年产量240万吨冷轧带钢车间设计毕业设计

1、辽宁科技人学本科生毕业设计 年产量240万吨冷轧带钢车间设计 摘要 由于冷轧薄板具有很高的尺寸精度，表面质量和优良的综合性能，因此得到 了越来越广泛的应用，成为国民经济中各生产建设领域所必须的材料，尤其是在 家电板和汽车板的应用。本文结合鞍钢冷轧薄板厂的相关资料，同时参考了多家 现代冷轧厂的资料，设计了年产240万吨1700冷轧车间。设计内容包括选择轧 钢机形式、确定布置形式、根据典型品种（厚度为0.8mm）进行压下规程设计和 有关计算（轧制力参数计算、轧觀强度校核和电机生产能力校核等）。主设备采 用了酸轧联合机组，退火炉选择连续退火炉。本设计力图设计出能生产高档家电 板和汽车板的冷轧薄板厂，

2、所采用的设备都是经参考相关资料对比后选取的最佳 设备，以保证产品的质量和生产的顺利进行，从而实现优质、高产、低消耗、环 保的目标。 关键i司：冷轧薄板；酸轧联合机组；冷轧工艺与设备；压下规程 II 辽宁科技人学本科生毕业设计 Annual production of 2.4 million tons cold-rolled strip steel plant design ABSTRACT As Cold-rolled sheet with high dimensional accuracy, surface quality and excellent overall peifoimance,

3、 so it has been more widely used, as the national economy of the pioduction field of constniction materials necessary, especially m the home plate and car plates application. In this papei; Aiishan lion and Steel Cold Rollmg Mill of the relevant mfomiation, while making refeience to a number of mode

4、rn cold rollmg mill data, designed aimual pioduction capacity of 2.4 million tons 1700 cold lolling workshop. Design elements uiclude select null foniis, deteniiuie the form layout, according to the typical vaiieties (thickness O.Snun) for rolling schedule design and related calculations (calculatio

5、n of paiameters of the rolling force, roll strength check and motor pioduction capacity check, etc.). The master device uses a rollmg acid combmed unit, select a continuous aimealing furnace The design seeks to design a board capable of producing lugh-end appliances and car plate Cold-rolled sheet p

6、lant, equipment used with refeience to relevant uifomiation are selected after comparing the best equipment to ensure product quality and smooth production, in oidei to aclueve high quality, low consumption, enviiomnental protection goals. Keywords： Cold-rolled sheet; Acid rolled joint unit;Cold rol

7、lmg process and equipment ； Rolling schedule ii 毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教 师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知,除文中特别加 以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研 究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历 而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体, 均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 作者签名：日期： 指导教师签名：日期： 使用授权说明 本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论 文）的规定

8、,即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电 子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的E卩刷本和电子版，并提供 目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩E卩、数字化或其它复制 手段保存论文;在不以赢利为目的前提下,学校可以公布论文的部分 或全部内容。 日 期: 作者签名: 学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研 究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文 不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研 究做出重要贡献的个人和集体”均已在文中以明确方式标明。本人完 全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名： 日期：年

9、 月日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定, 同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版， 允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位 论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩 E卩或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 涉密论文按学校规定处理。 作者签名:日期：年 月 日 导师签名: 日期：年 月 日 指导教师评阅书 指导教师评价： 、撰写（设计）过程 1、学生在论文（设计）过程中的治学态度、工作精神 优 良 中 及格 口不及格 2、学生掌握专业知识、技能的扎实程度 优良中及格口不及格 3、学生综合运用所学知

10、识和专业技能分析和解决问题的能力 优良中及格口不及格 4、研究方法的科学性;技术线路的可行性；设计方案的合理性 优良中及格口不及格 5、完成毕业论文（设计）期间的出勤情况 优良中及格口不及格 二、论文（设计）质量 1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范? 优良中及格口不及格 2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）? 优良中及格口不及格 三、论文（设计）水平 1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义 优 良 中 及格 口不及格 2、论文的观念是否有新意?设计是否有创意？ 优良中及格口不及格 3、论文（设计说明书）所体现的整体水平 优良中及格口不及格 建议成绩：优良

11、中 及格 口不及格 （在所选等级前的内画“） 指导教师：（签名） 单位：（盖章） 年 月曰 评阅教师评阅书 评阅教师评价： 一、论文（设计）质量 1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范? 优良中及格口不及格 2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）? 优良中及格口不及格 二、论文（设计）水平 1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义 优 良 中 及格 口不及格 2、论文的观念是否有新意?设计是否有创意？ 优良中及格口不及格 3、论文（设计说明书）所体现的整体水平 优良中及格口不及格 建议成绩：口优 良中 及格 不及格 （在所选等级前的内画 “ J ”) 评阅教师：

12、（签名） 单位： （盖章） 年 月 日 教研室（或答辩小组）及教学系意见 教研室（或答辩小组）评价: -答辩过程 1、毕业论文（设计）的基本要点和见解的叙述情况 不及格 不及格 不及格 优 良 中 及格 2、对答辩问题的反应、理解、表达情况 优良中及格 3、学生答辩过程中的精神状态 优良中及格 二、论文（设计）质量 1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？ 优良中及格口不及格 2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）? 优良中及格口不及格 三、论文（设计）水平 1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义 优 良 中 及格 口不及格 2、论文的观念是否有新意？设计是否有

13、创意？ 优良中及格口不及格 3、论文（设计说明书）所体现的整体水平 优良中及格口不及格 评定成绩：优良 中 及格 口不及格 （在所选等级前的内画“） 教研室主任（或答辩小组组长）:（签名） 年 月曰 教学系意见: 系主任：（签名） 年 月曰 目录 1综述1 1.1我国冷轧带钢生产特点及发展历史1 1.1.1冷轧带钢的生产特点1 1.1.2冷轧带钢的发展状况2 1.1.3冷轧带钢生产中不断更新生产的技术2 1.2冷轧的主要产品种类3 1.2.1汽车板3 1.2.2电工硅钢板3 123镀锡、镀锌板4 1.2.4其它产品5 1.3冷轧带钢的生产工艺现状5 1.3.1冷轧带钢的轧制工艺特点5 1.3.

14、2冷轧带钢的生产工艺6 1.4现代冷轧机的发展现状及趋势7 1.4.1现代冷轧机的类型特点8 2产品方案的制定及金属平衡表9 2.1产品方案的制定9 2.2原料的选择10 2.2.1原料要求10 2.2.2热轧带钢卷的技术要求10 2.3金属平衡表的制定11 2.3.1金属平衡11 2.3.2金属平衡表的制定11 3轧制工艺流程及轧制工艺制度12 3.1规格12 3.2冷轧薄板生产及工艺流程12 3.3轧制规程制定14 3.3.1压下规程的制定14 3.3.2张力制度15 3.3.3轧棍转速的确定15 3.4计算轧制力16 4生产设备的选择22 4.1主要生产设备22 4.1.1主轧机22 4

15、.2辅助生产设备24 4.2.1酸洗设备24 4.2.2退火（殳备25 4.2.3扌青整2殳备26 4.3彩色涂层机组29 4.4连续热镀锌机组30 5设备校核31 5.1轧辗各部分尺寸确定31 5.2咬入能力校核32 5.3支承车昆强度校核33 5.4工作车昆强度校核34 5.5支撑车昆与工作银接触应力校核36 5.6电机能力校核37 6轧机生产能力校核39 6.1轧制节奏的确定：39 6.2车L机小时产量计算40 6.3轧机平均小时产量计算41 6.4车间年产量计算41 7各项技术经济指标43 7.2轧钢厂的环保45 7.2.1 绿化45 7.2.2各类有害物质的控制及防治45 7.2.3

16、水质的处理47 8 节能与环境保护48 8.1绿化布置48 8.2污染物处理48 8.2.1水处理48 822废气处理48 8.2.3热轧润滑油处理49 8.3噪声处理49 8.4废弃物处理49 8.5现场节能技术与措施50 9车间平面图51 9.1仓库面积计算51 9.1.1原料仓库面积51 9.1.2中间仓库面积52 9.1.4其它面扌只53 9.2设备间距确定53 9.2.1轧机机列间的距离53 9.2.2轧机到切断设备的距离53 9.3车间跨距组成53 专题：冷轧带钢退火技术的发展和应用55 致谢61 参考文献62 辽宁科技人学本科生毕业设计 1综述 钢板和带钢是国民经济各部门中应用最

17、广泛的钢材，它作为多种工业部门的原料使 用。近儿年随着国内热轧板带建设的高潮，冷轧带钢在国内发展亦很迅速，因为根据国 外发达国家板带市场发展的历史经验，为了保证板带市场的平稳均衡发展，热轧板带向 冷轧产品的转化率约为40%,冷轧产品向涂镀层产品的转化率约为60%o冷轧的一些新 技术在新建冷轧机组中得到了广泛应用，促进了我国冷轧带钢生产技术的快速发展。现 代冷轧生产技术基本上以连续化、高速化、专业化为特征的。由于冷轧带钢的产品品种 很多，其生产技术亦各有特点。下面就冷轧带钢生产中酸洗轧机新技术、退火新技术和 涂镀层新技术三大方面的内容分别进行论述和探讨。 1.1我国冷轧带钢生产特点及发展历史 1

18、.1.1冷轧带钢的生产特点 所谓冷轧带钢，是指在再结晶温度以下轧制的带钢。一般冷轧带钢的轧制不需要预 热，但对于塑性较低的材料有时需要预热，其预热温度不能超过再结晶温度。在冷轧过 程中，由变形功和摩擦功转化的热量，使被轧制的带钢温度升高，虽然可进行工艺冷却, 但有时带钢的温度仍可达200C以上，其至更高，不过这一温度仍低于再结晶温度。 由于冷轧过程在再结晶温度以下进行，轧件必然要产生加工硬化。加工硬化是金属 的变形抗力增加，塑性降低，产生轧制力增大和轧件脆裂的倾向。当加工硬化超过一定 的限度后就不能继续轧制了。因此，经过一定轧制道次后，往往需要再结晶退火软化金 属，之后再继续轧制。也正因为如此

19、，冷轧带钢生产工艺方法能生产薄带钢。 与热轧方法生产带钢相比，冷轧方法生产带钢有以下优点： （1）可生产厚度更薄的带钢 （2）带钢的板厚和版形精度高 （3）带钢的表面质量好 （4）带钢的力学性能好 冷轧带钢的生产成本比热轧带钢高10%左右，投资费用比热轧带钢高20%-25%0 辽宁科技人学本科生毕业设计 但是冷轧带钢的质量好，在相同用途的情况下可节约金属30%左右。冷轧带钢比热轧带 钢的用途更广泛，因此也就获得迅速的发展。 1.1.2冷轧带钢的发展状况 1、冷轧带钢产品质量提出了更严格的要求 由于汽车制造、制罐业、精密仪器和精密焊造行业的发展，对冷轧带材产品的尺寸 精度、板形、表面质量和性能都

20、提出了更高要求。 （1）在尺寸精度方面：冷轧带钢的尺寸要求是纵向还是横向厚度精度的偏差均小 于10um,并有向小于厚度1%发展的趋势。 （2）在板形精度方面：如汽车板的板形要求达到小于101,镀锡板的要求更高，达 到小于51。这就要求带钢冷轧机不仅具有板形控制功能强的HC、CVC和ZR系列新型 轧机；而且要求都配有倾規装置、液压弯辘、轧辘分段冷却等快速调节辘型手段；同时 还要求设置板形自动监测系统，实现对板形的自动控制。 （3）在表面质量方面：不仅要求冷轧带钢表面光洁，还要求具有一定的物理和化 学性能。比如汽车覆盖件所需要的烘烤硬化高强度钢板；为防止金属杯腐蚀、延长冷轧 带钢制品的使用寿命而产

21、生的镀层和涂层钢板。 （4）在带钢性能方面：对冷轧带钢性能的要求越來越高。冷轧带钢需要量最大的 汽车制造业，既需要冲压性能特别高的超深冲钢“无间隙原子钢”钢板作为覆盖件，乂需 要含磷高强度冷轧板制作车身。冷轧钢板的性能要求促使轧后退火工序的技术发展。冷 轧生产还有双金属或多层金属。 2、在生产规模和生产能力上向着大型化、连续化、高速发展 冷轧带钢生产规模近年來不断扩大，其产量从几万吨、几十万吨，发展到上百万吨, 其至达到年产量200万t以上。而且产品品种包括冷轧带卷、冷轧板、镀锡板、镀锌板、 涂层板、压型板等多种规格，使冷轧带钢的生产规模异常庞大。 1.1.3冷轧带钢生产中不断更新生产的技术

22、近年來，冷轧带钢的生产把当代许多高新技术引入到生产过程中，从设备和工艺上 不断地更新技术。如生产过程中的带钢对接采用了激光焊机；酸洗过程中的盐酸紊流酸 洗、废液回收及环境保护；高精度的厚度检测及厚度自动控制系统；双卷筒卡罗塞尔卷 取机；交流同步电机以及交流调速系统；全氢罩式炉退火和深冲带钢的连续退火；电镀 辽宁科技人学本科生毕业设计 锌中不溶性阳极；带钢表面缺陷光学检测仪；先进的连续停剪技术等。 1.2冷轧的主要产品种类 经过几十年的发展，我国的冷轧事业不断地成长壮大，从只能生产建筑用材的产品 发展成为能够生产高级汽车外板、高级家电板、高级包装材料和电工钢产品，无论产量, 还是产品的规格品种多

23、样化和质量，都有大幅提高。 1.2.1汽车板 国内冷轧汽车钢板研发迅速。宝钢、鞍钢等单位对4个关键工艺技术，即超低碳、氮、 氧的冶炼控制、钢板的性能稳定化控制、板形控制和表面无缺陷控制进行长期研究，开 发出IF钢、高强IF钢(HSSIF)、烘烤硬化钢(BH)、各向同性钢(IS)、高强度低合金钢 (HSLA)、双相钢(DP)和相变诱发塑性钢(TRIP)等7大类钢种,并率先以成形技术、焊接 技术和涂装技术作为重点开展了汽车板使用技术研究。在全工序上形成了钢板高表面质 量的控制技术。特别是2009年宝钢投产的高强钢生产线，为中国高强钢的生产闯出了一 条新路。目前宝钢汽车板的国内市场占有率己经达到70

24、% ,有力地推动了汽车工业的 发展。 目前国内正在研发的、最具发展前景的是TWIP钢、Q B轧件宽度，B= 1450mm 对各道次依次按上述步骤进行计算，计算结果如表4-1所示。 表3.8各道次计算结果 道次 5 /% 5 /% /% 6 Mpa Q 7 Mpa KI h /min ! Mpci /nun 1 0 22.00 13.2 370 62.5 363 14.07 2.67 2 22.00 40.33 32.99 520 95 503 12.85 2.07 3 40.33 58.67 5133 600 102 588 12.85 1.51 4 58.67 69.67 65.27 710

25、 106 710.5 9.95 1.08 5 69.67 73.33 71.87 750 76.5 786 5.76 0.86 道次 Z * ) X ex-l / p I /nun ;Mpci /KN 1 0.42 0.18 0.074 0.48 1.28 16.02 464.64 10793.12 2 0.31 0.10 0.083 0.38 1.22 13.11 613.66 11665.37 3 0.43 0.18 0.15 0.51 1.31 12.75 770.28 14240.55 4 0.46 0.21 0.12 0.50 1.30 10.8 923.65 14464.36 5

26、0.33 0.11 0.31 0.57 1.34 8.17 1053.24 12477.21 辽宁科技人学本科生毕业设计 第21页 表3.9压下规程 道 次 Hi /nun 人/ mm A/?f / nun -% 轧速 /tn 5_1 前张力 /MPa 后张力 i MPa p! MPa Pl KN 1 3.0 2.34 0.66 22 6.84 90 35 446.49 10793.12 2 2.34 1.79 0.55 23.5 8.94 100 90 613.66 11665.37 3 1.79 1.24 0.55 30.7 12.90 104 100 770.28 14240.55 4

27、1.24 0.91 0.33 26.6 17.58 108 104 923.85 14464.36 5 0.91 0.8 0.11 12.1 20.00 45 108 1053.24 12477.21 辽宁科技人学本科生毕业设计 第22页 4生产设备的选择 4.1主要生产设备 4.1.1主轧机 设备选择的主要内容是确定出车间设备的种类、形式、结构、规格、数量及能力。 设备选择一般考虑如下原则： （1）要满足产品方案（主要指规格、质量、年产量等）的要求，保证获得高质量 的产品； （2）要满足生产方案及生产工艺流程的要求； （3）要注意设备的先进性和经济上的合理性； （4）要考虑设备之间的合理配置

28、与平衡。 主轧机选择主要是针对主轧机的型式、吨位以及主电机的功率进行选择设计。在选 择设备时要考虑满足产品方案、生产方案以及生产工艺的要求，如何生产出质量优、产 量高的产品。同时还要考虑选择的设备是否先进以及价格是否合理。本车间釆用的是全 连续式无头轧制，主要生产设备釆用的是0#4#连续轧制机组，0#号轧机的型式是六辘 轧机，而1#4#轧机的型式是四辘轧机。五机架连续轧制机组，无可逆道次。四辘轧机 的优点多，主要应用于板带的轧制。主轧机采用的压下方式是液压压下方式。 主轧机的主要工艺参数如下： 表4.1主轧机轧制的钢卷规格 钢卷规格： 入口 出1 钢卷外径/ mm 12002150 12002

29、000 钢卷内径/ mm 762 610 带钢宽度/ mm 750-1600 7501600 带钢厚度/ mm 1.56.5 0230 钢卷质量/t： max 30 30 钢卷重量/kg： max 30000 30000 辽宁科技人学本科生毕业设计 第23页 表4.2主轧机的主要工艺参数 名称 参数 0机架轧辗 工 作 (430790)x1700 尺寸 丰昆 轧辗直径X槻 中 间 (500560)x1700 身直径 丰昆 /minxiiiiu 支 撑 (14101525)x17 丰昆 00 14机架轧 工 作 (520600)x1676 辘尺寸 丰昆 轧辗直径x槻 支 撑 (14001525)

30、x16 身直径 丰昆 76 /nunxnuu 轧 机主电04机架转速0250/500 机参数 /r-nun 最人轧制力 30 /TVIN 最大轧制速度 /nVniui 轧辘电机功率/ KW 轧辗电机台数 1350 1333 辽宁科技人学本科生毕业设计 第24页 4.2辅助生产设备 4.2.1酸洗设备 酸洗的作用是除去金属表面的氧化铁皮。采用的工艺是浅槽式紊流酸洗工艺，这 种酸洗工艺速度快、质量好、能耗低、污染少；剪边机的形式是双塔双头式，其特点是 剪切的精度高、自动化程度高；釆用全自动激光焊接机，焊接的时间短而且焊接的质量 更好；卷取机釆用新型的回转式卷取机，利于卷取薄板。 酸洗机组的主要工艺

31、参数如下： 表4.3酸洗机组轧制的钢卷规格 钢卷规格 入口 出口 带钢宽度hum 750-1600 750-1600 带钢厚度，mm 1.0-6.0 1.0-6.0 钢卷外径/mm 11004000 11002000 钢卷内径/nun 6700/762 4750/610 钢卷质M/ t:niax 25 25 表4.4酸洗机组的机组速度 名称参数 入 I I 速度/ m/nun :max350 工艺段速度/ rn-niui:max180 出口 段速度/m/min miax300 穿带速度/m/min60 甩尾速度/ m/min120 表4.5酸洗机组的主要工艺参数 名称 参数 酸洗温度/ C 7

32、085 酸洗介质（HCL） /g/L 200 漂洗介质 冷凝水 酸洗能力/Vh :max 240 辽宁科技人学本科生毕业设计 第25页 4.2.2退火设备 冷轧生产中还有一道重要的生产工序就是冷轧带钢的热处理生产，目前使用的退火 炉的型式有两种：一种是间歇式退火炉，另一种是连续式退火炉。本车间采用的是间歇 式退火炉（全氢罩式退火炉），以高炉煤气作燃料，通过保护罩对钢卷进行间接加热。 那么为何釆用全氢罩式退火炉呢？因为全氢罩式退火炉生产灵活，不受带钢宽度、厚度 和品种的限制，应用范围广泛，开发早，炉型比较成熟，投资少等。但是全氢罩式退火 炉也有一些不足，如退火周期长，生产率不高，热耗高等。全氢罩

33、式退火炉釆用全氢作 为保护气体。但是由于氢的渗透性强，乂易爆，所以对炉台、炉台循环风机以及保护罩 的要求非常严格。同时全氢罩式炉所属设备的几何尺寸及其精度的要求也很高。 退火机组的主要工艺参数如下： 表4.6退火机组的主要工艺参数 名称 参数 燃料种类 高炉和焦炉混合煤气 高炉煤气体积：焦炉煤气体积 7： 3 保护气体的成分 100%氢气 钢卷最人质量/t 21 钢卷最小质量/t 10 钢卷最人外径/ nun 2000 钢卷最小外径/ nun 1200 钢卷内径/ min 610 带钢宽度/mm 7501600 带钢厚度/ mm 0.23.0 最人堆垛高度/ nun 5100 最人装炉量/t

34、100 平均装炉量/t 90 最高退火温度/ C 750 加热炉小时能力/t/h 3.6 炉台小时能力/ t/h 1.8 辽宁科技人学本科生毕业设计 第26页 4.2.3精整设备 精整工序就是使冷轧带钢成为交货状态产品的生产过程。精整主要平整、横切或纵 切和包装等工序。 (1)冷轧带钢的平整 冷轧带钢在经过了再结晶退火后，虽然消除了加工硬化组织，但是却使力学性能和 加工性能被破坏，就导致了带钢的应力应变曲线产生了屈服台阶，所以平整的作用就是 消除屈服台阶，提高力学性能和加工性能。本车间采用国内普遍应用的四轮式单机架平 整机。 表4.7单机架平整机机组的主要工艺参数 名称 入口 出1 带钢宽度/

35、mm 7001600 6001600 钢卷规格带钢厚度/mm 0230 0.23.0 钢卷外径/mm 1100 2150 11002000 钢卷内径/mm 610 610 钢卷最大重量/t 45 槻身长度/mm 1700 最人轧制速度/m/s 20 最人轧制力/MN 16 最人平整压力/KN 15000 最人平整速度/ nVmm 1500 轧槻直径工作槻/mm 660-615 支撑槻/mm 15251400 年生产能力/kt 635 辽宁科技人学本科生毕业设计 第27页 (2) 冷轧带钢的横剪 横剪机组是把平整后的钢带剪切成定尺长度的钢板，经过矫直和涂油，堆垛成一定 质量的钢板。横剪机组可以很

36、好的保证剪切精度和钢板表面质量，但是要注意的是对机 组的速度和剪切钢带规格范围是要有一定的有要求的。本车间设计设有四条横剪机组。 整体设备由开卷机、矫直机、下切剪、圆盘剪、地下卷曲机、飞剪等组成。 表4.8 号横切机组的主要工艺参数 名称 参数 剪切材料 冷轧钢带、热镀锌带 带钢宽度/mm 750-1600 带钢厚度/mm 1530 钢卷规格钢卷外径/ inin:max 01850 钢卷内径/mm 610 钢卷质屋/ t:max 25 抗拉强度Mpa 580 表4.9二号横切机组的主要工艺参数 名称 参数 剪切材料 冷轧钢带、热镀锌带 原料宽度/ nun 8001400 原料厚度/ nun 0

37、.8-1.5 钢卷外径/ nun 9002150 钢卷内径/ nun 610 钢卷质量/ t:niax 25 带钢厚度/ nun 0.8-1.5 成品板长度/ nun 10004000 成品板宽度/ nun 800-1400 辽宁科技人学本科生毕业设计 第28页 600 带钢最大抗拉强度/ Mm 表4.10三号横切机组的主要参数 名称 参数 剪切材料 冷轧钢带、热镀锌带 原料宽度/mm 7501250 原料厚度/ mm 1.1-2.0 钢卷外径/ nun:niax 2000 钢卷内径/ nun 610 钢卷质量/ t:max 25 带钢最人抗拉强度iMpa 600 带钢宽度/ nun 750-

38、1250 带钢厚度/ nun 1.1-2.0 成品定尺长度/mm 1000-6000 表411四号横切机组的主要参数 名称 参数 剪切材料 彩涂带 钢带宽度/ nun 900-1550 钢带厚度/ nun 03-3.0 钢卷外径/ nun 7501850 钢卷内径/ nun 610 钢卷质量/ t:max 25 成品钢板长度/mm 1000-4000 带钢抗拉强度/唤 412 辽宁科技人学本科生毕业设计 第29页 冷轧带钢的纵剪 冷轧纵剪重卷，乂叫分卷，它的作用是把平整后的带钢分切为各种宽度和单重的带 钢卷。纵剪生产都是在圆盘剪上进行纵向连续剪切。 表4.12冷轧纵剪、重剪机组的主要工艺参数

39、名称 参数 剪切材料 冷轧钢带、热镀锌带 原料宽度/ mm 750-1350 原料厚度/ min 0.6-3.0 钢卷外径/ mm:max 2000 钢卷内径/ mm 610 钢卷质量/ t:max 25 钢带最大抗拉强度/ Mpa 750 成品带钢宽度/mm 550-1350 成品带钢厚度/mm 0.6-3.0 机组最高速度/ m/nun 183 4.3彩色涂层机组 彩色涂层机组主要生产彩色涂层钢板和彩色涂层钢卷产品。 表4.13彩涂机组的主要工艺参数 名称 入口 出1丨 带钢宽度/mm 6001350 600-1350 带钢厚度/min 0.2-1.6 0.2-1.6 钢卷规格 钢卷外径/

40、mm 2300 1500 钢卷内径/mm 508/610 508/610 钢卷质屋/1 :niax 34 10 入 1 1段 in nun 150 机组速度 工艺段in nun 120 出 1 1 段 111111111 150 年产量/万t 40 辽宁科技人学本科生毕业设计 第30页 4.4连续热镀锌机组 连续热镀锌机组主要生产热镀锌钢板和热镀锌钢卷产品。 表4.14连续热镀锌机组的工艺参数 名称 参数 宽度/mm 750-1550 钢种规格 厚度/nun 03-2.5 镀层品种 GI 镀层质量g/m， 40-350 镀层表面结构 大锌花、小锌花、光整锌花、无锌花 入 1 丨段 m/nun:

41、max 240 工艺段m nun:max 180 机组速度 出门段m/nun:max 240 年产量/万t 45 辽宁科技人学本科生毕业设计 第31页 5设备校核 5.1轧银各部分尺寸确定 轧辘直接承受轧制力和转动轧辘的传动力矩，属于消耗性零件，就轧机整体而言, 轧辘安全系数最小，轧辘强度往往决定整个轧机负荷能力，因此，要对轧観进行校核。 表5.1轧银材质及许用应力值 材质诒 C F用应力 /Mpa 许用接触应力 Bl/ Mpa 许用剪切应 力 / Mpa 许用接触剪应 力岡/炯 合金锻钢 240 2400 73 730 轧辘各部分尺寸分别为： 工作辘：辘身直径=600111111,辘身长度4

42、=1700111111； 工作辘卑昆颈直径：心=(0.5 0.55) =0.55x600 = 330血； 工作辘卑昆颈长度：J = (0.83 1.0)J. = 0.9x330 = 297mm ； / I?97297 工作辘压下螺丝间的中心距：L = L +上+上=1700 +丝+竺=1997 nun; 2 2 2 2 支撑辘：辘身直径D. =1500nmi,卑昆身长度=1700nun ； 支撑辘卑昆颈直径a = (0 5 0.55)2 =0.55x1500 = 825； 支撑辘卑昆颈长度：L = (0.831.0)d： = 0.9x825 = 74引巾并； 支撑辘压下螺丝间的中心距：L.=2

43、443nuno 辘头均釆用扁头万向接轴辘头，电机功率N=5500KW 辽宁科技人学本科生毕业设计 第32页 表5.2五机架连轧机各机架数据 机架 轧机压力/t 转速n/ 电机功率/KW 张力差iMpa 1 10793.12 210.19 1x5500 55 2 11665.37 272.98 1x5500 10 3 14240.55 386.84 1x5500 4 4 14464.36 530.18 1x5500 4 5 12477.21 620.2 1x5500 -63 由上表可看出，第四架轧机的总压力最大，所以以第四架轧机为例进行校核： 四辘轧机支撑規与工作辘承受的弯矩之比等于直径比的四次

44、方，其弯曲力的分配也 和弯矩一样，即 40 14464.36 40 = 36161KN p_39P_ 39x12691.4 4040 = 14102.75 KN P = 14464 36KN P： _ 3丫= ”1500) P： 600 ) 5.2咬入能力校核 轧机要能够顺利进行轧制，必须保证咬入符合轧制规律，所以要对咬入条件进行校 核。 (5.1) (5.2) A/? = )(1-cos a) a p 式中：d工作辘直径； 轧件的压下量; a咬入角； 辽宁科技人学本科生毕业设计 第33页 P摩擦角。 原料在第一架轧机咬入比较困难，所以对第一架进行咬入能力的校核。校核如下: 由公式(5.1),

45、得到： 力 a = arccos(l ) 己知 D = 600/77/h , f = 0.08 , A/? = 0.66/77/77,所以: a = arccos(l- 0.66 600 )=2.69 而f = tan/?,得到： P = aictaii/ = aictanO.08 = 4.57 由于a = 2.69/7 = 4.57%因此，第一架轧机可以实现带钢顺利咬入。 5.3支承辗强度校核 图5.3支撑银弯矩图 辽宁科技人学本科生毕业设计 第34页 (1) 辘身中央处承受最大弯矩: M, = PZ =1410275 x （兰兰-口 = 5616.42A7V.加 I 48 ） 辘身中央处产

46、生的最大弯曲应力 支承辘重车后直径D=1500(l-5%)=1425nuii =噩筈十吹“240MPa 因此，支承辘的辘身满足要求 (2) 支撑規辘颈强度校核 辘颈的危险断面在辘颈与辘身接触处，该处弯矩为: P: f 14102.75 M/ = /.= 4 =x0.743 261959KNm 4 = 46.65MPacr Md _ 2619.59 W7_ 0.1x0.8253 所以支承辘辘颈符合要求 5.4工作辗强度校核 (1)工作規辘身强度校核 辽宁科技人学本科生毕业设计 第35页 图5.4工作银弯矩图 工作辘辘身中心处承受的垂直弯矩为 d(Lm 叭(1997 15) Mg, = Pg =3

47、61.64x = 115KN.in I 48 丿I 48 J 前后总张力 T = 108x1.24x1400-104x0.91x1400= 55/N (Ls 55 _ V Q.7 1.55) （4 8丿 入 2 ,48 J = 6.1 KN.m 水平张力作用弯販严彳 辗身合成张力矩+= J115 + 6.7 = 1 15.20KNm 工作银在重车后最小滋D = 600(1-5%)= 570mm 沽带诰22Mpa“i（）嘶 所以工作辗车昆身符合軾 （2）工作観辘头强度校核 利用前滑值计算轧辘的转速 辽宁科技人学本科生毕业设计 第36页 图5.5工作棍棍头图 Mn = 9549 - = 9549

48、x =99.06 n530.18 Di = D -(5 15)= 600-10 = 590mm a =(0.5 - 0.6)2 = 0.6 x 590 = 354mm =10.74Mpa r M M 99.06 莎一莎一0208乂0354 nu 因此，辘头强度满足要求。 (3) 工作辘辘颈强度校核 Md = lg= 361 64x0.297 = 26.85/CN.m 4 4 Md 6际 = o.X=7-4WaW 因此，工作辘観颈强度满足要求。 5.5支撑辗与工作辘接触应力校核 工作辘与支撑卑昆表面接触产生接触应力，它将影响轧辘的轧制寿命，应加以校核。 计算接触应力使用赫兹公式： ”=I曲宀)

49、max q 讥也 式中：q一 触表面单位长度上的负荷； Q “相互接触两个轧辘的半径； K，K2_与轧卑昆材料有关的系数， K产感 d 己矢口人=300 mm, p 14464 36 r. = 750nun , E200GPa, q_ -8508 A5KN/m 1 Ls1.70 辽宁科技人学本科生毕业设计 第37页 轧银材料相同， =0.3,得到： 0 48 /8508.45x1000 x200 x1000 x (0.3 + 0.75, * V0.3x0.75 =HT7.93MPa b = 2400MPa r = 0.304= 0.304x1177.93 = 358.1MP。V0 = 730M

50、Pa 所以，轧辘满足强度要求。 根据以上结果，轧辘各部分均满足强度要求。 5.6电机能力校核 以第四架为例进行校核： 传动力矩计算： M i (1) 轧制力矩 = 2Pxl = 2x361.64x 0.39x9.95xl03 = 2.81KN A 式中：/轧车昆与金属轧件的接触弧长， Z力臂系数，冷轧时取：0.20.4； P采用气-水冷却系统，起到了快速冷却的目的，提高了生产效率,改善了 钢卷退火质量。 2全氢罩式退火炉与普通罩式退火炉的比较 2. 1生产效率 全氢罩式退火炉由于氢气的热传导性好，渗透力强，其传热速度比氮气快，强化了 对流传热，加热时内罩壁热量对带钢卷以及带钢卷层间的传热（冷却

51、时方向相反）速度要 比普通罩式退火炉快得多,因此使用全氢并与大叶轮循环风机配合作强对流循环，可获 得满意的加热或冷却效果，从而大大缩短了处理带钢卷的加热冷却时间，一般全氢罩式 退火炉生产效率比普通罩式退火炉高40%-60%。而且在大量生产情况下，可以做到钢卷 外部无过热。 2. 2产品质量 全氢罩式退火炉由于炉温比较均匀，加热时无局部过热现象，因此处理后的带钢卷 机械性能均匀，同时也消除了普通罩式退火炉中所出现的带钢粘结现象。 另外，由于微小氢原子在带钢卷圈层中穿透非常快，在100C时，它使带钢卷上残留 的润滑剂还原为碳氢化合物，从而降低其沸点，加快了碳氢化合物的蒸发，不致发生润 滑剂的分解而

52、残留在带钢卷的表面上。在600C时，强烈的还原性氢（在低露点氢气氛）可 以有效地将残留氧化物还原形成水蒸汽，这种水蒸汽与带钢卷上残留的碳反应，形成一 氧化碳，随氢气一起排出炉外。因此在全氢罩式退火处理的宽带钢卷有较高的表面光洁 度。 2. 3介质能耗 燃料消耗量低。全氢罩式退火炉由于强对流传热，显著提高传热效率，使燃料消耗 减少。电能消耗低。全氢罩式退火炉由于氢比重低，在高温时，循环风机功率可大幅度下 辽宁科技人学本科生毕业设计 第57页 降，其节约的电费就可弥补氢气费用。 保护气体消耗量低。全氢罩式退火炉釆用全金属封闭炉台，在整个过程中，不需氢 气冲洗绝热材料释放的杂质。在操作上，在开始吹扫

53、和加热升温初期采用氮气，然后随 着温度的升高转换为氢气，流量由小到大，在进入加热段的2 /3处，即关闭氢气出口阀, 停止供氢气，在冷却时由于氢气体积缩小、压力下降，此时需补充少量氢气，以保持内部 压力稳定。总的来说，氢消耗量还是低的。氮气仅在退火开始及结束前清扫时使用，故 氮气用量比传统罩式炉减少14%左右。 3连续退火 罩式退火炉尽管建设投资小而灵活，组织生产方便，但其退火工艺有不足之处，尤 其普通罩式退火炉更明显，存在生产周期长、生产过程不连续，产品机械性能不够均匀 和表面质量不佳以及劳动定员多、占地面积大等缺点。为了克服以上这些缺点，日本几 家主要钢铁公司致力于连续退火工艺的开发研究，将

54、电解清洗、连续退火、平整、精整 检查等各主要生产工序联成一体，组成连续退火生产线，最终取得了成功。 70年代共建了3条连续退火线，都在日本。进入80年代，世界各钢铁厂相继建设连 续退火线,1992年全世界己有49条连续退火线。由于连续退火机组具有生产效率高（生产 周期由10天左右缩短到lh以内），产品品种多样化，产品质量高，生产成本低等许多罩 式退火工艺无法比拟的优势，连续退火技术得到了迅速发展。目前，日本用连续退火工 艺生产的冷轧板己占总量的80%左右。近年来,连续退火线在国内大型钢厂（宝钢、鞍钢、 武钢等）迅速崛起，从而带动冷轧生产向专业化、高速化、现代化方向发展。连续退火机 组有四种类S

55、: NSC -CAPL（日本新日铁）、KM-CAL（I3本川崎制铁）、NKK-CAL（EI本 钢管）、CRM - HOWAQ （tt利时）。由于CRM- HOWAQ类型一次冷却釆用热水，世界上 发展较慢，所以主要是前三种类型。前三种连续退火机组的退火技术有其共同点，主要 是通过控制一次冷却速度、一次冷却终了温度和过时效温度，使钢中固溶碳充分析出。 然而这三种连续退火机组在一次冷却技术、张力控制和板温控制方面各有其不同的特 点。一次冷却技术是连续退火技术的核心，它直接影响连续退火机组对产品品种的适应能 力和改善产品机械性能。目前，一次冷却技术主要有：喷气冷却（GJC）、高速喷气冷却 （HGJC）

56、、辘冷（RC）、气一水双相冷却（ACC）、冷水淬（WQ）、热水冷却（HOWAC）、 喷气和辘冷复合冷却（RGCC）等。连续退火技术在过时效工艺方面，大多数采用400C恒 辽宁科技人学本科生毕业设计 第58页 温时效法，也有釆用斜坡时效，即逐步降温时效，以加快C的析出速度，还有采用先等 温再斜坡时效。由于NSC - CAPL技术开发最早，产品质量好，操作经验丰富，世界上投 产的该型连续退火线最多。 连续退火技术在不断发展和完善，一方面向着专用化方向发展（如镀锡原板专用线）, 以提高生产力、降低生产成本、节约投资、便于生产管理和操作;另一方面则向多功能方 向发展，以提高机组的适应能力，扩大产品品种

57、范围，满足用户多种需要。在品种方面的 发展趋势：首先是超深冲软质钢板的生产,其次是高强深冲板的生产，再次是超高强钢的 生产。 4全氢罩式退火炉和连续退火炉的比较 4. 1生产工艺 全氢罩式退火炉是冷轧钢卷以带有少量残余乳化液的状态，未作脱脂便送入罩式退 火炉进行退火处理，在氢气气氛中冷却，然后通过平整机中间库直接送往平整机，再检 查等，设备布置空间大，生产周期长，但产品规格和产量变化灵活性强。连续退火线上冷 轧带卷在进口段进行脱脂，在连续退火的第一段进行退火，随后釆用气体或水等进行冷 却，在退火第二段进行时效处理，然后进行在线平整，检查等，设备布置紧凑，占地面积 小，生产周期短，但产品规格范围

58、覆盖面不宜太宽，产量不宜太低。 4. 2总成本 所谓总成本包含工艺设备新建的投资费用再加上生产运行费用。对于全氢罩式退火 工艺途径來说，其投资、消耗与维修费用与连续退火线相比都要低，只有人员较多和材 料损失比较高。此外，对于连续退火线而言，还应累加冶炼深冲钢种所需的附加费用（用 于真空脱气、微合金化等）以及较昂贵的酸洗费用（用于清除热轧卷取温度较高而形成的 红色氧化铁皮）。所以，从有关的资料评价估计全氢罩式退火炉的总成本比连续退火机组 低。 4. 3品种性能 品种方面，全氢罩式退火通常生产的品种有CQ、DQ和DDQ,生产EDDQ、S-EDDQ、 HSLA等品种难度很大，适合小批量、多品种生产。

59、连续退火品种有CQ、DQ、DDQ、 辽宁科技兴学本科生毕业设计 第59页 EDDQ、S-EDDQ. HSLA、HSS等，生产厚规格（大于2.5mm）产品有困难，规格范围太 宽将增加控制难度，适合大批量、少品种生产。 表面洁净度方面，全氢罩式退火通过建立正确退火制度，加上在热轧、冷轧的预防 措施（严格控制板形、新型轧制技术、一定程度的均匀粗糙度、精确的卷取张力等），减 少粘结、折边、碳黑等缺陷。而连续退火后的钢板表面十分光洁，不会出现粘结、折边、 碳黑等缺陷，适合生产表面质量要求高的钢板。 深冲性方面，对于铝镇静钢而言，一般用全氢罩式退火比用连续退火质量要优，其 机械性能均匀，塑性应变比值、加工

60、硬化指数n值一般都能高于连续退火的产品。近年 发展起來的微合金化超深冲（IF）钢，乂称无间隙原子钢，该钢具有极优良的成形性，即 高值（r2.0）、高11值（n0.25）、高伸长率（50%）和非时效性（AI= 0）o用连续退火生 产出的IF钢的深冲性要优于用全氢罩式退火生产出的铝镇静钢的深冲性。无论用全氢罩 式退火还是用连续退火均可生产微合金化超深冲（IF）钢，但用全氢罩式退火生产（IF） 钢效率较低。连续退火工艺是以严格控制钢的成份为基础的，炼钢工序中需低碳、低镭, 磷、硫等杂质含量要低，而这些控制技术难度高，工艺操作复杂。国外（日本等）IF钢的 退火主要采用连续退火工艺，国内IF钢的退火则主