薄板坯連鑄連軋畢業(yè)設(shè)計(jì)模板

1、年產(chǎn)206萬(wàn)噸短流程帶鋼車(chē)間工藝設(shè)計(jì)摘 要薄板坯連鑄連軋是20世紀(jì)80年代末、90年代初開(kāi)發(fā)成功的生產(chǎn)熱軋板卷的一項(xiàng)短流程工藝，是繼氧氣轉(zhuǎn)爐煉鋼、連續(xù)鑄鋼之后鋼鐵工業(yè)最重要的革命性技術(shù)之一。薄板坯連鑄連軋集科學(xué)、技術(shù)和工程于一體，將熱軋板卷的生產(chǎn)在一條短流程的生產(chǎn)線(xiàn)上完成，充分顯示出其先進(jìn)性和科學(xué)性。世界各國(guó)都對(duì)此給予了極大關(guān)注，使得薄板坯連鑄連軋技術(shù)近年來(lái)又有了突飛猛進(jìn)的進(jìn)展。與傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝流程相比，短流程可節(jié)約投資、提高成材率、降低生產(chǎn)成本、大幅度縮減生產(chǎn)周期等。本設(shè)計(jì)為年產(chǎn)206萬(wàn)噸薄板坯連鑄連軋熱軋帶鋼生產(chǎn)車(chē)間設(shè)計(jì)，論文敘述了薄板坯連鑄連軋技術(shù)的類(lèi)型、市場(chǎng)分析及工藝技術(shù)特點(diǎn)，并把各種典

2、型工藝進(jìn)行了比較。參照國(guó)內(nèi)外企業(yè)的技術(shù)特點(diǎn)和生產(chǎn)實(shí)踐，提出了本車(chē)間的總體配置方案，設(shè)計(jì)了主輔設(shè)備及其生產(chǎn)能力計(jì)算、車(chē)間平面布置和起重運(yùn)輸、主要經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)、環(huán)境保護(hù)以及使用AutoCAD繪制車(chē)間平面布置圖。并運(yùn)用VB程序進(jìn)行了壓下規(guī)程程序設(shè)計(jì)和相應(yīng)的校核等。本設(shè)計(jì)選用的是CSP工藝，車(chē)間主要布置為：2流50/70 CSP連鑄輥底式均熱爐高壓水除鱗7架CVCplus連軋機(jī)層流冷卻卷取。采用了鐵素體軋制技術(shù)、半無(wú)頭軋制技術(shù)等新技術(shù)。關(guān)鍵字: 薄板坯連鑄連軋；CSP；熱軋帶鋼車(chē)間設(shè)計(jì); 七機(jī)架精軋機(jī)組； 壓下規(guī)程程序設(shè)計(jì)The Design of a Short Strip Process Plan

3、t with an Annual Output of 2.06 Million tonsAbstractCSP is the successful development of the production of hot rolled coil in a shortened process,the oxygen converter steelmaking, continuous casting steel industry after the most important revolutionary technology in the late 1980s and early 1990s. O

4、ne of the foreign steel major powers have invested a great deal of manpower and resources to the special study.CSP-science, technology and engineering in one, hot rolled coil production in a short line to complete the process, fully demonstrated its advanced scientific. All countries in the world ha

5、ve given a great deal of concern, making CSP technology a rapid progress in recent years.Compared with the traditional production process, the CSP process can be short-saving investment, to become useful raise rates and reduce production costs and significantly reduce the production cycle, and so on

6、.The design for an annual output of 2.06 million tons of CSP hot-rolled strip steel production workshop designed paper describes the CSP in the type of technology, market analysis and technology features, and typical of a variety of music comparison. Reference to Magang CSP, the technical characteri

7、stics and production practice, raised the overall configuration of the workshop programe,the main design of auxiliary equipment and its production capacity, the plant layout and lifting the transport, mainly economic and technical indicators, environmental protection and the use of AutoCAD Drawing W

8、orkshop Layout plans. VB procedures and the use of the order reduction program design and the corresponding check, and so on. The CSP is the choice of design process, layout for the main workshop: 2-50/70 CSP Casting Roller-both high-pressure hot water heaters Descaling 7-CVCplus rolling mill lamina

9、r cooling coiling. Use ferrite rolling technology, semi-rolling technology, and other new technologies.Keywords: thin slab continuous casting and continuous rolling；CSP; hot strip plant design; seven framework finishing mill group ;depress detective rules program designing目 錄摘 要11 概述11.1 熱軋板帶軋制生產(chǎn)的現(xiàn)狀

10、11.2 國(guó)內(nèi)外薄板坯連鑄連軋技術(shù)21.3 國(guó)內(nèi)外薄板坯連鑄連軋產(chǎn)品市場(chǎng)分析21.4 本設(shè)計(jì)采用的新技術(shù)32 產(chǎn)品大綱和金屬平衡圖42.1 產(chǎn)品方案42.1.1 產(chǎn)品規(guī)格42.1.2 產(chǎn)品按厚度的分配表42.2 生產(chǎn)鋼種4產(chǎn)品執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)52.2.2 金屬平衡表53 設(shè)計(jì)方案63.1 工藝方案的選擇與確定63.1.1 常規(guī)熱連軋與薄板坯連鑄連軋的比較選擇6幾種典型的薄板坯連鑄連軋工藝比較選擇 各工藝的布置及特點(diǎn)7工藝對(duì)比分析 應(yīng)用選型9薄板坯連鑄連軋存在的不足9軋機(jī)機(jī)型的選擇103.2.1 PC軋機(jī)113.2.2 CVC軋機(jī)113.2.3 CVC軋機(jī)與PC軋機(jī)的比較

11、113.3 加熱爐選型12控制冷卻方案選擇133.5 高速飛剪選型143.6 卷取設(shè)備選型144 生產(chǎn)工藝流程和工藝制度154.1 生產(chǎn)工藝流程154.1.1 生產(chǎn)工藝流程簡(jiǎn)述154.1.2 生產(chǎn)工藝流程簡(jiǎn)圖164.2 生產(chǎn)工藝制度174.2.1 坯料準(zhǔn)備制度174.2.2 加熱制度 加熱目的 加熱要求 加熱溫度 加熱速度174.2.3 熱連軋溫度制度184.2.4 軋制冷卻制度184.2.5 軋制潤(rùn)滑制度194.2.6 軋制活套張力制度194.2.7 高壓水除鱗制度204.2.8 飛剪工作制度 前提條件

12、 剪切 更換剪刃 換剪刃后的剪縫調(diào)節(jié) 剪刃更換周期214.2.9 卷取工藝制度 卷取步驟 卷筒工作制度 助卷輥工作制度224.2.10 換輥制度235 車(chē)間工作制度和年工作小時(shí)245.1 車(chē)間工作制度245.2 年工作小時(shí)246 軋機(jī)組成型式及生產(chǎn)能力266.1 軋輥尺寸參數(shù)確定266.1.1 軋輥輥身長(zhǎng)度266.1.2 軋輥直徑266.1.3 工作輥輥頸尺寸276.2 軋輥材質(zhì)的選配276.2.1 軋輥性能要求2 精軋前段工作輥27.2 精軋后段工作輥

13、2 支撐輥286.2.2 軋輥選材2 精軋上游機(jī)架工作輥選材2 精軋中游機(jī)架工作輥選材2 精軋下游機(jī)架工作輥選材2 支撐輥選材296.2.3 軋輥材質(zhì)的技術(shù)性能296.3 軋輥軸承的類(lèi)型及選用29軋輥軸承的主要類(lèi)型296.3.2 軋輥軸承的選擇296.4 軋輥強(qiáng)度條件306.4.1 最大允許軋制力306.4.2 最大允許軋制力矩316.5 電機(jī)主要參數(shù)316.5.1 主電機(jī)型式及傳動(dòng)方式316.5.2 軋制速度范圍與速比316.5.3 電機(jī)轉(zhuǎn)速326.5.4 主電機(jī)額定轉(zhuǎn)矩326.5.5 主電機(jī)額定功率326.6

14、機(jī)架主要參數(shù)336.6.1 機(jī)架類(lèi)型選用336.6.2 機(jī)架材料336.6.3 機(jī)架窗口高度336.6.4 機(jī)架窗口寬度336.6.5 機(jī)架立柱斷面346.7 立輥軋機(jī)主要技術(shù)參數(shù)347 壓下規(guī)程設(shè)計(jì)357.1 制定壓下規(guī)程的原則357.2 制定壓下規(guī)程的方法和步驟357.3 壓下量分配377.4 精軋速度制度377.5 軋制時(shí)間與周期387.6 精軋溫度計(jì)算398 軋制工藝參數(shù)計(jì)算40坯料尺寸規(guī)格408.2 壓下量分配及變形區(qū)參數(shù)408.2.1 總能耗的確定40負(fù)荷分配41壓下量分配41變形區(qū)參數(shù)41速度參數(shù)42機(jī)架穿帶速度42軋制速度42速度錐42變形速度43軋制時(shí)間與軋制圖表438.4.

15、1 精軋機(jī)組間隙時(shí)間43純軋時(shí)間43軋制周期44軋制圖表44軋制溫度參數(shù)44軋制壓力計(jì)算45熱軋塑性變形抗力45外摩擦應(yīng)力狀態(tài)系數(shù)46接觸弧平投影長(zhǎng)度46軋制壓力計(jì)算47軋輥傳動(dòng)力矩計(jì)算47軋制力矩的確定47附加摩擦力矩的確定48空轉(zhuǎn)力矩的確定48動(dòng)力矩的確定48軋機(jī)效率488.7 電機(jī)負(fù)荷圖與校核49電機(jī)負(fù)荷498.7.2 電機(jī)過(guò)載校核50電機(jī)發(fā)熱校核50超過(guò)電動(dòng)機(jī)基本轉(zhuǎn)速時(shí)的校核50電機(jī)功率校核51軋輥強(qiáng)度計(jì)算與校核51支承輥強(qiáng)度計(jì)算與校核52輥身計(jì)算52輥頸計(jì)算52工作輥強(qiáng)度計(jì)算與校核52輥身計(jì)算52輥頸計(jì)算53輥頭計(jì)算53軋輥安全系數(shù)與許用應(yīng)力53.4軋輥間接觸強(qiáng)度計(jì)算54壓下規(guī)程程序

16、計(jì)算典型產(chǎn)品55典型產(chǎn)品一55典型產(chǎn)品二56典型產(chǎn)品三57典型產(chǎn)品四58典型產(chǎn)品五599 主要輔助設(shè)備及生產(chǎn)能力計(jì)算609.1 輥底式均熱爐609.1.1 爐長(zhǎng)確定609.1.2 爐寬確定609.1.3 均熱爐主要設(shè)備組成609.2 軋制區(qū)輔助設(shè)備609.2.1 輸入輥道609.2.3 除鱗系統(tǒng)6 事故剪后的除鱗機(jī)6 二次除鱗裝置629.2.4 活套629.3 軋后冷卻區(qū)輔助設(shè)備639.3.1 壓帶風(fēng)機(jī)639.3.2 輸出輥道639.3.3 強(qiáng)冷裝置639.3.4 層流冷卻系統(tǒng)649.4 卷取區(qū)輔助設(shè)備659.4.1 飛剪659.4.2 地下卷取機(jī)659.4.3

17、 卸卷小車(chē)669.4.4 鋼卷打捆機(jī)669.5 設(shè)備生產(chǎn)能力的計(jì)算669.5.1 連鑄機(jī)與軋機(jī)的能力匹配6 連鑄機(jī)生產(chǎn)能力6 軋機(jī)小時(shí)產(chǎn)量6 生產(chǎn)能力比較6 軋機(jī)負(fù)荷率689.5.2 飛剪機(jī)的生產(chǎn)能力689.5.3 卷取機(jī)生產(chǎn)能力6910 車(chē)間平面布置和起重運(yùn)輸70車(chē)間平面布置7010.1.1 車(chē)間平面布置原則7010.1.2 金屬流程線(xiàn)的布置7010.1.3 生產(chǎn)設(shè)備的布置7010.2 倉(cāng)庫(kù)設(shè)施布置7010.2.1 確定倉(cāng)庫(kù)面積的原則7010.2.2 倉(cāng)庫(kù)面積的計(jì)算7010.3 車(chē)間平面布置7111 環(huán)境保護(hù)7311.1 環(huán)境保

18、護(hù)概述7311.2 環(huán)境保護(hù)的內(nèi)容與對(duì)策73綠化7311.2.2 水質(zhì)處理7311.2.3 噪音防治7311.2.4 大氣污染的防治7311.2.5 有害廢棄物的處理7411.2.6 氧化鐵皮的利用7412 主要經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)75參考文獻(xiàn)76致謝78附錄A 程序中變量說(shuō)明79附錄B 壓下規(guī)程程序811 概述1.1 熱軋板帶軋制生產(chǎn)的現(xiàn)狀自1989年世界上第一臺(tái)工業(yè)化的薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)線(xiàn)投產(chǎn)以來(lái)，在未來(lái)的11年中已有36條生產(chǎn)線(xiàn)相繼運(yùn)作，2000年已形成年產(chǎn)5000多萬(wàn)噸的生產(chǎn)能力。截至2001年底，全球已有36條（54流）生產(chǎn)線(xiàn)投產(chǎn)，產(chǎn)能達(dá)5500萬(wàn)噸/年。其中26條為CSP（包括ISP五條）

19、生產(chǎn)線(xiàn)共42流（ISP 7流），生產(chǎn)能力達(dá)4200萬(wàn)噸/年（ISP 765萬(wàn)噸/年），4條（5流）FTSRQ（FTSC）生產(chǎn)線(xiàn)，生產(chǎn)能力約為500萬(wàn)噸/年，QSP生產(chǎn)線(xiàn)3條，生產(chǎn)能力約為500萬(wàn)噸/年，CONROLL生產(chǎn)線(xiàn)3條，生產(chǎn)能力約為315萬(wàn)噸/年1。世界各國(guó)薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)線(xiàn)和產(chǎn)能統(tǒng)計(jì)見(jiàn)表1-1。表1-1 世界各國(guó)薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)線(xiàn)和產(chǎn)能統(tǒng)計(jì)（截止2006年）我國(guó)第一條薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)線(xiàn) (CSP)于1999年在珠鋼投產(chǎn)以來(lái)，許多工廠(chǎng)相繼建設(shè)了各種類(lèi)型的薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)線(xiàn)。1999年底至2007年上半年，我國(guó)已有珠鋼、邯鋼、包鋼等12家企業(yè)的13家企業(yè)的13條薄板坯（包括中薄板

20、坯）連鑄連軋生產(chǎn)線(xiàn)相繼投產(chǎn)，產(chǎn)能約3500萬(wàn)噸/年2。未來(lái)五年內(nèi)，我國(guó)薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)線(xiàn)將達(dá)到15條，產(chǎn)能占世界的三分之一。我國(guó)薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)線(xiàn)和產(chǎn)能統(tǒng)計(jì)見(jiàn)表1-2。 表1-2 我國(guó)薄板坯連鑄連軋產(chǎn)量發(fā)展情況 單位：104t/a1.2 國(guó)內(nèi)外薄板坯連鑄連軋技術(shù)薄板坯連鑄連軋技術(shù)發(fā)展到現(xiàn)在，在技術(shù)上雖各有千秋，但效果基本相同，這是該項(xiàng)技術(shù)走向成熟的標(biāo)志之一。在此基礎(chǔ)上，根據(jù)市場(chǎng)和用戶(hù)的要求，薄板坯連鑄連軋技術(shù)的發(fā)展有三個(gè)基本趨勢(shì)3：（1）增加板坯厚度：薄板坯的厚度是影響板坯表面質(zhì)量和內(nèi)部夾雜的主要因素。（2）產(chǎn)品厚度減薄：由于薄板坯連鑄機(jī)板坯凝固時(shí)間短，晶粒較細(xì)，再加上液芯鑄軋使晶粒再細(xì)化

21、，提高了產(chǎn)品的拉伸強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度。良好的力學(xué)性能和小的尺寸偏差具備了直接被用于制造成各種制成品的條件。（3）適當(dāng)提高生產(chǎn)能力：自從薄板坯連鑄機(jī)面向市場(chǎng)以來(lái)，電爐冶煉有了較大的發(fā)展，電爐噸位的提高、強(qiáng)化冶煉、縮短冶煉周期和雙爐殼的應(yīng)用都使電爐的生產(chǎn)能力提高。同時(shí)薄板坯連鑄連軋與轉(zhuǎn)爐的匹配，都要求適當(dāng)提高薄板坯連鑄連軋機(jī)的生產(chǎn)能力，爭(zhēng)取一部鑄機(jī)與一部連軋機(jī)配合生產(chǎn)，以達(dá)到整個(gè)生產(chǎn)流程的經(jīng)濟(jì)規(guī)模，降低生產(chǎn)成本，提高競(jìng)爭(zhēng)能力和經(jīng)濟(jì)效益。1.3 國(guó)內(nèi)外薄板坯連鑄連軋產(chǎn)品市場(chǎng)分析國(guó)內(nèi)熱軋市場(chǎng)一直處于高銷(xiāo)售和好的利潤(rùn)狀態(tài)。因此，熱軋薄板卷市場(chǎng)尤其是薄板坯連鑄連軋市場(chǎng)還是不錯(cuò)的選擇！ 熱軋薄板卷是制造其它類(lèi)鋼

22、鐵產(chǎn)品的重要原材料，主要作為冷軋鋼板、焊管、冷彎或焊接型鋼的原料，或用于制作各種結(jié)構(gòu)件、容器、汽車(chē)、集裝箱等。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，國(guó)內(nèi)對(duì)熱軋薄板卷的需求增長(zhǎng)很快，主要表現(xiàn)在：（1）建筑業(yè)是鋼材消費(fèi)的最大用戶(hù)，約占鋼材消費(fèi)總量的40%左右，其中結(jié)構(gòu)用板材消費(fèi)在未來(lái)10年內(nèi)將呈現(xiàn)快速增長(zhǎng)趨勢(shì)，總量將達(dá)到600-700萬(wàn)噸。（2）從熱軋板卷的品種上看，熱軋超薄板、熱軋酸洗板、熱軋鍍鋅板等品種目前國(guó)內(nèi)產(chǎn)量很少或根本沒(méi)有生產(chǎn)，而這些品種的潛在市場(chǎng)很大，發(fā)展前景看好。集裝箱板、鐵路車(chē)輛制造用板、汽車(chē)板、氣瓶用鋼板等品種雖然寶鋼、武鋼等企業(yè)均有生產(chǎn)，但產(chǎn)量仍是供不應(yīng)求，且質(zhì)量有待進(jìn)一步提高。（3）從供下

23、游冷軋看，2005年我國(guó)進(jìn)口鋼材中冷軋涂鍍及不銹鋼板材占68%，這主要是由于國(guó)內(nèi)冷軋產(chǎn)能?chē)?yán)重不足造成的，隨著國(guó)內(nèi)冷軋的發(fā)展，供冷軋用料的熱軋板卷需求量將增大。（4）從市場(chǎng)發(fā)展來(lái)看，熱軋薄板和熱軋超薄板的需求越來(lái)越強(qiáng)勁，特別是超薄板可以替代部分冷軋板帶鋼，實(shí)現(xiàn)“以熱帶冷”。目前國(guó)內(nèi)現(xiàn)有的熱連軋機(jī)生產(chǎn)的商品卷絕大多數(shù)是2mm以上的，薄板坯連鑄連軋技術(shù)的發(fā)展，使得熱軋薄板最小厚度可達(dá)1mm以下，部分冷軋帶鋼的市場(chǎng)被價(jià)格相對(duì)便宜同等規(guī)格的熱軋薄帶鋼取代已是必然的趨勢(shì)。此外，熱軋超薄板還可以取代疊軋薄板。目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)供應(yīng)的1mm和1mm以下的熱軋薄板是由五六十年代建設(shè)的可逆式三輥疊軋薄板機(jī)生產(chǎn)的，其成材

24、率低、產(chǎn)品質(zhì)量差、檔次較低，如果薄板坯連鑄連軋機(jī)能生產(chǎn)同規(guī)格的高質(zhì)量的熱軋薄板，以其良好的表面質(zhì)量和較低的價(jià)格取而代之，當(dāng)然會(huì)得到用戶(hù)歡迎。又基于今年鐵礦石價(jià)格上漲65%，迫于成本壓力，各鋼廠(chǎng)相繼提高鋼材的出廠(chǎng)價(jià)，利潤(rùn)空間被壓縮為一個(gè)不利方面。綜上，為了瞄準(zhǔn)生產(chǎn)薄和超薄熱軋帶鋼這個(gè)方向，淘汰落后的疊軋工藝，建設(shè)一條薄板連鑄連軋生產(chǎn)線(xiàn)是十分必要的。1.4 本設(shè)計(jì)采用的新技術(shù)本車(chē)間中采用的主要新技術(shù)如下：（1）輥縫潤(rùn)滑技術(shù)；（2）結(jié)晶器電磁制動(dòng)技術(shù)；（3）鐵素體軋制技術(shù)；（4）半無(wú)頭軋制技術(shù)；（5）CVCplus技術(shù)；（6）動(dòng)態(tài)變規(guī)格技術(shù)。2 產(chǎn)品大綱和金屬平衡圖2.1 產(chǎn)品方案 產(chǎn)品規(guī)格熱軋帶鋼

25、年產(chǎn)236萬(wàn)噸，其中20-30%作為冷軋?jiān)?。帶鋼厚度?2.7 mm帶鋼寬度：7501600 mm帶卷內(nèi)徑：762 mm帶卷外徑：10001950 mm鋼卷重量：30 噸(max)單位卷重：18.75 Kg/mm (max) 產(chǎn)品按厚度的分配表產(chǎn)品按寬度、厚度分配的產(chǎn)量見(jiàn)表2-1。 表2-1產(chǎn)品按厚度寬度分配表厚度mm750-1000Mm1000-1100mm1100-1200mm1200-1300mm1300-1400mm1400-1500mm1500-1600mm合計(jì)（萬(wàn)噸）所占比例%91512543250917178532614820198532654-76675432337-12.7

26、445543227合 計(jì)366260312215102361002.2 生產(chǎn)鋼種本車(chē)間生產(chǎn)鋼種為普通碳素結(jié)構(gòu)鋼、優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼和低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼，產(chǎn)品目錄見(jiàn)表2-2。表2-2產(chǎn)品按鋼種分配表鋼種代表鋼號(hào)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)量(萬(wàn)噸)比例(%)GBJIS普通碳素結(jié)構(gòu)鋼Q235GB912-89JISG3101106優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼08AlGB710-91JISG343160低合金高強(qiáng)鋼Q345GB/T1591JISG313540合 計(jì)206100產(chǎn)品執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)組織生產(chǎn)、檢驗(yàn)和交貨。主要執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)有國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB、日本標(biāo)準(zhǔn)JIS、德國(guó)標(biāo)準(zhǔn)DIN、美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)ASTM等。 金屬平衡表金屬平衡圖鑄

27、坯萬(wàn)噸 % 9% % 切頭及軋廢 成品 氧化燒損 萬(wàn)噸 236萬(wàn)噸 萬(wàn)噸 表2-3 金屬平衡表序號(hào)厚度范圍（mm）成品切頭及廢品燒損及氧化坯料量104t產(chǎn)量104t成材率%104t損耗率%104t損耗率 %15097.82611.236544-733527合 計(jì)2363 設(shè)計(jì)方案3.1 工藝方案的選擇與確定 常規(guī)熱連軋與薄板坯連鑄連軋的比較選擇常規(guī)的熱帶鋼生產(chǎn)工藝，通常采用200250mm厚度的厚板坯，軋機(jī)架數(shù)多，軋線(xiàn)長(zhǎng)，產(chǎn)量高（300500萬(wàn)t），投資大，并且通常采用冷裝工藝，能耗高。薄板坯連鑄連軋工藝采用厚度5090mm板坯，軋機(jī)架數(shù)少，軋線(xiàn)短，產(chǎn)量為100300萬(wàn)t/a，每噸鋼卷投資僅為

28、常規(guī)熱帶軋機(jī)的1/2，采用直接熱裝工藝，能耗低，成本低。和常規(guī)熱連軋相比，薄板坯連鑄連軋工藝具有如下一些特點(diǎn)4：（1）連鑄機(jī)與軋機(jī)在線(xiàn)連接，高溫板坯直接通過(guò)連接段送往軋機(jī)軋制，工藝簡(jiǎn)化，設(shè)備減少，生產(chǎn)線(xiàn)短，從而降低了基本建設(shè)投資；（2）生產(chǎn)周期短，從冶煉鋼水至鋼卷送到運(yùn)輸鏈，僅需2.5h；（3）成材率提高約12% ，能耗降低約20%，從而降低了生產(chǎn)成本；（4）占地面積少：薄板坯連鑄連軋工藝流程短，布置緊湊，比常規(guī)生產(chǎn)工藝占地面積少；（5）降低了對(duì)環(huán)境的污染。除此，薄板坯連鑄連軋技術(shù)還具有以下工藝優(yōu)勢(shì)5,6：（1）帶坯溫度均勻熱軋帶鋼的機(jī)械性能很大程度都取決于溫度控制，而薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)線(xiàn)最大

29、工藝優(yōu)勢(shì)就是可以給軋機(jī)提供全長(zhǎng)溫度均勻的帶坯。由于流程緊湊的特點(diǎn) ，為得到高的溫度精度提供了保證 ，從而為軋制得到一個(gè)帶鋼全長(zhǎng)均勻的機(jī)械性能以及熱軋過(guò)程中的板形及厚度精度控制提供了很好的前提保障 ，特別是 (超)薄帶鋼的軋制。（2）(超)薄帶鋼軋制與常規(guī)熱軋相比 ，由于薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)線(xiàn)流程短 ，帶坯加熱后全長(zhǎng)溫度均勻 ，并且可以通過(guò)半無(wú)頭軋制等工藝來(lái)很好地實(shí)現(xiàn)超薄帶鋼的軋制。從而提高了產(chǎn)品的附加值，甚至替代部分冷軋產(chǎn)品，獲得更好的經(jīng)濟(jì)效益。（3）超低碳鋼的軋制由于超低碳鋼的相變溫度高，在常規(guī)熱軋生產(chǎn)線(xiàn)上存在精軋出口溫度不易控制、機(jī)械性能不均勻以及板形不易控制等問(wèn)題 ；而薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)線(xiàn)

30、上可以通過(guò)鐵素體軋制工藝來(lái)解決這些問(wèn)題。（4）產(chǎn)品質(zhì)量?jī)?yōu)勢(shì)由于薄板坯在結(jié)晶器內(nèi)的冷卻強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于傳統(tǒng)的板坯，其二次和三次枝晶更短，板坯微觀(guān)偏析可得到較大的改善，分布也更均勻。因此，產(chǎn)品的性能更加均勻、穩(wěn)定。由薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)線(xiàn)軋出的熱軋帶卷，經(jīng)檢測(cè)看出，其組織含有大量細(xì)小而彌散的尺寸約在100m以下的析出物。析出物多為分布在晶內(nèi)和晶界區(qū)的Al2O3、AlN、MnS、NbCN等。這種析出物可以細(xì)化晶粒，提高成品材的強(qiáng)度。應(yīng)特別指出的是薄板坯連鑄連軋工藝適合生產(chǎn)薄、超薄規(guī)格產(chǎn)品。常規(guī)熱帶軋機(jī)由于其工藝特點(diǎn)，通常僅能生產(chǎn)最小厚度的板帶。生產(chǎn)薄規(guī)格時(shí)產(chǎn)量顯著降低，并且板形尺寸惡化，而薄板坯連鑄連軋工

31、藝生產(chǎn)節(jié)奏取決于鑄機(jī)，生產(chǎn)薄、超薄規(guī)格基本不降低產(chǎn)量，特別是在鐵素體軋制技術(shù)形成后，能生產(chǎn)寬薄帶鋼更是如此?？v然常規(guī)軋機(jī)可通過(guò)無(wú)頭軋制工藝生產(chǎn)薄、超薄產(chǎn)品，但必須配備專(zhuān)用快速步進(jìn)爐，快速粗軋機(jī)，卷取箱，焊接機(jī)，高速飛剪等設(shè)備及相關(guān)控制技術(shù)，投資昂貴。而薄板坯連鑄連軋半無(wú)頭工藝僅需增加輥底式爐長(zhǎng)度，高速飛剪即可生產(chǎn)1mm超薄規(guī)格，如采用升速軋制可生產(chǎn)更薄產(chǎn)品7。綜上，本車(chē)間設(shè)計(jì)采用薄板坯連鑄連軋工藝，并主要生產(chǎn)市場(chǎng)急需的超薄產(chǎn)品。幾種典型的薄板坯連鑄連軋工藝比較選擇.1 各工藝的布置及特點(diǎn)8、9（1）CSP工藝（Compact Strip Production）CSP工藝是由施羅曼西馬克公司(S

32、MS)開(kāi)發(fā)的，第1套工業(yè)化CSP生產(chǎn)線(xiàn)在美國(guó)紐柯公司投產(chǎn)后取得了滿(mǎn)意的生產(chǎn)效果和良好的經(jīng)濟(jì)效益，因而得到廣泛應(yīng)用，是目前世界上處于主流地位的薄板坯連鑄連軋工藝。其工藝流程一般均為：電爐或轉(zhuǎn)爐煉鋼鋼包精煉連鑄機(jī)切斷剪輥底式加熱爐粗軋機(jī)（或沒(méi)有）均熱爐（或沒(méi)有）事故剪高壓水除鱗機(jī)小立輥軋機(jī)（或沒(méi)有）67架精軋機(jī)層流冷卻卷取機(jī)。典型工藝布置見(jiàn)圖3-1。CSP技術(shù)的主要工藝特點(diǎn)如下：a. 首創(chuàng)漏斗形結(jié)晶器。圖3-1 CSP工藝布置圖b. 典型鑄坯厚度為70/50mm，最高鑄速可達(dá)8m/min，從鋼水的冶煉到成品的離線(xiàn)僅需1.5h，能生產(chǎn)1厚的熱軋帶卷。c. 鑄機(jī)與軋機(jī)之間采用輥底式均熱爐連接，爐子長(zhǎng)度

33、200300m；薄板坯入爐溫 度約1080，出爐溫度1150，升溫較少，均熱爐能耗少。e. 鑄坯保溫后直接進(jìn)精軋機(jī)軋制成卷，單流年產(chǎn)能力80150萬(wàn)t；雙流最高年產(chǎn)能力可達(dá)250300萬(wàn)t，雙流配置時(shí)，結(jié)晶器-卷取機(jī)的生產(chǎn)線(xiàn)總長(zhǎng)為310340m，單流配置時(shí)可縮短50 m。（2）ISP 工藝 ( Inline Strip Production)ISP工藝由德國(guó)曼內(nèi)斯曼德馬克公司開(kāi)發(fā)，是最先采用液芯壓下技術(shù)的薄板坯連鑄連軋工藝。其典型工藝流程為：冶煉爐鋼包精煉爐鋼包回轉(zhuǎn)臺(tái)中間包薄片狀浸入式水口平行板形結(jié)晶器鑄軋區(qū)段大壓下量初軋機(jī)剪切機(jī)感應(yīng)加熱爐卷取箱精軋機(jī)層流冷卻地下卷取。ISP 技術(shù)的主要工藝特

34、點(diǎn)如下：a. 生產(chǎn)線(xiàn)更短，設(shè)備布置更為緊湊。該工藝采用了中間卷取箱，不使用長(zhǎng)的均熱爐，因此生產(chǎn)線(xiàn)總長(zhǎng)度僅180m，從鋼水變成熱軋帶卷僅需2030min。b. 為了使鑄坯厚度能夠減薄到可以卷取的程度，在卷取箱和鑄機(jī)之間增加了23 架大壓下粗軋機(jī)，可將鑄坯從40mm軋15mm。c. 為了保證中間卷取時(shí)鑄坯的溫度，在大壓下軋機(jī)與卷取箱之間采用了大功率感應(yīng)加熱爐，所以ISP的電耗相對(duì)較高。d. 鑄坯在長(zhǎng)18m的感應(yīng)加熱爐中加熱和均勻溫度，操作較為靈活且升溫有效。（3） FTSR 工藝 ( Flexible Thin Slab Rolling)FTSR由達(dá)涅利公司開(kāi)發(fā)，該技術(shù)的最大特色是采用了H2結(jié)晶器

35、。該工藝按不同工藝要求有兩套可供選擇方案：第1種方案是澆鑄075mm厚的鑄坯 ，其后接67架精軋機(jī)，用于生產(chǎn)碳素鋼和低合金鋼；第2種方案是澆鑄8090mm厚的鑄坯，其后接二機(jī)架粗軋機(jī)和四、五機(jī)架精軋機(jī)，可生產(chǎn)各種不同鋼種的帶鋼。其典型工藝流程為：煉鋼爐爐外精煉爐薄板坯連鑄機(jī)旋轉(zhuǎn)式除鱗機(jī)隧道式加熱爐 二次除鱗機(jī)立輥軋機(jī)粗軋機(jī)保溫輥道三次除鱗裝置精軋機(jī)輸出輥道和帶鋼冷卻段地下卷取機(jī)。（4）CONROLL工藝 ( Continuous Thin Slab Casting and Rolling Technology )CONROLL工藝實(shí)際上是由常規(guī)板坯連鑄和熱軋發(fā)展而來(lái)的，因此其工藝布置與傳統(tǒng)工藝

36、也十分類(lèi)似，只不過(guò)更為緊湊和連續(xù)。其典型工藝流程為：常規(guī)連鑄機(jī)板坯熱裝（或直接）進(jìn)步進(jìn)式加熱爐帶立輥可逆粗軋機(jī)67架精軋機(jī)輸出輥道和層流冷卻卷取機(jī)。.2工藝對(duì)比分析CSP工藝和FTSR工藝CSP工藝是目前技術(shù)最為成熟、應(yīng)用最為廣泛的薄板坯連鑄連軋工藝，其生產(chǎn)應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)豐富、操作可靠、維護(hù)方便，可生產(chǎn)超低碳鋼、低、中、高碳鋼和高強(qiáng)度合金鋼等大部分鋼種。同時(shí)又有生產(chǎn)包括取向硅鋼、鐵素體不銹鋼等高附加值鋼種的生產(chǎn)實(shí)踐。 FTSR工藝的開(kāi)發(fā)在CSP工藝之后，它充分借鑒了其它薄板坯連鑄連軋技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，但其應(yīng)用實(shí)例很少，工藝的先時(shí)性和成熟性還需要進(jìn)一步的證實(shí)，可借鑒的經(jīng)驗(yàn)少；設(shè)備及控制系統(tǒng)相對(duì)復(fù)雜，對(duì)維護(hù)水

37、平和操作技能的要求更高。.3 應(yīng)用選型CSP、ISP、FTSR和CONROLL 都是較為成熟的薄板坯連鑄連軋工藝，也各有優(yōu)缺點(diǎn)。綜合上面的比較分析，結(jié)合市場(chǎng)分析和本車(chē)間產(chǎn)量特點(diǎn)最終采用西馬克公司的CSP工藝。薄板坯連鑄連軋存在的不足（1）有限的產(chǎn)品品種和規(guī)格從生產(chǎn)的現(xiàn)有鋼種看，薄板坯連鑄連軋可以覆蓋大多數(shù)熱軋帶鋼的品種，但還不能生產(chǎn)出一些性能要求高和附加值高的品種。其主要原因如下：a. 薄板坯鑄坯太薄(一般為50100mm)。帶鋼軋制的壓縮比小，晶粒細(xì)化受到一定限制，產(chǎn)品的最大規(guī)格和強(qiáng)度有限，不同厚度薄板坯生產(chǎn)的成品最大厚度見(jiàn)表3-1。表3-1不同厚度薄板坯生產(chǎn)成品的厚度值薄板坯厚度/mm中間

38、坯厚度/mm成品帶鋼最大厚度/mm4020685025106030912b. 與常規(guī)連鑄坯相比，雖然薄板坯氧化鐵皮薄，但由于沒(méi)有經(jīng)過(guò)一個(gè)降升溫過(guò)程，氧化鐵皮與帶坯基體之間具有很高的粘附力，需要達(dá)40MPa的高壓除鱗水進(jìn)行除鱗，但效果并不十分理想，所以表面質(zhì)量要求高的鋼種還需進(jìn)一步研制開(kāi)發(fā)。c. 由于薄板坯連鑄連軋工藝生產(chǎn)的產(chǎn)品有彌散細(xì)小析出物的特點(diǎn)，使得同級(jí)別的帶鋼成品具有較高的屈服強(qiáng)度和屈強(qiáng)比，所以產(chǎn)品成形性較差。就目前薄板坯連鑄連軋工藝的發(fā)展?fàn)顩r來(lái)看，所能生產(chǎn)的產(chǎn)品品種有限，尚需進(jìn)一步研究開(kāi)發(fā)的鋼種有1：a. 汽車(chē)面板、超深沖鋼板和表面質(zhì)量要求高的鋼板；b. 搪瓷鋼板；c. 鍍錫鋼板的基板

39、；d. 高級(jí)別的高強(qiáng)韌性管線(xiàn)鋼；e. 奧氏體不銹鋼板；f. 碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于0.5%的高碳鋼板；g. 部分電工鋼等。（2）隧道式加熱爐熱效率低，緩沖能力弱10隧道式加熱爐尾氣排放溫度平均在1000左右，熱能未得到充分利用，通常的熱效率早20%左右；隧道式加熱爐緩沖能力有限，據(jù)有關(guān)資料介紹，緩沖時(shí)間一般在1015min。隧道式加熱爐內(nèi)部輥道受到耐高溫性能的限制，基本上12年就要全部更換，生產(chǎn)維護(hù)費(fèi)用增加許多。軋機(jī)機(jī)型的選擇本車(chē)間年設(shè)計(jì)年產(chǎn)量為206萬(wàn)噸，故采用雙流連鑄機(jī)與精軋機(jī)組的薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)線(xiàn)。由于鑄坯厚度為50/70mm，產(chǎn)品最薄為，考慮各機(jī)架所能分配的最大壓下量，確定熱連軋機(jī)架數(shù)為7

40、架。確定熱連軋機(jī)架數(shù)后，接下來(lái)確定軋機(jī)的布置形式。薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)線(xiàn)采用7架軋機(jī)的布置形式有三種：分別為7機(jī)架精軋方式、1架粗軋+6架精軋方式和2架粗軋+5架精軋方式。這三種布置方式的優(yōu)缺點(diǎn)如下11：（1）7機(jī)架精軋優(yōu)點(diǎn)：a. 軋機(jī)布置緊湊，軋制過(guò)程中溫度及速度容易控制和保證，對(duì)奧氏體軋制無(wú)論是單塊還是半無(wú)頭都十分有利；b. 蒂森.克虜伯鋼鐵公司CSP線(xiàn)的成功經(jīng)驗(yàn)證明，采用7架精軋機(jī)的布置方式，具有高軋制力、高軋制力矩和高生產(chǎn)率的特點(diǎn)，軋機(jī)機(jī)架剛度高。（2）1架粗軋+6架精軋優(yōu)點(diǎn)：a. 生產(chǎn)組織靈活；b.板坯相對(duì)較厚，產(chǎn)量高。缺點(diǎn)：a. 粗軋和精軋不形成連軋關(guān)系，需在粗軋和精軋之間設(shè)加熱爐對(duì)

41、中間坯進(jìn)行補(bǔ)溫；b.鐵素體軋制時(shí)，精軋機(jī)架間冷卻水對(duì)中間坯的冷卻能力較差，容易造成混晶軋制；c.不能采用半無(wú)頭軋制。（3）2架粗軋+5架精軋優(yōu)點(diǎn)：a.對(duì)軋機(jī)事故處理相當(dāng)有利，可減少軋機(jī)事故處理時(shí)間；b.此布置采取兩次除鱗，對(duì)提高帶鋼表面質(zhì)量有利。缺點(diǎn)：a.粗軋和精軋之間設(shè)有保溫（冷卻）段，切頭飛剪和高壓水除鱗，增加了設(shè)備的復(fù)雜性；b.金屬收得率相對(duì)較低。本設(shè)計(jì)從產(chǎn)品定位和半無(wú)頭軋制等新技術(shù)應(yīng)用出發(fā)，認(rèn)為R+6F方式和2R+5F方式都不如7F方式，最終該生產(chǎn)線(xiàn)軋機(jī)布置采用7架精軋機(jī)的方式，以利于半無(wú)頭工藝生產(chǎn)薄帶鋼。熱軋精軋機(jī)組的機(jī)型選擇與配置，是決定板形控制性能的第一因素和基礎(chǔ)，將對(duì)軋機(jī)板形控

42、制的優(yōu)劣長(zhǎng)期起作用，選型配置不當(dāng)，將成為生產(chǎn)中難以解脫的制約因素12。當(dāng)前，熱精軋機(jī)組選用的四輥軋機(jī)主要有兩種機(jī)型：CVC軋機(jī)和PC軋機(jī)。3.2.1 PC軋機(jī)這是一種通過(guò)改變軋輥間在水平方向的相對(duì)位置來(lái)控制板形和軋輥凸度的新型軋機(jī)，是日本新日鋼鐵公司等單位聯(lián)合研制的一種板帶材平直度控制機(jī)能很高的四輥軋機(jī)。PC軋機(jī)（Pair Cross）僅調(diào)整軋輥間橫向軸線(xiàn)的夾角，就可以改變輥縫的大小，即改變軋輥的有效凸度，起到調(diào)節(jié)輥型的作用，實(shí)現(xiàn)板帶材平直度的控制13。 CVC軋機(jī)CVC軋機(jī)（Continuously Variable Crown）是一種軋輥有效凸度連續(xù)可調(diào)的高精度輥型控制軋機(jī)，是西德施羅曼西

43、馬克公司1982年研制開(kāi)發(fā)的較為理想的板形自動(dòng)控制新技術(shù)。CVC軋機(jī)的工作輥采用一種瓶狀的輥型凸度， 即工作輥輥身整體磨成S形（瓶形），上、下輥形狀相同，但反向配置，使上、下輥的形狀互相補(bǔ)充，形成一個(gè)對(duì)稱(chēng)的輥縫斷面。通過(guò)軸向的反向移動(dòng)，使二軋輥表面間距發(fā)生不同變化，改變了帶鋼橫斷面的凸度，即改變了軋輥的有效凸度，改善了板形質(zhì)量。CVC軋機(jī)是一種柔性輥縫控制軋機(jī)，它不僅可以通過(guò)一組S形曲線(xiàn)軋輥代替多組原始輥型不同的軋輥，而且能通過(guò)無(wú)級(jí)輥縫調(diào)整，來(lái)適應(yīng)不同產(chǎn)品規(guī)格的變化，輥縫調(diào)節(jié)范圍大，板形控制能力強(qiáng)11。 CVC軋機(jī)與PC軋機(jī)的比較（1）調(diào)節(jié)范圍：PC軋機(jī)軋輥交叉角為1°時(shí)，軋輥凸度可

44、達(dá)1000m；CVC軋機(jī)工作輥軸向移動(dòng)±100mm，可調(diào)輥凸度100500m，與彎輥裝置配合則有600m 。（2）調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)：PC軋機(jī)需要安裝角度調(diào)整和側(cè)推力支承兩套機(jī)構(gòu)，結(jié)構(gòu)復(fù)雜；CVC軋機(jī)的軋輥機(jī)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單許多14。（3）軸向力：PC軋機(jī)軸向力很大，這亦是限制交叉角進(jìn)一步加大的主要因素。PC軋機(jī)的軸向力最大可達(dá)軋制力的10%，為2000KN，而CVC軋機(jī)一般僅為200KN左右14。（4）彎輥力：PC軋機(jī)軋輥交叉，限制了彎輥力的加大，一般最大為8001000KN，而CVC軋機(jī)彎輥力可以加大到1500KN甚至2000KN。另外，PC軋機(jī)軋輥交叉點(diǎn)與軋制寬度中心線(xiàn)重合難，軋件亦跑偏。當(dāng)然

45、，CVC軋機(jī)亦有其缺點(diǎn)：譬如CVC軋輥曲線(xiàn)易被磨損破壞，輥間接觸應(yīng)力分布呈S形使支撐輥和工作輥磨損嚴(yán)重不均，降低了軋輥的壽命15。近幾年用西馬克德馬克公司技術(shù)建設(shè)的熱連軋機(jī)都采用了CVCplus機(jī)型。CVCplus是在CVC技術(shù)上的改進(jìn)，該技術(shù)與WRB技術(shù)相結(jié)合，可完成大范圍的糾偏，有效地?cái)U(kuò)展了CVC系統(tǒng)對(duì)板形的調(diào)整能力，特別是半無(wú)頭軋制中需動(dòng)態(tài)改變輥型凸度時(shí)，該系統(tǒng)可提高板帶凸度和實(shí)現(xiàn)最佳的軋件平直度。另外，CVCplus軋機(jī)可以實(shí)現(xiàn)帶負(fù)荷竄輥，并通過(guò)軋輥橫移策略提高軋輥壽命13,16,17。根據(jù)以上分析比較，本設(shè)計(jì)精軋機(jī)組確定選用CVCplus軋機(jī)。3.3 加熱爐選型薄板坯連鑄連軋的拉坯速

46、度和熱連軋機(jī)組的軋制速度是截然不同的兩種工藝，為使該生產(chǎn)線(xiàn)有效、穩(wěn)定的連接起來(lái)，需設(shè)置加（均）熱爐。在薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)線(xiàn)上，加熱爐除了均熱（加熱）鑄坯的功能外，還對(duì)鑄機(jī)軋機(jī)間的物流進(jìn)行銜接、緩沖，最終實(shí)現(xiàn)在對(duì)鑄坯溫度場(chǎng)進(jìn)行合理調(diào)整能很好適應(yīng)軋制薄帶鋼邊部質(zhì)量控制的同時(shí)，還可生產(chǎn)中鑄坯有序的供應(yīng)給軋機(jī)。薄板坯連鑄連軋線(xiàn)上的加熱爐主要有：步進(jìn)式、輥底式和感應(yīng)加熱三種18：（1）步進(jìn)式加熱爐步進(jìn)式加熱爐爐容量大，可以容納1爐鋼水的鑄坯，緩沖時(shí)間1h，加寬的爐體可使廠(chǎng)房利用合理，爐體熱損失較少。但由于坯長(zhǎng)受到加熱爐寬度的限制，一般不能超過(guò)20m。鑄坯厚度取70mm，平均寬度取1250mm噸，因此該種

47、加熱爐不適合加熱薄規(guī)格鑄坯，且這類(lèi)步進(jìn)式加熱爐很難有效控制鑄坯邊部與中間部位溫度場(chǎng)。（2）感應(yīng)加熱爐感應(yīng)加熱一般采用感應(yīng)加熱爐+卷取保溫箱的方式，優(yōu)點(diǎn)為生產(chǎn)線(xiàn)總長(zhǎng)度較短，薄板坯頭尾溫度均勻，缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)復(fù)雜、維修較難，緩沖時(shí)間短(12min)，這類(lèi)感應(yīng)加熱爐也很難獲得調(diào)整鑄坯邊部溫度場(chǎng)的效果。（3）輥底式加熱爐輥底式加熱爐可保持鑄坯溫度、沒(méi)有水印，出坯溫度均勻，同時(shí)具有較大的緩沖時(shí)間 ，并能有效控制鑄坯邊部與中部溫度場(chǎng)，已被各種薄板坯連鑄連軋工藝普遍采用。當(dāng)鑄機(jī)為兩流時(shí)，輥底式加熱爐有擺動(dòng)式和平移式兩種。擺動(dòng)式的優(yōu)點(diǎn)在于擺動(dòng)距離短；爐子等長(zhǎng)時(shí)，擺動(dòng)式較平移式緩沖時(shí)間長(zhǎng)；占地面積小；在擺動(dòng)過(guò)程中加

48、熱不中斷，該爐段仍然照常使用預(yù)熱空氣和煤氣，煙氣仍從原煙道與煙囪排出。平移式則可在平移段處設(shè)置輸出軌道，爐內(nèi)的鑄坯可輸出，使生產(chǎn)線(xiàn)更加靈活。但采用平移式時(shí)，能量供應(yīng)較麻煩，此外，廢氣的排放也只能通過(guò)車(chē)間的排氣系統(tǒng)放散。通過(guò)以上比較，本設(shè)計(jì)決定采用輥底式兩流擺動(dòng)均熱爐?？刂评鋮s系統(tǒng)主要包括機(jī)架間冷卻控制和軋后冷卻控制。機(jī)架間冷卻主要用于鐵素體軋制。在F1和F2、F2和F3、F3和F4軋機(jī)間設(shè)置快速冷卻系統(tǒng)，使經(jīng)過(guò)F1、F2和F3軋機(jī)軋制的中間坯在此快速冷卻，由奧氏體組織轉(zhuǎn)變?yōu)殍F素體組織，F(xiàn)3以后的機(jī)架進(jìn)行鐵素體軋制。軋后控制冷卻是對(duì)出精軋機(jī)的帶鋼在輸出輥道上的冷卻過(guò)程進(jìn)行控制，其作用是獲得合適的

49、帶鋼卷取溫度，控制帶鋼的機(jī)械性能。帶鋼軋后冷卻裝置主要有高壓水冷卻、層流冷卻和水幕冷卻三種。（1）高壓水冷卻：由于噴射時(shí)高壓水成為非常細(xì)小的水滴，所以具有的動(dòng)能甚小，不能擊破鋼板表面的蒸汽膜。因此，鋼板表面仍保持膜沸騰狀態(tài)，達(dá)不到核沸騰狀態(tài)，故其冷卻能力較低。（2）層流冷卻：層流冷卻采用恒定壓力的低壓水形成柱狀水流，每套冷卻集管一般有2排低壓U形管。借助于重力的作用，噴出水的能量能夠局部破壞蒸汽薄膜，形成核沸騰，產(chǎn)生小的“強(qiáng)化冷卻區(qū)”。這些區(qū)域的綜合效果是增大了平均熱通量，因此層流冷卻比高壓水冷卻能力大許多19。（3）水幕冷卻：水幕冷卻裝置將柱狀水流改為幕狀水流，即在冷卻集管上沿帶鋼寬度方向開(kāi)

50、一條縫，水自然地從集管中落下，形成水幕，落于帶鋼的表面上，由于水幕冷卻水量大，其冷卻能力最強(qiáng)。雖然水幕冷卻具有最強(qiáng)的冷卻能力，但據(jù)克虜伯公司對(duì)三種冷卻方式實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，水幕冷卻的均勻性不及層流冷卻。加之層流冷卻具有處理產(chǎn)品范圍大、流量范圍調(diào)節(jié)寬、無(wú)流態(tài)破碎、冷卻水回收率高、設(shè)備維護(hù)小等優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)代熱軋帶鋼軋后冷卻裝置大多采用層流冷卻方式。近年來(lái)，隨著熱軋多相鋼、超細(xì)晶粒鋼等產(chǎn)品需求的增多，又產(chǎn)生了以層流冷卻為基礎(chǔ)的新型架構(gòu)的帶鋼冷卻裝置，快速冷卻裝置(UFC) 普通層流冷卻(LC)就是其中之一。其優(yōu)點(diǎn)如下20：（1）精軋后高的帶鋼冷卻速率配合控制軋制技術(shù)，有利于實(shí)現(xiàn)超細(xì)晶粒鋼的生產(chǎn)，減少合金元素

51、用量。（2）對(duì)于微合金化高強(qiáng)度鋼可以適當(dāng)減少其碳當(dāng)量，有利于帶鋼焊接性能和成形性能的提高。 （3）由于工藝過(guò)程控制穩(wěn)定，有利于大生產(chǎn)的可再現(xiàn)性和材料性能的穩(wěn)定性（4）對(duì)鐵素體生產(chǎn)低碳薄規(guī)格產(chǎn)品有較強(qiáng)的適應(yīng)能力。通過(guò)以上比較分析，本設(shè)計(jì)帶鋼軋后控制冷卻確定采用快速冷卻裝置(UFC) 普通層流冷卻(LC)方式。3.5 高速飛剪選型高速飛剪位于精軋機(jī)輸出輥道上，地下卷取機(jī)前，用于在半無(wú)頭軋制時(shí)將鋼帶剪切成定尺長(zhǎng)度。半無(wú)頭軋制時(shí)，鑄坯長(zhǎng)度為160262m，是單坯軋制的6倍左右，因而要剪切分卷且在高速下進(jìn)行，為此，本設(shè)計(jì)選用滾筒式飛剪。滾筒式飛剪滾筒旋轉(zhuǎn)體質(zhì)量均勻、對(duì)稱(chēng)，動(dòng)平衡性能好，適于高速飛剪。3.

52、6 卷取設(shè)備選型本設(shè)計(jì)的兩臺(tái)地下卷取機(jī)采用中距離布置方式。1號(hào)卷取機(jī)與末架精軋機(jī)之間的距離約為82m。卷取機(jī)選用帶跳步控制的全液壓三輥卷取機(jī)。該卷取機(jī)采用了液壓控制的側(cè)導(dǎo)板、夾送輥、助卷輥、無(wú)級(jí)漲縮式卷筒以及高響應(yīng)速度的助卷輥?zhàn)詣?dòng)跳步控制技術(shù)，能實(shí)現(xiàn)帶鋼精確對(duì)中、微張力卷取、減少塔形，同時(shí)避免帶鋼頭部對(duì)助卷輥的沖擊，消除助卷輥對(duì)帶鋼的壓痕，可提高帶鋼表面質(zhì)量和產(chǎn)品合格率。4 生產(chǎn)工藝流程和工藝制度4.1 生產(chǎn)工藝流程 生產(chǎn)工藝流程簡(jiǎn)述從鑄機(jī)來(lái)的鑄坯，根據(jù)鋼種不同以不同拉速直接進(jìn)入1號(hào)輥底式均熱爐。均熱爐將根據(jù)鑄坯的入爐溫度、速度及出爐溫度等要求，對(duì)板坯進(jìn)行升溫、均熱，當(dāng)鑄坯長(zhǎng)度達(dá)到工藝給定的長(zhǎng)

53、度后，由連鑄機(jī)后部的擺動(dòng)剪進(jìn)行分切。板坯在輥底式爐內(nèi)均熱升溫到開(kāi)軋溫度后（10001150），當(dāng)軋機(jī)發(fā)出要鋼信號(hào)時(shí)，1號(hào)輥底式爐爐門(mén)打開(kāi)，板坯以第一架咬入速度離開(kāi)均熱爐。此時(shí)第二流的的單尺坯加熱完全后，加速通過(guò)傳送段，直至本爐末端的旋轉(zhuǎn)擺動(dòng)段，1號(hào)、2號(hào)爐的擺動(dòng)段開(kāi)始旋轉(zhuǎn)對(duì)接，該鑄坯進(jìn)入1號(hào)加熱爐。待兩爐的擺動(dòng)段回復(fù)后，鑄坯前進(jìn)至1號(hào)爐的保溫存儲(chǔ)段，等待下一塊鋼的軋制。出爐后板坯首先經(jīng)過(guò)精軋前的高壓水除鱗裝置，以清除在連鑄及加熱過(guò)程中產(chǎn)生的氧化鐵皮，然后進(jìn)入精軋機(jī)進(jìn)行軋制。對(duì)于奧氏體軋制的產(chǎn)品，F(xiàn)1F2精軋出來(lái)的中間坯經(jīng)精除磷后進(jìn)入F3F7精軋機(jī)組進(jìn)行軋制。帶鋼出精軋機(jī)后，通過(guò)輸出輥道送往層流冷卻系統(tǒng)，層流冷卻系統(tǒng)按鋼種、規(guī)格的不同根據(jù)相應(yīng)的終軋溫度將帶鋼冷卻到卷取溫度。然后帶鋼進(jìn)入地下卷取機(jī)，被卷成一定直徑的鋼卷。對(duì)于鐵素體軋制的產(chǎn)品，則在F1F4機(jī)架間通過(guò)快速冷卻裝置將帶鋼控制冷卻到相變點(diǎn)Ar3以下的溫度，使奧氏體向鐵素體轉(zhuǎn)變（90%鐵素體），在隨后的機(jī)架內(nèi)以鐵素體組織狀態(tài)進(jìn)行軋制。帶鋼出精軋機(jī)后，通過(guò)快速冷卻裝置將帶鋼冷卻到卷取溫度，然后進(jìn)入地下卷取機(jī)，被卷成一定直徑的鋼卷。若采用長(zhǎng)尺坯進(jìn)行半無(wú)頭軋制，當(dāng)卷重達(dá)到設(shè)定要求的重量時(shí)，需啟動(dòng)高速飛剪，對(duì)軋制過(guò)程中的帶鋼進(jìn)行剪切分卷。卷取完畢后