年产490万吨热轧板带钢车间工艺设计毕业设计

1、年产490万吨热轧板带钢车间工艺设计辽宁科技大学本科生毕业设计（论文） 第91页年产490万吨热轧板带钢车间工艺设计摘 要国民经济建设与发展中大量使用金属材料，其中钢铁材料占有很大比例，板带钢产品薄而宽的断面决定了板带钢产品在其生产和应用上有其特有的优越条件，而热轧带钢工艺的成熟，更是为冷轧生产提供了优质的原料，大大地满足了国民生产和生活的需要。本车间参考鞍钢2150生产线，设计生产能力为年产490万吨，典型产品为：q345-a，2.5 mm1400mm。主要设备有三台步进式加热炉，一台粗轧除鳞机，一架四辊可逆粗轧机（5000吨），六机架四辊精轧机组(3架cvc轧机和3架pc轧机)，三台卷取机

2、，及各种附属设备。设计以年产量为基础，结合各产品的市场前景合理地分配各产品的产量，制定产品方案和金属平衡。以典型产品为例，制定了工艺流程和压下制度、速度制度、温度制度、辊型制度等，并校核了轧机生产能力，计算了各项经济技术指标，绘制了一张车间平面图。在专题中详细论述了铝及铝合金种类,生产工艺及应用。关键词：热轧带钢；压下规程；铝及铝合金；成型工艺annual output of 4.90 million tons of hot rolled flat steel plant process designabstractlots of metal materials are being used

3、in countrys economic constructions, steel makes up a big proportion,the product of steel strip are widely produced and used because of its special superior function.as its industrial art get close to maturity and provide cold rolled steel strip with raw material of excellent quality,which satisfy re

4、quirements of peoples lives. refering to the 2150 hot rolling strip steel plant of an steel, the designed plant has an annual capability of 4.90millions tons for typical product of q345-a, 2.5 mm1400 mm. the maojor facilities include: three walking beam furnaces, one descaling machine for rough roll

5、ing, one 4-roll reversing blooming mill (5000 tons), one 6-stand and 6-roll finishing mill group (3 continuously variable crown rolling mills and 3 pair cross rolling mills), three coilers, and appurtenances. considering market prospect, the yield, product scheme, and metal balance of each kind of p

6、roduct are appropriately designed based on the annual plant capacity. for the typical product, the process flow diagram, depressing systerm, velocity system, temperature system, and crown systerm, etc. are determined. furthermore, the production capacity of the rolling mill is checked, the economic

7、and technical norms are cauculated, and a plane figure for this workshop is drafted. in the chapter of special topic, the species，industrial arts and use of aluminum and its alloy are discussed in detail.key words: hot rolled steel strip, depressing schedulel, aluminum and its alloy, species and use

8、 目 录摘 要iabstractii1综述11.1热轧板带的发展史11.2热轧及热轧的现状21.2.1热轧定义21.2.2热轧工艺优点21.2.3热轧工艺不足之处21.2.4热轧板带的分类31.2.5热轧板带钢的规格31.2.6热轧板带钢生产的大体工艺流程41.2.7 新型轧机简介61.2.8国内热轧板带的生产现状61.3热轧及热轧板带生产未来发展方向71.4 本设计的目的和意义82 产品方案和金属平衡92.1 产品方案的编制92.1.1 产品方案简介92.1.2 编制产品方案的原则及方法92.1.3 选择计算产品92.2产品特点102.2.1热轧产品品种及产品钢号标准102.2.2产品质量标

9、准112.2.3产品性能122.3确定产品方案132.4编制金属平衡表143 主要设备及参数的确定163.1 加热炉163.1.1 加热炉的主要结构及特点163.1.2 加热炉的主要尺寸163.1.3 加热温度、时间及产量173.1.4 设备规格173.2 粗轧主要设备173.2.1粗轧除鳞装置183.2.2粗轧机183.3 精轧主要设备193.3.1 带坯边部加热器203.3.2 切头飞剪203.3.3 精轧除鳞装置213.3.4 精轧立辊轧机f1e213.3.5 精轧机组轧机223.4保温装置的选择253.5层流冷却253.6卷取设备263.7生产方案的选择294 轧制工艺及轧制制度的确定

10、304.1 生产工艺流程304.1.1 生产工艺简介304.1.2 生产工艺流程概述304.2 加热制度314.2.1 加热的目的314.2.2 加热的要求324.2.3 加热温度的确定324.2.4 加热时间的确定334.2.5 加热速度的确定334.3 压下规程制定344.3.1 根据产品选择原料344.3.2 粗轧机组压下制度的制定344.3.3 精轧机组压下制度的确定374.3.4 咬入条件校核384.4 轧制时间制度394.4.1 粗轧机轧制时间制度394.4.2 精轧机轧制时间制度404.4.3 轧机工作图表434.5 温度制度444.5.1 粗轧温度制度454.5.2 精轧温度制

11、度464.5.3 卷取温度制度474.6 速度制度474.6.1粗轧机速度制度474.6.2精轧机速度制度484.6.3粗轧各道次的平均变形速度504.6.4精轧各道次的平均变形速度514.7 辊型制度525 生产设备校核555.1 轧制力与轧制力矩555.1.1 轧制力的计算555.1.2 轧制力矩的计算565.1.3 粗轧与精轧的轧制力和轧制力矩565.2设备能力参数校核575.2.1轧制力能参数575.2.2咬入角校核585.3 轧辊强度校核585.3.1 参数计算595.3.2 轧辊强度校核605.4 电机功率校核665.5 年产量计算695.5.1 工作制度与工作时间695.5.2

12、加热炉能力校核705.5.3轧机生产能力校核716车间技术经济指标746.1 概述746.2 车间各项技术经济指标制定757 结语76专题：铝及铝合金产品成型工艺77致 谢88参考文献89附录a901综述1.1热轧板带的发展史自1926年建成世界上第一台带钢热连轧机以来，它的发展大体上分成四个阶段。一阶段是19271960年第一代常速轧机，为了保证离开末架精轧机的带钢头部能顺利地送入卷取机，轧制时末架精轧机的轧制速度限制在600700m/min的水平。机组年产量为100300万t，单位宽度卷重4.011.0kg/mm。19611969年为第二代升速轧机。升速轧机是以过去控制的带钢轧制速度进行穿

13、带轧制，待带钢头部送入卷取机后，全部精轧机、卷取机、辊道等同步升速，以更高的速度进行轧制，提高轧制能力。机组年产量超过300万t，单位宽度卷重18.022.0kg/mm。1968年后达到了13001600m/min。19701978年为第三代的超级轧机。与第二代轧机相比，其特点是钢卷单位宽度卷重提高到36kg/mm，成品厚度范围从1.212.7mm变为1.2(0.8)25.4mm，板坯厚度从250300mm变为250360mm，板坯重量从2540t增加到4050(60)t，最大轧制速度提高到14401800m/min，年生产能力提高到500600万t/a。简单说第三代轧机的性能和生产能力有了进

14、一步提高，所以第三代轧机又称为高产能轧机，1973后受世界石油危机的影响，世界上主要发达国家出现经济萧条，市场紧缩，板带钢轧机开工不足，因上述原因促成了第四代经济型轧机的出现。第四代轧机的特点是生产能力大幅度降低，年产量从500600万t/a降为30050万t/a，单位宽度卷重减少到2025kg/mm，板坯宽度、长度、重量都减少，但在技术经济上更合理，采用了降低能耗、降低成本的措施，以提高市场竞争力1。1.2热轧及热轧的现状1.2.1热轧定义所谓热轧，即在金属再结晶温度以上进行的轧制，一般指金属经加热的过程而进行的轧制加工。1.2.2热轧工艺优点（1）、能量消耗少，热变形时的金属变形抗力低,压

15、缩比大于其他各种工艺。（2）、热加工变形时，加工硬化的同时，也存在回复或再结晶的软化过程，塑性变形容易进行。塑性、韧性好，断裂的倾向性减少。金属原子活动性提高，空洞、气泡、裂纹等缺陷易于焊合。不需要像冷加工中的中间退火，简化生产工序。（3）、生产率提高，成材率高、自动化程度高,成本降低。（4）、控制热加工，可改变材料的组织结构以满足一定性能要求。产品品种规格范围宽、产品精度高、质量稳定,规格可覆盖全部板材产品,产品最宽可达2000mm 以上,可生产包括汽车板、家电板、硅钢、管线板、造船板、容器板等高纯净度、高精度和高强度的全部热轧产品。(5)、近年来常规板坯连铸和热连轧工艺取得突破性进展,包括

16、连铸坯热送热装和直接轧制技术、无头轧制技术、连铸板坯结晶器在线调宽技术、定宽压力机调宽技术等。1.2.3热轧工艺不足之处（1）、过薄或过细的工件，散热较快，保持热加工温度困难。一般仍采用冷加工的方法。（2）、工件的表面不如冷加工的光洁，尺寸也不如冷加工生产的精确。（3）、热加工结束时，温度难于均匀一致，温度偏高处晶粒尺寸要大一些，特别是大断面更为突出。热加工后产品的组织、性能常常不如冷加工的均匀。（4）、热加工金属材料的强度比冷加工的低。（5）、某些金属材料不宜热加工。例如铜中含bi（铋常用的硬度较小的低熔点金属。铋（熔点271.3）的某些合金的熔点在100以下，如由50铋、25铅、13锡和1

17、2镉组成的“伍德合金”，其熔点为71，应用于自动灭火设备、锅炉安全装置以及信号仪表等）时，它们的低熔点杂质分布在晶界上，热加工会引起晶间断裂2。1.2.4热轧板带的分类板带材根据规格、用途、和钢种的不同，可划分成不同的种类。按规格可分为厚板、薄板、极薄带材等，有时又把厚板细分为特厚板、厚板、中板。我国的分类标准是把厚度60mm以上的称为特厚板，2060mm称为厚板，420mm称为中板，0.24.0mm称为薄板，0.2mm以下称为薄带钢。按用途可分为汽车用钢、压力容器钢板、造船钢板、锅炉钢板、桥梁钢板、电工钢板、深冲钢板、航空结构钢板、屋面钢板及特殊用途钢板等。按钢种可分为普通碳素钢板、优质碳素

18、钢板、低合金结构钢板、碳素工具钢、合金工具钢板、不锈钢板、耐热及耐酸钢板、高温合金钢板等3。1.2.5热轧板带钢的规格 热轧带钢是用热轧方法生产出来的成卷交货的钢，品种有：低碳钢、中碳钢、高碳钢;船用结构钢、管线钢、锅炉用钢、焊瓶钢、if深冲钢、无取向硅钢、包晶钢、高强双相钢等，主要用作冷轧带钢的原料，其次是作焊管坯、轻型型钢及剪切板材的原料。或以厚规格钢卷为原料生产厚壁大直径螺旋焊管。 其产品尺寸及规格要求见表1.1。 表1.1热轧带钢的尺寸规格钢带公称厚度/mm1.2,1.4,1.5,1.8,2.0,2.5,2.8,3.0,3.2,3.5,3.8,4.0,4.5,5.0,5.5,6.0,6

19、.5,7.0,8.0,10.0,11.0,13.0,14.0,15.0,16.0,18.0,19.0,20.0,22.0,25.0钢带公称宽度/mm600,650,700,800,850,900,1000,1050,1100,1150,1200,1250,1300,1350,1400,1450,1500,1550,1600,1700,1800,1900 我国热轧钢卷的规格： 表1.2 热轧钢卷规格厚度 宽度钢卷内径钢卷外径钢卷质量单位宽度质量1.225.4mm 6001900mm762mm 2150mm最大43.6t 最大23kg/mm1.2.6热轧板带钢生产的大体工艺流程 连铸板坯 进步式加

20、热炉 高压水除鳞（初） 定宽压力机定宽 粗轧机 飞剪 高压水除磷（精） fe连轧前立辊 精轧机层流冷却 卷取机 检查 卷取分卷横切 成品11.2.6.1加热对热轧带钢的板坯加热，一般采用连续式加热炉型式。为了适应热轧产量增大的需要，现代连续式加热炉，无论是热滑轨式或步进式，一方面采用多段(68 段以上) 供热方式，以延长炉子高温区，实现强化操作快速烧钢，提高炉底单位面积产量；另一方面尽可能加大炉宽和炉长，扩大炉子容量。增加炉长，可采用步进式炉，是现代热连轧机加热炉的主流。为了节约能量消耗，近年来板坯热装和直接轧制技术得到迅速发展。热装是将连铸坯或初轧坯在热状态下装入加热炉，热装温度越高，节能越

21、多。热装对板坯的温度要求不如直接轧制严格。直接轧制则是板坯在连铸或初轧之后，不再入加热炉加热而只略经边部补偿加热，即直接进行轧制。1.2.6.2粗轧热带钢轧制分为除鳞、粗轧和精轧几个阶段。与一般板带的轧制不同的是热带钢轧制，在粗轧阶段的宽度控制不但不用宽展，反而要采用立辊对宽度进行压缩，以调节板坯宽度和提高除鳞效果。板坯除鳞后，接着进入二辊轧机轧制，由于此时板坯厚度大、温度高、塑性好、抗力小，故选用二辊轧机即可满足要求。随着板坯厚度的减薄和温度的下降，变形抗力增大，而板型及厚度精度要求也逐渐提高，故必须采用强大的四辊轧机进行压下，才能保证足够的压下量和较好的板型。为了使钢板的侧边平整和控制宽度

22、的精确，在以后的每架四辊粗轧机前面一般都设有小立辊进行轧边。1.2.6.3除鳞热轧带钢在经过粗轧以后，在中央辊道运输过程中会再次产生氧化铁皮，为了避免在精轧过程中发生氧化铁皮压入，麻点等事故的发生，在进入精机组前要进行除鳞工序。用高压水喷射带钢表面，进行除鳞。1.2.6.4 精轧 精轧机座一般选用四辊式轧机，不带小立辊。机座数目有五架、六架、七架、八架,根据来料厚度及成品厚度的需要进行选用。精轧机组是真正的连轧，增加精轧架数，可以减轻各架负荷，有利于提高轧制速度和轧制更薄的产品，并可使进入精轧机的坯厚从2030mm 增加至2040mm 。精轧机座间距离为5.5m 6m。精轧前设有入口导板，机座

23、间设有活套支持器，以调节轧制速度和缓冲金属流量的变化。精轧机组末架的终轧温度对产品质量有直接的影响，主要根据钢种和产品的机械性能要求确定。1.2.6.5 层流冷却 层流冷却是通过控制冷却方式和冷却速度使成品的卷取温度达到工艺设计的要求，最终满足不同用户对产品性能的需要。2150asp生产线的层流冷却装置按粗调、精调、微调分组布置，控制精度高，流量大，冷却方式灵活，可以满足不同钢种的冷却要求。具备生产高强度、高级别x100管线钢，铁素体钢等特殊产品的能力。 1.2.6.6 卷取 精轧机组轧制后的成品厚度带钢经过层流冷却装置冷却后由卷取机卷成钢卷，利于存放和运输。1.2.7 新型轧机简介1.2.7

24、.1 cvc 轧机cvc 轧机就是把上下工作辊都研磨成瓶形轧辊, 然后相互颠倒180度安装在机架里, 因而在工作辊之间形成对称的辊缝轮廊。当上下工作辊沿轴向作相对移动时, 按其移动方向的不同而形成辊缝轮廊的正凸度和负凸度。由于轴向移动量是无级的, 因而系统可连续进行可变凸度控制。根据thyssen 的经验, 当轧辊移动范围为100mm 时, 辊缝的可变凸度范围为100500lm。cvc 轧机的使用效果：（1）cvc 系统与弯辊系统结合使用, 有相互增益作用, 扩大了调节范围, 辊缝横断面起到了很好的校正作用, 且易于补偿各种轧制因素对辊缝横断面的影响。（2）由于辊缝的凸度连续变化, 故一套轧辊

25、系统可替代多套传统四辊轧机的辊型系统, 减少了轧辊库存。（3）工作辊的磨损与热膨胀对轧制的影响与传统四辊轧机相似。（4）工作辊和支持辊的接触压力略高于普通四辊轧机。（5）当辊移动于中间位置, 其轴向力与普通四辊轧机相同, 但承载下移动轧辊, 则轴向力明显增加。1.2.7.2 pc 轧机pc 轧机为成对轧辊交叉，即上支持辊与上工作辊作为一对，下支持辊和工作辊作为一对, 上下两对辊组轴线的垂直面相交叉成一个很小的角度，从而得到很大的轧辊凸度。其控制原理是：上、下工作辊形成的辊缝截面随轧辊交叉角度的变化而变化，可形成具有凸度变化的辊缝截面。随着交叉角增加，等效辊缝凸度增大，交叉角的变化范围在01.2

26、之间，具有良好的凸度控制效果，且随板带宽的增大，控制效果也变好。1.2.8国内热轧板带的生产现状以鞍钢2150mm热轧带钢轧机为例，鞍钢2150mm热轧厂鞍钢集团公司结合其三炼厂异地改造，在鞍钢西部地区新建的一条年产500万吨的asp连铸连轧生产线。该生产线采用直轧工艺，配备了步进式加热炉且带有长行程装钢机、四辊可逆式粗轧机、液压活套、精轧液压agc、awc、窜辊和弯辊装置、带自动跳步功能的全液压卷取机、全线三级计算机控制等先进技术装备。热轧带钢厂目前生产品种有：低碳钢、中碳钢、高碳钢、船用结构钢、管线钢、锅炉用钢、焊瓶钢、if深冲钢、无取向硅钢、包晶钢、高强双相钢等，产品覆盖面广。热轧钢卷除

27、供冷轧、硅钢继续深加工外，广泛应用于建筑、机械加工制造、汽车制造、造船、卷管、集装箱制造业等行业。2150生产线主要设备包括三座步进梁式加热炉、一台板坯高压水除鳞箱、三架立辊轧机、一架四辊可逆粗轧机、十二组保温罩、一台切头飞剪、一台精轧高压水除鳞箱、七架四辊连轧机组、一套层流冷却装置、三台地下卧式卷取机及相应辅助配套设施等。自1992年兰州钢厂与钢铁研究总院合作建立了我国第一套csp薄板坯连铸机以来，国内各大钢铁公司纷纷新建或改造热连轧厂，不断扩大品种范围，提高产品质量。宝钢的2050和1580热轧线是国内工艺装备及自动化控制水平较高的两条生产线，能稳定生产厚度1.5mm的热轧板卷，也能生产少

28、量厚1.0mm1.2mm的超薄热轧带钢。1999年珠钢引进第一条csp薄板坯连铸连轧线(1 450mm)，之后相继建成投产邯钢1450mm、包钢1700mm、攀钢、唐钢1800mmftsr机组马钢1800mmcsp机组、华菱1800mmcsp一期工程和上钢一厂的1780热连轧机组， 本钢1880mmcsp连铸连轧热轧生产线设计产能280万吨，莱钢1450热连轧机组设计产能200万吨，沙钢1700mm热连轧生产线设计产能450万吨。鞍钢2150mmcsp机组设计产能450万吨。珠钢csp薄板坯连铸连轧生产线投产后，计划采用该工艺生产2.0mm以下超薄热轧带钢，目前国内唐钢、本钢等多条csp薄板坯

29、生产线均已具备铁素体区轧制能力。1.3热轧及热轧板带生产未来发展方向近年来，热连轧机很多的技术发展依然集中在板形、厚度精度、温度与性能的精准控制、表面的质量控制等方面，如广泛使用的强力弯辊(wrb)系统、工作辊窜辊( hcw、cvc)和对辊交叉( pc)技术,工作辊的精细冷却、高精度的数学模型的不断改进等,都使热轧产品的质量不断提高。新技术、新设备层出不穷，如板坯定宽压力机、 pc板形控制系统、强力弯辊系统、轧辊在线研磨、中间辊道保温技术和带坯边部感应加热技术、轧机全部采用交流同步电机和gto电源变换器及4级计算机控制、精轧机采用了全液压压下及agc技术、半无头轧制技术、铁素体加工技术、高强度

30、冷却技术、新型卷取机等。今后热轧宽带钢发展方向以深冲钢板、耐腐蚀高强度热轧钢板、成型性优异的高强及超高强钢板、超宽幅汽车钢板、热镀锌钢板、超细晶高强度钢板为发展目标。热轧窄带钢发展方向以增大带钢产品的优质比，调整产品结构，开拓热轧窄带钢产品应用新领域为主。近代热轧板带钢生产技术发展的主要趋向：（1）.热轧板带材短流程、高效率化。这方面的技术发展主要可分两个层次：一是常规生产工艺的革新。为大幅度简化工艺过程，缩短生产流程，节约能源与金属等各项消耗，提高经济效益，不仅充分利用连铸板坯为原料，而且不断开发和推广应用连铸板坯直接热装与直接轧制技术；二是薄板坯和薄带坯的连铸连轧和连续铸轧技术逐步完善。（

31、2）.生产过程连续化。（3）.采用自动控制不断提高产品精度和板形质量。（4）.发展合金钢种及控制轧制、控制冷却与热处理技术，以提高优质钢及特殊钢带的组织性能和质量1。1.4 本设计的目的和意义带钢是有一个比较特殊的钢铁产品，其直供比例非常高，40%以上直接进入厂家，目前带钢有时也作为冷弯型钢的坯料，广泛用于制造小五金、自行车车架、轮圈、弹簧片、锯条等。本设计课题是年产490万吨热轧带钢生厂工艺设计。产品规格为：（1.825.4）mm（10002000）mm。所用钢种为：普碳钢、低合金钢、优质钢。这是一个大型的轧钢车间，其投资大，消耗大，生产量大。板带钢是我国钢铁生产的主打产品，需求量很大。目前

32、我国带钢产能在5500万吨左右，但今后几年市场需求仍然会有较大增长。由于市场对板带钢的需求仍然很大，而且在近几年不会下降，因此该大型生产车间的建立是可行的。综上所述，本设计的选题是有意义且可以实现的。2 产品方案和金属平衡2.1 产品方案的编制2.1.1 产品方案简介产品方案是进行车间设计、制定产品生产工艺过程、确定轧机组成或选择各项设备的主要依据，包括车间拟生产的产品名称、品种、规格及年产量计划。实际生产中为了满足用户客观上的使用要求，每个品种都必须满足形状、尺寸规格和内部性能的要求。 (1)产品方案的内容：1)车间生产的钢种和生产规模； 2)各类产品的品种和规格； 3)各类产品的数量和在总

33、产量中所占的比例。 (2)产品技术条件：规格标准、性能标准、试验标准、交货标准2.1.2 编制产品方案的原则及方法(1) 国民经济发展对产品的要求，既考虑当前的急需又要考虑将来发展的需要。(2) 产品的平衡，考虑全国各地的布局和配套加以平衡。(3) 建厂地区的条件、生产资源、自然条件、投资等可能性。(4) 考虑轧机生产能力的充分发挥，提高轧机的生产技术水平。2.1.3 选择计算产品车间拟生产的产品品种、规格及状态组合起来可能有几种、数百种以上。但是，在设计中对每一种合金的每一种品种、规格及状态进行详细的工艺计算是没有必要的。为了减少设计工作量，加快进度，同时，又不影响整个设计质量，从中选择典型

34、产品作为计算产品。选择计算产品应遵循以下原则： (1)有代表性。从拟生产的所有品种中选出几种合金、品种、规格、状态、产量和工艺特点等方面有代表性的产品作为计算产品。 (2)通过所有工序。所选的所有计算产品要通过各工序，但不是说每一种计算产品都通过各工序，而是所有计算产品综合起来看的。 (3)所选的计算产品要与实际产品接近。 (4)计算产品要留一定的调整余量，也就是说所选的计算产品要品种灵活，容易生产多种规格的产品4。本次设计的典型产品是q345-a，2.5mm1400 mm2.2产品特点2.2.1热轧产品品种及产品钢号标准本次热轧带钢车间设计参照鞍钢2150热轧生产线进行。根据现场的生产实际和

35、要求，其产品主要供给冷轧厂、硅钢厂和生产热轧商品卷。产品的品种主要有低碳钢、碳素结构钢、低合金钢、管线钢、深冲钢、耐候钢等5。产品钢号标准：（1）. 冷轧用热轧钢卷：spcc（一般用热轧钢板及钢带）、spcd（冲压用热轧钢板及钢带）、spce(深冲用热轧钢板及钢带)、cq、dq、hsla按jis g3141标准生产。（2）. 冷轧镀锡用热轧钢卷：t1、t2、t2.5、t3、t4、t5按jisg3303标准生产。（3）. 焊接结构用热轧钢卷：sm400a、sm400b、sm400c、sm490a、sm490b、sm490c、sm490ya、sm490yb、sm520b、sm520c、按jisg3

36、106标准生产。（4）. 汽车结构用热轧钢卷：saph310、saph370、saph400、saph440按jisg3113标准生产。（5）. 冷轧取向硅钢用热轧钢卷：z8h、z9h、z9、z10、z12按新日铁标准生产。（6）. 冷轧无取向硅钢用热轧钢卷：s9s23、s30s60按新的jis标准生产。（7）. 一般结构用热轧钢卷：ss330、ss400、ss490、ss540按jisg3101标准生产。（8）. 一般耐大气腐蚀用热轧钢卷：naw400、naw490按新日铁标准生产。（9）. 机械结构用热轧钢卷：c22、c35、s20c、s35c按jis g4501标准生产。（10）. 管线

37、用热轧钢卷：x42、x46、x52、x56、x60、x65、x70、x80、按api 5l标准生产。2.2.2产品质量标准本车间产品生产执行gb-709-88标准，尺寸偏差见表2.1和表2.2。通常产品按产品标准供货，也可以根据用户要求供货。产品标准一般包括有品种(规格)标准、技术条件、试验标准及交货标准等方面的内容。产品标准有国家标准、国际标准、部颁标准或企业标准。轧钢工作者的任务是按产品标准组织生产，并不断提高生产技术水平以满足用户对产品质量的更高要求。对不同用途的板带钢，产品的技术要求各不相同，但依其相似的外形特点及其使用条件，产品的技术要求可归纳为:尺寸精确板形好，表面光洁性能高。具体

38、表现在如下四个方面： (1) 尺寸精度。板带钢的尺寸精度主要是厚度精度，板带钢由于b/h很大，厚度的微小变化势必引起其使用性能和金属消耗的极大波动，故在板带钢生产中一般应力争高精度轧制和按负公差轧制。 (2) 板型。要求板带平直，每米长度上的浪形、瓢曲、侧弯均不得超过产品标准中所允许的数值。 (3) 表面质量。板带钢的表面质量直接影响到钢材的使用性能、寿命及其美观，并且板带材又是单位体积的表面积最大的一种钢材，故必须保证板带材的表面质量。无论是厚板或薄板，其表面都不得有气泡、结疤、拉裂、刮伤、折叠、裂缝、夹杂和压入氧化铁皮等表面缺陷，因为这些缺陷不仅损害板制件的外观，而且往往破坏性能或成为产生

39、破裂和锈蚀的主要原因，成为应力集中的薄弱环节。钢卷表面允许有微量的和局部的缺陷，这其中包括允许有深度或高度不超过板厚一半的划痕、擦伤、麻点等很轻微的缺陷，但应保证钢卷允许的最小厚度。钢卷允许有少量不正常的部分，但此部分不能超过每卷钢卷总长的6%。表2.1 钢板长度允许偏差(mm)公差厚度钢板长度长度允许偏差41500+101500+154162000+1020006000+256000+3016602000+1520006000+306000+4060所有长度+50注；剪切后平整的热轧钢板，其长度偏差允许增加20mm。表2.2 纵切带钢的宽度允许偏差（mm）公称宽度允许偏差厚度4.04.06.

40、06.08.08.01600.50.81.01.2160-2500.51.01.21.4250-6001.01.01.21.42.2.3产品性能板带钢的性能要求主要包括力学性能、工艺性能和某些钢板的特殊物理或化学性能。对甲类钢钢板，则要求保证一定的强度和塑性。重要的结构钢板，要求有较好的综合性能，既要有良好的工艺性能又要保证有一定的强度和塑性，同时还要保证一定的化学成分及良好的焊接性能和常温或低温冲击韧性或一定的冲压性能、一定的品粒组织及各方向组织均匀性等。2.3确定产品方案该热轧板带工程设计年产量490万吨，成品带钢厚1.8-25.4mm,宽1000-2000mm,钢卷内径为762mm，外径

41、为1100-2100mm,最大卷重37.3t，最大单位宽度卷重18.65kg/mm。原料为连铸板坯，坯料厚度135、170、200mm,标准坯厚135mm,宽度1000-2000mm,长15-18m,最大板坯重量37.9t4.针对选取的典型产品q345-a，2.5mm1400mm,则本次设计选择的原料规格、产品规格如下： 表2.3 原料规格种类板坯厚度板坯宽度板坯长度最大板坯重量连铸板坯200mm1450mm15000 mm37.9t 表2.4 产品规格厚度宽度钢卷内径钢卷外径最大卷重产量1.825.4mm10002000mm762mm11002100mm37.3t年产490w吨表2.5 产品

42、品种、规格和生产量序号产品名称厚度（mm）宽度（mm）产量（万t）所占比例（%）典型牌号1冷轧用钢卷1.54.570019006012.2q2352管线钢2.04.57301900306.2x42、x703冷轧镀锡用钢卷2.03.07001900326.5mr、d4一般结构用钢1.819.01000190015030.6q3905锅炉板3.010.07001900489.815crmo6造船板5.019.085019007014.3ah32、b7轿车用板1.54.57001800408.2t52l、t528冷轧硅钢用钢卷2.02.685017006012.2bdg表2.6产品宽度的代表尺寸 单

43、位：mm宽度1000110011011300130115001501170017012000代表尺寸10501200140016001900 表2.7产品厚度的代表尺寸 单位：mm厚度1.82.02.13.03.14.04.15.05.19.09.112.712.819.0代表尺寸1.92.53.54.5710152.4编制金属平衡表金属平衡是反应在某一定时期内（通常是1年），制品金属材料的收支情况。它是编制车间生产预算与制定计划的重要数据，同时对于设计车间的内部运输与外部运输，以及车间的平面布置都是极为重要的数据。成品率是一项重要的技术经济指标，成品率的高低反映了生产组织管理及生产技术水平的

44、高低。影响成品率的因素是各工序的各种损失。金属损失主要有以下几种：(1)烧损：金属在高温状态下的氧化损失称为烧损。金属加热过程中的烧损与加热温度和时间有关系，加热温度越高，时间越长，烧损量就越大。(2)溶损：溶损是指在酸、碱洗或化学处理等过程中的溶解损失。本车间无此类消耗。(3)几何损失：分为切损和残屑。切损是指切头、切尾、切边等大块残料损失。钢材切损主要与钢种、坯料尺寸以及原料状况等有关。残屑指钢锭表面缺陷以及加工后产品表面缺陷清理所造成的损失。本车间产品切损为3%-4%。(4)工艺损失：各工序生产中由于设备和工具、操作技术以及表面介质问题所造成的不符合质量要求的产品。它与车间的技术装备、生

45、产管理及操作水平有关。本厂设计年产能力490万吨，需要连铸坯量502.470万吨，综合成材率97.518%，考虑到轧制生产中烧损、切损、轧废及原料质量都是影响成材率的因素，因此金属平衡如下图表2.8 金属平衡表序号产品名称年需板坯量年产量成材率金属消耗烧损切损轧废（万t）（万t）（%）（万t）（%）（万t）（%）（万t）（%）1普通冷轧用钢卷61.5386097.50.5540.90.4920.80.4920.82管线钢30.92330970.3091.00.3091.00.3091.03冷轧镀锡用钢卷32.8213297.50.2790.850.2790.850.2630.84一般结构用 钢

46、153.061150981.1480.751.1480.750.7650.55造船板49.2314897.50.3940.80.4180.850.4180.856锅炉板72.0167097.20.6480.90.6480.90.7201.07轿车用 钢41.1524097.20.4121.00.3290.80.4121.08冷轧硅钢用钢卷61.7286097.20.6171.00.4940.80.6171.0合计502.47049097.5183 主要设备及参数的确定3.1 加热炉3.1.1 加热炉的主要结构及特点本车间有3座加热炉，为以后发展考虑，预留了一座加热炉的安装位置。本车间的加热炉为

47、上、下燃烧步进梁式板坯加热炉，炉子燃料以混合煤气为主。本加热炉的供热分为：预热段、加热段、均热段三个阶段，每个段又分为上部段和下部段，此外在装料端有一个不供热的热回收段，其与供热的预热段用隔墙分开，设置回收段的目的是降低出炉烟气的温度，提高炉子效率。加热炉的烧嘴配置为：均热段采用炉顶平焰烧嘴；均热段下加热采用轴向反向烧嘴，其它各段配置轴向烧嘴，这样配置烧嘴能够确保板坯长度方向加热温度均匀。炉底和炉侧的钢结构，由钢板和型钢组成，并分成若干段以适应热膨胀要求5。步进梁的升降采用电动偏心轮式，具有维修容易，运行成本低，对板坯的跑偏调整容易的优点。3.1.2 加热炉的主要尺寸表3.1 加热炉主要尺寸项

48、目参数炉子装料辊道与出料辊道的中心距，mm42000炉子有效长度，mm36600炉子砌砖宽度，mm20040炉子内宽宽度，mm18940炉子出料辊道中心线与炉子砌砖线的距离，mm2800板坯在炉内的跑偏量，mm30表3.2 加热炉设备性能项目参数单位炉底过钢面积的产量，kg/m3h950热值（混合煤气），kj/nm31800504.18400t/h产量时（热装）的煤气消耗量，nm3/h38000400t/h产量时（热装）的空气消耗量，nm3/ h70300烧嘴前空气压力为： pa350040003.1.3 加热温度、时间及产量1. 装炉温度：(1) 常温冷装；(2) 600保温坑热装；(3)

49、800直接热装。2. 抽出温度：1250。3. 加热能力：常温1250。4. 产量：(1) 标准板坯：200mm1950mm12000, 400t/h；(2) 最长板坯：220mm1950mm18000，275t/h。5. 板坯在炉时间：175195分钟。3.1.4 设备规格1. 步进梁：(1) 上下驱动电机：交流电机160kw380v50hz。(2) 水平移动液压缸：224125580（行程）；工作压力：110kg/cm2。2. 装料机：(1) 前后进电机：275kw575/1150rpm；前后进行程：10500mm。(2) 升降电机：255kw900rpm；升降行程：350mm以上。3.

50、抽钢机：(1) 前后进电机：245kw575/1150rpm；前后进行程：4350mm。(2) 升降电机：255kw900rpm；升降行程：150mm以上。3.2 粗轧主要设备粗轧机组设备主要由粗轧区辊道、侧导板、高压水除鳞装置、r前后立辊粗轧机、中间辊道、保温罩和废品推钢机等组成。3.2.1粗轧除鳞装置粗轧除鳞装置的主要作用是通过高压水喷射除去加热后板坯上下表面的氧化铁皮。表3.3 粗轧除鳞装置的主要性能参数名称高压水除鳞机喷射形式高压水喷射式喷射集管数上下各2组压力23kg/cm2水量749.4l/min3.2.2粗轧机粗轧机的各项参数见表3.4，3.5。表3.4 水平辊粗轧机主要性能参数

51、项目参数粗轧机支持辊尺寸 mm15002150粗轧机工作辊尺寸 mm11502150材质合金锻钢最大轧制压力 t5000道次最大压下量 mm50主电机功率 kw2-ac 10000转速 r/min40/90轧制速度 m/s05.89立柱断面 cm28925附着式立辊数目 架2立辊最大侧压量 mm50(板坯200mm)表3.5 e1e2立辊轧机设备性能立辊轧机型式上传动附属可逆立辊轧机平辊时最大压下量，max50 mm轧制压力，knmax 3800轧制力矩，knm2340 （1.5倍过载）轧辊尺寸,1200/1100 650轧辊开口度，9502150轧制速度，m/s0/2.79/5.58m/s平

52、衡压力，mpa16主电动机，kwrpm2ac1200kw0200/400 r/min轧辊冷却水，mpa1.2换辊方式吊车吊出轧辊侧压方式电动apc+液压awc轧辊开闭电机，kwrpm2147kw 01030rpm电动侧压速度（单侧），mm/s055传动比3.7电动侧压行程，mm2735液压压下awc压头，kn22500液压缸直径，mm460液压缸行程（单侧），mm50液压缸工作压力，mpa25液压缸工作速度，mm/s50液压压下速度（单侧），mm/s503.3 精轧主要设备精轧机组由六架不可逆的机架组成连轧机组。其中f2f6采用交叉角形式，简称pc轧机。在f4f6轧机内设有在线工作辊修磨装置，简称org。精轧机前设置一台带坯边部加热器；精轧机前设有一台切头飞剪，为异周速转鼓式。这种型式的切头剪能很好地切除带钢头部，使带钢顺利地进入精轧机。在精轧机前还设有一立辊轧机f1e，立辊采用液压agc控制系统，对提高带钢宽度控制的精度和改善带钢边部质量有显著效果；在立辊f1e前还有一套精轧除鳞装置。3.3.1 带坯边部加热器 带坯边部加热器通过电感应加热的方式，对粗轧后的带坯边部进行连续加热，以减少带坯边部与中部的温差，减少带钢因边部温度过低而产生的裂纹。 加热能力：标准材料（碳素钢，厚度4