年產(chǎn)200萬噸1700熱軋帶鋼車間工藝設(shè)計(jì)

1、河北聯(lián)合大學(xué)輕工學(xué)院college of light industry, hebei united university畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書設(shè)計(jì)題目：年產(chǎn)設(shè)計(jì)題目：年產(chǎn) 200 萬噸萬噸 1700 熱軋帶鋼車間工藝設(shè)計(jì)熱軋帶鋼車間工藝設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名：學(xué)生姓名： 學(xué)學(xué) 號(hào)號(hào)：專業(yè)班級(jí)：專業(yè)班級(jí)： 學(xué)學(xué) 部：材料化工部部：材料化工部指導(dǎo)教師：指導(dǎo)教師： 2012 年年 05 月月 20 日日摘 要i摘摘 要要本設(shè)計(jì)為年產(chǎn) 200 萬噸的 1700 多品種板帶生產(chǎn)車間設(shè)計(jì)。本著多品種，多規(guī)格的原則制定了產(chǎn)品大綱，其中包括汽車大梁鋼、船板鋼、管線鋼，汽車板用鋼等，并以其為出發(fā)點(diǎn)，盡量從工藝上使

2、產(chǎn)品做到高質(zhì)量、高附加值。根據(jù)產(chǎn)品規(guī)格和設(shè)計(jì)要求，確定軋機(jī)各主要部件的尺寸以及一些必要的工藝參數(shù)。本設(shè)計(jì)經(jīng)過仔細(xì)比較，并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)使用情況，選用了 7 架 cvc 軋機(jī)，這對(duì)產(chǎn)品的板形控制起到了關(guān)鍵作用。對(duì)典型產(chǎn)品壓下規(guī)程的設(shè)計(jì)包括壓下量的分配、速度制度的確定、溫度制度的確定以及力能參數(shù)的計(jì)算等等各方面參數(shù)的選定。再有就是校核軋輥與選擇電機(jī)等問題，此外，本設(shè)計(jì)還對(duì)車間內(nèi)的各種消耗和厚度控制等做了簡(jiǎn)要介紹。關(guān)鍵詞：多品種；兩架獨(dú)立的可逆粗軋機(jī)；cvc 板形控制abstractiiabstractthis paper design for the work place which yearly pr

3、oduces 3 million tons various straps production. to the principle of more varieties and more specifications we develop a product program including automobile big joist steel, ship plate steel, pipe line steel, car plate steel and so on and taking it as the starting point make the products high grade

4、 and the high attachment value as far as possibl. according to product specifications and design requirements, we identify the major components of the mill size and the necessary parameters1. after careful comparison; combining with the field use situation we select seven cvc mills, which play a key

5、 role in the plate shape control of the product. the drafting schedule design of the typical product is also includes reduction distribution, the speed system, the system of determining the temperature, calculating of the power parameters and parameters selected. checking roll and choice electrical

6、are the key problems to normal production. in order to work smoothly, do not allow equipment full-load or overload of work for a long tinme. in addition, this design also made the brief introduction to each kind of consumption in workshop and thickness control2.keywords: multiple products; two separ

7、ate reversible rolling mills; cvc plate shape control.目錄iii目錄摘 要.iabstract.ii綜 述.1第 1 章 引言.31.1 建廠依據(jù) .31.2 產(chǎn)品大綱.31.2.1 原料規(guī)格選擇.41.2.2 產(chǎn)品規(guī)格.41.2.3 鋼種分類及比例.51.2.4 規(guī)格詳細(xì)分類表.51.2.5 汽車板用鋼介紹.7第 2 章 軋機(jī)設(shè)備比較與選擇.112.1 軋鋼機(jī)數(shù)量的選擇 .112.1.1 道次選擇.122.1.2 立輥選擇.122.1.3 粗軋軋機(jī).132.1.4 精軋機(jī)機(jī)組的選擇.152.1.5 保溫裝置.18第 3 章 典型產(chǎn)品的壓下

8、規(guī)程設(shè)計(jì)和輥型設(shè)計(jì).203.1 壓下規(guī)程設(shè)計(jì) .203.1.1 坯料尺寸.203.1.2 粗精軋機(jī)組壓下量分配.213.1.3 咬入能力校核.233.1.4 確定速度制度.233.1.5 軋制溫度的確定.253.1.6 軋制壓力的計(jì)算.263.1.7 計(jì)算傳動(dòng)力矩.283.1.8 軋輥輥縫和轉(zhuǎn)速的設(shè)定.293.2 軋輥輥型設(shè)計(jì) .30目錄iv第 4 章 軋制圖表與年產(chǎn)量計(jì)算.364.1 軋制圖表 .364.1.1 研究軋制圖表的意義.364.1.2 軋制圖表的基本形式及其特征.364.2 軋鋼機(jī)的產(chǎn)量計(jì)算 .384.2.1 軋鋼機(jī)小時(shí)產(chǎn)量.384.2.2 軋機(jī)平均小時(shí)產(chǎn)量.394.2.3 軋鋼

9、車間年產(chǎn)量計(jì)算.39第 5 章 軋輥強(qiáng)度的校核與電機(jī)能力驗(yàn)算.415.1 軋輥的強(qiáng)度校核 .415.1.1 支撐輥彎曲強(qiáng)度.425.1.2 工作輥的扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度校核.435.1.3 工作輥與支撐輥的接觸應(yīng)力校核.455.2 電機(jī)的校核.475.2.1 電機(jī)負(fù)荷圖.475.2.2 主電機(jī)的功率計(jì)算.49第 6 章 輔助設(shè)備的選擇.516.1 加熱爐的選擇 .516.1.1 步進(jìn)式加熱爐的發(fā)展.526.1.2 技術(shù)裝備.536.2 除鱗設(shè)備的選擇 .556.3 剪切設(shè)備的選擇 .566.4 冷卻設(shè)備的選擇 .586.5 卷取機(jī)的選擇 .586.6 活套支撐器 .59第 7 章 軋制工藝過程.637.1

10、 原料選擇和加熱 .637.1.1 原料選擇.637.1.2 加熱.647.2 鋼的軋制過程 .65目錄v7.2.1 除鱗.657.2.2 粗軋.667.2.3 精軋.677.3 軋后冷卻及卷取 .68第 8 章 金屬平衡與其他消耗.698.1 金屬平衡 .698.1.1 燒損.698.1.2 切損.708.1.3 清理表面損失.708.1.4 軋廢.708.1.5 加熱、精整造成的缺陷以及鋼號(hào)混亂所造成的損失.718.2 其他消耗 .718.2.1 燃料消耗.718.2.2 電力消耗.718.2.3 軋輥消耗.718.2.4 水的消耗.728.2.5 壓縮空氣消耗.728.2.6 潤(rùn)滑油消耗

11、.728.2.7 蒸汽消能.738.2.8 氧氣消耗.738.2.9 耐火材料消耗.73第 9 章 板帶精度控制.749.1 板帶凸度的研究 .749.2 厚度控制 .769.2.1 壓力 agc 系統(tǒng)的動(dòng)靜態(tài)指標(biāo).779.2.2 壓力 agc 的研究和發(fā)展.779.2.3 新的壓力 agc 模型 ralagc 模型.799.2.4 各種壓力 agc 列表分析.80結(jié) 論.81參考文獻(xiàn).82目錄vi致 謝.83引 言1引引 言言最近十幾年，熱連軋技術(shù)有了很大的進(jìn)步，在熱軋帶鋼軋機(jī)布置形式的發(fā)展方面，總結(jié)起來，主要有六種形式：典型的傳統(tǒng)熱帶鋼連軋機(jī)組，這種機(jī)組通常是 2 架可逆粗軋機(jī)，7 架精軋

12、機(jī)，2 臺(tái)地下卷取機(jī)，年總產(chǎn)量 350550 萬噸，生產(chǎn)線的總長(zhǎng)度 400500m，有一些新建的機(jī)組裝備了定寬壓力機(jī)(sp)。這類軋機(jī)采用的鑄坯厚度通常為200250mm，特點(diǎn)是產(chǎn)量高，自動(dòng)化程度高，軋制速度高(20m/s 以上)，產(chǎn)品性能好3。緊湊型的熱連軋機(jī)，通常機(jī)組的組成為 1 架粗軋機(jī)，1 臺(tái)中間熱卷箱，56架精軋機(jī)，12 臺(tái)地下卷取機(jī)，生產(chǎn)線長(zhǎng)度約 300m，年產(chǎn)量 200300 萬噸。采用的鑄坯厚度 200mm 左右，投資比較少，生產(chǎn)比較靈活，由于使用熱卷箱溫度條件較好，可以不用升速軋制(軋制速度 14m/s 左右)。新型的爐卷軋機(jī)機(jī)組，通常采用 1 臺(tái)粗軋機(jī)，1 臺(tái)爐卷軋機(jī)，12

13、 臺(tái)地下卷取機(jī)，產(chǎn)量約 100 萬噸，其中有的生產(chǎn)線可以生產(chǎn)中板也可以生產(chǎn)熱軋板卷，主要用于不銹鋼生產(chǎn)，投資較小，生產(chǎn)靈活，適合多品種。熱軋帶鋼的另一生產(chǎn)形式是薄板坯連鑄連軋，按結(jié)晶器的形式不同，分別有多種形式，如 sms 開發(fā)的 csp、daniely 開發(fā)的 h2frl 等，由薄板坯鑄機(jī)、加熱爐和軋機(jī)組成，剛性連接，鑄坯厚 5090mm，產(chǎn)量 120200 萬噸，軋機(jī)的布置形式有粗軋加精軋為 2+5 布置，1+6 布置，也有 7 架精軋機(jī)組成的生產(chǎn)線。薄板坯連鑄連軋的特點(diǎn)是生產(chǎn)周期短、產(chǎn)品強(qiáng)度高、溫度與性能均勻性好，但是表面質(zhì)量、潔凈度控制方面比傳統(tǒng)厚板坯的難度大。國外發(fā)展的無頭(半無頭)

14、軋制技術(shù)，德國發(fā)展的是半無頭軋制技術(shù)，他們利用薄板坯連鑄連軋的生產(chǎn)線，鑄造較長(zhǎng)的鑄坯，如 200m，進(jìn)人精軋，并且軋后進(jìn)行剪切，在精軋機(jī)組中形成有限的無頭連軋。這種生產(chǎn)線的特點(diǎn)是適合于穩(wěn)定生產(chǎn)薄規(guī)格的帶鋼，減少了薄規(guī)格帶鋼生產(chǎn)中的軋廢和工具損失。正在開發(fā)的生產(chǎn)熱帶鋼的技術(shù)是薄帶直接連鑄并軋制的技術(shù)，鋼水在兩個(gè)輥中鑄成 56mm 的帶鋼，經(jīng)過 1 架或 2 架軋機(jī)進(jìn)行小變形的軋制和平整，生產(chǎn)出熱帶鋼卷。歐洲、日本和澳大利亞都進(jìn)行過類似的試驗(yàn)，2004 年美國nucor 建立了工業(yè)試驗(yàn)廠，德國的 thyssen-krupp 也建立了相同的試驗(yàn)工廠。現(xiàn)在熱連軋機(jī)很多的技術(shù)發(fā)展依然集中在板形、厚度精度

15、、溫度與性能的精準(zhǔn)控制、表面的質(zhì)量控制等方面，比如廣泛使用的強(qiáng)力彎輥(wrb)系統(tǒng)、工河北聯(lián)合大學(xué)輕工學(xué)院2作輥竄輥(hcw、cvc)和對(duì)輥交叉(pc)技術(shù)，工作輥的精細(xì)冷卻、高精度的數(shù)學(xué)模型的不斷改進(jìn)等，都使熱軋產(chǎn)品的質(zhì)量不斷提高。所有新建的軋機(jī)都有完善的檢測(cè)技術(shù)和手段，如厚度、寬度、速度、凸度、平直度、表面等，使帶鋼的精度更高，質(zhì)量更好平4。第 1 章 引言3第第 1 章章 文獻(xiàn)綜述文獻(xiàn)綜述1.1 建廠依據(jù)自 2011 年 5 月底以來，國際大宗商品期貨價(jià)格大幅下跌，其中有關(guān)投資設(shè)廠所需的原材料，如鋼鐵，水泥，石油等的價(jià)格下降也十分明顯。在這樣的背景下，建廠成本將顯著下降。但從長(zhǎng)遠(yuǎn)來看，我

16、國的鋼鐵產(chǎn)能已經(jīng)明顯過剩，再加上以鐵礦石為首的原料價(jià)格的定價(jià)權(quán)被主要的幾個(gè)鐵礦石生產(chǎn)企業(yè)所掌握，大大壓縮了我國鋼鐵企業(yè)的利潤(rùn)空間。同時(shí)根據(jù)我國的經(jīng)濟(jì)政策，尤其是關(guān)于產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的相關(guān)文件，新建鋼鐵廠的審批難度將會(huì)有所加大?？偟膩碚f，隨著我國汽車、家電、集裝箱、輸油(汽)管線、船舶制造等行業(yè)的迅猛發(fā)展，各類板材仍有較大的市場(chǎng)前景。與薄板坯連鑄連軋相比，常規(guī)熱連軋有其自身的優(yōu)勢(shì)。薄板坯連鑄連軋技術(shù)晶粒較細(xì)，加上軋制的大壓下，使產(chǎn)品硬度很高，不能按要求向冷軋供應(yīng)強(qiáng)度低于 240mpa 的軟帶鋼。1.2 產(chǎn)品大綱產(chǎn)品大綱是進(jìn)行車間設(shè)計(jì)的主要依據(jù)，不同規(guī)格、不同品種、不同質(zhì)量決定不同的生產(chǎn)工藝和設(shè)備選擇

17、水平，即確定軋機(jī)形式和組成以及其他各項(xiàng)設(shè)備與水平。因而產(chǎn)品大綱是車間今后組織生產(chǎn)的依據(jù)，產(chǎn)品方案一旦確定，不但規(guī)定了車間的類型，同時(shí)也規(guī)定了車間生產(chǎn)品種的方向，產(chǎn)品大綱的主要內(nèi)容包括：a、車間生產(chǎn)的鋼種和生產(chǎn)的規(guī)模；b、各類產(chǎn)品的品種和規(guī)格；c、各類產(chǎn)品的數(shù)量和其在總產(chǎn)量中所占的比例等。所以編制產(chǎn)品方案時(shí)應(yīng)注意以下問題：1. 滿足國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)產(chǎn)品的需要，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(zhǎng)遠(yuǎn)與河北聯(lián)合大學(xué)輕工學(xué)院4當(dāng)前，局部與整體的關(guān)系，做到供求適應(yīng)，品種平衡，產(chǎn)銷對(duì)路，布局合理。3. 考慮

18、軋機(jī)的生產(chǎn)能力的充分利用和建廠地區(qū)產(chǎn)品的合理分工。4. 考慮建廠地區(qū)資源的供應(yīng)條件，物資和材料運(yùn)輸?shù)那闆r。5. 要適應(yīng)當(dāng)前對(duì)外開放，對(duì)內(nèi)搞活的經(jīng)濟(jì)形式需要，要使設(shè)計(jì)車間工藝與設(shè)備達(dá)到產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)代化，與國際標(biāo)準(zhǔn)接軌，為走向國際市場(chǎng)做好準(zhǔn)備。本設(shè)計(jì)考慮以上幾點(diǎn)，以唐山為基地，面向全世界，制定產(chǎn)品大綱如下：按照設(shè)計(jì)任務(wù)書，本車間設(shè)計(jì)年產(chǎn) 200 萬噸/年。其中汽車板用鋼 20%，優(yōu)質(zhì)鋼 60%，管線鋼 20%。1.2.1 原料規(guī)格選擇板坯厚度：240mm板坯寬度：9001500mm板坯長(zhǎng)度：12m1.2.2 產(chǎn)品規(guī)格帶鋼厚度：1.218mm 帶鋼寬度：9001500mm 鋼卷內(nèi)徑：760

19、mm鋼卷外徑：10001950mm 鋼卷重量：30t 單位寬度卷重：17kg/mm1.2.3 鋼種分類及比例本車間的主要產(chǎn)品是汽車板用鋼 if 鋼，其有自己的特性。介紹如下。if 鋼的特點(diǎn)是含碳量很低，加入 ti和 nb 之后，形成 ti和 nb 的 c，n 化合物，由于鋼中無間隙原子，而使其具有優(yōu)越的深沖性能。自 1949 年由 comstcok 等人提出來之后，由于受當(dāng)時(shí)冶煉水平的限制，鋼中 c，n 含量較高，須加入的較多 ti，而且價(jià)格昂貴，因此，在生產(chǎn)中受到了限制。20 世紀(jì) 60 年代，由于真空脫氣技術(shù)在冶金生產(chǎn)中的應(yīng)用，鋼中 ti含量可以降低到 0.01%以下，于是商用 ti-if

20、 鋼面世，同時(shí) nb 在改善深沖性能方面的作用也被發(fā)現(xiàn)和應(yīng)用。if表表 1-1 鋼種分類及比例鋼種分類及比例鋼種c 含量比例if 鋼c0.005%20%管線鋼(x70，x80)c0.08%20%第 1 章 引言5優(yōu)質(zhì)鋼-60%1.2.4 規(guī)格詳細(xì)分類表表表 1-2 規(guī)格詳細(xì)分類規(guī)格詳細(xì)分類鋼廣泛應(yīng)用于汽車制造業(yè)，尤其是汽車外板，內(nèi)板，需要很好的深沖性能，以使其容易成型。深沖鋼按沖壓級(jí)別可分為：商用級(jí)(cq)，普通沖壓級(jí)(dq)，深沖壓級(jí)(ddq)，特深沖壓級(jí)(eddq)和超深沖壓級(jí)(super-eddq)，它們分別同深沖鋼發(fā)展的幾個(gè)階段相對(duì)應(yīng)。深沖鋼的第一代產(chǎn)品的開發(fā)和應(yīng)用，是 20 世紀(jì)50

21、，60 年代的普通沸騰鋼，只能用于普通深沖件；低碳鋁鎮(zhèn)靜鋼為第二代產(chǎn)品，產(chǎn)生于 20 世紀(jì) 60，80 年代，具有較好的深沖性能；20 世紀(jì) 80 年代以后出現(xiàn)了以 if 鋼為代表的第三代超低碳超深沖鋼。近年來在對(duì) if 鋼的研究中發(fā)現(xiàn)，略微增加 mn，p，si 等元素的含量可以提高 if 鋼的機(jī)械性能，同時(shí)保持 if 鋼的良好的成型性能。ti，nb 和 b 也具有提高 if 鋼強(qiáng)度的作用，而鋼板強(qiáng)度的提高對(duì)降低汽車自重，降低材料消耗有重要作用。因此，開發(fā)和應(yīng)用高強(qiáng)度鋼if 成為深沖鋼發(fā)展的新熱點(diǎn)。深沖鋼的技術(shù)特征主要反映在優(yōu)良的成型性上，即高塑性應(yīng)變比(r 值)，高均勻延伸率，低屈服強(qiáng)度，低

22、時(shí)效指數(shù) ai，較高應(yīng)變合計(jì)寬度mm厚度mm90010001001110011011200120113001301140014011500占比例產(chǎn)量1.21.52.84.47.21.56-8.0%15.961.512.09.527.729.24-14.2%28.462.13.010.0823.9620.4415.28-34.9%69.763.14.0-19.7611.9619.15.2-28.0%56.024.16.0-84.83.21.048.5%17.046.118.0-4.183.93.121.566.4%12.76占比例26.2%25.0%29.8%26.9%5.8%1.3%-合計(jì)產(chǎn)量

23、22.3850.1259.553.8811.522.6-200河北聯(lián)合大學(xué)輕工學(xué)院6強(qiáng)化指數(shù) n 值(n 值越高，板材成型加工過程中變形區(qū)材料強(qiáng)度越高，因此，變形越容易傳播到鄰近區(qū)從而使得變形趨于均勻化)。只有具備這些性能的鋼材才能用于深沖復(fù)雜的汽車外殼及支撐筋板等零部件。if 鋼的特點(diǎn)是含碳量很低，加入 ti和 nb 之后，形成 ti和 nb 的 c，n 化合物，由于鋼中無間隙原子，而使其具有優(yōu)越的深沖性能。自 1949 年由 comstcok 等人提出來之后，由于受當(dāng)時(shí)冶煉水平的限制，鋼中 c，n 含量較高，須加入的較多 ti，而且價(jià)格昂貴，因 ti此，在生產(chǎn)中受到了限制。20 世紀(jì) 60

24、 年代，由于真空脫氣技術(shù)在冶金生產(chǎn)中的應(yīng)用，鋼中含量可以降低到 0.01%以下，于是商用 ti-if 鋼面世，同時(shí) nb 在改善深沖性能方面的作用也被發(fā)現(xiàn)和應(yīng)用 if 鋼廣泛應(yīng)用于汽車制造業(yè)，尤其是汽車外板，內(nèi)板，需要很好的深沖性能，以使其容易成型5。70 年代石油危機(jī)以來，為了節(jié)約能源，國外汽車廠采取了一系列措施。其中之一就是大量開發(fā)高強(qiáng)度鋼板用作車體達(dá)到“減重節(jié)能”，如冷軋含磷板、雙相鋼板等等。有資料表明：使用高強(qiáng)度鋼板，厚度為 1.01.2mm，車身板可減薄至 0.70.8mm，車身重量減輕 15%20%，節(jié)油 8%15%。眾所周知，由于強(qiáng)度和成型性是一對(duì)矛盾，隨著強(qiáng)度的提高其成型性能下

25、降給加工帶來困難，特別是對(duì)要求兼有高強(qiáng)度和高 r 值的零件，如汽車外覆蓋件等，傳統(tǒng)的以鋁鎮(zhèn)靜鋼為基的固溶強(qiáng)化鋼系列很難滿足要求。進(jìn)入 80 年代后，由于冶金技術(shù)的不斷發(fā)展，鋼中的 c，n 含量可控制在很低的水平(c4010-4%，n3010-4%)，使高強(qiáng)度 if(interstitialfree)鋼的大批量生產(chǎn)成為可能，從而很好地解決了強(qiáng)度和成型性之間的矛盾6。下表是以鋁鎮(zhèn)靜鋼為基的固溶強(qiáng)化鋼與高強(qiáng)度 if 鋼板的性能比較，從表 1-3 中可明顯看出，在同樣強(qiáng)度級(jí)別下，高強(qiáng)度 if 鋼具有高的 r 值、高的延伸率和低的屈強(qiáng)比。表表 1-3 鋁鎮(zhèn)靜鋼為基的固溶強(qiáng)化鋼板和高強(qiáng)度鋁鎮(zhèn)靜鋼為基的固溶

26、強(qiáng)化鋼板和高強(qiáng)度 if 鋼板的性能比較鋼板的性能比較鋼種級(jí)別mpayp,mpays,mpael,%yp/tsnr340245372380.660.211.6370265402370.660.211.6390274421360.650.211.5鋁鎮(zhèn)靜固溶強(qiáng)化鋼440333470340.710.201.4340206353400.580.211.9370225382390.590.212.0390245412370.590.211.9高強(qiáng)度if 鋼440274461360.590.201.8第 1 章 引言71.2.5 汽車板用鋼介紹隨著高強(qiáng)度鋼板的采用，汽車用鋼板減薄，對(duì)鋼板的防腐蝕性提出了更

27、高的要求，這就促進(jìn)了高強(qiáng)度表面處理鋼板的發(fā)展，特別是熱鍍鋅鋼板。目前，國外在高強(qiáng)度 if 冷軋鋼板的基礎(chǔ)上又開發(fā)了一系列熱鍍鋅高強(qiáng)度 if 鋼板(多為合金化熱鍍鋅鋼板)，它把 if 鋼的超深沖性、合金元素(p、mn、si 等)的固溶強(qiáng)化性和熱鍍鋅的高耐蝕性三者融于一體，是一種理想的汽車用鋼板，使強(qiáng)度深沖性耐蝕性達(dá)到較好匹配。但是由于熱鍍鋅合金化工藝的特殊性，將造成成型性能的下降，表 1-4 是熱鍍鋅鍍層對(duì) if 鋼性能的影響。因此和冷軋及熱鍍鋅產(chǎn)品相比，為了獲得高 n 值和高 r 值的合金化熱鍍鋅鋼板，必須對(duì)鋼板的成分和工藝進(jìn)一步優(yōu)化。可以認(rèn)為，能否生產(chǎn)這種鋼板代表了一個(gè)鋼鐵企業(yè)的汽車用鋼板的

28、生產(chǎn)水平。合金元素對(duì)鋼板性能及熱鍍鋅鍍層的影響：同深沖 if 鋼一樣，按微合金化元素種類的不同，高強(qiáng)度 if 鋼也分為三類，以 ti-if、nb-if 和(ti+nb)if 為基的高強(qiáng)度鋼。ti-if 鋼雖然對(duì)生產(chǎn)工藝參數(shù)的變化不敏感，但力學(xué)性能的平面各向異性(r 值)大；nb-if 鋼的平面各向異性小，但力學(xué)性能對(duì)生產(chǎn)工藝參數(shù)比較敏感，一般要采用高溫卷取。近年來(ti+nb)if 鋼引起了人們的重視，其優(yōu)點(diǎn)是：(1)力學(xué)性能對(duì)生產(chǎn)工藝不敏感，整卷性能均勻；(2)晶粒細(xì)化，降低鋼的各向異性；(3)抗二次加工脆性好；(4)熱鍍鋅合金化時(shí)，界面反應(yīng)均勻，抗粉化性能較好，特別適合熱鍍鋅用基板。以下的

29、討論中所指的 if 主要是(ti+nb)if 鋼。與深沖 if 鋼不同的是，高強(qiáng)度 if 鋼是在 if 鋼基礎(chǔ)上又特意地加入一些固溶強(qiáng)化元素，而這些合金元素的加入勢(shì)必對(duì)鋼板性能和熱鍍鋅鍍層等帶來一些影響，下面主要總結(jié) 340440mpa常用的合金元素(p，si，mn)。表表 1-4 熱鍍鋅鍍層對(duì)鋼性能的影響熱鍍鋅鍍層對(duì)鋼性能的影響鍍層引起性能的改變熱鍍鋅(ti-if)合金化(ti-if)合金化(ti+pb)-ifyp，mpa+2.8+4.1+3.5ts，mpa+3.5+5.5+6.2el，%-0.1-0.28-1.9n-0.003-0.30-0.015r-0.10-0.56-0.291) p

30、的影響由于 p 是一種價(jià)格便宜而且強(qiáng)化能大的元素，每添加 0.1%的 p，強(qiáng)度可提河北聯(lián)合大學(xué)輕工學(xué)院8高 77mpa(si 提高 10mpa，mn 提高 5mpa)；抗拉強(qiáng)度為 340400mpa 級(jí)的超深沖高強(qiáng)度鋼板都離不開 p，其含量通常在 0.04%0.09%之間。然而在 if 鋼中由于 c，n 被固定，晶界清潔，p 向晶界偏析容易引起二次加工脆化，晶界處的p 含量可比基體中的 p 含量高 10 倍。為了防止 p 的晶界偏析，常采取的措施是加 b，它遷移到晶界，強(qiáng)化晶界并防止 p 的偏析，從而使脆性轉(zhuǎn)變溫度降低，如圖 1.1 所示。但 b 有降低 r 值，提高再結(jié)晶溫度的傾向，因此 b

31、 的含量不宜過高，一般在 1010%2010-4%之間。但 p 在提高強(qiáng)度的同時(shí)卻使鋼的 r 值降低，這主要是由于 p 含量的增加使111nd 取向織構(gòu)減弱，100nd 取向織構(gòu)加強(qiáng)造成的。圖 1.1 加 b 與不加 b 時(shí)脆性轉(zhuǎn)變溫度和 p 含量的關(guān)系在熱鍍鋅時(shí)，p 對(duì)鍍層的相結(jié)構(gòu)也有很大影響，特別是在合金化時(shí)，研究表明：p 雖然對(duì)鋼板的浸潤(rùn)性沒有多大影響，但它使合金化速度降低，抑制了合金化，如圖 1.2 所示。進(jìn)一步的研究表明，p 富集在表面和晶界上，加速了第一相的形核從而抑制了第二相的形成。圖 1.2 p 含量與合金化時(shí)間的關(guān)系(700)2) si 的影響si 的強(qiáng)化能力僅次于 p，但在

32、浸鍍性方面存在很多問題，故很少用于鍍層第 1 章 引言9鋼。這主要是由于 s 比 fe 活潑，在熱鍍鋅退火爐的直接燃燒加熱段中，很容易在鋼板表面形成一層 si 的氧化物，在還原段中又不能徹底還原，從而形成了隨機(jī)分布的島狀 si 的氧化物，成為柱狀組織的形核地，影響了鍍層的附著力。當(dāng)鋼中的 si 含量大于 0.3%時(shí)，鍍層的附著力就會(huì)明顯下降。si 與 p 一樣，使合金化反應(yīng)顯著推遲。3) mn 的影響mn 是比較貴重的元素，和 p，si 相比強(qiáng)化效果低，提高同樣的強(qiáng)度所需的量較大，其加入量通常在 0.2%1.6%之間，不能再高，否則會(huì)產(chǎn)生針狀鐵素體，使延伸率和 r 值急劇下降，但是用 mn 強(qiáng)

33、化的 if 鋼對(duì)深沖脆性較不敏感。因此，強(qiáng)度級(jí)別在 390mpa 以上的多用 p，mn 復(fù)合添加的方式，在添加 p 的鋼中，mn 會(huì)使再結(jié)晶開始溫度降低。相對(duì)于 p，si 來說，mn 對(duì)鍍層附著力的影響較小。但是，與 si 一樣，在退火時(shí)鋼板表面也易形成一層富 mn 的氧化物，由于這種不良影響不如 si 那樣明顯，因而 mn 常作為熱鍍鋅高強(qiáng)度 if 鋼板的合金強(qiáng)化添加元素7。河北聯(lián)合大學(xué)輕工學(xué)院10第第 2 章章 軋機(jī)設(shè)備比較與選擇軋機(jī)設(shè)備比較與選擇2.1 軋鋼機(jī)數(shù)量的選擇軋鋼機(jī)是生產(chǎn)的設(shè)備，是完成金屬軋制變形的主要設(shè)備，并且代表著生產(chǎn)技術(shù)的水平，造價(jià)極為昂貴。而且，軋鋼機(jī)架的選擇對(duì)車間生產(chǎn)

34、和投資有著非常大的影響，軋機(jī)多投資大，軋機(jī)過少，壓下大，軋制穩(wěn)定性差，難于控制。帶鋼軋機(jī)為平輥軋制，軋制力大，為了能控制良好板型，機(jī)架必須有較大的剛度，軋輥應(yīng)有較大的抗彎撓度。以往粗軋為二輥軋機(jī)，盡管直徑較大，但撓度還是較大，不能滿足凸度控制要求。四輥軋機(jī)作為粗軋，又有工作輥輥徑偏小，帶來新的咬入問題。當(dāng)選用中薄板坯或薄板坯后，絕對(duì)壓下量大大減少，這一問題自然消失，所以現(xiàn)代板帶軋機(jī)得粗軋與精軋都是四輥軋機(jī)。軋鋼機(jī)選擇的主要依據(jù)是：車間生產(chǎn)的鋼材的鋼種，產(chǎn)品品種和規(guī)格，生產(chǎn)規(guī)模的大小以及由此確定的產(chǎn)品生產(chǎn)工藝過程，對(duì)軋鋼車間設(shè)計(jì)而言，軋鋼機(jī)選擇的主要內(nèi)容是：確定軋鋼機(jī)的結(jié)構(gòu)形式，主要技術(shù)參數(shù)，選

35、用軋鋼機(jī)的架數(shù)以及布置形式。在選擇軋鋼機(jī)時(shí)一般要注意考慮以下各項(xiàng)原則：在滿足產(chǎn)品方案的前提下，使當(dāng)前軋鋼機(jī)組成合理，布置緊湊或?yàn)榭刂栖堉萍霸黾榆垯C(jī)留有余地；粗精軋軋制節(jié)奏時(shí)間接近相等，有較高的生產(chǎn)效率和設(shè)備利用系數(shù)；選擇軋機(jī)能力和電機(jī)能力較大，保證大綱內(nèi)產(chǎn)品生產(chǎn)順利，易于控制操作，并獲得質(zhì)量良好的產(chǎn)品，也為更難品種生產(chǎn)留有余地；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(如精軋前四架一樣)；禁絕使用不成熟技術(shù)。下面比較幾種軋制工藝：1)常規(guī)連軋工藝常規(guī)連軋工藝通常是采用 200250mm 厚板坯為原料，經(jīng)過多機(jī)架連軋出1.2525mm 厚成品板帶。常規(guī)連軋工藝又可分為全連軋工藝、3/4 連軋

36、工藝、半連軋工藝和爐卷工藝幾種，目前以 3/4 連軋和半連軋工藝居多。常規(guī)板帶軋制工藝已成熟，基本上實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)在線控制下的高速化、連續(xù)化、大型化和高精度，在控制產(chǎn)品質(zhì)量上，實(shí)現(xiàn)了在線板形、板厚和板寬的自動(dòng)控制。這種常第 2 章 軋機(jī)設(shè)備比較與選擇11規(guī)連軋工藝經(jīng)濟(jì)規(guī)模多在 200400 萬 t/a。其優(yōu)勢(shì)是生產(chǎn)規(guī)格靈活、適應(yīng)面廣、高質(zhì)量、高產(chǎn)量、多品種，但設(shè)備投資大8。2)薄板坯連鑄+連軋工藝這種工藝在生產(chǎn)周期短、軋線占地少、減少投資，普鋼帶卷生產(chǎn)成本比常規(guī)工藝更有優(yōu)勢(shì)，一直得到世界鋼鐵界普遍關(guān)注，特別是美國的紐柯公司的薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)線 1989 年投產(chǎn)以來，在世界上掀起了采用新工藝熱潮

37、，標(biāo)志板帶生產(chǎn)工藝進(jìn)入又一嶄新階段，但該工藝噸鋼投資比并不少，而且對(duì)鋼水要求很高，澆鑄鋼種有限，本質(zhì)細(xì)晶粒，適合超細(xì)晶鋼類的產(chǎn)品生產(chǎn)，不適合用作冷軋的原料。壓縮比小，許多鋼種、規(guī)格受到限制。3)直接鑄軋成成品寬帶鋼工藝本工藝是由日本金屬與德國克虜伯公司聯(lián)合開發(fā)成功的，1993 年在日本新日鐵光廠正式投產(chǎn)。其采用電爐鋼水直接鑄軋成 1.65mm(厚)8001220mm(寬)帶鋼，代替常規(guī)連軋工藝。該工藝已鑄軋出 sus-304 不銹鋼帶及低碳鋼帶，用這種工藝生產(chǎn)的帶鋼既可作為成品銷售，據(jù)報(bào)道可作為冷軋?jiān)稀?)采用常規(guī)連鑄坯的緊湊式熱軋帶鋼工藝(schsm)2.1.1 道次選擇為簡(jiǎn)化連鑄生產(chǎn)，前

38、面已經(jīng)選擇單一坯料(厚度 240mm)，由產(chǎn)品大綱已確定的典型厚度(2.3mm)可得最大總延伸系數(shù)如下： (2.1)104=240/2.3=f/fn0選擇42. 1p總軋制道次 =13 (2.1)plglgn取13道次。選定粗軋6道，精軋7道9。2.1.2 立輥選擇由于連鑄坯寬度不易改動(dòng)，但產(chǎn)品寬度要求有些不同。為能少量控制坯料寬度，在粗軋之前一般配置立輥軋機(jī) e1 進(jìn)行側(cè)邊壓下。e1 安裝在 r1 粗軋機(jī)身前面，配有液壓缸，主要用于控制寬度和邊部質(zhì)量加工，主要參數(shù)如下寬度壓下量：最大 50mm(25mm/邊)河北聯(lián)合大學(xué)輕工學(xué)院12軋制力：最大 300 噸軋制速度：最大 22r/min主傳動(dòng)

39、電機(jī)：2-ac88kw0-150r/min 成對(duì)的水平電機(jī) 軋輥開口度：最大 1600mm，最小 800mm軋輥調(diào)整速度：通過液壓缸調(diào)整，30mm/s軋輥調(diào)整裝置：四個(gè)液壓缸驅(qū)動(dòng)軋輥：最大 764mm，最小 680mm，輥身長(zhǎng) 500mm：立輥壓下小，延伸極少，主要是邊端雙鼓形。故延伸計(jì)算時(shí)不予考慮。2.1.3 粗軋軋機(jī)1)全連續(xù)式全連續(xù)式軋機(jī)粗軋機(jī)由 56 個(gè)機(jī)架組成，每架軋制一道，全部為不可逆式，大都采用交流電機(jī)傳動(dòng)。這種軋機(jī)產(chǎn)量可高達(dá) 400600 萬 t/年，適合于大批量單一品種生產(chǎn)，操作簡(jiǎn)單，維護(hù)方便，但設(shè)備多，投資大，軋制流程線或廠房長(zhǎng)度增大。粗軋機(jī)組的利用率不是很高，或者說粗軋機(jī)

40、生產(chǎn)能力與精軋機(jī)組不相平衡。2)半連續(xù)式半連續(xù)式軋機(jī)有兩種形式：圖 2.1(c)粗軋機(jī)組由一架不可逆式二輥破鱗機(jī)架和一架可逆式四輥機(jī)架組成，主要用于單一生產(chǎn)成卷帶鋼。由于二輥軋機(jī)破鱗效果差，故現(xiàn)在已經(jīng)很少采用。圖 2.1(d)粗軋機(jī)組是由兩架可逆式軋機(jī)組成，主要用于復(fù)合半連續(xù)軋機(jī)，設(shè)有中厚板加工線設(shè)備，既生產(chǎn)板卷，又生產(chǎn)中厚板。這樣半連續(xù)式軋板粗軋階段道次可靈活調(diào)整，設(shè)備和投資都較少，故使用于產(chǎn)量要求不高，品種范圍又廣的情況。但是經(jīng)實(shí)踐證明，這種形式軋出的中間坯有一定的缺點(diǎn)，不能很好的保證中間坯的厚度和凸度。3)3/4 連續(xù)式為了充分利用粗軋機(jī)，同時(shí)也為了減少設(shè)備和廠房面積，節(jié)約投資，而廣泛發(fā)

41、展了一種 3/4 連續(xù)式新布置形式，它是在粗軋機(jī)組內(nèi)設(shè)置 l2 架可逆式軋機(jī)，把粗軋機(jī)由六架縮減為四架。對(duì)絕大多數(shù)產(chǎn)品，軋機(jī)的薄弱環(huán)節(jié)不是在粗軋機(jī)組，3/4 連軋機(jī)已能夠滿足精軋能力的要求。3/4 連軋機(jī)的可逆式軋機(jī)可以放在第二架，也可以放在第一架，前者優(yōu)點(diǎn)是大部分鐵皮已在前面除去，使輥面和板面質(zhì)量好些，但第二架四輥可逆軋機(jī)的換輥次數(shù)比第一架二輥可逆式要多二倍。這種形式最大的優(yōu)點(diǎn)就是后邊的兩架四輥軋機(jī)，這兩架軋機(jī)很好的控制了中間坯的參數(shù)。使中間坯的厚度，凸度等重要的指標(biāo)得到了很大的改觀。軋機(jī)第 2 章 軋機(jī)設(shè)備比較與選擇13所需設(shè)備少，廠房短，總的建設(shè)投資要少 5%一 6%，生產(chǎn)靈活性也稍大些

42、，但可逆式機(jī)架的操作維修要復(fù)雜些，耗電量也大些。對(duì)于年產(chǎn) 200 萬噸左右規(guī)模的帶鋼廠，采用 3/4 連軋機(jī)一般較為適宜。河北聯(lián)合大學(xué)輕工學(xué)院14圖 2.1 粗軋機(jī)組軋制六道次的典型布置形式4)兩架獨(dú)立可逆四輥軋機(jī)本次設(shè)計(jì)的形式屬于半連續(xù)式，與上圖不同的是都是四輥可逆軋機(jī)，隨著制造軋機(jī)技術(shù)的提高，本設(shè)計(jì)的第一軋機(jī)的作用相當(dāng)與3/4連軋中的二輥軋機(jī)和四輥軋機(jī)，先對(duì)板坯進(jìn)行大壓下。后邊的軋機(jī)則是控制中間坯的厚度，凸度等。為后邊精軋減輕了負(fù)擔(dān)。有足夠的能力軋出板形，凸度要求很高的汽車板用鋼。本設(shè)計(jì)的粗軋機(jī)，驅(qū)動(dòng)主要由調(diào)速電機(jī)，減速機(jī)齒輪機(jī)座及軋鋼機(jī)接軸構(gòu)成。兩架粗軋機(jī)參數(shù)一樣，粗軋機(jī)詳細(xì)資料：r1

43、四輥軋機(jī)用途：按工藝要求將板坯軋制成規(guī)定厚度的中間坯。技術(shù)參數(shù)型式：四輥可逆式軋機(jī)，軋機(jī)壓下采用電動(dòng)壓下+液壓 agc最大軋制壓力：55000kn軋機(jī)最大開口度：270mm工作輥直徑：1200工作輥輥身長(zhǎng)度：1700mm肖氏硬度：hs69-75支撐輥直徑：1550支撐輥輥身長(zhǎng)度：1700mm肖氏硬度：hs65-71最大軋制力矩：23715.7knm(2.5 倍過載)主電機(jī)：n9500kw，ac，二臺(tái)軋制速度：1/5.34m/s2.1.4 精軋機(jī)機(jī)組的選擇當(dāng)今新型熱帶軋機(jī)主要有：hc 軋機(jī)、cvc 軋機(jī)、pc 軋機(jī)等。現(xiàn)在介紹如下：1)hc 軋機(jī)(high crown control mill)

44、hc 軋機(jī)為高性能板形控制軋機(jī)的簡(jiǎn)稱，是日立公司研制的一種新型六輥軋機(jī)，它是在普通四輥軋機(jī)的基礎(chǔ)上增加兩個(gè)可軸向移動(dòng)的中間輥其出發(fā)點(diǎn)是為了改善或消除四輥軋機(jī)中工作輥和支撐輥之間有害的接觸部分。hc 軋機(jī)利用軋輥軸向串動(dòng)裝置，就能適應(yīng)帶鋼寬度變化的要求，使輥身接觸長(zhǎng)度作相應(yīng)的改變。第 2 章 軋機(jī)設(shè)備比較與選擇15hc 軋機(jī)的主要特點(diǎn)：(1)具有大的剛度穩(wěn)定性。(2)hc 軋機(jī)具有很好的控制性。(3)hc 軋機(jī)由于上述特點(diǎn)因而可以顯著提高帶鋼的平直度，可以減少板、帶鋼邊部變薄及裂邊部分的寬度，減少切邊損失。(4)壓下量由于不受板形限制而可適當(dāng)提高。2)cvc(continuously varia

45、ble crown)軋機(jī)cvc 軋機(jī)是 sms 公司在 hcw 軋機(jī)的基礎(chǔ)上于 1982 年研制成功的。近年來廣為采用的 cvc 軋機(jī)是德國技術(shù)和其他國家專利的結(jié)合物，它被世界各國認(rèn)為是一個(gè)能對(duì)輥型進(jìn)行連續(xù)調(diào)整的理想設(shè)備。cvc 輥和彎輥裝置配合使用可調(diào)輥縫達(dá) 600 微米。cvc 精軋機(jī)組的配置一般是，前幾個(gè)機(jī)架采用 cvc 輥主要控制凸度，后幾個(gè)機(jī)架采用 cvc 輥主要控制平直度。cvc 的基本原理是：將工作輥輥身沿軸線方向一半削成凸輥型，另一半削成凹輥型，整個(gè)輥身成 s 型或花瓶式軋輥，并將上下工作輥對(duì)稱布置，通過軸向?qū)ΨQ分別移動(dòng)上下工作輥，以改變所組成的孔型，從而控制帶鋼的橫斷面形狀而

46、達(dá)到所要求的板形。圖 2.2 cvc 軋制原理圖cvc 軋機(jī)有很多優(yōu)點(diǎn)：板凸度控制能力強(qiáng)，軋機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易改造，能實(shí)現(xiàn)自由軋制，操作方便，投資較少。cvc 軋機(jī)的缺點(diǎn)是：軋輥形狀復(fù)雜、特殊、磨削要求精度高，而且困難，必須配備專門的磨床；無邊部減薄功能，帶鋼易出現(xiàn)蛇形現(xiàn)象。此外隨著軋輥竄動(dòng)，熱輥型及磨損輥型亦將竄動(dòng)。3)pc(paired crossed mill)軋機(jī)pc 軋機(jī)為軋輥成對(duì)交叉軋機(jī)，其工作原理是相互平行的上工作輥，上支承軸中心線與相互平行的下工作輥，下支承輥軸中心線的交叉成一定角度，這一角度等同于工作輥凸度。pc 軋機(jī)的缺點(diǎn)：軋機(jī)牌坊加工復(fù)雜，開出四個(gè)螺母孔，減少軋機(jī)立柱剛度。軸

47、承座由牌坊窗口平面約束變成螺絲端頭點(diǎn)接觸，在高壓高速時(shí)穩(wěn)定性下降。河北聯(lián)合大學(xué)輕工學(xué)院16軋制結(jié)構(gòu)復(fù)雜，軸向力大(達(dá)到軋制力的 8%10%)將使軸承壽命縮短，使維護(hù)工作量加大。而且軋制結(jié)構(gòu)復(fù)雜，軸向力大(達(dá)到軋制力的 8%10%)將使軸承壽命縮短，使維護(hù)工作量加大，鑒于以上比較，本設(shè)計(jì)為：七架四輥精軋機(jī)縱向排列，間距為 6m；f1f7均為 cvc 軋機(jī)，并配有正彎輥系統(tǒng)。所有機(jī)架均設(shè)有 agc 系統(tǒng)；工作輥軸承為四列圓錐滾動(dòng)；平衡快中安裝工作輥平衡缸。支撐輥采用油膜軸承并有靜壓系統(tǒng)；軋機(jī)工作側(cè)工作輥軸承座配有加緊裝置，用于保證軋制過程中輥系的穩(wěn)定，為了保證軋制線水平，上下支撐輥軸承座上(下部)

48、裝有調(diào)整墊進(jìn)行補(bǔ)償。f6f7 裝有 org 系統(tǒng)用于工作輥表面的磨削；軋機(jī)進(jìn)出口安裝有上下導(dǎo)板及衛(wèi)板；為保證帶鋼平穩(wěn)輸送 f7 軋機(jī)出口安裝有機(jī)架輥。軋機(jī)出口側(cè)均安裝冷卻水管，工藝潤(rùn)滑裝在進(jìn)口上下刮水板架上，除塵噴水安裝在每個(gè)機(jī)架的出口側(cè)。精軋機(jī)組：型式：七架，四輥不可逆式帶鋼連軋機(jī)組板形控制方式：cvc 軋機(jī)工作輥彎輥軋輥尺寸：工作輥：(f1f4)850/765mm(直徑)1700mm(輥身長(zhǎng)度)(f5f7)760/685mm(直徑)1700mm(輥身長(zhǎng)度)材質(zhì)：高鉻合金鑄鐵肖氏硬度：hs70-75支撐輥：1600/1440mm(直徑)1700mm(輥身長(zhǎng)度)材質(zhì)：鍛鋼肖氏硬度：hs6571

49、 軋制力：f1f3 40000knf4f6 40000kn開口度：50mm(最大輥徑時(shí))工作輥竄輥行程：150mm工作輥彎輥：1500kn(f1f7)主電機(jī)：f1 ac9500 kw150/340 r/minf2 ac9500 kw150/340 r/minf3 ac9500 kw150/340 r/minf4 ac8500 kw150/340 r/minf5 ac8500 kw300/650 r/minf6 ac8500 kw300/650 r/minf7 ac8500kw300/650r/min第 2 章 軋機(jī)設(shè)備比較與選擇17agc 液壓缸：機(jī)架 f1f7agc 液壓缸：2 套/機(jī)架ag

50、c 力：19.6mn(2000t/液壓缸)液壓缸內(nèi)徑有效行程及壓力：1000mm265mm 最大 30.9mpa(315kg/cm)液壓缸速度：約 3mm/s傳感器：磁尺(2 套/液壓缸)2.1.5 保溫裝置1)保溫裝置的概述保溫裝置位于粗軋與精軋之間，用于改善中間帶坯溫度均勻性和減小帶坯頭尾溫差。采用保溫裝置，不僅可以改善進(jìn)精軋機(jī)的中間帶坯溫度，使軋機(jī)負(fù)荷穩(wěn)定，有利于改善產(chǎn)品質(zhì)量，擴(kuò)大軋制品種規(guī)格，減少軋廢，提高軋機(jī)成材率，還可以降低加熱板壞的出爐溫度，有利于節(jié)約能源。常用的保溫裝置主要有保溫罩和熱卷箱，其共同的特點(diǎn)是不用燃料，保持中間帶坯溫度。但設(shè)備結(jié)構(gòu)大相徑庭，迥然不同。分別敘述如下：保

51、溫罩：布置在粗軋與精軋機(jī)之間的中間輥道上，一般總長(zhǎng)度有 5060m，由多個(gè)罩子組成，每個(gè)罩子均有升降蓋板，可根據(jù)生產(chǎn)要求進(jìn)行開閉。罩子上裝有隔熱材料，罩子所在輥道是密封的。中間帶坯通過保溫罩，可大大減少溫降。熱卷箱：布置在粗軋機(jī)之后，飛剪機(jī)之前，采用無芯卷取方式將中間帶坯卷成鋼卷，然后帶坯尾部變成頭部進(jìn)入精軋機(jī)進(jìn)行軋制，基本消除帶鋼頭尾溫差。采用熱卷箱，不僅可保持帶坯的溫度，而且可大大縮短粗軋與精軋之間的距離。熱卷箱的優(yōu)點(diǎn)有：(1)減少中間坯頭、尾溫差，確保帶鋼軋制溫度；(2)均衡整體中間帶坯的軋制溫度，穩(wěn)定精軋機(jī)的軋制負(fù)荷，從而提高軋制過程的穩(wěn)定性，以確保成品精度；(3)縮短粗軋機(jī)至精軋機(jī)之

52、間的距離，節(jié)約工程投資；(4)熱卷箱還具有挽救帶鋼報(bào)廢的功能；(5)進(jìn)一步消除中間帶坯表面的氧化鐵皮。熱卷箱在卷取和反開卷過程中，可使粗軋階段產(chǎn)生的二次氧化鐵皮得以疏松，從而起到機(jī)械除鱗的效果。熱卷箱也存在一些不足之處：(1)對(duì)帶坯橫向溫度控制不是特別理想，橫向溫差可達(dá)40。河北聯(lián)合大學(xué)輕工學(xué)院18(2)帶鋼出末架精軋機(jī)速度一般小于12m/s，限制了生產(chǎn)線的產(chǎn)量。(3)對(duì)于管線鋼不能降低精軋機(jī)功率，不可實(shí)現(xiàn)恒速軋制，不能減少精軋機(jī)數(shù)量10。卷取箱選用的依據(jù)：(1)產(chǎn)量沒有太高的要求；(2)對(duì)溫度敏感性高的產(chǎn)品一般要選用卷取箱，如不銹鋼；(3)軋制線長(zhǎng)度受限制時(shí)可選用卷取箱。2)保溫裝置的選擇本

53、設(shè)計(jì)考結(jié)合在首鋼京唐公司的實(shí)際生產(chǎn)情況，綜合考慮兩種保溫設(shè)備的特點(diǎn)，選用保溫罩進(jìn)行保溫11。第 3 章 典型產(chǎn)品的壓下規(guī)程設(shè)計(jì)和輥型設(shè)計(jì)19第第 3 章章 典型產(chǎn)品的壓下規(guī)程設(shè)計(jì)和輥型設(shè)計(jì)典型產(chǎn)品的壓下規(guī)程設(shè)計(jì)和輥型設(shè)計(jì)3.1 壓下規(guī)程設(shè)計(jì)板、帶軋制壓下規(guī)程是軋制速度的基本核心內(nèi)容，直接關(guān)系著軋鋼機(jī)的產(chǎn)量和產(chǎn)品的質(zhì)量。壓下規(guī)程的中心內(nèi)容就是確定出由一定的板坯軋成所要求的成品的變形制度，也就是確定軋制方法、軋制道次和每道壓下量的大小，在實(shí)際操作中就是要確定各道次壓下螺絲的升降位置，也就是輥縫的開度。與此相關(guān)聯(lián)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，因而廣

54、義的來說，壓下規(guī)程的制定也應(yīng)當(dāng)包括這些內(nèi)容。制定壓下規(guī)程的方法很多，一般可以包括為理論方法和經(jīng)驗(yàn)方法兩大類。理論方法就是從充分滿足前述制定軋制規(guī)程的原則要求出發(fā)，按預(yù)設(shè)的條件通過理論計(jì)算或圖表方法，以求最佳的軋制規(guī)程。這當(dāng)然是理想的和科學(xué)的方法。但是，在實(shí)際生產(chǎn)中由于變化的因素太多，特別是溫度條件的變化很難預(yù)測(cè)和控制，因此雖事先按理想條件經(jīng)理論計(jì)算確定了壓下規(guī)程，但在實(shí)際中往往并不可能實(shí)現(xiàn)。因而在人工操作時(shí)就只能按照實(shí)際變化的具體情況，憑操作人員的經(jīng)驗(yàn)隨機(jī)應(yīng)變地處理。這就是說，在人工操作條件下，即使花費(fèi)很大力氣把合理壓下規(guī)程制定出來了，卻也不可能按理想的條件得到實(shí)現(xiàn)。只有在全面計(jì)算機(jī)控制的現(xiàn)代

55、化軋鋼機(jī)上，才有可能根據(jù)具體變化的情況，從上述原則和要求出發(fā)，對(duì)壓下規(guī)程進(jìn)行在線理論計(jì)算和控制。通常在板帶生產(chǎn)中指定壓下規(guī)程的方法和步驟：1)在咬入能力允許的條件下，按經(jīng)驗(yàn)分配各道次壓下量，這包括直接分配各道次絕對(duì)壓下量或壓下率、確定各道次壓下量，分配率及確定各道次能耗負(fù)荷分配比等各種方法；2)制定速度制度，計(jì)算軋制時(shí)間并確定各道次軋制溫度；3)計(jì)算軋制力、軋制力矩及總傳動(dòng)力矩；4)校驗(yàn)軋輥等部件的強(qiáng)度和電機(jī)功率；5)按前述制定軋制規(guī)程的原則和要求進(jìn)行必要的修正和改進(jìn) 。3.1.1 坯料尺寸本設(shè)計(jì)為熱軋帶鋼生產(chǎn)線，坯料規(guī)格如下：河北聯(lián)合大學(xué)輕工學(xué)院20板坯厚度：240mm板坯寬度：900150

56、0mm板坯長(zhǎng)度：12m3.1.2 粗精軋機(jī)組壓下量分配1)粗軋機(jī)的壓下量分配的基本原則根據(jù)板坯尺寸、軋機(jī)架數(shù)、軋制速度以及產(chǎn)品厚度等合理確定粗軋機(jī)組總變形量及各道次壓下量，其基本原則是：(1)由于在粗軋機(jī)組上軋制時(shí)，軋件溫度高、塑性好、厚度較大，故應(yīng)盡量利用此有利條件采用大壓下量軋制。考慮到粗軋機(jī)組與精軋機(jī)組之間的軋制節(jié)奏和負(fù)荷上的平衡，粗軋機(jī)組變形量一般要占總變形量的7080%。粗軋機(jī)組道次最大壓下量主要受軋輥強(qiáng)度的限制。(2)為保證精軋機(jī)組的終軋溫度應(yīng)盡可能提高粗軋機(jī)組軋出的帶坯溫度。因此一方面應(yīng)盡可能提高開軋溫度，另一方面盡可能減少粗軋道次和提高粗軋速度，以縮短延續(xù)時(shí)間，減少軋件的溫降。

57、(3)為簡(jiǎn)化精軋機(jī)組的調(diào)整，粗軋機(jī)組軋出的板厚的范圍應(yīng)盡可能小，并且不同厚度的數(shù)目也應(yīng)盡可能減少。2)精軋機(jī)的壓下量分配的基本原則精軋機(jī)組的主要變形是在5、6、7架連軋機(jī)上將粗軋帶坯軋制成板形、尺寸符合要求的成品帶鋼，并且需要保證帶鋼的表面質(zhì)量和終軋溫度。精軋機(jī)連軋機(jī)組的壓下量基本分配原則：一般也是利用高溫的有利條件，把壓下量盡量集中在前幾架，在后幾架軋機(jī)上為了保證板形、厚度精度及表面質(zhì)量，壓下量逐漸減小。為保證帶鋼機(jī)械性能防止晶粒過度長(zhǎng)大，終軋即最后一架壓下率不低于10%，此外，壓下量分配應(yīng)盡可能簡(jiǎn)化精軋機(jī)組的調(diào)整和使軋制力及軋制功率不超過允許值。依據(jù)以上原則精軋機(jī)逐架壓下量的分配規(guī)律為：f

58、1可以留有余量，即考慮到帶坯厚度的可能波動(dòng)和可能產(chǎn)生咬入困難等，使壓下量略小于設(shè)備允許的最大壓下量，中間幾架為了充分利用設(shè)備能力，盡可能給以大的壓下量軋制；以后各架，隨著軋件溫度降低、變形抗力增大，應(yīng)逐漸減小壓下量；為控制帶鋼的板形，厚度精度及性能質(zhì)量，最后一架的壓下量一般在1015%左右。精軋機(jī)的總壓下量一般占全部的1030%。此外，也要參考現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)的資料數(shù)據(jù)。3)壓下量的計(jì)算典型成品板帶厚度為3.0mm。軋件在變形前、后的厚度之比，本文稱之厚度減第 3 章 典型產(chǎn)品的壓下規(guī)程設(shè)計(jì)和輥型設(shè)計(jì)21縮系數(shù)，用符號(hào)表示，道次厚度減縮系數(shù)為(式中下標(biāo)“i”為道次序數(shù))：hkhik (i=1，2，3n

59、) (3.1)iihihhk/1總厚度減縮系數(shù)為：hk (3.2)hnhhnhkkkhhk210式中h0為坯料厚度(mm)；hn為末道次或成品的厚度(mm)。各道次的khi的數(shù)列或與之對(duì)應(yīng)的hi數(shù)列，構(gòu)成一個(gè)壓下規(guī)程。hi數(shù)列由下式計(jì)算得出： (3.3)hiiikhh/1數(shù)列的計(jì)算式為：hik (3.4)hinkkhpihi21式中h為等差數(shù)列的公差，一般取0.0050.05；表表 3-1 粗軋機(jī)組各道次壓下量粗軋機(jī)組各道次壓下量道次序號(hào)道次修正系數(shù) 厚度減縮系數(shù) kh入口厚度h/mm壓下量h(mm)壓下率(%)0h=0.02=1.360hpk240-r10.861.2772405522.9r

60、20.881.3951855630.5r30.891.3871295240r40.901.367772937.9r50.911.360481428.4r60.921.35134926.0表表 3-2 精軋機(jī)組各道次壓下量精軋機(jī)組各道次壓下量入口厚度壓下量道次序號(hào)道次修正系數(shù) 厚度減縮系數(shù) khh/mmh(mm)壓下率(%)f10.981.41025729.0f20.981.546186.435.5f311.45411.63.631.2f411.3208.01.924.2f511.2826.11.322.0f611.2584.81.020.5f711.2403.80.719.3為平均厚度減縮系數(shù)