年產(chǎn)366萬噸熱軋板帶鋼車間設(shè)計(jì)

1、年產(chǎn)366萬噸熱軋板帶鋼車間工藝設(shè)計(jì)摘 要隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，各行業(yè)對(duì)鋼材需求量日趨增加。我國(guó)目前鋼鐵行業(yè)發(fā)展雖快，但還遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于發(fā)達(dá)國(guó)家水平。一些高性能的汽車用板，高強(qiáng)度鋼板仍有很大一部分需進(jìn)口。故設(shè)計(jì)此熱軋帶鋼車間。根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書要求，本車間設(shè)計(jì)年產(chǎn)量熱軋鋼卷366萬噸；鋼種有普碳鋼，優(yōu)質(zhì)鋼和低合金鋼；產(chǎn)品規(guī)格為1.5219001750。本車間采用常規(guī)半連軋工藝。板坯全部采用連鑄坯。為減少坯料規(guī)格，簡(jiǎn)化軋制程序，采用定寬壓力機(jī)。為提高產(chǎn)品質(zhì)量，精軋機(jī)各架全采用CVC軋機(jī)。設(shè)計(jì)內(nèi)容主要包括：產(chǎn)品方案，工藝流程，設(shè)備選擇及生產(chǎn)能力計(jì)算，車間平面布置，環(huán)境保護(hù)等。為提高設(shè)計(jì)效率和質(zhì)量；采用VB語言

2、編制了壓下規(guī)程程序；采用CAD繪制車間平面布置圖。關(guān)鍵詞：車間設(shè)計(jì)，熱軋帶鋼，CVC軋機(jī)Annual output of 3.66 million tons of hot rolled flat steel plant process design AbstractWith the development of our national economy, various industries of steel demand is increasing day by day. Our country at present the steel industry development is fas

3、t, but are still far lower than those of developed countries. Some high-performance cars with board, high strength steel plate is still a big part of the need to import. The reason design strip workshop.According to the design plan descriptions of the requirement, the annual production workshop desi

4、gn about grades of hot rolled steel coils of 3.66 million tons; A kind of carbon-steel, high-quality steel and low alloy steel; The product specification for 1.5 21 x 900 1750 .This workshop half the conventional rolling process. All the slab continuous casting slab. To reduce stock specifications,

5、simplify the rolling process, USES the fixed width press. In order to improve the product quality, the frame by finishing all CVC rolling mill. Design content mainly includes: products, process, equipment selection and production capacity calculation, workshop layout, environment protection, etc. In

6、 order to improve the design efficiency and quality. The VB language under the pressure of rules program; Using CAD drawing workshop floor plan.Key words: workshop design, strip, CVC rolling mill 共 2 頁 第 2 頁目錄1 概 述11.1 熱軋板帶鋼發(fā)展史11.1.1國(guó)外熱軋板帶的發(fā)展11.1.3熱連軋技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀31.1.4我國(guó)年產(chǎn)300萬噸以上熱連軋板帶生產(chǎn)狀況31.2板帶鋼生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)41

7、.2.1熱軋寬帶鋼發(fā)展方向及市場(chǎng)41.2.2熱軋窄帶鋼發(fā)展方向及市場(chǎng)51.3熱軋板帶生產(chǎn)工藝裝備的發(fā)展61.3.1除磷技術(shù)的發(fā)展61.3.2板型、板厚控制技術(shù)的發(fā)展61.4本設(shè)計(jì)的目的和意義61.5本設(shè)計(jì)的相關(guān)問題72 車間產(chǎn)品大綱和金屬平衡82.1 車間產(chǎn)品大綱82.2 板坯及產(chǎn)品規(guī)格82.2.1板坯82.3 產(chǎn)品特點(diǎn)92.3.1 產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)92.3.2產(chǎn)品性能102.4 金屬平衡表113 設(shè)計(jì)方案123.1 工藝方案的選擇123.2 主機(jī)型式的選擇143.3 軋機(jī)數(shù)量及相關(guān)設(shè)備的選擇153.3.1粗軋機(jī)組設(shè)備選擇153.3.2側(cè)壓設(shè)備的選擇163.3.3保溫裝置的選擇163.3.4 精軋

8、機(jī)組設(shè)備選擇173.4 加熱爐的選擇224 生產(chǎn)工藝流程244.1 生產(chǎn)工藝流程框圖244.2 生產(chǎn)工藝流程254.3 工藝制度264.3.1 坯料管理制度264.3.2加熱制度274.3.3軋制制度284.3.4冷卻制度304.3.5卷取制度304.4車間自動(dòng)化325 車間工作制度及年工作小時(shí)345.1 車間工作制度345.2 年工作小時(shí)346 軋機(jī)組成和型式及其生產(chǎn)能力356.1 粗軋機(jī)組356.1.1粗軋機(jī)組的組成356.1.2精軋機(jī)組的組成356.2粗軋機(jī)主要參數(shù)確定356.2.1粗軋機(jī)R1參數(shù)確定356.2.2粗軋機(jī)R2參數(shù)確定386.3精軋機(jī)組主要參數(shù)確定406.3.1精軋機(jī)F1F

9、3的參數(shù)確定406.3.2精軋機(jī)F4F7的參數(shù)確定426.3.3 軋輥材質(zhì)的選擇457 軋制工藝參數(shù)設(shè)計(jì)467.1制定軋制制度的原則和要求467.1.1在保證設(shè)備能力允許的條件下盡量提高產(chǎn)量467.1.2在保證操作穩(wěn)便的條件下提高質(zhì)量477.2粗軋壓下規(guī)程487.2.1粗軋溫度制度487.2.2粗軋速度制度497.2.3粗軋壓下制度517.3精軋壓下規(guī)程527.3.1精軋壓下量的分配527.3.2精軋速度制度537.3.3精軋軋制時(shí)間和周期的確定537.3.4精軋溫度制度567.4力能參數(shù)計(jì)算567.4.1軋制壓力計(jì)算567.4.2軋制力矩的計(jì)算577.5電機(jī)及軋輥強(qiáng)度校核577.5.1粗軋機(jī)

10、組電機(jī)校核577.5.2精軋機(jī)組電機(jī)校核597.5.3粗軋R1、R2軋輥強(qiáng)度校核597.5.4 精軋機(jī)組軋輥強(qiáng)度校核617.6軋機(jī)生產(chǎn)能力計(jì)算638 主要輔助設(shè)備及其生產(chǎn)能力648.1加熱爐的生產(chǎn)能力648.2切頭飛剪678.3卷取機(jī)688.4板坯邊部加熱器698.5定寬壓力機(jī)698.6除鱗設(shè)備708.7熱卷箱708.8層流冷卻系統(tǒng)709 車間平面布置、倉(cāng)庫面積及起重運(yùn)輸729.1車間平面布置原則729.2金屬流線型式729.3倉(cāng)庫面積的確定729.3.1確定倉(cāng)庫面積的原則729.3.2原料倉(cāng)庫面積的確定729.3.3成品倉(cāng)庫面積的確定739.4車間平面設(shè)計(jì)及起重運(yùn)輸設(shè)備7310 車間主要經(jīng)濟(jì)

11、技術(shù)指標(biāo)7511 環(huán)境保護(hù)7611.1環(huán)境保護(hù)概述7611.2環(huán)境保護(hù)的內(nèi)容與對(duì)策7611.2.1綠化7611.2.2水質(zhì)處理7611.2.3噪音防治7711.2.4大氣污染的防治7711.2.5有害廢棄物的處理7711.2.6車間的綜合利用77致謝78主要參考文獻(xiàn)79附錄A 各計(jì)算產(chǎn)品的軋制程序表81附錄B壓下規(guī)程程序框圖86程序87 1 概 述1.1 熱軋板帶鋼發(fā)展史熱軋帶鋼是重要的鋼材品種，對(duì)整個(gè)鋼鐵工業(yè)的技術(shù)進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)效益有著重要影響。熱軋板帶鋼軋機(jī)的發(fā)展已有80多年歷史，汽車工業(yè)、建筑工業(yè)、交通運(yùn)輸業(yè)等的發(fā)展，使得熱軋及冷軋薄鋼板的需求量不斷增加，從而促使熱軋板帶鋼軋機(jī)的建設(shè)獲得了迅

12、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(zhǎng)度實(shí)現(xiàn)緊湊化軋機(jī)布置到熱連軋機(jī)和連鑄機(jī)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(shí)期。1.1.1國(guó)外熱軋板帶的發(fā)展1960年以前建設(shè)的熱帶鋼軋機(jī)稱第一代熱帶鋼軋機(jī)。這一時(shí)期熱帶鋼軋機(jī)技術(shù)發(fā)展比較緩慢,其中最重要的技術(shù)進(jìn)步是將厚度自動(dòng)控制（AGC）技術(shù)應(yīng)用于精軋機(jī)，從根本上改善了供給冷軋機(jī)的原料板帶鋼的厚度差21。20世紀(jì)六、七十年代是熱軋板帶鋼軋機(jī)發(fā)展的重要時(shí)期。同時(shí)連鑄技術(shù)發(fā)展成熟，促使熱連軋機(jī)從最初使用鋼錠到使用連鑄坯，從而大幅度提高產(chǎn)量并能夠?yàn)槔滠垯C(jī)提供更大的鋼卷。熱軋板帶鋼軋機(jī)

13、的生產(chǎn)工藝過程是鋼鐵工業(yè)生產(chǎn)中自動(dòng)化控制技術(shù)最發(fā)達(dá)的工序。60年代后新建的熱帶鋼軋機(jī)很快采用了軋制過程計(jì)算機(jī)控制，將熱軋板帶鋼軋機(jī)的發(fā)展推向一個(gè)新的發(fā)展階段，這一時(shí)期新建的軋機(jī)稱為第二代熱帶鋼軋機(jī)。1969年至1974年在日本和歐洲新建的軋機(jī)稱為第三代熱帶鋼軋機(jī)。20世紀(jì)80年代，板帶鋼生產(chǎn)更加注重產(chǎn)品質(zhì)量，同時(shí)對(duì)于低凸度帶材需求量不斷增長(zhǎng)，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(jī)上生產(chǎn)厚度0.81.2 mm超薄帶鋼一系列技術(shù)難題。熱連軋生產(chǎn)線的產(chǎn)品規(guī)格最薄

14、達(dá)0.8mm，但實(shí)際生產(chǎn)中并不追求軋制最薄規(guī)格，因?yàn)楸∫?guī)格生產(chǎn)的故障率高,輥耗大,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(jì)地批量生產(chǎn)。1.1.2 國(guó)內(nèi)熱軋板帶鋼的發(fā)展我國(guó)第一套熱軋寬帶鋼軋機(jī)始建于1957年，即鞍鋼的半連續(xù)軋機(jī)，全套設(shè)備從當(dāng)時(shí)蘇聯(lián)引進(jìn)，為一套2800mm/1700mm半連續(xù)式板帶軋機(jī)，既生產(chǎn)中厚鋼板，又生產(chǎn)鋼卷，該軋機(jī)的軋制中厚板部分于1958年7月先投產(chǎn)，1959年精軋機(jī)組投產(chǎn)，開辟了我國(guó)寬帶鋼卷生產(chǎn)歷程。該軋機(jī)基本上是手動(dòng)操作，人工設(shè)定的操作方式，軋機(jī)的主要生產(chǎn)工藝技術(shù)指標(biāo)相當(dāng)于第一代熱帶軋機(jī)的裝備水平，該軋機(jī)已于2000年8月停產(chǎn)1。就我國(guó)熱帶鋼軋機(jī)半個(gè)世紀(jì)的發(fā)

15、展歷程來看，我國(guó)熱軋寬帶鋼軋機(jī)主要經(jīng)歷了由設(shè)備簡(jiǎn)單、控制落后的半連續(xù)式軋機(jī)型；代表當(dāng)時(shí)先進(jìn)水平，自動(dòng)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(jī)，大能力定寬設(shè)備，全自動(dòng)控制系統(tǒng)的半連續(xù)式布置軋機(jī)或代表世界先進(jìn)水平的薄板坯連鑄連軋帶鋼生產(chǎn)線等三個(gè)階段。(1) 熱軋帶鋼軋機(jī)建設(shè)進(jìn)一步發(fā)展。近年我國(guó)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(jī)。如果所有軋機(jī)全部建成,產(chǎn)能得到發(fā)揮，則帶鋼產(chǎn)量將很可觀，我國(guó)鋼材板帶比低、薄板長(zhǎng)期供不應(yīng)求的狀況將根本改變。(2) 軋機(jī)的國(guó)產(chǎn)化率逐步提高。進(jìn)入21世紀(jì)以后,除熱連軋帶鋼產(chǎn)量大幅度提高、軋機(jī)建設(shè)快速發(fā)展以外,軋機(jī)國(guó)產(chǎn)化問題

16、也有了長(zhǎng)足進(jìn)步。目前由國(guó)外總承包的項(xiàng)目國(guó)產(chǎn)化率普遍達(dá)到70 %以上，有的達(dá)到90 %。而且一些項(xiàng)目已做到全部國(guó)產(chǎn)化,如鞍鋼1700、2150mm軋機(jī)、濟(jì)鋼1700mm軋機(jī)、萊鋼1500mm軋機(jī)、太鋼1549mm軋機(jī)等，由國(guó)內(nèi)總承包，裝備全部國(guó)內(nèi)設(shè)計(jì)制造，少量關(guān)鍵件在國(guó)外自主采購(gòu)。國(guó)內(nèi)裝備雖然在整體技術(shù)水平上與外國(guó)先進(jìn)水平有一定差距，但已達(dá)到較高水平，以鞍鋼1700mm軋機(jī)為例，其質(zhì)量水平與其1780mm軋機(jī)相差不大。國(guó)產(chǎn)裝備的另一優(yōu)勢(shì)是價(jià)格優(yōu)勢(shì)。如引進(jìn)國(guó)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(guó)產(chǎn)中等厚度薄板坯僅需1517億人民幣，其產(chǎn)量與國(guó)外生產(chǎn)線基本相同。(3) 世界最新

17、技術(shù)不斷被采用。目前國(guó)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(guó)外剛開發(fā)不久，國(guó)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(dòng)控制器 TDC，國(guó)內(nèi)已有太鋼 1549mm軋機(jī)、武鋼2250mm軋機(jī)采用，北京科技大學(xué)國(guó)家軋制中心承擔(dān)的萊鋼 1500mm軋機(jī)自動(dòng)化控制系統(tǒng)也采用了該控制器，使我國(guó)緊跟國(guó)外最先進(jìn)的技術(shù)發(fā)展。事實(shí)表明，在采用最新技術(shù)方面熱連軋領(lǐng)域已處于國(guó)際前沿水平。近年我國(guó)寬帶鋼熱連軋技術(shù)和裝備能力取得巨大發(fā)展， 其特點(diǎn)：一是投資規(guī)模前所未有，實(shí)現(xiàn)的投資延伸到從鐵水預(yù)處理、鋼水精煉到連鑄，從鋼鐵冶

18、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(jìn)了多套當(dāng)代國(guó)際最先進(jìn)的機(jī)組，而且建設(shè)了多條自主集成技術(shù)、自行設(shè)計(jì)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(jī)械、化工和管道輸送等用途，包括低合金、高強(qiáng)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(guó)現(xiàn)有的和正在建設(shè)的帶鋼熱連軋機(jī)組，可分為四種類型:一是總體引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)技術(shù)建設(shè)的常規(guī)熱帶鋼軋機(jī)；二是引進(jìn)技術(shù)建設(shè)的薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)線； 三是引進(jìn)國(guó)外二手設(shè)備或國(guó)產(chǎn)機(jī)組，經(jīng)過國(guó)外承包商采用現(xiàn)代化技術(shù)改造的常規(guī)熱帶鋼軋機(jī)；四是總體采用國(guó)內(nèi)先進(jìn)成熟技術(shù)，國(guó)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

19、軋機(jī)組。我國(guó)目前寬帶鋼熱連軋機(jī)的裝機(jī)水平和生產(chǎn)能力可以說整體達(dá)到了國(guó)際平均水平，有的則代表著當(dāng)代國(guó)際最新水平。國(guó)外軋鋼界專業(yè)人士說世界上最先進(jìn)的熱連軋機(jī)在中國(guó)。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(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)和相關(guān)行業(yè)發(fā)展的拉動(dòng)，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(diǎn)，或者說熱連軋企業(yè)間的競(jìng)爭(zhēng)的焦點(diǎn)，將集中在提高產(chǎn)品質(zhì)量和檔次，擴(kuò)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(jìng)爭(zhēng)能力。在提高鋼鐵冶金、工程設(shè)計(jì)、工藝和裝備、信息化和計(jì)算機(jī)應(yīng)用，管理水平方面不間斷地開展切實(shí)的技術(shù)進(jìn)步，跟上經(jīng)濟(jì)全球化的步伐，我國(guó)在熱軋寬帶鋼領(lǐng)域能夠達(dá)到和保持國(guó)際先進(jìn)水平。1.1.

20、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(jìn)步，軋機(jī)都進(jìn)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(jī)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(jī)等。 （2）減少原粗軋機(jī)組機(jī)架數(shù)量，增加強(qiáng)有力的粗軋機(jī)架，既能使粗軋機(jī)組產(chǎn)鋼量和精軋機(jī)組相適應(yīng)，又減少機(jī)架數(shù)量，節(jié)約設(shè)備維修量、勞動(dòng)定員和電力消耗。 （3）精軋機(jī)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(jī)和梅山1420毫米軋機(jī)還在原精軋機(jī)組前增1架四輥不可逆式精軋機(jī)F0。 （4）在精軋機(jī)組前輸送輥道上安設(shè)保溫罩、移位更新粗軋機(jī)組及精軋機(jī)組前除鱗裝置，將精軋機(jī)間

21、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(jí)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)。1.1.4我國(guó)年產(chǎn)300萬噸以上熱連軋板帶生產(chǎn)狀況據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，目前我國(guó)300萬噸以上熱連軋板帶機(jī)組主要有于1989年8月3日投產(chǎn)寶鋼2050mm熱軋廠，熱軋機(jī)組設(shè)計(jì)年產(chǎn)量為400萬噸；馬鋼2250機(jī)組設(shè)計(jì)產(chǎn)能550萬噸；武鋼2250機(jī)組設(shè)計(jì)產(chǎn)能400萬噸；沙鋼1700mm熱連軋生產(chǎn)線設(shè)計(jì)產(chǎn)能450萬噸。另外我國(guó)準(zhǔn)備建設(shè)的熱軋寬帶鋼軋機(jī)數(shù)量較多，預(yù)計(jì)2012年投產(chǎn)的有馬鋼1580生產(chǎn)線，設(shè)計(jì)年產(chǎn)量300萬噸；防城港2050和1580生產(chǎn)線，設(shè)計(jì)年產(chǎn)量分別為460萬噸和327萬噸；攀西基地

22、1780生產(chǎn)線，設(shè)計(jì)年產(chǎn)量400萬噸；湛江1780和2250生產(chǎn)線，年產(chǎn)量分別為430萬噸和550萬噸等等。1.2板帶鋼生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)(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(gè)層次： 常規(guī)生產(chǎn)工藝的革新。為了大幅度簡(jiǎn)化工藝過程，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(xiàng)消耗，提高經(jīng)濟(jì)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)。 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(shí)現(xiàn)了連續(xù)鑄

23、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(dòng)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(xiàng)重要指標(biāo)。由于液壓壓下厚度自動(dòng)控制和計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的采用，板帶縱向厚度精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(jī)、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(gè)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、鈦、鈮等微合金元素生產(chǎn)低合金鋼種，配合連鑄連

24、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(duì)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(duì)組織性能預(yù)報(bào)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)展方向及市場(chǎng)熱軋板寬帶鋼以深沖鋼板、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、熱鍍鋅鋼板、超細(xì)晶高強(qiáng)度鋼板為發(fā)展目標(biāo)。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(cè)模型為基礎(chǔ)，采用細(xì)分的冷卻箱和緩慢冷卻裝置，開發(fā)高精度

25、的冷卻系統(tǒng)，對(duì)鋼材的組織和性能進(jìn)行控制。從超薄熱軋帶鋼的市場(chǎng)需求和生產(chǎn)現(xiàn)狀可看出“以熱代冷”的鋼鐵市場(chǎng)走向決定了超薄熱軋帶鋼生產(chǎn)總體趨勢(shì)是供不應(yīng)求，同時(shí)也表明了超薄熱軋帶鋼將成為熱軋寬帶鋼的另一個(gè)發(fā)展方向。可以預(yù)見，采用無頭軋制和低溫軋制工藝將是薄板坯連鑄直接軋制生產(chǎn)超薄帶鋼的主要發(fā)展方向。對(duì)于30多家國(guó)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，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)。帶鋼是有一個(gè)比較特殊的鋼鐵產(chǎn)品，其直供比例非常高，40%以上直接進(jìn)入廠家。通過對(duì)近五年的統(tǒng)計(jì)，可看

26、出帶鋼消費(fèi)正以一個(gè)較快的速度發(fā)展。在國(guó)內(nèi)外帶鋼生產(chǎn)逐漸減少的情況下，我國(guó)作為一個(gè)發(fā)展中國(guó)家，對(duì)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(guó)內(nèi)外需求量都較大。同時(shí)我國(guó)現(xiàn)在基礎(chǔ)建設(shè)規(guī)模很大，對(duì)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。板帶鋼是我國(guó)鋼鐵生產(chǎn)的主打產(chǎn)品，需求量很大。而且今后幾年市場(chǎng)需求仍然會(huì)有較大增長(zhǎng)。另外帶鋼的延伸產(chǎn)品還有一定市場(chǎng)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(guó)際市場(chǎng)，拉動(dòng)了國(guó)內(nèi)的帶鋼生產(chǎn)2。由于市場(chǎng)對(duì)板帶鋼的需求仍然很大，而且在近幾年不會(huì)下降，因此大型生產(chǎn)車間的建立是可行的。 1.2.2熱軋窄帶鋼發(fā)展方向及市場(chǎng)增大

27、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(kuò)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(jī)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1.5mm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(jī)的效率。國(guó)內(nèi)外熱軋窄帶鋼市場(chǎng)需求大體相同，厚度大于25mm的產(chǎn)品基本飽和，厚度小于20mm的熱帶卻供不應(yīng)求。我國(guó)寬帶軋機(jī)

28、雖然已經(jīng)具有一定規(guī)模，但是我國(guó)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(jī)及特殊用途的鋼帶軋機(jī)等提供原料，因而目前我國(guó)熱軋窄帶鋼仍然不會(huì)為寬帶鋼所替代。據(jù)資料統(tǒng)計(jì)，我國(guó)煤氣管年產(chǎn)量已經(jīng)超過3106t，這也是窄帶鋼的一個(gè)大市場(chǎng)。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(dá)1518MPa,采用多次除鱗，即粗軋前、精軋前及機(jī)架間進(jìn)行除鱗。隨著薄板坯連鑄連軋工藝的出現(xiàn)，給除鱗技術(shù)帶來了一個(gè)新課題，薄板坯的氧化鐵皮在

29、板坯表面很薄且很粘，氧化鐵皮很難去除，因此高壓水除鱗系統(tǒng)水壓高達(dá)到35MPa，在奧鋼聯(lián)的實(shí)驗(yàn)機(jī)組上水壓曾高達(dá)55MPa。提高水壓對(duì)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(jìn)一步優(yōu)化除鱗機(jī)噴嘴到板坯表面的距離和角度，以達(dá)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。1.3.2板型、板厚控制技術(shù)的發(fā)展板型控制是帶鋼軋機(jī)的關(guān)鍵技術(shù)，各軋機(jī)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,主要有原始凸度法、液壓彎輥法，調(diào)整

30、軋輥凸度法，軋輥?zhàn)冃巫匝a(bǔ)償法，階梯形支承輥法，抽動(dòng)軋輥法，在線磨輥法，軋輥交叉法等。其中抽動(dòng)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(jī)，其板形控制能力較強(qiáng)，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(jì)帶來不便，且交叉機(jī)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(dòng)控制技術(shù)方面，液壓AGC已得到普遍的認(rèn)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(shí)。1.4本設(shè)計(jì)的目的和意義本設(shè)計(jì)是年產(chǎn)366萬噸的熱軋板帶鋼車間工藝設(shè)計(jì)。產(chǎn)品規(guī)格為：（1.521）mm（9001750）mm。所用鋼種為：普碳鋼、低合金鋼、優(yōu)質(zhì)鋼。本設(shè)

31、計(jì)課題是年產(chǎn)366萬噸的板帶鋼生產(chǎn)車間。這是一個(gè)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(guó)鋼鐵生產(chǎn)的主打產(chǎn)品，需求量很大。今后幾年市場(chǎng)需求仍然會(huì)有較大增長(zhǎng)。另外帶鋼的延伸產(chǎn)品還有一定市場(chǎng)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(guó)際市場(chǎng)，拉動(dòng)了國(guó)內(nèi)的帶鋼生產(chǎn)。由于市場(chǎng)對(duì)板帶鋼的需求仍然很大，而且在近幾年不會(huì)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(jī)，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(jìn)上的投資，可以在建成時(shí)就采用目前最先進(jìn)的技術(shù)，

32、還可以借鑒其他車間的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，少走一些彎路，一步到位。綜上所述，本設(shè)計(jì)的選題是有意義且可以實(shí)現(xiàn)的。1.5本設(shè)計(jì)的相關(guān)問題本設(shè)計(jì)的相關(guān)問題有熱軋板坯熱裝熱送問題。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(jī)進(jìn)行軋制。連鑄與熱軋之間的連接方式有：(1)冷裝工藝(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(xiàng)集冶煉、連鑄、判定、入庫、轉(zhuǎn)運(yùn)、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(shí)施，必須解決好如下幾個(gè)主要問題： （1）煉鋼、軋鋼工序廠址地理位置要鄰近，工

33、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(jī)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，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(diǎn)，設(shè)計(jì)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(dá)600700，有的高達(dá)800以上。 （2）連鑄坯裝爐及加熱控制，

34、當(dāng)連鑄坯熱送到熱軋生產(chǎn)線時(shí)，經(jīng)驗(yàn)收及組批后，用長(zhǎng)行程裝鋼機(jī)或輥道將熱坯送入加熱爐，由計(jì)算機(jī)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(qiáng)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(jìn)一步擴(kuò)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(jìn)結(jié)晶器冷卻和二次冷卻工藝。（4）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。2 車間產(chǎn)品大綱和金屬平衡2.1 車間產(chǎn)品大綱本設(shè)計(jì)車間年產(chǎn)量熱軋鋼卷366萬噸，車間生產(chǎn)計(jì)劃如表2-1所示。表2-1 車間生產(chǎn)計(jì)劃表厚度（）寬度（）合計(jì)9001000（950）10001100（1050）11001200（1150）1200

35、1300（1250）13001450（1400）14501650（1600）16501750（1700）產(chǎn)量（104）占比例（）1.52.0（1.8）221314191191210027.322.04.5（3.0）18910101811149024.604.56.0（5.5）97861011156618.036.013（10.0）971059795615.301321（20.0)987106865414.75合計(jì)產(chǎn)量（104t)67444950544656366占比例()18.3112.0213.3913.6614.7512.5715.301002.2 板坯及產(chǎn)品規(guī)格2.2.1板坯板坯產(chǎn)品品種

36、和規(guī)格見下表2-2。板坯全部為連鑄坯，使用連鑄坯的優(yōu)點(diǎn)3：（1） 簡(jiǎn)化生產(chǎn)及設(shè)備使成材率高金屬節(jié)約6%12%以上大幅降低能耗和成本。（2） 比初軋坯形狀好，短尺少，成分均勻，節(jié)約投資和勞動(dòng)力，易于自動(dòng)化。（3） 可節(jié)約能耗，噸鋼大致可節(jié)約熱能14萬大卡，降低成本可達(dá)10。 (4)與鑄錠相比，組織致密，成分偏析較小。表2-2 板坯和產(chǎn)品品種及規(guī)格項(xiàng)目參數(shù)板坯連鑄坯厚度280寬度11501800長(zhǎng)度10500最大重量t35產(chǎn)品品種低碳鋼、優(yōu)質(zhì)鋼、低合金鋼帶鋼厚度1.521帶鋼寬度9001750鋼卷內(nèi)徑765鋼卷外徑19682641單位寬度最大卷重-1202.3 產(chǎn)品特點(diǎn)2.3.1 產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)本車

37、間產(chǎn)品生產(chǎn)執(zhí)行GB-709-88標(biāo)準(zhǔn)，尺寸偏差見表2-3和表2-4。通常產(chǎn)品按產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)供貨，也可以根據(jù)用戶要求供貨。產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)24一般包括有品種(規(guī)格)標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)條件、試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)及交貨標(biāo)準(zhǔn)等方面的內(nèi)容。產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)有川家標(biāo)準(zhǔn)、國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)、部頒標(biāo)準(zhǔn)或企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。軋鋼工作者的任務(wù)是按產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)組織生產(chǎn)，并不斷提高生產(chǎn)技術(shù)水平以滿足用戶對(duì)產(chǎn)品質(zhì)m的更高要求。對(duì)不同用途的板帶鋼，產(chǎn)品的技術(shù)要求各不相同，但依其相似的外形特點(diǎn)及其使用條件，產(chǎn)品的技術(shù)要求可歸納為:尺寸精確板形好，表面光潔性能高。具體表現(xiàn)在如下四個(gè)方面： (1) 尺寸精度。板帶鋼的尺寸精度主要是厚度精度，它不僅影響使用性能.而且厚度偏差對(duì)節(jié)約金屬影響很大

38、，是生產(chǎn)中控制難度最大的方面。板帶鋼由于B/H很大，厚度的微小變化勢(shì)必引起其使用性能和金屬消耗的極大波動(dòng)，故在板帶鋼生產(chǎn)中一般應(yīng)力爭(zhēng)高精度軋制和按負(fù)公差軋制。 (2) 板型。板型是板帶鋼的重要質(zhì)最指標(biāo)之一22。無論是直接使用還是為了便于后道工序的生產(chǎn)，都要求有良好的板型，即要求板帶平直，每米長(zhǎng)度上的浪形、瓢曲、側(cè)彎均不得超過產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中所允許的數(shù)值。 板型不良25是由于沿寬度上不均勻變形引起的，當(dāng)軋制薄帶鋼時(shí)，其不均勻變形的敏感性更大，故要求在生產(chǎn)技術(shù)上保證其板形良好。生產(chǎn)中要采取措施以減小軋制壓力及其波動(dòng)的影響，在軋制中要特別注意板型和輥型的控制。板帶越薄，則對(duì)不均勻變形的敏感性越大，要保持板

39、帶良好的板型的困難也就越大。因此，板型的好壞與厚度精確度(尤其是橫向厚度精確度)也有著直接的關(guān)系。 (3) 表面質(zhì)量。板帶鋼的表面質(zhì)量直接影響到鋼材的使用性能、壽命及其美觀，并且板帶材又是單位體積的表面積最大的一種鋼材，故必須保證板帶材的表面質(zhì)量。無論是厚板或薄板，其表面都不得有氣泡、結(jié)疤、拉裂、刮傷、折疊、裂縫、夾雜和壓入氧化鐵皮等表面缺陷，因?yàn)檫@些缺陷不僅損害板制件的外觀，而且往往破壞性能或成為產(chǎn)生破裂和銹蝕的主要原因，成為應(yīng)力集中的薄弱環(huán)節(jié)。例如.硅鋼片表面的氧化鐵皮和表面光潔度就直接破壞磁性;深沖鋼板的表面氧化鐵皮會(huì)使沖壓件表面祖糙甚至開裂，并使沖壓工模具迅速磨擬；至于不銹鋼板等特殊用

40、途的板帶材，還需對(duì)它們提出特殊的表面技術(shù)要求。表2-3 鋼板長(zhǎng)度允許偏差(mm)公差厚度鋼板長(zhǎng)度長(zhǎng)度允許偏差41500+101500+152000+1041620006000+256000+302000+15166020006000+306000+40表2-4 縱切帶鋼的寬度允許偏差（）公稱寬度厚 度4.04.06.06.08.08.01600.50.81.01.2160-2500.51.01.21.4250-6001.01.01.21.42.3.2產(chǎn)品性能板帶鋼的性能要求主要包括力學(xué)性能、工藝性能和某些鋼板的特殊物理或化學(xué)性能。一般結(jié)構(gòu)鋼板只要求具備較好的工藝性能，如冷彎和焊接性能等，而對(duì)力

41、學(xué)性能的要求不很嚴(yán)格。對(duì)甲類鋼鋼板，則要求保證一定的強(qiáng)度和塑性。重要的結(jié)構(gòu)鋼板，要求有較好的綜合性能，既要有良好的工藝性能又要保證有一定的強(qiáng)度和塑性，同時(shí)還要保證一定的化學(xué)成分及良好的焊接性能和常溫或低溫沖擊韌性或一定的沖壓性能、一定的品粒組織及各方向組織均勻性等。諸如造船板、橋梁板、鍋爐板、高壓容器板、汽車板、低合金結(jié)構(gòu)鋼板以及優(yōu)質(zhì)碳素鋼板等都屬于這一類，它們的綜合性能要求較嚴(yán)格。各種特殊用途的鋼板(如高溫合金板、不銹鋼板、硅鋼片、復(fù)合板等)，則要求特殊的高溫性能、低溫性能、耐酸耐堿耐腐蝕性能，或要求一定的物理性能(如電磁性能等)及其他特殊性能。 2.4 金屬平衡表金屬平衡表如表2-5所示。

42、表2-5 金屬平衡表序號(hào)厚度范圍（）成品切頭及廢品燒損、再氧化坯料量（104t）產(chǎn)量104t成材率（）104t損耗率（）104t損耗率（）11.52.010097.31.3981.70.8221.0102.77522.04.59097.51.0771.50.7181.092.30834.56.06697.70.8781.30.6761.067.55446.0135698.10.6970.90.7751.057.085513215498.30.5270.70.7531.054.9346合計(jì)36697.84.6561.23.7441.0374.6563 設(shè)計(jì)方案3.1 工藝方案的選擇本設(shè)計(jì)是設(shè)計(jì)一

43、年產(chǎn)量為366萬噸的熱軋帶鋼車間，成品規(guī)格（1.521）9001750，結(jié)合國(guó)際國(guó)內(nèi)熱軋寬帶鋼生產(chǎn)線的情況，選擇常規(guī)熱連軋工藝 20。薄板坯連鑄連軋與常規(guī)熱連軋帶鋼比較：(1) 常規(guī)熱軋其流程一般為：板坯先進(jìn)步進(jìn)式加熱爐，然后經(jīng)過定寬機(jī)，開始粗軋，粗軋一般為兩個(gè)軋機(jī)可以其中一個(gè)可逆，也可以兩個(gè)都可逆。然后通過飛剪，除鱗后進(jìn)行精軋，精軋一般為七機(jī)架，其后安裝三臺(tái)卷取機(jī)。(2) 薄板坯連鑄連軋工藝下面以CSP為例：先進(jìn)行連鑄，然后進(jìn)入輥底式加熱爐，除鱗之后可以進(jìn)入精軋機(jī)，精軋機(jī)一般為六架，層流冷卻之后就可以卷曲了。短流程和常規(guī)熱軋最大的不同就是熱歷史的不同，前者從鋼水冶煉到板卷成品僅為2.5h左右

44、，而后者時(shí)間要長(zhǎng)得多。在傳統(tǒng)工藝中，鋼坯經(jīng)歷冷卻加熱兩次相變（到和到），原始的奧氏體組織有柱狀晶轉(zhuǎn)化為等軸的、細(xì)的、均勻的晶粒。但短流程沒有這一過程，而是采用結(jié)晶器快冷而后經(jīng)過二冷區(qū)緩冷，從而獲得比較細(xì)小的晶粒。在加熱方式上也有不同，常規(guī)熱軋一般采用步進(jìn)梁式加熱爐，而短流程由于鑄坯溫度很高，頭尾溫度相差太大（軋制要求頭尾相差正負(fù)十度）所以采用均熱爐，主要是為了保持溫度均勻，而不是為了加熱。其次常規(guī)熱軋通過再結(jié)晶來細(xì)化奧氏體晶粒，但再加熱前的冷卻使部分合金元素隨碳化物氮化物析出，再次加熱只有有限的部分能溶解，損失了一部分可強(qiáng)化細(xì)晶的奧氏體晶粒。短流程由于采用快冷是的合金元素固溶在其中進(jìn)行強(qiáng)化。(

45、1）薄板坯連鑄連軋的優(yōu)點(diǎn) 工藝簡(jiǎn)化、設(shè)備減少、生產(chǎn)線短，從而大幅度降低了基本建設(shè)投資，使得噸鋼投資下降19%34%。 生產(chǎn)周期短。從冶煉鋼水至鋼卷送到運(yùn)輸鏈，僅需約2h，從而減少了大量流動(dòng)資金。 成材率提高約2%3%，能耗降低約20%，從而降低了生產(chǎn)成本，使噸鋼成本降低。（2）薄板坯連鑄連軋的不足2 短流程(薄板坯連鑄連軋)的產(chǎn)品范圍比常規(guī)的窄。CSP原料的厚度不超過100mm, 通常產(chǎn)品厚度最好在10mm以下。而常規(guī)軋制厚度可由1.2mm至25.4mm，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了短流程。 CSP生產(chǎn)的大部分是低附加值產(chǎn)品。常規(guī)軋制的連鑄速度比CSP低，提高了鋼水的質(zhì)量，可以生產(chǎn)出高附加值、高尖端的產(chǎn)品來。

46、短流程的產(chǎn)量低于常規(guī)軋制。由于連鑄速度的影響，短流程的產(chǎn)量一般遠(yuǎn)低于常規(guī)軋制。 短流程成本低。工藝流程緊湊、簡(jiǎn)化、投資成本低、能源消耗低。 常規(guī)熱連軋帶鋼生產(chǎn)工藝，通常采用200280mm厚的厚板坯，由冷坯或熱坯裝入板坯加熱爐中加熱，由粗軋和精軋軋制后出成品。 板坯厚度200mm以上，長(zhǎng)度一般為4.59m（亦有達(dá)到12.5m），具有一定容量的板坯庫，有加熱爐區(qū)（一臺(tái)或多臺(tái)步進(jìn)式加熱爐），具有粗軋區(qū)，后接精軋機(jī)組及地下卷取機(jī)（一臺(tái)到多臺(tái)）的生產(chǎn)線。 連鑄能力與連軋能力匹配上還不可能與常規(guī)工藝生產(chǎn)規(guī)模相比；在所生產(chǎn)的鋼種上和產(chǎn)品質(zhì)量上，還是常規(guī)略勝一籌；薄板坯連鑄連軋可以覆蓋大多數(shù)熱軋帶鋼的品種范

47、圍，但是一些高性能要求和高附加值的品種還不能生產(chǎn)，目前的薄板坯技術(shù)可以生產(chǎn)約70%的傳統(tǒng)熱帶可生產(chǎn)的鋼種。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(shí)應(yīng)考慮以下幾點(diǎn)：（1）年產(chǎn)量的大小。產(chǎn)量不僅決定工藝過程的特點(diǎn)，同時(shí)也對(duì)設(shè)備選擇、鑄錠尺寸、產(chǎn)品規(guī)格有著直接的影響。（2）投資、建設(shè)速度、機(jī)械化和自動(dòng)化程度、勞動(dòng)條件、工人與管理售貨員的數(shù)量以及將來的發(fā)展。根據(jù)以上分析，再結(jié)合實(shí)際，本設(shè)計(jì)采用常規(guī)熱軋工藝。主要原因如下：(1) 生產(chǎn)規(guī)模：本設(shè)計(jì)鋼板帶材年產(chǎn)量為366萬噸，目前薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)量還難達(dá)到。(2) 產(chǎn)品定位：考慮到本設(shè)計(jì)車間的將來發(fā)展，以后需要生產(chǎn)的產(chǎn)品可能為轎車用板、高韌性管

48、線鋼、造船和橋梁用高強(qiáng)度鋼等。產(chǎn)品品種較多，像轎車用板等表面質(zhì)量要求較高。目前薄板坯連鑄連軋工藝在表面質(zhì)量和品種上難以滿足，高質(zhì)量產(chǎn)品生產(chǎn)尚處于開發(fā)實(shí)驗(yàn)階段，如汽車面板、超深沖鋼板和高表面要求的鋼板、鍍錫板的基板、高級(jí)別的高強(qiáng)韌管線鋼、奧氏體不銹鋼等。(3) 產(chǎn)品性能：常規(guī)熱連軋所用板坯常為200300mm,而薄板坯連鑄連軋一般為50100mm。軋制同樣規(guī)格產(chǎn)品時(shí)，常規(guī)熱連軋生產(chǎn)具有較高的壓縮比，這對(duì)產(chǎn)品性能的提高有利。鑒于以上原因，本設(shè)計(jì)采用常規(guī)熱連軋工藝。3.2 主機(jī)型式的選擇常規(guī)熱連軋工藝根據(jù)粗軋機(jī)的布置形式，又可以分為全連軋工藝、34連軋工藝、半連軋工藝幾種。本設(shè)計(jì)采用半連續(xù)式、雙機(jī)架

49、粗軋機(jī)布置方案1。（1）全連續(xù)式軋機(jī)： 指軋件自始至終沒有逆向軋制道次。其粗軋機(jī)由56個(gè)機(jī)架組成，軋件沿一個(gè)方向連續(xù)軋制，每架軋制一道，采用交流電機(jī)傳動(dòng)。雖然全連續(xù)式布置操作簡(jiǎn)單，生產(chǎn)能力大，但是粗軋機(jī)架多，各機(jī)架間距離長(zhǎng)，因而軋制線很長(zhǎng)，廠房長(zhǎng)度增加。同時(shí)軋制時(shí)間往往要比精軋機(jī)組的軋制時(shí)間少得多，亦即粗軋機(jī)的利用率不高。（2）半連續(xù)式軋機(jī)：指粗軋機(jī)組各機(jī)架主要或全部為可逆式。粗軋機(jī)組由兩架軋機(jī)組成，既生產(chǎn)板卷，又生產(chǎn)中厚板。（3）3/4連續(xù)式：粗軋機(jī)組12架可逆式軋機(jī)，數(shù)量由六架縮減為四架。可逆式軋機(jī)可放在第二架，也可放在第一架。優(yōu)點(diǎn)：兼有全連續(xù)式粗軋機(jī)的優(yōu)點(diǎn)，克服了其缺點(diǎn)，與其相比有生產(chǎn)線

50、短、占地少、設(shè)備少、投資省、對(duì)板坯厚度范圍的適應(yīng)性好等優(yōu)點(diǎn)，且生產(chǎn)能力也不低，適應(yīng)于多品種的熱軋帶鋼的生產(chǎn)。缺點(diǎn)：可逆式機(jī)架的操作維修要復(fù)雜些，耗電量大。半連續(xù)式和3/4連續(xù)式一樣，不僅可以充分利用粗軋機(jī)、減少設(shè)備和廠房面積，降低投資，而且可以滿足年產(chǎn)量366萬噸的生產(chǎn)要求。圖3-1全連續(xù)式粗軋機(jī)的布置形式圖3-2 3/4連續(xù)式粗軋機(jī)的布置形式半連續(xù)式粗軋機(jī)常見的幾種布置形式如下：a) 由一架四輥可逆式軋機(jī)組成；b) 由一架二輥可逆式和一架四輥可逆式軋機(jī)組成；c) 由二架四輥可逆式軋機(jī)組成。圖3-3 半連續(xù)式粗軋機(jī)的布置形式3.3 軋機(jī)數(shù)量及相關(guān)設(shè)備的選擇3.3.1粗軋機(jī)組設(shè)備選擇軋鋼機(jī)是完成

51、金屬軋制變形的主要設(shè)備26，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，軋鋼車間選擇的是否合理對(duì)車間生產(chǎn)具有非常重要的作用。軋鋼機(jī)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(duì)軋鋼車間工藝設(shè)計(jì)而言，軋鋼機(jī)選擇的內(nèi)容是：確定軋機(jī)的結(jié)構(gòu)型式，確定其主要參數(shù)，選用軋機(jī)機(jī)架數(shù)即布置形式。在選擇軋鋼機(jī)時(shí)，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(jī)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(jī)的機(jī)械化，自動(dòng)化的實(shí)現(xiàn)，有助于工人的勞動(dòng)條件改

52、善；（5）軋機(jī)結(jié)構(gòu)型式先進(jìn)合理，制造容易，操作簡(jiǎn)單，維修方便；（6）備品備件更換容易，并利于實(shí)現(xiàn)備品備件的標(biāo)準(zhǔn)化；（7）有良好的綜合經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)。目前，由于機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展，軋鋼生產(chǎn)的日益進(jìn)步，現(xiàn)在的主要軋機(jī)除去一些特殊用途外，基本上都已經(jīng)趨于系列化，標(biāo)準(zhǔn)化了。為我們選用軋機(jī)進(jìn)行生產(chǎn)提供了方便的條件。本設(shè)計(jì)采用半連續(xù)式工藝。粗軋機(jī)組的水平軋機(jī)為雙機(jī)架，由兩架四輥可逆式粗軋機(jī)組成。根據(jù)本車間生產(chǎn)情況及現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際狀況，粗軋階段選用兩臺(tái)帶立輥的四輥可逆式軋機(jī)。立輥軋機(jī)的作用是軋邊，限制寬展，同時(shí)破碎軋件表面的氧化鐵皮。四輥可逆式粗軋機(jī)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。剛出加熱

53、爐的板坯在粗軋機(jī)組前幾個(gè)道次的軋制，因溫度較高，有利于實(shí)現(xiàn)大的壓下量，這就需要軋輥具有較大的咬入角；后幾個(gè)道次的軋制，需要為精軋機(jī)輸送厚度均勻的中間坯。采用雙四輥可逆式粗軋機(jī)組的原因：采用二輥式的工作輥直徑大，具有大的咬入角，可實(shí)現(xiàn)大的壓下量。其配置上由于多一個(gè)機(jī)架，故要求板坯出爐溫度相對(duì)較高，裝備占地面積大；四輥式的工作輥直徑小，有利于帶坯的厚度控制，又因該配置中有支撐輥，減少了工作輥撓度,可軋制較薄的、厚度均勻的中間坯傳給精軋工序。兩架四輥可逆式粗軋機(jī)組（半連續(xù)式粗軋機(jī)組）的優(yōu)點(diǎn)：具有設(shè)備少,生產(chǎn)線短、占地面積小、投資省等特點(diǎn)與精軋機(jī)組的能力匹配較靈活，對(duì)多品種的生產(chǎn)也有利。3.3.2側(cè)壓

54、設(shè)備的選擇立輥軋機(jī)與定寬壓力機(jī)比較： 邊部凸出量大（俗稱狗骨形），水平軋制時(shí)易產(chǎn)生較大的魚尾；而側(cè)壓機(jī)邊部凸出量較小，水平軋制后產(chǎn)生的魚尾較小，甚至無，因此可減少切損，提高成材率。與立輥調(diào)寬相比，壓力機(jī)調(diào)寬具有明顯的優(yōu)越性，即： 提高了熱軋帶鋼軋機(jī)的成材率。調(diào)寬壓力機(jī)有控制板坯頭尾形狀的功能，即使在很大的側(cè)壓下，板坯頭尾變形仍然比較均勻，故頭尾形狀得以優(yōu)化，減輕了頭尾部舌頭和魚尾，降低切損。與立輥軋制調(diào)寬相比，在相同的壓下量條件下，調(diào)寬壓力機(jī)的切頭損失大幅度減小，從而提高了成材率。 調(diào)寬能力大?，F(xiàn)代化的調(diào)寬壓力機(jī)最大側(cè)壓量可達(dá)350mm，所以只需要幾種連鑄板坯規(guī)格即可滿足用戶需求，大大減輕了連鑄變寬的負(fù)擔(dān)，提高了連鑄機(jī)的生產(chǎn)率和連鑄坯質(zhì)量，同時(shí)也提高了板坯的熱裝率和熱裝溫度。 提高了調(diào)寬效率。壓縮調(diào)寬時(shí)，板坯變形可深入到板坯中部，局部變形得到緩解，狗骨形因此得到減弱，所以板坯變形均勻性得到提高，從而減少了板坯在隨后平軋時(shí)的回展，可以獲得很好的調(diào)寬效率。 提高了寬度精度。由于調(diào)寬時(shí)板坯寬度由壓力機(jī)錘頭能夠得到精確控制，所以可得到比立輥軋機(jī)更高的目標(biāo)寬度精度。綜合以上原因，此車間選