中厚板軋制車間設(shè)計(jì)

1.前言

建國(guó)以來到2000年前后我國(guó)厚板軋機(jī)發(fā)展比較緩慢，這一時(shí)期我國(guó)共計(jì)擁有25套中厚板軋機(jī)，其原設(shè)計(jì)能力為1600萬t/a左右。鞍鋼1958年投產(chǎn)的半連續(xù)軋板廠和武鋼1968年投產(chǎn)的軋板廠的2800/2800mm厚板軋機(jī)，這兩套厚板軋機(jī)均為原蘇聯(lián)設(shè)計(jì)和制造，是當(dāng)時(shí)我國(guó)最大和比較完善的中厚板生產(chǎn)設(shè)備，設(shè)計(jì)產(chǎn)品規(guī)格為（4～50）×1000～2500×（4000～18000）mm。

50、60年代大煉鋼鐵時(shí)期和其后，我國(guó)自行設(shè)計(jì)制造了一大批2300～2800mm中厚板軋機(jī)并建于各省骨干鋼鐵企業(yè)中。舞陽鋼鐵公司1978年建成投產(chǎn)一套4200mm特厚板軋機(jī)，完全由國(guó)內(nèi)自力更生進(jìn)行設(shè)計(jì)和制造建設(shè)的。90年代初期上海浦鋼、鞍鋼、邯鋼、首鋼（秦皇島廠）引進(jìn)的4200、4300、3000、3450mm四套厚板軋機(jī)及生產(chǎn)線的二手設(shè)備，國(guó)內(nèi)做必要改造并補(bǔ)齊相應(yīng)配套設(shè)施而較快地建成投產(chǎn)。

我國(guó)到2000年前后已有的25套中厚板軋機(jī)按輥身長(zhǎng)度劃分情況如下：6套輥身長(zhǎng)度3450～4300mm軋機(jī)；5套輥身長(zhǎng)度2800～3000mm軋機(jī)；14套輥身長(zhǎng)度2300～2500mm軋機(jī)。

從以上軋機(jī)分析，有14套軋機(jī)的輥身長(zhǎng)度為2300～2500mm，從而在半個(gè)世紀(jì)以來我國(guó)所生產(chǎn)的寬度2000mm及以下中厚鋼板占據(jù)了市場(chǎng)的主導(dǎo)地位，鋼板厚度主要是5（6）～25mm。這就是至今我們習(xí)慣于把中厚板、厚板、寬厚板軋機(jī)籠統(tǒng)地稱為中厚板軋機(jī)的原因。而現(xiàn)在，為了和國(guó)際接軌以統(tǒng)稱為厚板軋機(jī)前面冠以輥身長(zhǎng)度為宜。

在僅擁有25套厚板軋機(jī)的年代，能生產(chǎn)的鋼板寬度到3000mm的軋機(jī)為6套，能生產(chǎn)板寬到4100mm的軋機(jī)僅有2套（鞍鋼、舞鋼）；能生產(chǎn)鋼板厚度100mm以上的軋機(jī)有3套（鞍鋼、舞鋼、濟(jì)鋼），舞鋼4200mm特厚板軋機(jī)設(shè)計(jì)最大產(chǎn)品厚度為250mm、試生產(chǎn)過最大厚度達(dá)300mm。舞鋼4200mm特厚板軋機(jī)和鞍鋼的4300mm厚板軋機(jī)都生產(chǎn)國(guó)防工業(yè)和造艦艇用的厚鋼板；舞鋼為三峽工程生產(chǎn)了船閘用95×3750×12000mm的厚鋼板。

上述的25套厚板軋機(jī)經(jīng)幾次技術(shù)改造普遍都裝備了厚度控制系統(tǒng)，各中厚板廠在三輥勞特式更新為四輥式軋機(jī)時(shí)普遍將軋輥長(zhǎng)度加長(zhǎng)了。這批厚板軋機(jī)改造后其產(chǎn)品品種、鋼板尺寸精度、板材的性能質(zhì)量等都有所擴(kuò)大和提高，尤其受市場(chǎng)需求的拉動(dòng)產(chǎn)量普遍提高，25套厚板軋機(jī)實(shí)際年產(chǎn)量超過2000萬t。但是，由于受原來種種條件的限制，其技術(shù)裝備水平還是不高，有些重要的新技術(shù)還難以采用，其產(chǎn)量、品種、規(guī)格及尺寸精度、產(chǎn)品質(zhì)量等方面都還遠(yuǎn)不能滿足國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門的發(fā)展需要和科學(xué)技術(shù)現(xiàn)代化的要求。這就是從2001年開始至今還在大批地建設(shè)新型現(xiàn)代化厚板軋機(jī)的緣故，尤其是建4100mm以上寬厚板軋機(jī)。

原有的這25套厚板軋機(jī)除個(gè)別的被拆除或淘汰之外，在下面第2節(jié)中均列入相應(yīng)輥身長(zhǎng)度級(jí)別的一覽表中。鞍鋼半連軋廠1996年原地進(jìn)行改造時(shí)已將原來2800/1700mm半連續(xù)軋機(jī)拆除。

我國(guó)現(xiàn)有和在建（含計(jì)劃建）的厚板軋機(jī)按軋機(jī)輥身長(zhǎng)度3000mm以下及3000mm以上分類：(1)我國(guó)3000mm以下中厚板軋機(jī)

序號(hào)公司（工廠）名投產(chǎn)/改造時(shí)間軋機(jī)規(guī)格和型式設(shè)計(jì)軋機(jī)能力*1產(chǎn)品規(guī)格

（mm）（mm）

粗軋機(jī)精軋機(jī)（萬噸/年）厚度寬度

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1鞍鋼集團(tuán)公司中板廠粗軋改造：2000

精軋改造：1993.92500二輥2450四輥60（120）4.5-221400-2000

2安陽鋼鐵集團(tuán)公司中板廠2006粗軋

1996精軋2800四輥2800四輥100（150）6-401400-2440

3五礦營(yíng)口中板有限責(zé)任公司2003.3粗軋

1988.12精軋2800二輥（二手）2500四輥65（120）4.5-401500-2500

4天津天盾中板廠19942400四輥2400四輥1005-251400-2000

5天津鋼鐵公司中板廠2500四輥（新）2500四輥（新）60（100）5-251600-2000

6濟(jì)南鋼鐵公司中板廠2005.2粗軋更新

1989精軋2500四輥2500四輥65（100）5-251400-2000

7海第一鋼鐵公司中板廠19722300二輥2300四輥256-201600-2000

8南京鋼鐵集團(tuán)公司中板廠1994.9

2006.12更新粗軋2800四輥（更新）2700四輥

（2500）

更換主電機(jī)80（100）5-25（30）1400-2100以上

9馬鞍山鋼鐵集團(tuán)公司中板廠1975.42350二輥2450四輥50（100）6-301500-2000

10太原鋼鐵集團(tuán)公司五軋廠1966.82300二輥2300四輥406-201600-2000

11酒泉鋼鐵公司中板廠1998.92800四輥50（90）6-601500-2500

12新余鋼鐵公司中板廠1994.9/2008改造2500四輥2900四輥（新）1605-1001600-2800

13重慶鋼鐵公司第五軋鋼廠1984.4/20032750二輥（更新）2450四輥65（120）6-401500-2000

14昆明鋼鐵公司第二軋鋼廠19712300三輥306-251400-2000

15韶關(guān)鋼鐵公司中板廠1996.122500四輥55（80）6-401400-2000

16唐山建城鋼鐵公司中厚板廠2350四輥506-401500-2000

17江蘇西城（江陰）鋼鐵公司2007年2800四輥6010-501500-2500

18江蘇飛達(dá)公司中厚板廠約2005年11月約2800四輥6010-501500-2500

19福鼎龍安鋼鐵公司20062800二輥2350四輥805-251400-2000

產(chǎn)能合計(jì)1255（1685）

注：（）中為實(shí)際產(chǎn)能或可達(dá)到產(chǎn)能

上述中中3000mm以下厚板軋機(jī)按輥身長(zhǎng)度分類如下：

13套輥身長(zhǎng)度2300～2500mm軋機(jī)，產(chǎn)能745（1065）萬t/a；6套輥身長(zhǎng)度2700～2900mm軋機(jī)，產(chǎn)能510（620）萬t/a；合計(jì)19套2300～2900mm軋機(jī)，產(chǎn)能1255（1685）萬t/a。

（2）3000mm以上厚板軋機(jī)

序號(hào)公司（工廠）名投產(chǎn)/改造時(shí)間軋機(jī)規(guī)格和型式設(shè)計(jì)軋機(jī)能力*1產(chǎn)品規(guī)格

（mm）（mm）

粗軋機(jī)精軋機(jī)（萬噸/年）厚度寬度

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1鞍鋼新軋鋼有限公司厚板廠1993.7/2003.94300四輥100（130）6-1501400-4100

2首鋼秦皇島板材有限公司1993.33450四輥50（80）6-501000-3000

（二手）

3首鋼總公司厚板廠1996.12/2003.13500四輥60（100）6-501500-3200

（更新）

4舞陽鋼鐵公司特厚板廠19784200四輥80（120）8-2501500-4000

5邯鄲鋼鐵集團(tuán)公司第一中板廠1993.93000四輥50（90）5-251400-2500

（二手）

6濟(jì)南鋼鐵公司厚板廠1998.2/2001.123200四輥3500四輥）80（200）6-1001500-3200

（二手）（新）

7新疆八一鋼鐵公司厚板廠*2計(jì)劃2008.124200四輥3500四輥100（140）6-802000-4000

（二手）

8武漢鋼鐵集團(tuán)公司軋板廠1968.8/1999.32800四輥3000四輥808-501500-2700

9柳州鋼鐵公司中板廠1998.7精軋（更新）

2004粗軋3000四輥3000四輥60（120）6-601500-2500

10南鋼3500中厚板卷廠2004.9——3500爐卷軋機(jī)100卷：2.5-20

板：4.5-501600-2500

1600-3200

11韶鋼3450中厚板廠2005.3——3450四輥式100板：9-401500-3200

12安陽鋼鐵公司3450中厚板（卷）廠2005.9——3450爐卷軋機(jī)110（卷：2.5-20）

板：4.5-50（1500-2500）

1500-3200

13新余鋼鐵公司3800厚板廠2005.43800四輥3800四輥80（120）6-1001500-3560

14華菱股份湘潭鋼鐵公司1號(hào)3800厚板廠2005.103800四輥3800四輥120（140）6-1201500-3600

15華菱股份湘潭鋼鐵公司2號(hào)3800厚板廠2008.8——3800四輥100（8）12-1201500-3600

16寶鋼集團(tuán)公司5000寬厚板廠FM：2005.3

RM：2008.125000四輥5000四輥1805-150900-4800

（400）

17首鋼秦皇島板材公司4300寬厚板廠2006.104300四輥4300四輥120（180）5-1001500-4100

18沙鋼集團(tuán)公司5000寬厚板廠（1號(hào)線）2006.12——5000四輥1505-150900-4800

19舞鋼公司4100厚板廠2007.24100四輥4100四輥100（120）6-801500-3900

20鞍鋼集團(tuán)公司營(yíng)口5500/5000寬厚板廠2008年底5500四輥5000四輥2005-150900-5300

（400）

21五礦營(yíng)口中板有限公司寬厚板廠計(jì)劃2009年8月5000四輥5000四輥2005-150900-4800

（400）

22包鋼集團(tuán)公司3800厚板廠2007年9月（3800四輥）3800四輥120（150）6-1001500-3600

23萊鋼集團(tuán)公司4300厚板廠2008年12月4300四輥4300四輥1805-1001500-4100

24武鋼集團(tuán)鄂城4300厚板廠2008年10月（4300四輥）4300四輥120（160）5-1001500-4100

25寶鋼集團(tuán)羅涇4200厚板廠2008年3月4200四輥4200四輥1605-2001800-4000

26天津鋼鐵公司中板廠（塘沽新建）2006年6月3500四輥3500四輥1506-602000-3300

27邯鋼集團(tuán)3500第二中厚板廠2006年6月3500四輥1006-501500-3200

（80）

28唐山中厚板材有限公司3500中厚板廠2006年8月3500四輥3500四輥1505-802000-3300

29太鋼集團(tuán)臨汾公司中厚板廠2005（粗）3400四輥3300四輥1206-801500-3000

/2007（精）

30河北普陽鋼鐵公司中厚板廠2005.103500四輥806-501500-3200

31河北敬業(yè)集團(tuán)軋鋼公司2006年二季度3000四輥3000四輥1005-501000-2700

32河北文豐實(shí)業(yè)中板廠2004年二季度2800二輥3000四輥80（120）6-601500-2600

33河南安陽永興鋼鐵公司2005年一期（3500四輥）3500四輥80（120）6-601500-3200

34河南西峽漢冶中板廠2005.8二手3200四輥3500四輥1206-1201500-3300

35江蘇無錫兆順中厚板廠2005年3300四輥3300四輥1206-601500-3000

（3500）（3500）

36河南南陽漢冶鋼鐵公司厚板廠2008年3800四輥1208-1201500-3000

37貴州水城鋼鐵公司中厚板廠3500四輥1006-601500-3300

（100）

38福建三明鋼鐵公司中厚板廠2007年3月（3000四輥）3000四輥80（120）5-501000-2700

39重鋼公司長(zhǎng)壽新廠址厚板廠計(jì)劃20094100四輥4100四輥1806-1201500-3800

/2010年

40河北敬業(yè)集團(tuán)軋鋼公司計(jì)劃2009年（3800四輥）3800四輥150（180）6-601600-3600

41沙鋼集團(tuán)5000寬厚板廠（二號(hào)線）計(jì)劃2009年7月5000四輥1755-502500-4800

42河南漢冶鋼鐵公司厚板廠2008年底4100四輥4100四輥130（180）6-1201500-3800

43邯鋼集團(tuán)第三中厚板廠預(yù)計(jì)2009年3500四輥1006-1001500-3300

44江蘇興澄特鋼公司中厚板卷廠計(jì)劃2009年9月3500爐卷軋機(jī)100卷：2.5-20

板：5-501500-2500

1500-3200

45江西九江鋼鐵公司中厚板廠預(yù)計(jì)2009年9月3500四輥3500四輥1306-601500-3300

46廣東珠海奧裕豐鋼鐵公司厚板廠預(yù)計(jì)2009年10月3500四輥3500四輥1406-601500-3300

47寧波鋼鐵有限公司寬厚板廠計(jì)劃2009年9月4300四輥4300四輥1605－1501300-4100

48江蘇興澄特鋼公司寬厚板廠計(jì)劃2010年2月4300四輥4300四輥1656－300900-4100

49華菱股份湘鋼5000/5000寬厚板廠預(yù)計(jì)20105000四輥5000四輥2006－400900-4800

/2011年

50沙鋼5000/5000寬厚板廠（3號(hào)線）預(yù)計(jì)2011年5000四輥5000四輥2205－300900-4800

51唐鋼集團(tuán)公司5000寬厚板廠預(yù)計(jì)2010年10月5000四輥150（5）6－150900-4800

52天津鋼鐵公司5000寬厚板廠預(yù)計(jì)2011年5000四輥150（5）6－150900-4800

53首鋼寶業(yè)公司（樂亭）寬厚板廠預(yù)計(jì)2011年5000四輥5000四輥200（5）6－150900-4800

54寶鋼股份羅涇分公司5000寬厚板廠預(yù)計(jì)20105000四輥5000四輥1605－200900-4800

/2011年

55廣西防城港鋼鐵項(xiàng)目寬厚板軋機(jī)預(yù)計(jì)20105500四輥5500四輥～2505－150900-5300

/2011年（5000）（400）

56舞鋼公司5000/5000寬厚板軋機(jī)預(yù)計(jì)2010年5000四輥5000四輥180（220）5－400900-4800

57濟(jì)鋼集團(tuán)公司4300寬厚板廠預(yù)計(jì)2010年4300四輥4300四輥1805－1001500-4100

產(chǎn)能合計(jì)7320（8190）

注：*1.（）中為實(shí)際產(chǎn)能或可能達(dá)到的產(chǎn)能。

*2.浦鋼公司的厚板廠為2010年上海世博會(huì)已停產(chǎn)，4200/3500厚板軋機(jī)設(shè)備遷建在八一鋼廠。

*3.序號(hào)42-46、51-53、55軋機(jī)的設(shè)計(jì)產(chǎn)能、產(chǎn)品規(guī)格是參照同類軋機(jī)的。

*4.受世界性金融危機(jī)影響，上述中在建和計(jì)劃建的厚板軋機(jī)投產(chǎn)時(shí)間可能有變化。

上述中3000mm以上厚板軋機(jī)已投產(chǎn)的37套軋機(jī)按輥身長(zhǎng)度分：20套輥身長(zhǎng)度3000～3500mm軋機(jī)，產(chǎn)能1870（2280）萬t/a；5套輥身長(zhǎng)度3800mm軋機(jī)，產(chǎn)能540（630）萬t/a；9套輥身長(zhǎng)度4100～4300mm軋機(jī)，產(chǎn)能1090（1370）萬t/a；3套輥身長(zhǎng)度5000mm軋機(jī)，產(chǎn)能530萬t/a。合計(jì)37套3000～5000mm軋機(jī)，產(chǎn)能4030（4810）萬t/a。在建及計(jì)劃建的20套軋機(jī)分類如下：6套輥身長(zhǎng)度3500～3800mm軋機(jī)，產(chǎn)能720（750）萬t/a；4套輥身長(zhǎng)度4100～4300mm軋機(jī)，產(chǎn)能685萬t/a；10套輥身長(zhǎng)度5000～5500mm軋機(jī)，產(chǎn)能1885（1925）萬t/a；合計(jì)20套在建及計(jì)劃建軋機(jī)，產(chǎn)能3290（3360）萬t/a。

我國(guó)現(xiàn)代厚板軋機(jī)是21世紀(jì)開始建設(shè)，雖然時(shí)間上較晚但建設(shè)速度很快，已建和在建4100mm以上厚板軋機(jī)為24套，其中以4300mm和5000mm軋機(jī)規(guī)格較多

現(xiàn)代厚板軋機(jī)主要參數(shù)（實(shí)例）

序號(hào)軋機(jī)技術(shù)參數(shù)5000mm寬厚板軋機(jī)4300mm厚板軋機(jī)

粗軋機(jī)精軋機(jī)*1粗軋機(jī)*1精軋機(jī)

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1軋機(jī)型式四輥可逆式四輥可逆式四輥可逆式四輥可逆式

2工作輥尺寸（mm）Φ1240/1140×5100Φ1210/1110×5300Φ1210/1110×4300Φ1210/1110×4600

3支撐輥尺寸（mm）Φ2300/2100×4950Φ2300/2100×4950Φ2200/2000×4200Φ2200/2000×4200

4軋制壓力（工作、kN）1000001000009000090000

5軋機(jī)模數(shù)(kN/mm)≥8500（實(shí)測(cè)）8400（測(cè)試）≥9000≥9000

6主電機(jī)功率、轉(zhuǎn)數(shù)2×8000KW2×10000KW2×7200KW2×9000KW

0±40/80r/min0±50/120r/min0±40/80r/min0±50/120r/min

7最大軋制速度（m/s）0±2.6/5.2±3.0/7.3±2.53/5.06±3.16/7.60

8最大軋制額定2×19102×19102×17202×1720

力矩(kN-m)最大2×3820(O.L200%)22×3820(O.L200%)2×4300(O.L225%)2×4300(O.L225%)

×4775(O.L250%)2×4298(O.L225%)

9機(jī)械行程最大開口度1100最大開口度550最大開口度400最大開口度400

壓下（mm）（新輥）（新輥）（新輥）（新輥）

速度（mm/s）最大70mm/s最大50mm/s最大25mm/s最大25mm/s

10液壓柱塞直徑（mm）Φ1650Φ1650Φ1580Φ1580

壓下系統(tǒng)壓力（BAR）max.290max.290max.290max.290

(AGC)最大、有效行程（mm）95/8595/85110110

位置精度（mm）0.010.01速度5mm/s速度5mm/s

11工作輥彎輥力（kN/側(cè)）……max.4000kN/側(cè)……max.4000kN/側(cè)

12工作輥移動(dòng)……±150mm（CVCPLUS）……±150mm(SMARTCROWN)

13工作輥換輥方式快速換輥快速換輥快速換輥快速換輥

注：*1軋機(jī)出口設(shè)立輥

上述中所列厚板軋機(jī)最大軋制壓力為100000kN、單位輥身長(zhǎng)度軋制力達(dá)20kN/mm和20.9kN/mm，單位輥身長(zhǎng)軋機(jī)功率為2.0kW/mm和2.09kW/mm，均超過日本20世紀(jì)70年代所建的厚板軋機(jī)。厚板軋機(jī)剛度模數(shù)為8500～9000kN/mm，這項(xiàng)參數(shù)接近日本現(xiàn)有2套5500mm厚板軋機(jī)的9467kN/mm。

我國(guó)5000mm及4300mm四輥軋機(jī)支承輥?zhàn)畲笾睆綖?300mm及2200mm，日本上世紀(jì)共建有4套5500mm四輥寬厚板軋機(jī)，其支承輥直徑為2400mm。

我國(guó)5000mm及4300mm寬厚板軋機(jī)最大軋機(jī)速度為7.0～7.6m/s，已超過日本JFE水島廠5500mm寬厚板軋機(jī)7.5m/s的最大速度。

厚板軋制的效能和質(zhì)量關(guān)鍵取決于軋機(jī)本身的剛度、軋機(jī)的力能參數(shù)及所具備的功能，在此基礎(chǔ)上要有良好的軟件及先進(jìn)的操作技術(shù)?，F(xiàn)代厚板軋機(jī)應(yīng)具備的特性和控制功能主要是：

（1）軋機(jī)牌坊及其整體的剛度高；

（2）軋機(jī)具有足夠大的軋制壓力，能進(jìn)行控制軋制；

（3）粗軋道次軋機(jī)能輸出大的力矩，而成品軋制階段速度要高，這必然要求主電機(jī)功率要大；

（4）必需配備有功能很強(qiáng)的液壓AGC系統(tǒng)；

（5）工作輥液壓彎輥系統(tǒng)也是必備的，工作輥竄動(dòng)（WRS）隨板型控制方式而設(shè)；

（6）選擇先進(jìn)實(shí)用的板型控制（凸度及平直度控制）系統(tǒng)；

（7）附設(shè)立輥用于頭尾液壓短行程控制（SSC）及全長(zhǎng)自動(dòng)寬度控制（AWC）；

（8）運(yùn)用Hy.AGC或者再加上立輥SSC，用于板坯粗軋前幾道次矩形化軋制，即平面形狀控制。

我國(guó)近10年來新建并投產(chǎn)的厚板軋機(jī)其裝備水平按軋機(jī)規(guī)格在3500mm以上的軋機(jī)基本都具有現(xiàn)代化水平。3500mm這一級(jí)有3套中厚板卷軋機(jī)（爐卷軋機(jī)或預(yù)留卷取爐），其裝備水平較高并設(shè)有立輥及AWC系統(tǒng)。在3800mm這級(jí)厚板軋機(jī)中也有3套軋機(jī)具有現(xiàn)代化裝備水平。已生產(chǎn)和新投產(chǎn)的4100～4300mm寬厚板軋機(jī)有9套，其中新建軋機(jī)（含軋機(jī)更新）為6套，軋機(jī)本體都具備現(xiàn)代化的裝備水平，然而以兩套雙機(jī)架軋機(jī)，即4200/4200mm及4300/4300mm寬厚板軋機(jī)的技術(shù)裝備程度及軋制工藝控制功能都比較完善，水平也比較高。從現(xiàn)代化的技術(shù)裝備和軋制工藝控制軟硬件功能的完善程度及控制水平來看，5000/5000mm和5500/5000mm寬厚板軋機(jī)是我國(guó)當(dāng)代兩套最高水平和最完善的寬厚板軋機(jī)。生產(chǎn)技術(shù)方面的進(jìn)步：一、自動(dòng)厚度控制裝置—液壓AGC現(xiàn)代厚板軋機(jī)都設(shè)有兩套壓下系統(tǒng)。一套是高速電動(dòng)機(jī)械壓下系統(tǒng)，它是由兩臺(tái)直流電動(dòng)機(jī)通過渦輪減速機(jī)、壓下螺栓和螺母在空載下調(diào)整輥縫。另一套是低速高精度的壓下系統(tǒng)，在負(fù)載下調(diào)整輥縫，實(shí)現(xiàn)厚度自動(dòng)控制，以消除在加熱中“黑印”所造成的縱向厚度不均并可達(dá)到高精度的成品厚度公差，以及提高成材率。液壓AGC的特點(diǎn)是壓下速度快、壓下加速快，壓下精確度高。二、彎輥裝置板厚精度（縱、橫向厚度）和板型是衡量板帶鋼幾何尺寸精度和兩大指標(biāo)?？v向厚度差的控制是通過液壓AGC完成，而橫向厚度差和板型的控制是用預(yù)壓彎輥來實(shí)現(xiàn)。彎輥裝置可用補(bǔ)償軋輥在軋制過程中產(chǎn)生的磨損和凸度，以提高寬度方向的板厚的均勻性與改善板型。并可為減少換輥次數(shù)。三、快速換輥現(xiàn)代寬厚板軋機(jī)都設(shè)快速換輥裝置。工作輥換輥一般采用小車橫移快速換輥，更換一對(duì)工作輥需6～10分鐘。換支撐輥是通過液壓和電驅(qū)動(dòng)的換輥滑車進(jìn)行。為了配合快速換輥需要盡可能節(jié)約輔助時(shí)間，因此相應(yīng)要求：1）軋機(jī)主電機(jī)設(shè)有爬行速度及準(zhǔn)確的停車系統(tǒng)。2）軸承采用液壓鎖緊。3）換輥時(shí)需要拆卸的潤(rùn)滑、液壓、冷卻水和高壓水等有關(guān)管道需選用成組快速接頭。4）導(dǎo)衛(wèi)板、拉水板等隨軸承座一同移出或另設(shè)移動(dòng)機(jī)構(gòu)。四、計(jì)算機(jī)控制及配置完善的軋制線自動(dòng)檢測(cè)裝置六十年代國(guó)外厚板軋機(jī)早已實(shí)現(xiàn)了單機(jī)計(jì)算機(jī)控制。七十年代以后，應(yīng)用更普遍，實(shí)現(xiàn)了全線的計(jì)算機(jī)控制，有的還裝備了計(jì)劃、管理及生產(chǎn)的三級(jí)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)。軋制線自動(dòng)檢測(cè)裝置如測(cè)壓、測(cè)溫、測(cè)厚、測(cè)寬、測(cè)長(zhǎng)等對(duì)保證及時(shí)檢測(cè)軋制過程中的軋件參數(shù)，以便隨時(shí)進(jìn)行軋機(jī)的調(diào)整和控制，從而提高產(chǎn)品質(zhì)量是十分必要的。另外用計(jì)算機(jī)控制根據(jù)軋制條件的變化，最佳地調(diào)節(jié)軋制過程，對(duì)每塊鋼板跟蹤并可提高軋機(jī)產(chǎn)量。2.工藝流程概述加熱的目的是為了提高塑性，降低變形抗力；板坯加熱時(shí)宜采用步進(jìn)底式連續(xù)加熱爐；加熱溫度應(yīng)控制在1250℃左右，以保證開軋溫度達(dá)到1200℃的要求。另外，為了消除氧化鐵皮和麻點(diǎn)以提高加熱質(zhì)量，可采用“快速、高溫、小風(fēng)量、小爐壓”的加熱方法。該法除能減少氧化鐵皮的生成外，還提高了氧化鐵皮的易除性。

除鱗是將坯料表面的爐生和次生氧化鐵皮清除干凈以免軋制時(shí)壓入鋼板表面產(chǎn)生缺陷，它是保證鋼板表面質(zhì)量的關(guān)鍵工序。爐生氧化鐵皮采用大立輥側(cè)壓并配合高壓水的方法清除，沒有大立輥時(shí)采用高壓水除鱗箱除鱗也能滿足除鱗要求。次生氧化鐵皮則采用軋機(jī)前后的高壓水噴頭噴高壓水的方法來清除。

板坯的軋制有粗軋和精軋之分，但粗軋與精軋之間無明顯的劃分界限。在單機(jī)架軋機(jī)上一般前期道次為粗軋，后期道次為精軋；對(duì)雙機(jī)架軋機(jī)通常將第一架稱為粗軋機(jī)，第二架稱為精軋機(jī)。粗軋階段主要是控制寬度和延伸軋件。精軋階段主要使軋件繼續(xù)延伸同時(shí)進(jìn)行板形、厚度、性能、表面質(zhì)量等控制。精軋時(shí)溫度低、軋制壓力大，因此壓下量不宜過大。

中厚板軋后精整主要包括矯直、冷卻、劃線、剪切、檢查及清理缺陷，必要時(shí)還要進(jìn)行熱處理及酸洗等，這些工序多布置在精整作業(yè)線上，由輥道及移送機(jī)縱橫運(yùn)送鋼板進(jìn)行作業(yè)，且機(jī)械化自動(dòng)化水平較高。1）矯直：矯直主要是使板型平直，矯直溫度依鋼板厚度及終軋溫度的不同在650-1000℃之間。熱矯直機(jī)，隨著對(duì)于優(yōu)質(zhì)寬厚板矯直的要求，二輥矯直機(jī)逐步被四輥矯直機(jī)所取代。因?yàn)樗妮伋C直機(jī)可使輥徑和輥距減小，增強(qiáng)支持輥，厚板和薄板可共用一臺(tái)，四輥矯直機(jī)可提高矯直質(zhì)量，又減少矯直機(jī)數(shù)量，若四輥矯直機(jī)滿足不了要求時(shí)，還可采用拉力或壓力矯直機(jī)。而壓力機(jī)比輥式矯直機(jī)更適合于特厚鋼板的矯直。冷矯直機(jī)除用作熱矯后的補(bǔ)矯外，主要用于矯直合金鋼板。因?yàn)楹辖鸢逋埡箜毩⒓催M(jìn)行緩冷等處理，冷矯一般是離線進(jìn)行。2）冷卻、檢查、劃線：完成軋制工序的鋼板，進(jìn)入控冷裝置用水幕直接淬火，快速冷卻至600℃左右，以提高板材的屈服強(qiáng)度。然后50mm以下鋼板用輥式熱矯直機(jī)消除板材彎曲等缺陷，進(jìn)入寬冷床冷卻至150℃左右，做超聲波探傷，然后便可檢查、劃線，除表面檢查外，現(xiàn)在還采用在線超聲波探傷以檢查鋼板的內(nèi)部缺陷。劃線操作逐漸由人工向機(jī)械化自動(dòng)化方面發(fā)展，國(guó)外采用自行式自動(dòng)量尺劃線機(jī)和利用測(cè)量輥的固定式量尺劃線機(jī)，與計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)相結(jié)合，使精整操作更為合理。3）剪切：鋼板經(jīng)檢查、劃線后進(jìn)行剪切，由于生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大，人們特別重視剪切線設(shè)備性能與布置方式。圓盤剪的最大剪切厚度已由200mm擴(kuò)大到26mm，剪切速度由50-80m/min提高到100-120m/min。橫切剪型式由鍘刀剪和搖擺剪改進(jìn)為滾切剪，以及雙邊剪和橫切剪的聯(lián)合剪切機(jī)組。50mm厚度以上的鋼板可采用在線的連續(xù)氣割方法和刨床切斷的方法。4）熱處理：根據(jù)需要對(duì)某些中厚板要想得到特殊或較高的組織性能，必須進(jìn)行軋后熱處理。熱軋鋼板的主要熱處理方式有?；?、常化加回火、調(diào)質(zhì)、退火及緩冷等。?；幚砟艿玫捷^細(xì)而均勻的鐵素體晶粒及碳化物分布，保證較高的綜合機(jī)械性能，調(diào)質(zhì)(淬火加回火)是厚板常用的熱處理方式之一，常用于厚度大于15—20mm以上的有特殊要求的碳素及合金結(jié)構(gòu)鋼板。矯直后的鋼板一般在600～900℃進(jìn)入冷床,鋼板在冷床上逐塊排放,當(dāng)溫度≤140℃時(shí)自動(dòng)下冷床,在冷床出口的輥道上人工檢查鋼板的上表面質(zhì)量,在此輥道的下面設(shè)置地下檢查室,通過反射鏡對(duì)鋼板下表面進(jìn)行檢查,對(duì)有缺陷的鋼板發(fā)出信號(hào)或跟蹤標(biāo)志,在剪切線的尾部設(shè)有翻板檢查修磨臺(tái)架。下冷床后,鋼板自動(dòng)運(yùn)送到雙邊剪進(jìn)行對(duì)中并剪切成設(shè)定的寬度,再經(jīng)定尺剪剪切成設(shè)定的長(zhǎng)度。剪切后,鋼板進(jìn)入自動(dòng)標(biāo)志機(jī),進(jìn)行鋼板邊部側(cè)噴、噴印、打鋼印標(biāo)志,然后進(jìn)行鋼板的收集、打包、入庫處理。主體設(shè)備滾切式雙邊剪和滾切定尺剪,可以剪切最大厚度50mm。3.工藝參數(shù)計(jì)算3.1壓下規(guī)程：主要參數(shù)連鑄坯初軋坯加熱爐爐膛寬度厚度寬度厚度寬度170、200、230、250、2801000,1200,1250,1350,1450,1550,1650，2000110-3501150-15509000軋機(jī)冷床寬度最大壓力輥身長(zhǎng)度工作輥輥身直徑支撐輥輥身直徑8000噸4300ф1020/ф925×4300ф1800/ф1650×430040m板坯尺寸范圍：130~280×1150~2000×2600~4000坯料最大重量20t，綜合成材率86～90％，加熱燒損1.0~1.5%3.1.1選擇坯料我國(guó)按厚度分類方法如下:0.001—0.2mm箔材，0.2—4mm薄板，4—20mm中板，20—60mm厚板,60—500mm特厚板,則所設(shè)計(jì)的產(chǎn)品為中厚板。因?yàn)檫B鑄坯更加節(jié)能，組織和性能好，成材率高，主要用于生產(chǎn)厚度小于80mm中厚板，所以產(chǎn)品所選的坯料用連鑄坯。選擇坯料是中厚板生產(chǎn)中的重要環(huán)節(jié)之一。坯料選擇是否合理，將影響軋機(jī)的生產(chǎn)率、鋼板質(zhì)量及成本，應(yīng)予重視。坯料的尺寸選取要遵循一定的原則：原料的厚度尺寸在保證鋼板壓縮比的前提下應(yīng)盡可能少；原料的寬度尺寸應(yīng)盡量大，使橫扎操作容易；原料的長(zhǎng)度應(yīng)盡可能接近原料的最大允許長(zhǎng)度。設(shè)計(jì)中厚板產(chǎn)品：20g鍋爐鋼板，產(chǎn)品規(guī)格：h×b×l=20×3000×6000mm，鋼密度7.85，產(chǎn)品重量：，單坯料重量。鑒于坯料重量過小，經(jīng)推算可采取三倍尺軋制。原料厚度的選擇：為保證板材的組織性能，根據(jù)實(shí)際情況壓縮比不小于三，對(duì)一般用途的鋼板取6~8倍。成品厚度尺寸為20mm，20×8=160mm，接近170mm，因此原料厚度應(yīng)取170mm；原料寬度的選擇：展寬比取1.5，成品寬度為3000mm。3000/1.5=2000，因此寬度取2000mm；原料長(zhǎng)度的選擇：坯料質(zhì)量=產(chǎn)品質(zhì)量÷成材率÷燒損率l0=3.26×3÷0.17÷2÷7.85≈3664mm故，原料長(zhǎng)度取為3700mm。綜上所述，將原料尺寸定為170mm×2000mm×3700mm。3.1.2軋制方法中厚板軋制方法有很多種，包括全橫軋、全縱軋、橫-縱軋、縱-橫軋、角軋法、MAS軋制法等?？v軋法：鋼板的延伸方向與原料(鋼錠或鋼坯)縱軸方向相一致的軋制方法。原料的寬度稍大于或等于成品鋼板的寬度時(shí)采用。橫軋法：鋼板的延伸方向與原料的縱軸方向相垂直的軋制方法。板坯長(zhǎng)度大于或等于鋼板寬度時(shí)采用。本次設(shè)計(jì)考慮其原料寬度應(yīng)先達(dá)到所需寬度及性能優(yōu)越等方面，選擇橫-縱軋制法，即先橫軋展寬到所需的寬度，在縱軋到底，得到所需長(zhǎng)度，而且在性能方面也可以保證其各向異性，不像全橫軋、全縱軋各向同性，產(chǎn)品性能較差。3.1.3確定軋制道次本設(shè)計(jì)采用單機(jī)架的四輥可逆式軋機(jī)。可根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，取13次。設(shè)計(jì)軋制總道次為13道，1—4橫軋，5—13為縱軋，道次壓下量分配、每道次寬展、壓下率以及各道次軋制力計(jì)算見下表。其中盡量考慮到最后1—2道次壓下率較小。3.1.4計(jì)算各道次壓下量、變形率及寬展校核咬入能力熱軋中厚板中咬入角取15°~22°，低速咬入時(shí)取α=20°，則最大壓下量Δhmax=D(1﹣cosα)=1020×(1－cos20°)=61.51mm,故咬入不成問題。展寬道次中，為了滿足控制軋制的要求，同時(shí)利用高溫塑性實(shí)現(xiàn)大壓下，其壓下量的主要限制條件是設(shè)備的負(fù)荷和產(chǎn)品的質(zhì)量要求。再在軋制過程中，前幾道次采用大一些壓下，最后幾道為了保證質(zhì)量和板形，逐漸減小壓下量。對(duì)于二、四輥軋機(jī)，不受咬入條件的限制，除鱗道次之后可采用大壓下量軋制，隨鋼坯溫度降低逐漸變小，最后幾道次為保證板型和厚度精度，用較小的壓下量。本次設(shè)計(jì)壓下量分配見表1-1。計(jì)算各道次變形程度各道變形程度計(jì)算結(jié)果列于表，以第一道次為例，以下以此類推計(jì)算各道變形程度。計(jì)算結(jié)果列于表1-1中。各道次寬展計(jì)算寬展計(jì)算應(yīng)用巴費(fèi)契諾夫公式，式中：f=0.8(1.05-0.0005)；—軋件溫度；—第i道次的寬展量(mm)；—第i道次的壓下量(mm)；R—軋輥半徑(mm)；H—軋件軋前厚度(mm)。本次設(shè)計(jì)f取0.42，R取1020mm,計(jì)算結(jié)果列于表1-1。3.2溫度制度軋制時(shí)間可逆式中厚板軋機(jī)咬入速度ny取20rpm，拋出np取20rpm平均加速度a=40rpm/s平均減速度b=60rpm/s三角形速度圖梯形速度圖橫軋軋階段,軋制道次軋件較短，可以采用三角形速度計(jì)算，分析得出：和是加速和減速軋制時(shí)間，計(jì)算公式如下：最大轉(zhuǎn)速式中L—這一道次軋制后的長(zhǎng)度(mm)D—工作輥的直徑(mm)純軋制時(shí)間道次1234nd（rpm）48.6950.7953.2856.29tz(s)1.201.281.391.51而縱軋階段由于坯料達(dá)到一定長(zhǎng)度，可采用梯形速度計(jì)算，分析得出：和是加速和減速軋制時(shí)間，是穩(wěn)定軋制時(shí)間，穩(wěn)定軋制速度道次5678910111213nd（rpm）68.5477.4187.3596.85105.86113.20120.26127.55133.27計(jì)算公式如下：是間隙時(shí)間，它由經(jīng)驗(yàn)取值，一般間隙時(shí)間取3～6s本次設(shè)計(jì)取6s，翻鋼時(shí)間取5s。各道次時(shí)間計(jì)算結(jié)果列于表1-1中。軋制溫度溫度是影響鋼板組織性能的最主要因素，要控制組織和性能，就必須首先在生產(chǎn)過程中控制溫度制度。特別是四輥軋機(jī)，隨著軋制溫度的提高，冷卻速度達(dá)不到要求，需要進(jìn)行人為姜文來達(dá)到需求的軋制溫度，以保證軋制過程的順利進(jìn)行和產(chǎn)品的性能要求。道次△t（℃）1-2.5992-2.8893-3.2584-3.7285-9.0166-8.2787-11.158-13.8779-16.99310-20.81111-23.08712-30.15913-26.071為了防止過熱、過燒、原始奧氏體晶粒粗大和不均勻等缺陷，根據(jù)鐵碳相圖及現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際，終軋軋溫度要控制在950℃以上，制定開軋溫度為1170℃，終軋溫度為990℃。對(duì)于軋制厚板中溫度的確定，因?yàn)閷?shí)際生產(chǎn)中有高壓水除鱗，溫度的制定主要按以下方法考慮：溫度大于1000時(shí)，主要以輻射和高壓水冷卻方式降溫，對(duì)流和傳到散熱大致與變形熱能相抵消，同時(shí)，軋件的面積大小也影響著溫降。計(jì)算各道次輻射溫降的公式為：式中：z—輻射時(shí)間，即該道次軋制延續(xù)時(shí)間(s)h—軋后的厚度(mm)—前一道的絕對(duì)溫度(K)但該公式并未考慮高壓水和冷卻水的作用，高壓水和冷卻水的冷卻效果要比輻射溫降效果明顯。各道次的溫度計(jì)算結(jié)果見表1-1中。3.3軋制力計(jì)算計(jì)算各道次平均單位壓力、總壓力根據(jù)熱軋厚板的生產(chǎn)，計(jì)算軋制力使用E.kelund公式。平均單位軋制力的計(jì)算公式為：式中：m—表示外摩擦對(duì)單位壓力影響的系數(shù)，計(jì)算式為：K—