2050熱連軋半連續(xù)帶剛長畢業(yè)設(shè)計(jì)論文

1、題 目：2050熱連軋半連續(xù)帶鋼廠752050熱連軋半連續(xù)帶鋼廠摘 要本文以寶鋼2050熱連軋帶鋼廠為依據(jù)，在包頭地區(qū)建立一個(gè)年產(chǎn)量為 320萬噸的半連續(xù)熱軋帶鋼廠，通過對(duì)可行性和必要性的分析，以及帶鋼生產(chǎn)中軋制溫度，軋制速度，軋制壓力,年產(chǎn)量等重要參數(shù)的計(jì)算，說明了目前在包頭地區(qū)建立這樣的熱軋帶鋼廠是十分必要和可行的。關(guān)鍵詞： 2050熱軋帶鋼；半連續(xù)；軋制溫度；軋制壓力；軋制速度the 2050 half-continuous hot rolling strip factoryabstractthe basis of 2050 hot rolling plant of bao steel

2、the aim of the design is to build a half-continuous hot rolling strip plant in baotou area depending on the analysis to the feasibility and necessity calculating to the important parameters such as rolling temperature rolling rate rolling press and annual out put we think that it is quite feasible a

3、nd necessary to build such a plant in baotou area.key words: 2050 hot rolling strip ; half continuous ; rolling temperature ; rolling press; rolling rate目 錄摘 要iabstractii第一章 國內(nèi)外熱軋帶鋼發(fā)展概況及在包頭地區(qū)新建熱軋帶鋼廠可行性與必要性分析11.1 國內(nèi)外熱連軋帶鋼的發(fā)展概況11.2 在包頭地區(qū)新建熱連軋帶鋼廠的可行性和必要性2第二章 產(chǎn)品方案及金屬平衡表的編制32.1 產(chǎn)品方案的編制32.1.1 產(chǎn)品方案的主要內(nèi)容32.

4、1.2 在編制產(chǎn)品方案時(shí)應(yīng)注意的問題32.1.3 金屬平衡表32.2金屬平衡表的編制4第三章 生產(chǎn)工藝流程的確定63.1 生產(chǎn)工藝流程制定的依據(jù)63.2車間布置形式73.2.1軋機(jī)數(shù)目的確定73.3軋鋼機(jī)架間距與加熱爐、卷取機(jī)間的距離的確定83.4板帶鋼產(chǎn)品技術(shù)要求、技術(shù)條件和產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)8第四章 軋機(jī)能力參數(shù)的計(jì)算164.1變形制度的確定164.1.1粗軋機(jī)壓下規(guī)程的制定164.1.2精軋機(jī)組壓下規(guī)程的制定164.2確定速度制度174.2.1精軋機(jī)軋制速度的確定174.2.2粗軋機(jī)各機(jī)架（道次）速度的確定194.3確定溫度制度194.4咬入條件的校核224.4.1確定機(jī)架的軋輥直徑224.4.2

5、摩擦系數(shù)的確定234.4.3校核咬入條件244.5軋制壓力的計(jì)算274.5.1粗、中軋機(jī)組軋制壓力的計(jì)算294.5.2 精軋機(jī)組軋制壓力的計(jì)算314.5.3 軋制壓力的計(jì)算舉例314.6傳動(dòng)力矩的計(jì)算及電機(jī)校核374.6.1 靜力矩的確定374.6.2 軋鋼機(jī)工作圖表434.7軋輥強(qiáng)度校核47第五章 主輔設(shè)備的選擇及性能參數(shù)的確定545.1加熱爐的選擇及能力計(jì)算545.2 軋機(jī)選擇575.2.1軋機(jī)機(jī)架形式的確定575.2.3 壓下方式的確定585.2.4主傳動(dòng)方式的確定585.3其它輔助設(shè)備的選擇595.3.1卷取機(jī)的選擇595.3.2活套的選擇595.3.3起重機(jī)設(shè)備的選擇595.3.4運(yùn)

6、輸設(shè)備的選擇61第六章 年產(chǎn)量的計(jì)算636.1利用軋機(jī)工作圖表確定合理的軋制節(jié)奏時(shí)間636.2確定軋制一年內(nèi)實(shí)際作業(yè)時(shí)間636.3 軋機(jī)小時(shí)產(chǎn)量計(jì)算646.4 平均小時(shí)產(chǎn)量計(jì)算64第七章 車間平面布置及倉庫面積的計(jì)算667.1 原料倉庫面積的計(jì)算667.2 成品倉庫面積的計(jì)算67第八章 車間技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)68參考文獻(xiàn)70致謝71第一章 國內(nèi)外熱軋帶鋼發(fā)展概況及在包頭地區(qū)新建熱軋帶鋼廠可行性與必要性分析1.1 國內(nèi)外熱連軋帶鋼的發(fā)展概況1923年，第一臺(tái)熱軋窄帶鋼軋機(jī)在美國問世，其后熱軋帶鋼的發(fā)展非常迅速。70年代上鋼十廠建成第一套小型半連續(xù)式熱軋窄帶鋼軋機(jī)，從而把多數(shù)小型熱帶鋼生產(chǎn)推進(jìn)到一個(gè)新的

7、水平。我國現(xiàn)在熱軋窄帶鋼軋機(jī)約30余套，年生產(chǎn)卷帶30010噸,其中60%供焊管用,又以普碳鎮(zhèn)靜鋼為主,優(yōu)質(zhì)鋼不足5%,因而優(yōu)質(zhì)帶鋼無法滿足國內(nèi)需求,多年進(jìn)口各類優(yōu)質(zhì)帶鋼約20萬噸,生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)帶鋼發(fā)展的必由之路。1960年以前為保證把離開精軋最末架的帶鋼前偏順利遞進(jìn)卷取機(jī),精軋末架速度限制在10-11.7m/s的水平,窄帶的困難程度1935年以前幾乎沒有變化。而在1960年以后創(chuàng)造了保持過去的帶鋼軋制速度咬鋼,在把帶鋼頭部遞入卷取機(jī),再用調(diào)整全體精軋機(jī)座和卷取機(jī)一起升速軋制的操作方法稱之為升速軋制工藝制度,提高了精軋機(jī)的軋制速度,使帶鋼連軋機(jī)組躍到了第二代的水平由此以來,軋出鋼卷的卷重不斷增加,

8、機(jī)組的產(chǎn)量不斷提高,產(chǎn)品的厚度規(guī)格范圍不斷擴(kuò)大,年產(chǎn)量也由1960年前的200萬噸以下,經(jīng)過短短八年就可以達(dá)到360-600萬噸的水平。熱軋帶鋼生產(chǎn)技術(shù)在過去20年里取得了很大的進(jìn)步，新技術(shù)的應(yīng)用在提高產(chǎn)品質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本，增強(qiáng)競爭力等方面發(fā)揮了重要作用。我國鋼材生產(chǎn)已經(jīng)從追求產(chǎn)量規(guī)模向品種質(zhì)量效益方面轉(zhuǎn)變，雖然不能排除個(gè)別新建生產(chǎn)線出現(xiàn)的可能，但是總體上的趨勢(shì)是從改造原有生產(chǎn)線為主，用高新技術(shù)武裝傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)。眾所周知，縮短工藝流程是降低能耗的有效手段，從而降低了成本，這將成為國內(nèi)外熱軋窄帶鋼的必然方向。1.2 在包頭地區(qū)新建熱連軋帶鋼廠的可行性和必要性熱軋寬帶鋼車間生產(chǎn)的縱切窄帶費(fèi)相當(dāng)于熱定

9、尺板。目前寶鋼和武鋼生產(chǎn)的縱剪熱帶卷幾乎與熱軋橫切定尺板的報(bào)價(jià)相同。由于熱軋寬帶裝備水平高，設(shè)備復(fù)雜。盡管車間生產(chǎn)的規(guī)模大，但投資相對(duì)較高，設(shè)備復(fù)雜昂貴，熱軋寬帶車間生產(chǎn)的縱剪帶鋼需要縱切機(jī)組，則每噸帶鋼須增加近100多元的加工費(fèi)。熱軋寬帶鋼的競爭對(duì)手是熱軋窄帶鋼。熱軋窄帶車間設(shè)備簡單，規(guī)模小，單位投資低。由于其固定資產(chǎn)原值低，使窄帶鋼折舊，利息等單位固定費(fèi)用降低。熱軋窄帶鋼軋機(jī)使用的小連鑄坯價(jià)格低于熱軋寬帶軋機(jī)使用的連鑄板坯，因而是熱軋窄帶鋼的原料費(fèi)用相對(duì)降低，這些都是熱軋窄帶鋼軋機(jī)的帶鋼成本低的主要因素。但是窄帶鋼在質(zhì)量和成材率方面處于劣勢(shì)，熱軋寬帶鋼在此方面則擁有許多優(yōu)勢(shì)。包頭地區(qū)在全國

10、冶金行業(yè)中占有得天獨(dú)厚的資源，包頭北面有豐富的以鐵稀土為主的多元素共生礦-白云鄂博鐵礦和公益民鐵礦。白云鄂博不僅鐵礦石儲(chǔ)量極大，而且稀土的工業(yè)儲(chǔ)量。占全國總儲(chǔ)量的95%，約占世界儲(chǔ)量的77%。居世界首位，鈮的儲(chǔ)量僅僅次于巴西，居世界第二位。同時(shí)這里有包蘭、包神、包同、京包鐵路干線 110國家級(jí)公路多條省級(jí)公路。鐵路公路交通四通八達(dá)，為寬帶的坯料和產(chǎn)品的運(yùn)輸提供了極大的便利。在包頭西南有我國的第二大河流-黃河，能夠?yàn)閹т搹S的建立和生產(chǎn)提供源源不斷地能源?，F(xiàn)在利用我國實(shí)施“西部大開發(fā)”的有利時(shí)機(jī)，在包頭地區(qū)建立一座年產(chǎn)320萬噸的半連續(xù)熱連軋帶鋼廠肯定是確實(shí)可行的。第二章 產(chǎn)品方案及金屬平衡表的編

11、制2.1 產(chǎn)品方案的編制產(chǎn)品方案是設(shè)計(jì)任務(wù)書的主要內(nèi)容之一，是進(jìn)行車間設(shè)計(jì)時(shí)制定產(chǎn)品生產(chǎn)工藝流程，確定軋機(jī)組成和選擇各項(xiàng)設(shè)備的主要依據(jù)。產(chǎn)品方案一經(jīng)確定，車間的類型及其性質(zhì)即已確定。2.1.1 產(chǎn)品方案的主要內(nèi)容1）車間生產(chǎn)的鋼種和生產(chǎn)規(guī)模2）各類產(chǎn)品的品種和規(guī)格3）各類產(chǎn)品的數(shù)量和其在年產(chǎn)量的比例2.1.2 在編制產(chǎn)品方案時(shí)應(yīng)注意的問題1）滿足國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要，特別是根據(jù)市場(chǎng)信息解決某些短缺產(chǎn)品的供應(yīng)和優(yōu)先保證國民經(jīng)濟(jì)重要部門對(duì)鋼材的需要。2）考慮各類產(chǎn)品的平衡，尤其是地區(qū)之間產(chǎn)品的平衡。要正確處理長遠(yuǎn)和當(dāng)前，局部和整體的關(guān)系。做到供應(yīng)適應(yīng)，品種平衡產(chǎn)銷對(duì)路布局合理要防止不顧軋機(jī)特點(diǎn)，不顧

12、車間具體工藝設(shè)備條件隨便上馬的傾向。3）考慮軋機(jī)生產(chǎn)能力的充分利用和建廠地區(qū)產(chǎn)品的合理分工。有條件的要爭取軋機(jī)向?qū)I(yè)化的產(chǎn)品系列化方向發(fā)展，以提高軋機(jī)的生產(chǎn)技術(shù)水平。4）考慮建廠地區(qū)及資源及鋼的供應(yīng)條件，物資和材料等運(yùn)輸情況逐步完善和配套起我國自己獨(dú)立的軋鋼生產(chǎn)體系。5）要逐步解決產(chǎn)品品種和規(guī)格老化的問題，要適應(yīng)當(dāng)前對(duì)外開放，對(duì)內(nèi)搞活的新經(jīng)濟(jì)形勢(shì)的需要。要根據(jù)車間工業(yè)設(shè)備的情況，力爭做到產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)代化，有條件的要考慮生產(chǎn)一些出口產(chǎn)品走向國際市場(chǎng)。2.1.3 金屬平衡表本設(shè)計(jì)題目是以包頭地區(qū)為條件，以21016008000mm的連鑄坯生產(chǎn)規(guī)格為31250的16mn鋼熱連軋帶鋼廠考慮到產(chǎn)品的進(jìn)一

13、步應(yīng)用,盡量減少鋼材損失，特制定以下的產(chǎn)品方案，見表2.1表2.1產(chǎn)品方案編號(hào) 鋼種 原料規(guī)格（mm） 產(chǎn)品規(guī)格（mm） 成品重量（萬t） 所占比例（%） 1 16mn 21016008000 31250 48 15%2 16mn 20016008000 61250 64 20%3 16mnnb 23018008000 71400 32 10%4 q235 20012008000 6.51000 80 25%5 q235 21013008000 4.51100 16 5%6 q235 22014008000 3.51200 16 5%7 45# 19014008000 61100 48 15%

14、8 45# 20013008000 3.51000 9.6 6%9 45# 21014008000 3.51100 9.6 6% 10 45# 24016008000 4.51200 6.4 2%2.2金屬平衡表的編制金屬消耗系數(shù)是軋鋼生產(chǎn)中最主要的消耗，通常占產(chǎn)品成本的一半以上，因此，降低金屬消耗對(duì)節(jié)約金屬，降低產(chǎn)品成本有重要的意義。金屬的消耗通常以金屬消耗系數(shù)表示，其計(jì)算公式為：k=w/q （2-1）k-金屬消耗系數(shù)w-投入的坯料重量q-合格產(chǎn)品的重量金屬消耗系數(shù)一般由以下金屬消耗組成： 1） 燒損 2） 切損 3）清理表面消耗 4） 軋廢5） 由于加熱精整造成的缺陷以及鋼號(hào)混亂造成的損失

15、等等。1）燒損：燒損是金屬在高溫下的氧化損失。它包括坯料在加熱過程中生成的氧化鐵皮和軋制過程中形成的二次氧化鐵皮，據(jù)估計(jì)軋鋼生產(chǎn)過程中金屬一次加熱和軋制所形成的氧化損失一般在20%左右。2）切損：切損包括切頭，切尾，切邊和由于局部質(zhì)量不合格而必須切除所造成的質(zhì)量損失，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，熱軋帶鋼的切損一般是0.01-0.40%。3）清理表面消耗：它包括金屬表面和原料表面缺陷處理，酸洗以及軋后成品表面所造成的金屬損失，約占金屬消耗的0.1%。4）軋廢：軋廢是由于操作不當(dāng)，管理不善或者出現(xiàn)事故所造成的廢品損失，合金鋼軋制要求較高生產(chǎn)困難，軋廢量較多，一般為1-3%而碳鋼則可小于1%。生產(chǎn)中除以上損失

16、外，還有取樣，檢驗(yàn)，混號(hào)等造成的金屬損失，但數(shù)量非常少。以上面的金屬損失量為依據(jù)，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)，制定以下的金屬平衡表見表2.2編號(hào) 產(chǎn)品規(guī)格 成品重量（萬t）燒損% 切損% 軋廢% 成材率% 金屬消耗系數(shù)1 31250 48 1.00 0.70 0.30 98 1.02 2 61250 64 1.20 0.50 0.20 98.1 1.02 3 71400 32 1.80 0.60 0.10 97.5 1.02 4 6.51000 80 1.00 0.70 0.20 98.1 1.02 5 4.51100 16 1.30 0.80 0.30 97.6 1.02 6 3.51200 16 1.2

17、0 0.80 0.20 97.8 1.02 7 61100 48 1.00 0.70 0.10 98.2 1.02 8 3.51000 9.6 1.30 0.60 0.20 97.9 1.02 9 3.51100 9.6 1.20 0.40 0.20 98.2 1.02 10 4.51200 6.4 1.00 0.60 0.30 98.1 1.02表2.2 金屬平衡表第三章 生產(chǎn)工藝流程的確定正確制定工藝流程是軋鋼車間是工藝設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容。為了獲得符合質(zhì)量要求的產(chǎn)品，其次要在保證質(zhì)量的基礎(chǔ)上追求軋機(jī)的高產(chǎn)量，并能夠降低各種原材料消耗，降低成本。優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)高效低消耗是制定產(chǎn)品工藝過程的總要求。3.

18、1 生產(chǎn)工藝流程制定的依據(jù)盡管有若干工序組成的展品生產(chǎn)過程是復(fù)雜的，但工序的取舍不是任意的。工藝設(shè)計(jì)的任務(wù)就是要掌握制定工藝過程的原則，正確選擇工序內(nèi)容和確定各個(gè)基本工序的主要參數(shù)已達(dá)到獲得產(chǎn)量高，質(zhì)量好。消耗低的目的制定工藝過程的主要依據(jù)是：1）產(chǎn)品的技術(shù)條件：即產(chǎn)品的幾何形狀，尺寸精度，鋼的內(nèi)部組織與性能及表面質(zhì)量等要達(dá)到的某種要求。2）鋼種的加工工藝性能：鋼的加工工藝性能包括了鋼的變形抗力，塑性，導(dǎo)熱性及形成缺陷的傾向等內(nèi)容。它反映了金屬在加工過程中和難易程度決定并影響了選擇工序內(nèi)容和確定工藝參數(shù)。3）生產(chǎn)規(guī)模的大?。阂话闵a(chǎn)規(guī)模包括企業(yè)規(guī)模企業(yè)的大小和品種批量的大小。企業(yè)規(guī)模的大小決定

19、了生產(chǎn)過程中采用熱錠作業(yè)還是冷錠作業(yè)的問題，是一次成材還是二次成材的問題。批量的多少主要反映在取得設(shè)備的技術(shù)水平。產(chǎn)品的成本的高低上，而對(duì)產(chǎn)品的工藝過程無顯著的影響。4）產(chǎn)品成本：成本是生產(chǎn)效果的綜合反映，是各種因素影響的結(jié)果。一般的鋼的加工工藝性能越差，產(chǎn)品的技術(shù)要求越高其生產(chǎn)工藝過程必然就越復(fù)雜。生產(chǎn)過程中金屬燃料，電力勞動(dòng)等各種消耗越高，產(chǎn)品成本必然會(huì)相應(yīng)提高。反之，則產(chǎn)品成本下降。5）工人的勞動(dòng)條件：工藝過程中多采用的工序必須保持生產(chǎn)安全，不危及勞動(dòng)者的身體健康，不造成環(huán)境污染。否則，應(yīng)采取妥善的防護(hù)措施。應(yīng)當(dāng)說明，上述制定工藝過程的各項(xiàng)依據(jù)是相互聯(lián)系，相互影響的在確定工藝過程是應(yīng)該進(jìn)

20、行綜合的考慮，任何片面地強(qiáng)調(diào)某一方面的做法都會(huì)給生產(chǎn)帶來不良影響。3.2車間布置形式根據(jù)產(chǎn)品規(guī)模的大小，軋機(jī)的布置形式有半連續(xù)式，3/4連續(xù)式，和全連續(xù)幾種。1）半連續(xù)式：粗軋機(jī)由1-2架可逆式機(jī)座或一架不可逆機(jī)座組成。其優(yōu)點(diǎn)是機(jī)座數(shù)量少，作業(yè)線短，允許坯料規(guī)格和軋制道次 有較大的變化范圍且投資少，使用多種品種生產(chǎn)，其主要缺點(diǎn)是粗軋機(jī)組的軋制時(shí)間長，粗軋機(jī)組的能力無法充分發(fā)揮，產(chǎn)量低。2）3/4連續(xù)式：它是在發(fā)展全連續(xù)式的同時(shí)，在半連續(xù)式的基礎(chǔ)上改進(jìn)了的布置形式，即在半連續(xù)式的1架或者2架可逆式軋機(jī)后，增加一組雙機(jī)座連軋機(jī)組，這樣使粗軋機(jī)組得到充分的利用。并比全連續(xù)式減少設(shè)備和廠房面積，生產(chǎn)比

21、較靈活兼有全連續(xù)式和半連續(xù)式軋機(jī)的優(yōu)點(diǎn)。3）全連續(xù)式：每架軋機(jī)軋制一道，全部為不可逆軋制。其優(yōu)點(diǎn)是產(chǎn)量高，帶鋼頭尾溫差小，操作簡單，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，但投資大，品種穩(wěn)定，適于大批量生產(chǎn)。根據(jù)本設(shè)計(jì)要求，本設(shè)計(jì)將采用半連續(xù)式軋機(jī)布置，采用由一架二輥可逆式軋機(jī)和一架四輥可逆式軋機(jī)組成。其典型布置圖如圖（3.1）3.2.1軋機(jī)數(shù)目的確定軋鋼機(jī)數(shù)目的確定與很多因素有關(guān)。主要有：坯料的端面尺寸，生產(chǎn)的品種的范圍，生產(chǎn)數(shù)量的大小，軋機(jī)布置形式，投資的多少以及建廠條件等因素。但在其他條件既定的情況下，主要考慮與軋機(jī)的布置形式有關(guān)。根據(jù)寶鋼2050熱軋帶鋼廠的現(xiàn)場(chǎng)及有關(guān)文獻(xiàn)經(jīng)驗(yàn)資料可初定本設(shè)計(jì)粗軋道次為12道

22、，精軋道次為8道?？紤]到寬度方向的適量壓下及利于控制帶鋼的寬度和邊部質(zhì)量等因素?？啥ù周垯C(jī)組為4架（包括2架立軋，一架二輥可逆軋機(jī)，一架四輥可逆軋機(jī)）精軋機(jī)組為8架（包括一架立軋，7架四輥軋機(jī)）。其布置形式如圖（3.2）3.2.2軋輥尺寸及材質(zhì)的確定 軋輥式軋機(jī)工作機(jī)座中直接與軋機(jī)接觸，迫使金屬產(chǎn)生塑性變形的核心部件，輥系的結(jié)構(gòu).尺寸材質(zhì)以及它的強(qiáng)度剛度對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量甚至整個(gè)軋機(jī)的設(shè)計(jì)都有很大影響。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。為此，對(duì)軋輥的基本要求是：高的表面硬度和耐磨性，輥面的硬化層應(yīng)有足夠的

23、厚度，高的強(qiáng)度及抗壓扁能力。一般來說，工作輥對(duì)硬度的要求是首位的。為了獲得良好的加工表面、抵抗局部變形的能力及高壓、高速下軋輥不致劇烈磨損而影響帶厚和板形的能力，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軋輥使用效果最佳，這類軋輥的表面硬度約為hs=58-85.板帶軋機(jī)的支撐輥對(duì)強(qiáng)韌性的要求較高，而對(duì)硬度的要求則不如工作輥（熱軋支撐輥的硬度為hs=45-50，冷軋支撐輥的硬度為hs=50-65）熱軋支撐輥的材質(zhì)為合金鍛鋼，可以提高其淬透性，又能獲得較高的強(qiáng)度。參考寶鋼2050熱軋帶鋼廠現(xiàn)場(chǎng)資料及文獻(xiàn)，將本設(shè)計(jì)的各軋機(jī)機(jī)座的軋輥尺寸及電機(jī)的選用情況列于表3.1中表3.1各架軋機(jī)機(jī)座的

24、軋輥和電機(jī)的選用情況機(jī)架 軋輥材質(zhì) 軋輥名義尺寸（mm） 電機(jī)功率（kw）cl1 鑄鋼 1300 30001cp1 鑄鋼 1350 28502cl2 鑄鋼 1000 60002cp2 鑄鋼 1160 62002jl1 鑄鋼 630 30001jp1-jp3 鑄鐵 850 50002jp4-jp7 鑄鐵 760 500023.3軋鋼機(jī)架間距與加熱爐、卷取機(jī)間的距離的確定根據(jù)軋輥尺寸以及現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)和有關(guān)文獻(xiàn)可初定軋鋼機(jī)架間距為8米，加熱爐到軋鋼機(jī)的距離為47.2m考慮到各運(yùn)輸輥道的長度以及破鱗機(jī)的距離和對(duì)溫降的影響，在根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)，幾何廠房柱模數(shù)確定36米。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)確定最末一架精軋機(jī)到卷

25、取機(jī)的距離為114米。其中包括96米的層流冷卻。3.4板帶鋼產(chǎn)品技術(shù)要求、技術(shù)條件和產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn) 鋼材的技術(shù)要求是為了滿足使用上的要求對(duì)鋼材提出的必須具備的規(guī)格的技術(shù)性能，它是由使用單位按用途的要求提出的，在根據(jù)當(dāng)時(shí)生產(chǎn)技術(shù)水平的可能性及生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)性來決定的，并隨著生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展不斷提高。本設(shè)計(jì)采用的鋼種是16mn，16mn普通低合金構(gòu)件用鋼，其化學(xué)成分及力學(xué)性能指標(biāo)列于表3.2中 表3.2 16mn化學(xué)成分及力學(xué)性能指標(biāo)牌號(hào) 等級(jí) 化學(xué)成分（%） 抗拉強(qiáng)度 c mn si s p b(n/)16mn a 0.12-0.20 1.2-1.6 0.30 0.05 0.045 350-520 b 0.1

26、0-0.18 1.2-1.7 0.30 0.045 0.045 290-480 本次設(shè)計(jì)采用的板帶鋼標(biāo)準(zhǔn)如下國家標(biāo)準(zhǔn)如下3.4.1尺寸1）鋼板尺寸和鋼帶的公稱厚度按表3.3的規(guī)定表3.3鋼板尺寸和鋼帶的公稱厚度（mm）公 稱 厚 度 1.2 1.25 1.4 1.5 1.8 2.0 2.5 2.8 3.0 3.2 3.5 3.8 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 8.0 10.0 11.0 12.0 13.0 2）鋼板和鋼帶的公稱寬度按表3.4的規(guī)定表3.4鋼板和鋼帶的公稱寬度（mm）公 稱 寬 度700 750 800 850 900 950 1000 1050 110

27、0 11501200 1250 1300 1350 1400 1450 1500 1550注：厚度1.2-8.6毫米、寬度120-700毫米的縱切鋼帶，其公稱寬度按雙方協(xié)議。3）鋼板的公稱長度按表3.5的規(guī)定表3.5鋼板的公稱長度（mm）公 稱 長 度2000 2500 3000 3500 4000 4500 5000 5500 6000 65007000 8000 9000 10000 11000 120003.4.2帶鋼的形狀、尺寸及其允許的偏差1）鋼板和鋼帶寬度的允許偏差按表3.6的規(guī)定表3.6鋼板和鋼帶寬度的允許偏差（mm）寬 度允 許 偏 差 厚 度0.60.6軋 制 邊 切 邊 軋

28、 制 邊 切 邊700-1000+25+10+25+10 1000-1250+30+10+30+10 1250-1550+35+10+35+152）鋼板和鋼帶的厚度允許偏差按表3.7的規(guī)定表3.7鋼板和鋼帶的厚度允許偏差（mm）厚 度允 許 偏 差寬 度1000-20001200-15501.2-1.251313_1.41515_1.51515151.6-1.81616162.0+0.15-0.181.080.182.2+0.15-0.190.190.192.5+0.16-0.200.200.202.8-3.0+0.17-0.220.220.223.2-3.5+0.18-0.250.250.2

29、53.8-4.0+0.20-0.300.300.304.5-5.5+0.30-0.50+0.40-0.500.506.0-7.0+0.30-0.60+0.40-0.60+0.40-0.608.0-10.0+0.20-0.80+0.30-0.80+0.30-0.8013.0-11.0+0.20-0.80+0.30-0.80+0.30-0.80注：中間規(guī)格按相鄰小尺寸的偏差。根據(jù)雙方協(xié)議，可供應(yīng)高于表3.6精度的鋼板和鋼帶3）縱切鋼帶的寬度允許偏差按表3.8的規(guī)定表3.8 縱切鋼帶的寬度允許偏差（mm）寬 度 允 許 偏 差厚 度4.04.0-6.06.0250-7001.01.01.24）鋼板的

30、長度允許偏差按表3.9的規(guī)定表3.9鋼板的長度允許偏差（mm）長 度允 許 偏 差6000+256000+303.4.3鋼板和鋼帶的鐮刀彎1）鋼板鐮刀彎最大值表3.10 鋼板鐮刀彎最大值（mm）長 度鐮刀彎最大值（mm）寬 度700-10002500432500-4000654000-6000876000-80001098000-100001612任意位置每10000為16任意位置10000為12250任意位置每2000為8任意位置每2000為53.4.4鋼板瓢曲度（或波浪度）最大值按表3.11的規(guī)定表3.11板瓢曲度最大值（mm）寬 度鋼板飄曲度（或波浪度）最大值厚 度1.2-1.51.5-

31、4.04.0-7.07.0-10.010-13.0125018614121012502018161412注：上表適用于任意位置每4000毫米，小于4000毫米時(shí)按總長度。抗拉強(qiáng)度下限大于58公斤/毫米或屈服點(diǎn)下限大于44公斤/毫米的鋼板的瓢曲度( 或波浪度)最大值為上表的1.5倍3.4.5鋼板應(yīng)切成直角，并應(yīng)保證公稱尺寸最小矩形。3.4.6 鋼帶應(yīng)盤卷牢固。卷的塔形按表3.12的規(guī)定表3.12 卷的塔形尺寸（mm）寬 度切 邊軋 制 邊厚 度6.06.0100020801000308050注：厚度小于6毫米的軋制邊鋼帶，卷的塔形高寬比小于或等于1時(shí)為80毫米以下。3.4.7 卷的內(nèi)徑為762毫

32、米3.4.8 形狀和尺寸的測(cè)量1） 瓢曲度（或波浪度）用錐度尺或者其他測(cè)量具在平臺(tái)上測(cè)量。2） 卷的塔形用直尺或其他測(cè)量工具測(cè)量。3） 長度和寬度用鋼卷尺或其他測(cè)量工具測(cè)量。4）厚度用千分尺或量規(guī)測(cè)量。測(cè)量部位，軋制邊鋼板和鋼帶距邊緣不小于25毫米的任意點(diǎn)；切邊鋼板和鋼帶距邊緣不小于15毫米的任意點(diǎn)。(注：原軋制邊鋼帶頭、尾各15米不檢查質(zhì)量)。3.4.9重量1）鋼板按理論重量交貨。2）鋼帶按實(shí)際重量交貨。3.4.10標(biāo)記舉例：用 rj216牌號(hào)軋制的1012004500毫米的鋼板，標(biāo)記為：1012004500gb251981 rj216gb251781根據(jù)板帶鋼的用途不同，技術(shù)要求也各不一樣

33、，但基于其相似的外形的使用條件，技術(shù)仍有共同的方面，歸納起來就是尺寸精度、表面質(zhì)量、板形和性能經(jīng)濟(jì)基本指標(biāo)。1)尺寸精度：尺寸精度是指可能達(dá)到的尺寸偏差大小，板帶尺寸精度、長度、厚度及長度精度，其中厚度精度最為重要，同時(shí)厚度精度還影響到使用性能，生產(chǎn)難度及金屬節(jié)約，由于b/h很大，厚度一般很小，厚度的微小波動(dòng)必然引起使用性能 和金屬消耗的巨大波動(dòng)。2）表面質(zhì)量：板帶鋼多用于外圍構(gòu)件，故必須保證表面質(zhì)量，不允許有表面氣泡、結(jié)疤、裂紋、傷疤、夾雜及壓入氧化鐵皮等缺陷，因?yàn)檫@樣不僅損害板制件的外觀，而且往往會(huì)惡化板材性能或造成裂紋和銹蝕集中帶，成為應(yīng)力集中的薄弱環(huán)節(jié)。3）板形：板形是板帶鋼特有的也是

34、很重要的質(zhì)量指標(biāo)，為了便于使用，要求板形良好，板面平直，每米長度上的浪形、瓢曲、側(cè)彎不得超過允許的數(shù)值，板形不良是由寬向上的不均勻變形引起的。當(dāng)軋制寬而薄的帶鋼時(shí)，其不均勻變形的敏感性愈大，故保證板形就愈困難。4）性能：板帶鋼的性能一般包括機(jī)械性能如強(qiáng)度、塑性、韌性等工藝性能，板帶鋼依其用途不同，所要保證的性能類別及相應(yīng)指標(biāo)也有所不同?？傊?，板帶鋼用途廣泛，并隨著國民經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，以及我國經(jīng)濟(jì)和國際的接軌及加入wto腳步的臨近，對(duì)板帶鋼的性能要求也日益嚴(yán)格，日益提高，這要求我們生產(chǎn)出高性能的板帶鋼，以滿足國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的需要。圖3.1半連續(xù)式布置圖圖3.2車間平面布置簡圖第四章 軋

35、機(jī)能力參數(shù)的計(jì)算4.1變形制度的確定板帶鋼軋制壓下規(guī)程是板帶軋制的制度最基本的核心內(nèi)容。壓下量要考慮設(shè)備能力和產(chǎn)品質(zhì)量兩方面的因素。在具體分配壓下量時(shí)要考慮1）第一架要有適當(dāng)?shù)挠嗔?，既考慮到帶坯厚度的可能波動(dòng)和可能產(chǎn)生的咬入困難，要使壓下量略小于設(shè)備的最大壓下量2）第二架三架要充分利用設(shè)備能力，要盡可能大的分配壓下量。3）以后各道逐漸減少壓下量。與此相關(guān)的，還要涉及到各道次的軋制速度、軋制溫度及前后張力制度的確定及原料尺寸的合理選擇。4.1.1粗軋機(jī)壓下規(guī)程的制定粗軋機(jī)組合理的壓下規(guī)程必須滿足以下要求：1）為保證精軋機(jī)組的的終軋溫度，應(yīng)盡可能提高粗軋機(jī)組的帶坯溫度。2）為簡化精軋機(jī)組的調(diào)整，粗

36、軋機(jī)組軋出的帶坯，厚度范圍應(yīng)盡可能縮小，并且不同厚度的數(shù)目也應(yīng)盡可能減少。4.1.2精軋機(jī)組壓下規(guī)程的制定制定精軋機(jī)組壓下規(guī)程的原則是：1）除了在設(shè)備能力允許的條件下，應(yīng)盡可能提高軋機(jī)的生產(chǎn)率外，還應(yīng)考慮產(chǎn)品的質(zhì)量，即終軋溫度，終軋變形程度和產(chǎn)品尺寸精度等。2）應(yīng)盡可能簡化精軋機(jī)組的調(diào)整。精軋機(jī)組的總的壓下量，一般占板坯全部壓下量的10-25%。精軋機(jī)組各架相對(duì)壓下量一般分配如表4.1表4.1精軋機(jī)組壓下量分配表機(jī)架號(hào)數(shù)1 2 3 4 5 6 7六架40-50 35-45 30-40 25-35 15-25 10-15 -七架 40-50 35-45 30-40 25-40 25-35 20-

37、28 10-15為保證鋼帶機(jī)械性能，防止晶粒度長大，終軋變形程度即最后一架的相對(duì)壓下量應(yīng)不低于10%，但從保證產(chǎn)品的尺寸精度的要求出發(fā)，最后一道的壓下量不宜過高。因此最后一架的相對(duì)壓下量一般取為10-15%。建議粗軋立軋寬展系數(shù)：b=0.05-0.1平軋寬展系數(shù)： b=0.05-0.2由于實(shí)測(cè)出的軋件尺寸為冷尺寸，故必須用下面公式進(jìn)行換算成熱尺寸（）： （4-1）式中 l-冷軋件冷卻后測(cè)得的尺寸 t1,t2軋件軋制時(shí)的溫度和測(cè)量時(shí)的溫度 -膨脹系數(shù)表4.2碳鋼的熱膨脹系數(shù)溫 度膨脹系數(shù)0-20000-10000-80015-2013.3-17.513.5-17.0本設(shè)計(jì)軋件出爐溫度為1100，

38、計(jì)算出爐后坯料的長度將膨脹數(shù)值代入（4-1）式得 l=80001.02=8160()現(xiàn)將本設(shè)計(jì)粗精軋壓下量具體分配列于表4.3中4.2確定速度制度 軋輥轉(zhuǎn)速隨時(shí)間變化的規(guī)律成為速度圖。制定速度制度就是確定各道的速度圖，并計(jì)算各道的純軋時(shí)間及間隙時(shí)間。4.2.1精軋機(jī)軋制速度的確定 首先確定精軋第七架軋機(jī)的軋件出口速度，由于末架軋機(jī)的出口速度受電機(jī)能力和帶鋼軋后的冷卻能力的限制，并且厚度小于2的薄帶鋼的速度太高時(shí)還會(huì)在輥道上產(chǎn)生漂浮現(xiàn)象，當(dāng)速度太低又會(huì)降低產(chǎn)量及軋制溫度，故應(yīng)盡量采用較高的軋制速度。連軋機(jī)最末架速度根據(jù)軋件不同而不同，結(jié)合寶鋼現(xiàn)場(chǎng)及經(jīng)驗(yàn)資料，一般精軋出口速度為15-25m/s。卷

39、取溫度是影響板帶性能的重要因素，它對(duì)板帶冷卻后的各方面性能起著決定性因素，而卷取溫度一方面是靠控制層流冷卻，另一方面它還取決于板帶的精軋出口速度，如出口速度較大則說明其軋制時(shí)間較.短因而溫降小，從而影響到卷取溫度，選擇出口速度在20m/s就是考慮到了16mn的性能要求而選擇的速度制度。根據(jù)秒流量相等的原現(xiàn)將精軋各機(jī)架的速度列于表4.4中表4.3各道次壓下量分配表道次 立、平輥 h（軋后）mm b（軋后）mm hmm bmm 軋后坯料長度mm0 214 1632 - - 81601 立輥 218 1552 80 84232 平輥 170 1555 48 107813 平輥 130 1557 40

40、 140794 立輥 134 1487 70 143025 立輥 138 1420 67 145436 平輥 100 1422 38 200417 立輥 103 1360 62 203448 平輥 70 1362 33 298919 平輥 40 1363 30 52271 10 立輥 42 1305 58 51995 11 立輥 42 1260 45 5385212 平輥 20 1260 22 11309813 立輥 20 1250 10 11399414 平輥1 14 1250 6 16284915 平輥2 9 1250 5 25332116 平輥3 7 1250 2 32569817 平輥

41、4 5.5 1250 1.5 41452518 平輥5 4.5 1250 1 50664219 平輥6 3.6 1250 0.9 63330320 平輥7 3 1250 0.6 759963在熱軋過程中雖然有膨脹問題，但是一方面沒有必要標(biāo)出，一方面其值不是太大，所以上表中省略，但設(shè)計(jì)者完全考慮到了這個(gè)問題,在入精軋時(shí)已充分完全考慮到了膨脹問題，在產(chǎn)品冷卻后其的尺寸偏差是完全符合國家標(biāo)準(zhǔn)的。表4.4精軋各機(jī)架速度表精軋各機(jī)架 速度（m/s） 3.00 4.28 6.67 8.57 10.91 13.33 16.67 204.2.2粗軋機(jī)各機(jī)架（道次）速度的確定中厚板軋機(jī)又兩種速度制度。一是軋輥轉(zhuǎn)

42、向不變得恒速軋制速度制度，這種速度制度計(jì)算簡單，一般根據(jù)產(chǎn)量要求、操作條件等確定；二是軋輥轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)速變化的可調(diào)速可逆式軋制速度制度，用于可逆式軋機(jī)。對(duì)于可逆式粗軋機(jī)，其速度常用梯形速度圖和三角速度圖計(jì)算。為了保證溫降的原理和現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)可初定粗軋的速度，其中連軋機(jī)架按秒流量相等的原則計(jì)算。其粗軋各道次速度列于表4.5表4.5粗軋各道次速度表粗軋各道次 速度（m/s） 0.60 0.78 0.80 0.82 0.85 1.10 1.20 1.60 1.60 1.64 1.65 2.40 4.3確定溫度制度溫度制度是指軋件的加熱、軋制、冷卻、卷取等過程中對(duì)鋼的溫度的確定，為了確定各道次的軋制溫度，必

43、須求出逐道的溫度降，軋件的溫度降不僅與輻射、對(duì)流、傳導(dǎo)所散失的熱量，還與軋制時(shí)變形功所轉(zhuǎn)化的熱量有關(guān)。溫度規(guī)程是軋制時(shí)的溫度區(qū)間，即主要決定軋件的開軋溫度和終軋溫度，溫度制度是指軋件的加熱、軋制、冷卻、卷取等過程中對(duì)鋼的溫度的確定，根據(jù)鋼種為16mn,由現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)和金屬學(xué)的知識(shí)確定鋼坯出爐頭部溫度為1080，尾部溫度為1100。終軋溫度為940左右。4.3.1粗中軋溫度及其溫降的計(jì)算粗軋、中軋及精扎第一架的溫降可用下列公式計(jì)算：t=12.9z/h0(t1/1000)4 (42) ti=(ti-1-400)(z/hi-1)/16 (43) 式中 ti-1 -在上一道次帶鋼的溫度 hi-1 -在上一

44、道次中帶鋼的厚度 z -在上一道次的純軋時(shí)間和兩道的間隙時(shí)間（頭部溫降計(jì)算）；或兩道間的間隙時(shí)間和本道次的純軋時(shí)間（尾部溫降計(jì)算）。對(duì)于精軋溫降計(jì)算： t=20z/hi-1(ti-1/1000)4 (44)式中 z-軋件從第一道次進(jìn)入下一道次的時(shí)間；s hi-1-上一道次中帶鋼的厚度；mm ti-1-上一道次后的絕對(duì)溫度；k t-溫度降；根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)以及考慮到軋件的順利咬入和保證合理的軋制節(jié)奏，確定輥道線速度和軋輥線速度相等。根據(jù)公式（43）從軋件出爐后到其頭部與尾部進(jìn)入第一架大立輥的時(shí)間和溫降分別為： za1=l1/v1=47.2/0.6=78.76s zb1=(l1/v1)+(l0/v1)

45、=(47.2/0.6)+(8/0.6)=92.00s ta1=(ti-1-400)(z/hi-1)/16 =(1080-400)(78.76/214)/16=15.62 ta1=1080-15.62=1064.38 tb1=(ti-1-400)(z/hi-1)/16 =(1100-400)(92/214)/16=18.81 tb1=1100-18.81=1081.19 式中 za1-軋件出爐到頭部進(jìn)入軋機(jī)時(shí)間；s zb1-軋件出爐到尾部進(jìn)入軋機(jī)時(shí)間；s l1-加熱爐到破磷機(jī)的距離；m l0-該軋件的長度；m v1-軋制速度；m/s ta1-頭部溫度降； tb1-尾部溫度降； ta1-頭部溫度降后的溫度； tb1-尾部溫度降后的溫度。依據(jù)公式（43）計(jì)算粗軋第一道到第二道的溫度降為：za2=l2/v1=8/0.6=13.33s zb2=l2/v2=8/0.78=10.26sta2=(ti-1-400)(z/hi-1)/16=(1064.38-400)(13.33/218)/16=2.54ta1=1064.38-2.54=1061.84tb2=(ti-1-400)(z/hi-1)/16=(1081.19-400)(10.26/218)/16=2.00tb1=1081.19-2.00=1079.19式中 v1