设计范例08级轧

1、河北大学轻工学院QINGGONG COLLEGE, HEBEI UNITED UNIVERSITY毕业设计说明书设计（）题目：年产 250 万吨 1700 热带车间设计学生姓名：林哲号：200815190220学专业班级：08 轧钢 2 班学部：材料化工部指导教师：李红斌2012 年 05 月 21 日摘 要摘要本设计是年产 250 万吨 1700 热带钢材车间工艺设计（典型3.0mm）。建设现代化的热轧宽带钢轧机要满足现代工业对热轧板品种质量的要求。最终的质量取决于连铸坯的质量，传统厚度的板坯连铸工艺明显优于薄板坯连铸工艺。薄板坯连铸连轧更适于生产中低档板材品种，在薄规格生产方面具有明显优势

2、。为了满足高质量和高性能板材要求，采用厚板坯常规连轧生产方式更合理。本次设计结合唐钢 1700mm、本钢 1700mm、宝钢 1580mm、鞍钢 1780mm 热轧生产线设计了 250 万吨的 1700mm 常规热连轧生产线。在此设计中详细地介绍了加热、粗轧、热卷取、精轧、冷却、卷取等一系列过程。其中精轧机选用六架大断面牌坊和高吨位轧制力轧机,采用 HC 轧机、CVC轧机、工作辊正弯辊（WRB）技术和厚度自动（AGC）等技术来板型和厚度。另外，为提高轧件温度，减少头尾温差，在精轧前采用无芯轴隔热屏热卷箱。设计中涉及的技术参数大部分取自现场的经验数值，用到的部分公式也是来自于实际的经验公式。：常

3、规热连轧；热卷箱；层流冷却；厚度自动IAbstractAbstractThis design is to produce 2.5 million tons of steel hot-rolled 1700 Process Design Workshop（typical products 3.0mm）. The new modernizational hot wide rolling mills should satisfy the request of modern industry to hot strip species quality.The quality of end product

4、 is by all means decided by quality of continous casting slab. The continous casting slab of traditional thickness is obviously better than thin slab continous casting and rolling. Thin slab continous casting and rolling is suitable to produce medium low file time plank material species and have obv

5、ious advantage at the thin specification product.For satisfying the request of obtaining the high quality and high performance strip, thick slab continous casting produce method is considered more reasonable.This design combine Tang steel 1700 ,Ben steel 1700, Bao steel 1580 and An steel 1780 hot ro

6、lling production line to design 2.0 million ton traditional hot continuous rolling workshop. In this paper it is detailly introduced the heat furnace, the rough rolling, the hot curl, the finish rolling, the laminar cooling, the curl and so on.Among them, The finishing mill still selected the big cr

7、oss section memorial arch and the high tonnage rolling stand, and choosed HC mill,CVCmill,work roll bendtechnique and automatic gauge control to control strip shape and thickness. Moreover,in order to raise the temperature of rolling mand reduce the differencetemperature between tail and head of rol

8、ling m,I establish a hot curl box betweenthe rough rolling and the finishing rolling. The coefficient in this design and parts offormulas come from actual experience.Key words: convensional continuous rolling , the laminar cooling, automatic gaugecontrol目 录目录摘要IAbstractII引言1第1章1.11.21.31.41.51.6第2章2

9、.1文献综述2热轧板带钢发展历史2我国热轧板带钢生产的发展史3热轧带钢生产技术的进步4热轧宽带钢生产状况5热轧带钢市场前景7今后热轧板带钢发展趋势7建厂依据及大纲8建厂依据82.1.1 可行性研究82.1.2 地理位置选择8方案的编制92.22.2.12.2.22.2.32.2.42.2.5大纲9方案9编制方案的原则及方法9坯料选择10钢种方案10第3章3.13.2第4章4.1生产工艺流程12制定生产工艺流程的主要依据12生产过程简述12坯料的选择和金属平衡14坯料的选择及坯料的处理144.1.14.1.24.1.3坯料的选择14坯料. 15坯料检查及154.2第5章5.15.25.35.4编

10、制金属平衡16车间布置及主要设备选择18车间布置及设备选用的原则18轧钢机选择原则18板坯宽度侧压设备19轧制道次的确定23III目 录5.5轧钢机机架布置及数目的确定235.5.15.5.25.5.3典型粗轧机的选择23热卷箱的选择27精轧机的选择28压下规程设计33第6章6.16.2概述33轧机压下量的分配原则346.2.1 粗轧机压下量的分配原则346.2.2 精轧机压下量的分配原则35综合分析35咬入角的校核36轧制速度的确定366.36.46.56.5.16.5.26.5.3粗轧机速度制度37精轧机速度制度38加度的选择396.6确定轧制温度制度406.6.1 粗轧各道次温度的确定4

11、16.6.2 精轧各道次温度的确定41轧制力与各种力矩计算42力能参数的计算42第7章7.17.1.17.1.27.1.3轧制力的计算42轧制力矩的计算44附加摩擦力矩计算457.27.37.4第8章8.1空转力矩的计算47动力矩的计算48层流冷却对温度的及大致的冷却速率的确定49轧辊强度和主电机能力的校核50轧辊强度的校核508.1.1 支撑辊弯曲强度校核508.1.2 工作辊强度的校核528.1.3 工作辊与支承辊间的接触应力54主电机能力的校核578.28.2.18.2.28.2.3轧制过程中静负荷图的制定57等效力矩计算及电的校核58电机过载条件598.3轧辊空载辊缝608.3.1 空

12、载辊缝的设定608.3.2 轧辊辊型设计61IV目 录第9章9.1年产量的计算及轧制图表65轧钢机年产量的计算659.1.19.1.29.1.3轧钢机小时产量的计算65轧钢机平均小时产量66轧钢车间年产量的计算669.2轧钢机工作图表的制定679.2.1 轧制图表的基本形式及其特征689.2.2 轧机工作图表的制定72辅助设备的选择73第10章10.1 加热炉的选择7310.1.110.1.210.1.3加热能力的确定74炉子数量的确定75炉子的确定7510.2 除磷装置的选择7610.2.1 各种除磷方式的比较7610.2.2 本次设计除磷装置的选择7710.310.410.510.610.

13、710.8剪切设备的选择78带钢冷却装置79卷曲设备的选择81辊道的选择83活套支撑器84设备8710.8.110.8.210.8.3. 87. 88. 89厚度板型宽度第11章11.1轧钢车间平面布置及技术指标91轧钢车间平面布置9111.1.1 轧钢车间平面布置的原则9111.1.2 金属流程线的确定9111.2 车间技术指标9311.2.1 各类材料的消耗指标9311.2.2 综合技术指标97结论100参考文献101谢辞102V引言引言板带外形扁平，宽厚比大，体积的表面积也很大，这种外形特点带来其使用上的特点：表面积大，故包容覆盖能力强，在化工、容器、金属制品、金属结构等方面都得到广泛应

14、用；可任意剪裁、弯曲、冲压、焊接、制成各种制品构件，使用灵活方便，在汽车、航空、造船及拖拉机制造等部门占有极其重要的地位；可弯曲、焊接成各类复杂断面的型钢、工字钢、槽钢等结构件，故称为“万能钢材”。板带材的生产具有以下特点：板带材是用平辊轧出，故改变、大型规格较简单容易，调整操作方便，易于实现全面计算机和进行自动化生产；带钢的形状简单，可成卷生产，且在中用量最大，故必须而且能够实现高速度的连轧生产；由于宽厚比和表面积都很大，故生产中轧制百万至数千万牛顿，因为此轧机设备复杂庞大，而且对很大，可达数厚、宽精度和板型以及表面质量的也变得十分和复杂。从我国目前板带市场需求情况和生产能力来看，热轧板的生

15、产能力大大高于冷轧能力。采用常规板坯连铸、热送热装和直接轧制工艺,可稳定生产以汽车面板为代表的高档板材品种，除生产工艺成熟、效率高、质量高外，还可缩短工艺流程，降低生产成本。选择这种工艺方案，热轧板品种质量很高，品种齐全，尤其是生产超深冲钢、高强度钢、奥氏体不锈钢、高钢级管线钢等时适宜采用厚板坯常规热连轧工艺。轧件变形和轧形是在轧制过程中同时存在的。我们的目的是要使轧件易于变形和轧机难于变形，亦即发展轧件的变形而和利用轧机的变形。由于带钢轧制的特点是轧制极大，轧件变形难，而轧形及其影响又大，因而使这个问题就成为左右带钢轧制技术发展的主要。要使带钢在轧制时易于变形，主要有两个途径：一是努力降低带

16、钢本身的变形抗力（可简称内阻），其最有效的措施是加热并在轧制过程中抢温保温， 使轧件具有较高而均匀的轧制温度；二是设法改变轧件变形时的应力状态，努力减小应力状态影响系数，减少外摩擦等对金属变形的阻力（可简称外阻）。至于和利用轧机的变形，则包括了增强和机架的刚性和辊系的刚性、和利用轧辊的变形以及采用术措施。弯辊与厚度和板型自动等各种实用技1河北大学轻工学院第 1 章文献综述1.1 热轧板带钢发展历史热轧带钢是重要的钢材品种，对整个钢铁工业的技术进步和效益有着热轧带钢产量约占热轧钢材的 50%以上，在国际市场竞争重要影响。发达中居于领先地位。我国钢铁工业近年来产量增长较快，但高附加值的数量和质量较

17、低。我国一般热轧带钢厚度下限是 1.8mm，但实际上只生产很少厚度小于 2.0mm 的热轧带钢，即使窄带钢，厚度一般也大于 2.5mm。因此，相当一部分希望使用厚度小于 2mm 带钢作原料的用户，只得使用冷轧带钢。如果能开发薄规格的热轧带钢，则可代替相当一部分的冷轧带钢使用，使生产成本大为降低1。自从 1924 年第一台带钢热连轧机投产以来，连轧带钢生产技术得到很大的发展，特别是 20 世纪 60 年代以来由于可控硅供电电器传动及计算机等新技术的发展，传动、升速轧制、层流冷却等新设备新工艺的利用，热连轧机的发展更为迅速。现代热连轧机的发展趋势和特点是：（1）为了提高产量而不断提高速度， 加大卷

18、重和主电机容量、增加轧机架数和轧辊 、采用快速换辊及换剪刃装置等，使轧制速度普遍超过 1520m/s，甚至高达 30m/s 以上，卷重达 45 吨以厚度扩大到 0.825mm，年产量可达 300600 万 t。但到最近，大厂追上，求产量的势头已见停滞，而转向节约消耗，提高质量方向发展。（2）当前降低成本，提高效益，节约能耗和提高成材率成为关键问题，为此而迅速开发了一系列新工艺新技术。突出的是普通采用连铸坯及热装和直接轧制工艺、无头轧制工艺、低温加热轧制、热卷取箱和热轧工艺润滑及车间布置革新等。（3）为了提高质量而采用高度自动化和全面计算机，采用各种 AGC 系统和冷却以技术，开发各种板型的新技

19、术和新轧机，利用升速轧制和层流钢板温度与性能。使厚度精度由过去人工的±0.2mm 太高到中，热连轧带钢0.05mm，终轧和卷曲温度在±15 以内。在工业发达已占板带钢总产量的 80%左右，占钢材总产量的 50%以上，因而在现代轧钢生产中占着地位。现代板带热连轧生产还出现了很多新技术，1997 年以后日本又开发了无头轧制技术，全面提高了产量、质量和成材率。随着薄板坯连铸连轧生产技术的发展，的新技术正在迅速生产和发展中。2第 1 章 文献综述1.2 我国热轧板带钢生产的发展史我国热连轧带钢的发展，大体经历了三个阶段2:第一阶段，以大企业为主，以解决企业有无为主要目的的初期发展阶

20、段。这个时期热轧板带钢轧机建设只能靠投入，由于资金、技术等限制，轧机水平参差不齐。1989 投产的宝钢 2050mm 轧机代表了当时国际先进水平，采用了一系列最先进的热连轧生产技术。但是，这个时期投产的二手设备则是国外五六十年代的装备（1994 年投产的太钢 1549mm 轧机、梅钢 1422mm 轧机）， 整体技术水平相对落后，在安装过程中进行了局部改造 ，但整体技术水平提高有限。还有两套国产轧机投产:1980 年投产的本钢 1700mm 轧机和 1992 年投产的攀钢 1450mm 轧机，这两套轧机的整体水平不高，与国际水平差距较大。但在当时条件下，这几套轧机满足了建设的需要，同时培养了一

21、大批技术。第二阶段，全面提高技术水平，瞄准世界最高、最新技术，全面引进阶段。20 世纪 90 年代以后，各大企业均以引进国外最先进技术为主。如 1999 年投产的鞍钢 1780mm 轧机、1996 年投产的宝钢 1580mm 轧机，是世界传统热连轧带钢轧机最先进水平的代表，除通常现代化轧机采用的先进技术以外，还采用了轧线与连铸机直接连接的布置形式，板坯定宽机，PC 板形系统，强力弯辊系统，轧辊研磨，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，精轧机采用了全压下及 AGC 技术。国内还引进了三套薄板坯连铸连轧生产线，即1999 年投产的

22、珠钢 1500mm 薄板坯生产线、邯钢 1900mm 薄板坯生产线和 2001 年投产的包钢 1750mm 薄板坯生产线，这些生产线是当时世界最先进的薄板坯生产线。这些生产线的引进使我国拥有了新一代热连轧带钢生产技术。第三阶段，这个阶段是近几年开始的，是以提高效益、调整品种结构、满足市场需要和提高企业竞争能力为目的的发展阶段。由于近年快速发展，对钢材需求不断增加，因此除国营大中型企业外，中小型企业，甚至民营企业都把生产宽带钢作为今后发展的重点，或引进或采用国产技术，或建设传统热连轧宽带钢轧机或建设薄板坯连铸连轧生产线。同时，这个阶段对引进的二手轧机和原技术较落后的国产轧机进行了全面技术改造，使

23、其达到了现代化水平。国外刚出现的半无头轧制技术、铁素体技术、高强度冷却技术、新型卷取机等，在一些轧机上也已应用。目前我国热连轧技术装备已完全摆脱落后状态，并已处于世界先进水平之列。3河北大学轻工学院1.3 热轧带钢生产技术的进步最近十几年，热连轧技术有了很大的进步，在热轧带钢轧机布置形式的发展方面，总结，起来，主要有六种形式3：1.典型的传统热带钢连轧机组，这种机组通常是 2 架粗轧机，7 架精轧机，2 台卷取机，年总产量 350550 万 t，生产线的总长度 400500m，有一些新建的机组装备了定宽机（SP）。这类轧机采用的铸坯厚度通常为200250mm，特点是产量高，自动化程度高，轧制速

24、度高（20m/s 以上），产品性能好。2. 紧凑型的热连轧机，通常机组的组成为 1 架粗轧机，1 台中间热卷箱，56 架精轧机，12 台 卷取机，生产线长度约 300m，年产量 200300 万 t。采用的铸坯厚度 200mm 左右，投资比较少，生产比较灵活，由于使用热卷箱温度条件较好，可以不用升速轧制（轧制速度 14m/s 左右） 。3. 新型的炉卷轧机机组，通常采用 1 台粗轧机，1 台炉卷轧机，12 台地下卷取机，产量约 100 万 t，其中有的生产线可以生产中板也可以生产热轧板卷，主要用于不锈钢生产，投资较小，生产灵活，适合多品种。4. 热轧带钢的另一生产形式是薄板坯连铸连轧，按结晶器

25、的形式不同，分别有多种形式，如 SMS 开发的 CSP、DANIELY 开发的 H2FRL 等，由薄板坯铸机、加热炉和轧机组成，刚性连接，铸坯厚 5090mm，产量 120200 万t，轧机的布置形式有粗轧加精轧为 2+5 布置，1+6 布置，也有 7 架精轧机组成的生产线。薄板坯连铸连轧的特点是生产周期短、强度高、温度与性能均匀性好，但是表面质量、洁净度方面比传统厚板坯的难度大。5.国外发展的无头（半无头）轧制技术，是在传统的粗轧机后设立热卷箱，飞焊机，把中间坯前一坯的尾部和下一坯的头部焊接在一起，进入精轧机组时形成无头的带钢进行轧制，在卷取机前再由飞剪剪断，该生产线可以20m/s 的速度轧

26、制生产。0.81.3mm 厚的带钢。德国发展的是半无头轧制技术，他们利用薄板坯连铸连轧的生产线，铸造较长的铸坯，如 200m，进人精轧，并且轧后进行剪切，在精轧机组中形成有限的无头连轧。这种生产线的特点是适合于稳定生产薄规格的带钢，减少了薄规格带钢生产中的轧废和工具损失。欧洲还在开发基于薄板坯连铸连轧技术的无头轧制技术，通过进一步提高铸坯的拉速，使连轧机和连铸机的速度得到匹配，实现真正的连铸连轧。6.正在开发的生产热带钢的技术是薄带直接连铸并轧制的技术，钢水在 2个辊中铸成 56mm 的带钢，经过 1 架或 2 架轧机进行小变形的轧制和平整，4第 1 章 文献综述生产出热带钢卷。欧洲、和澳大利

27、亚都进行过类似的试验，2004 年美国NUCOR 建立了工业试验厂，德国的 THYSSEN-KRUPP 也建立了相同的试验工厂，据介绍年产 50万 t 的带钢厂已经试验范围和应用领域的进一步，但是关于生产的稳定性、成尚未见到。本、质量、1.4 热轧宽带钢生产状况国外热轧宽带钢生产的技术进步表现在以下几方面：（1）热带钢无头轧制技术4。无头轧制技术能稳定生产宽薄带钢及超薄热轧带钢，其宽厚比可由传统热连轧的 8001 提高到 10001，并能应用润滑轧制及强制冷却技术生产具有新材料性能的高新技术。（2）薄板坯连铸连轧技术。它主要有紧凑式热带钢生产工艺 CSP（Compact Strip Proce

28、ss）、Line Strip Production）、灵活式薄板坯轧制工艺热带钢生产工艺 ISP（In-FTSR（ Flexible Thin SlabRolling）和连铸直接轧制工艺 CONROLL 等 10 余种类型。德国 SMS 公司开发的 CSP 工艺已地轧制出厚度为 0.8mm 的薄带钢，并已经广泛应用在家用电器、工业等领域；奥钢联（VAI）开发的 CONROLL 工艺也地生产出厚度 0.9mm1.0mm、表面质量极好的热轧薄带钢，可用作汽车的外露部件；美国至今已经投产的薄板坯连铸连轧生产线达百余条，生产能力 5×10 7t/年5。（3）铁素体区轧制生产工艺。它又称相变轧

29、制，是由比利时冶金研究中心于 1994 年开发的一项轧制新技术，当初主要目的就是用薄规格的热轧带钢取代 1.0mm2.0mm 厚度范围的冷轧是生产薄（超薄）规格优质深冲板。LTV。铁素体区轧制生产工艺的发展目标公司的印地安那哈伯厂 40%的超低碳钢采用铁素体区轧制生产，Arvedi 公司采用铁素体区轧制生产的超薄热轧带钢已占其产量的 25%。（4）铸轧薄带钢的 CASTRIP 工艺。这种工艺由美国纽柯钢铁公司、澳大利亚 BHP 公司和IHI 公司开发，2003 为纽柯公司建设了世界上第一套全商业化的双辊铸轧薄带钢生产线，用来生产碳钢和不锈钢。与常规连铸和轧钢技术相比，这种工艺具有投资省、运行费

30、用低、节能环保、废气排放少等优点。目前，这套全商业化的薄带钢双辊铸轧机可年产2.0mm 以下薄规格带钢 50 万 t。该铸轧机采用的钢包容量为 110t，铸轧机双辊直径为 500mm，最高连铸速度为 150m/min，常用连铸速度为 80m/min，出口带钢厚度为 0.7mm2.0mm，宽度为 1000mm2000mm。国内热轧宽带钢生产概况如下:（1）传统的热带轧机。以宝钢 2050mm 热轧带钢轧机为例，宝钢 2050mm 热轧厂于8 月 3 日投产，热轧机组设计5河北大学轻工学院年产量为 400 万 t。到 2000 年底已累计生产 4446 万 t 热轧带钢。1999 年产量达到 51

31、0 万 t，超过设计产量 25%，2000 年达到 520 万 t。主要有普碳钢、优质碳素钢、低合金钢、深冲用钢、造船用钢、螺旋焊管用钢等钢卷和钢板。2050mm 热轧机组为 3/4 连续式轧机。全厂的主要设备有:4 架粗轧机、7 架精轧机，3 台全卷取机，及 5 条精整作业线。设备总重 60915t。设备由德国西马克德马格财团总承包，12 年来，设备运行稳定。在产量大幅度上升的同时，机组的生产综合指标与精度也在不断提高，高强度、高难度极限规格不断增加，薄规格比例成倍提高。尤其最近，2.00mm 以下薄规格占产量的 17%，比 1992 年 5 月达产时的 4.98%和设计规定的 6%高 3

32、倍。把薄规格作为主要生产目标，采用最佳卷取温度，对加热温度、轧制负荷分配、轧制速度进行优化，对各精轧机架目标凸度进行合理分配，轧出符合标准的厚度为 1.6mm 的集装箱用耐大气腐蚀板，解决了集装箱钢板长期依赖进口的局面，2002 年又试轧厚 1.2mm 的热轧薄带钢。（2）薄板坯连铸连轧。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花费巨资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，也能生产少量厚 1.0m

33、m 1.2mm 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（1450mm）， 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。据统计，2007 年国内预计将有 12 条热轧生产线投产，设计总产能为 3

34、700 万吨，其中设计产能在 300 万吨以上的大型热轧生产线有 5 条，分别是安钢 1780 机组 380 万吨，马钢 2250 机组 500 万吨，宝钢 1880 机组 370 万吨，天铁 1780 机组 380 万吨，北台 1780 机组 400 万吨；其余 7 条热轧产线设计产能均在 200 万以上，它们是日照钢厂 1580 机组 200 万吨，唐山国丰 1480 机组 200 万吨，迁安轧一厂 1250 机组 200 万吨，武钢 1580 机组 280 万吨，山西海鑫 1500 机组 220 万吨，宁波建龙 1780 机组 250 万吨。预计到 2007 年底我国热轧总产能将达到 1

35、.4 亿吨。（3）铁素体区轧制生产工艺。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 薄板坯生产线均已具备铁素体区轧制能力。6第 1 章 文献综述1.5 热轧带钢市场前景对 30 多家国外钢铁企业的表明:作为最终使用的厚度大于2mm 的热轧带钢的需求量正在下降，1995 年为 48%，2005 年将下降至 42%， 而厚度小于 2mm 的热轧薄带需求量日益增加，从正在进行和准备进行的深线和冷轧机组方面的投资也可看出这种趋势。2005 年，厚 0.8mm1.2mm 热轧薄带需求量增加将大于 1%，厚 1.2mm2.0

36、mm 热轧薄带需求量增加将大于全世界超薄热轧带钢的市场需求将超过 1.9×10 7t。就国内共消耗热轧薄板 2.9×10 7t，为填补国内板带材的供需缺7%。到 2007 年，市场而言，1998 年口，1998 年进口热轧薄板约 7.8×10 6t，占当年钢材进口总量的 64.1%。可见，国内热轧薄板的市场空间巨大，特别是对 2.0mm 以下超薄热轧带钢的需求尤其旺盛。1.6 今后热轧板带钢发展趋势热轧板宽带钢以深冲钢板、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。由于将采用无头轧制技术、薄板坯连铸连

37、轧工艺、冷却技术等轧制工艺生产热轧薄带钢，因此可以较好地热轧带钢的组织和性能。在冷却技术方面，以温度模型为基础，采用细分的冷却箱和缓慢冷却装置，开发高精度的冷却系统，对钢材的组织和性能进行。从超薄热轧带钢的市场需求和生产现状可看出“以热代冷”的钢铁市场决定了超薄热轧带钢生产总体趋势是供不应求，同时也表明了超薄热轧带钢将成为热轧宽带钢的另一个发展方向。可以预见，采用无头轧制和低温轧制工艺将是薄板坯连铸直接轧制生产超薄带钢的主要发展方向。7河北大学轻工学院第 2 章建厂依据及大纲2.1 建厂依据2.1.1 可行性研究中国正处于发展，但是我国的发展时期，钢铁消费良好。虽然我国的钢铁业有了很大的结构类

38、型还很不合理，板带在钢材中的比例仅为 25%左右，而在发达多达 50%60%，甚至。2002 年我国共进口热轧薄板、冷轧板和镀锌板等各类板材约 1600 万吨，尤其是薄规格冷、热轧板和热轧酸洗板占当年进口量的 80%。随着的发展，尤其是中国农村的发展，汽（轿）车、家电、集装箱、输油（汽）管线等行业也会随之发展进而刺激各类板材品种的需求，市场前景很大。与薄板坯连铸连轧相比，常规热连轧仍有其自身的优势。薄板坯连铸连轧技术晶粒较细，加上轧制的大压下，使硬度很高，不能按要求向冷轧供应强度低于 240MPa 的软带钢。就向冷轧供料而言，常规热连轧仍有广阔的发展空间。2.1.2 地理位置选择钢铁企业是我国

39、的支柱性产业，每年为我国带来数千亿元的收入，我国前一段时期大力发展钢铁企业，支持地方建设，涌现出大批钢铁企业，同时带动了地方展方向的迅速腾飞。但是，随着近些年的钢铁企业发展过快，发，发展模式出现畸形，不仅数量明显过多，而且给环境带来了很大的，这就不符合可持续发展的前景，因此近些年大批中小型钢铁企业出现了严重的亏损和，大型的钢铁企业前景也不是很乐观。随着钢铁企业的不断整顿，紧张的形式得到了缓解，大量的钢铁企业搬出了市区，减少了城市环境污染和城市噪音污染。新建成的钢铁企业地理位置非常重要，应该建在交通非常方便的地方。国内有着丰富的，便利的交通为提供了保障。国外，如巴西、澳大利亚有着高品味的铁矿，通

40、过海运可以8第 2 章 建厂依据及大纲运达国内。2.2方案的编制2.2.1大纲大纲是设计任务书中的主要内容之一，是进行车间设计时制订生产工艺过程、确定轧机组成和选择各项设备的主要依据。大纲不但规定了方案时应注意:的供应和优先车间的类型，同时也规定了车间生种的方向。所以编制1.满保证民特别需要，根据市场信息解决某些短缺重要部门对钢材的需要。2.考虑各类的平衡，尤其是地区之间的平衡。要正确处理长远与当前、局部与整体的关系。作到供求适应、品种平衡、产销对路、布局合理、要防止不顾轧机特点和条件一哄而上、一哄而下的倾向。3.考虑轧机生产能力的充分利用和建厂地区的合理分工。的情况。争做到4.考虑建厂地区的

41、供应条件，物资和材料5.要适应当前对外开放、对内搞活的标准的现代化。形结构和2.2.2方案方案是进行车间设计、制定生产工艺过程、确定轧机组成或选择各项设备的主要依据，包括车间拟生产的名称、品种、规格几年产量计划。本车间依据设计任务书要求，经过对同类厂的和统计分析，选取具有代表性的品种和规格作为典型。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、规格和内部性能的要求。因而，各类的分类、编制、牌号、化学成分、品种规格和方法、交货状态等，公差、生产技术条件、机械性能、验收规程、试验及包装均有标准规定，如国标、冶标、企标等，如果没有标准规定，可由生产厂家和客户商定。2.2.3 编制方

42、案的原则及方法9河北大学轻工学院（1） 的需要。（2）（3）（4）发展对的要求，既考虑当前的急需又要考虑将来发展的平衡，考虑各地的布局和配套加以平衡。建厂地区的条件、生产、自然条件、投资等可能性。考虑轧机生产能力的充分发挥，提高轧机的生产技术水平。2.2.4 坯料选择热连轧带钢所用的原料主要是连铸板坯和初轧板坯。由于连铸坯的诸多优点，加之比初轧坯物理化学性能均匀，且便于增大坯重，故对热带连轧更为合适，其所占比重日益增大。热带连轧机所用板坯厚度一般 150300mm，多数为 200250mm，最厚达 350mm。近代连轧机完全取消了展宽工序，以便加大板坯长度，采用全纵轧制，故板坯宽度要比成品宽度

43、大，由立辊轧机带钢宽度，而其长度则主要取决于加热炉的宽度和所需坯重。板坯重量的增大可以提高产量和成材率，但也受到设备条件，轧件终轧温度和头尾温差，以及卷取机所的板卷最大外径等的限制。目前板卷宽度的重量不断提高，达到 1530kgmm。综上本次设计选择的原料规格如下： 板坯厚度：135250mm板坯宽度：8001600mm 板坯长度:12m规格：厚度：0.812.7mm 宽度：8501550mm 钢卷内径：759mm钢卷外径：12002025mm 最大卷重：25t产量：年产 250 万吨2.2.5 钢种方案按钢种方案分配热轧板带方案见表 2-1。10第 2 章 建厂依据及大纲表 2-1按钢种分配

44、的热轧板带的序号钢种代表钢号年产量（wt）比例1234普通碳素结构钢优质碳素结构钢低合金钢合计Q235Q275 0808AL Q345B80806022036%36%28%规格分配热轧板带方案见表 2-2。按表 2-2 按分配的热轧板带宽度（mm）12001400合 计14001600 （wt）产 量（wt）比 例8001000100012000.81.54151193918 %62722146931%72922157333%5171163918%2288664422010%40%30%20% 100%1.5446612.7厚度（mm）合 计（t）比例11河北大学轻工学院第 3 章生产工艺流程

45、3.1 制定生产工艺流程的主要依据所谓生产工艺流程就是把的生产工序按次序排列起来。正确制定工艺过程是轧钢车间工艺设计的重要内容。制定轧钢生产工艺过程的首要目的是为了获得质量符合要求的，其次要在保证质量的基础上追求轧机的高产量，并能做到降低各种原料、材料消耗，降低成本。因此，正确制定工艺过程，对于工艺过程合理化，对于充分发挥轧机作用具有重要意义。根据已制定的生产方案，在充分完成产量质量要求的前提条件下，用最大可能的低消耗、最少的设备、最小的车间面积、最低的劳动成本，并有利于的质量的提高和发展，有较好的劳动条件，最好的效益，具体的原则包括：的技术条件，生产规模大小，成本和工人的劳动条件。热轧板带生

46、产的一般工艺流程是：原料的准备，坯料的加热，轧制，轧后冷却，精整和质量检查等工序，对于特殊要求的钢种，在加热后不需经过热处理等工序。本车间的生产工艺流程如图 3.1 所示。3.2 生产过程简述热轧车间和连铸车间毗邻布置，在连铸车间经冷却、火焰处理、标记后的连铸板坯以及表面质量和内部质量坯库。的热连铸板坯，由辊道送到本厂板热连铸坯分别存放在四个板坯跨内，当连铸机和热轧机的生产计划相匹配时，热坯也可以从来料辊道经中间辊道直接磅到加热炉后的装料辊进行装炉。根据生产计划的要求计算机对选用的板坯进行最优化处理，使板坯库以最小的工作量进行装炉操作。板坯由吊车吊到上料辊道后进行称重，核对号码，确认无误后，按

47、装料顺序由辊道将板坯送到的加热炉。由于工艺流程的不同，加热炉的温度也不一样，直接从连铸机的辊道送到加热炉的叫“直接热装（DHC）”，板坯温度 t650850，从板坯库保温坑内送到加热炉的叫“缓冲热350t650时叫“缓冲温HC）”，板坯温度 t650，当温度在WC）”，当板坯温度 t350时叫“冷装”。为使轧机充分发挥能力，上述不同温度的板坯可以进行组合装炉，如果冷12第 3 章 生产工艺流程热坯间温差太大，可由计算机进行计算，合使冷热坯间保持一个必要的间距。板坯在加热炉内一般加热到 12001250出炉。图 3.1 生产工艺流程图13送冷轧平整、分卷纵切带钢横切厚板热钢卷库横切中板横切薄板热

48、钢卷运输称重喷印表面检查打捆卷取层流冷却精轧除鳞切头粗轧除鳞加热称重板坯库连铸坯河北大学轻工学院第 4 章坯料的选择和金属平衡4.1 坯料的选择及坯料的处理4.1.1 坯料的选择大部分热轧板卷用的坯料是碳的质量分数在 0.4%以下的普通碳素钢、优质碳素钢、低合金高强度钢。特殊原料有高碳钢、合金钢、不锈钢、硅钢等。热轧板卷按用途分有汽车用、用、造船用、管线用、工业用、机械用等产品。钢的化学成份主要根据各种标准机质量的要求调整化学成分。和用途等条件决定，也有的按表面热轧用坯料使用是板坯。板坯有初轧坯和连铸板坯，其性能对比见表 4-1。连铸板坯虽然受批量、材质等限制，但是具有单、成材率高、生产周期短

49、、材质均匀、节能、节省人力等优点。为此连铸板坯比在急剧的增加。20 世纪 80 年代末板坯连铸比已超过 90%。随着技术的发展，连铸生产受批量表 4-1 初轧坯和连铸板坯比较项目初轧板坯连铸板坯备注经铸锭脱模后需要由均热炉和初轧机轧制省略初轧工序减少 1/2 以上的厂房，板坯生产时间提前 1224h工序连铸有调宽，热轧自由程序轧制通过改变初轧程序可以块为组织生产由于实行变宽，每个批量取作 1 流可操作在铸锭作业的机械化和节约人力方面存在极限与传统铸锭作业相比，在相当程度上实现了机械化机，节约人力连铸的能耗约为初轧的 1/2机械化与连铸相比，因需均热，需要消耗多余的热能有利于直接轧制节能成材率钢

50、为 9293；镇静钢为 85连铸约为 98半可用准沸腾钢代替钢种生产沸腾钢无极限质量（1）质量均匀；（2）会出现在 1/4 后的表层处残留大型夹杂物的问题，（3）板坯较少出现翘曲。（1）不同部位偏析不同，（2）钢锭头部的缩孔，下部大型夹杂物是问题。（3）板坯易出现翘曲。14第 4 章 坯料的选择与金属平衡和材质限制等问题已基本得到解决，故最近热带钢轧机的原料均使用连铸板坯，初轧坯已趋淘汰。初轧坯和连铸板坯比较见表 4-1，考虑冶金工厂将来的发展方向，依照本车间设计的要求和规格所以选用连铸坯比较合适。4.1.2 坯料1.板坯宽度板坯宽度由钢卷宽度决丁，板坯宽度和钢卷宽度的关系与粗轧机组的调宽能力

51、相对应。同一板坯宽度可轧钢卷宽度标准范围在 20 世纪 50 年代因变化小而视板坯与钢卷等宽。20 世纪 7080 年代采用了带孔型的强力立辊，其宽度标准范围一般为 100150mm，自轧制线上采用了顶宽机后一次最大侧压量可达 350 mm，可轧宽度标准范围一般为 200mm，最大 300mm。2.板坯长度板坯长度主要由宽度质量和板坯厚度决定。20 世纪 50 年代因热轧带钢轧机无升速轧制，为保持带钢头尾温差，带钢不能过长，此时的板坯长度一般为 5500mm 左右。20 世纪 60 年代热轧带钢轧机升速轧制，70 年代为提高产量、提高成材率而追求高轧速、大坯8000mm。3.板坯单重宽度卷中，

52、板坯设计长度达板坯单重取决于板坯，设计板坯最大质量时已建的多数热带钢轧即是按板坯最大宽度设计的。现代热轧带钢轧机为减小板坯质量、降低设备费用，确定最大批重时选择合理的坯宽，一般不采用最大宽度。我国宝钢和鞍钢现代化热带钢轧机卷重为 24kg/mm 左右，最大采卷重达 43 吨。用板坯厚度为 200mm 和 250mm，长度最长达 13000mm。4.1.3 坯料检查及由连铸车间及初轧车间运来的板坯被送到热轧板库时，经操作工核对后，按材质、宽度进行堆放，一个炉次的板坯应尽量分散到各跨区堆放，以便减轻吊车的作业负荷。并且按照最佳化的轧制计划，把板坯按指定的顺序装到上料辊道上，然后装入加热炉。板坯工作为便于管理一般都在连铸车间进行，也有