08轧钢1班设计开题报告

1、 选题背景1.1 冷轧板带钢的产品特征冷轧板带(含涂镀层板带)表面美观，加工性能好，是应用最广的钢材品种，它的生产是钢铁工业各工序中的重点、难点，其产量和质量水业的强弱。映了一个国家钢铁工冷轧产品尺寸精度高、表面光滑、各项性能良好，其主要原因是排除了热轧中温度这一工艺的影响。利用钢在高温时变形抗力低和塑性好的特点，在高温的状态下进行加工变形，有利于节约能量，容易获得各种形状，但高温加工变形过程中的温度并不是固定不变的，如果加工过程中钢的温度不均匀，则影响加工精确度；而高温状态的氧化，使得热轧钢板表面质量较差。冷轧能使金属晶粒破碎并均匀化，附加一定的热处理工艺，便能得到良好的性能。因此，在产品尺

2、寸的精确度、表面质量、性能各方面，冷轧板带钢都比热轧板带钢强。在特制的冷轧机上还可以轧制厚度为 0.1mm 的极薄钢板，这对于热轧来说是不可能的。冷轧板带钢发展历史冷轧板带钢生产的发展史国外的冷轧发展很早，始于 19 世纪中叶的德国，到上世纪四，五十年代发展到了冷连轧阶段。我国发展较晚。开始于 1960 年，首先建立了 1700mm 单机可逆式冷轧机，以后陆续投产了 1200mm 单机可逆式冷轧机，MKWl400mm 偏八辊轧机、 1150mm 二十辊冷轧机和 1250mmHC 单机可逆式冷轧机等，70 年代投产了我国第一套 1700mm 连续式五机架冷轧机，1988 年建成了 2030mm

3、五机架全连续冷轧机。近年来我国各地新建和筹建的百万吨级冷轧厂很多，生产设备技木水平已由只能生产低碳薄板而发展到能生产高碳钢、合金钢、高合金钢、不锈耐热冷轧薄板、镀锌板、涂层钢板、复合薄板和硅钢片等。1.2.2我国冷轧板带钢生产的发展史1978 年以前，我国冷轧板带生产技术比较薄弱，仅鞍钢和太钢有几台单机架可逆轧机可以生产宽带钢，轧机不仅效率低，装备水平也差，国民经济发展的需求，质量也无法与世界先进水平相抗衡。1978产量年初，从原西德等国成套引进的 1700mm 冷轧设备(同时引进了一些专利技术)在武钢成功投产。该机组可年产 75 万 t 冷轧薄板、15 万 t 镀锌板卷、10 万 t 镀锡板

4、卷。这套适用于冷轧工艺全过程的先进设备，无论从机械制造、电气传动、自动控制系统以及计算机、仪表、检测元件等都汇集了当时世界上的先进技术。从此，我国冷轧生产技术跨入了一个历史性飞跃发展的新时代。1.2.3 我国生产存在我国的冷轧板生产存在许多：(1)生产能力：冷轧产品和热轧产品之比比例偏低。美、日、德 3 个钢铁强国 70%以上的热轧板深加工成各种冷轧板材，而我国热轧板材转换率仅为 50%左右；(2)品种、规格不内生产板厚 1.0mm 以上的占多数，0.5mm 以下的薄板比例小，在品种结构方面，普碳板比例过高，优碳、深冲系列和(3)装备水平高的轧机不够多；钢比例偏低；(4)产品质量有待提高：板形

5、、表面、尺寸公差及性能与世界一差距；品相比还有(5)产品加工的伸长率低：2002 年我国涂镀层板的产量仅占钢材总产量的 2.5%。和分别达到了 20%和 16%，远远高于我国。1.3 我国冷轧板带钢发展趋势近 20 年来，我国冷轧板带生产技术得到了长足发展，并逐渐接近国际先进水平。而就工艺技术而言，目前我国已达到国际先进水平。1.3.1酸洗20 世纪 70 年代末，通过武钢生产实践和国外技术发展表明：盐酸酸洗效率高，质量好，不侵蚀带钢基体，废酸可以再生。随之国内几乎所有酸洗机组均采用盐酸酸洗而不再用硫酸酸洗。国内普遍采用的酸洗工艺有半连续式和连续式(卧式、塔式)。半连续式以推拉式酸洗为主，其设

6、备简单、适应性强、操作方便、占地少、投资省，产化，生产能力可以超过 50 万 t。尤其适用于中、小型钢厂。目前该设备已完连续式则以卧式机组居多。其生产效率高、产量大，易于和其他机组结合形成联合工作形式。目前效率高的酸洗机组都是间接加热酸液;各槽独立设置酸液循环系统，以保证槽间浓度差;可检测酸液浓度，并能自动调节新酸的补充量;密封的槽盖由机械开启。20 世纪 80 年代中期，国外在浅槽酸洗的基础上又发展了紊流酸洗。酸槽结构按流体力学原理设计，槽内酸的在带钢表面形成紊流状态，明显提高了酸洗速度和酸洗质量。故近几年，国内新设计的酸洗机组都采用了(相类似的)紊流方式。1.3.2轧制20 多年来，我国从

7、仅有几台单机架轧机发展到现在，冷轧机组主要有以下 2 种类型:(1).轧机组(四辊或多辊):单卷连轧、全连续冷轧机组、酸洗-冷轧联合机组。 (2).逆轧机(四辊或多辊):单机架可逆轧机、双机架可逆轧机。全球 2/3 以上的冷轧板带产品是用连轧机组生产的，我国 75%以上的冷轧板带产品也是用连轧机组生产的。由于全连续冷轧机组和酸洗-轧机联合机组具有生产节奏快、成材率高、成本低、产量大、占地少、投资省、产品质量好等明显优势，武钢、本钢、鞍钢、薄板公司、攀钢等已将单卷连轧方式改造为全连续方式。现在，大型钢厂新建冷轧厂无一例外地均选取了联合机组。1997 年投入使用的双机架可逆轧机利用了单卷轧制所具有

8、的灵活性、多变性，但减少了可逆道次，提高了产量，更适合生产薄带和特殊钢、高强钢等产品。当产量在 5080 万t/a 时，值得考虑使用。济钢和江阴泓联、浙江冷轧厂正在进行这方面的有益尝试。目前，我国四辊轧AGC 等机应用最多，若辅以必要的弯辊、分段冷却、也能生产质量上乘的产品。而六辊轧机由于控制更有利一些。多，因此生产对板形要求高、对凸度要求严的产品1.3.3平整根据产品种类不同，国内的平整机多采用单机架四辊轧机;双机架平整多用于镀锡板平整和二次冷轧。轧辊采用或光辊，以满足不同用户对带钢表面粗糙度的不同要求。安装在镀锌机组后面的平整机也称为光整机，它与拉矫机配合，可完成伸长率恒定或轧制力恒定的控

9、制，以改善板形，进一步提高涂敷性和深冲润滑性。平整工艺有干平整和湿平整 2 种。干平整时，辊面粘附的一点点杂质都会在成品带钢上产生周期性压痕，影响质量，因此需使用设施在负压作用下吸收带钢表面的碳化粉末及油污。湿平整时，平整液的润滑作用使带钢的(微小)变形均匀、平整力下降，可轧辊带钢表面产生压痕，对辊面的粗糙度也起到一定的保护作用，可延长。但要使带钢表面达到一定的粗糙度，毛面辊的粗糙度因使用湿平整液而需有所提高。1.3.4带钢涂、镀层国内带钢镀层大致可分成热(浸)镀、电镀 2 种。应用多、产量大的主要是热镀锌。20 世纪 80 年代初，国内仅武钢有 1 条热镀锌机组，年产 15 万t，目前有几十

10、条和美钢联工艺以及在机组，产能约 600 万t。热镀锌的生产工艺主要有工艺等。20 世纪 90 年代后，在 NOF 炉前加化学、改良段的改良全辐射管前设化学、电解的美钢联工艺已占地位。国内已建和新建镀锌机组都注意了专业化、大型化、高速化的生产，并注重带钢镀前的表面洁净，采用快速、稳定的加热和高效、准确的冷却方式，精确地检测和调整气刀参数，达到镀层准确、均匀。Zn-Ae (Galfan)、Al-Zn (Gal-valume)、Zn-Fe (Galvanneal)合金等比一般镀锌板有更好的耐蚀性、涂装性和焊接性，生产工艺也不十分复杂，国内已有成功实践。冷轧板带钢的发展及意义冷轧板带钢的展望我国作为

11、发展中国家，冷轧板带的生产必须加快发展，才能满足经济建设的需要。冷轧生产技术正向大型化、集成化、高速化方向发展，而且在进一步地提高自动化和连续化水平。产量和生产率都有显著的提高，产品质量更趋完美。(1)热轧生产技术的完善，使得某些薄规格热轧产品正在替代同规格的冷轧产品。薄带钢连铸的将会为冷轧原料提供新的来源。高品质的冷轧成品尤其要注重前工序的生产，要有纯净度高、品质优良、性能均匀的原板才能轧出优质的冷轧产品。新型高效的全自动焊机、大张力拉伸矫直机、故障率低的活套、带快速回转刀头的圆盘剪、先进的自动补酸系统，是现代化大型酸洗机组的成熟实例。酸洗-轧机联合机组将取代其他机型，成为冷轧机中的主力军。

12、对于特殊钢、高强钢和极薄带，可逆轧机(尤其是双机架可逆轧机)辅以现代化的控制不可替代的角色。全氢罩式退火和连续退火机组将优势互补，平分秋色。涂镀层产品更注重专业化生产，注重清洁和环保，注重降低能耗，注重开发综合性能优良的新品种。全数字化的交流变频传动技术将取代其他形式，使得控制过程更快速、更准确。新型激光测速仪和各种厚度、板形及平整度测量仪的应用，可使轧制成品的厚度精度达到 1%以下，平整度小于 1%。加快冷轧板带生产技术的发展是今后若干年品种结构调整的重点。要坚持技仍将扮演条件好、管理水平高的企业发展冷轧板带生产;产术高起点，支持有冷轧原料、品要注重国际竞争能力。(9)要鼓励合资，合作引进、

13、技术和管理，缩小和国外先进产品的差距。要坚持专业化生产，培养和创造自己的独特产品。要注重发展速度和产品结构、质量、效益的，不能犹豫徘徊，也不能盲目冒进，一定要注重资源、环境、市场、技术、1.4.2展冷轧板带钢的意义的有机。冷轧板带(含涂镀层板带)表面美观，加工性能好，是应用最广的钢材品种，它的生产是钢铁工业各工序中的重点、难点。其产量和质量水业的强弱。映了一个国家钢铁工冷轧是钢铁工业中属于深加工的部分，品种众多，用途广。如果能生产出性能品质高的产品，可以为企业带来巨大的经济效益。现代的冷轧自动化技术很高。用到了各个领域的技术，对轧钢的提出了更高的要求。但是由于我国冷轧工业发展晚，技术不成熟，研

14、究较少，因此相比热轧与外国的差距更大。现在我国的冷轧车间存在各种问题。主要轧来料的尺寸公差和板形不稳定；轧机设备能力有所炼钢材的成分不稳定；热，轧制硬材，所轧的钢种少；不能很好的控制板形；对冷轧的自动控制部分不了解；设计目标与实际状况存在差距等。大多数钢铁企业由于技术力量，缺少经验，冷轧厂往往不能发挥应有的角色，个别的甚至成为企业的累赘。因此，深入研究冷轧生产技术，可以使机械设备更好的发挥，也为新建厂提供正确的建厂原则 ，真正做到高质、优产、低消耗。二 设计方案通过在冷轧薄板厂现场实习，收集有关设计资料，设计年产 125 万吨 1700 冷轧带钢生产线。通过设计方案比较，选择连铸机和轧钢机形式

15、，确定布置方式；根据典型品种（厚度为 0.8 ）进行压下规程设计和计算（力能参数计算、轧辊强度验算和电机能力验算）；并对选取的新工艺和技术进行说明。主要工序有开卷、焊接、酸洗、冷轧、脱脂、退火、平整、剪切(横切、纵切)等，如果生产镀层板，还有电镀锡、热涂锡、热涂锌等镀层或涂层工序。冷轧的生产工艺流程是:热轧板卷(原料)开卷焊接拉矫酸洗切边冷轧脱脂退火平整剪切成品交货。三进度安排3.设计工作计划本课题的设计计划分为两部分：第一部分：通过在冷轧薄板厂现场实习，收集有关设计资料。第二部分：查阅国内外有关的技术资料和以前的研究成果、生产经验和技术总结等，通过认真分析，了解和掌握有关的研究现有状况和生产现状。并且对本课题的研究内容进行深入细致的分析，确定研究的方案和方法。3.2 工作时间的安排第 36 周 开题；第 5 周查阅资料，掌握设计必备的辅助知识；第 68建厂产品范围，应用领域，产品特性，建厂经济依据；典型产品总延伸计算，道次选择，轧机布置选择比较；第 9 周提交中期；第 1011 周完成压下分配，轧制规程计算，轧制图表；第 1213 轧制力计算；轧