劉暢的畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、河北聯(lián)合大學(xué)輕工學(xué)院QINGGONG COLLEGE, HEBEI UNITED UNIVERSITY畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書設(shè)計(jì)（論文）題目：年產(chǎn)200萬噸薄板坯連鑄連軋帶鋼生產(chǎn)線工藝設(shè)計(jì)學(xué)生姓名：劉 暢 學(xué) 號(hào)：200815190202專業(yè)班級(jí)：08軋鋼2班 學(xué) 部：材料化工部指導(dǎo)教師：馮運(yùn)莉 教授 2010年05月30日摘要摘 要薄板坯連鑄連軋與傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝流程相比，具有可節(jié)約投資、提高成材率、降低生產(chǎn)成本、大幅度縮短生產(chǎn)周期等優(yōu)點(diǎn)。目前市場(chǎng)上對(duì)薄帶鋼如鍍鋅板的需求很大，而用傳統(tǒng)的冷軋花費(fèi)較高，生產(chǎn)周期長。有些一般用途薄板如果能用熱軋直接生產(chǎn)，這將大大降低成本。這也進(jìn)一步促進(jìn)了對(duì)薄板坯連鑄連軋技術(shù)

2、作更深層次的研究。 基于上述前提，結(jié)合目前國內(nèi)外薄板坯連鑄連軋的生產(chǎn)狀況，本文設(shè)計(jì)了年產(chǎn)200萬噸薄板坯連鑄連軋帶鋼的生產(chǎn)工藝。在本次設(shè)計(jì)中，重點(diǎn)是對(duì)工藝進(jìn)行設(shè)計(jì)，通過采用兩架粗軋和六架精軋軋機(jī)，緩和以往薄板車間生產(chǎn)超薄規(guī)格時(shí)板形、跑偏等問題，而且適應(yīng)今后板坯向中薄方向發(fā)展的趨勢(shì)具有開發(fā)新產(chǎn)品的巨大潛力。另外合理地選取了結(jié)晶器，減少拉漏事故和優(yōu)化了鑄坯質(zhì)量，為新產(chǎn)品的開發(fā)奠定了基礎(chǔ)。最后還對(duì)本次設(shè)計(jì)的可行性進(jìn)行了分析，使得本次的設(shè)計(jì)能符合實(shí)際的要求。設(shè)計(jì)中涉及的系數(shù)部分取的也是現(xiàn)場(chǎng)的經(jīng)驗(yàn)數(shù)值，用到的部分公式也是來自于實(shí)際的經(jīng)驗(yàn)公式，最終完成了本次的設(shè)計(jì)。關(guān)鍵詞： 薄板坯連鑄連軋；層流冷卻；軋制

3、新工藝AbstractComparing with the traditional production technical process, thin slab continuous castin and rolling technical process has the advantage of saving the investment, improving useful adult rate, reducing the production cost, reducing the production cycle and so on. At present in market the d

4、emand of thin slab like galvanized sheet is very big, but with traditional cold rolling expenditure too high, production cycle long, also is not easy to control the production, if hot rolling can use to produce this kind of thin belt even the ultra thin belt product, it will have the significant sig

5、nificance. It also further promotes to roll over the technology to thin slab continuous casting and rolling to make a deeper level the research. Basing on the above premise, combining the production condition which the unions at present domestic and foreign thin slab continuous casting and rolling,

6、I have designed the production rolling over which can produces 1.5 million ton per year. In this design, focused on the design process, through the use of two rough and rolled 6 finishing mill, easing past workshop production of thin sheet specifications shape, deviation and other issues, but also a

7、dapt to the slab in the future thin direction of the development trend of the development of new products with great potential. In addition to select a reasonable mold, reduce accidents and leakage optimization pull the slab quality, for the development of new products laid the foundation. Finally,

8、on the feasibility of this design were analyzed, making this the design to meet the actual demand. Involved in the design of the coefficient is also part of the scene from the experience of value to use part of the formula is from the actual experience of the formula, this completed the final design

9、.Keywords: thin slab continuous casting and rolling, the laminar cooling, new rolling technologyI河北聯(lián)合大學(xué)輕工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書3目 錄目 錄摘 要IAbstractII引 言1第1章 文獻(xiàn)綜述21.1 國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀21.2 國內(nèi)新產(chǎn)品的開發(fā)31.3 薄板坯連鑄連軋的研究意義4第2章 建廠的依據(jù)及車間的概述52.1 建廠的依據(jù)52.1.1 地理與資源52.1.2 可行性研究52.2 車間的概述62.2.1 產(chǎn)品大綱的擬定原則62.2.2 產(chǎn)品大綱的制定62.3 工藝流程7第3章 車間的布置及所

10、用設(shè)備的選擇93.1 車間布置及設(shè)備選用的原則93.2 結(jié)晶器的選擇93.3 車間布置及軋機(jī)型式及數(shù)目等參數(shù)的確定123.3.1 立輥軋機(jī)的選用133.3.2 軋機(jī)數(shù)的確定143.3.3 粗軋機(jī)的確定143.3.4 中間輥道布置的確定163.3.5 精軋機(jī)的確定173.3.6 精軋機(jī)與層流冷卻設(shè)備之間輥道的布置20第4章 壓下規(guī)程設(shè)計(jì)214.1 坯料尺寸214.2 軋制工藝中各參數(shù)的確定224.2.1 各道次出口厚度及壓下量的確定224.2.2 軋機(jī)咬入能力的校核234.2.3 各道次帶鋼出口速度的確定244.2.4 各道次處軋機(jī)的轉(zhuǎn)速254.2.5 各道次帶鋼溫度的確定26第5章 軋制力的計(jì)

11、算及輥縫的確定285.1 軋制力的計(jì)算285.2 各機(jī)架的空載輥縫設(shè)定29第6章 帶鋼生產(chǎn)過程中各種力矩的計(jì)算316.1 軋制力矩的計(jì)算316.2 附加摩擦力矩的計(jì)算326.3 空轉(zhuǎn)力矩的計(jì)算346.4 動(dòng)力矩的計(jì)算34第7章 電機(jī)功率及軋輥強(qiáng)度的校核367.1 軋制過程中靜負(fù)荷圖的制定367.2 電機(jī)的校核377.2.1 等效力矩的計(jì)算和校核377.2.2校核電機(jī)的過載387.3 軋輥強(qiáng)度校核397.3.1 支撐輥的校核407.3.2 工作輥的校核417.3.3 工作輥和支撐輥接觸應(yīng)力校核43第8章 輔助設(shè)備458.1 加熱爐的選擇458.2 剪切機(jī)的選擇478.3 除鱗機(jī)的選擇488.4

12、活套支撐器498.5 冷卻設(shè)備518.6 卷曲設(shè)備538.7 高速通板裝置558.8 輥道568.9 矯直機(jī)57第9章 軋鋼機(jī)產(chǎn)量的計(jì)算599.1 軋機(jī)各類產(chǎn)量計(jì)算599.1.1 軋機(jī)小時(shí)產(chǎn)量計(jì)算599.1.2 軋機(jī)平均小時(shí)產(chǎn)量609.1.3 軋鋼車間年產(chǎn)量計(jì)算619.1.4提高軋機(jī)產(chǎn)量的途徑619.2 軋鋼機(jī)工作圖表的制定629.2.1 軋機(jī)工作圖表的意義629.2.2 軋機(jī)工作圖表的制定62第10章 軋鋼車間平面布置及經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)6410.1 軋鋼車間平面布置6410.1.1 軋鋼車間的平面布置原則6410.1.2 金屬流程線的確定6410.2 各類材料消耗指標(biāo)6610.3 綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)指

13、標(biāo)68參考文獻(xiàn)71致 謝73引言引 言薄板坯連鑄技術(shù)TSCR（ThinSlab Casting and Rolling）自1989年開發(fā)成功并在Nucor投入商業(yè)化生產(chǎn)以來取得了很大的進(jìn)步，是當(dāng)代冶金領(lǐng)域前沿性、變革性技術(shù)，是氧氣轉(zhuǎn)爐和連續(xù)鑄鋼技術(shù)發(fā)明和應(yīng)用之后，煉鋼生產(chǎn)的第三次革命，連鑄技術(shù)自之所以被廣泛地應(yīng)用于鋼鐵工業(yè)生產(chǎn)中，主要是由于它的低生產(chǎn)成本、高產(chǎn)品質(zhì)量、高生產(chǎn)能力以及對(duì)環(huán)境更為友好。但在對(duì)該項(xiàng)技術(shù)實(shí)施過程中，也遇到了不少問題，這給我們提出了亟待解決研究的課題。首先由于是薄板坯的生產(chǎn)，想要得到性能良好、表面質(zhì)量高的產(chǎn)品，就得要求鑄出無缺陷、內(nèi)部組織均勻的坯子；鑄坯的厚度較薄，一些工

14、廠對(duì)結(jié)晶器的開發(fā)與使用還不夠成熟，常出現(xiàn)拉漏等問題。其次在生產(chǎn)薄規(guī)格產(chǎn)品時(shí)，帶鋼容易跑偏和發(fā)飄易造成甩尾，而且板形和軋后的冷卻制度不容易控制，嚴(yán)重影響產(chǎn)品質(zhì)量。最后由于現(xiàn)階段生產(chǎn)的板坯厚度較薄在壓縮比方面受到限制，產(chǎn)品的種類不能覆蓋傳統(tǒng)工藝的全部產(chǎn)品。根據(jù)任務(wù)書要求本設(shè)計(jì)為年200萬噸的薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)線。結(jié)合目前薄板坯連鑄連軋的生產(chǎn)問題，本次的設(shè)計(jì)參考唐鋼FTSR現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際，對(duì)工藝設(shè)備進(jìn)行部分改造，運(yùn)用先進(jìn)的控制技術(shù)，使之能盡量順利實(shí)現(xiàn)薄規(guī)格產(chǎn)品生產(chǎn)并提高產(chǎn)品質(zhì)量，增加薄規(guī)格產(chǎn)品在產(chǎn)品大綱中的比例；適應(yīng)其今后向中等板坯發(fā)展的趨勢(shì)，增大產(chǎn)品開發(fā)的潛力。第1章 文獻(xiàn)綜述第1章 文獻(xiàn)綜述1.1 國

15、內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀 在鋼鐵工業(yè)快速發(fā)展的進(jìn)程中，薄板坯連鑄連軋技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用發(fā)揮了重要的作用，自1998年8月我國第一條薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)線在廣州珠江鋼廠建成投產(chǎn)以來，國內(nèi)相繼建設(shè)投產(chǎn)了13條、28流鑄機(jī)的生產(chǎn)線，形成薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)能力為3280萬噸，2006年中國薄板坯連鑄連軋熱軋板卷總產(chǎn)量為2435.8萬噸，比2005年產(chǎn)量增加539.8萬噸，2007年1-8月份總產(chǎn)量達(dá)到2064.6萬噸，總產(chǎn)量位居世界第一。 薄板坯連鑄連軋工藝起初生產(chǎn)的是普通中等強(qiáng)度的低碳熱帶鋼，在過去的十幾年里，其產(chǎn)品范圍不斷擴(kuò)展，現(xiàn)在已經(jīng)能夠生產(chǎn)或在試生產(chǎn)的主要產(chǎn)品有：低碳鋼，結(jié)構(gòu)鋼和HSLA 鋼(改進(jìn)成形性的HS

16、LA ，適用于焊接的細(xì)晶粒結(jié)構(gòu)鋼，耐候鋼，特種含磷低合金鋼)；管線鋼(St E48017 ，X70)；可熱處理鋼(碳鋼，碳鉻鋼，碳錳鋼，碳錳硼鋼，碳鉻鉬鋼，碳鉻鉬釩鋼)；彈簧鋼(非合金彈簧鋼，合金彈簧鋼)；工具鋼(碳素工具鋼，合金工具鋼)；耐磨鋼(90Mn4)；電工鋼(無取向硅鋼、取向硅鋼)；不銹鋼(鐵素體類，奧氏體類)等1。例如，德國蒂森鋼鐵公司的CSP主要產(chǎn)品有，低碳鋼(0102%01075%C，SAE1006)，結(jié)構(gòu)鋼(S235、S275、S355) ，含微量合金元素鈮、釩的細(xì)晶結(jié)構(gòu)鋼( S420MC S340MC)，高強(qiáng)度低合金( HSLA)鋼，可熱處理鋼(28Mn6、27MnB5、S

17、AE1050)，雙相鋼，無取向硅鋼，IF 鋼等。美國紐柯公司的CSP 線最近在開發(fā)生產(chǎn)含Nb系列的高強(qiáng)度低合金鋼產(chǎn)品(HSHA-Nb、HSHA-Nb-Mo、HSHA-Nb-Mo-Ni)，板材的屈服強(qiáng)度從430MPa到530MPa，抗拉強(qiáng)度從510MPa到650MPa。此外，紐柯公司還開發(fā)了一種卡車車架用鋼，此鋼的屈服強(qiáng)度達(dá)到550MPa，沖擊韌性值187J(室溫)和66J(-20)，墨西哥的希爾沙CSP 廠生產(chǎn)的熱軋產(chǎn)品可滿足結(jié)構(gòu)型材、汽車板材、鍍鋅板、電工鋼和制管等的市場(chǎng)需求。意大利AST 廠為第一家生產(chǎn)不銹鋼的CSP廠，其每年大約生產(chǎn)100萬t 鐵素體和奧氏體類不銹鋼以及硅鋼2。08年我國

18、鋼材生產(chǎn)總量超過三億噸，鋼材產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)調(diào)整取得成效，板帶產(chǎn)品由于市場(chǎng)需求得到極大的擴(kuò)充，產(chǎn)品比例超過45，但數(shù)量和質(zhì)量的需求仍在不斷的增加，高精尖產(chǎn)品年進(jìn)口量4000萬噸，尤其各種用途的寬面冷軋深沖板。這一差距表明我國仍需繼續(xù)增加寬面板帶材生產(chǎn)量，提高冷軋鋼材生產(chǎn)的比例。目前，我國已經(jīng)建立了近十條薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)線，設(shè)計(jì)產(chǎn)品的規(guī)格最薄達(dá)到0.8mm，意欲以熱軋產(chǎn)品取代冷軋。但目前經(jīng)濟(jì)可生產(chǎn)的規(guī)格遠(yuǎn)在1.5mm以上，因?yàn)楸∫?guī)格生產(chǎn)的故障率高，輥耗大，過渡軋材多，加熱難度大，板型控制難度大等，這樣按綜合成本計(jì)算，與用熱軋2.0mm作原料，冷軋1.0mm的帶鋼成本相當(dāng)，甚至更高。因此薄板坯連鑄連軋

19、生產(chǎn)線并不追求軋制最薄規(guī)格，待技術(shù)發(fā)展到故障率等降低后，才能經(jīng)濟(jì)的批量生產(chǎn)。另外，薄板坯連鑄連軋工藝仍有許多不足之處：首先，薄板坯連鑄連軋的生產(chǎn)品種受限，產(chǎn)品檔次不高，在實(shí)際生產(chǎn)中面臨著擴(kuò)大品種、改善質(zhì)量的任務(wù)，其產(chǎn)品與傳統(tǒng)熱帶鋼軋機(jī)產(chǎn)品尚有一定差距。由于薄板坯連鑄連軋一般采用5090的板坯，在軋制生產(chǎn)時(shí)，板坯壓縮比明顯不夠，生產(chǎn)如深沖鋼、管線鋼等生產(chǎn)工藝要求嚴(yán)格、高質(zhì)量、高附加值的產(chǎn)品很困難，主要是偏析數(shù)量多，夾雜多，擴(kuò)散相對(duì)不足，不利于生產(chǎn)高質(zhì)量的帶鋼。其次，薄板坯連鑄機(jī)漏鋼率相對(duì)較高，軋機(jī)生產(chǎn)能力得不到充分發(fā)揮。1.2 國內(nèi)新產(chǎn)品的開發(fā) 從近年來我國薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)

20、狀分析可見，薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)的熱軋板卷在我國目前和將來的熱連軋板帶產(chǎn)品中，均占有較大的比例(約30%左右)，其生產(chǎn)線裝備均達(dá)到或接近國際一流水平，代表著我國鋼鐵生產(chǎn)先進(jìn)流程的重要方面。近幾年，一些薄板坯連鑄連軋企業(yè)在高效化生產(chǎn)及新線達(dá)產(chǎn)、新產(chǎn)品研究開發(fā)、軋制過程控制工藝技術(shù)開發(fā)、鋼的組織性能特征研究及控制等方面取得了一批新成果，其中部分成果達(dá)到國際領(lǐng)先水平。我國鋼鐵企業(yè)也應(yīng)看到，同傳統(tǒng)流程比較，薄板坯連鑄連軋工藝在冶金工藝過程機(jī)理方面有其明顯的特征；在工藝過程控制方法和技術(shù)上，需要根據(jù)流程特點(diǎn)充分挖掘和發(fā)揮流程的潛力，進(jìn)行較為系統(tǒng)的、創(chuàng)新性的研究開發(fā)，才能創(chuàng)造更高的水平和效益。在冷軋料方面成

21、功地解決了薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)線生產(chǎn)的熱軋卷屈服強(qiáng)度過高，影響冷軋生產(chǎn)的問題，并使屈服強(qiáng)度穩(wěn)定在280300MPa之后，低碳鋼冷軋基料的生產(chǎn)已趨正常。馬鋼CSP生產(chǎn)線進(jìn)行開發(fā)研究后，已成功地將冷軋基料在熱軋卷產(chǎn)量中的比例由2004年的30%提高到2005年的7%，2006年01-09月繼續(xù)保持平均69.7%的比例(如包括外供的專用于冷軋坯料的熱軋商品板卷，冷基料實(shí)際比例已超過80% ，這在世界薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)線中也是居于前列的)。2006年以來，唐鋼、包鋼、邯鋼等企業(yè)的冷軋基料比例都超過41%，而全國12條生產(chǎn)線生產(chǎn)的冷軋基料比例平均達(dá)3%。這說明全國薄板坯連鑄作業(yè)線的產(chǎn)品中約有1/3左右可以

22、供冷軋深加工用。1.3 薄板坯連鑄連軋的研究意義薄板坯連鑄連軋( Thin Slab Casting and Rolling 簡稱TSCR) 是近20年來開發(fā)成功的生產(chǎn)熱軋板卷的一項(xiàng)短流程工藝， 是繼氧氣轉(zhuǎn)爐煉鋼、連續(xù)鑄鋼之后鋼鐵工業(yè)最重要的革命性技術(shù)之一， 是熱軋板帶近終形產(chǎn)品軋制的現(xiàn)代技術(shù)。自1989年美國紐柯鋼公司的Crawfordsville廠建成世界首條薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)線以來，該項(xiàng)技術(shù)獲得了迅猛發(fā)展3。薄板坯連鑄連軋工藝在技術(shù)和經(jīng)濟(jì)等方面與傳統(tǒng)的熱軋帶鋼相比，具有非常大的優(yōu)越性。傳統(tǒng)的熱軋帶鋼生產(chǎn)一般是煉鋼車間冶煉、鑄坯，冷卻后送往軋鋼車間進(jìn)行二次加熱軋制成材，煉鋼和軋鋼相對(duì)較獨(dú)立

23、，生產(chǎn)不連續(xù)。而薄板坯連鑄連軋是幾個(gè)工序之間緊密連續(xù)，鑄坯和軋制之間在線進(jìn)行少量補(bǔ)熱，形成一條連續(xù)的生產(chǎn)作業(yè)線，其特點(diǎn)是：(1) 工藝流程簡化，設(shè)備減少，生產(chǎn)線短。薄板坯厚度較薄， 可以省去傳統(tǒng)熱軋帶材粗軋，節(jié)省設(shè)備約30%，從而降低了單位基建造價(jià)，噸鋼投資下降19%34%。(2) 生產(chǎn)周期短。連鑄連軋省去了大量的中間倒運(yùn)及停滯時(shí)間，從鋼水冶煉至熱軋成品輸出，僅需1.5h，而傳統(tǒng)熱軋帶鋼生產(chǎn)需要5h左右，從而減少了流動(dòng)資金的用。(3) 節(jié)約能源，提高成材率。薄板坯連鑄連軋能耗降低約20%，成材率提高約2%3%，降低了生產(chǎn)成本。(4) 產(chǎn)品的尺寸精度高， 性能穩(wěn)定、均勻。(5) 適合生產(chǎn)薄及超薄

24、規(guī)格的熱軋板卷，產(chǎn)品的附加值高，從而實(shí)現(xiàn)高的經(jīng)濟(jì)效益。雖然現(xiàn)階段的薄板坯連鑄連軋還存在一些問題，例如：生產(chǎn)品種受限， 產(chǎn)品檔次不高；漏鋼率相對(duì)較高， 軋機(jī)生產(chǎn)能力得不到充分發(fā)揮；緩沖能力弱等等，但隨著研究的不斷深入這些問題正在或終將被解決。在能源危機(jī)日益嚴(yán)重，市場(chǎng)競爭日趨激烈的今天，薄板坯連鑄連軋以其自身的眾多優(yōu)點(diǎn)，技術(shù)的成熟和不斷改進(jìn)終將代替?zhèn)鹘y(tǒng)的生產(chǎn)方式。第2章 建廠的依據(jù)及車間的概述第2章 建廠的依據(jù)及車間的概述2.1 建廠的依據(jù)2.1.1 地理與資源1. 豐富的能源1）遵化和遷安有豐富的鐵礦，并且唐山曹妃甸港的建設(shè)，便于購買澳礦運(yùn)輸。2）開灤集團(tuán)可以提供充足的煤燃料。3）陡河電廠、唐山

25、電廠可以提供充足的電力。4）東北部有陡河水庫可以提供充足的水資源。2. 便利的交通唐山地處京津之側(cè)擁有便利的鐵路，曹妃甸和京唐港提供了便利、廉價(jià)的水運(yùn)，唐津高速公路、唐港高速公路以及107國道、205國道、102國道提供了便捷的公路運(yùn)輸。3. 豐富的人力資源省內(nèi)的高校擁有燕山大學(xué)、河北理工大學(xué)等冶金工科院校，北京和天津的各高校在中國更是排名靠前。2.1.2 可行性研究中國正處于經(jīng)濟(jì)發(fā)展時(shí)期，鋼鐵消費(fèi)良好，該車間年產(chǎn)200萬噸，銷售不是問題。還可通過曹妃甸港，經(jīng)過便利的海上運(yùn)輸，實(shí)現(xiàn)出口。雖然我國的鋼鐵業(yè)有了很大的發(fā)展，但是我國的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)類型還很不合理，板帶在鋼材中的比例僅為25%左右，而在發(fā)達(dá)

26、國家多達(dá)50%60%，甚至更多。板帶不但可以作為成品使用，有時(shí)也作為半成品使用，常用于彎曲型鋼、焊接型鋼、焊管的原料，可以大大減輕設(shè)備量，降低成本。板帶與型鋼相比，具有形狀簡單，不用換輥就可以調(diào)整產(chǎn)品，適合高速度自動(dòng)化的控制，連續(xù)大規(guī)模的生產(chǎn)，同時(shí)具有高精度、高性能質(zhì)量等優(yōu)點(diǎn)。目前薄板坯連鑄連軋帶卷已達(dá)到0.8mm，這一厚度已接近我國冷軋廠生產(chǎn)厚度0.70.8mm的冷軋板。部分冷軋板市場(chǎng)正逐步被價(jià)格相對(duì)便宜同等規(guī)格的薄板坯連鑄連軋產(chǎn)品所代替。如作為建筑涂層板原料，冷軋板不如熱軋板附著性好，而冷軋板有相當(dāng)部分的產(chǎn)品用來涂層。尤其是表面質(zhì)量沒有特殊要求的產(chǎn)品中可不經(jīng)過冷軋，直接使用熱軋板。隨著熱軋

27、超薄帶鋼品種規(guī)格增多，冷軋品種供應(yīng)的范圍越來越小。薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)線的產(chǎn)品將大量擠占0.82.0mm之間的冷軋產(chǎn)品市場(chǎng)。而傳統(tǒng)熱軋帶鋼產(chǎn)品將分別被擠到主要生產(chǎn)3mm以上規(guī)格帶卷和0.8mm以下的冷軋帶鋼供料。因此薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)的超薄熱帶具有廣闊的前景和生命力。薄板坯連鑄連軋工藝在技術(shù)和經(jīng)濟(jì)等方面與傳統(tǒng)的熱軋帶鋼相比，具有工藝流程簡化，設(shè)備減少，生產(chǎn)線短；生產(chǎn)周期短，節(jié)約能源，提高成材率；產(chǎn)品的尺寸精度高，性能穩(wěn)定、均勻；適合生產(chǎn)薄及超薄規(guī)格的熱軋板卷，產(chǎn)品的附加值高，從而實(shí)現(xiàn)高的經(jīng)濟(jì)效益4。綜合以上幾點(diǎn)，建設(shè)一條現(xiàn)代化的板帶生產(chǎn)線是可行，甚至是必要的。2.2 車間的概述2.2.1 產(chǎn)品大

28、綱的擬定原則1.產(chǎn)品大綱是進(jìn)行車間設(shè)計(jì)時(shí)制定產(chǎn)品生產(chǎn)工藝過程確定軋機(jī)組成和選擇各項(xiàng)設(shè)備的主要依據(jù)。產(chǎn)品大綱一經(jīng)確定，車間的類型及其性質(zhì)即已確定。 產(chǎn)品大綱的編著原則：1)滿足國民經(jīng)濟(jì)特別需要，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。要正確處理長遠(yuǎn)與當(dāng)前、局部與整體的關(guān)系。作到供求適應(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)和條件一哄而上、一哄而下的傾向。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。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

29、勢(shì)，力爭做到產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)代化5。2.2.2 產(chǎn)品大綱的制定本設(shè)計(jì)考慮以上各點(diǎn)，立足唐山，面向全國和世界各國而定，產(chǎn)品大綱如下：1. 生產(chǎn)規(guī)模年產(chǎn)各種規(guī)格的熱帶鋼200萬噸。2. 產(chǎn)品規(guī)格帶鋼厚度：0.812.7mm帶鋼寬度：9001600mm鋼卷重量：約20t單位寬度卷重：16.4 kg/mm3. 產(chǎn)品分類按鋼種分配的熱軋板帶產(chǎn)品方案見表2-1。表2-1 按鋼種分配的熱軋板帶的產(chǎn)品序號(hào)鋼種代表鋼號(hào)年產(chǎn)量/wt比例%1普通碳素結(jié)構(gòu)鋼Q235 Q27540202優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼08 08Al90453低合金鋼16Mn70354合計(jì)200100按產(chǎn)品規(guī)格分配熱軋板帶方案見表2-2。表2-2

30、按產(chǎn)品分配的熱軋板帶產(chǎn) 量 /wt寬 度 /mm合 計(jì)/wt比 例%8001000100012001200140014001600厚度/mm0.81.55781030151.5481828660304661262650256125203056030合 計(jì)/t24577247200比 例%1228.53623.51004. 原料選擇根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，采用厚度70-90mm連鑄板坯為原料，由連鑄車間供給。本次設(shè)計(jì)的典型產(chǎn)品采用的是沒有經(jīng)過連鑄機(jī)軟壓下的90mm厚的板坯，而在生產(chǎn)超薄規(guī)格時(shí)采用的是經(jīng)過軟壓下的厚度減為70mm厚的板坯。2.3 工藝流程從兩流連鑄機(jī)來的合格定尺板坯經(jīng)過橫移車移送到裝鋼

31、輥道，稱重后，直接熱裝入蓄熱式步進(jìn)梁式加熱爐；供合格冷坯從板坯跨，經(jīng)過上料臺(tái)架送到裝鋼輥道，稱重后，裝入加熱爐。當(dāng)板坯溫度加熱到1150-1250時(shí)，板坯出爐，首先經(jīng)過18Mpa高壓水除鱗，除去其爐生氧化鐵皮，進(jìn)入帶立輥E1 的兩架可逆粗軋機(jī)R1和R2 軋制3 至7 道次，中間坯厚度15-25mm。正常軋制時(shí)，一般R1 軋制3道次。在生產(chǎn)管線鋼等變形抗力較大規(guī)格時(shí)，考慮R1 和R2軋制6 道次。中間坯經(jīng)過保溫段（如果生產(chǎn)管線鋼就要經(jīng)過冷卻段）進(jìn)入飛剪切頭、切尾，經(jīng)18Mpa 高壓水除鱗，除去其表面的再生氧化鐵皮，進(jìn)入六架精軋機(jī)軋制成厚度為216mm 的成品。通過設(shè)定合適的終軋速度和機(jī)架間冷卻水

32、保證終軋溫度。出精軋機(jī)后，帶鋼在輸出輥道上經(jīng)層流冷卻裝置冷卻到規(guī)定的卷取溫度，然后進(jìn)入兩臺(tái)地下卷取機(jī)，卷取完畢后，經(jīng)鋼卷運(yùn)輸系統(tǒng)傳送，進(jìn)行打捆、稱重、噴號(hào)，天車吊運(yùn)到鋼卷庫，冷卻后發(fā)貨。流程如下：連鑄機(jī)液芯壓下飛剪機(jī)輥底式加熱爐高壓水除鱗立輥軋機(jī)四輥粗軋機(jī)（2架）中間冷卻（或保溫罩）轉(zhuǎn)鼓式飛剪四輥精軋機(jī)組（6架）帶鋼層流冷卻高速飛剪卷取檢查打捆稱重打印入庫6。7第3章 車間的布置及所用設(shè)備的選擇第3章 車間的布置及所用設(shè)備的選擇3.1 車間布置及設(shè)備選用的原則首先，在連鑄機(jī)、液芯壓下、粗軋機(jī)與精軋機(jī)之間設(shè)計(jì)保溫罩或冷卻區(qū)等方面，主要是考慮產(chǎn)品的規(guī)格，實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)的生產(chǎn)以及帶鋼內(nèi)部組織性能的影響，而

33、做出選擇；其次，為了使得本次的設(shè)計(jì)更貼近實(shí)際，在選定軋機(jī)型號(hào)及確定軋輥、各架軋機(jī)之間的距離等方面，主要是依據(jù)唐鋼薄板坯連鑄連軋的車間設(shè)計(jì)，并針對(duì)本次設(shè)計(jì)要求做一些改動(dòng)；在確定軋機(jī)數(shù)目及布置上，考慮的是目前連鑄機(jī)鑄出的坯料質(zhì)量、大壓下導(dǎo)致跑偏、軋制薄規(guī)格時(shí)的發(fā)飄及整個(gè)軋制穩(wěn)定配合等方面，而作出了本次的設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)中，選用的設(shè)備、技術(shù)、軋機(jī)數(shù)目、布置及選用的原因?qū)⒃谙旅孀鼍唧w的介紹。 3.2 結(jié)晶器的選擇 我們知道，連鑄技術(shù)自1937年德國人S.Junghans發(fā)明振動(dòng)結(jié)晶器以來，之所以被廣泛地應(yīng)用于鋼鐵工業(yè)生產(chǎn)中，主要是由于它的低生產(chǎn)成本、高產(chǎn)品質(zhì)量、高生產(chǎn)能力以及對(duì)環(huán)境更為友好。連鑄技術(shù)在大量

34、的重要技術(shù)諸如鋼包回轉(zhuǎn)臺(tái)、滑動(dòng)噴嘴、密封澆鑄、彎月面控制、引錠桿、電磁攪拌、連續(xù)彎曲與松弛、小輥、動(dòng)態(tài)二次冷卻、中間包加熱、中間包熱交換、自動(dòng)澆鑄、液壓振動(dòng)、電磁制動(dòng)、漏鋼（BO）預(yù)報(bào)、輕壓下、板坯熱裝軋制（HCR）和直接熱軋（HDR）等等技術(shù)被發(fā)明以后，取得了快速的進(jìn)展。這些技術(shù)大大改善了產(chǎn)品質(zhì)量，提高了連鑄效率。薄板坯連鑄技術(shù)TSCR（ThinSlab Casting and Rolling）自1989年開發(fā)成功并在Nucor投入商業(yè)化生產(chǎn)以來取得了很大的進(jìn)步。TSCR工藝使得小型工廠進(jìn)入扁平材生產(chǎn)領(lǐng)域成為可能。首先，TSCR為扁平材的生產(chǎn)提供了經(jīng)濟(jì)節(jié)約的方法。其次，TSCR非常適合被廣泛

35、應(yīng)用在鋼結(jié)構(gòu)領(lǐng)域的HSLA和多相鋼產(chǎn)品的生產(chǎn)。與傳統(tǒng)工藝所生產(chǎn)的同等級(jí)的鋼種相比較，采用TSCR工藝生產(chǎn)的HSLA和多相鋼在市場(chǎng)上更具競爭力。值得一提的是，TSCR工藝由于薄板溫度的均勻性還非常適合硅鋼的生產(chǎn)。眾所周知，在扁平材市場(chǎng)TSCR工藝是傳統(tǒng)工藝的強(qiáng)大競爭對(duì)手，據(jù)統(tǒng)計(jì)目前有超過4000萬噸的薄板都是通過薄板坯連鑄連軋工藝生產(chǎn)的。但對(duì)于薄板坯連鑄工藝來講，漏斗型結(jié)晶器是其一個(gè)最薄弱環(huán)節(jié)，它特別容易在澆鑄包晶鋼的時(shí)候形成表面縱向裂紋。平行板結(jié)晶器的最小經(jīng)濟(jì)斷面為90mm。當(dāng)鑄坯厚度為90120mm時(shí)，平行板結(jié)晶器鑄坯坯殼所受的機(jī)械應(yīng)力小，但是液面波動(dòng)大，且在水口區(qū)結(jié)晶器壁與水口壁間隙小，鋼

36、水不能提供足夠的熱量，保護(hù)渣熔化條件不好，澆鑄鋼種范圍小。 因?yàn)楸敬卧O(shè)計(jì)目標(biāo)在于讓薄規(guī)格的產(chǎn)品能夠順利生產(chǎn)，適應(yīng)薄板坯連鑄連軋向中厚板坯的發(fā)展趨勢(shì)以便開發(fā)更多的品種，因此，必須加強(qiáng)結(jié)晶器內(nèi)熔融鋼水的流動(dòng)和凝固應(yīng)力控制。其次，薄板坯連鑄的開發(fā)趨勢(shì)是提高生產(chǎn)效率，改善高附加值產(chǎn)品的質(zhì)量。盡管采用了一些像電磁攪拌、強(qiáng)烈二次冷卻等方法，但在鑄坯內(nèi)部仍然存在一些宏觀偏析，這些缺陷大大影響高碳鋼、管線鋼、低合金高強(qiáng)鋼的質(zhì)量。基于以上理由，本次采用寶鋼投入巨資開發(fā)的一套改進(jìn)的薄板坯連鑄工藝（下稱BSP），它具有一些特殊的特征，諸如低應(yīng)力結(jié)晶器和輕壓下技術(shù)等等7。 下面介紹低應(yīng)力漏斗形結(jié)晶器，圖3.1為典型漏

37、斗形結(jié)晶器唇形倒圓角區(qū)域，上述漏斗形橫截面的內(nèi)部曲線由三條突出的弧線組成：AB是直線部分，BC是凹形弧線，CD是凸形弧線。在三條弧線之間是光滑過度，漏斗形垂直的中心部分形狀見圖3.2，EF是直線部分，F(xiàn)G是弧線部分，GH是直線部分。當(dāng)新形成的板坯殼沿著漏斗形區(qū)域向下移動(dòng)的時(shí)候，板坯的水平曲率不斷地減小，但是當(dāng)板坯殼向下移動(dòng)到漏斗形和平面區(qū)域的交界處時(shí)，坯殼的曲率和移動(dòng)方向由于漏斗形曲線的非光滑變化而發(fā)生動(dòng)態(tài)變化。圖3.1 漏斗形結(jié)晶器唇形倒圓角區(qū)域示意圖坯殼的蠕變需要一定的時(shí)間，因?yàn)楫?dāng)坯殼曲率和移動(dòng)方向在這一位置變化時(shí)，坯殼具有一定的剛性。在坯殼曲率變化不能緊隨結(jié)晶器內(nèi)部空腔曲率變化時(shí)，坯殼和

38、結(jié)晶器之間就出現(xiàn)一定的間隙，這將導(dǎo)致一個(gè)矯直或者校正應(yīng)力產(chǎn)生。這就是為什么漏斗形結(jié)晶器會(huì)在結(jié)晶器的拐點(diǎn)出現(xiàn)熱斑，進(jìn)而在結(jié)晶器里產(chǎn)生非均勻磨損和龜裂的原因。這也造成了板坯縱向裂紋的出現(xiàn)。圖3.2 漏斗形結(jié)晶器垂直截面形狀(a)(b)圖3.3 低應(yīng)力結(jié)晶器橫截面（a）和縱截面（b）坐標(biāo)系因此，有更多理由必須對(duì)漏斗形的形狀曲線進(jìn)行設(shè)計(jì)，使得在所有區(qū)域曲率連續(xù)變化而無拐點(diǎn)，從而滿足液態(tài)鋼水在漏斗形區(qū)域向下形成的凝固坯殼，在向下進(jìn)入平行區(qū)域時(shí)承受最小的彎曲或矯直應(yīng)力，這樣就阻止了坯殼和漏斗形結(jié)晶器之間間隙的形成。寶鋼所設(shè)計(jì)的低應(yīng)力漏斗形結(jié)晶器，凝固坯殼的變形能夠通過設(shè)計(jì)特殊的結(jié)晶器橫截面曲線和縱向曲線得

39、到控制（圖3.3）。 根據(jù)鑄坯的寬度不同，寶鋼開發(fā)了兩種低應(yīng)力結(jié)晶器，分別命名為型和型，它們基本上按照上述原理設(shè)計(jì)和制造，并在商業(yè)薄板坯連鑄機(jī)上進(jìn)行生產(chǎn)試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果表明板坯質(zhì)量缺陷得到有效控制。在平行試驗(yàn)中，一流采用低應(yīng)力結(jié)晶器，另一流采用典型商業(yè)漏斗形結(jié)晶器，澆鑄鋼種為：+Q235B、L245、Q345C、X60、QstE380TM等等，結(jié)晶器和二次冷卻都一樣，試驗(yàn)結(jié)果表明鋼卷的表面質(zhì)量比目前商業(yè)漏斗形結(jié)晶器的產(chǎn)品更為優(yōu)越，縱向裂紋的發(fā)生率也比目前商業(yè)漏斗形結(jié)晶器的產(chǎn)品少80。它使用一套結(jié)晶器銅板就能夠澆鑄15萬噸的鋼水，只在結(jié)晶器漏斗形區(qū)域的末端出現(xiàn)輕微的局部磨損，每次銅板內(nèi)表面的機(jī)械加

40、工厚度僅為11.3mm，使用壽命比典型漏斗形結(jié)晶器長3050。3.3 車間布置及軋機(jī)型式及數(shù)目等參數(shù)的確定軋鋼機(jī)是完成金屬軋制變形的主要設(shè)備，代表著車間的技術(shù)水平，為了實(shí)現(xiàn)壓下量極大的控制軋制，現(xiàn)代帶鋼車間都選擇軋制力大的軋鋼機(jī)架和軋輥設(shè)備。板帶軋機(jī)主要是四輥軋機(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)選擇的主要內(nèi)容是：確定軋鋼機(jī)的結(jié)構(gòu)形式，確定其主要技術(shù)參數(shù)，選擇軋機(jī)的架數(shù)以及布置方式。在選擇軋鋼機(jī)是一般要考慮下列各項(xiàng)原則8：1在滿足產(chǎn)品方案的前提下，使軋機(jī)布置合理，既要滿足當(dāng)前生產(chǎn)又要考慮未來的

41、生產(chǎn)發(fā)展。2有較高的生產(chǎn)效率和設(shè)備利用系數(shù)。3能獲得質(zhì)量良好產(chǎn)品的同時(shí)還要盡可能多得軋制多品種。4有利于軋機(jī)機(jī)械化，自動(dòng)化的實(shí)現(xiàn)，有助于改善勞動(dòng)條件。5軋機(jī)結(jié)構(gòu)型式先進(jìn)合理，操作簡單，維修方便。6有良好的綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。薄板坯連鑄連軋車間軋機(jī)為連續(xù)布置，分粗軋和精軋。主要軋機(jī)為四輥高負(fù)荷平輥軋機(jī)。由于薄板坯的扁平形狀，決定邊部不可能有大的壓下，但設(shè)置立輥少量對(duì)邊部加工，還是可以少量改變寬度。故一般連軋現(xiàn)場(chǎng)，在粗軋機(jī)前，都設(shè)置小壓下立輥軋機(jī)。3.3.1 立輥軋機(jī)的選用1. 立輥軋機(jī)立輥軋機(jī)安裝在R1粗軋機(jī)前面，配有液壓缸，主要用于寬度控制和邊部加工。液壓缸裝配在軋機(jī)軸承座架后面框架上，液壓缸用

42、于輥縫調(diào)整。立輥軋機(jī)的驅(qū)動(dòng)為高架型，由安裝在驅(qū)動(dòng)架上部的兩臺(tái)水平電機(jī)驅(qū)動(dòng)。軋輥是電控同步，軋輥安裝在鑄鋼軸承箱里，且裝在剛性的框架底座里。這里對(duì)立輥軋機(jī)的選擇主要是依據(jù)唐鋼的數(shù)據(jù)。其主要的技術(shù)參數(shù)見表3-1：表3-1 立輥軋機(jī)的各種性能參數(shù)軋輥640/580×380mm鍛鋼輥 鎳鉻耐磨鑄鐵 HS45±3調(diào)寬范圍8001700mm調(diào)整速度30mm/秒壓下形式液壓軋制力最大100噸壓下量板坯厚度為90mm時(shí)最大7mm(13.5mm/邊)板坯厚度為70mm時(shí)為最大3035mm(1517.5mm/邊)軋制速度最大22轉(zhuǎn)/分(用新輥)主傳動(dòng)電機(jī)2AC88KW×0150rpm

43、成對(duì)的水平電機(jī)軋輥開口度最大1770mm（換輥時(shí)1840mm）最小800mm調(diào)整裝置四個(gè)液壓缸轉(zhuǎn)換位置200×565mm行程工作壓力240公斤/平方厘米最大載荷75噸/缸2. 設(shè)立輥起的作用1）通過寬度的壓縮，部分解決了在連鑄和連軋中變寬度的問題，與連鑄的條款相配合，使寬度系列可以滿足用戶的要求。2）提高帶卷全長的寬度精度。3）調(diào)寬時(shí)，板坯變形均勻，也可起到破鱗的目的，為下一步除鱗帶來好處。熱軋帶鋼時(shí)不可避免的產(chǎn)生大量氧化鐵皮，如果不清除，軋入板表面不但影響板的表面質(zhì)量 ，而且增大軋輥的磨損，縮短軋輥壽命。用立輥能疏松板表面的氧化鐵皮，再用高壓水沖擊，可以取得很好的除鱗效果。4）解決

44、在大壓下量的情況下，便不容易開裂的問題，通過一定的壓縮，可以改善邊部的鑄態(tài)組織，使帶鋼的邊部達(dá)到用戶要求。5）可以改善連鑄機(jī)在線調(diào)寬時(shí)的過渡問題，因?yàn)檫B鑄機(jī)在線調(diào)寬時(shí)，是一個(gè)過程，在板坯上會(huì)有從上一個(gè)寬度到下一個(gè)寬度的過渡區(qū)，這個(gè)區(qū)內(nèi)的板坯寬度是不同的，在生產(chǎn)中必須切掉，從而增加了金屬消耗，通過在線的調(diào)寬控制可以部分解決這個(gè)問題，把消耗降低。根據(jù)本次設(shè)計(jì)的要求，參考現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)，初定軋輥的直徑為600mm×380mm，其他參數(shù)如表3所示。3.3.2 軋機(jī)數(shù)的確定本次設(shè)計(jì)為薄板坯連鑄連軋，只要知道軋制道次就可以確定機(jī)架的數(shù)目。軋制道次和機(jī)架數(shù)目的確定采用下式： (3.1) 式中：機(jī)架數(shù)目

45、由坯料到成品的總延伸系數(shù)； 各道次的平均延伸系數(shù)由于設(shè)計(jì)的本車間應(yīng)能夠生產(chǎn)超薄熱帶，最薄的規(guī)格為0.8mm故應(yīng)該按照其最薄規(guī)格產(chǎn)品計(jì)算軋機(jī)的機(jī)架數(shù)目。據(jù)唐鋼實(shí)際生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，生產(chǎn)超薄帶鋼時(shí)運(yùn)用軟壓下技術(shù)使鑄坯減薄到70mm左右，而中間坯的厚度可在20mm左右（最薄可到12mm）。粗軋機(jī)的平均延伸系數(shù)取2，根據(jù)上面的公式可算出N= 1.8 由于采用的是連軋故選取了兩架粗軋機(jī)。精軋機(jī)的平均延伸系數(shù)可取為1.8，根據(jù)上面的公式可以算出N=5.3。由于本次設(shè)計(jì)的車間將生產(chǎn)超薄帶鋼，對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量要求較高尤其在板形方面，而且為了緩解粗軋機(jī)的壓力和板帶精軋時(shí)的跑偏現(xiàn)象故選擇了6架精軋機(jī)。 本次設(shè)計(jì)的典型產(chǎn)品的厚

46、度為6mm，屬于較薄的板帶。根據(jù)上面公式和經(jīng)驗(yàn)可知，為了保持良好的板形粗精軋機(jī)的平均延伸系數(shù)可取為1.5，故N=6.05（板坯厚度為70mm）。生產(chǎn)該產(chǎn)品時(shí)只需要軋制七個(gè)道次就可以了，但為了保證產(chǎn)品的質(zhì)量軋制道次改為八道，故精軋機(jī)最后的一架放空，不進(jìn)行軋制。3.3.3 粗軋機(jī)的確定 熱帶軋制和中、厚板軋制一樣，也分為除鱗、粗軋和精軋幾個(gè)階段，只是在粗軋階段的寬度控制不但不用展寬，反而要采用立輥對(duì)寬度進(jìn)行壓縮，以調(diào)節(jié)板坯寬度和提高除鱗效果。板坯除鱗以后，接著進(jìn)入二輥軋機(jī)軋制(此時(shí)板坯厚度大，溫度高，塑性好，抗力小，選用二輥軋機(jī)即可滿足工藝要求)。1. 粗軋機(jī)數(shù)目的確定及原因9本設(shè)計(jì)考慮實(shí)際生產(chǎn)情

47、況，以縮短軋制節(jié)奏，提高產(chǎn)量，減少中間坯的熱量損失為出發(fā)點(diǎn)，根據(jù)目前軋輥強(qiáng)度等方面的因素，參考現(xiàn)場(chǎng)的經(jīng)驗(yàn)，以及為了配合該車間能生產(chǎn)更薄規(guī)格產(chǎn)品的發(fā)展要求，設(shè)計(jì)了一種新型的粗軋布置形式：即粗軋由兩機(jī)架連續(xù)可逆軋制，這樣可減少間隙時(shí)間和靈活的分配軋制道次。另一方面還可以縮短車間長度，減少占地面積，還有利于適應(yīng)板坯向中等厚度發(fā)展的趨勢(shì)，增大了壓縮比提高了產(chǎn)品的質(zhì)量，為新品種的開發(fā)打下了基礎(chǔ)。其不足之處是粗軋機(jī)軋輥表面磨損嚴(yán)重，中間坯表面質(zhì)量欠佳。故須采用強(qiáng)大的四棍軋機(jī)進(jìn)行壓下，才能保證足夠的壓下量和較好的板形。為了使鋼板的側(cè)邊平整和控制寬度精確，在以后的每架四輥粗軋機(jī)前面，一般設(shè)置有小立輥進(jìn)行軋邊。

48、2. 兩架軋機(jī)的各種參數(shù)1）材料的選擇由于熱軋的時(shí)候工作輥表面溫度高，又受到水的激冷，表面冷熱反復(fù)循環(huán)產(chǎn)生工作應(yīng)力，熱疲勞應(yīng)力使得軋輥表面產(chǎn)生網(wǎng)狀裂紋，工作輥選擇以輥面硬度為主。四輥機(jī)座除了少數(shù)機(jī)座受輥強(qiáng)度和咬入條件限制采用鑄鋼軋輥以外，其他主要受到扭矩和壓力，彎曲應(yīng)力較小，軋制速度高，輥面要求光滑以保證板帶的表面的質(zhì)量而多采用鑄鐵軋輥。支撐輥受壓力大主要受的是彎曲應(yīng)力，而且直徑較大并要著重考慮強(qiáng)度和軋輥的淬透性，因此多采用含有鉻的合金鍛鋼。2）軋輥尺寸的選擇軋輥是軋鋼機(jī)的主要部分，在選取工作輥和支撐輥輥頸的時(shí)候要考慮以下幾個(gè)方面：(1)工作輥的輥頸可能減小的程度取決于工作輥徑和萬向接軸所傳遞

49、的傳動(dòng)力矩。(2)為創(chuàng)造良好的變形條件，強(qiáng)度高的帶鋼要求采用較小的工作輥徑。(3)所能傳遞的變形力矩受工作輥斷面積的限制，要求工作輥有較大的傳動(dòng)大的變形力矩。(4)輥身長度與輥頸的比值不能超過允許值，否則工作輥會(huì)彎曲，所以要求輥頸采用較大的值。輥頸直徑和長度與軋輥軸承型式及其工作載荷有關(guān)。由于受到軋輥軸承徑向尺寸的限制輥頸直徑比輥身直徑小的多，因此輥身與輥頸過渡處的圓角應(yīng)該選擇大些。使用滾動(dòng)軸承由于軸承外徑較大，輥頸尺寸不能過大，一般近似取d=（0.50.55）D。粗軋機(jī)為完全相同的兩架均為四輥可逆式軋機(jī)，且安裝在立輥軋機(jī)之后，驅(qū)動(dòng)主要由調(diào)速電機(jī)，減速機(jī)齒輪機(jī)座及軋機(jī)接軸構(gòu)成。類型：四輥可逆式

50、軋機(jī)最大軋制力：2500t軋制速度：4377 m/s軋制開口度：200mm主驅(qū)動(dòng)電機(jī)： DC5515KW；108/190 r/min軋制力測(cè)量：每架裝有兩個(gè)負(fù)荷傳感器，能力1500t/個(gè)工作輥：800/750×1700 中鉻合金鑄鐵輥，肖氏硬度7076支撐輥：1500/1400×1700 鍛鋼，肖氏硬度65713.3.4 中間輥道布置的確定 粗軋到精軋如果考慮不連軋，這個(gè)距離是很遠(yuǎn)的。投資大、溫降多?，F(xiàn)代軋制速度控制精度很高，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)寬度沒多少影響的微張力軋制。考慮中間輥道要安裝水冷裝置，以便中間坯降溫實(shí)現(xiàn)鐵素體等工藝軋制，必須留有一段距離。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，中間輥道的

51、長度設(shè)立為約24m。 中間輥道位于R2粗軋機(jī)后，輥道的安裝適應(yīng)中間冷卻噴頭，熱保溫罩和調(diào)整側(cè)導(dǎo)板，輥道由兩部分組成，一部分用于冷卻噴頭和熱保溫罩，另一部分用于調(diào)整側(cè)導(dǎo)板。冷卻噴頭，熱保溫罩區(qū)域輥?zhàn)虞侇i比其它輥長，用于保護(hù)輥頸軸承，避免被水和熱輻射損壞。這些輥?zhàn)佑脙?nèi)部通水代替輥頸噴水，防止輥身溫度的升高，并保護(hù)保溫罩的絕熱材料，防止水浸入。每個(gè)輥由電機(jī)單獨(dú)驅(qū)動(dòng)，由位于輥兩側(cè)耐磨軸承支撐，安裝在輥道架或輥道梁上的軸承座上1。其主要技術(shù)參數(shù)見表3-2。表3-2 中間輥道的各種主要技術(shù)參數(shù)數(shù) 量2組輥道長度頭尾兩輥中心線距離9m輥 距720mm，900mm輥 速約120米/分電 機(jī)齒輪電機(jī)13-AC，

52、2.2KW，0-130rpm 熱保溫罩保溫罩安裝在粗軋和精軋之間的冷卻區(qū)域，目的是用于奧氏體軋制時(shí)，減少溫降。奧氏體軋制時(shí)精軋機(jī)進(jìn)口需較高溫度，用保溫罩，保溫罩安裝在輥道上并可旋轉(zhuǎn)。罩內(nèi)部裝有100mm厚絕熱材料，絕熱材料表面裝有不銹鋼保護(hù)板。其技術(shù)特性見表3-3。表3-3熱保溫罩的技術(shù)特性參數(shù)數(shù) 量1個(gè)類 型液壓缸翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)（一個(gè)液壓缸125/90×1360mm）總長度約8500mm內(nèi)側(cè)寬度約2000mm內(nèi)側(cè)高度約460mm（在輥道上）絕熱材料石棉或則等同的絕熱材料（罩內(nèi)安裝三層）材料罩焊接鋼結(jié)構(gòu)3.3.5 精軋機(jī)的確定1. 選擇精軋機(jī)的數(shù)目及原因 本次設(shè)計(jì)選用6架精軋機(jī)。對(duì)比現(xiàn)場(chǎng)增

53、加一道次，這對(duì)降低單架壓下量起到很大作用，也對(duì)減少跑偏穩(wěn)定生產(chǎn)有好處，而且可以應(yīng)對(duì)板坯厚度變厚加大壓縮比，增強(qiáng)產(chǎn)品的性能，增加產(chǎn)品的品種。精軋機(jī)將采用6架直徑稍小的軋輥，降低軋制力可以更好的保持板形。由于機(jī)架數(shù)目較多，在軋制薄規(guī)格產(chǎn)品時(shí)，為了保證頭尾溫差和卷取溫度的控制，在精軋機(jī)布置方面，采用較快的軋制速度和稍小的間距。2. 六架精軋機(jī)的確定及選擇當(dāng)今新型熱帶軋機(jī)主要有以下幾種形式：HC軋機(jī)、PC軋機(jī)、CVC軋機(jī)等，現(xiàn)對(duì)各軋機(jī)做簡單如下：1) HC軋機(jī) HC軋機(jī)為高性能板形控制軋機(jī)的簡稱，當(dāng)前日本用于生產(chǎn)的HC軋機(jī)是在支撐輥和工作輥之間加入中間輥并使之作橫向移動(dòng)的六輥軋機(jī)。在支撐輥背后再撐以強(qiáng)

54、大支撐梁，使支撐輥能作橫向移動(dòng)的新四輥軋機(jī)正在研究。HC軋機(jī)的主要特點(diǎn)有：(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宜度，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。由于HC軋機(jī)的這些特點(diǎn)，使它能高效率地控制板形，因此HC軋機(jī)自1972年以后得到了較快的發(fā)展。2)PC軋機(jī) 對(duì)輥交叉(PC)軋制技術(shù)(Pair CrossRoll)。在日本新日鐵公司廣煙廠于1984年投產(chǎn)的1840mm熱帶連軋機(jī)的精軋機(jī)組上首次采用了工作輥交叉的軋制技術(shù)。PC軋機(jī)的工作原理是，通過交叉上下成

55、對(duì)的工作輥和支撐輥的軸線形成上下工作輥間輥縫的拋物線，并與工作輥的輥凸度等效。等效軋輥凸度Cr由下式表示； (3.2) 式中： b帶材寬度 工作輥交叉角度 DW工作輥直徑因此帶材凸度變化量為：，影響系數(shù)圖3.4 PC軋輥交叉角與等效輥凸度因此，如圖3.4所示，調(diào)整軋輥交叉角度即可對(duì)凸度進(jìn)行控制PC軋機(jī)具有很好的技術(shù)性能：(1)可獲得很寬的板形和凸度的控制范圍，因其調(diào)整輥縫時(shí)不僅不會(huì)產(chǎn)生工作輥的強(qiáng)制撓度，而且也不會(huì)在工作輥和支撐輥間由于邊部撓度而產(chǎn)生過量的接觸應(yīng)力。與HC軋機(jī)、CVC、SSM及VC輥等軋機(jī)相比，PC軋機(jī)具有最大的凸度控制范圍和控制能力。(2)不需要工作輥磨出原始輥型曲線。(3)配合液壓彎輥可進(jìn)行大壓下量軋制，不受板形限制。3)CVC軋機(jī) 軋輥凸度連續(xù)可變的軋機(jī)CVC(Continuously Variable Crown)軋機(jī)這種軋機(jī)也是一種新型的四輥軋機(jī)。軋輥整個(gè)外廓磨成S形(瓶形)曲線，上下軋輥互相錯(cuò)位180布置，形成一個(gè)對(duì)稱的曲線輥縫輪廓。由于軋輥具有S形曲線，在軸向移動(dòng)時(shí)使軋輥整個(gè)表面的間距發(fā)生了不同的變化，從而部分地改變了板材斷面的凸度，改善了板形。根據(jù)唐鋼實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，PC軋機(jī)在控制板型方面動(dòng)作簡便快捷，工作輥原始輥型可以為平輥，綜合考慮本次設(shè)計(jì)采用的是動(dòng)態(tài)PC軋機(jī)，比普通的四輥軋機(jī)多了2套軋輥交叉?zhèn)鲃?dòng)系統(tǒng)，比四輥WRS軋機(jī)的WR軸向移動(dòng)機(jī)