年产80万吨1790冷轧车间工艺设计

1、-PAGE . z.本科生毕业设计论文课题申请表(由指导教师填写)学院：冶金与能源学院2010年03 月19日课题情况课题名称年产80万吨1790冷轧车间工艺设计教师职称学位课题来源A-教师科研 B-来自现场 C-自拟题目 D-其它需注明课题类别A-设计 B-论文设计时间2010.3-2010.6 主要研究容1、收集有关资料，选择设计方案和生产线布置。选择坯料、制定产品大纲，选择轧钢机形式、设计压下规程，完成力能参数计算，验算轧辊强度，计算产量。选择辅助设备酸洗机组、退火炉、卷取机等。2、完成车间的平面工艺布置，绘制车间平面工艺图。目标和要求设计年产80万吨的冷轧薄板车间，主要完成工艺设计，典

2、型产品为厚度0.5mm,宽度1500mm的普通碳素钢。按照设计要求进展，完成设计说明书和车间工艺平面图。说明书要求按照章节撰写，图文并茂，对工艺制度要求有分析和计算。缩写说明书至2000字，并翻译成英文。特色选用了酸连轧生产线，镀锌，彩涂等深加工。成果形式选用了酸连轧生产线，镀锌，彩涂等深加工。成果价值为冷轧薄板车间设计提供参考系主任或专家审题意见负责人签字: 年 月 日学院审批意见院长签字: 年 月 日-. z.本科生毕业设计论文方案进程表由学生填写学院冶金与能源学院姓 名合作者无题目年产量80万吨1790冷连轧车间工艺设计时 间工 作 容完 成 情 况第3-5周第 6-8周第9-12周第1

3、3-14周第15-16周第17-18周唐钢冷轧车间现场实习；开题论述，寻找英文专业资料，翻译；所建厂产品围，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，轧机布置选择比拟；压下分配，轧制规程计算；轧制图表，年产量计算；轧制力计算；轧辊强度校核，电机温升校核； 辅助设备：镀锌、退火、彩涂生产线等；金属消耗计算，车间面积计算；检查格式，段落清楚，标题容一致；完成CAD出图，准备辩论。完成完成完成完成完成完成本人完成局部说明书约4万字论文万字图纸0图纸1， 折合1号图共4说明书论文摘要汉译英 共 2 千字其他指导教师签字： 年 月 日理工大学本科生毕业设计论文自评结论定性分析表学院

4、：冶金与能源学院 2010 年 6月 15日根本情况通过认真了解冷轧板带的生产工艺过程,查阅大量相关资料,本文设计了冷连轧轧制规程,包括道次设计,然后根据轧制规程选择了适宜的设备并校核设备能力。本次论文中主要介绍冷轧的开展历史、建厂的依据、产品大纲制定、坯料厚度选择、压下规程制定、冷连轧轧机选择、轧制速度确实定、轧制力的计算、设备的校核、辅助设备等其他生产线设备的选择。主要成绩和经历通过本次设计,对冷连轧生产过程有了一定的认识,了解了生产工艺过程。设计中注意对冷轧薄板板形控制的了解并分析了各种板形控制方法和轧机的选择。培养了对设备选型,校核及工艺路线分析能力以及板形控制等综合设计能力，最终完成

5、了年产量80万吨冷连轧生产车间设计任务。在设计过程中既要慎重的考虑实际情况，又要大胆的改良创新，使理论和实际严密的结合起来。存在主要问题在完成设计的过程中，缺乏对冷连轧车间实际生产过程的现场工艺环节和轧钢设备的深入了解，在*些问题的处理上就难免地过于理论性。今后改良措施及建议对于设计上出现的失误需要在实际生产中运用比拟，从而对设计中的诸多参数，生产环节进展改良。-. z.摘 要由于冷轧薄板具有很高的尺寸精度，外表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立领域所必须的材料，尤其是在家电板和汽车板的应用。它的生产是钢铁工业各工序中的重点、难点，其产量和质量水平反映了

6、一个国家钢铁工业的强弱。本文结合唐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80万吨1790冷轧车间。设计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0.5mm进展压下规程设计和有关计算力能参数计算、轧辊强度验算和电机能力验算等。选择辅助设备包括镀锌、彩涂线等。主设备采用了酸轧联合机组，退火炉选择连续退火炉，轧机为板形调控灵敏CVC形式和HC轧机。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，所采用的设备都是经参考相关资料比照后选取的最正确设备，以保证产品的质量和生产的顺利进展，从而实现优质、高产、低消耗、环保的目标。关键词:冷轧薄板；酸轧联合机组；冷

7、轧工艺与设备；压下规程ABSTRACTAs cold rolling sheet has high dimensional accuracy, surface quality and e*cellent overall performance,so it has been more widely used in all areas of production and construction,especially in the household appliances and motor vehicle plates.Its production is the key and difficul

8、t to the implementation in the steel industry, and its output and quality reflects a national strength of steel industry.This article bines with the information of Tang steel Cold Mill Plant.At the same time,it refers to other modern cold mill plant. So I design an 1790 Cold Rolling Mill Plant with

9、an annual output of 0.8 million tons. The ponent of design includes the choice of rolling mill forms,the arrangement of mills, according to the typical varieties (thickness of 0.5mm) to design the reduction of order and calculation (the parameters of force and energy, the strength of roll and the ca

10、pacity of electrical motor), the choice of au*iliary equipment (including galvanized line, color coating line).The main equipment uses the continuous picking line coupled to tandom mill. The annealing furnace chooses continuous annealing furnace. The mills choose CVC rolls to control the shape of sh

11、eet. This article tries to design the Cold Mill Plant capable of producing high-grade household appliances and motor vehicle sheet.Meanwhile,the equipment pared with reference to relevant information and then choose the best equipment to ensure production quality and production proceed smoothly, thu

12、s achieving the target of e*cellent quality,high productivity,low cost and environment protection.Keywords:cold rolling sheet; continuous pickling line coupled to tandom mill; cold rolling technology and equipment；reduction schedule-. z.目录 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc264189987摘要 PAGEREF _Toc2641

13、89987 h IHYPERLINK l _Toc264189988ABSTRACT PAGEREF _Toc264189988 h IIHYPERLINK l _Toc264189989目录 PAGEREF _Toc264189989 h IIIHYPERLINK l _Toc264189990引言 PAGEREF _Toc264189990 h 1HYPERLINK l _Toc2641899911 建厂依据和产品大纲 PAGEREF _Toc264189991 h 2HYPERLINK l _Toc2641899921.1 建厂依据 PAGEREF _Toc264189992 h 2HY

14、PERLINK l _Toc2641899931.2 制定产品大纲 PAGEREF _Toc264189993 h 4HYPERLINK l _Toc2641899942 酸洗段设备与工艺 PAGEREF _Toc264189994 h 6HYPERLINK l _Toc2641899952.1 酸洗机组的设备 PAGEREF _Toc264189995 h 6HYPERLINK l _Toc2641899962.1.1 半连续式酸洗机组 PAGEREF _Toc264189996 h 6HYPERLINK l _Toc2641899972.1.2 连续塔式酸洗机组 PAGEREF _Toc2

15、64189997 h 6HYPERLINK l _Toc2641899982.1.3 连续卧式酸洗机组 PAGEREF _Toc264189998 h 7HYPERLINK l _Toc2641899992.1.4 酸洗机组的选型 PAGEREF _Toc264189999 h 7HYPERLINK l _Toc2641900002.2 酸洗机组的工艺 PAGEREF _Toc264190000 h 8HYPERLINK l _Toc2641900012.2.1 入口段 PAGEREF _Toc264190001 h 8HYPERLINK l _Toc264190002工艺酸洗段 PAGERE

16、F _Toc264190002 h 9HYPERLINK l _Toc2641900032.2.3 酸洗机组的根本数据参数 PAGEREF _Toc264190003 h10HYPERLINK l _Toc2641900043 冷连轧段设备与工艺 PAGEREF _Toc264190004 h 14HYPERLINK l _Toc2641900053.1 轧机的布置形式 PAGEREF _Toc264190005 h 14HYPERLINK l _Toc2641900063.1.1 各种连续轧机布置 PAGEREF _Toc264190006 h 14HYPERLINK l _Toc26419

17、00073.1.2 常规连续轧机 PAGEREF _Toc264190007 h 15HYPERLINK l _Toc2641900083.1.3 全连续冷轧机 PAGEREF _Toc264190008 h 16HYPERLINK l _Toc2641900093.2 冷轧机的类型 PAGEREF _Toc264190009 h 16HYPERLINK l _Toc2641900103.2.1 四辊轧机 PAGEREF _Toc264190010 h 17HYPERLINK l _Toc2641900113.2.2 HC轧机High Crown Control Mill PAGEREF _T

18、oc264190011 h 17HYPERLINK l _Toc2641900123.2.3 CVC(Continuously Variable Crown)轧机 PAGEREF _Toc264190012 h 17HYPERLINK l _Toc2641900133.2.4 PCPaired Crossed Mill轧机 PAGEREF _Toc264190013 h 18HYPERLINK l _Toc2641900143.3 冷轧机组的选择 PAGEREF _Toc264190014 h 19HYPERLINK l _Toc2641900154 冷轧参数设计及校核 PAGEREF _To

19、c264190015 h 21HYPERLINK l _Toc2641900164.1 压下规程设计 PAGEREF _Toc264190016 h 21HYPERLINK l _Toc2641900174.1.1 压下系数分配法制定压下分配 PAGEREF _Toc264190017 h 21HYPERLINK l _Toc2641900184.1.2 前滑值确实定 PAGEREF _Toc264190018 h 22HYPERLINK l _Toc2641900194.1.3 力确定 PAGEREF _Toc264190019 h 23HYPERLINK l _Toc2641900204.

20、1.4 轧制速度确实定 PAGEREF _Toc264190020 h 23HYPERLINK l _Toc2641900214.2 轧制力 PAGEREF _Toc264190021 h 25HYPERLINK l _Toc2641900224.2.1 轧制力的计算 PAGEREF _Toc264190022 h 25HYPERLINK l _Toc2641900234.2.2 计算空载辊缝 PAGEREF _Toc264190023 h 31HYPERLINK l _Toc2641900244.3 主电动机传动轧辊所需力矩的计算 PAGEREF _Toc264190024 h 33HYPE

21、RLINK l _Toc2641900254.3.1 轧制力矩的计算 PAGEREF _Toc264190025 h 33HYPERLINK l _Toc2641900264.3.2 附加摩擦力矩的计算 PAGEREF _Toc264190026 h 33HYPERLINK l _Toc2641900274.3.3 空转力矩确实定 PAGEREF _Toc264190027 h 35HYPERLINK l _Toc2641900284.3.4 电机轴上的总传动力矩确实定 PAGEREF _Toc264190028 h 36HYPERLINK l _Toc2641900294.4 电机能力验算

22、PAGEREF _Toc264190029 h 36HYPERLINK l _Toc2641900304.5 轧辊强度校核 PAGEREF _Toc264190030 h 39HYPERLINK l _Toc2641900314.5.1 支撑辊强度校核 PAGEREF _Toc264190031 h 39HYPERLINK l _Toc2641900324.5.2 工作辊强度校核 PAGEREF _Toc264190032 h 41HYPERLINK l _Toc2641900334.5.3 工作辊与支撑辊间的接触应力 PAGEREF _Toc264190033 h 43HYPERLINK l

23、 _Toc2641900345 轧制图表和年产量计算 PAGEREF _Toc264190034 h 47HYPERLINK l _Toc2641900355.1 轧钢机工作图表 PAGEREF _Toc264190035 h 47HYPERLINK l _Toc2641900365.1.1 研究轧制工作图表的意义 PAGEREF _Toc264190036 h 47HYPERLINK l _Toc2641900375.1.2 轧制图表的根本形式及其特征 PAGEREF _Toc264190037 h 47HYPERLINK l _Toc2641900385.2 轧机年产量计算 PAGEREF

24、 _Toc264190038 h 48HYPERLINK l _Toc2641900395.2.1 轧钢机小时产量 PAGEREF _Toc264190039 h 48HYPERLINK l _Toc2641900405.2.2 轧机平均小时产量 PAGEREF _Toc264190040 h 51HYPERLINK l _Toc2641900415.2.3 轧钢车间年产量计算 PAGEREF _Toc264190041 h 51HYPERLINK l _Toc2641900425.2.4 提高轧钢机产量的途径 PAGEREF _Toc264190042 h 52HYPERLINK l _To

25、c2641900436 辊型设计 PAGEREF _Toc264190043 h 53HYPERLINK l _Toc2641900446.1 辊型设计概述 PAGEREF _Toc264190044 h 53HYPERLINK l _Toc2641900456.2 轧辊辊型设计 PAGEREF _Toc264190045 h 53HYPERLINK l _Toc2641900466.3 凸度计算 PAGEREF _Toc264190046 h 57HYPERLINK l _Toc2641900477 辅助设备 PAGEREF _Toc264190047 h 59HYPERLINK l _To

26、c2641900487.1 镀锌 PAGEREF _Toc264190048 h 59HYPERLINK l _Toc2641900497.2 退火 PAGEREF _Toc264190049 h 60HYPERLINK l _Toc2641900507.3 彩涂生产线 PAGEREF _Toc264190050 h 62HYPERLINK l _Toc2641900518 PC轧机与CVC轧机的比拟与替换 PAGEREF _Toc264190051 h 64HYPERLINK l _Toc2641900528.1 PC轧机与CVC轧机的比拟 PAGEREF _Toc264190052 h 6

27、4HYPERLINK l _Toc2641900538.2 PC轧机与CVC轧机构造示意图 PAGEREF _Toc264190053 h 66HYPERLINK l _Toc2641900549 厚度控制 PAGEREF _Toc264190054 h 69HYPERLINK l _Toc2641900559.1厚度控制方式 PAGEREF _Toc264190055 h 69HYPERLINK l _Toc264190056直接测厚反响闭环控制系统 PAGEREF _Toc264190056 h 70HYPERLINK l _Toc264190057间接测厚反响闭环控制系统 PAGEREF

28、 _Toc264190057 h 70HYPERLINK l _Toc264190058预控AGC系统 PAGEREF _Toc264190058 h 71HYPERLINK l _Toc26419005910 金属及其它消耗 PAGEREF _Toc264190059 h 73HYPERLINK l _Toc26419006010.1 金属消耗 PAGEREF _Toc264190060 h 73HYPERLINK l _Toc26419006110.2 其它消耗 PAGEREF _Toc264190061 h 73HYPERLINK l _Toc264190062燃料消耗 PAGEREF

29、_Toc264190062 h 73HYPERLINK l _Toc264190063电能消耗 PAGEREF _Toc264190063 h 74HYPERLINK l _Toc26419006410.2.3 轧辊消耗 PAGEREF _Toc264190064 h 74HYPERLINK l _Toc26419006510.2.4 水的消耗 PAGEREF _Toc264190065 h 75HYPERLINK l _Toc26419006610.2.5 蒸汽消耗 PAGEREF _Toc264190066 h 75HYPERLINK l _Toc26419006710.2.6 氧气消耗

30、PAGEREF _Toc264190067 h 75HYPERLINK l _Toc26419006810.2.7 压缩空气消耗 PAGEREF _Toc264190068 h 75HYPERLINK l _Toc26419006910.2.8 润滑油消耗 PAGEREF _Toc264190069 h 75HYPERLINK l _Toc26419007011 车间平面布置 PAGEREF _Toc264190070 h 76HYPERLINK l _Toc26419007111.1 轧钢车间平面布置 PAGEREF _Toc264190071 h 76HYPERLINK l _Toc264

31、19007211.2 金属流程线确实定 PAGEREF _Toc264190072 h 76HYPERLINK l _Toc26419007311.3 设备间距确实定 PAGEREF _Toc264190073 h 77HYPERLINK l _Toc26419007411.4 仓库面积确实定 PAGEREF _Toc264190074 h 77HYPERLINK l _Toc26419007511.4.1 原料仓库面积计算 PAGEREF _Toc264190075 h 78HYPERLINK l _Toc26419007611.4.2 成品仓库面积确定 PAGEREF _Toc264190

32、076 h 78HYPERLINK l _Toc264190077参考文献 PAGEREF _Toc264190077 h 79HYPERLINK l _Toc264190078致 PAGEREF _Toc264190078 h 80-. z.引 言冷轧产品尺寸精度高、外表光滑、部各项性能良好，其主要原因是排除了热轧中温度这一工艺因素的影响。利用钢在高温时变形抗力低和塑性好的特点，在高温的状态下进展加工变形，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，则影响加工准确度；而高温状态的氧化，使得热轧钢板外表质量较差。冷轧能使金属部晶粒

33、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，在产品尺寸的准确度、外表质量、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。冷轧薄板产品本身具有光洁的外表，准确的厚度、宽度允差，高的强度极限、疲劳极限和冲击韧性、良好的焊接、冷弯性能、低廉的价格等特点，应用面极为广泛。特别是随着现代化工业的飞跃开展和科学技术水平的不断提高，冷轧薄板在汽车制造、电子仪表、轻工、机电、农机、建筑、航空和国防等工业部门，更是占有极其重要的地位。同时，对其品种、规格、性能和质量也不断地提出了更高的要求。冷轧薄板的产品品种繁多，其性能

34、、特点、用途及生产方法各不一样。有宽度窄得像阳春细面似的高强度带钢，到宽度达2m以上用于壳罩盖罐的深冲压带钢。冷轧板带(含涂镀层板带)外表美观，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，其产量和质量水平反映了一个国家钢铁工业的强弱。冷轧薄板是对钢板的深加工，这就对上游的热轧，炼钢，炼铁提出了一些列要求。如炼钢时钢的纯洁度和化学成分都要在一定的围，在热轧过程也要求极高的厚度精度和平直度，以保证冷轧的顺利进展。冷轧出来的薄板会根据客户的要求和成品的适用围，还可以进展镀锌、镀锡、彩涂等进一步的深加工。本文借鉴了当代世界上先进的冷轧薄板生产厂的生产工艺，设计了年产80万

35、吨1790冷轧薄板车间。由于本人水平有限，时间仓促，设计中肯定有很多缺乏之处，望教师给予批评指导。-. z.1 建厂依据和产品大纲1.1 建厂依据冷轧板带产品品种主要有：碳素构造钢板、合金和低合金钢板、不锈钢板、电工钢板及其它专用钢板等，此外，还有镀锡、镀锌、复合钢板等涂层板、复合板，超薄深冲易拉罐专用薄板。冷轧薄板产品本身具有光洁的外表，准确的厚度、宽度允差，高的强度极限、疲劳极限和冲击韧性、良好的焊接、冷弯性能、低廉的价格等特点，应用面极为广泛。汽车制造、拖拉机制造、电气产品、机车车辆、造船、航空及火箭、精细仪表、民用建筑、工业厂房、家用电器、食品罐头以及一些耐久制品都需要大量的冷轧板带。

36、出于这些工业的开展，对薄板质量要求越来越高，产量要求越来越大，对冷轧板带生产提出了更高的要求，故冷轧薄板、带钢的产量增长很快。由于工农业生产的开展和人民物质生活水平的提高，汽车制造工业的开展越来越快。从50年代末到80年代初近25年时间里，全世界汽车总额的增长速度比人口增长速度快得多人口增长1.5倍，而汽车却增长了4倍。到2005年，全世界已拥有5亿2千万辆汽车并仍以每年4500万辆的产量开展。因此，汽车制造业的开展，对钢材的需求量大大增加。镀锡板是一种外外表镀有一薄层纯锡的钢板。镀锡板具有良好的抗腐蚀性能又有一定的强度和硬度。而且镀锡板的锡层无毒无味，并能防止铁大量溶到包装的食物中去。镀锡板

37、冲压成型性良好，又易焊接，锡层具有强烈的反光作用，外表光亮。同时，可以印花，美化商品外观。镀锡板制罐与玻璃、塑料容器相比，具有不怕碰撞和挤压的特点。在运输过程中损失小，价格廉价等特点。由于锡供给紧，一些国家试图用涂漆板和镀铬板来代替镀锡板，但都未到达理想结果。涂漆板抗腐蚀性差，而镀铬板不易焊接，加工制做困难，所以限制了它的应用。故至今镀锡板是罐头工业中唯一的较完美的包装材料。所以世界上有三百多套镀锡机组年生产1200多万t的镀锡板，其中60%用干罐头工业，30用于工业包装材料，如化工油漆、油类、医药等包装材料。金属材料占16%25%，而镀锡板则占金属材料的90。可见镀锡板的重要。现代经济快速开

38、展对钢材的需求大大增加，全球钢铁产量大幅提高，产量超过了10亿吨。2007年我国的钢产量超过的3亿吨，我国成为世界上最大的产钢国，但是仍然有很多钢材需要进口，尤其是薄规格冷、热轧板和热轧酸洗板占进口量的绝大局部。随着与钢铁工业相关的其他工业如汽车、家电等行业的迅猛开展，将会进一步加大对钢材的需求，尤其是高品质的板材的需求更是巨大。本设计是年产80万吨的冷轧薄板厂，设计生产家电，汽车板，来满足国的需求。厂址选在，这里有丰富的电力资源，矿产资源丰富：附近地区有丰富的铁矿资源，同时靠近京唐港为进口铁矿石提供了便利。本地的开滦煤矿，为其提供充足的煤燃料。临近有许多大型水库为其提供大量的工业用水。地区地

39、理位置优，自然气候条件适宜，经济比拟兴旺，有很多与钢铁相配套的产业，重工业兴旺。同时，为了优化省钢铁的资源配置，有必要在建立冷轧薄板厂从而带动整个地区的钢铁竞争力。近三十年来，冷轧薄板取得了很大的进步，冷轧从上世纪20年代起在美国开场应用，30年代得到迅速开展，到40年代在世界围得到推广，而60、70年代冷轧生产及技术的开展更是到达突飞猛进的程度。冷轧薄板开展如此迅速的主要原因是：1.钢材在热轧过程中的温降和温度分布不均匀给热轧薄带钢生产带来了难题，特别是在轧制厚度小而长度大的薄板带产品时，冷却上的差异引起的轧件首尾温差往往使产品尺寸严重超出公差围，性能也出现显著差异。同时，从规格方面考虑，事

40、实上存在着一个热轧厚度下限。70年代初期，日、法、意、原西德等国曾致力于用热连轧精轧机组增加8、9机架来生产1.0mm或0.8mm的薄带。但实践证明，不但温度不均，还无法解决高速薄带钢在辊道上漂浮问题，因而从产品质量和经济性来说这是不可行的。现代热连轧机，目前设计可能轧出最小厚度为1.2mm，但实际生产中很少生产1.8mm或1.5mm以下的热轧板卷。而冷轧则不存在热轧温降与温度不均匀的弊病，可以得到厚度更薄、精度更高的冷轧带钢和冷轧薄板。2.目前热轧工艺技术水平尚不能使钢板外表在热轧过程中不被氧化，也不能完全防止由氧化铁皮造成的外表质量不良。因此热轧不适于生产外表光洁程度要求较高的板带钢产品。

41、热轧板外表粗糙度热轧状态为20m，酸洗后为25m。而冷轧板外表清洁光亮，并可根据不同用途制造不同外表粗糙度的钢板。冷轧板按外表粗糙度分为3种：一种是无光泽的钢板，其外表租糙度为310m，一般适用于作冲压部件，并且当需涂喷刷漆时这种钢板附着性较强；第二种是光亮板，其外表粗糙度大于0.2m，这种钢板主要作为装饰镀铬用厚板等；第三种是压印花纹钢板，采用外表具有70120m凸凹的平整辊平整钢板，这种钢板由于仪表壳及家具装饰等。这样的外表质量热轧是无法满足的。3.性能好、品种多、用途广。冷轧钢板的另一突出优点是性能好、品种多、用途广。通过一定的冷轧变形程度与冷轧后的热处理恰当的配合，可以在比拟宽的围满足

42、用户的要求。如汽车用薄板几乎全部须经冲压成型，这样深冲性能就成为薄板生产和使用的核心问题。冲压用钢的主要要求之一是具有占优势的有利织构111(100)。热轧薄板的塑性应变比仅可到达0.80.95，而冷轧第一代沸腾钢汽车板为1.01.2，第二代08A1钢为1.41.8，而第三代冷轧汽车板为1.82.8，这是热轧无法到达的。由于上述原因，冷轧薄板的生产得以迅速开展，并且冷轧薄板有极广阔的用途。汽车制造、拖拉机制造、电气产品、机车车辆、造船、航空及火箭、精细仪表、民用建筑、工业厂房、家用电器、食品罐头以及一些耐久制品都需要大量的冷轧板带。出于这些工业的开展，对薄板质量要求越来越高，产量要求越来越大，

43、对冷轧板带生产提出了更高的要求，故冷轧薄板的产量增长很快。1.2 制定产品大纲本设计任务是年产80万吨能生产高档家电板和汽车板的冷轧薄板厂，以多规格，多品种，高性能的产品特点来适应变化的市场需求。冷轧产品分为冷轧板卷，热镀锌板卷，彩涂板卷三大类产品。设计之前首先制定产品大纲。产品大纲是设计任务书中的主要容之一，是进展车间设计时制订产品生产工艺过程、确定轧机组成和选择各项设备的主要依据。产品大纲的编制原则：1.满足国民经济特别需要，根据市场信息解决*些短缺产品的供给和优先保证国民经济重要部门对钢材的需要。2.考虑各类产品的平衡，尤其是地区之间产品的平衡。要正确处理长远与当前、局部与整体的关系。做

44、到供求适应、品种平衡、产销对路、考虑轧机生产能力的充分利用和建厂地区产品的合理分工。3.考虑建厂地区资源的供给条件，物资和材料运输的情况。4.要适应当前对外开放、对搞活的经济形势，力争做到产品构造和产品标准的现代化。产品大纲如下：1.产量及钢种：80万吨/年其中超低碳钢占10，低碳钢占80%，低合金构造钢占10%。2.规格原料热带卷规格：带钢厚度： 2.0mm6.0mm；带钢宽度： 800mm1600mm钢卷径：760mm；钢卷外径： 最大2150mm；钢卷重量：大约25t左右单位质量：23kg/mm；含碳量：0%0.30%；年产量：80万t3、钢种及其比例表1钢种及其比例钢种C /%比例 /

45、%超低碳钢0.0100.02010低碳钢0.0340.07580低合金构造钢0.150.28104、产品规格详细分类：表2 产品规格详细分类比例宽度/mm总产量/万 t比例%550650650750750850850950950115011501250125013501350厚度/mm0.20.41245317.4150.4-0.5235551051558500.5-0.82444333229250.8以上12231111.610比例/%59141614159181001002 酸洗段设备与工艺2.1 酸洗机组的设备从热轧工序来的带钢,由于在高温下生产,外表具有一层致密的氧化铁皮,假设不将其去

46、除干净,则势必影响冷轧带钢的生产。因此,在冷轧开场之前,必须将其外表的氧化铁皮完全去除干净。冷轧生产中,去除氧化铁皮的方式主要有硫酸酸洗和盐酸酸洗,通过酸液与氧化铁皮的反响来将其去除。在20世纪60年代以前,带钢酸洗主要采用硫酸酸洗方式。1959年奥地利的鲁兹纳公司创造了钢带塔式盐酸酸洗机组,并且解决了盐酸废液的再生回收问题,从此盐酸酸洗机组风行世界。目前冷轧生产线主要采用的连续式酸洗工艺主要有半连续式酸洗机组、连续塔式酸洗机组和连续卧式酸洗机组三种。2.1.1 半连续式酸洗机组半连续式酸洗机组也称推拉式酸洗机组。它的工艺操作过程是:钢卷经过开卷后,随之进入矫直机矫直带钢,以保证带钢顺利通过机

47、组,被矫直的带钢经酸洗除去外表的氧化铁皮,随后进入清洗槽,去除残酸,再经热风烘干装置将其外表烘干,最后经过切边、切头尾后卷取成卷。同连续式酸洗机组相比,半连续式酸洗机组由于没有头部的剪切机、拉矫机、焊机、活套车等设备,输送辊道和拉料辊的数目也比连续式酸洗机组少得多,机组设备最少,并且由于设备少而大大缩短了生产线的长度,减少了占地面积,因此造价最低。由于具有这些特点,推拉式酸洗机组目前还具有一定的生命力,在工厂设计生产能力不大时,可以考虑采用这种工艺技术。2.1.2 连续塔式酸洗机组 连续塔式酸洗机组，就是带钢连续在立式的塔中进展时，将热盐酸溶液喷射到带钢外表，以除去带钢外表氧化铁皮的酸洗方法。

48、带钢在塔由下而上，然后再由上而下运行一个来回，或几个来回，形成所谓的单套或多套连续塔式酸洗。 塔式酸洗机组的头部设备和尾部设备的组成和参数，一般与卧式酸洗机组没有什么区别。在机组中部有酸洗段，清洗段和枯燥段。酸洗段有单套塔，双套塔和多套塔等形式。 塔式连续酸洗机组也有一系列的缺点，其一是中部有一个高高的酸洗塔，桥式吊车无法通过，使中部的一些设备和塔本身维修不太方便，这样就增加了停车检修的时间；其二，塔带钢的对中比拟复杂，尤其是有镰刀弯的带钢，而且塔越高对镰刀弯的要求也越高；其三，带钢在塔断带时，重新穿带比拟困难；其四，带钢在较高的塔运行时，往往会产生较大的摆动，有时还会打坏喷酸的喷嘴。2.1.

49、3 连续卧式酸洗机组目前在实际生产应用中,连续卧式酸洗机组应用的最为广泛。连续卧式盐酸酸洗机组随着冷轧技术的开展,其工艺技术也在不断的提高。至目前,其工艺技术的开展可分为三代:第一代为深槽式,第二代为浅槽式,第三代为紊流式。紊流式酸洗工艺,由于酸洗槽构造的改良,增加酸液循环次数,分槽浓度控制,所以酸洗温度稳定,酸液与带钢外表氧化铁皮间的化学反响速度快且稳定,从而提高了酸洗速度,缩短了酸洗时间(比常规浅槽酸洗缩短25% ,酸耗降低60% ) ,提高了酸洗质量。浅槽紊流酸洗工艺和设备主要有如下特点:1.能严格保证槽中的酸液浓度差。酸洗槽是串列布置,但酸液在酸洗槽之间不能溢流通过,而是严格地分开,这

50、种构造上的差异,能严格保证槽中的酸液浓度差,提高酸洗质量。2.配置有再循环罐,提高了机组效率。由于每个酸洗槽都备有一个再循环罐,浅槽酸洗机组在停机期间,酸液浓度与温度也均不会发生变化,它给处理事故带来极大的方便,减少了辅助时间、防止钢带的过酸洗、保证了机组的高效率,提高了机组的产量。3.浅槽的酸洗方式提高了酸洗速度。由于酸槽的深度浅,带钢在槽根本上是沿着槽向前运行,取消了深槽那种带垂直度调节控制的装置。当带钢高速地由前往后运行时,因为酸槽较浅,酸液剧烈的搅动产生了紊流效应,使酸液与带钢之间能得到充分的热交换, ,缩短了酸洗时间,提高了酸洗带钢速度。4.采用过程计算机,进展最优化控制。酸洗机组计

51、算机可从酸液浓度和酸液温度两个方面对生产的全过程进展控制,从而保证了机组的高效率和高质量。当生产规格、品种发生变化时,计算机系统能够在较短的时间能改变工艺段的浓度和温度,以适应生产的需要,到达最正确的酸洗效果,生产出合格的酸洗产品。2.1.4 酸洗机组的选型酸洗机组形式的选择，要根据具体的条件来确定。当机组生产的带钢品种较多，而生产能力不太大时，建议选择推拉式酸洗较好，因为推拉式酸洗机组设备费用较低，造价廉价，占地面积小，操作简化，在热轧带钢卷重量为1520吨时，年产可望到达5060万吨。当要求机组年产到达100200万吨时，则最正确选择是连续卧式酸洗机组。注：根据现场经历要求本设计选择的是连

52、续式盐酸浅槽紊流酸洗机组。2.2酸洗机组的工艺概括地说，本设计为3段式连续酸洗生产线，具有备用漂洗槽和5段式漂洗，装备有1台激光焊机、1台破鳞机、1台转塔式切边剪、1台平整机、1台涂油机、和3个用于连续操作的活套。出口段活套设计成可以配置1台卷取机的活套能力，并预留出增上连轧机组而增大出口活套储存能力的空间。中间活套设计成具有更换平整机工作辊而酸洗段不需停车、仅降速；在将来，当切边剪转动时，不需酸洗段停车的储存能力。这种配置，在卷取机卸卷时，带钢不会停在平整机，因此会防止因平整机停车而在带钢上造成压痕。在这种概念下，可在低的操作和维修费的同时取得优化的公差。通过安装一套自动快速换辊系统可大幅度

53、地减少平整机停车时间，从而提高效率。除上述的以外，该生产线的开展有一个优化的方案，通过增设一组在线的连轧机组工厂可得到进一步的提高，该生产线安装有焊机，其焊接焊缝具有轧制性。中间活套已经具有增上连轧机组的正确尺寸，出口活套也有增加储量的空间。2.2.1 入口段从步进梁开场包括开卷机、激光焊机、入口活套等一直到破鳞机前不包括破鳞机为入口段。钢卷在生产线入口侧装载到步进梁上。入口操作人员验证输入的钢卷。步进梁的最后一个位置为一个鞍架辊，在这个位置上操作人员去除钢卷的捆扎带。在鞍架辊后有两个测量站，测量钢卷的宽度和外径是为了自动地将钢卷装到开卷机上，并在开卷机上和鞍架辊上对中钢卷。入口段配置有2台开

54、卷机。与传统的具有处理器的方案相比，这个方案具有以下的优点：1.钢卷头部准备和尾部超厚的局部切除根据预示进展。这种方法入口循环时间短、活套长度减少、所需空间减少、投资费用与生产线长度有关的降低。替代为要求有处理钢卷头部的准备站的处理器方案，就表示焊接前的尾部剪切必须在线进展，其结果为入口循环时间加长。2.配置2台开卷机确保了生产线的高效率，实际上当一条开卷线上的设备出现故障时，使用另一条开卷线即使速度降慢也能继续生产。替代为配置处理器的方案，如果入口段出现故障，生产线必须停下来，只有在故障排除后才能再开场生产。3.在一条生产线上配置2台开卷机进展开卷，头部穿带至剪，根据预示切除超厚的局部：在这

55、些操作期间如果出现故障，操作人员有时间修理它，而不用生产线停车，或者降低酸洗段的速度。处理器的配置方案就不这么灵活，在穿带和剪切阶段出现任何故障就表示入口循环时间的增加。4.处理器的配置方案入口段所需的设备数量比2台卷取机方案所需的要少。但是第一种方案的机械复杂，因此两个方案的投资费用相当。生产线运行期间的优势明显地处在2台卷取机方案的一边。当前一钢卷由第一台开卷机翻开和处理时，下一个钢卷就被装到了第二台的开卷机上。带钢穿过矫平机到达切头尾处进展头部准备。带钢向上运行至转向夹送辊，在这里两条开卷线集合到一起。当前一卷完了时，在切头尾处切掉超厚的带钢，开场焊接连接钢卷。焊接循环期间在切头尾处切除

56、刚刚完了的钢卷的尾部。2.2.2工艺酸洗段从破鳞机开场包括酸洗、漂洗、中间活套等一直到平整机前不包括平整机为工艺段。1.酸洗段用于去除热轧钢材的氧化铁皮。利用了高速Turboflo酸洗技术，主要原因是该技术中只有带钢的速度才能影响酸液的动力能紊流度。每个酸洗槽都分成几个紊流单元，利用带钢的速度带起紊流并确保从酸槽入口到出口的酸洗均匀性。高的带钢速度会产生高的紊流程度到达最大的酸洗反响。低的带钢速度将自动地降低酸液紊流程度和酸洗反响。高速Turboflo酸洗系统具有以下优点：a.Turboflo能够以高达400m/min的速度酸洗薄规格的带钢0.7/0.8mm，无需维修。因为这个系统为浅槽，酸洗

57、线从头至尾笔直。其它系统，带钢将在酸液上方运行。b.Turboflo提供了最短的酸洗系统，满足用户酸洗线的建立要求。c.因为酸洗槽酸液量少，在任何状态下整个酸槽能快速排空。d.由于没有悬垂度控制力的要求，整个酸洗段可采用高力，从而获得较好的带钢运行轨迹，减少总的电力要求。e.Turboflo具有很好的热力效果，可保持新鲜的热酸液始终与带钢外表接触。f.Turboflo配置了从酸槽到酸槽的隔离设施。g.独一无二的槽盖设计消除了由于高速度造成的奔向酸槽出口的酸液涌浪。h.特殊的槽盖设计可以捕获由于高的带钢速度造成的酸液涌浪，再循环这些酸液增强紊流度。这使得采用高的带钢酸洗速度和形成高的酸液紊流度成

58、为了可能。i.Turboflo消除了由于高速度操作而产生的酸液大涌浪。其结果是挤干辊处没有了高的液体压力，从而挤干辊的密封可大大简化，维修量可大幅度地减少。酸洗效果可通过自动化从每个酸洗槽出、入口所提供的酸液动力而进展适宜的预定进展控制，同时酸液温度可提高或降低，例如由于酸液产生的动力能过高或者状态欠佳降低温度可以起到补偿作用。2.漂洗段优点：漂洗效率高，水消耗最少，操作环境良好。该漂洗段由以下局部组成：最后一个酸洗槽和漂洗段间的一个预漂洗单元和5段式梯流漂洗槽1漂洗在漂洗水梯流流量到达700升/小时的状态下可生产出带钢外表盐酸离子浓度小于1.5mg/m3的产品。25个梯流漂洗段设计为高压漂洗

59、，以保证带钢上固体附着物，例如铁颗粒、碳、碳化物等少于50mg/m3。3另外，我们在漂洗段的上游设计了喷射梁，将每小时2500升的水喷射到带钢上，以便减少进入漂洗段的的量。3.出口段从平整机开场包括月牙剪、切边剪、一直到轧机入口处为出口段。在中间活套后和平整机前布置一台力辊，将带钢力提高到平整力。一台平整机来适当地改善带钢外表状况、平直度和机械性能。在出口力辊后，带钢通过一个水平式检查台，在这里目测带钢的外表，检查缺陷。2.2.3 酸洗机组的根本数据参数根本技术数据入口段最大速度 600m/min酸洗段最大速度 306m/min酸洗段最小速度 20m/min出口段最大速度 500m/min穿带

60、速度 60m/min加速度 1m/s2减速度-正常停车 1.5 m/s2减速度-快速停车 2.0 m/s2入口活套工作能力 632m入口活套最大能力 646m入口活套层数 4中间活套工作能力 308m中间活套最大能力 330m中间活套层数 4出口活套工作能力 250m出口活套最大能力 270m出口活套层数 4入口段最大停车时间 120s出口段最大停车时间 100s酸洗段酸洗槽 3个酸洗槽长度 34m在酸槽酸中最大停留时间 无缓蚀剂 约2min 有缓蚀剂 约8min酸槽排空酸液时间 约3min注：带钢约2分钟后脱离酸液酸槽再充酸时间 约3min酸槽的最大加热能力 500t/h注：带钢的最小入口温