年产量240万吨冷轧带钢车间设计_毕业设计(编辑修改稿)

年产量240万吨冷轧带钢车间设计_毕业设计(编辑修改稿)内容摘要：

迅速。 一方面是由过去只有武钢一家企业能生产冷轧硅钢到2020 年以后又有太钢、宝钢、鞍钢能够批量生产冷轧无取向硅钢。 硅钢后工序的武钢二硅钢工程 ,立足于自主开发的低温取向硅钢品种 ,技术集成了包括高温环形退火炉和双层连续退火炉在内的 23 条作业线 ,实现了取向硅钢生产与技术装备的整体跨越。 宝钢历经 10 余年的艰苦开发 ,突破了国外的技术封锁 ,建立了全套硅钢冶炼、热轧、辽宁科技大学本科生毕业设计 4 第 4 页 冷轧、热处理装备 ,掌握了热轧高温加热、板坯边部加热、中间带坯加热、低凸度热轧料生产等热轧生产技术和常化退火、脱碳退火、热拉伸平整机组、激光刻痕、涂层等冷轧和热处理技术 ,已开发了分段式控制退火、退火炉露点高精度控制等先进冷轧技术 ,成功稳定生产 5 个顶尖牌号的高磁感取向电工钢 ,其磁感、铁损等电磁性能和涂层、叠片、磁致伸缩、涂层附着性等工艺性能均可与国际顶尖产品相比美 ,表明中国高磁感取向 硅钢达到了世界先进水平。 此外，鞍钢取向硅钢生产线已经建成。 太钢不仅能批量生产无取向硅钢，而且已经在实验室条件下开发出取向硅钢生产技术。 首钢迁钢公司建设的电工钢生产线，年生产能力为 100 万 t 无取向硅钢和 20 万 t 取向硅钢。 马钢等薄板坯连铸连轧生产线已生产或正在研究开发紧凑式流程生产无取向硅钢技术。 、镀锌板 镀锡板是镀层钢板中厚度最小的品种。 电镀锡板的锡层厚度较小而且外表美观。 镀锌板厚度大于镀锡产品，其抗大气腐蚀性能相当好。 连续镀锌工艺适于处理成卷带钢，表面美观，铁锌合金过渡层很薄，故加工性能很 好。 镀锌板经辊压成瓦垄形后作为屋面瓦使用；其它用途还有用来制造日用器皿，汽油桶，车辆用品以及农机具等。 在生产过程中不断开发和拓展现有规格品种 ,在原有的 ～ T5CA 的基础上 ,开发了材质性能均匀 ,抗时效性能极佳 ,成形性能优良的 T1CA， T1. 5CA 及 T2CA 等品种 ,实现了连续退火生产软质材的突破。 为满足用户皇冠盖用途需求 ,开发了介于 T3CA和 T4CA 硬度之间的 品种；另外在原 25镀锡板的基础上开发了 10低锡板 ,主要用于生产饮料罐的需求。 还开发了许多镀锡板专用材 ,包括蘑 菇罐用途的低铬铁、高档酒罐包装用的 S2 高粗度表面材、制罐专用材、花边板等。 宝钢还开发出了高表面质量的电镀锌、热镀锌 GI 和 GA 汽车外板。 电镀锌整车外板供货的已有上海大众的帕萨特 (PASSAT)、一汽大众的奥迪 (Audi)系列、上海通用别克(BUICK)和卡迪拉克 (Cadillac)、长安福特 (Ford)等。 宝钢对镀层相结构进行改进 ,抗粉化和成形性能有了明显的提高。 宝钢既可以以纯锌 GI 也可以以合金化 GA 供货。 目前已批量向德国宝马、德国大众 PASSAT、德国 Ford、意大利 Fiat、美国通用、美州克莱斯勒、韩 国通用大宇、印度塔塔等公司提供热镀锌、电镀锌冷轧板外板产品。 电镀锌日前已经通过德国奔驰的认证 ,宝钢具备了向奥迪 (Audi A6) 、帕萨特 (PASSAT)等代表我国轿辽宁科技大学本科生毕业设计 5 第 5 页 车水平的车型整车供货能力。 鞍钢与上海大学等单位合作 ,以磷或磷 +钒代硅研发成功低碳、低硅、无铝 (低铝 ) 相变诱发塑性钢 ,解决了传统高铝相变诱发塑性钢生产困难、高硅相变诱发塑性钢可镀性差、焊接性差的问题 ,批量生产 590 、 780 等不同级别的相变诱发塑性钢 ,并应用于一些国产车型 ,在高强钢的开发和应用方面闯出一条新路。 此外，在 开发产品新品种方面进步迅速，在生产家电板、彩涂家电板、荫罩带钢、耐指纹板等方面技术已十分成熟。 冷轧带钢是由热轧带钢采用冷轧方式生产出的具有较高性能和优良品质的板带产品。 不仅表面质量和尺寸精度高，而且可以获得很好的组织和性能。 通过冷轧变形和热处理的恰当配合，不仅可以比较容易地满足用户对各种产品规格和综合性能的要求，还特别有利于生产某些需要有特殊结晶织构和性能的重要产品，例如硅钢板、深冲板等。 伴随着汽车、家电、轻工制造等行业的快速发展 , 对冷轧带钢的质量和品种要求日趋严格 , 给冷 轧工艺发展带来了前所未有的机遇及挑战。 冷轧与热轧的区别在于变形前材料没有加热 ,因而 ,变形温度远低于再结晶温度。 带钢轧制的主要特点是需要很大的机械能 ,主要用于变形和克服轧辊和带钢表面间的摩擦。 对于成品的外观特性和性能来说 ,冷轧时表面的变化过程与内部的变化同样重要。 较之热轧，冷轧带钢的轧制工艺特点主要有以下三个方面： ，在轧制中将产生不同程度的加工硬化。 冷轧在金属的再结晶温度以下进行 ,晶粒被破碎 ,产生了很高的位错密度 ,且不能在加工过程中产生回复再结晶 ,故板带在 冷轧过程中必然产生很大的加工硬化 ,并随着变形程度的增加而加剧 ,从而使变形抗力及轧制压力增大 ,降低塑性。 当加工硬化超过一定程度后 ,板料将因过分硬脆而不适合于继续轧制 ,或者不能满足用户对性能的要求 ,因此钢材经一定的轧制道次以后 ,往往要经软化热处理 (再结晶退火、固溶处理等 ) ,使轧件恢复塑性 ,降低变形抗力 ,以便继续轧薄。 所以在冷轧时 ,要制定压下规程 ,决定轧制变形量 ,并了解金辽宁科技大学本科生毕业设计 6 第 6 页 属的加工硬化程度。 冷轧过程中产生的剧烈变形热和摩擦热使轧件和轧辊温度升高，故必须采用有效的人工冷却。 轧制速 度愈高，压下量愈大，冷却问题愈显得重要，所以必须加强冷轧过程中的冷却，才能保证过程的顺利进行。 水是比较理想的冷却剂，因其比热大，吸热率高且成本低廉。 油的冷却能力则比水差得多。 冷轧采用工艺润滑的主要作用是减小金属的变形阻力，这不但有助于保证在已有的设备能力条件下实现更大的压下，而且还可使轧机能够经济可行地生产厚度更小的产品。 此外，采用有效的工艺润滑也直接对冷轧过程的发热率以及轧辊的温升起到良好影响。 在轧制某些品种时，采用工艺润滑还可以起到防止金属粘辊的作用。 冷轧中采用工艺润滑还可以明显延长轧辊使用寿命。 就润 滑效果而言，天然油（植物油与动物油）最优，矿物油次之，水最差。 在天然油中，棕榈油最好，其次为棉籽油、豆油、菜籽油、动物油等。 “张力轧制 ”就是轧件的轧制变形是在一定的前张力和后张力作用下实现的。 轧制时所需的张力由位于轧机前后的张力卷筒提供 ,连续式冷轧机各架之间的张力则依靠控制速度来产生。 张力的作用主要有：防止带材在轧制过程中跑偏；使所轧带材保持平直和良好的板形；降低金属变形阻力，便于轧制更薄的产品；可以起适当调整冷轧机主电机负荷的作用。 普通薄钢板一般采 用厚度为 ～ 6mm 的热轧带钢作为冷轧坯料。 主要工序有酸洗、冷轧、脱脂、退火、平整、剪切 (横切、纵切 ) ,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 )→ 酸洗 → 冷轧 → 脱脂 → 退火 → 平整 → 剪切 → 成品交货。 原料。 要得到均匀的交货性能 ,必须要对原材料的化学成分进行全检 ,并根据碳含量进行选材。 薄带钢连铸的产业化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。 辽宁科技大学本科生毕业设计 7 第 7 页 酸洗。 冷轧坯料在轧制前 必须经过连续酸洗机组清除氧化铁皮 ,以保证带钢表面光洁 ,顺利地实现冷轧及其后的表面处理。 为获得更佳的酸洗质量 ,需提高酸液温度并降低酸洗速度。 在酸洗技术方面 ,采用浅槽紊流或喷流酸洗工艺。 与旧的深槽式及单一浅槽式酸洗工艺相比 ,浅槽紊流及喷流酸洗工艺均大大降低了酸洗时间并提高了酸洗质量。 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 ,都是现代化大型酸洗机组的成熟实例。 酸洗 轧机联合机组发展迅速，对于特殊钢、高强钢和极薄带钢 ,可逆轧机 (尤其是双机架可逆轧机 ) 辅以现 代化的控制手段仍不可替代。 轧制。 酸洗之后即可轧制 ,为确保冷轧板形，需提供适当的辊型 ,配合弯辊、窜辊系统轧制。 满足了用户对板形质量精度日趋严格的要求。 全数字化的交流变频传动技术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 ,可提高轧制成品的厚度精度和平整度。 清洗，退火。 由于冷轧的工艺特点 ,轧到一定厚度必须进行退火使钢软化。 但是轧制过程中 ,带钢表面有润滑油 ,而油脂在退火炉中会挥发 ,挥发物残留在带钢表面上形成的黑斑又很难除去。 因此 ,在退火之前 ,应洗刷干净带钢表面的油脂 ,即脱脂工 序。 脱脂之后的带钢 ,在保护气体中进行退火，为保证退火性能 ,应选择低温长时间退火的工艺制度。 退火后的带钢表面光亮 ,进一步轧制或平整时 ,就不必酸洗。 平整。 退火之后的带钢必须进行平整 ,以获得平整光洁的表面 ,均匀的厚度 ,并使性能得到调整。 为减轻或消除边缘 “凸条 ”,需采用凸度辊进行平整。 平整之后 ,可根据定货要求对带钢进行剪切。 日益增大的市场需求给冷轧带钢生产能力的发展和新冷轧机的建设带来了良性刺激。 冷轧机作为生产质量要求很高的最终成品设备，投资巨大，工艺技术复杂，控制精度高。 对冷 轧机组的选型、定位应遵循高起点、高质量、产品具有高竞争力的原则。 应综合考虑市场容量、品种质量、投资规模等因素才能充分发挥低耗、高产、高质的优势，以最低的投入获得最好的效益。 辽宁科技大学本科生毕业设计 8 第 8 页 带钢冷轧机按机架排列方式可分为连续式冷轧机和往复可逆式冷轧机。 连续式冷轧机生产效率与轧制速度都很高，在工业发达国家中，它承担着薄板、带材的主要生产任务。 相对来说，当产品品种较为单一或者变动不大时，连轧机最能发挥其优越性。 冷连轧机组逐渐淘汰单卷连轧，由无头轧制向全连续冷轧机组、酸洗 —冷轧联合机组方向发展，使 冷轧带钢生产的产量、质量、成材率和劳动生产率大幅提高，生产周期和成本降低。 可逆式冷轧机适用于多品种、小批量或合金钢产品比例大的情况，不锈钢、硅钢及其它特殊钢生产的发展，都宜采用可逆式冷轧机，且多数采用多辊轧机。 由于运用了冷连轧机发展起来的各项先进技术 (厚度自动控制、板形控制、大卷重、高轧速等 )，可逆式冷轧机在产品质量和产量上都有很大提高，有的产品质量性能指标接近或超过了冷连轧机。 虽其生产能力较低，但投资小、建厂快、生产灵活性大，适宜于中小型企业。 20 世纪 90 年代以来，全球新建单 (双 )机架可逆式带钢冷轧机 的台数首次大大超过新建的连续式带钢冷轧机，如欧美一些发达国家装备了一些轧制特殊钢种和规格的可逆式轧机，有 CVC6HS 六辊可逆式轧机、 HC (UC)六辊轧机、二十辊轧机、十二辊轧机和 Z型 (十八辊 )轧机等。 带钢冷轧机的发展趋势一方面向大型化、品种专业化生产的方向发展，另一方面向品种生产灵活、投资小、适应性强的紧凑式往复可逆冷轧机方向发展。 辽宁科技大学本科生毕业设计 9 第 9 页 2 产品方案的制定及金属平衡表 ： 产品方案是指所设计的工厂或车间拟生产的产品名、品种、规格、状态以及年计划产量。 产品方案一 般在设计任务书中加以规定，产品方案是进行车间设计的主要依据，根据产品方案可以确定生产方案（工艺）及选择设备。 编制产品方案时主要从以下各点进行考虑的： (1)满足国民经济发展对产品的需求，特别是要解决某些短线产品的供应和优先保证最重要的国民经济部门对产品的需求； (2)考虑产品的平衡，即是说，要考虑各种产品在全国范围内的平衡和各地区内的平衡问题，以及可能出口的问题； (3)考虑轧机生产能力的充分利用和建厂地区纳的合理分工； (4)专虑建厂地区资源及钢的供应条件，物资和钢材等的运输条件 ； (5)根据当前技术上的可能性，逐步解决产品品种规格的更新问题，力争做到产品结构和产品标准的现代化 表 产品名称 产品规格 产量万吨 所占比例 % 厚 mm 宽 mm 长 mm 冷轧带钢卷 750～ 1600 80 冷轧板 750～ 1600 1000～ 6000 70 热镀锌板 700～ 1600 1000～ 6000 45 镀锡板 700～ 1600 1000～ 6000 45 合计 ——— ———— ———— 240 100 辽宁科技大学本科生毕业设计 10 第 10 页 根据金属平衡，年产 240 万吨的冷轧产品，年需要热轧钢卷 万吨。 确定冷轧厂所需的热轧原料规格为： 带钢宽度： 800～ 1630mm 带钢厚度： ～ 钢卷内径： φ760／ 762mm 钢卷外径： φ1100～ 2150mm 钢卷重量：最大 30 吨 Q/ASB 77 的规定。 表 项目 钢带厚度 在宽度范围的厚度允许偏差 一级品 二级品 7001100 ﹥11001300 ﹥ 1300 7001100 ﹥11001300 ﹥ 1300 厚度偏差 177。 177。 177。 177。 177。 177。 ﹥ 177。 177。 177。 177。 177。 177。 177。 177。 177。 177。 177。 177。 横向厚度偏差。