冷軋開題-11成型

1、河北聯(lián)合大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告題目： 年產(chǎn)230萬噸2050冷軋板帶車間設(shè)計(jì) 學(xué) 院： 冶金與能源學(xué)院 專 業(yè)： 材料成型及控制工程 班 級(jí)： 11成型（1）班 姓 名： 李賓賓 學(xué) 號(hào)： 201114660111 指導(dǎo)教師： 董福濤 2015年 03 月 20 日11、 題目來源背景（現(xiàn)狀、前景） 冷軋的生產(chǎn)方法較好的解決了鋼板在熱軋過程中溫度和溫度降不均勻，性能不一致的問題，保證良好的板型及表面光潔度。因此有了我們的設(shè)計(jì)題目“年產(chǎn)230萬噸2050冷軋帶鋼車間設(shè)計(jì)”1. 冷軋帶鋼技術(shù)的特點(diǎn)1.1.大力開發(fā)高精度軋制技術(shù)。1.2.以過程冶金理論為基礎(chǔ)，以低合金鋼為重點(diǎn)，提高產(chǎn)品的冶金質(zhì)量

2、，擴(kuò)大品種。 1.3.提高連鑄比，大力推廣連鑄連軋工藝及短流程技術(shù)。1.4.軋制過程連續(xù)化的新進(jìn)展無頭軋制技術(shù)。1.5.采用柔性化的軋制技術(shù)。1.6.軋制過程的自動(dòng)控制和智能控制。1.7.深加工。 2. 除鱗技術(shù)2.1酸洗目前,世界各國(guó)普遍采用淺槽鹽酸酸洗代替老式的硫酸酸洗機(jī)組。主要原因?yàn)?鹽酸比硫酸有更強(qiáng)的除鱗效果,鹽酸酸洗機(jī)組前部不用破鱗裝置，因而可以簡(jiǎn)化酸洗設(shè)備；鹽酸酸洗比硫酸酸洗更容易去除氧化鐵皮,可以得到高質(zhì)量的酸洗帶鋼；淺槽酸洗槽進(jìn)行排酸比較容易,如有斷帶發(fā)生,可以很快排出酸液,不易產(chǎn)生過酸洗；鹽酸再生系統(tǒng)回收效率高,可達(dá)99%,大大地降低了酸的耗量,每生產(chǎn)1t帶鋼僅耗酸3.5kg

3、。2.2機(jī)械除鱗 NID方法是日本石川島播磨公司從1973年起著手研究的。此法是將鐵砂送入高壓水流通過扁縫式噴嘴,使鐵砂流布滿帶鋼的橫向表面,但此工藝有使噴嘴磨損嚴(yán)重,且不易調(diào)整漿液濃度的缺點(diǎn)。 新日鐵八幡廠一號(hào)酸洗機(jī)組改造使用NID法,使酸洗速度由180m/min提高到250m/min。用NID法取代酸槽及酸的回收系統(tǒng),可以節(jié)約投資。 APO除鱗機(jī)組,APO為鐵粒磨料除鱗的縮寫。原蘇聯(lián)與原西德共同開發(fā)研制出三套APO裝置的連續(xù)式機(jī)組于1989年在切列波維茨車試車投產(chǎn)。被除鱗的鋼板厚度為1.64mm,寬為9001550mm。除鱗的帶鋼運(yùn)行速度為90m/min,年產(chǎn)量為5060萬t,也可對(duì)6.5

4、kg/mm2級(jí)的低合金鋼進(jìn)行除磷。3. 軋機(jī)方面的技術(shù)3.1HC軋機(jī) 自1980年以來,世界上約有80%以上軋機(jī)為新建或改建的HC冷軋機(jī)。HC軋機(jī)的特點(diǎn)是可以使用平直工作輥；由于壓下量的增大,相對(duì)地可以使用較厚的熱軋料；可以縮小邊部減薄的范圍；板型控制能力大,可改善板形、產(chǎn)品平直度。3.2CVC(連續(xù)可變凸度)軋機(jī) CVC技術(shù)是德國(guó)SMS公司開發(fā)出來的。CVC六輥軋機(jī)是在四輥軋機(jī)基礎(chǔ)上開發(fā)出來的,中間輥為CVC軋輥,工作輥有立平穩(wěn)定機(jī)構(gòu),特點(diǎn)是可用小直徑工作輥、中間輥或支撐輥傳動(dòng)。工作輥的水平穩(wěn)定機(jī)構(gòu)優(yōu)化了軋制工藝條件,中間輥設(shè)正負(fù)彎輥。這是一種能改善帶鋼平直度和橫斷面形狀的技術(shù),且易于應(yīng)用,

5、改造費(fèi)用低CVC技術(shù)通過使用S型軋輥及軋輥軸向移動(dòng),使輥縫的形狀與帶鋼的形狀有效的配合,可以實(shí)現(xiàn)無級(jí)調(diào)節(jié)軋輥凸度,傳統(tǒng)軋制需要準(zhǔn)備幾套不同凸度的軋輥。而CVC軋制只需一種輥型曲線的軋輥。CVC軋機(jī)與HC軋機(jī)相比不足之處是不能解決邊部減薄問題，此外,HC軋機(jī)可用平輥,不需磨出凸度。3.3UPC(萬能板形控制)軋機(jī) UPC技術(shù)是由德國(guó)MDS公司開發(fā)的,與CVC技術(shù)基本相似,也是一種能改善帶鋼平直度和橫斷面形狀的技術(shù),且易于應(yīng)用,改造費(fèi)用低。UPC技術(shù)通過使用雪茄形軋輥及軋輥軸向移動(dòng),使輥縫的形狀與帶鋼的形狀有效的配合,也可以實(shí)現(xiàn)無級(jí)調(diào)節(jié)軋輥凸度。3.4CR軋機(jī) CR軋機(jī)屬日本三菱重工業(yè)公司開發(fā)的一

6、種新型軋機(jī),具有壓下量大及板型控制能力強(qiáng)的特點(diǎn)。如用于冷連軋第一架,當(dāng)軋制低碳鋼時(shí),壓下量可達(dá)60%,也可以用于冷連軋末架,使成品板形得到改善,并能節(jié)約能耗。4. 退火工序的技術(shù)4.1全氫罩式退火爐 從20世紀(jì)70年代在歐洲出現(xiàn)并開始使用。由于在740時(shí)氫的熱傳導(dǎo)系數(shù)為氮的6.5倍,氫的動(dòng)力粘度只有氮的50,因此,在強(qiáng)對(duì)流型的罩式退火爐中采用純氫作保護(hù)氣體,可以提高鋼卷加熱和冷卻速度40%50%。使用全氫罩式退火爐可得到優(yōu)質(zhì)表面的帶鋼,表面質(zhì)量接近于連續(xù)退火可能達(dá)到的質(zhì)量,總的能耗費(fèi)用也減少30%。因此,在老廠改造時(shí),特別是煉鋼、熱軋等工藝條件沒有重大改變的情況下,在國(guó)外大部分選用全氫退火爐。

7、4.2連續(xù)退火機(jī)組 20世紀(jì)70年代初期開始出現(xiàn)帶有快速冷卻系統(tǒng)的連續(xù)退火機(jī)組,可以滿足生產(chǎn)的連續(xù)化,縮短生產(chǎn)周期,提高產(chǎn)品質(zhì)量,減少勞動(dòng)定額等諸因素的要求。2、 主要研究?jī)?nèi)容、應(yīng)用價(jià)值和生產(chǎn)工藝1.主要研究?jī)?nèi)容1.1.所建廠產(chǎn)品范圍，應(yīng)用領(lǐng)域，產(chǎn)品特性，建廠經(jīng)濟(jì)依據(jù)；1.2.典型產(chǎn)品總延伸率計(jì)算，道次選擇，冷軋機(jī)布置選擇比較；1.3.壓下分配，軋制規(guī)程計(jì)算，軋制圖表，年產(chǎn)量計(jì)算；1.4.軋制力、力矩計(jì)算；1.5.凸度規(guī)程計(jì)算，軋制力撓曲計(jì)算，熱膨脹計(jì)算，原始軋輥輥型設(shè)定，彎輥力計(jì)算；1.6.酸洗工藝確定與質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)；1.7.平整機(jī)工藝制定，平直度、光潔度控制；1.8.輔助設(shè)備校核：圓盤切邊剪選

8、擇，罩式退火爐，車間布置； 2.應(yīng)用價(jià)值 進(jìn)入新世紀(jì)以來，我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展進(jìn)入了全新的階段，為了使我國(guó)的經(jīng)濟(jì)建設(shè)更好更快的發(fā)展，冷軋產(chǎn)品有重要的作用。經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，必然伴隨著汽車、家電、建材、罐頭盒及包裝大量生產(chǎn)，而基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)，需要大量的不同種類的冷軋產(chǎn)品，因此，在以后很長(zhǎng)的時(shí)間里，冷軋產(chǎn)品在國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)與發(fā)展中占有相當(dāng)重要的作用。 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)課題主要是為實(shí)現(xiàn)高等院校培養(yǎng)高級(jí)應(yīng)用型、技術(shù)型人才的目標(biāo)所必須的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。通過畢業(yè)設(shè)計(jì)強(qiáng)化我們對(duì)基本知識(shí)和基本技能的理解和掌握，培養(yǎng)我們搜集資料和調(diào)查研究的能力，一定的方案比較、論證的能力，一定的理論分析與設(shè)計(jì)運(yùn)算能力，進(jìn)一步提高應(yīng)用計(jì)算機(jī)繪

9、圖的能力以及編寫編制能力。同時(shí)通過給軋鋼廠車間設(shè)計(jì)，培養(yǎng)我們綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，使我們能比較熟練掌握車間設(shè)計(jì)的專項(xiàng)規(guī)劃的編制過程。通過認(rèn)真查閱與本設(shè)計(jì)相關(guān)的文獻(xiàn)資料，做好設(shè)計(jì)前的各項(xiàng)準(zhǔn)備工作；分階段按時(shí)完成設(shè)計(jì)中的各項(xiàng)任務(wù)，配合指導(dǎo)老師檢查，隨時(shí)修正錯(cuò)誤，改進(jìn)方法，完成本次課題設(shè)計(jì)任務(wù)，可以與同學(xué)探討，但不能簡(jiǎn)單套用他人成果。 另外，本次畢業(yè)設(shè)計(jì)對(duì)培養(yǎng)我們獨(dú)立思考問題和解決問題的能力有很大的提高，為今后工作做好理論儲(chǔ)備，都具有十分重要的意義。3.冷軋帶鋼的生產(chǎn)工藝 普通薄鋼板一般采用厚度為1.56mm的熱軋帶鋼作為冷軋坯料。主要工序有酸洗、冷軋、脫脂、退火、平整、剪切(橫切、縱切),如果生產(chǎn)鍍層

10、板,還有電鍍錫、熱涂錫、熱涂鋅等鍍層或涂層工序。冷軋的生產(chǎn)工藝流程是：熱軋板卷(原料)酸洗冷軋脫脂退火平整剪切成品交貨。原料。 要得到均勻的交貨性能,必須要對(duì)原材料的化學(xué)成分進(jìn)行全檢,并根據(jù)碳含量進(jìn)行選材。薄帶鋼連鑄的產(chǎn)業(yè)化將會(huì)為冷軋?jiān)咸峁┬碌膩碓?。高品質(zhì)的冷軋成品尤其要注重前工序的生產(chǎn),要有純凈度高、品質(zhì)優(yōu)良、性能均勻的原板才能軋出優(yōu)質(zhì)的冷軋產(chǎn)品。酸洗。 冷軋坯料在軋制前必須經(jīng)過連續(xù)酸洗機(jī)組清除氧化鐵皮,以保證帶鋼表面光潔,順利地實(shí)現(xiàn)冷軋及其后的表面處理。為獲得更佳的酸洗質(zhì)量,需提高酸液溫度并降低酸洗速度。在酸洗技術(shù)方面,采用淺槽紊流或噴流酸洗工藝。與舊的深槽式及單一淺槽式酸洗工藝相比,淺

11、槽紊流及噴流酸洗工藝均大大降低了酸洗時(shí)間并提高了酸洗質(zhì)量。新型高效的全自動(dòng)焊機(jī)、大張力拉伸矯直機(jī)、故障率低的活套、帶快速回轉(zhuǎn)刀頭的圓盤剪、先進(jìn)的自動(dòng)補(bǔ)酸系統(tǒng),都是現(xiàn)代化大型酸洗機(jī)組的成熟實(shí)例。酸洗-軋機(jī)聯(lián)合機(jī)組發(fā)展迅速，對(duì)于特殊鋼、高強(qiáng)鋼和極薄帶鋼,可逆軋機(jī)(尤其是雙機(jī)架可逆軋機(jī))輔以現(xiàn)代化的控制手段仍不可替代。軋制。 酸洗之后即可軋制,為確保冷軋板形，需提供適當(dāng)?shù)妮佇?配合彎輥、竄輥系統(tǒng)軋制。滿足了用戶對(duì)板形質(zhì)量精度日趨嚴(yán)格的要求。全數(shù)字化的交流變頻傳動(dòng)技術(shù)使得控制過程更快速、更準(zhǔn)確。新型激光測(cè)速儀和各種厚度、板形及平整度測(cè)量?jī)x的應(yīng)用,可提高軋制成品的厚度精度和平整度。清洗，退火。 由于冷軋

12、的工藝特點(diǎn),軋到一定厚度必須進(jìn)行退火使鋼軟化。但是軋制過程中,帶鋼表面有潤(rùn)滑油,而油脂在退火爐中會(huì)揮發(fā),揮發(fā)物殘留在帶鋼表面上形成的黑斑又很難除去。因此,在退火之前,應(yīng)洗刷干凈帶鋼表面的油脂,即脫脂工序。脫脂之后的帶鋼,在保護(hù)氣體中進(jìn)行退火，為保證退火性能,應(yīng)選擇低溫長(zhǎng)時(shí)間退火的工藝制度。退火后的帶鋼表面光亮,進(jìn)一步軋制或平整時(shí),就不必酸洗。平整。 退火之后的帶鋼必須進(jìn)行平整,以獲得平整光潔的表面,均勻的厚度,并使性能得到調(diào)整。為減輕或消除邊緣“凸條”,需采用凸度輥進(jìn)行平整。平整之后,可根據(jù)定貨要求對(duì)帶鋼進(jìn)行剪切8。近年來,我國(guó)鋼鐵工業(yè)的鋼材產(chǎn)量始終保持在世界第一的地位,鋼材生產(chǎn)已整體開始供大

13、于求的新階段,但是相當(dāng)一段時(shí)間仍然存在以下結(jié)構(gòu)性矛盾：先進(jìn)產(chǎn)能與落后產(chǎn)能并存；高端產(chǎn)品產(chǎn)能不足與低端產(chǎn)品產(chǎn)能過剩并存；產(chǎn)業(yè)集中度很差,原材料和能源支撐矛盾突出等。這就要求鋼鐵工業(yè)在結(jié)構(gòu)調(diào)整上加大淘汰落后工藝裝備產(chǎn)能的力度,轉(zhuǎn)變?cè)鲩L(zhǎng)方式,加快技術(shù)升級(jí)和開發(fā)新品種,加快產(chǎn)業(yè)的并購、重組,在轉(zhuǎn)變?cè)鲩L(zhǎng)方式方面要重視鋼鐵產(chǎn)業(yè)鏈的延伸,發(fā)展鋼材的深度加工,以促進(jìn)鋼材生產(chǎn)品種和質(zhì)量的大發(fā)展。3、 擬采用的研究方法、手段 在設(shè)計(jì)室，參考唐鋼冷軋車間設(shè)計(jì)資料和唐山建龍、武鋼、鞍鋼、寶鋼等現(xiàn)場(chǎng)資料。對(duì)本課題“設(shè)計(jì)年產(chǎn)230萬噸2050冷軋板帶生產(chǎn)車間設(shè)計(jì)”進(jìn)行系統(tǒng)的分析后，初步擬定出幾種可行的設(shè)計(jì)方案，加以分析對(duì)

14、比，選出一種節(jié)能環(huán)保、經(jīng)濟(jì)可靠的方案作為進(jìn)一步設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。收集準(zhǔn)備相關(guān)的資料，整理資料后，擬定出設(shè)計(jì)總體思路，最后通過系統(tǒng)論證及相關(guān)計(jì)算、繪圖等，最后完成課題設(shè)計(jì)。四、進(jìn)度安排時(shí)間安排完成任務(wù)第1-4周閱讀有關(guān)冷軋的文獻(xiàn)書籍，完成開題報(bào)告，尋找英文專業(yè)資料，翻譯并理解相關(guān)內(nèi)容；第4-8周；典型產(chǎn)品延伸計(jì)算，道次選擇，軋機(jī)布置選擇比較；壓下量分配，軋制規(guī)程計(jì)算；第8-12周軋制圖表，年產(chǎn)量計(jì)算；軋制力計(jì)算；軋輥強(qiáng)度校核，電機(jī)發(fā)熱校核；輔助設(shè)備校核；第12-14周撰寫論文、段落清楚、內(nèi)容合理，表達(dá)規(guī)范；第14-15周修改論文，精煉語言，廣讀工藝書，準(zhǔn)備答辯； 五、主要參考文獻(xiàn)（外文參考文獻(xiàn)不少于2篇）1黃華清主編.軋鋼機(jī)械M.北京：冶金工業(yè)出版社,1980.2王廷溥，方克敏主編.金屬塑性加工學(xué)-軋制理論與工藝M.北京：冶金工業(yè)出版社，20013許石民孫登月主編.板帶材生產(chǎn)工藝及設(shè)備M.北京：冶金工業(yè)出版社,2008.4陳龍官，黃偉編著.冷軋薄鋼板酸洗工藝與設(shè)備M.北京：冶金工業(yè)出版社，2005.5袁康主編.軋鋼車間設(shè)計(jì)基礎(chǔ)M.北京：冶金工業(yè)出版社，1986.6章希勝主編.軋鋼機(jī)械.M.北京：冶金工業(yè)出版社,1983.7傅作寶主編.冷軋薄鋼板生產(chǎn)M.北京：冶金工業(yè)出版社,2005.8徐