年產(chǎn)366萬(wàn)噸熱軋板帶鋼車間設(shè)計(jì)

年產(chǎn)366萬(wàn)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)的開(kāi)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)開(kāi)展雖快，但還遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于興旺國(guó)家水平。一些高性能的汽車用板，高強(qiáng)度鋼板仍有很大一局部需進(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(shū)要求，本車間設(shè)計(jì)年產(chǎn)量熱軋鋼卷366萬(wàn)噸；鋼種有普碳鋼，優(yōu)質(zhì)鋼和低合金鋼；產(chǎn)品規(guī)格為1.5~21㎜×900~1750㎜。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(yǔ)言編制了壓下規(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)Annualoutputof3.66milliontonsofhotrolledflatsteelplantprocessdesignAbstractWiththedevelopmentofournationaleconomy,variousindustriesofsteeldemandisincreasingdaybyday.Ourcountryatpresentthesteelindustrydevelopmentisfast,butarestillfarlowerthanthoseofdevelopedcountries.Somehigh-performancecarswithboard,highstrengthsteelplateisstillabigpartoftheneedtoimport.Thereasondesignstripworkshop.Accordingtothedesignplandescriptionsoftherequirement,theannualproductionworkshopdesignaboutgradesofhotrolledsteelcoilsof3.66milliontons;Akindofcarbon-steel,high-qualitysteelandlowalloysteel;Theproductspecificationfor1.5~21㎜x900~1750㎜.Thisworkshophalftheconventionalrollingprocess.Alltheslabcontinuouscastingslab.Toreducestockspecifications,simplifytherollingprocess,USESthefixedwidthpress.Inordertoimprovetheproductquality,theframebyfinishingallCVCrollingmill.Designcontentmainlyincludes:products,process,equipmentselectionandproductioncapacitycalculation,workshoplayout,environmentprotection,etc.Inordertoimprovethedesignefficiencyandquality.TheVBlanguageunderthepressureofrulesprogram;UsingCADdrawingworkshopfloorplan.Keywords:workshopdesign,strip,CVCrollingmill目錄1概述11.1熱軋板帶鋼開(kāi)展史1國(guó)外熱軋板帶的開(kāi)展1熱連軋技術(shù)開(kāi)展現(xiàn)狀3我國(guó)年產(chǎn)300萬(wàn)噸以上熱連軋板帶生產(chǎn)狀況31.2板帶鋼生產(chǎn)技術(shù)開(kāi)展趨勢(shì)4熱軋寬帶鋼開(kāi)展方向及市場(chǎng)4熱軋窄帶鋼開(kāi)展方向及市場(chǎng)51.3熱軋板帶生產(chǎn)工藝裝備的開(kāi)展6除磷技術(shù)的開(kāi)展6板型、板厚控制技術(shù)的開(kāi)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(wèn)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8板坯82.3產(chǎn)品特點(diǎn)92.3.1產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)9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15粗軋機(jī)組設(shè)備選擇15側(cè)壓設(shè)備的選擇16保溫裝置的選擇16精軋機(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26加熱制度27軋制制度28冷卻制度30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35粗軋機(jī)組的組成35精軋機(jī)組的組成356.2粗軋機(jī)主要參數(shù)確定35粗軋機(jī)R1參數(shù)確定35粗軋機(jī)R2參數(shù)確定386.3精軋機(jī)組主要參數(shù)確定40精軋機(jī)F1～F3的參數(shù)確定40精軋機(jī)F4～F7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制定軋制制度的原那么和要求46在保證設(shè)備能力允許的條件下盡量提高產(chǎn)量46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48粗軋溫度制度48粗軋速度制度49粗軋壓下制度517.3精軋壓下規(guī)程52精軋壓下量的分配52精軋速度制度53精軋軋制時(shí)間和周期確實(shí)定53精軋溫度制度567.4力能參數(shù)計(jì)算56軋制壓力計(jì)算56軋制力矩的計(jì)算577.5電機(jī)及軋輥強(qiáng)度校核57粗軋機(jī)組電機(jī)校核57精軋機(jī)組電機(jī)校核59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(kù)面積及起重運(yùn)輸729.1車間平面布置原那么729.2金屬流線型式729.3倉(cāng)庫(kù)面積確實(shí)定72確定倉(cāng)庫(kù)面積的原那么72原料倉(cāng)庫(kù)面積確實(shí)定72成品倉(cāng)庫(kù)面積確實(shí)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)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76綠化76水質(zhì)處理76噪音防治77大氣污染的防治77有害廢棄物的處理77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)的開(kāi)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)等的開(kāi)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)獲得了迅速和穩(wěn)定的開(kāi)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)歷了不同的開(kāi)展時(shí)期。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)開(kāi)展比擬緩慢,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)開(kāi)展的重要時(shí)期。同時(shí)連鑄技術(shù)開(kāi)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)的生產(chǎn)工藝過(guò)程是鋼鐵工業(yè)生產(chǎn)中自動(dòng)化控制技術(shù)最興旺的工序。60年代后新建的熱帶鋼軋機(jī)很快采用了軋制過(guò)程計(jì)算機(jī)控制，將熱軋板帶鋼軋機(jī)的開(kāi)展推向一個(gè)新的開(kāi)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(kāi)發(fā)無(wú)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0.8～1.2mm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,酸洗本錢(qián)高等。待技術(shù)開(kāi)展到故障率等降低后,才能經(jīng)濟(jì)地批量生產(chǎn)。國(guó)內(nèi)熱軋板帶鋼的開(kāi)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)的軋制中厚板局部于1958年7月先投產(chǎn)，1959年精軋機(jī)組投產(chǎn)，開(kāi)辟了我國(guó)寬帶鋼卷生產(chǎn)歷程。該軋機(jī)根本上是手動(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)的開(kāi)展歷程來(lái)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)一步開(kāi)展。近年我國(guó)熱連軋帶鋼生產(chǎn)開(kāi)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，那么帶鋼產(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)快速開(kāi)展以外,軋機(jī)國(guó)產(chǎn)化問(wèn)題也有了長(zhǎng)足進(jìn)步。目前由國(guó)外總承包的工程國(guó)產(chǎn)化率普遍到達(dá)70%以上，有的到達(dá)90%。而且一些工程已做到全部國(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，但已到達(dá)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20～23億人民幣，但采用國(guó)產(chǎn)中等厚度薄板坯僅需15～17億人民幣，其產(chǎn)量與國(guó)外生產(chǎn)線根本相同。(3)世界最新技術(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(wú)頭軋制技術(shù)，其在國(guó)外剛開(kāi)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(mén)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)家軋制中心承當(dāng)?shù)娜R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)開(kāi)展。事實(shí)說(shuō)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開(kāi)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外表質(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(guò)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(shuō)整體到達(dá)了國(guó)際平均水平，有的那么代表著當(dāng)代國(guó)際最新水平。國(guó)外軋鋼界專業(yè)人士說(shuō)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)線的蓬勃開(kāi)展是明顯受到國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)和相關(guān)行業(yè)開(kāi)展的拉動(dòng)，開(kāi)展的速度和規(guī)模從數(shù)量上適應(yīng)了需求。未來(lái)開(kāi)展重點(diǎn)，或者說(shuō)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，降低本錢(qián)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(kāi)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)域能夠到達(dá)和保持國(guó)際先進(jìn)水平。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，根本上做到產(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?！?〕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)間活套改為液壓活套?！?〕更新帶鋼層流冷卻系統(tǒng)。如新鋼的1580mm熱連軋?！?〕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(wàn)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(wàn)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(wàn)噸；馬鋼2250機(jī)組設(shè)計(jì)產(chǎn)能550萬(wàn)噸；武鋼2250機(jī)組設(shè)計(jì)產(chǎn)能400萬(wàn)噸；沙鋼1700mm熱連軋生產(chǎn)線設(shè)計(jì)產(chǎn)能450萬(wàn)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)2023年投產(chǎn)的有馬鋼1580生產(chǎn)線，設(shè)計(jì)年產(chǎn)量300萬(wàn)噸；防城港2050和1580生產(chǎn)線，設(shè)計(jì)年產(chǎn)量分別為460萬(wàn)噸和327萬(wàn)噸；攀西基地1780生產(chǎn)線，設(shè)計(jì)年產(chǎn)量400萬(wàn)噸；湛江1780和2250生產(chǎn)線，年產(chǎn)量分別為熱軋板帶材短流程、高效率化。這方面的技術(shù)開(kāi)展主要可分兩個(gè)層次：①常規(guī)生產(chǎn)工藝的革新。為了大幅度簡(jiǎn)化工藝過(guò)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(kāi)發(fā)和推廣應(yīng)用連鑄板坯直接熱裝與直接軋制技術(shù)。②薄板坯和薄帶坯的連鑄連軋和連續(xù)鑄軋技術(shù)是近十年來(lái)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(guò)程連續(xù)化。近代熱軋生產(chǎn)過(guò)程實(shí)現(xiàn)了連續(xù)鑄造板坯、連續(xù)軋制和連鑄與軋制直接銜接連續(xù)化生產(chǎn)，使生產(chǎn)的連續(xù)化水平大大提高。(3)采用自動(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)往往尚感缺乏，還急待開(kāi)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(kāi)發(fā)最活潑的一個(gè)領(lǐng)域。(4).開(kāi)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(lái)，由于工業(yè)開(kāi)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(kāi)發(fā)研究和重視。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)度鋼板為開(kāi)展目標(biāo)。由于將采用無(wú)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)模型為根底，采用細(xì)分的冷卻箱和緩慢冷卻裝置，開(kāi)發(fā)高精度的冷卻系統(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)也說(shuō)明了超薄熱軋帶鋼將成為熱軋寬帶鋼的另一個(gè)開(kāi)展方向?？梢灶A(yù)見(jiàn)，采用無(wú)頭軋制和低溫軋制工藝將是薄板坯連鑄直接軋制生產(chǎn)超薄帶鋼的主要開(kāi)展方向。對(duì)于30多家國(guó)外鋼鐵企業(yè)的產(chǎn)品調(diào)查說(shuō)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)比擬特殊的鋼鐵產(chǎn)品，其直供比例非常高，40%以上直接進(jìn)入廠家。通過(guò)對(duì)近五年的統(tǒng)計(jì)，可看出帶鋼消費(fèi)正以一個(gè)較快的速度開(kāi)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)開(kāi)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)在根底建設(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。增大帶鋼產(chǎn)品的優(yōu)質(zhì)比，調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，開(kāi)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、降低本錢(qián)、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，從而可以代替局部冷軋產(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)本錢(qián)，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)品根本飽和，厚度小于20mm的熱帶卻供不應(yīng)求。我國(guó)寬帶軋機(jī)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(guò)3×106t，這也是窄帶鋼的一個(gè)大市場(chǎng)。熱軋帶鋼在軋制過(guò)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)15～18MPa,采用屢次除鱗，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(lái)了一個(gè)新課題，薄板坯的氧化鐵皮在板坯外表很薄且很粘，氧化鐵皮很難去除，因此高壓水除鱗系統(tǒng)水壓高到達(dá)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(lái)一些問(wèn)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)噴嘴到板坯外表的距離和角度，以到達(dá)更高的除鱗效果；開(kāi)發(fā)新型高壓水流量噴嘴,使水流壓力高，且沖擊到板坯外表的水量小，從而減少板坯外表溫降，這是高壓水除鱗設(shè)備的開(kāi)展方向。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(kāi)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(lái)講,主要有原始凸度法、液壓彎輥法，調(diào)整軋輥凸度法，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，是目前開(kāi)展較快的板形控制法，但交叉軋輥帶來(lái)的較大的軸向力給設(shè)備設(shè)計(jì)帶來(lái)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)。本設(shè)計(jì)是年產(chǎn)366萬(wàn)噸的熱軋板帶鋼車間工藝設(shè)計(jì)。產(chǎn)品規(guī)格為：〔1.5～21〕mm×〔900～1750〕mm。所用鋼種為：普碳鋼、低合金鋼、優(yōu)質(zhì)鋼。本設(shè)計(jì)課題是年產(chǎn)366萬(wàn)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，開(kāi)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)開(kāi)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)開(kāi)展得較為成熟。在相關(guān)技術(shù)比擬完善的情況下，建立大型軋鋼廠可以節(jié)約很多在技術(shù)改良上的投資，可以在建成時(shí)就采用目前最先進(jìn)的技術(shù)，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。本設(shè)計(jì)的相關(guān)問(wèn)題有熱軋板坯熱裝熱送問(wèn)題。連鑄坯熱送熱裝指的是把無(wú)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(kù)、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(wèn)題：〔1〕煉鋼、軋鋼工序廠址地理位置要鄰近，工藝設(shè)備要適合熱送熱裝要求。〔2〕煉鋼、連鑄及軋鋼工序的綜合生產(chǎn)狀況正常穩(wěn)定，工序能力大致匹配?！?〕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(guò)程的可靠性?！?〕由于連鑄坯缺陷難以在線清理，煉鋼、連鑄工序必須具備無(wú)缺陷連鑄坯的生產(chǎn)技術(shù)?！?〕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(guò)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)600～700℃，有的高達(dá)800〔2〕連鑄坯裝爐及加熱控制，當(dāng)連鑄坯熱送到熱軋生產(chǎn)線時(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(wú)缺陷連鑄坯生產(chǎn)，加強(qiáng)各類事故的管理。例如：鑄坯外表縱裂是在結(jié)晶器內(nèi)產(chǎn)生，并在二冷段進(jìn)一步擴(kuò)展形成的。為了減少外表縱裂的發(fā)生率，在生產(chǎn)中應(yīng)改良結(jié)晶器冷卻和二次冷卻工藝?！?〕在板坯庫(kù)和加熱爐之間設(shè)有保溫坑，以滿足熱裝熱送工藝需要。本設(shè)計(jì)車間年產(chǎn)量熱軋鋼卷366萬(wàn)噸，車間生產(chǎn)方案如表2-1所示。表2-1車間生產(chǎn)方案表厚度〔㎜〕寬度〔㎜〕合計(jì)900~1000〔950〕1000~1100〔1050〕1100~1200〔1150〕1200~1300〔1250〕1300~1450〔1400〕1450~1650〔1600〕1650~1750〔1700〕產(chǎn)量〔104〕占比例〔％〕1.5~2.0〔1.8〕221314191191210027.322.0~4.5〔3.0〕18910101811149024.604.5~6.0〔5.5〕97861011156618.036.0~13〔10.0〕971059795615.3013~21〔20.0)987106865414.75合計(jì)產(chǎn)量〔104t)67444950544656366∕占比例(％)18.3112.0213.3913.6614.7512.5715.30∕100板坯板坯﹑產(chǎn)品品種和規(guī)格見(jiàn)下表2-2。板坯全部為連鑄坯，使用連鑄坯的優(yōu)點(diǎn)[3]：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本錢(qián)。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?？晒?jié)約能耗，噸鋼大致可節(jié)約熱能14萬(wàn)大卡，降低本錢(qián)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)格工程參數(shù)板坯連鑄坯厚度∕㎜280寬度∕㎜1150~1800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∕㎜1.5~21帶鋼寬度／㎜900~1750鋼卷內(nèi)徑∕㎜765鋼卷外徑∕㎜1968~2641單位寬度最大卷重∕㎏㎜-120本車間產(chǎn)品生產(chǎn)執(zhí)行GB-709-88標(biāo)準(zhǔn)，尺寸偏差見(jiàn)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，外表光潔性能高。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，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(wú)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(guò)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，那么對(duì)不均勻變形的敏感性越大，要保持板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)外表質(zhì)量。板帶鋼的外表質(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外表積最大的一種鋼材，故必須保證板帶材的外表質(zhì)量。無(wú)論是厚板或薄板，其外表都不得有氣泡、結(jié)疤、拉裂、刮傷、折疊、裂縫、夾雜和壓入氧化鐵皮等外表缺陷，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.硅鋼片外表的氧化鐵皮和外表光潔度就直接破壞磁性;深沖鋼板的外表氧化鐵皮會(huì)使沖壓件外表祖糙甚至開(kāi)裂，并使沖壓工模具迅速磨擬；至于不銹鋼板等特殊用途的板帶材，還需對(duì)它們提出特殊的外表技術(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≤4≤1500+10＞1500+15≤2000+10＞4~16＞2000~6000+25＞6000+30≤2000+15＞16~60＞2000~6000+30＞6000+40表2-4縱切帶鋼的寬度允許偏差〔㎜〕公稱寬度厚度≤4.0＞4.0~6.0＞6.0~8.0＞8.0≤160±0.5±0.8±1.0±1.2＞160-250±0.5±1.0±1.2±1.4＞250-600±1.0±1.0±1.2±1.4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)力學(xué)性能的要求不很嚴(yán)格。對(duì)甲類鋼鋼板，那么要求保證一定的強(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)，那么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。金屬平衡表如表2-5所示。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〔％〕11.5~2.010097.31.3981.70.8221.0102.77522.0~4.59097.51.0771.50.7181.092.30834.5~6.06697.70.8781.30.6761.067.55446.0~135698.10.6970.90.7751.057.085513~215498.30.5270.70.7531.054.9346合計(jì)36697.84.6561.23.7441.0374.656本設(shè)計(jì)是設(shè)計(jì)一年產(chǎn)量為366萬(wàn)噸的熱軋帶鋼車間，成品規(guī)格〔1.5~21〕㎜×900~1750㎜，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)熱連軋帶鋼比擬：(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(guò)定寬機(jī)，開(kāi)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(guò)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，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〔γ到α和α到γ〕，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(méi)有這一過(guò)程，而是采用結(jié)晶器快冷而后經(jīng)過(guò)二冷區(qū)緩冷，從而獲得比擬細(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(guò)再結(jié)晶來(lái)細(xì)化奧氏體晶粒，但再加熱前的冷卻使局部合金元素隨碳化物氮化物析出，再次加熱只有有限的局部能溶解，損失了一局部可強(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。(1〕薄板坯連鑄連軋的優(yōu)點(diǎn)①工藝簡(jiǎn)化、設(shè)備減少、生產(chǎn)線短，從而大幅度降低了根本建設(shè)投資，使得噸鋼投資下降19%～34%。②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。③成材率提高約2%～3%，能耗降低約20%，從而降低了生產(chǎn)本錢(qián)，使噸鋼本錢(qián)降低。〔2〕薄板坯連鑄連軋的缺乏[2]①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(guò)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(guò)了短流程。②CSP生產(chǎn)的大局部是低附加值產(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(lái)。③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。④短流程本錢(qián)低。工藝流程緊湊、簡(jiǎn)化、投資本錢(qián)低、能源消耗低。⑤常規(guī)熱連軋帶鋼生產(chǎn)工藝，通常采用200~28⑥板坯厚度200mm以上，長(zhǎng)度一般為4.5~9m〔亦有到達(dá)12.5m〕，具有一定容量的板坯庫(kù)，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。⑦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(guò)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?！?〕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(lái)的開(kāi)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(wàn)噸，目前薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)量還難到達(dá)。(2)產(chǎn)品定位：考慮到本設(shè)計(jì)車間的將來(lái)開(kāi)展，以后需要生產(chǎn)的產(chǎn)品可能為轎車用板、高韌性管線鋼、造船和橋梁用高強(qiáng)度鋼等。產(chǎn)品品種較多，像轎車用板等外表質(zhì)量要求較高。目前薄板坯連鑄連軋工藝在外表質(zhì)量和品種上難以滿足，高質(zhì)量產(chǎn)品生產(chǎn)尚處于開(kāi)發(fā)實(shí)驗(yàn)階段，如汽車面板、超深沖鋼板和高外表要求的鋼板、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200~300mm,而薄板坯連鑄連軋一般為50~100mm。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。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、3∕4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)架粗軋機(jī)布置方案[1]?！?〕全連續(xù)式軋機(jī)：指軋件自始至終沒(méi)有逆向軋制道次。其粗軋機(jī)由5～6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?！?〕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?！?〕3/4連續(xù)式：粗軋機(jī)組1～2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(wàn)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3-23/4連續(xù)式粗軋機(jī)的布置形式半連續(xù)式粗軋機(jī)常見(jiàn)的幾種布置形式如下：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)的布置形式軋鋼機(jī)是完成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(guò)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，考慮以下原那么：〔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)的開(kāi)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，根本上都已經(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)破碎軋件外表的氧化鐵皮。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。立輥軋機(jī)與定寬壓力機(jī)比擬：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(yú)尾；而側(cè)壓機(jī)邊部凸出量較小，水平軋制后產(chǎn)生的魚(yú)尾較小，甚至無(wú)，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：①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擬均勻，故頭尾形狀得以優(yōu)化，減輕了頭尾部舌頭和魚(yú)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。②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。③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。④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，此車間選用定寬壓力機(jī)。保溫裝置的選擇保溫裝置位于精軋和粗軋之間，用于改善中間坯溫度均勻性和減少帶坯頭尾溫差改善中間坯溫度均勻性和減少頭尾溫差，使帶坯全長(zhǎng)溫度較為均勻。粗軋機(jī)出口設(shè)置熱板卷箱是減少帶坯溫降的一個(gè)有效方法，并且還具有以下優(yōu)點(diǎn)：使帶坯全長(zhǎng)溫度較為均勻，進(jìn)一步消除水印；有利于二次氧化鐵皮的消除，提高產(chǎn)品外表質(zhì)量。原由：①粗軋機(jī)出口中間坯長(zhǎng)度可達(dá)100m，為減少頭尾溫差，設(shè)保溫罩。②為了軋制薄規(guī)格的產(chǎn)品和特殊鋼種而設(shè)置加熱器。熱卷箱布置在粗軋機(jī)之后，飛剪機(jī)之前。采用熱卷箱的作用有：①保溫：當(dāng)坯厚為25mm時(shí)一般溫降速率可達(dá)100℃/min，而采用熱卷箱時(shí)那么只有3.6℃②均溫：帶坯頭尾交換，使尾部處于板卷中心，可保持幾乎恒定的溫度分布。精軋機(jī)不用升溫軋制，電力消耗降低約10％。③提高成材率：可使處理事故時(shí)間增長(zhǎng)到8～9min，熱卷箱起到了中間坯料的貯存于緩沖作用，并可增大卷重。④改善產(chǎn)品質(zhì)量，擴(kuò)大可軋品種范圍。⑤可縮短車間長(zhǎng)度，節(jié)省輸送輥道，減少投資等。⑥熱卷箱與中間坯切頭剪斷機(jī)、焊接機(jī)聯(lián)合使用，可實(shí)現(xiàn)熱帶鋼全連續(xù)無(wú)頭軋制或半無(wú)頭軋制，提高成材率約0.5~1.5％，生產(chǎn)率提高20％。采用熱卷箱的效果：降低開(kāi)軋溫度，精軋機(jī)組不用升速軋制，降低電能約10%，降低精軋機(jī)組功率約15%，大大減少了設(shè)備投資。精軋機(jī)組布置在粗軋機(jī)組中間輥道或熱卷箱的后面。它的設(shè)備主要包括切頭飛剪前輥道、切頭飛剪導(dǎo)板、切頭飛剪測(cè)速裝置、邊部加熱器、切頭飛剪及切頭收集裝置、精軋除磷箱、精軋前立輥軋機(jī)、精軋機(jī)、活套裝置、精軋機(jī)進(jìn)出口導(dǎo)板、精軋機(jī)除塵裝置、精軋機(jī)換輥裝置等。〔1〕精軋機(jī)選型目前世界上高精度軋機(jī)以PC軋機(jī)、HC軋機(jī)和CVC軋機(jī)應(yīng)用最多。①PC軋機(jī)PC軋機(jī)目前已成為當(dāng)前開(kāi)展最快的板形控制技術(shù)，其工作原理是通過(guò)改變交叉角的大小改變軋輥的等效凸度來(lái)控制板形和凸度，它的主要優(yōu)點(diǎn)是[5]：〔a)凸度控制范圍大，精度高；〔b)輥形曲線簡(jiǎn)單，軋輥管理簡(jiǎn)化；〔c)輥頸強(qiáng)度不受限制，軋制能力得到提高〔減少軋制道次〕；〔d)PC軋機(jī)和在線磨輥裝置配合使用，具有控制板凸度能力和局部高點(diǎn)，延長(zhǎng)輥?zhàn)邮褂弥芷凇Ｆ淙秉c(diǎn)是：〔a)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，維修量大；〔b)存在軸向力和無(wú)法防止軋輥磨損造成的局部高點(diǎn)。②HC軋機(jī)HC是英文HighControlMill的簡(jiǎn)稱。該軋機(jī)輥系由上下對(duì)稱的三對(duì)輥組成，即工作輥、中間輥和支撐輥，其中中間輥可軸向移動(dòng)，并配置液壓彎輥裝置，因此具有很強(qiáng)的板形控制能力。目前這種新型軋機(jī)已廣泛用于冷軋、熱軋及平整機(jī)生產(chǎn)中。③CVC軋機(jī)CVC軋機(jī)是由西馬克公司在日本HC軋機(jī)根底上于1983年研制成功的一種新型軋機(jī)，是一種連續(xù)可變的凸度軋機(jī)。其工作輥〔WR〕磨成S型，上下兩根軋輥180o對(duì)稱擺放，以便形成對(duì)稱的輥縫，軋輥的相對(duì)竄動(dòng)形成連續(xù)變化凸度〔CVC〕，它的優(yōu)點(diǎn)是[5]：〔a)操作簡(jiǎn)便；〔b)機(jī)器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易改造；〔c)換輥方便，完成一次換輥操作只需幾分鐘；〔d)板凸度控制能力強(qiáng)，工作輥軸向移動(dòng)±100mm，可調(diào)輥縫100～500μm，與彎輥裝置配合那么有600μm；〔e)應(yīng)用范圍廣，CVC技術(shù)無(wú)論對(duì)于熱軋還是冷軋，也不管是軋制黑色或者有色極薄帶都非常實(shí)用。實(shí)際上CVC軋機(jī)的軋輥調(diào)整機(jī)構(gòu)可以稱為輥縫萬(wàn)能調(diào)整機(jī)構(gòu)。CVC軋機(jī)的缺點(diǎn)是：〔a)易蛇形；〔b)軋輥形狀特殊，磨削困難。CVC軋機(jī)與PC軋機(jī)的比擬①調(diào)節(jié)范圍：PC軋機(jī)軋輥交叉角為1°時(shí)，軋輥凸度可達(dá)1000μm；CVC軋機(jī)工作輥軸向移動(dòng)±100mm，可調(diào)輥凸度100～500μm，與彎輥裝置配合那么有600μm。②調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)：PC軋機(jī)需要安裝角度調(diào)整和側(cè)推力支承兩套機(jī)構(gòu)，結(jié)構(gòu)復(fù)雜；CVC軋機(jī)的軋輥機(jī)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單許多[14]。③軸向力：PC軋機(jī)軸向力很大，這亦是限制交叉角進(jìn)一步加大的主要因素。PC軋機(jī)的軸向力最大可達(dá)軋制力的10%，為2000KN，而CVC軋機(jī)一般僅為200KN左右[14]。④彎輥力：PC軋機(jī)軋輥交叉，限制了彎輥力的加大，一般最大為800～1000KN，而CVC軋機(jī)彎輥力可以加大到1500KN甚至2000KN。另外，PC軋機(jī)軋輥交叉點(diǎn)與軋制寬度中心線重合難，軋件亦跑偏。當(dāng)然，CVC軋機(jī)亦有其缺點(diǎn)：譬如CVC軋輥曲線易被磨損破壞，輥間接觸應(yīng)力分布呈S形使支撐輥和工作輥磨損嚴(yán)重不均，降低了軋輥的壽命[15]。近幾年用西馬克—德馬克公司技術(shù)建設(shè)的熱連軋機(jī)都采用了CVCplus機(jī)型。CVCplus是在CVC技術(shù)上的改良，該技術(shù)與WRB技術(shù)相結(jié)合，可完成大范圍的糾偏，有效地?cái)U(kuò)展了CVC系統(tǒng)對(duì)板形的調(diào)整能力，特別是半無(wú)頭軋制中需動(dòng)態(tài)改變輥型凸度時(shí)，該系統(tǒng)可提高板帶凸度和實(shí)現(xiàn)最正確的軋件平直度。另外，CVCplus軋機(jī)可以實(shí)現(xiàn)帶負(fù)荷竄輥，并通過(guò)軋輥橫移策略提高軋輥壽命。根據(jù)以上比照分析并參照馬鋼2250熱軋生產(chǎn)線，本設(shè)計(jì)中的精軋機(jī)組方案選用CVC軋機(jī)。圖3-4CVC軋機(jī)圖3-5HC軋機(jī)圖3-6PC軋機(jī)〔2〕精軋機(jī)布置為提高軋機(jī)生產(chǎn)能力，提高卷重，增大精軋機(jī)速度，滿足最大卷重的需要，精軋機(jī)組采用7機(jī)架布置。7個(gè)機(jī)架均配有彎輥裝置，均為全液壓壓下AGC。〔3〕精軋機(jī)前立輥軋機(jī)F1E精軋機(jī)前立輥軋機(jī)附著在F1精軋機(jī)前面，他的主要功能是進(jìn)一步控制帶鋼寬度。該軋機(jī)具有一定的控寬能力。該軋機(jī)上配有AWC的反應(yīng)功能，前饋功能?！?〕邊部加熱器邊部加熱器的功能是將中間帶坯的邊部溫度補(bǔ)償?shù)脚c中部溫度一致。帶坯在軋制過(guò)程中。邊部溫降大于中部溫降，溫差約100℃，邊部溫差大，在帶鋼橫斷面上晶粒組織不均勻，性能差異大，同時(shí)還將造成軋制中邊部裂紋和對(duì)軋輥嚴(yán)重的不均勻磨損。其功能是：將邊部溫度加熱補(bǔ)償?shù)脚c中部溫度一致。邊部25mm處可提高溫升50邊部加熱器從其開(kāi)展史上看,有U形和C形兩種結(jié)構(gòu)。C形加熱器以其在大間隙時(shí)仍具有高的熱效率和對(duì)中間坯板形的良好適應(yīng)性而得到廣泛應(yīng)用，此處選用電磁感應(yīng)加熱型邊部加熱器。這種加熱器的加熱溫度可以調(diào)節(jié)，適用于各種鋼種。(5)切頭飛剪切頭飛剪位于粗軋機(jī)組出口側(cè)，精軋除磷箱前。它的功能是將進(jìn)入精軋機(jī)的中間帶坯的低溫尾端和形狀不良的頭尾端切掉，以便帶坯順利通過(guò)精軋機(jī)組和輸出輥道，送到卷取機(jī)，防止穿帶過(guò)程中卡鋼和低溫頭尾在軋輥外表產(chǎn)生輥印。設(shè)置切頭飛剪的原因：①頭尾溫度比中間低，在精軋機(jī)組軋制時(shí)長(zhǎng)使工作輥產(chǎn)生壓痕，使帶鋼卷外表產(chǎn)生輥印缺陷，影響質(zhì)量。②軋件易產(chǎn)生跑偏，造成卡鋼事故。③打滾困難，易造成散卷。定尺飛剪應(yīng)該保證良好的剪切質(zhì)量——定尺精確、切面整齊和較寬的定尺調(diào)節(jié)范圍，同時(shí)還要有一定的剪切速度。為了滿足上述要求，飛剪的結(jié)構(gòu)和性能，在剪切過(guò)程中必須滿足以下要求：剪刃的水平速度應(yīng)該等于或稍大于軋件的運(yùn)動(dòng)速度；兩個(gè)剪刃應(yīng)具有最正確的剪刃間隙；剪切過(guò)程中，剪刃最好作平面平移運(yùn)動(dòng)，即剪刃垂直于軋件的外表；飛剪要按照一定的工作制度來(lái)工作，以保證定尺長(zhǎng)度；飛剪的運(yùn)動(dòng)構(gòu)件的加速度和質(zhì)量應(yīng)力求最小，以減小慣性力和動(dòng)負(fù)荷。飛剪的類型很多，主要有圓盤(pán)式飛剪、雙滾筒式飛剪、曲柄連桿式飛剪，滾筒式飛剪，曲柄回轉(zhuǎn)杠杠式飛剪等。此處采用曲柄連桿式切頭剪。(6)帶鋼冷卻裝置[19]出精軋后要將帶鋼從800～900℃迅速冷卻到600℃壓力噴射冷卻優(yōu)點(diǎn)：水冷為連續(xù)狀，沒(méi)有間斷現(xiàn)象，呈紊流狀態(tài)噴射到鋼板外表；可噴射到需要冷卻的部位；鋼板上下外表冷卻差異顯著。缺點(diǎn)：比冷卻特性很低；冷卻效率不高；水消耗量大，水的飛濺嚴(yán)重，冷卻不均勻；對(duì)水質(zhì)的要求較高，噴嘴容易堵塞，水的利用率較低。適用范圍：適用于一般冷卻使用或因其穿透性好而適用于水氣膜較厚的環(huán)境。層流冷卻：從虹吸管吸取的無(wú)壓或低壓水經(jīng)冷卻管自由地落到帶材外表,沖破帶鋼外表的蒸汽膜,隨后緊貼帶鋼外表而不反濺，形成層流而帶走大量熱量的冷卻。優(yōu)點(diǎn)：此冷卻效率較高；水流呈層流狀態(tài)，可獲得很強(qiáng)的冷卻能力；鋼板的上下外表和縱向冷卻均勻。缺點(diǎn)：冷卻區(qū)距離長(zhǎng)；極管之間有一定的距離，達(dá)不到橫向冷卻均勻；對(duì)水質(zhì)的要求較高，噴嘴容易堵塞；設(shè)備龐雜，維護(hù)量較大且難度高。適用范圍：適用于強(qiáng)冷卻時(shí)，如熱軋板出口處。根據(jù)鋼種與帶鋼厚度的不同，層流冷卻方法主要分為：前段冷卻、后段冷卻、帶鋼頭、尾部不噴水三種。超快冷卻技術(shù)[23]：為了在軋制過(guò)程中實(shí)現(xiàn)短時(shí)、快速、準(zhǔn)確控溫，而常規(guī)的層流冷卻、氣霧式冷卻等技術(shù)，由于冷卻速度不高而難以滿足這個(gè)要求，因此促使人們開(kāi)發(fā)出一種新型的冷卻系統(tǒng)—超快冷卻系統(tǒng)。超快冷卻系統(tǒng)具有以下特點(diǎn)：①冷卻速度足夠大，有超常規(guī)冷卻能力；②冷卻水與鋼板的熱交換更加充分有效；③冷卻水噴灑形式能滿足快速熱交換要求；④有新型的冷卻設(shè)備。水幕冷卻：從條狀縫隙噴嘴自由落下的呈連續(xù)穩(wěn)定、透明平滑的帷幕狀的水流沖破帶材外表的冷卻水層和蒸汽層與帶材直接接觸而帶走大量熱量的冷卻方式——亦稱水幕層流冷卻。優(yōu)點(diǎn)：此冷卻特性最高；水流呈層流狀態(tài)，冷卻速度快、冷卻區(qū)距離短、對(duì)水質(zhì)的要求不高、易維護(hù)。缺點(diǎn)：鋼板上下外表及整個(gè)冷卻區(qū)冷卻不均勻；可調(diào)節(jié)的冷卻速度范圍較小。適用范圍：不僅可用于板帶鋼輸出輥道上的冷卻，也可用于連軋機(jī)機(jī)架間的冷卻。雖然水幕冷卻具有較強(qiáng)的冷卻能力，但據(jù)克虜伯公司對(duì)三種冷卻方式實(shí)驗(yàn)結(jié)果說(shuō)明，水幕冷卻均勻性不及層流冷卻，所以目前許多廠家仍以層流冷卻方式為主。本設(shè)計(jì)也擬采用層流冷卻[6]。〔7〕卷取機(jī)卷取機(jī)位于精軋機(jī)輸出輥道末端，由卷取機(jī)入口側(cè)導(dǎo)板、夾送輥、助卷輥、卷筒等設(shè)備組成。它的功能是將精軋機(jī)組這種的帶鋼以良好的卷形，緊緊地?zé)o擦傷的卷成鋼卷。卷取機(jī)是在高速且有較大沖擊力的非常惡劣的條件下進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)的設(shè)備，其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，故障率高。所以對(duì)卷取機(jī)的性能有特殊要求[7]：①卷取機(jī)剛度高，不易變形；②耐反復(fù)沖擊的高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)；③保持高機(jī)械精度的結(jié)構(gòu)；④設(shè)備結(jié)構(gòu)應(yīng)利于檢修和維護(hù)；⑤發(fā)生故障率低的機(jī)械結(jié)構(gòu)。為了保證軋件在輸出輥道上能“拉直〞運(yùn)行，軋機(jī)、輥道、卷取速度需匹配；帶鋼頭部出精軋末架，未被卷取前，輥道速度超前10%~20%于末架軋機(jī)軋制速度；卷取過(guò)程中卷取速度應(yīng)與軋制速度同步；帶鋼尾部離開(kāi)末架軋機(jī)后，輥道速度要滯后20%~40%于帶鋼速度。卷取機(jī)設(shè)置：帶鋼厚度不同，冷卻所需要的輸出輥道長(zhǎng)度亦不同，因此出現(xiàn)幾種不同非卷取機(jī)設(shè)置方案。在距末架精軋機(jī)190m處裝置三臺(tái)卷取機(jī)，滿足高速和產(chǎn)量要求；對(duì)于厚度2.5～3mm以下的薄帶鋼，在60m近處再裝設(shè)2～3臺(tái)近距離卷取機(jī)；只在距精軋末架約120m處裝設(shè)三臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)卷取機(jī)。地下式卷取機(jī)具有生產(chǎn)效率高，便于卷取寬且厚的帶鋼，卷曲速度快而且鋼卷密實(shí)，節(jié)省空間。此設(shè)計(jì)選用3架地下式卷取機(jī)去滿足生產(chǎn)要求。在軋制之前，要將板坯進(jìn)行加熱，其目的在于提高板坯的塑性，降低變形抗力及改善內(nèi)部組織和性能，以便于軋制加工。加熱爐主要型式有：推鋼式連續(xù)加熱爐，步進(jìn)式連續(xù)加熱爐，滑軌式加熱爐。推鋼式連續(xù)加熱爐：靠推鋼機(jī)完成爐內(nèi)運(yùn)料任務(wù)的連續(xù)加熱爐。料坯在爐底或在用水冷管支撐的滑軌上滑動(dòng)，在后一種情況下可對(duì)料坯實(shí)行上下兩面加熱。爐底水管通常用隔熱材料包覆，以減少熱損失。為減小水冷滑軌造成的料坯下部的“黑印〞，近年來(lái)采用了使料坯與水管之間具有隔熱作用的“熱滑軌〞。有的小型連續(xù)加熱爐采用了由特殊陶質(zhì)材料制成的無(wú)水冷滑軌，支撐在由耐火材料砌筑的基墻上，這種爐子叫“無(wú)水冷爐〞。步進(jìn)式連續(xù)加熱爐：靠爐底或水冷金屬梁的上升、前進(jìn)、下降、后退的動(dòng)作把坯料一步一步地移送前進(jìn)的連續(xù)加熱爐。爐子有固定爐底和步進(jìn)爐底，或者有固定梁和步進(jìn)梁。優(yōu)點(diǎn)：運(yùn)料靈活，必要時(shí)可將爐料全部排出爐外；料坯在爐底或梁上有間隔地?cái)[開(kāi)，可較快地均勻加熱；完全消除了推鋼式爐的拱鋼和粘鋼故障，因而使?fàn)t的長(zhǎng)度不受這些因素的限制。爐子生產(chǎn)能力大?？杉訜岣鞣N形狀尺寸的鋼坯。爐子長(zhǎng)度不受推鋼比的限制。外表不會(huì)有劃痕，并且鋼坯的黑印也少，加熱質(zhì)量好?？梢詼?zhǔn)確計(jì)算和控制加熱時(shí)間，便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。缺點(diǎn)是：①結(jié)構(gòu)復(fù)雜、設(shè)備重量大、投資大、施工安裝要求嚴(yán)格。②當(dāng)爐溫過(guò)高時(shí)，爐內(nèi)氧化鐵皮會(huì)發(fā)生熔化并落在步進(jìn)梁的縫隙處，容易造成堵塞，影響步進(jìn)梁的工作?；壥郊訜釥t：外表易擦傷，易于翻爐，板坯尺寸和爐子長(zhǎng)度受到限制，爐子排空困難，勞動(dòng)條件差。綜合以上原因，此處選擇步進(jìn)式連續(xù)加熱爐。生產(chǎn)工藝流程是把產(chǎn)品生產(chǎn)工序按次序排列起來(lái)，它直接關(guān)系到整個(gè)設(shè)計(jì)能否滿足設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)的要求。根據(jù)產(chǎn)品的要求以及對(duì)生產(chǎn)工藝方案的分析，確定生產(chǎn)工藝流程，并繪制車間生產(chǎn)工藝流程圖，如以下圖4-1所示。圖4-1工藝流程簡(jiǎn)圖本設(shè)計(jì)采用傳統(tǒng)軋制和直接軋制〔CC-DR〕〔ContinuousCasting-directRolling〕相結(jié)合的工藝。直接軋制〔CC-DR〕〔預(yù)留〕：當(dāng)連鑄和連軋機(jī)生產(chǎn)方案相匹配時(shí)，外表質(zhì)量和內(nèi)部質(zhì)量合格的高溫連鑄坯經(jīng)標(biāo)記后，從連鑄機(jī)輸出輥道經(jīng)邊角加熱器輸入輥道送到邊角加熱器加熱后，溫度可達(dá)1100℃直接熱裝軋制〔DHCR〕：當(dāng)連鑄和連軋機(jī)生產(chǎn)方案相匹配時(shí)，外表質(zhì)量和內(nèi)部質(zhì)量合格的連鑄坯經(jīng)標(biāo)記后，從連鑄機(jī)輸送輥道送來(lái)，經(jīng)加熱爐輸入輥道直接送到爐后的裝料輥道進(jìn)行裝爐加熱，裝爐溫度大于或等于850℃熱裝軋制〔HCR〕：經(jīng)標(biāo)記后的質(zhì)量合格的熱連鑄坯，主要從邊角加熱器輸入輥道，或從加熱爐輸入輥道送往第二、第三板坯庫(kù)用電動(dòng)夾鉗起重機(jī)吊到保溫坑內(nèi)堆放。根據(jù)生產(chǎn)方案，熱板坯從保溫坑吊上過(guò)跨車，運(yùn)到第一板坯跨升降機(jī)，再用上料起重機(jī)吊到加熱爐輸入輥道上送往加熱爐加熱，平均裝爐溫度為600℃冷裝軋制〔CCR〕：經(jīng)冷卻、火焰清理、標(biāo)記后的合格連鑄坯，由過(guò)跨車和輥道送到本車間板坯庫(kù)，用電動(dòng)夾鉗起重機(jī)堆放。按生產(chǎn)方案，冷裝板坯可以通過(guò)三號(hào)過(guò)跨車將第二、第三板坯跨的板坯送到第一板坯跨，再用電動(dòng)夾鉗起重機(jī)吊到步進(jìn)梁移送機(jī)上向前移送，然后用上料起重機(jī)吊到加熱爐輸入輥道上，或者由一號(hào)和二號(hào)過(guò)跨車送到第一板坯跨一號(hào)和二號(hào)升降機(jī)，由上料起重機(jī)吊到加熱爐輸入輥道上。板坯由加熱爐輸入輥道送往裝爐輥道進(jìn)行裝爐。高溫連鑄坯被送到設(shè)有邊部加熱器的軋制線輥道上，此局部輥道的兩側(cè)設(shè)有電感應(yīng)邊部加熱器對(duì)在前進(jìn)過(guò)程中的連鑄坯進(jìn)行加熱，使坯料的溫度到達(dá)設(shè)定值。假設(shè)軋制速度比連鑄速度慢，那么將送來(lái)的坯料存放到板坯跨內(nèi)的保溫坑內(nèi)待軋。連鑄坯一般加熱到1200～1250℃，局部碳素鋼和某些低合金鋼采用低溫出爐工藝，可略降50～100℃。熱板坯首先經(jīng)高壓水除鱗,去除外表氧化鐵皮，然后用定寬壓力機(jī)對(duì)其定寬，以調(diào)節(jié)板坯寬度和提高除鱗效果。定寬壓力機(jī)對(duì)板坯進(jìn)行一道次寬度側(cè)壓，最大側(cè)壓量為350mm，一般為100～200mm。定寬后的板坯進(jìn)入四輥可逆式軋機(jī)R1，其與立輥機(jī)架E1靠近布置。板坯在E1R1上軋制1～3道次后經(jīng)輥道送至R2四輥可逆式粗軋機(jī)軋制1～3道次，軋成厚度40～帶坯經(jīng)過(guò)精軋機(jī)組F1～F7，軋制成1.5～21mm的成品帶鋼。為確保帶鋼的厚度精度，在精軋機(jī)上設(shè)有動(dòng)作靈敏、控制精度高的液壓AGC厚度自動(dòng)控制系統(tǒng)，在F1～F7上還采用了CVC軋機(jī)。F1～F7精軋機(jī)為減少軋制功率，提高帶鋼外表質(zhì)量，采用了軋制工藝潤(rùn)滑油[8]。在軋制過(guò)程中配以動(dòng)態(tài)彎輥系統(tǒng)進(jìn)行板形動(dòng)態(tài)調(diào)整。實(shí)現(xiàn)了板形的閉環(huán)控制。為檢測(cè)板形而設(shè)置板形儀、平直度儀以及厚度儀寬度儀、高溫計(jì)等設(shè)置于F7精軋機(jī)的出口。成品帶鋼經(jīng)精軋機(jī)組的輸出輥道上的層流冷卻裝置，將帶鋼冷卻到規(guī)定的卷取溫度，由三臺(tái)助卷式液壓卷取機(jī)〔一臺(tái)備用〕卷取成鋼卷。卷取后的鋼卷，由卸卷小車將鋼卷從卷取機(jī)卸出，經(jīng)升降機(jī)下降，由鋼卷運(yùn)輸鏈接受鋼卷，然后由鋼卷運(yùn)輸鏈系統(tǒng)運(yùn)輸。經(jīng)輥式打捆機(jī)打捆后，用鋼卷小車送到鋼卷升降機(jī)托住鋼卷，鋼卷升降機(jī)下降鋼卷運(yùn)輸鏈接受然后由鋼卷運(yùn)輸鏈系統(tǒng)運(yùn)送。對(duì)需要檢查的鋼卷那么送到檢查線，翻開(kāi)鋼卷進(jìn)行檢查。鋼卷經(jīng)稱重、噴印后，根據(jù)下一步的工序決定鋼卷的流向。供冷軋廠的熱軋鋼卷，在熱軋鋼卷庫(kù)中由吊車卸下堆放、冷卻。為防止塌卷，在熱鋼卷庫(kù)先堆放一至兩天后，再兩層堆放，冷卻后運(yùn)走。作為熱軋廠發(fā)貨的鋼卷需經(jīng)成品卷取樣裝置抽樣檢查。(1)板坯驗(yàn)收按“連鑄坯技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)〞的規(guī)定執(zhí)行。連鑄坯技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)如下[2]：〔a)外形和尺寸公差必須符合以下要求見(jiàn)下表4-1。〔b)外表質(zhì)量應(yīng)全部為無(wú)缺陷的合格板坯〔如熱軋帶鋼中發(fā)現(xiàn)分層、夾雜、結(jié)疤缺陷，連鑄廠應(yīng)負(fù)100%的責(zé)任〕。表4-1板坯外形和尺寸公差工程厚度寬度長(zhǎng)度鐮刀彎上下彎公差㎜±15±15±30長(zhǎng)坯≤40短坯≤20長(zhǎng)坯≤40短坯≤20〔2〕板坯堆垛標(biāo)準(zhǔn)。板坯堆垛按以下板坯堆放標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)下表4-2。表4-2板坯堆垛標(biāo)準(zhǔn)工程垛高垛間距離每垛堆放塊數(shù)參數(shù)Max2800㎜1350㎜Max10塊(3)板坯直接軋制要求。CC-DR坯目標(biāo)溫度為1100℃，誤差不得超過(guò)–50(4)板坯裝爐規(guī)定：(a)把板坯實(shí)際的標(biāo)號(hào)與計(jì)算機(jī)在稱量核對(duì)點(diǎn)終端上顯示的板坯號(hào)和軋制方案表上板坯號(hào)對(duì)照，三者必須一致。(b)對(duì)尺寸形狀和外表質(zhì)量目測(cè)異常的板坯要進(jìn)行實(shí)測(cè)，檢查其是否符合板坯技術(shù)條件中的有關(guān)規(guī)定。(c)板坯稱量機(jī)的實(shí)測(cè)重量與輸入連鑄機(jī)側(cè)計(jì)算機(jī)理論重量之間的誤差不得超過(guò)±200kg，如超重警報(bào)，那么實(shí)測(cè)尺寸并進(jìn)行計(jì)算，當(dāng)偏差在允許范圍內(nèi)方可進(jìn)入軋制線。(d)對(duì)于溫度在1050℃以上的板坯，直接裝入邊部加熱器，對(duì)于溫度低于1050(e)異常板坯的判定與處理：檢查工程不合規(guī)定者視為異常板坯，返送回連鑄廠，作缺號(hào)處理。(5)板坯加熱順序：溫度在1050℃以上的板坯直接裝入邊部加熱器，由輥道直接送至軋制線進(jìn)行軋制。溫度低于1050加熱制度選擇的好壞對(duì)提高車間的生產(chǎn)能力和改善產(chǎn)品質(zhì)量有極大的影響。加熱制度包括加熱溫度、加熱時(shí)間和加熱速度[9]。(1)加熱目的：〔a)提高金屬的塑性；〔b)降低變形抗力；〔c)使鋼錠的溫度均勻，減少因溫差所造成的應(yīng)力。有利于加工的進(jìn)行；〔d)改善鋼材的內(nèi)部結(jié)晶組織、消除軋制中所造成的內(nèi)應(yīng)力。以到達(dá)生產(chǎn)所需要的機(jī)械性能和物理性能。(2)加熱要求：〔a)制定合理的加熱工藝；〔b)對(duì)鋼的加熱溫度嚴(yán)格控制在規(guī)定的范圍內(nèi)；〔c)加熱終了鋼坯的溫度必須均勻；〔d)防止產(chǎn)生各種加熱缺陷。(3)加熱溫度加熱溫度選擇主要是確保在加工時(shí)金屬有足夠的塑性。根據(jù)合金相圖、塑性圖及再結(jié)晶圖即所謂“三圖〞定溫的原那么確定加熱溫度。加熱最高溫度應(yīng)低于固相線100～150℃，現(xiàn)場(chǎng)的加熱溫度也可根據(jù)實(shí)際情況來(lái)確定其加熱溫度。一般低碳鋼溫度范圍較大，高碳鋼和高合金鋼加熱范圍較小。比方含碳量為0.1～0.4%的鋼，加熱溫度范圍通常為800～1200℃；而一些不銹耐熱鋼的溫度范圍為1000～1150℃；又如Ni合金的溫度范圍只在1025～1150℃之間。因此對(duì)高合金鋼加熱時(shí)一般要嚴(yán)格控制其加熱溫度范圍。加熱速度加熱速度是指在單位時(shí)間內(nèi)鋼的溫度變化。加熱速度應(yīng)根據(jù)某溫度范圍金屬的塑性和導(dǎo)熱性來(lái)確定。一般坯料加熱可分為兩個(gè)時(shí)期。第一個(gè)時(shí)期是在低溫帶加熱時(shí)期，這個(gè)時(shí)期由于金屬塑性和導(dǎo)熱性教差，容易造成金屬的外層溫差過(guò)大而導(dǎo)致熱應(yīng)力過(guò)大，很容易造成裂紋缺陷。特別是合金鋼塑性和導(dǎo)熱性更差，此時(shí)要慢速加熱。另外有些鋼種加熱到相變溫度時(shí)將產(chǎn)生很大的組織應(yīng)力，因此在該溫度中要進(jìn)行一段保溫；第二個(gè)時(shí)期是指高溫帶加熱時(shí)期是指即指當(dāng)金屬加熱到700～800℃以后，這時(shí)的金屬導(dǎo)熱性和塑性顯著提高，可采取快速加熱。對(duì)高溫坯料要采取快速加熱的方法。坯料由裝爐到出爐所采取的加熱速度根本分為兩類：變速加熱和不變速加熱?！?〕加熱時(shí)間加熱時(shí)間是指金屬裝爐后加熱到加工要求溫度所需要的時(shí)間。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式或者現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)可以確定加熱的時(shí)間。本設(shè)計(jì)參考馬鋼2250設(shè)計(jì)，采用F?黑斯公式τ=KS/(1.24-S)〔4-1〕式中:τ—加熱時(shí)間，小時(shí)；S——鋼坯厚度，米；K——系數(shù)，一面加熱取K=22.7，二面加熱取K=13。坯料在加熱爐內(nèi)的加熱的溫度因鋼種而異，視具體工藝實(shí)際而定。軋制制度是工藝設(shè)計(jì)的核心[27]。本設(shè)計(jì)精軋機(jī)選用CVC軋機(jī)[9]。軋制制度的設(shè)計(jì)的關(guān)鍵在于確定合理的工藝參數(shù)，主要包括：(1)壓下制度具體內(nèi)容詳見(jiàn)后面工藝規(guī)程制定及參數(shù)計(jì)算。(2)速度制度對(duì)可逆式機(jī)座R1、R2采用梯形速度圖。對(duì)咬入不成問(wèn)題的采用全速咬入，全速軋制，否那么采用低速咬入，高速軋制，低速拋出。對(duì)于精軋機(jī)組采用一級(jí)加速的軋制方法。(3)溫度制度坯料粗軋開(kāi)軋溫度通常在1050～1180℃，精軋溫度通常為950～1000℃，精軋終軋溫度通常為850～900℃，卷取溫度通常為650℃(4)張力制度張力是連軋過(guò)程中最活潑的因素，軋制線線上能否進(jìn)行高水平的完成帶鋼的軋制過(guò)程，在于對(duì)張力的控制。機(jī)架間的張力主要和帶鋼的硬度、厚度和寬度有關(guān)。對(duì)于硬、厚、寬的帶鋼采用較大的張力。反之，那么采用微張力軋制。機(jī)架間的張力是通過(guò)活套來(lái)自動(dòng)調(diào)節(jié)的。(5)輥型制度a)精軋機(jī)組采用CVC輥型。b)軋輥外表的每次重車量為0.5～5mm,重磨量為0.01～0.5mm。c)換輥制度,本設(shè)計(jì)采用快速換輥技術(shù),各機(jī)架軋輥換輥周期如表4-3所示。表4-3各機(jī)架軋輥換輥周期軋輥粗軋機(jī)R1粗軋機(jī)R2精軋機(jī)組工作輥支撐輥工作輥支撐輥換輥周期1次∕3周2次∕周1次∕周2-3次∕班F1-F3:1次∕2周F4-F7:1次∕周〔6〕軋制活套張力制度活套控制給所有的前一個(gè)主傳動(dòng)控制發(fā)出速度修正信號(hào)。當(dāng)兩個(gè)機(jī)架的秒流量不同時(shí)，他們之間的帶鋼長(zhǎng)度也相應(yīng)地變化，這樣會(huì)導(dǎo)致活套高度和角度的變化。(a)軋機(jī)中沒(méi)有帶鋼時(shí)的參考值換輥操作時(shí)活套必須抬起，位置參考值可到達(dá)最大值。一旦到達(dá)位置并且在一個(gè)可調(diào)的延時(shí)后伺服閥，那么必須通過(guò)關(guān)閉節(jié)止閥關(guān)斷并使控制器無(wú)效，而且在這個(gè)位置活套能夠通過(guò)鎖檜鎖住，活套能夠通過(guò)手工操作調(diào)節(jié)。當(dāng)下一塊帶鋼進(jìn)入軋制時(shí)，這種方式必須能夠互鎖。(b)進(jìn)入軋機(jī)時(shí)的參考值帶鋼進(jìn)入兩相鄰機(jī)架時(shí)，活套通過(guò)位置控制以一個(gè)恒定的速度向上運(yùn)動(dòng)以便接觸到帶鋼。在帶鋼拋尾前，通過(guò)軋機(jī)物料跟蹤產(chǎn)生一個(gè)信號(hào)，開(kāi)始連續(xù)減少活套的角度參考值，活套立即降低到軋線下面，原因是大的活套量可能會(huì)引起帶鋼進(jìn)入下一機(jī)架時(shí)產(chǎn)生折疊。此時(shí)前一機(jī)架慢慢減速，但帶鋼張力保持恒定。(c)機(jī)架無(wú)負(fù)載，活套控制就被關(guān)斷，同時(shí)對(duì)位置控制器實(shí)際活套值必須設(shè)定為新的參考值，這樣防止活套產(chǎn)生進(jìn)一步的運(yùn)行。(7)軋制潤(rùn)滑制度所有軋機(jī)入口處都安裝有乳化液噴淋集管，用于輥縫潤(rùn)滑，用于減少軋輥磨損和軋輥彎曲程度并且提高帶鋼的外表質(zhì)量。〔a〕輥縫潤(rùn)滑系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)輥縫潤(rùn)滑系統(tǒng)的主要優(yōu)點(diǎn)是延長(zhǎng)了工作輥的使用壽命，減少重車次數(shù)；生產(chǎn)薄帶時(shí)減少了軋制力和軋制扭矩；減少了剪應(yīng)力，改善了帶鋼的外表質(zhì)量和深沖性能；降低了生產(chǎn)本錢(qián)；減少了能量消耗?！瞓)輥縫潤(rùn)滑系統(tǒng)的工作原理在現(xiàn)在的軋制生產(chǎn)過(guò)程中，輥縫潤(rùn)滑系統(tǒng)已經(jīng)被廣泛采用。輥縫潤(rùn)滑設(shè)計(jì)成散狀噴射系統(tǒng)安裝在精軋機(jī)架F1～F6后。每個(gè)機(jī)架配備了獨(dú)立的輥縫潤(rùn)滑系統(tǒng)。通過(guò)靜態(tài)油管混合器產(chǎn)生對(duì)上下工作輥單獨(dú)進(jìn)行噴射的離散乳化液，在機(jī)架入口側(cè)，離散乳化液通過(guò)噴嘴噴射到工作輥上。因?yàn)殡x散物不穩(wěn)定，故沒(méi)有傾存成分穩(wěn)定的離散物，所以在潤(rùn)滑前應(yīng)立即進(jìn)行混合。不同寬度的帶鋼的乳化液流量對(duì)應(yīng)一個(gè)不同的恒定值，寬度方向乳化液流量的理論值是40～50升/秒。如果偏差超過(guò)20%，在帶鋼軋制完成后，供油系統(tǒng)完全停止工作，相應(yīng)油閥也關(guān)閉。(1)冷卻形式：層流冷卻。(2)控制卷取溫度的冷卻方式[10]：a)前段冷卻：帶鋼上下部對(duì)稱噴水，適用于厚度大于1.6mm的普碳鋼帶；b)后段冷卻：其噴水方式僅是上部噴水，適用于厚度小于1.6mm的普碳鋼帶。帶鋼的頭部尾部不噴水是指在帶鋼的頭部尾部1000mm處不噴水。有頭部不噴水、尾部不噴水和頭尾部均不噴水的三種情況，具體冷卻方式根據(jù)產(chǎn)品要求確定。(1)卷取工藝制度[11](a)對(duì)精軋來(lái)料的要求精軋操作要確保帶鋼頭部的平直度，防止帶鋼頭部浪形、軋破與甩尾現(xiàn)象。卷取操作時(shí)要看清來(lái)料的頭部偏斜情況，及時(shí)與精軋進(jìn)行聯(lián)系。(b)精軋機(jī)輸出輥道速度的設(shè)定根據(jù)帶鋼的厚度，采用不同的速度校正系數(shù)及超前率，確保帶鋼正常運(yùn)行。為了防止帶鋼外表劃傷，輸出輥道不允許有不轉(zhuǎn)的輥?zhàn)?，被轉(zhuǎn)輥?zhàn)硬辉试S超過(guò)2個(gè)。(c)層流冷卻的設(shè)定由精軋機(jī)輸出的帶鋼在進(jìn)入卷取機(jī)以前，由于對(duì)帶鋼組織和性能方面的要求，必須使其冷卻到所要求的卷取溫度。(d)夾送輥輥縫的設(shè)定和壓緊。為了保證夾送輥和帶鋼直接接觸，夾送輥的輥縫值應(yīng)按帶鋼厚度設(shè)定，原那么上輥縫的大小應(yīng)小于帶鋼厚度。(e)卷取張力的設(shè)定為使帶材卷取時(shí)保持一定張力，必須使最小規(guī)格的坯料軋成的最厚規(guī)格的成品的長(zhǎng)度大于精軋機(jī)出口和卷取機(jī)的距離，否那么，要對(duì)冷卻輥道進(jìn)行速度控制，利用前后轉(zhuǎn)速差建立卷取張力。(2)卷取步驟：階段一：卷取機(jī)準(zhǔn)備卷取下一個(gè)帶鋼速度控制激活，速度參考值設(shè)定為最后一個(gè)機(jī)架的帶鋼速度加上一個(gè)超前值；階段二：開(kāi)始卷取，帶鋼頭部開(kāi)始進(jìn)入1號(hào)助卷輥；階段三：卷筒張力的建立，在卷取1～1.5圈后卷筒膨脹，在卷筒和帶鋼的外表將產(chǎn)生靜態(tài)摩擦力。此時(shí)卷筒上建立張力，速度處于超前值。隨著卷徑的增長(zhǎng)，電機(jī)的轉(zhuǎn)矩將平穩(wěn)地增加使帶鋼的張力到達(dá)一個(gè)恒定的值；階段四：卷取，在卷取過(guò)程中為了保證帶鋼的張力恒定需要在線計(jì)算電機(jī)的轉(zhuǎn)矩。當(dāng)帶鋼尾部離開(kāi)最后一個(gè)機(jī)架，夾送輥必需承當(dāng)全部的張力；階段五：帶鋼尾部位于層流冷卻區(qū)并到達(dá)減速位，為了使帶鋼尾部停下來(lái)，卷取機(jī)與夾送輥減速。這個(gè)降低過(guò)程必須是一個(gè)緩慢的斜坡；階段六：帶鋼尾部位于夾送輥時(shí)，卷筒的速度控制參考值以恒定的減速度下降，同時(shí)必須考慮助卷輥仍然壓在鋼卷上并產(chǎn)生一定的制動(dòng)力矩；階段七：卷筒停車時(shí)，當(dāng)帶尾定位與預(yù)定位時(shí)，卷筒停車；階段八：卸卷，當(dāng)卸卷車運(yùn)送鋼卷到傳送線時(shí)，卷筒以低速反轉(zhuǎn)。當(dāng)小車到達(dá)終點(diǎn)時(shí)停止[15]。卷筒工作制度：卷筒由空心軸體和四個(gè)扇形塊組成。扇形塊呈放射狀安置在軸體的周圍。由軸體的柱塞推動(dòng)扇形塊使卷筒膨脹或收縮。為了保證卷取完畢的鋼卷能夠順利的從卷筒上卸卷，卷筒在卷取前先預(yù)膨脹，在卷取1圈到1圈半時(shí)卷筒完全膨脹。此時(shí)張力將到達(dá)完全張力的90%，在接下來(lái)的卷取過(guò)程中這個(gè)張力仍將保持。當(dāng)卷取完畢并停止，卸卷小車的提升輥道以適宜的壓力接觸到鋼卷下外表，卷筒收縮確保卸卷順利。助卷輥工作制度：三個(gè)助卷輥安裝在卷筒的周圍，助卷輥具有以下功能：〔1〕引導(dǎo)帶鋼的頭部纏上卷筒并在卷筒完全膨脹建立起預(yù)期的張力之前使帶鋼緊緊纏繞在卷筒上；〔2〕當(dāng)帶鋼尾部離開(kāi)夾送輥時(shí)，通過(guò)助卷輥確保帶卷的最后幾卷不松散；〔3〕在帶鋼進(jìn)入之前，助卷輥切換到速度控制，以卷筒的速度加一個(gè)超前值轉(zhuǎn)動(dòng)，卷筒建立張力后，助卷輥翻開(kāi)，降速到卷筒的速度；〔4〕當(dāng)帶鋼的尾部進(jìn)入卷取機(jī)前的側(cè)導(dǎo)位，助卷輥降速到帶鋼速度減去一個(gè)滯后值并壓靠在鋼卷上；〔5〕可以防止在卷取過(guò)程中帶鋼被損壞和劃傷。助卷輥的自動(dòng)操作模式如下：〔1〕當(dāng)卷取機(jī)準(zhǔn)備卷取下一卷帶鋼時(shí)，助卷輥將以帶鋼的速度加上一個(gè)超前