金屬材料工程專業(yè)畢業(yè)論文

1、（2013屆）本科畢業(yè)設(shè)計(jì)資料 題 目 名 稱：年產(chǎn)300萬噸1580熱軋板帶鋼車間工藝設(shè)計(jì) 學(xué) 院（部）： 冶 金 工 程 學(xué) 院 專 業(yè)： 金屬材料工程 學(xué) 生 姓 名： 班 級(jí)：金屬材料094 學(xué)號(hào)： 指導(dǎo)教師姓名： 職稱： 最終評(píng)定成績(jī)： 湖南工業(yè)大學(xué)教務(wù)處 2013屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)資料第一部分 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 摘 要 本設(shè)計(jì)是參照首鋼1580熱軋車間而設(shè)計(jì)的年產(chǎn)300萬噸熱軋板帶鋼車間設(shè)計(jì) ，產(chǎn)品規(guī)格為：（1.212.7）（7001450）mm，其典型產(chǎn)品為：Q235 2.01200，設(shè)計(jì)所生產(chǎn)的鋼種是：碳素結(jié)構(gòu)鋼、優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼、低合金結(jié)構(gòu)鋼 。此次設(shè)計(jì)本著高效、高附加值、環(huán)保、技術(shù)

2、先進(jìn)的原則，以設(shè)計(jì)任務(wù)書為基礎(chǔ)，市場(chǎng)發(fā)展需求為導(dǎo)向，同時(shí)參考借鑒國內(nèi)外同類型熱軋廠的相關(guān)資料，來進(jìn)行車間工藝設(shè)計(jì)。本設(shè)計(jì)完成了對(duì)從原料到成品的整個(gè)熱軋生產(chǎn)流程的設(shè)計(jì)，以年產(chǎn)量為基礎(chǔ)，結(jié)合產(chǎn)品的發(fā)展?fàn)顩r、市場(chǎng)前景分配產(chǎn)品產(chǎn)量。依次按順序從制定產(chǎn)品方案和金屬平衡，到典型產(chǎn)品的工藝流程、制定壓下制度、速度制度、溫度制度等一系列的軋制制度，再到軋機(jī)生產(chǎn)能力的校核，計(jì)算各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)，繪制一車間平面圖。關(guān)鍵詞：板帶鋼；熱軋；車間工藝設(shè)計(jì)；工藝計(jì)算ABSTRACTThat capital is designed is to consult 1580 hot-rolling workshops of Sh

3、oudu Iron and Steel Company but the annual output 3,000,000 tons of hot-rolled band workshop,Product specification: (1.2 1.2) x (700 1450) mm ,whose representative product designing that are: Q235(2.0mm1200mm),Design production of steel grade: carbon structural steel, quality carbon structural steel

4、 and low alloy steel. This design is in line with high efficiency, high added value, environmental protection, the principle of advanced technology, based on the design specification, market development demand as the guidance, and reference the same type at home and abroad for reference, the ReGaCha

5、ng related information, process design for workshop. This design completed the entire hot rolling production process from raw material to the finished product design, on the basis of annual production, combined with product development, market allocation products production. From in order to develop

6、 product solutions in turn and the metal balance to process this type of product, formulated under the pressure, speed, temperature and so on a series of rolling, and then to check rolling mill production ability, calculated the economic and technical indicators, rendering the workshop floor plan. K

7、eywords: Plate strip; Hot rolling; Workshop process design; Process calculation IV湖南工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)目 錄第1章 綜 述11.1 熱軋板帶鋼生產(chǎn)狀況11.2 熱軋帶鋼前景與需求11.3 熱軋板帶鋼的發(fā)展趨勢(shì)及技術(shù)展望21.4 世界先進(jìn)的熱軋鋼廠簡(jiǎn)介21.5 結(jié)語2第2章 產(chǎn)品方案及金屬平衡32.1 產(chǎn)品方案的編制32.1.1 編制產(chǎn)品方案的原則3.1.2 確定產(chǎn)品大綱32.1.3 選擇計(jì)算產(chǎn)品32.2 產(chǎn)品的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)32.2.1鋼材的尺寸、外形及允許偏差32.2.2技術(shù)要求42.3 生產(chǎn)方案52.4 坯料的

8、選擇52.5 編制金屬平衡表62.5.1 確定計(jì)算產(chǎn)品的成品率62.5.2 金屬平衡表的編制6第3章 生產(chǎn)工藝流程與車間平面布置83.1生產(chǎn)工藝流程的制定83.2車間平面布置83.2.1車間平面布置方案83.2.2倉庫面積的確定10第4章 車間設(shè)備及生產(chǎn)工藝124.1 坯料加熱及加熱爐124.1.1坯料加熱124.1.2加熱爐124.2 軋制設(shè)備及工藝134.2.1軋機(jī)布置形式及數(shù)量的選擇布置形式134.2.2粗軋?jiān)O(shè)備及工藝134.2.3精軋?jiān)O(shè)備及工藝164.2.4軋輥主要技術(shù)參數(shù)確定184.2.5 軋輥材質(zhì)184.2.6軋輥軸承194.3 帶鋼冷卻及裝置194.4 卷取機(jī)20第5章 典型產(chǎn)品

9、的工藝計(jì)算215.1 壓下規(guī)程215.2 速度制度225.2.1 粗軋速度制度225.2.2精軋速度制度245.3 溫度制度265.3.1 加熱爐內(nèi)溫度控制265.3.2 軋制時(shí)溫度制度265.4各道次平均變形速度的計(jì)算285.5 各道的變形抗力28第6章 典型產(chǎn)品軋制力能參數(shù)的計(jì)算與校核306.1 軋制工藝計(jì)算306.1.1 最大咬入角校核306.1.2 確定摩擦系數(shù)306.1.3 軋制力的計(jì)算316.1.4 軋制力矩的計(jì)算326.2 軋輥強(qiáng)度校核336.3 電機(jī)校核376.3.1 傳動(dòng)力矩計(jì)算376.3.2 軋制圖表386.3.3 電機(jī)校核39第7章 車間工作制度及生產(chǎn)能力的計(jì)算407.1

10、 車間工作制度407.2 設(shè)備負(fù)荷能力計(jì)算407.2.1 設(shè)備小時(shí)生產(chǎn)定額407.2.2 年產(chǎn)量的計(jì)算41結(jié) 論42參考文獻(xiàn)43致 謝44VI湖南工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)第1章 綜 述1.1 熱軋板帶鋼生產(chǎn)狀況中國鋼鐵產(chǎn)量從建國初的幾十萬噸到今年的粗鋼產(chǎn)量預(yù)計(jì)達(dá)7億噸，60余年的時(shí)間中國鋼鐵行業(yè)取得舉世矚目的成就，就全球來看目前我國已是第一產(chǎn)鋼國。當(dāng)然取得成就的同時(shí)，也存在著不小的問題?？偟膩砜矗袊撹F行業(yè)存在總體產(chǎn)能過剩的問題，這其中還具有明顯的結(jié)構(gòu)性矛盾，一方面是高端產(chǎn)品遠(yuǎn)不能滿足國內(nèi)生產(chǎn)需求，生產(chǎn)力不足，需大量進(jìn)口；另一方面由于過去鋼鐵企業(yè)粗放式發(fā)展導(dǎo)致低端產(chǎn)品產(chǎn)能嚴(yán)重過剩，浪費(fèi)了國家資源

11、。熱軋板帶鋼是重要的鋼材品種，也是鋼材產(chǎn)品中附加值高，技術(shù)含量高的產(chǎn)品，同時(shí)也是中國需大量進(jìn)口的鋼種。熱軋帶鋼用途廣泛，主要以鋼卷形式供給冷軋機(jī)做原料，廣泛用于汽車、化工、機(jī)械制造、造船等部門。熱軋帶鋼是目前中國急需提高產(chǎn)能與質(zhì)量的鋼種之一，也是目前發(fā)展前景最好的鋼種之一。而且熱軋帶鋼生產(chǎn)是關(guān)鍵性的鋼鐵生產(chǎn)過程之一，90以上的薄鋼板是通過熱軋帶鋼工序生產(chǎn)出來的。因此，加快發(fā)展熱軋板帶鋼，特別是加快發(fā)展高附加值、高技術(shù)難度的板帶鋼產(chǎn)品是我國鋼鐵業(yè)一項(xiàng)十分艱巨的戰(zhàn)略任務(wù)。發(fā)達(dá)國家熱軋帶鋼產(chǎn)量約占熱軋鋼材的50%以上，在國際市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中一直居于領(lǐng)先地位。雖說今年了我國鋼鐵工業(yè)產(chǎn)量增長(zhǎng)很快，但高附加值產(chǎn)

12、品的產(chǎn)量和質(zhì)量都比較低。我國一般熱軋帶鋼產(chǎn)品厚度下限是1.8mm，但實(shí)際上只生產(chǎn)很少厚度小于2.0mm的熱軋帶鋼，即使是窄帶鋼，產(chǎn)品厚度一般也大于2.5mm。因此，相當(dāng)一部分希望使用厚度小于2mm帶鋼作原料的用戶，只得使用冷軋帶鋼。如果能開發(fā)薄規(guī)格的熱軋帶鋼，則可代替相當(dāng)一部分的冷軋帶鋼使用，使生產(chǎn)成本大為降低。1.2 熱軋帶鋼前景與需求從熱軋帶鋼市場(chǎng)調(diào)查可以看出：作為最終產(chǎn)品使用的厚度大于2mm的熱軋帶鋼的需求量正在下降，而厚度小于2mm的熱軋薄帶需求量日益增加，從正在進(jìn)行和準(zhǔn)備進(jìn)行的深加工線和冷軋機(jī)組方面的投資也可看出這種趨勢(shì)。國內(nèi)熱軋薄板的市場(chǎng)空間巨大，特別是對(duì)2.0mm以下超薄熱軋帶鋼

13、的需求尤其旺盛。對(duì)于熱軋窄帶鋼而言：國內(nèi)外市場(chǎng)需求大體一樣，厚度大于25mm的產(chǎn)品基本飽和，厚度小于20mm的產(chǎn)品卻供不應(yīng)求。同時(shí)我國工業(yè)化進(jìn)程還未完成，城鎮(zhèn)化水平仍在提高，西部開發(fā)以及國家大力發(fā)展基礎(chǔ)建設(shè)，這些需要大量的鋼材，而且板帶鋼市場(chǎng)消費(fèi)比例不斷上升，因此熱軋板帶鋼的未來發(fā)展前景美好，且其市場(chǎng)需求不是一個(gè)短期行為。1.3 熱軋板帶鋼的發(fā)展趨勢(shì)及技術(shù)展望隨著新技術(shù)和先進(jìn)設(shè)備不斷更新，市場(chǎng)對(duì)熱軋板帶鋼的性能有了更高的要求，目前國內(nèi)外生產(chǎn)廠家的產(chǎn)品也大多以深沖鋼板、熱鍍鋅鋼板、耐腐蝕高強(qiáng)度熱軋鋼板、成型性優(yōu)異的高強(qiáng)及超高強(qiáng)鋼板、超寬幅汽車鋼板、超細(xì)晶高強(qiáng)度鋼板等高性能、高附加值的新型鋼板作為

14、發(fā)展目標(biāo)。國內(nèi)外熱軋板帶鋼研究新技術(shù)主要有高精度軋制技術(shù)、智能化軋制技術(shù)、薄規(guī)格軋制技術(shù)、自由程序軋制技術(shù)、熱帶無頭軋制技術(shù)、組織性能控制技術(shù)等新技術(shù)。這些新技術(shù)將在提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低生產(chǎn)成本、增強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)力等方面發(fā)揮重大作用。1.4 世界先進(jìn)的熱軋鋼廠簡(jiǎn)介首鋼1580mm熱軋帶鋼廠，是世界上先進(jìn)的軋鋼廠之一，其工藝技術(shù)和技術(shù)裝備，保持著世界第一流水平，產(chǎn)品質(zhì)量也是世界第一流水平。一期工程已于2004年10月竣工投產(chǎn)，年產(chǎn)方坯200萬t；二期工程也于2006年12月完成，年產(chǎn)板坯450萬t，配套完善工程預(yù)計(jì)2009年8月竣工，總體建設(shè)規(guī)模900萬t鋼。設(shè)計(jì)產(chǎn)品厚度1.212.7mm，寬度70014

15、50mm，單位寬度卷重23kg/mm，最大卷重26.5噸，精軋機(jī)最高速度21.99m/s。工程生產(chǎn)規(guī)模為年產(chǎn)熱軋鋼卷380萬t（全部碳鋼），300萬t（有硅鋼）。其中：高牌號(hào)無取向硅鋼18.2975萬t，取向硅鋼23.6305萬t，其它品種鋼卷258.072萬t。工程所用板坯全部為連鑄板坯，由遷鋼煉鋼車間提供，年需要量388萬t（全部碳鋼），308萬t（有硅鋼）。熱軋廠生產(chǎn)的主要鋼種有：碳素結(jié)構(gòu)鋼、優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼、低合金結(jié)構(gòu)鋼、高耐候性結(jié)構(gòu)鋼、汽車大梁用鋼、焊接結(jié)構(gòu)用耐候鋼、橋梁用結(jié)構(gòu)鋼、高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)用熱處理和控軋鋼板、高牌號(hào)無取向硅鋼、普通取向硅鋼、高磁感取向硅鋼、IF鋼、雙相（DP）及多相鋼

16、（MP）、相變誘導(dǎo)塑性鋼（TRIP）等。1.5 結(jié)語目前，我國板帶鋼產(chǎn)品市場(chǎng)存在較大的缺口，國內(nèi)產(chǎn)量不夠，進(jìn)口量大，近年來板帶鋼的消費(fèi)比例不斷上升，市場(chǎng)潛力大，又是高附加值產(chǎn)品，熱軋帶鋼的發(fā)展前景是非常吸引人的。因此，盡快建設(shè)一批板帶鋼生產(chǎn)線是非常有必要的。第2章 產(chǎn)品方案及金屬平衡2.1 產(chǎn)品方案的編制2.1.1 編制產(chǎn)品方案的原則產(chǎn)品方案是指所設(shè)計(jì)的工廠或車間擬生產(chǎn)的產(chǎn)品名稱、品種、規(guī)格、狀態(tài)及年計(jì)劃產(chǎn)量，是進(jìn)行車間設(shè)計(jì)的主要依據(jù)，根據(jù)產(chǎn)品方案可以選擇設(shè)備和確定生產(chǎn)工藝。編制產(chǎn)品方案的原則：滿足國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)軋制產(chǎn)品的需要，特別要注意保證某些短線產(chǎn)品的供應(yīng)和滿足重要部門對(duì)鋼材的需要；考慮各

17、類產(chǎn)品的平衡，正確處理長(zhǎng)遠(yuǎn)與當(dāng)前，局部與整體的關(guān)系，做到供求適應(yīng)，品種平衡，產(chǎn)銷對(duì)路，布局合理；考慮軋機(jī)生產(chǎn)能力的充分利用和地區(qū)產(chǎn)品的合理分工，便于軋機(jī)向?qū)I(yè)化和系列化方向發(fā)展；考慮建廠地區(qū)資源及鋼的供應(yīng)條件和物資運(yùn)輸條件。2.1.2 確定產(chǎn)品大綱根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書要求和上述原則，確定車間產(chǎn)品大綱，見表2.1。表2.1 熱軋帶鋼的產(chǎn)品大綱序號(hào)產(chǎn)品名稱代表鋼種或鋼號(hào) 成 品 規(guī) 格范圍產(chǎn) 量萬t/年比 例厚 度/mm寬 度/mm1碳素結(jié)構(gòu)鋼Q195Q2751.212.7700145060202優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼08、08Al、10401.212.77001450120403低合金結(jié)構(gòu)鋼Q345、Q390

18、、Q420、Q4601.212.7700145012040合計(jì)3001002.1.3 選擇計(jì)算產(chǎn)品本次設(shè)計(jì)選用的典型產(chǎn)品為： Q235 2.01200 2.2 產(chǎn)品的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) 2.2.1鋼材的尺寸、外形及允許偏差鋼板和鋼帶的尺寸、外形及允許偏差見國標(biāo)GBT/709-2006熱軋鋼板和鋼帶的尺寸、外形、重量及允許偏差(1)帶鋼規(guī)格帶鋼厚度： 1.212.7 mm帶鋼寬度： 7001450 mm鋼卷內(nèi)徑：762 mm鋼卷外徑：10502100 mm鋼卷重量：max. 27.7 t單位卷重：max. 23kg/mm板型：應(yīng)具有對(duì)稱的凸度，其凸度和楔形如表2.2。厚度公差應(yīng)符合表2.3的規(guī)定。寬厚允許

19、偏差應(yīng)符合表2.4的規(guī)定。表2.2 熱連軋帶鋼的凸度和楔形帶鋼寬度（）凸度（）楔形（）60012000.030.07120015000.100.0715000.130.07表2.3 熱連軋帶鋼的厚度公差厚 度 （） 寬 度（）60012001200150015001.50.170.190.211.80.180.200.222.00.200.220.242.250.200.220.242.52.750.210.230.253.03.80.230.250.264.50.250.270.285.50.270.280.296.00.290.290.306.09.00.310.310.329.012.7

20、0.330.330.34注：低合金鋼應(yīng)按相應(yīng)厚度的允許偏差增加25%。表2.4熱連軋帶鋼的寬厚允許偏差帶鋼寬厚（）允許偏差（）600120020 01200150020 02.2.2技術(shù)要求1) 鋼的牌號(hào)、化學(xué)成分和力學(xué)性能見表2.5 。2) 交貨狀態(tài)鋼材一般以熱軋、控軋或正火狀態(tài)交貨，如有特殊要求，經(jīng)供需雙方協(xié)議，鋼板和鋼帶的熱處理方法可在合同中注明。3) 冶煉方法 鋼由氧氣轉(zhuǎn)爐或電爐冶煉。除非需方有特殊要求并在合同中注明，冶煉方法一般由供方自行選擇。表2.5典型產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)及化學(xué)成分牌號(hào)統(tǒng)一數(shù)字代號(hào)等級(jí)脫氧方法化學(xué)成分（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）/%,不大于CSiMnPSQ235U12352AFZ0.220

21、.351.400.0450.050U12355BFZ0.200.045U12358CZ0.170.0460.040U12359DTZ0.0350.0354) 表面質(zhì)量 : 表面要缺陷少，需要平整，光潔度要好。5) 實(shí)驗(yàn)方法 每批鋼材的檢驗(yàn)項(xiàng)目、取樣數(shù)量、取樣方法和實(shí)驗(yàn)方法應(yīng)如下表的規(guī)定。表2.6 實(shí)驗(yàn)方法序號(hào)檢驗(yàn)項(xiàng)目取樣數(shù)量/個(gè)取樣方法實(shí)驗(yàn)方法1化學(xué)分析1（每爐）GB/T 20066GB/T 223GB/T 43362拉伸1GB/T 2975GB/T 2283冷彎1GB/T 2324沖擊3GB/T 2296) 檢驗(yàn)規(guī)則 鋼材的檢查和驗(yàn)收由供方技術(shù)監(jiān)督部門進(jìn)行，需方有權(quán)對(duì)本標(biāo)準(zhǔn)或合同所規(guī)定的任一

22、檢驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行檢查和驗(yàn)收；鋼材應(yīng)成批驗(yàn)收，每批由同一牌號(hào)、同一爐號(hào)、同一質(zhì)量等級(jí)、同一品種、同一尺寸、同一交貨狀態(tài)的鋼材組成；鋼材的夏比沖擊實(shí)驗(yàn)結(jié)果不符合規(guī)定時(shí)，抽樣產(chǎn)品應(yīng)作廢，再從該檢驗(yàn)批的剩余部分取兩個(gè)抽樣產(chǎn)品，在每個(gè)抽樣產(chǎn)品上各選取新的一組三個(gè)試樣，這兩組試樣的復(fù)驗(yàn)結(jié)果都應(yīng)合格，否則該批產(chǎn)品不得交貨；鋼材其他檢驗(yàn)項(xiàng)目的復(fù)驗(yàn)和檢驗(yàn)規(guī)則應(yīng)符合GB/T 247和GB/T 2101的規(guī)定。2.3 生產(chǎn)方案本設(shè)計(jì)為年產(chǎn)量300萬噸的熱軋帶鋼生產(chǎn)車間，其典型產(chǎn)品Q235 2.0mm1200mm，采用半連續(xù)軋制，其布置方式為：SP定寬壓力機(jī)+粗軋前立輥E1E2及粗軋機(jī)R1R2+精軋前立輥F1E+七機(jī)架精

23、軋連軋機(jī)組。2.4 坯料的選擇坯料的形式及尺寸：坯料采用連鑄坯。坯料的尺寸厚度H=150250mm，長(zhǎng)度L=550012000mm，寬度9002500mm。板坯尺寸按下述方法確定：厚度 H=(100150)h寬度 B=b+(50100)mm Bmax=(0.880.955)輥身長(zhǎng)度長(zhǎng)度 mm mm 加熱爐內(nèi)寬 加熱爐兩滑軌的中心距本設(shè)計(jì)選擇典型產(chǎn)品的坯料尺寸為：230 1250mm2.5 編制金屬平衡表2.5.1 確定計(jì)算產(chǎn)品的成品率成品率是指成品重量與投料量之比的百分?jǐn)?shù)。也就是指一噸原料能夠生產(chǎn)出的合格產(chǎn)品的重量的百分?jǐn)?shù)。其計(jì)算公式為： （2.1）式中 A 成品率，%； Q 投料量，t； W

24、 金屬的損失重量，t。2.5.2 金屬平衡表的編制金屬平衡是反映在某一定時(shí)期內(nèi)（通常是1年），制品金屬材料的收支情況。它是編制車間生產(chǎn)預(yù)算與制定計(jì)劃的重要數(shù)據(jù)，同時(shí)對(duì)于設(shè)計(jì)車間的內(nèi)部運(yùn)輸與外部運(yùn)輸，以及車間的平面布置都是極為重要的數(shù)據(jù)。綜合本設(shè)計(jì)的計(jì)劃方案，參考其他同類企業(yè)的金屬平衡表，本車間設(shè)計(jì)方案的金屬平衡表如表2.7。45表2.7 金屬平衡表序號(hào)產(chǎn)品名稱板坯規(guī)格成品規(guī)格產(chǎn)量萬t/年成品率%損 失鑄坯年產(chǎn)量 萬t燒損幾何損失工藝損失萬t/年%萬t/年%萬t/年%1碳素結(jié)構(gòu)鋼（150250）（8001500）（600011000）（1.212.7）（7001450）6097.50.621.0

25、0.490.80.430.761.52優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼（150250）（8001500）（600011000）（1.212.7）（7001450）12097.51.231.00.980.80.860.7123.13低合金結(jié)構(gòu)鋼（150250）（8001500）（600011000）（1.212.7）（7001450）12097.51.231.00.980.80.860.7123.1小計(jì)30097.53.082.452.15307.7第3章 生產(chǎn)工藝流程與車間平面布置3.1生產(chǎn)工藝流程的制定熱連軋生產(chǎn)工藝流程如圖3.1所示：圖3.1 工藝流程圖3.2車間平面布置3.2.1車間平面布置方案板坯庫布置

26、成與主軋線相垂直的T字形式，由三跨組成，跨度為30m，長(zhǎng)150 m，每跨設(shè)有3臺(tái)80t板坯夾鉗起重機(jī)，貫穿兩跨設(shè)置兩條與連鑄車間相接的輥道，一條輥道和加熱爐裝爐輥道相通，另一條輥道通道軋制線。這三跨歸煉鋼連鑄工程，熱軋工程為從板坯庫R線以后區(qū)域。加熱爐上料跨與主軋跨平行，跨度36m，長(zhǎng)100 m，設(shè)有1臺(tái)40t板坯夾鉗起重機(jī)，軌面標(biāo)高13.5m?？玳g內(nèi)設(shè)有裝爐輥道，加熱爐裝料機(jī)等。加熱跨與主軋跨相鄰平行，跨度21m，長(zhǎng)100 m，設(shè)有1臺(tái)20t單鉤橋式起重機(jī)，軌面標(biāo)高13.5m。跨間內(nèi)設(shè)置四座步進(jìn)梁式加熱爐（分期建設(shè)，先建兩座常規(guī)加熱爐爐與一座高溫硅鋼加熱爐，預(yù)留一座高溫硅鋼加熱爐）。加熱爐出

27、料端在主軋跨間，布置有加熱爐出料機(jī)，輸出輥道等。主軋跨，跨度30m，長(zhǎng)596 m，設(shè)有2臺(tái)100/32t雙鉤橋式起重機(jī)，2臺(tái)55/10t雙鉤橋式起重機(jī)，軌面標(biāo)高13.5m?？玳g內(nèi)設(shè)有定寬壓力機(jī)一套，粗軋機(jī)兩套，感應(yīng)加熱爐一套（預(yù)留一套），邊部加熱器一套，切頭飛剪一臺(tái)，精軋機(jī)七架，層流冷卻裝置一套，卷取機(jī)三臺(tái)及其它軋線輔助設(shè)備等。主電跨與主軋跨相鄰平行，跨度24m，長(zhǎng)89 m，設(shè)有1臺(tái)100/32t雙鉤橋式起重機(jī)，軌面標(biāo)高12m?？玳g內(nèi)設(shè)有精軋機(jī)主電機(jī)。磨輥間跨與主軋跨相隔11m平行布置，跨度36m，長(zhǎng)350 m，設(shè)有1臺(tái)100/25t雙鉤橋式起重機(jī)，2臺(tái)63/25t雙鉤橋式起重機(jī)，1臺(tái)30t半

28、門型起重機(jī)，橋式起重機(jī)軌面標(biāo)高11.5m，半門型起重機(jī)軌面標(biāo)高6.3m?？玳g內(nèi)設(shè)有軋輥、剪刃磨床，軸承清洗等設(shè)備。鋼卷檢查跨與主軋跨相鄰平行，跨度36m，長(zhǎng)66 m，設(shè)有1臺(tái)35/10t鋼卷夾鉗橋式起重機(jī)，軌面標(biāo)高11.5m。跨間內(nèi)設(shè)有鋼卷檢查線。鋼卷轉(zhuǎn)運(yùn)跨在主軋跨尾部與主軋跨垂直布置，跨度28.5m，長(zhǎng)90.75 m，設(shè)有1臺(tái)35/10t鋼卷夾鉗橋式起重機(jī)，跨間內(nèi)設(shè)有托盤運(yùn)輸設(shè)備、噴號(hào)機(jī)、稱重裝置等設(shè)備。成品庫一、成品庫二與主軋跨平行，成品庫一與主軋跨之間通過鋼卷轉(zhuǎn)運(yùn)跨連接，成品庫一與主軋跨之間布置有粗軋主電室、精軋主電室、卷取主電室及110kV變電站。成品庫一設(shè)置有三跨，依次為備件庫跨、鋼

29、卷庫一跨、鋼卷庫二跨。鋼卷庫一跨、鋼卷庫二跨每跨跨度42m，長(zhǎng)401 m，每跨設(shè)有4臺(tái)35t鋼卷夾鉗雙梁起重機(jī)，軌面標(biāo)高10.5m；備件庫跨跨度24m，長(zhǎng)300 m，設(shè)有3臺(tái)32/5t鋼卷夾鉗橋式起重機(jī)，軌面標(biāo)高10.5m。成品庫二設(shè)置有鋼卷庫三跨、鋼卷庫四跨、鋼卷庫五跨、橫切機(jī)組跨、橫切成品跨。鋼卷庫三跨、鋼卷庫四跨每跨跨度36m，長(zhǎng)250m，每跨設(shè)有3臺(tái)45t鋼卷夾鉗雙梁起重機(jī)。鋼卷庫五跨跨度36m，長(zhǎng)250m，跨內(nèi)預(yù)留平整分卷機(jī)組一套，設(shè)有2臺(tái)t鋼卷夾鉗雙梁起重機(jī)，1臺(tái)50/10t雙鉤橋式起重機(jī)。橫切機(jī)組跨跨度36m，長(zhǎng)250m，跨內(nèi)設(shè)有橫切機(jī)組一套，設(shè)有1臺(tái)45t起重機(jī)，1臺(tái)20+20

30、t鋼板夾鉗起重機(jī)。橫切成品跨跨度36m，長(zhǎng)250m，跨內(nèi)設(shè)有3臺(tái)20+20t鋼板夾鉗起重機(jī)，1臺(tái)20+20t半門吊。以下是各設(shè)備間距離確定的一般原則：加熱爐間的距離主要根據(jù)爐子的大小、勞動(dòng)條件以及結(jié)合廠房的柱距一并考慮。本車間加熱爐中心間距取12m。加熱爐到軋機(jī)的距離加熱爐有兩種布置方案：一種是加熱爐中心線與軋機(jī)中心線相平行；一種是加熱爐中心線與軋機(jī)中心線相垂直。加熱爐到軋機(jī)距離大小與加熱爐布置方式有關(guān)，本設(shè)計(jì)加熱爐與軋機(jī)中心線采用垂直布置，在滿足工藝要求的前提下，還要結(jié)合廠房柱距模數(shù)而定，根據(jù)本車間的設(shè)計(jì)要求，加熱爐到除磷機(jī)的距離為14米，到可逆式粗軋機(jī)的距離為48m。軋機(jī)機(jī)列間的距離根據(jù)車

31、間生產(chǎn)需要和建廠的客觀條件確定。軋機(jī)間距與軋機(jī)布置形式有關(guān)，也與坯料大小、種類、成品規(guī)格有關(guān)。柱間距離的確定柱距是指相鄰兩立柱間的中心距離，常采用標(biāo)準(zhǔn)柱距，本設(shè)計(jì)柱距選為12m。3.2.2倉庫面積的確定3.2.2.1 原料倉庫面積的計(jì)算通常原料倉庫面積計(jì)算可用下式： （3.1）式中 A設(shè)備（軋機(jī)和擠壓機(jī)等）產(chǎn)量，t/h； N存放天數(shù)，天； k 金屬綜合消耗系數(shù)； Q單位空間所能存放的原料重量，t/m2； H每堆原料的堆放高度，m；則：綜合考慮各方面的因素，取原料倉庫面積為15000m2。3.2.2.2 中間倉庫面積的計(jì)算確定中間倉庫面積首先應(yīng)該知道產(chǎn)品生產(chǎn)周轉(zhuǎn)時(shí)間，然后根據(jù)中間倉庫應(yīng)堆放的中間

32、再制料總數(shù)來確定。中間倉庫堆放再制料總數(shù)為： (3.2) 式中 Q堆放量，t； A平均日產(chǎn)量，t/天; T生產(chǎn)周期時(shí)間，天; u軋機(jī)或擠壓機(jī)等主要設(shè)備與各精整設(shè)備產(chǎn)量上的不平衡系數(shù)。噸取Q=50000噸。中間倉庫的面積為： F=Q/q=50000/9=5556m2考慮到今后發(fā)展計(jì)劃和可能的產(chǎn)品品種的增加，取F=7000m2。3.2.2.3 成品倉庫面積的計(jì)算成品倉庫面積計(jì)算的基本上同原料倉庫面積的計(jì)算。成品庫鋼材的存放量，當(dāng)全場(chǎng)設(shè)有總成品庫時(shí)，可以按軋機(jī)37天的平均產(chǎn)量計(jì)算。當(dāng)全廠無總成品庫時(shí)，則按710天的軋機(jī)產(chǎn)量考慮。在本設(shè)計(jì)中，成品倉庫的面積與原料倉庫大小差不多。取F=7000m2第4章

33、 車間設(shè)備及生產(chǎn)工藝4.1 坯料加熱及加熱爐4.1.1坯料加熱坯料加熱設(shè)計(jì)主要是確定加熱溫度，加熱速度，加熱時(shí)間，燃料選擇，爐型結(jié)構(gòu)及輔助設(shè)備的選擇。4.1.2加熱爐熱軋板帶車間的板坯加熱普遍采用推鋼式連續(xù)加熱爐和步進(jìn)式連續(xù)加熱爐。我國熱軋板帶車間過去大都采用推鋼式連續(xù)加熱爐。步進(jìn)式連續(xù)加熱爐是一種新型的加熱爐，板帶車間近來都采用這種加熱爐進(jìn)行坯料加熱或中間加熱。與推鋼式連續(xù)加熱爐相比較，步進(jìn)式連續(xù)加熱爐雖然重量較大，造價(jià)較高。但它的優(yōu)點(diǎn)在于：(1) 采用電子計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制，加熱溫度均勻，加熱時(shí)間快，產(chǎn)量高。每小時(shí)可加熱板坯300噸左右，最大可達(dá)400噸；板坯在爐內(nèi)運(yùn)行時(shí)，相鄰之間有50mm的

34、間隔，不會(huì)產(chǎn)生粘結(jié)；板坯溫度均勻，軋制時(shí)由于溫差引起的厚度差也較小。(2) 爐子長(zhǎng)度不受板坯寬度厚度比的限制，不同厚度和寬度的板坯可以同時(shí)加熱；還可以加熱碳鋼，合金鋼，硅鋼，不銹鋼等多種板坯。靈活性很大。(3) 板坯在爐內(nèi)一步一步的前進(jìn)，不會(huì)起拱；板坯燒損小，爐內(nèi)氧化皮少，易于清理；爐子熱惰性小，開爐時(shí)升溫較快，停爐時(shí)降溫也較快，可縮短停爐檢修時(shí)間。操作方便。由于步進(jìn)式加熱爐有以上一系列優(yōu)點(diǎn)，而且目前國內(nèi)外新建或改建的熱連軋板帶車間幾乎全都采用這種加熱爐。所以本次設(shè)計(jì)決定選用步進(jìn)式連續(xù)加熱爐。加熱爐基本尺寸：裝、出料輥道上表面標(biāo)高：+815mm裝、出料輥道中心距：50000mm加熱爐砌體全長(zhǎng)：

35、45200mm加熱爐有效長(zhǎng)度：43600mm長(zhǎng)行程裝鋼機(jī)最大工作行程：8000mm加熱爐砌體寬度：12200mm加熱爐內(nèi)寬：11100mm4.2 軋制設(shè)備及工藝4.2.1軋機(jī)布置形式及數(shù)量的選擇布置形式粗軋區(qū)的布置形式是根據(jù)產(chǎn)量、板卷重量等諸多因素決定的。粗軋區(qū)的布置形式主要有全連續(xù)式、34連續(xù)式、半連續(xù)式和其它形式。由于全連軋生產(chǎn)線過長(zhǎng)，目前廣泛采用的是12連軋和34連軋1。本車間采取常規(guī)軋制，選用半連續(xù)連軋，粗軋機(jī)組由2架軋機(jī)組成，其中第一架為為二輥可逆式軋機(jī)，第二架為帶小立輥的四輥可逆式軋機(jī)2。粗軋布置圖如圖4.1：四輥可逆二輥可逆 415263圖4.1 粗軋布置圖精軋布置圖如4.2：圖

36、4.2 精軋布置圖4.2.2粗軋?jiān)O(shè)備及工藝粗軋除鱗機(jī)：用 途：除去板坯表面加熱過程中產(chǎn)生的一次氧化鐵皮。型 式：高壓水除鱗箱。噴咀前高壓水壓力： 22 MPa噴咀與板坯角度： 15噴嘴與板坯距離： 130 mm噴射有效寬度： 1550 mm集水管數(shù)量： 2對(duì)定寬壓力機(jī)：定寬壓力機(jī)位于一次除鱗機(jī)和R1粗軋機(jī)之間，用于鋼坯在粗軋之前一道次大幅度減寬，用以減少連鑄坯的寬度規(guī)格，提高連鑄機(jī)的產(chǎn)量。型式：定寬壓力機(jī)的側(cè)壓模塊水平且相對(duì)布置，用于鋼坯以停走方式運(yùn)行時(shí)進(jìn)行擠壓。側(cè)壓模塊在水平方向連續(xù)且同時(shí)擺動(dòng)，合攏時(shí)對(duì)鋼坯擠壓減寬，打開時(shí)鋼坯向前移動(dòng)。鋼坯溫度：11001250鋼坯厚度（最大）：230mm鋼

37、坯寬度：8001470mm鋼坯長(zhǎng)度：400010500mm減寬量：0350mm擠壓力最大：22000kN每次最大行程擠壓長(zhǎng)度：428mm擠壓次數(shù)： 42次/min鋼坯最大移動(dòng)速度： 300mm/s側(cè)壓模塊調(diào)整速度： 44mm/s，單側(cè)主傳動(dòng)：10-4400kW，0-608r/min，2.25倍過載（60s）側(cè)壓模塊開口度調(diào)整電機(jī)：20-440kW，0-950r/minE1立輥軋機(jī)用途： 將加熱后的板坯與R1水平軋機(jī)一起經(jīng)13道次軋制。型式： 吸附型、上傳動(dòng)式（不可逆軋制）。軋制壓力： 5000 kN軋制力矩： 2514 kNm（1. 5倍過載）軋制速度： 01.753.5 m/s主傳動(dòng)速比：

38、6.998最大開口度： 1580 mm最小開口度： 680 mm最大壓下量： 50mm側(cè)壓方式： 全液壓AWC 主傳動(dòng)電機(jī)： AC1000kW，195/390（700） r/min 2臺(tái)R1二輥水平軋機(jī)用途：將加熱后的板坯與E1立輥軋機(jī)一起進(jìn)行經(jīng)13道次軋制。型式： 二輥可逆軋制壓力： 30000 kN軋制力矩： 22150 kNm（1.5倍過載）軋制速度： 01.753.5 m/s最大壓下量： 50 mm最大開口度： 320 mm（最大輥徑時(shí)）軋輥尺寸： 1350/12001580 mm主傳動(dòng)電機(jī)： AC3750 kW，25/50 r/min 2臺(tái)感應(yīng)加熱爐板坯條件 1100材質(zhì) 取向硅鋼厚

39、度 180-220mm寬度 100050mm長(zhǎng)度 8000-11000mm加熱溫度 從1100至1400加熱速度 加熱30min，保溫20min輸出功率 23000kWE2立輥軋機(jī)用途： 將E1/R1軋制后的板坯與R2水平軋機(jī)一起經(jīng)46道次軋制。型式： 吸附型、上傳動(dòng)式（不可逆軋制）。軋制壓力： 5000 kN軋制力矩： 2340 kNm（1. 5倍過載）軋制速度： 03.146.28 m/s主傳動(dòng)速比： 6.998最大開口度： 1580 mm最小開口度： 680 mm最大壓下量： 50mm側(cè)壓方式： 全液壓AWC 主傳動(dòng)電機(jī)： AC 1000kW，195/700 r/min2臺(tái)R2四輥水平軋

40、機(jī)用途： 將板坯與E2立輥軋機(jī)一起經(jīng)46道次軋制。型式： 四輥可逆。軋制壓力： 40000 kN軋制力矩： 22150kNm（1.5倍過載） 軋制速度： 03.146.28m/s最大壓下量： 50 mm最大開口度： 270 mm（最大輥徑時(shí)）工作輥尺寸： 1200/11001580 mm支承輥尺寸： 1550/14001580 mm主傳動(dòng)電機(jī)： AC7500 kW，50/100 r/min 2臺(tái)保溫罩用途：減少中間坯熱損失。型式： 液壓傾翻形罩子，內(nèi)部有保溫隔熱材料。長(zhǎng)度：114500=49500 mm每個(gè)保溫罩長(zhǎng)： 4500mm傾翻液壓缸： 13100/56600 mm 工作壓力： 16 M

41、Pa結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：液壓傾翻，外殼為鋼板焊接結(jié)構(gòu)，內(nèi)部鑲嵌保溫材料，其上部三面陶瓷纖維塊，下部可注塑。入口側(cè)設(shè)置防撞裝置。邊部加熱器中間坯條件材質(zhì)碳鋼，優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼，低合金結(jié)構(gòu)鋼，硅鋼中間坯速度24-132m/min厚度28-55mm寬度800-1470mm溫度900-1100輸出功率 4600kW飛剪用途： 切掉中間坯的頭尾。型式： 轉(zhuǎn)轂式飛剪。剪切帶坯斷面： 551450mm 剪切溫度： 900剪切應(yīng)力： 140 N/mm2剪切力： 11750kN剪切帶坯速度： 0.42.2 m/s剪刃布置型式： 雙剪刃90轉(zhuǎn)鼓中心距： 1280 mm 主傳動(dòng)電機(jī)： AC2300 kW，600 r/min，3

42、.5倍過載4.2.3精軋?jiān)O(shè)備及工藝精軋除鱗機(jī)用途：用以清除板坯上的二次氧化鐵皮，并將板坯送入精軋機(jī)中。型式：夾送輥式高壓水除鱗箱（上2組除鱗集水管可液壓升降）。噴咀前高壓水壓力： 22 MPa噴咀數(shù)量： 55（入口）+51（出口）=106噴水寬度： 1670 mm每個(gè)噴咀流量： 53.4 L/min（20MPa）噴嘴與板坯距離： 上噴嘴： 100 mm 下噴嘴： 90 mm集水管數(shù)量： 2對(duì)耗水量： 5560.4 L/minF1E立輥軋機(jī)用途： 將粗軋后的板坯配合精軋機(jī)一起軋制成成品帶鋼。型式： 吸附型、上傳動(dòng)式（不可逆） 軋制壓力： Max 1500 kN單側(cè)壓下量： Max 5 mm （坯

43、厚55 mm時(shí)）軋制速度： 01.33.2 m/s輥身直徑： 630/570 mm 輥身長(zhǎng)度： 250 mm最大開口度： 1580 mm最小開口度： 680 mm主傳動(dòng)電機(jī)： AC370 kW，200/500 r/min2臺(tái)減速機(jī)速比： 5.28精軋機(jī)組用途： 將粗軋后的中間坯經(jīng)7架軋機(jī)連續(xù)軋制成1.212.7mm厚成品帶鋼。型式： 四輥不可逆式HCW軋機(jī)最大軋制力：F1F4：40000 kN測(cè)壓頭： 223000 kN最大軋制力：F5F7：34000 kN 軋機(jī)剛度： 6500 kNmm最大開口度： 70 mm（最大輥徑時(shí)）工作輥直徑：F1F4： 800/710 mm F5F7： 700/6

44、25 mm工作輥輥身長(zhǎng)度： 1580 mm支承輥直徑： 1550/1400 mm支承輥輥身長(zhǎng)度： 580 mmF1F7彎輥力： 1500 kN（單側(cè)）主傳動(dòng)電機(jī)： F1F5： AC 8000 kW， 160/450r/min F6： AC 7500 kW， 200/600r/min F7： AC 7500 kW， 200/600r/min主減速機(jī)速比： i1 4.8 i2 3.7 i3 2.7 i4 1.75 i5 i6 i7 1F7出口速度： max. 21.99 m/s4.2.4軋輥主要技術(shù)參數(shù)確定（1）軋輥直徑選擇軋輥直徑時(shí)要考慮軋制時(shí)軋輥抗彎強(qiáng)度及容許撓度，同時(shí)要注意咬入角的容許值。張

45、力軋制時(shí) Dmax=（1500-2000）hmin；無張力軋制時(shí) Dmax=1000hmin；式中：Dmax-軋輥?zhàn)畲笾睆剑╩m）hmin-軋件最小可軋厚度（mm）（2）輥身長(zhǎng)度軋輥輥身L與軋件最大寬度Bmax有關(guān)即L=Bmax+a。a是輥身長(zhǎng)度余量，熱軋取上限，冷軋取下限。Bmax 1200mm時(shí) a=200400mm為了保證軋制板帶材的尺寸精度，還應(yīng)考慮軋輥的剛度要求。四輥軋機(jī)工作輥 L/D=2.54.0四輥軋機(jī)支承輥 L/D=1.82.7均整機(jī) L/D=0.80.9（3）輥頸尺寸它包括是頸直徑d與輥頸長(zhǎng)度l.輥頸尺寸選擇與軋輥所采用的軸承型式和工作載荷有關(guān),并應(yīng)綜合考慮軋輥輥頸的強(qiáng)度和軋輥軸承的壽命3。使用滑動(dòng)軸承的軋機(jī) d/D=0.60.8 l/d=0.81使用滾動(dòng)軸承時(shí) d=(0.50.55)D l/d=0.831.04.2.5 軋輥材質(zhì)為了保證軋輥搞彎強(qiáng)度，接觸強(qiáng)度所需的機(jī)械性能以及軋材表面加工質(zhì)量和軋輥耐磨性能,均需通過選擇一定的軋輥材質(zhì)和隨后的熱處理工藝來實(shí)現(xiàn)。板帶軋機(jī)生產(chǎn)的特點(diǎn)是尺寸精度要求高,產(chǎn)品要求相當(dāng)高的表面光潔度和表面質(zhì)量，軋制常在高速下進(jìn)行，同時(shí)還承受巨大的軋制壓力和力矩的作用。因此,對(duì)軋輥的基本要求是:高的表面硬度和耐磨性、高的強(qiáng)度及抗壓扁能力。一般說來，工作輥對(duì)硬度的要求是首位的，熱軋板帶軋機(jī)的工作輥多采用鑄鐵軋輥，其中以無限冷硬鑄鐵