年產(chǎn)萬噸熱連軋車間工藝設(shè)計

1、目 錄第一章 車間設(shè)計總論11.1 熱軋板帶鋼發(fā)展史11.2板帶鋼生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展趨勢41.3熱軋板帶生產(chǎn)工藝裝備的發(fā)展61.4本設(shè)計的目的和意義71.5本設(shè)計的重點問題8第二章 生產(chǎn)方案的選擇92.1產(chǎn)品方案的選擇92.2生產(chǎn)方案的選擇10第三章 生產(chǎn)工藝流程123.1 制定生產(chǎn)工藝流程的主要依據(jù)123.2 生產(chǎn)工藝過程簡述13第四章 坯料的選擇164.1坯料的選擇164.2坯料尺寸174.3板坯的預(yù)處理18第五章 軋機的選擇205.1軋機選擇的原則205.2軋機的型號尺寸選擇和數(shù)量20第六章 典型產(chǎn)品工藝計算236.1軋制方法的確定236.2粗軋階段工藝計算236.3精軋階段工藝計算316.4

2、編制生產(chǎn)工藝流程定額卡406.5編制金屬平衡表40第七章 設(shè)備負荷計算407.1工作制度與年工作臺時的確定407.2設(shè)備負荷能力計算407.3車間設(shè)備負荷率的確定407.4提高設(shè)備產(chǎn)量途徑40第八章 電機能力校核438.1粗軋機電機能力校核468.2精軋機組電機能力的校核47第九章 軋輥強度的校核499.1粗軋機軋輥強度的校核499.2 F1F5精軋機軋輥強度校核519.3 F6F7精軋機軋輥強度校核52第十章 輔助設(shè)備的選擇5310.1加熱爐的選擇5310.2起重運輸設(shè)備的選擇5510.3除磷設(shè)備的選擇5610.4保溫裝置的選擇5710.5剪切設(shè)備的選擇5710.6冷卻設(shè)備的選擇5810.7

3、卷取機的選擇58第十一章 車間平面布置和立面尺寸6011.1車間平面布置6011.2倉庫面積的確定6211.3車間立面尺寸63第十二章 勞動組織與技術(shù)經(jīng)濟指標6412.1車間勞動組織6412.2車間技術(shù)經(jīng)濟指標6612.3投資概算6612.4流動資金定額的概算6812.5產(chǎn)品成本概算69第十三章 環(huán)境保護與綜合利用7213.1環(huán)保對車間設(shè)計的要求6913.2環(huán)保的內(nèi)容與對策69參考文獻74第一章 車間設(shè)計總論1.1 熱軋板帶鋼發(fā)展史熱軋帶鋼是重要的鋼材品種，對整個鋼鐵工業(yè)的技術(shù)進步和經(jīng)濟效益有著重要影響。熱軋板帶鋼軋機的發(fā)展已有70多年歷史，汽車工業(yè)、建筑工業(yè)、交通運輸業(yè)等的發(fā)展，使得熱軋及冷

4、軋薄鋼板的需求量不斷增加，從而促使熱軋板帶鋼軋機的建設(shè)獲得了迅速和穩(wěn)定的發(fā)展。從提高生產(chǎn)率和產(chǎn)品尺寸精度、節(jié)能技術(shù)、提高成材率和板形質(zhì)量、節(jié)約建設(shè)投資、減少軋制線長度實現(xiàn)緊湊化軋機布置到熱連軋機和連鑄機的直接連接布置，熱軋板帶鋼生產(chǎn)技術(shù)經(jīng)歷了不同的發(fā)展時期。國外熱軋板帶的發(fā)展1960年以前建設(shè)的熱帶鋼軋機稱第一代熱帶鋼軋機。這一時期熱帶鋼軋機技術(shù)發(fā)展比較緩慢,其中最重要的技術(shù)進步是將厚度自動控制（AGC）技術(shù)應(yīng)用于精軋機，從根本上改善了供給冷軋機的原料板帶鋼的厚度差。20世紀六、七十年代是熱軋板帶鋼軋機發(fā)展的重要時期。同時連鑄技術(shù)發(fā)展成熟，促使熱連軋機從最初使用鋼錠到使用連鑄坯，從而大幅度提高

5、產(chǎn)量并能夠為冷軋機提供更大的鋼卷。熱軋板帶鋼軋機的生產(chǎn)工藝過程是鋼鐵工業(yè)生產(chǎn)中自動化控制技術(shù)最發(fā)達的工序。60年代后新建的熱帶鋼軋機很快采用了軋制過程計算機控制，將熱軋板帶鋼軋機的發(fā)展推向一個新的發(fā)展階段，這一時期新建的軋機稱為第二代熱帶鋼軋機。1969年至1974年在日本和歐洲新建的軋機稱為第三代熱帶鋼軋機。20世紀80年代，板帶鋼生產(chǎn)更加注重產(chǎn)品質(zhì)量，同時對于低凸度帶材需求量不斷增長，這使板帶鋼板形控制技術(shù)成為熱軋板帶鋼軋制技術(shù)重要課題之一。90年代，熱軋板帶鋼在工藝方面有重大突破，1996年日本川崎鋼鐵公司成功開發(fā)無頭連續(xù)軋制板帶鋼技術(shù)，解決了在常規(guī)熱連軋機上生產(chǎn)厚度0.81.2 mm超

6、薄帶鋼一系列技術(shù)難題。熱連軋生產(chǎn)線的產(chǎn)品規(guī)格最薄達0.8mm,但實際生產(chǎn)中并不追求軋制最薄規(guī)格，因為薄規(guī)格生產(chǎn)的故障率高,輥耗大,噸鋼酸洗成本高等。待技術(shù)發(fā)展到故障率等降低后,才能經(jīng)濟地批量生產(chǎn)。1.1.2 國內(nèi)熱軋板帶鋼的發(fā)展我國第一套熱軋寬帶鋼軋機始建于1957年，即鞍鋼的半連續(xù)軋機， 全套設(shè)備從當(dāng)時蘇聯(lián)引進，為一套2800mm/1700mm半連續(xù)式板帶軋機，既生產(chǎn)中厚鋼板，又生產(chǎn)鋼卷，該軋機的軋制中厚板部分于1958年7月先投產(chǎn)，1959年精軋機組投產(chǎn)，開辟了我國寬帶鋼卷生產(chǎn)歷程。 該軋機基本上是手動操作，人工設(shè)定的操作方式，軋機的主要生產(chǎn)工藝技術(shù)指標相當(dāng)于第一代熱帶軋機的裝備水平，該軋

7、機已于2000年8月停產(chǎn)。就我國熱帶鋼軋機半個世紀的發(fā)展歷程來看，我國熱軋寬帶鋼軋機主要經(jīng)歷了由設(shè)備簡單、控制落后的半連續(xù)式軋機型；代表當(dāng)時先進水平，自動化水平較高的連續(xù)式布置；再到具有緊湊型可逆式粗軋機，大能力定寬設(shè)備，全自動控制系統(tǒng)的半連續(xù)式布置軋機或代表世界先進水平的薄板坯連鑄連軋帶鋼生產(chǎn)線等三個階段。1.熱軋帶鋼軋機建設(shè)進一步發(fā)展。近年我國熱連軋帶鋼生產(chǎn)發(fā)展極其迅速，邯鋼、南鋼、安鋼、武鋼、等也正在規(guī)劃建設(shè)熱帶軋機。如果所有軋機全部建成,產(chǎn)能得到發(fā)揮,則帶鋼產(chǎn)量將很可觀,我國鋼材板帶比低、薄板長期供不應(yīng)求的狀況將根本改變。2.軋機的國產(chǎn)化率逐步提高。進入21世紀以后,除熱連軋帶鋼產(chǎn)量大

8、幅度提高、軋機建設(shè)快速發(fā)展以外,軋機國產(chǎn)化問題也有了長足進步。目前由國外總承包的項目國產(chǎn)化率普遍達到70 %以上,有的達到90 %。而且一些項目已做到全部國產(chǎn)化,如鞍鋼1700、2150mm軋機、濟鋼1700mm軋機、萊鋼1500mm軋機、太鋼1549mm軋機等,由國內(nèi)總承包,裝備全部國內(nèi)設(shè)計制造,少量關(guān)鍵件在國外自主采購。國內(nèi)裝備雖然在整體技術(shù)水平上與外國先進水平有一定差距,但已達到較高水平,以鞍鋼1700mm軋機為例,其質(zhì)量水平與其1780mm軋機相差不大。國產(chǎn)裝備的另一優(yōu)勢是價格優(yōu)勢。如引進國外的薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)線一般需投資2023億人民幣,但采用國產(chǎn)中等厚度薄板坯僅需1517億人民幣

9、,其產(chǎn)量與國外生產(chǎn)線基本相同。3.世界最新技術(shù)不斷被采用。目前國內(nèi)已建和在建熱軋生產(chǎn)線中采用了許多最新技術(shù),如半無頭軋制技術(shù),其在國外剛開發(fā)不久,國內(nèi)已有多條生產(chǎn)線采用或預(yù)留 (唐鋼、馬鋼、漣鋼、本鋼、通鋼等)；如高性能控制器,西門子剛推出新一代閉環(huán)工藝與傳動控制器 TDC,國內(nèi)已有太鋼 1549mm軋機、武鋼2250mm軋機采用,北京科技大學(xué)國家軋制中心承擔(dān)的萊鋼 1500mm軋機自動化控制系統(tǒng)也采用了該控制器,使我國緊跟國外最先進的技術(shù)發(fā)展。事實表明,在采用最新技術(shù)方面熱連軋領(lǐng)域已處于國際前沿水平。近年我國寬帶鋼熱連軋技術(shù)和裝備能力取得巨大發(fā)展 , 其特點: 一是投資規(guī)模前所未有 ,實現(xiàn)的

10、投資延伸到從鐵水預(yù)處理、鋼水精煉到連鑄 , 從鋼鐵冶金、壓力加工到精整和配送的投入; 二是技術(shù)和規(guī)模水平,不僅引進了多套當(dāng)代國際最先進的機組 , 而且建設(shè)了多條自主集成技術(shù)、自行設(shè)計和制造的軋制線; 三是熱軋寬帶鋼產(chǎn)品大綱普遍涵蓋了建材、汽車、家電、機械、化工和管道輸送等用途 , 包括低合金、高強度、薄規(guī)格、深沖板 , 板形和厚度尺寸公差及表面質(zhì)量俱佳的高端產(chǎn)品。我國現(xiàn)有的和正在建設(shè)的帶鋼熱連軋機組，可分為四種類型:一是總體引進國外先進技術(shù)建設(shè)的常規(guī)熱帶鋼軋機；二是引進技術(shù)建設(shè)的薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)線； 三是引進國外二手設(shè)備或國產(chǎn)機組 ,經(jīng)過國外承包商采用現(xiàn)代化技術(shù)改造的常規(guī)熱帶鋼軋機；四是總體

11、采用國內(nèi)先進成熟技術(shù) ,國內(nèi)企業(yè)總承包建設(shè)的中薄板坯連鑄連軋和常規(guī)熱連軋機組。我國目前寬帶鋼熱連軋機的裝機水平和生產(chǎn)能力可以說整體達到了國際平均水平 ,有的則代表著當(dāng)代國際最新水平。國外軋鋼界專業(yè)人士說世界上最先進的熱連軋機在中國。尤其是寬帶鋼熱連軋技術(shù)和生產(chǎn)線的蓬勃發(fā)展是明顯受到國民經(jīng)濟建設(shè)和相關(guān)行業(yè)發(fā)展的拉動 ,發(fā)展的速度和規(guī)模從數(shù)量上適應(yīng)了需求。未來發(fā)展重點 ,或者說熱連軋企業(yè)間的競爭的焦點 ,將集中在提高產(chǎn)品質(zhì)量和檔次,擴大品種規(guī)格 ,降低成本和消耗 ,提升產(chǎn)品的附加值和生產(chǎn)線的綜合競爭能力。在提高鋼鐵冶金、工程設(shè)計、工藝和裝備、信息化和計算機應(yīng)用 ,管理水平方面不間斷地開展切實的技術(shù)

12、進步,跟上經(jīng)濟全球化的步伐,我國在熱軋寬帶鋼領(lǐng)域能夠達到和保持國際先進水平。1.1.3熱連軋技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀最近十幾年,熱連軋技術(shù)有了很大的進步，軋機都進行了現(xiàn)代化技術(shù)改造，基本上做到產(chǎn)量翻番，產(chǎn)品質(zhì)量有了根本改善，技術(shù)改造的主要內(nèi)容有：（1）更換主電機和供電設(shè)備，以及影響正常生產(chǎn)的設(shè)備，如地下卷取機等。（2）減少原粗軋機組機架數(shù)量，增加強有力的粗軋機架，既能使粗軋機組產(chǎn)鋼量和精軋機組相適應(yīng)，又減少機架數(shù)量，節(jié)約設(shè)備維修量、勞動定員和電力消耗。 （3）精軋機組裝設(shè)液壓壓下厚度控制、彎輥裝置、凸度控制，太鋼1549毫米軋機和梅山1420毫米軋機還在原精軋機組前增1架四輥不可逆式精軋機F0。（4）在精

13、軋機組前輸送輥道上安設(shè)保溫罩、移位更新粗軋機組及精軋機組前除鱗裝置，將精軋機間活套改為液壓活套。（5）更新帶鋼層流冷卻系統(tǒng)。如新鋼的1580mm熱連軋。（6）采用多級計算機控制系統(tǒng)。熱連軋技術(shù)的很大進步,在熱軋帶鋼軋機設(shè)備的發(fā)展方面,總結(jié)起來,其主要趨勢如下：1.熱軋帶鋼軋機建設(shè)進一步發(fā)展。近年我國熱連軋帶鋼生產(chǎn)發(fā)展極其迅速，邯鋼、南鋼、安鋼、武鋼、等也正在規(guī)劃建設(shè)熱帶軋機。如果所有軋機全部建成,產(chǎn)能得到發(fā)揮,則帶鋼產(chǎn)量將很可觀,我國鋼材板帶比低、薄板長期供不應(yīng)求的狀況將根本改變。2.軋機的國產(chǎn)化率逐步提高。進入21世紀以后,除熱連軋帶鋼產(chǎn)量大幅度提高、軋機建設(shè)快速發(fā)展以外,軋機國產(chǎn)化問題也有

14、了長足進步。目前由國外總承包的項目國產(chǎn)化率普遍達到70 %以上,有的達到90 %。而且一些項目已做到全部國產(chǎn)化,如鞍鋼1700、2150mm軋機、濟鋼1700mm軋機、萊鋼1500mm軋機、太鋼1549mm軋機等,由國內(nèi)總承包,裝備全部國內(nèi)設(shè)計制造,少量關(guān)鍵件在國外自主采購。國內(nèi)裝備雖然在整體技術(shù)水平上與外國先進水平有一定差距,但已達到較高水平,以鞍鋼1700mm軋機為例,其質(zhì)量水平與其1780mm軋機相差不大。國產(chǎn)裝備的另一優(yōu)勢是價格優(yōu)勢。如引進國外的薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)線一般需投資2023億人民幣,但采用國產(chǎn)中等厚度薄板坯僅需1517億人民幣,其產(chǎn)量與國外生產(chǎn)線基本相同。3.世界最新技術(shù)不斷

15、被采用。目前國內(nèi)已建和在建熱軋生產(chǎn)線中采用了許多最新技術(shù),如半無頭軋制技術(shù),其在國外剛開發(fā)不久,國內(nèi)已有多條生產(chǎn)線采用或預(yù)留 (唐鋼、馬鋼、漣鋼、本鋼、通鋼等)；如高性能控制器,西門子剛推出新一代閉環(huán)工藝與傳動控制器 TDC,國內(nèi)已有太鋼 1549mm軋機、武鋼2250mm軋機采用,北京科技大學(xué)國家軋制中心承擔(dān)的萊鋼 1500mm軋機自動化控制系統(tǒng)也采用了該控制器,使我國緊跟國外最先進的技術(shù)發(fā)展。事實表明,在采用最新技術(shù)方面熱連軋領(lǐng)域已處于國際前沿水平。1.2板帶鋼生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展趨勢1.熱軋板帶材短流程、高效率化。這方面的技術(shù)發(fā)展主要可分兩個層次：(1)常規(guī)生產(chǎn)工藝的革新。為了大幅度簡化工藝過程

16、，縮短生產(chǎn)流程，充分利用冶金熱能，節(jié)約能源與金屬等各項消耗，提高經(jīng)濟效益，不僅充分利用連鑄板坯為原料，而且不斷開發(fā)和推廣應(yīng)用連鑄板坯直接熱裝與直接軋制技術(shù)。(2)薄板坯和薄帶坯的連鑄連軋和連續(xù)鑄軋技術(shù)是近十年來興起的冶金技術(shù)的大革命，隨著這一技術(shù)的逐步完善，必將成為今后建設(shè)熱軋板帶材生產(chǎn)線的主要方式。2.生產(chǎn)過程連續(xù)化。近代熱軋生產(chǎn)過程實現(xiàn)了連續(xù)鑄造板坯、連續(xù)軋制和連鑄與軋制直接銜接連續(xù)化生產(chǎn)，使生產(chǎn)的連續(xù)化水平大大提高。3.采用自動控制不斷提高產(chǎn)品精度和板形質(zhì)量。在板帶材生產(chǎn)中，產(chǎn)品的厚度精度和平直度是反映產(chǎn)品質(zhì)量的兩項重要指標。由于液壓壓下厚度自動控制和計算機控制技術(shù)的采用，板帶縱向厚度精

17、度已得到了顯著提高。但板帶橫向厚度(截面)和平直度(板形)的控制技術(shù)往往尚感不足，還急待開發(fā)研究。為此而出現(xiàn)了各種高效控制板形的軋機、裝備和方法。這是近代板帶軋制技術(shù)研究開發(fā)最活躍的一個領(lǐng)域。4.發(fā)展合金鋼種及控制軋制、控制冷卻與熱處理技術(shù)，以提高優(yōu)質(zhì)鋼及特殊鋼帶的組織性能和質(zhì)量。利用錳、硅、釩、欽、銀等微合金元素生產(chǎn)低合金鋼種，配合連鑄連軋、控軋控冷或形變熱處理工藝，可以顯著提高鋼材性能。近年來，由于工業(yè)發(fā)展的需要，對不銹鋼板、電工鋼板(硅鋼片)、造船鋼板、深沖鋼板等生產(chǎn)技術(shù)的提高特別注意。各種控制鋼板組織性能的技術(shù)，包括對組織性能預(yù)報控制技術(shù)得到了開發(fā)研究和重視。1.2.1熱軋寬帶鋼發(fā)展方

18、向及市場熱軋板寬帶鋼以深沖鋼板、耐腐蝕高強度熱軋鋼板、成型性優(yōu)異的高強及超高強鋼板、超寬幅汽車鋼板、熱鍍鋅鋼板、超細晶高強度鋼板為發(fā)展目標。由于將采用無頭軋制技術(shù)、薄板坯連鑄連軋工藝、控制冷卻技術(shù)等軋制工藝生產(chǎn)熱軋薄帶鋼，因此可以較好地控制熱軋帶鋼的組織和性能。在冷卻技術(shù)方面，以溫度預(yù)測模型為基礎(chǔ)，采用細分的冷卻箱和緩慢冷卻裝置，開發(fā)高精度的冷卻系統(tǒng)，對鋼材的組織和性能進行控制。從超薄熱軋帶鋼的市場需求和生產(chǎn)現(xiàn)狀可看出“以熱代冷”的鋼鐵市場走向決定了超薄熱軋帶鋼生產(chǎn)總體趨勢是供不應(yīng)求，同時也表明了超薄熱軋帶鋼將成為熱軋寬帶鋼的另一個發(fā)展方向?？梢灶A(yù)見，采用無頭軋制和低溫軋制工藝將是薄板坯連鑄直

19、接軋制生產(chǎn)超薄帶鋼的主要發(fā)展方向。對于30多家國外鋼鐵企業(yè)的產(chǎn)品調(diào)查表明：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，1995年為48%，2005年將下降至42%，而厚度小于2mm的熱軋薄帶需求量日益增加，從正在進行和準備進行的深加工線和冷軋機組方面的投資也可看出這種趨勢。2005年，厚0.8mm1.2mm熱軋薄帶需求量增加將大于1%，厚1.2mm2.0mm熱軋薄帶需求量增加將大于7%。到2007年，預(yù)測全世界超薄熱軋帶鋼的市場需求將超過1.9×107t。就國內(nèi)市場而言， 1998年全國共消耗熱軋薄板2.9×107t，為填補國內(nèi)板帶材的供需缺口，1998年進

20、口熱軋薄板約7.8×106t，占當(dāng)年鋼材進口總量的64.1%。可見，國內(nèi)熱軋薄板的市場空間巨大，特別是對2.0mm以下超薄熱軋帶鋼的需求尤其旺盛。1.2.2熱軋窄帶鋼發(fā)展方向及市場增大帶鋼產(chǎn)品的優(yōu)質(zhì)比，調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，開拓?zé)彳堈瓗т摦a(chǎn)品應(yīng)用新領(lǐng)域。目前熱軋窄帶鋼生產(chǎn)廠在提高質(zhì)量、降低消耗、降低成本、擴大品種的前提下，將小家電、小五金、家具、自行車零件等深加工企業(yè)所需多層次優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼、優(yōu)質(zhì)低合金鋼、高錳鋼、不銹鋼等高質(zhì)量帶鋼作為主導(dǎo)產(chǎn)品，徹底改變只以焊管為主要供貨方向的局面，建設(shè)新熱軋窄帶鋼生產(chǎn)線，所軋產(chǎn)品規(guī)格處于寬帶軋機產(chǎn)品的下限之外，從而可以代替部分冷軋產(chǎn)品。如用厚度小于1.5m

21、m的熱軋窄帶鋼替代冷軋帶鋼，可以減少冷軋軋程，大幅度降低生產(chǎn)成本，提高軋機的效率。向薄、寬、厚方向發(fā)展。生產(chǎn)薄規(guī)格帶鋼，可滿足薄壁焊管廠提高成材率、降低生產(chǎn)成本的需要；生產(chǎn)寬規(guī)格帶鋼，占領(lǐng)熱軋中寬帶鋼(寬度一般大于500mm的產(chǎn)品空間；生產(chǎn)厚規(guī)格帶鋼，開發(fā)輕鋼結(jié)構(gòu)。輕鋼結(jié)構(gòu)用來制作工業(yè)廠房、辦公大樓、體育場館、商業(yè)超市、倉庫等，目前廣泛使用寬200mm350mm、厚6mm30mm、長3m12m中板及板卷，熱窄帶鋼比中板便宜600元/t700元/t，如能用窄帶鋼代替中板，將使整個鋼結(jié)構(gòu)工程成本有較大幅度下降。國內(nèi)外熱軋窄帶鋼市場需求大體相同，厚度大于25mm的產(chǎn)品基本飽和，厚度小于20mm的熱帶

22、卻供不應(yīng)求。我國寬帶軋機雖然已經(jīng)具有一定規(guī)模，但是我國的輕工、建筑行業(yè)等需要大量的薄規(guī)格窄帶鋼，主要用于生產(chǎn)薄壁焊接鋼管、輕鋼龍骨等，此外熱軋窄帶鋼還要給冷軋窄帶鋼軋機及特殊用途的鋼帶軋機等提供原料，因而目前我國熱軋窄帶鋼仍然不會為寬帶鋼所替代。據(jù)資料統(tǒng)計，我國煤氣管年產(chǎn)量已經(jīng)超過3×106t，這也是窄帶鋼的一個大市場。1.3熱軋板帶生產(chǎn)工藝裝備的發(fā)展1.3.1除磷技術(shù)的發(fā)展熱軋帶鋼在軋制過程中除鱗效果的好壞,直接影響到帶卷產(chǎn)品的質(zhì)量。傳統(tǒng)熱軋帶鋼生產(chǎn),均采用高壓水除鱗系統(tǒng),水壓達1518MPa,采用多次除鱗,即粗軋前、精軋前及機架間進行除鱗。隨著薄板坯連鑄連軋工藝的出現(xiàn),給除鱗技術(shù)

23、帶來了一個新課題,薄板坯的氧化鐵皮在板坯表面很薄且很粘,氧化鐵皮很難去除,因此高壓水鱗系統(tǒng)水壓高達到35MPa,在奧鋼聯(lián)的實驗機組上水壓曾高達55MPa。提高水壓對除鱗有一定作用, 但帶來一些問題, 如高壓系統(tǒng)的維修保養(yǎng)工作量增加,事故率增加。進一步優(yōu)化除鱗機噴嘴到板坯表面的距離和角度,以達到更高的除鱗效果；開發(fā)新型高壓水流量噴嘴,使水流壓力高,且沖擊到板坯表面的水量小,從而減少板坯表面溫降,這是高壓水除鱗設(shè)備的發(fā)展方向。板型、板厚控制技術(shù)的發(fā)展板形控制是帶鋼軋機的關(guān)鍵技術(shù),各軋機制造商在此方面都下大力氣開發(fā),呈現(xiàn)出多種板形控制技術(shù)。這些技術(shù)可大致分為工藝方法和設(shè)備方法。從設(shè)備方法來講,主要有

24、原始凸度法、液壓彎輥法,調(diào)整軋輥凸度法,軋輥變形自補償法,階梯形支承輥法,抽動軋輥法,在線磨輥法,軋輥交叉法等。其中抽動軋輥法中的CVC、HC結(jié)合彎輥技術(shù)得到廣泛應(yīng)用,交叉輥法的PC軋機,其板形控制能力較強,綜合性能優(yōu)良,是目前發(fā)展較快的板形控制法,但交叉軋輥帶來的較大的軸向力給設(shè)備設(shè)計帶來不便,且交叉機構(gòu)較為復(fù)雜,是其得到廣泛應(yīng)用的巨大障礙。板厚自動控制技術(shù)方面,液壓AGC已得到普遍的認可,采用短行程壓下缸,以減少油柱高度提高響應(yīng)速度,已成為業(yè)界的共識。1.4本設(shè)計的目的和意義本設(shè)計是年產(chǎn)360萬噸的熱軋板帶鋼車間工藝設(shè)計。產(chǎn)品規(guī)格為：（1.216）×（7001430）mm。所用鋼

25、種為：普碳鋼、合金結(jié)構(gòu)鋼、優(yōu)質(zhì)鋼、汽車大梁用鋼。帶鋼是有一個比較特殊的鋼鐵產(chǎn)品，其直供比例非常高，40%以上直接進入廠家，目前帶鋼有時也作為冷彎型鋼的坯料，廣泛用于制造小五金、自行車車架、輪圈、彈簧片、鋸條等。通過對近五年的統(tǒng)計，可看出帶鋼消費正以一個較快的速度發(fā)展。在國內(nèi)外帶鋼生產(chǎn)逐漸減少的情況下，我國作為一個發(fā)展中國家，對帶鋼的需求不斷增加，雖然受汽車等產(chǎn)業(yè)規(guī)模的限制，但五金產(chǎn)品國內(nèi)外需求量都較大。同時我國現(xiàn)在基礎(chǔ)建設(shè)規(guī)模很大，對焊管、型材的需求也相應(yīng)增加，帶鋼的需求仍保持較高水平。本設(shè)計課題是年產(chǎn)360萬噸的板帶鋼生產(chǎn)車間。這是一個大型的軋鋼車間，其投資大，消耗大，生產(chǎn)量大。板帶鋼是我國

26、鋼鐵生產(chǎn)的主打產(chǎn)品，需求量很大。今后幾年市場需求仍然會有較大增長。另外帶鋼的延伸產(chǎn)品還有一定市場空間，如裝潢用的五金材料，發(fā)展十分快，不少五金產(chǎn)品出口到東南亞、歐美等國際市場，拉動了國內(nèi)的帶鋼生產(chǎn)。由于市場對板帶鋼的需求仍然很大，而且在近幾年不會下降，因此該大型生產(chǎn)車間的建立是可行的。帶鋼生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展至今已有80多年的歷史，現(xiàn)在已經(jīng)是第四代軋機，板形控制技術(shù)目前也已經(jīng)發(fā)展得較為成熟。在相關(guān)技術(shù)比較完善的情況下，建立大型軋鋼廠可以節(jié)約很多在技術(shù)改進上的投資，可以在建成時就采用目前最先進的技術(shù)，還可以借鑒其他車間的生產(chǎn)經(jīng)驗，少走一些彎路，一步到位。西部地大物博，礦產(chǎn)資源很豐富，很多還處于待開發(fā)狀態(tài)

27、。我國現(xiàn)在進行西部大開發(fā)，對西部地區(qū)在財力，物力上大力扶持，大力進行基礎(chǔ)項目的建設(shè)，如能源，交通等。因此，在西部建立一個大型軋鋼廠不僅可以滿足西部地區(qū)對板帶鋼的大量需求，而且由于西部人口密度較東部小，不會占用太多人口居住地，這在地理上是一個很大的優(yōu)勢。西部目前的交通狀況比以前改進了很多，而且作為國家重點建設(shè)這一狀況仍在完善，因此原材料的運輸不再是一個主要的問題。綜上所述，本設(shè)計的選題是有意義且可以實現(xiàn)的。1.5本設(shè)計的重點問題本設(shè)計重點研究的問題是熱軋廠熱裝熱送問題。連鑄坯熱送熱裝指的是把無缺陷的鑄坯在熱狀態(tài)下送到軋鋼加熱爐加熱，然后再送到軋機進行軋制。連鑄與熱軋之間的連接方式有四種：(1)冷

28、裝工藝(CHR)。(2)連鑄坯熱裝工藝(HCR)。(3)連鑄坯直接熱裝工藝(DHCR)。(4)連鑄坯直接軋制工藝(DR)。該技術(shù)是一項集冶煉、連鑄、判定、入庫、轉(zhuǎn)運、組批裝爐、軋制成材等諸多技術(shù)和管理于一身的系統(tǒng)工程，連鑄坯熱送熱裝技術(shù)的實施，必須解決好如下幾個主要問題：（1）煉鋼、軋鋼工序廠址地理位置要鄰近，工藝設(shè)備要適合熱送熱裝要求。（2）煉鋼、連鑄及軋鋼工序的綜合生產(chǎn)狀況正常穩(wěn)定，工序能力大致匹配。（3）為保證冶煉、連鑄和軋機的連續(xù)性生產(chǎn)，必須提高生產(chǎn)過程的可靠性。（4）由于連鑄坯缺陷難以在線清理，煉鋼、連鑄工序必須具備無缺陷連鑄坯的生產(chǎn)技術(shù)。（5）為保證連鑄坯的熱裝溫度，提高熱裝效果，

29、連鑄工序必須具有高溫出坯能力和鑄坯輸送過程中的保溫技術(shù)以及連鑄坯的熱裝爐技術(shù)。根據(jù)連鑄坯熱送熱裝的特點，設(shè)計中擬采用以下解決思路：（1）連鑄坯流轉(zhuǎn)方式，連鑄坯熱送均采用輥道輸送到熱軋車間加熱爐，輥道上采取了一定的隔熱保溫措施。熱裝溫度一般達600700，有的高達800以上。（2）連鑄坯裝爐及加熱控制，當(dāng)連鑄坯熱送到熱軋生產(chǎn)線時，經(jīng)驗收及組批后，用長行程裝鋼機或輥道將熱坯送入加熱爐，由計算機在線控制加熱爐的加熱溫度。（3）組織無缺陷連鑄坯生產(chǎn)，加強各類事故的管理。例如：鑄坯表面縱裂是在結(jié)晶器內(nèi)產(chǎn)生，并在二冷段進一步擴展形成的。為了減少表面縱裂的發(fā)生率，在生產(chǎn)中應(yīng)改進結(jié)晶器冷卻和二次冷卻工藝。（4

30、）在板坯庫和加熱爐之間設(shè)有保溫坑，以滿足熱裝熱送工藝需要。第二章 生產(chǎn)方案的選擇2.1產(chǎn)品方案的選擇2.1.1產(chǎn)品方案的編制產(chǎn)品方案是進行車間設(shè)計的主要依據(jù)，根據(jù)產(chǎn)品方案可以選擇設(shè)備和確定生產(chǎn)工藝。產(chǎn)品方案包括所設(shè)計車間生產(chǎn)的產(chǎn)品名稱、品種、規(guī)格、狀態(tài)、年計劃產(chǎn)量及技術(shù)條件。產(chǎn)品方案的編制原則如下：（1） 根據(jù)國民經(jīng)濟各部門對產(chǎn)品數(shù)量、質(zhì)量和品種等各方面的需要情況，既考慮當(dāng)前的急需又要考慮將來發(fā)展的需要。（2） 產(chǎn)品的平衡，考慮全國各地的布局和配套加以平衡。（3） 建廠地區(qū)的條件、生產(chǎn)資源、自然條件、投資等可能性。對于各類產(chǎn)品的分類、編制、牌號、化學(xué)成分、品種規(guī)格和尺寸公差、生產(chǎn)技術(shù)條件、機械

31、性能、驗收規(guī)程、試驗及包裝方法、交貨狀態(tài)等，均按標準規(guī)定。產(chǎn)品標準可以分為國家標準（GB）、冶金工業(yè)部標準（YB）、企業(yè)標準（QB）等。2.1.2計算產(chǎn)品的選擇車間擬以生產(chǎn)的產(chǎn)品品種、狀態(tài)、規(guī)格組合起來可能有十幾甚至幾十上百種。但是，在設(shè)計中不可能對每種合金的每種品種、狀態(tài)、規(guī)格都進行詳細的工藝計算。所以將各類產(chǎn)品進行分類編組，從中選擇典型的產(chǎn)品（在合金、品種、規(guī)格、狀態(tài)、產(chǎn)量和工藝特點方面有代表）作為計算產(chǎn)品。選擇計算產(chǎn)品應(yīng)遵循以下原則：（1）有代表性從擬生產(chǎn)的所有品種中選出幾種合金、品種、規(guī)格、狀態(tài)、產(chǎn)量和工藝特點等方面有代表性的產(chǎn)品作為計算產(chǎn)品。（2）通過所有工序所選的所有計算產(chǎn)品要通過

32、各工序，但不是說每一種計算產(chǎn)品都通過各工序，而是所有計算產(chǎn)品綜合起來看的。（3）所選的計算產(chǎn)品要與實際相接近。（4）計算產(chǎn)品要留一定的調(diào)整余量，也就是說所選的計算產(chǎn)品要品種靈活，容易生產(chǎn)多種規(guī)格的產(chǎn)品。本次設(shè)計選用的四個典型產(chǎn)品分別是：普通碳素結(jié)構(gòu)鋼Q215(3mm×1400mm)、低合金結(jié)構(gòu)鋼Q345(4mm×1400mm)、優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼20(1.8mm×1400mm)、汽車大梁用鋼16MnL（5mm×1400mm）。確定產(chǎn)品大綱根據(jù)設(shè)計任務(wù)書要求和上述原則，確定車間產(chǎn)品大綱，見表2-1。典型產(chǎn)品見表2-2。表2-1 熱連軋產(chǎn)品方案列表序號鋼種代表鋼

33、號執(zhí)行標準年產(chǎn)量（104t/a）比例(%)1普通碳素結(jié)構(gòu)鋼Q195Q275GB912-89GB3274-88100282優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼0840、08AlGB711-88160443低合金結(jié)構(gòu)鋼Q345Q690GB912-89GB3274-8860174汽車大梁用鋼16MnL、16MnReL、10TiLGB/T3273-20054011總計360100表2-2 計算產(chǎn)品列表序號鋼種牌號規(guī)格（mm）年產(chǎn)量（萬噸）比例（%）1普通碳素結(jié)構(gòu)鋼Q2153×1400100282優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼081.8×1400160443低合金結(jié)構(gòu)鋼Q3454×140060174汽車大梁用鋼

34、16 MnL5×110040115合計3601002.2生產(chǎn)方案的選擇所謂生產(chǎn)方案量指為完成設(shè)計任務(wù)書中所規(guī)定的產(chǎn)品的生產(chǎn)任務(wù)而采取的生產(chǎn)方法。根據(jù)設(shè)計規(guī)模、產(chǎn)品的質(zhì)量及經(jīng)濟技術(shù)指標的要求，考慮當(dāng)?shù)氐木唧w條件，找出合理的生產(chǎn)方案。生產(chǎn)方案選擇依據(jù)生產(chǎn)方案的選擇與設(shè)備的選擇密切相關(guān)。確定生產(chǎn)方案時應(yīng)考慮以下幾點：（1）金屬與合金的品種、規(guī)格、狀態(tài)及質(zhì)量要求。（2）年產(chǎn)量的大小。產(chǎn)量不僅決定工藝過程的特點，同時也對設(shè)備選擇、鑄錠尺寸、產(chǎn)品規(guī)格有著直接的影響。（3）投資、建設(shè)速度、機械化和自動化程度、勞動條件、工人與管理售貨員的數(shù)量以及將來的發(fā)展。制定生產(chǎn)方案根據(jù)上述依據(jù)，該車間為年產(chǎn)36

35、0萬噸的板帶車間，生產(chǎn)形式為熱軋，主要鋼種為普碳鋼，合金結(jié)構(gòu)鋼和優(yōu)質(zhì)鋼以及汽車大梁用鋼，采用粗軋和精軋兩個階段來完成不同的任務(wù)和要求。第三章 生產(chǎn)工藝流程3.1 制定生產(chǎn)工藝流程的主要依據(jù)所謂生產(chǎn)工藝流程就是把產(chǎn)品的生產(chǎn)工序按次序排列起來。正確制定工藝過程是軋鋼車間工藝設(shè)計的重要工作，它直接關(guān)系到整個設(shè)計能否滿足設(shè)計任務(wù)書的要求。制定軋鋼生產(chǎn)工藝過程的首要目的是為了獲得質(zhì)量符合要求的產(chǎn)品，其次要在保證質(zhì)量的基礎(chǔ)上追求軋機的高產(chǎn)量，并能做到降低各種原料、材料消耗，降低產(chǎn)品成本。因此，正確制定產(chǎn)品工藝過程，對于工藝過程合理化，對于充分發(fā)揮軋機作用具有重要意義。根據(jù)已制定的生產(chǎn)方案，在充分完成產(chǎn)品產(chǎn)

36、量質(zhì)量要求的前提條件下，用最大可能的低消耗、最少的設(shè)備、最小的車間面積、最低的勞動成本，并有利于產(chǎn)品的質(zhì)量的提高和發(fā)展，有較好的勞動條件，最好的經(jīng)濟效益，具體的原則包括：產(chǎn)品的技術(shù)條件，生產(chǎn)規(guī)模大小，產(chǎn)品成本和工人的勞動條件。制定生產(chǎn)工藝流程的主要依據(jù)有一下幾點：（1）依據(jù)生產(chǎn)方案的要求 由于產(chǎn)品的產(chǎn)量、品種、規(guī)格及質(zhì)量的不同，所采用的生產(chǎn)方案就不同，那么主要工序就有很大的差別。因此，生產(chǎn)方案是編制生產(chǎn)工藝流程的依據(jù)。（2）根據(jù)產(chǎn)品的質(zhì)量要求為了滿足產(chǎn)品技術(shù)條件要求，就要有相應(yīng)的工序給以保證。因此，滿足產(chǎn)品標準的要求是設(shè)計生產(chǎn)工藝流程的基礎(chǔ)。（3）根據(jù)車間生產(chǎn)率的要求由于車間的生產(chǎn)規(guī)模不同，所

37、要求的工藝過程的復(fù)雜程度也不同。在生產(chǎn)同一產(chǎn)品的情況下，生產(chǎn)規(guī)模越大的車間，其工藝過程也越復(fù)雜。因此，設(shè)計時生產(chǎn)率的要求是設(shè)計工藝過程的出發(fā)點。熱連軋板帶生產(chǎn)的一般工藝流程：鑄錠與坯料的清理準備、坯料的加熱、除磷、粗軋、精軋、軋后冷卻和卷取、質(zhì)量檢查等工序。本車間設(shè)計的生產(chǎn)工藝流程如下圖3-1。板坯230×8001600×900011000冷裝板坯熱裝板坯板坯加熱出爐溫度12300C高壓水除磷系統(tǒng)壓力20MPa噴嘴壓力20Mpa粗軋兩機架軋制69道次半成品尺寸3050mm廢品剪切收集半成品切頭尾二次除磷系統(tǒng)壓力20MPa噴嘴壓力20Mpa精軋七機架各軋一道成品厚1.216m

38、m層流冷卻卷取最大卷重30t鋼卷內(nèi)徑762mm最大外徑2080mm打捆檢查稱重噴印熱鋼卷庫送冷軋圖3-1 生產(chǎn)工藝流程圖3.2 生產(chǎn)工藝過程簡述熱軋車間和連鑄車間毗鄰布置，連鑄機出坯輥道可與熱軋板坯庫輸送輥道直接連接。在連鑄車間經(jīng)冷卻、火焰處理、標記后的合格連鑄板坯以及表面質(zhì)量和內(nèi)部質(zhì)量合格的熱連鑄板坯，由輥道送到本廠板坯庫。裝爐制度采用冷裝、保溫?zé)嵫b和直接熱裝三種制度熱連鑄坯分別存放在三個板坯跨內(nèi)，當(dāng)連鑄機和熱軋機的生產(chǎn)計劃相匹配時，熱坯也可以從來料輥道經(jīng)輥道直接送到加熱爐后的裝料輥進行裝爐。根據(jù)生產(chǎn)計劃的要求計算機對選用的板坯進行最優(yōu)化處理，使板坯庫以最小的工作量進行裝爐操作。板坯由吊車吊

39、到上料輥道后進行稱重，核對號碼，確認無誤后，按裝料順序由輥道將板坯送到的加熱爐。坯料通過在加熱爐內(nèi)加熱，板坯的出爐溫度為11501250。少量不能直接熱裝的板坯先由車間吊車卸料到板坯庫，在需要時排入生產(chǎn)計劃，再由車間吊車按照一定順序吊到輥道上，然后送入加熱爐加熱。為使軋機充分發(fā)揮能力，上述不同溫度的板坯可以進行組合裝爐，如果冷熱坯間溫差太大，可由計算機進行計算，合使冷熱坯間保持一個必要的間距。板坯在加熱爐內(nèi)一般加熱到11501250出爐。加熱出爐后的板坯，首先經(jīng)過在板坯輸送輥道上的高壓水除鱗清除氧化鐵皮，而后進入兩架粗軋機組。R1，R2粗軋機為四輥可逆式軋機，分別與可逆式立輥軋機E1，E2靠近

40、布置。板坯在E1R1四輥可逆式軋機上軋制13道后，經(jīng)輥道送至E2R2四輥可逆式軋機軋制13道次。根據(jù)產(chǎn)品規(guī)格不同，由粗軋機將板坯軋制成2550mm的中間坯。E1E2立輥軋機設(shè)有自動寬度控制系統(tǒng)（AWC）和短行程控制（SSC）和PWC系統(tǒng)；R1二輥粗軋機設(shè)有電動壓下+回松裝置， R2四輥粗軋機設(shè)有電動壓下+液壓AGC，并在軋機下部設(shè)置階梯墊，可迅速調(diào)整軋制線高度。帶坯經(jīng)中間輥道送至切頭習(xí)剪剪去帶坯頭、尾，然后經(jīng)精軋機前除鱗設(shè)備除去帶坯表面的氧化鐵皮，送入精軋機組軋制。粗軋機組產(chǎn)生廢帶坯，直接送到中間輥道上，再由廢品推出裝置將其推到中間輥道操作側(cè)進行自然冷卻。經(jīng)人工切割后天車吊走。為了減少帶坯在中

41、間輥道上的溫降和帶坯頭尾溫差，在中間輥道上設(shè)有保溫罩。依據(jù)成品鋼種和規(guī)格的不同而確定是否采用中間坯保溫罩進行保溫。為減少切損，切頭飛剪設(shè)有最佳化剪切系統(tǒng)。切頭后的中間坯經(jīng)精軋除鱗箱用高壓水除去二次氧化鐵皮，然后進入七機架精軋機進行軋制，達到最終的產(chǎn)品厚度。精軋機組的穿帶速度、加速度、最大軋制速度、各機架的壓下量、機架的彎輥力等各項參數(shù)均由計算機過程控制模型按軋制的帶鋼產(chǎn)品規(guī)格計算和設(shè)定。帶坯經(jīng)七機架四輥式連軋機組軋制成厚度為1.216.0的成品帶鋼。為確保帶鋼在F7軋機出口溫度的控制，F(xiàn)1F7機架之間的導(dǎo)板架體上設(shè)有帶鋼冷卻集水管控制帶鋼溫度。另外設(shè)有F1-F4軋輥防剝落水、在F1F7出口導(dǎo)衛(wèi)

42、上裝有煙塵抑制裝置、在F1F7導(dǎo)衛(wèi)上設(shè)工藝潤滑油。為確保帶鋼的厚度精度和板型，F(xiàn)1-F7精軋機組設(shè)有響應(yīng)速度快、控制精度高的全液壓壓下裝置及厚度自動控制系統(tǒng)（AGC）。該控制系統(tǒng)代替過去常規(guī)采用的電動活陶器和微張力控制兩套系統(tǒng)。為有效控制帶鋼的凸度和平直度，F(xiàn)1-F7采用工作輥彎輥裝置和竄輥裝置。精軋機軋出口的帶鋼在熱輸出輥道上，由高效的層流冷卻系統(tǒng)（分微調(diào)段和精調(diào)段）將熱軋帶鋼由終軋溫度冷卻到卷取溫度，由液壓助卷卷曲機卷成鋼卷。冷卻方式、冷卻水量都由計算機根據(jù)不同鋼種、規(guī)格、終軋溫度、卷取溫度進行設(shè)定和控制，以保證產(chǎn)品的機械性能。冷卻后的帶鋼，由伺服液壓系統(tǒng)控制的卷取機前側(cè)導(dǎo)板進行對中，當(dāng)帶

43、鋼頭部進入夾送輥時進行頭部定位，3個助卷輥處于設(shè)定位置，卷筒直徑為待卷直徑。當(dāng)帶鋼在卷筒上卷取頭35圈時，助卷輥在卷取過程中根據(jù)帶鋼厚度進行踏步控制，以保證鋼卷內(nèi)圈不產(chǎn)生壓痕；卷35圈后，卷筒漲到卷取直徑，同時助卷輥打開，卷取機在恒張力狀態(tài)下卷?。划?dāng)帶鋼卷到最后23圈時，1、3號助卷輥壓下，帶鋼尾部通過夾送輥時進行尾部定位，使帶鋼尾部在鋼卷下部位置。卷取后的鋼卷經(jīng)卸卷小車從卷取機卸卷并運至固定臺架，由運卷小車將鋼卷運至鋼卷運輸線，最后由鋼卷運輸線運往鋼卷庫或冷軋車間，在此過程中進行檢查、稱重、打捆、噴印。鋼卷的運輸、冷卻及堆放均采用臥卷的方式。當(dāng)鋼卷需要檢查時，托輥在液壓馬達驅(qū)動下，可使鋼卷按

44、要求進行正反轉(zhuǎn)，在開卷時托輥正轉(zhuǎn)（順時針），將鋼卷外圈打開，使鋼卷頭部進入取樣剪，剪切帶鋼及將帶鋼送到輥道臺進行表面檢查。完成剪切帶鋼和檢查帶鋼表面后，托輥反轉(zhuǎn)（逆時針）將鋼卷外圈重新卷好。第四章 坯料的選擇4.1坯料的選擇目前，軋鋼生產(chǎn)用的坯料有三種：連鑄坯、初軋坯、鋼錠。熱帶鋼連軋機一般都布置在板坯初軋機或連鑄機之后，采用初軋坯或連鑄坯作為原料。用連鑄方法生產(chǎn)板坯，不僅縮短了冶金生產(chǎn)過程，更主要的是可以提高板坯的質(zhì)量，因為連鑄坯的物理化學(xué)均勻性比初軋坯好，這對于提高成品率和降低生產(chǎn)成本也是很重要的。連鑄板坯雖然受批量、材質(zhì)等限制，但是具有單重大、成材率高、生產(chǎn)周期短、材質(zhì)均勻、節(jié)能、節(jié)省人

45、力等優(yōu)點。為此連鑄板坯構(gòu)成比在急劇的增加。20世紀80年代末板坯連鑄比已超過90%。隨著技術(shù)的發(fā)展，連鑄生產(chǎn)受批量和材質(zhì)限制等問題已基本得到解決，故最近熱帶鋼軋機的原料均使用連鑄板坯，初軋坯已趨淘汰。初軋坯和連鑄板坯比較見表4-1，考慮冶金工廠將來的發(fā)展方向，依照本車間設(shè)計的要求和產(chǎn)品規(guī)格所以選用連鑄坯比較合適。表4-1 初軋坯和連鑄板坯比較項目初軋板坯連鑄板坯備注工序經(jīng)鑄錠脫模后需要由均熱爐和初軋機軋制省略初軋工序減少1/2以上的廠房，板坯生產(chǎn)時間提前1224h操作通過改變初軋程序可以塊為單位組織生產(chǎn)由于實行變寬，每個批量單位可取作1流單位連鑄有在線調(diào)寬，熱軋自由程序軋制機械化省力化在鑄錠作

46、業(yè)的機械化和節(jié)約人力方面存在極限與傳統(tǒng)鑄錠作業(yè)相比，在相當(dāng)程度上實現(xiàn)了機械化機，節(jié)約人力節(jié)能與連鑄相比，因需均熱，需要消耗多余的熱能有利于直接軋制連鑄的能耗約為初軋的1/2成才率半鎮(zhèn)靜鋼為9293；鎮(zhèn)靜鋼為85連鑄約為98鋼種無極限生產(chǎn)沸騰鋼困難可用準沸騰鋼代替質(zhì)量（1）不同部位偏析不同，（2）鋼錠頭部的縮孔，下部大型夾雜物是問題。（3）板坯易出現(xiàn)翹曲。（1）質(zhì)量均勻；(2)會出現(xiàn)在1/4后的表層處殘留大型夾雜物的問題，(3)板坯較少出現(xiàn)翹曲。大部分熱軋板卷用的坯料是碳的質(zhì)量分數(shù)在0.4%以下的普通碳素鋼、優(yōu)質(zhì)碳素鋼、低合金高強度鋼。特殊原料有高碳鋼、合金鋼、不銹鋼、硅鋼等。熱軋板卷按用途分有

47、汽車用、建筑用、造船用、管線勇、工業(yè)用、機械用等產(chǎn)品。鋼的化學(xué)成份主要根據(jù)各種標準機加工和用途等條件決定，也有的按表面質(zhì)量的要求調(diào)整化學(xué)成分。4.2 坯料尺寸 （1）板坯厚度選擇板坯尺寸時，必須考慮板坯連鑄機和連軋機的工作條件。板坯越薄，連鑄機的生產(chǎn)率越低，因此，提高板坯厚度，對提高連鑄機的生產(chǎn)率是有利的。對于熱連軋機而言，提高板坯厚度，可以增加板坯及鋼卷的重量，但增加了軋制道次，引起機架架數(shù)增多，軋線延長，車間面積增大。因此，板坯的厚度應(yīng)合理選擇。一般為150250mm，多數(shù)為200250mm，最厚可達300350mm。本設(shè)計參照新鋼的數(shù)據(jù)，選擇厚度為230mm。（2）板坯寬度板坯的寬度取決

48、于成品的寬度和鋼卷寬度。板坯寬度和鋼卷寬度的關(guān)系與粗軋機組的調(diào)寬能力相對應(yīng)。50年代以前的軋機，板坯寬度小于成品寬度，因此必須寬展，即粗軋機組裝置寬展機座，使板坯回轉(zhuǎn)90進行縱軋。這樣，板坯的長度受到寬展機座輥身長度的限制，大大的影響坯料重量的增加和軋機生產(chǎn)率的提高。近代軋機完全取消了寬展，板坯最大寬度越比成品寬度大50mm?，F(xiàn)代板坯初軋機生產(chǎn)的板坯寬度可達21302240mm，連鑄坯可達2320mm，連鑄坯的寬度還便于進一步增大。因此，沒有寬展機座的現(xiàn)代熱帶鋼連軋機的輥身長度可達23002500mm。20世紀7080年代采用了帶孔型的強力立輥，實現(xiàn)無寬展軋制。板坯的寬度應(yīng)合理選擇。本設(shè)計參照

49、新鋼的數(shù)據(jù)以及產(chǎn)品規(guī)格，選擇寬度為1400mm。（3）板坯長度板坯長度主要由單位寬度質(zhì)量和板坯厚度以及加熱爐寬度決定。20世紀50年代因熱軋帶鋼軋機無升速軋制，為保持帶鋼頭尾溫差，帶鋼不能過長，此時的板坯長度一般為5500左右。20世紀60年代熱軋帶鋼軋機升速軋制，70年代為提高產(chǎn)量、提高成材率而追求高軋速、大坯重、大單位寬度卷中，板坯設(shè)計長度達14500。本設(shè)計參照新鋼的數(shù)據(jù)以及產(chǎn)品規(guī)格，選擇長度為10m。（3）板坯單重板坯單重取決于板坯尺寸，最大已達45噸。設(shè)計板坯最大質(zhì)量時已建的多數(shù)熱帶鋼軋即是按板坯最大寬度設(shè)計的。但最大寬度的產(chǎn)品在產(chǎn)品方案中所占的比例很小。現(xiàn)代熱軋帶鋼軋機為減小板坯質(zhì)

50、量、降低設(shè)備費用，確定最大批重時選擇經(jīng)濟合理的坯寬，一般不采用最大寬度。我國寶鋼和鞍鋼現(xiàn)代化熱帶鋼軋機單位卷重為24kg/左右，最大采卷重達43噸。用板坯厚度為200和250，長度最長達1300。增加板坯及鋼卷的重量具有許多優(yōu)點：可以提高熱連軋機的生產(chǎn)率；減少切頭切尾損失；降低金屬消耗率；減少倉庫的運輸作業(yè)；提高鋼卷庫單位面積負荷，減少倉庫面積；延長穩(wěn)定軋制時間；簡化軋制自動控制過程等。但增加板坯重量會延長機架間距，增大板坯庫和鋼卷庫吊車噸位，使廠房造價和設(shè)備投資增大。對現(xiàn)有的連軋機，還可能受到允許的終軋溫度、軋件前后端允許的溫差以及鋼卷最大允許外徑的限制。新鋼現(xiàn)代化熱帶鋼軋機最大卷重達29.

51、9噸。本設(shè)計典型產(chǎn)品選擇的坯料如表4-2所示。表4-2典型產(chǎn)品選擇的坯料序號鋼種牌號規(guī)格（mm）坯料規(guī)格（mm）1普通碳素結(jié)構(gòu)鋼Q2153×1400230×1400×100002優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼201.8×1400230×1400×100003低合金結(jié)構(gòu)鋼Q3454×1400230×1400×100004汽車大梁用鋼16 MnL5×1400230×1400×100004.3板坯的預(yù)處理板坯加熱以前，必須首先進行表面缺陷清理、表面氧化皮的清理，這對于保證鋼材的質(zhì)量、提高成品率、節(jié)

52、約金屬和降低成本具有十分重要的意義。特別對于合金鋼，更必須進行嚴格清理。由連鑄車間運來的板坯被送到熱軋板庫入口時，經(jīng)操作工核對后，按材質(zhì)、寬度進行堆放，一個爐次的板坯應(yīng)盡量分散到各跨區(qū)堆放，以便減輕吊車的作業(yè)負荷。并且按照最佳化的軋制計劃，把板坯按指定的順序裝到上料輥道上，然后裝入加熱爐。板坯清理工作為便于管理一般都在連鑄車間進行，也有的將清洗設(shè)備安裝在熱軋板坯庫內(nèi)。被送至板坯庫的板坯分為冷板坯和熱板坯。由加熱爐加熱到目標溫度后進行軋制。有效地采用了利用熱連鑄坯(HCR)，坯溫一般為600左右，大幅度的節(jié)省能源。在熱軋工序采用可縮短加熱時間的直接熱裝工藝DHCR，坯溫一般為800左右?；虿捎弥?/p>

53、接軋制技術(shù)，此技術(shù)是將煉鋼和熱軋兩個各自獨立的工序連續(xù)化，因此，需要解決這倆個工序間的溫度、小時產(chǎn)量、工藝參數(shù)的匹配和質(zhì)量，保證全過程管理及平面布置最佳化等一系列技術(shù)問題。目前，世界上先進的常規(guī)熱帶鋼軋機熱裝比已超過90%。（1）板坯的表面缺陷清理連鑄坯表面會存在各種缺陷，需要在加工以前加以清理，否則要嚴重影響產(chǎn)品的質(zhì)量。清理表面常用的方法有：火焰清理、風(fēng)鏟清理、砂輪清理和機床清理等。根據(jù)鋼種、缺陷的性質(zhì)與狀態(tài)、產(chǎn)品質(zhì)量的要求不同，而采用的清理方法也不同。一般碳素鋼及部分合金鋼的局部處理采用人工火焰清理；碳鋼和部分合金鋼的大面積剝皮采用機械火焰清理；碳鋼及部分不能用火焰清理的鋼的局部清理采用風(fēng)

54、鏟清理；合金鋼及高硬度的高級合金鋼采用砂輪清理；高級合金鋼的全面剝皮采用機床清理。各種清理方法費用比較，砂輪清理費是風(fēng)鏟清理的3倍，而機床與火焰清理費用僅是風(fēng)鏟清理的一半。所以，在本車間設(shè)計中，采用火焰清理。（2）板坯檢查 板坯表面狀況檢查，傳統(tǒng)上都是由人工在切割前后，用肉眼進行直觀檢查，然而為了提高檢查精度，開發(fā)了熱表面缺陷檢測裝置。板坯的熱表面缺陷檢測裝置有使用探頭線圈的渦流探傷裝置和利用自發(fā)廣或照明光的光學(xué)探傷裝置。第五章 軋機的選擇5.1軋機選擇的原則在選擇軋鋼機時，一般要注意，考慮下列原則軋鋼機是完成金屬軋制變形的主要設(shè)備，是代表車間生產(chǎn)技術(shù)水平、區(qū)別于其它車間類型的關(guān)鍵。因此，軋鋼

55、車間選擇的是否合理對車間生產(chǎn)具有非常重要的作用。軋鋼機選擇的主要依據(jù)是：車間生產(chǎn)的鋼材的鋼種，成品品種和規(guī)格，生產(chǎn)規(guī)模的大小以及由此而確定的產(chǎn)品生產(chǎn)工藝過程。對軋鋼車間工藝設(shè)計而言，軋鋼機選擇的內(nèi)容是：確定軋機的結(jié)構(gòu)型式，確定其主要參數(shù)，選用軋機機架數(shù)即布置形式。在選擇軋鋼機時，一般要注意，考慮下列原則：（1）在滿足產(chǎn)品方案的前提下，使軋機組成合理，布置緊湊；（2）有較高的生產(chǎn)率和設(shè)備利用系數(shù)；（3）保證獲得良好的產(chǎn)品，并考慮到生產(chǎn)新產(chǎn)品的可能；（4）有利于軋機的機械化，自動化的實現(xiàn)，有助于工人的勞動條件改善；（5）軋機結(jié)構(gòu)型式先進合理，制造容易，操作簡單，維修方便；（6）備品備件更換容易，并

56、利于實現(xiàn)備品備件的標準化；（7）有良好的綜合經(jīng)濟技術(shù)指標。目前，由于機械制造業(yè)的發(fā)展，軋鋼生產(chǎn)的日益進步，現(xiàn)在的主要軋機除去一些特殊用途外，基本上都已經(jīng)趨于系列化，標準化了。為我們選用軋機進行生產(chǎn)提供了方便的條件。5.2軋機的型號尺寸選擇和數(shù)量軋鋼機布置是軋鋼機按工作機架排列成某種方式。軋鋼機布置的基本形式有三種：橫列式布置、順列式布置和連續(xù)式布置。軋鋼機機架數(shù)目的確定與很多因素有關(guān)。主要有：坯料的斷面尺寸，生產(chǎn)的品種范圍，生產(chǎn)數(shù)量的大小，軋機布置的形式，投資的多少以及建廠條件等因素。但是在其它條件既定的情況下，主要考慮與軋機布置形式有關(guān)。根據(jù)本車間生產(chǎn)情況及現(xiàn)場實際狀況，粗軋階段選用兩臺帶立輥的四輥可逆式軋機。立輥軋機的作用是軋邊，限制寬展，同時破碎軋件表面的氧化鐵皮。四輥可逆式粗軋機既可滿足板坯精度高的要求，又可保證足夠的壓下量及較好的板形。精軋階段選用七連軋（F1F7）的四輥軋機。粗軋前立輥（兩臺E1、E2）該設(shè)備安裝在粗軋機的進口側(cè)，當(dāng)粗軋機處于正向軋制時，該立軋機參與對板坯邊部的軋制工作，此時兩臺軋機形成“串聯(lián)”式軋制。立輥又可以稱為破磷機。立輥除了擠松氧化皮之外，還起軋平板坯兩側(cè)邊和調(diào)節(jié)板坯寬