年产200万吨1580热轧带钢生产线设计_毕业设计说明书(编辑修改稿)

年产200万吨1580热轧带钢生产线设计_毕业设计说明书(编辑修改稿)内容摘要：

以下连铸板坯，钢种受到限制，仅仅一架粗轧，凸度、厚度控制不够稳定，表面光洁度也不能 满足要求 ，不能生产合格汽车车板用热卷。 高精度产品需要从源头抓起。 生产优质钢铁产品就要 从铁水预处理、钢水精炼到 连铸 ,从钢铁冶金、压力加工到精整 都达到高标准生产。 近年来， 引进了多套当代国际先进的机组 与工艺 ， 为生产和认识水平提高起了较大作用 [1]。 热轧宽带钢轧机工艺装备 的新发展 近年来我国新建传统宽带钢热连轧机组除个别采用二手设备外有两种情况，一是引进国外技术装备的、具有当代世界最先进水平的轧机 ， 二是由我国自主集式或国产的轧机；热轧宽带钢连轧机组在工艺设备技术上的新发展，包括如下的新技术：板坯定宽压力机、带坯边部加热器、热卷箱及带钢无头轧制、精轧机组前设置立辊（ FE）轧机、精轧机板型控制（凸度和平直度控制）、 精轧机架数选择、全液压卷取机等。 现就其中关键设备技术做一下介绍： 板坯定宽压力机 (SSP)： 板坯宽度大侧压经历 了 大立辊（ VSB）侧压、大立辊与 R1 四 辊轧机构成组合式轧机 K1R1 侧压，发展到了全新概念的板坯定宽压力机（ FLYING S1ZING PRESS）。 我国新建武钢 2250mm、马钢、首钢 2160mm、邯钢 2250mm 轧机、宝钢 1880mm 轧机、鞍钢 1780mm 轧机等都设有连续 或 间断式定宽压力机 SSP。 板坯定宽侧压机（ SSP）的轧制原理是靠模块步进式动作，在板坯侧面施加压力，以达到板坯的减宽目的。 为实现上述要求 ， 模块有动作和传动系统，即模块的开口调整、模块的开闭动作、模块与板坯的同步动作。 定宽压力机的主要技术特点是： 宽度调整能力大。 一道次最大侧压量可达 350 毫米，平均侧压量为 200 毫米，减少了连铸板坯的宽度规格，连铸板坯宽度规格与没有采用定宽压力机前相比可以减少 50%以上，对于 2250mm 轧机仅需 6 种宽度的板坯，因而可提高连铸机产量 25%， 结晶器宽度变化少，铸速恒定，连铸坯表面质量良好 ， 可提高热装比率，节省加热炉能源达 29%。 板坯侧压速度快。 由于连续、快速侧压（ 4050 行程 /分， 400 毫米 /行程），一块 10 米长板坯只需约 30 秒可完成侧压提高了生产力，而且能控制板坯表面温第 1 章 文献概述 3 度下降。 侧压后的板坯形状非常规整，切损少，比采用大立辊切损约减少一半，侧压板坯边部凸起量较立辊轧制小得多 , 有效减少了水平轧制后的鱼尾切损 , 成材率提高。 定宽压力机结构复杂，但维修时间并未比过去增加。 定宽压力机设有两对上、下布置压下模块，可交换使用，更换时间每对只需 30 分钟。 对大批量热装和直接轧制生产十分有利，可缩短热坯的在库时间。 直接热装比因此可提高 1 倍。 中间坯短行程控制和宽度自动控制 立辊轧机的 辊缝在轧制过程中不断变化，使头尾部失宽量减少，短行程法可减少切头损失率，并显著提高头尾部的宽度精度。 西马克 德马格公司新开发的无镰刀弯轧制 CFR(CAMBER FREE ROLLING) 技术 , 通过粗轧机前的强力侧导机构 , 增强的粗轧能力和液压压下以及自动化控制系统有效地防止了中间坯强力轧制后镰刀弯的产生；全液压的立辊机架具有良好的自动调宽 AWC 和短行程控制 SSC 功能 , 提高了中间坯宽度控制精度 , 改善了板坯的头尾形状 , 减少了头尾切损。 加大轧机主马达功率和机架刚度，减少粗轧机架数，粗轧机 1～ 2 架即 可与精轧机能力相适应，过去武钢 1700mm 轧机、宝钢 2050mm 轧机均设有 4 架粗轧机；新建武钢、马钢、邯钢 2250mm 轧机均仅设有 2 架粗轧机， R1 和 R2 均为四辊轧机 , 采用电动机械压下和液压压下， R1 的轧制力由 30000～ 40000KN 提高到 45000KN , R2 的轧制力达到 50000KN , 有利于增大压下量 , 轧制较薄、厚度均匀的中间坯，且利于增加轧制工艺与精轧机组能力匹配的灵活性；首钢、太钢 2250mm 轧机、宝钢集团一钢公司 1780mm 轧机等仅设有 1 架粗轧机；粗轧机架数的减少可节约投资，减少设备维 修量及劳动定员，效益明显。 中间坯保温技术和边部感应加热技术 粗轧机出口处带坯较长，为减少头尾温差，在延伸辊道增加保温罩 , 改善了中间坯温度的均匀性 ， 减少了头尾温差，宝钢 2050mm、 1580mm 和鞍钢 1780mm轧机、邯钢 2250mm 等均采用了保温罩。 而采用电感应加热器提高带坯边部温度，是近十年来发展的新工艺，主要目的是改善钢坯断面温度分布和金相组织，防止薄带钢和硅钢、不锈钢、高碳钢等特殊品种的边部裂纹，减少轧辊发生不均匀磨损的几率。 1 套 22020KW 感应加热器对于坯温为 1000℃ ，厚度为 40mm 的带坯，距边部 25mm 处坯温可升高 45℃ /分钟。 液压厚度控制（ HAGC）和连续可变凸度 CVC 技术 近几年用西马克－德马格技术建设的热连轧机都采用了液压 压 下厚度控制河北联合大学轻工学院 4 （ HAGC）和连续可变凸度 CVC 技术，用三菱、日立技术建设的热连轧机除采用 HAGC 厚度控制技术外，采用 PC 轧机（交叉角为 0～ 176。 ）控制凸度，宝钢1880mm 轧机采用经过改进的第三代 PC 轧机，其机构维修方便，通过液压缸平衡轴承座与机架窗口间的间隙使之有更好的动态稳定性。 这些措施可以使轧机得到厚度精确、凸度和平直度良好的带钢产品。 热连轧机层流冷却装置 新建的热连轧机层流冷却线一般分为主冷区和精冷区，根据工艺模型可精确地控制带钢的冷却强度和速率、冷却的均匀性和卷取温度，有的在主冷区前还设有强冷区，以增大冷却速率。 西马克－德马格公司还开发了边部遮挡技术，在生产薄带钢（厚度小于 ）时，在层流冷却区内有可控的带钢边部 遮挡装置使之保温，以降低带钢冷却后的热应力，有效防止边浪的发生。 全液压卷取机 卷取采用全液压三助卷辊地下卷取机，具有良好的偏导对中和自动踏步控制（ AJC）功能，以确保较厚轧件头几圈卷取时不产生压痕。 卷取机助卷辊 采用液压缸驱动和高应答性能的自动跳越控制系统，避免在卷取开始几圈及卷取结束时助卷辊对带钢头部造成冲击，引起带钢表面缺陷。 西方最新的卷取机，特别是SMS 卷取机，夹送辊的平衡和辊缝调节，入口侧导板开口度和短行程均用液压缸驱动，提高了机械动作的快速性和稳定性。 采用这种新型全液压卷取机，钢卷塔形可控制在 40 毫米以内。 目前，卷取机的卷筒润滑也有了改进，采用经卷筒外支承轴承自动供干油润滑。 日本、德国制造的新型卷取机，卷筒更换周期均可达到卷取 100 万吨后才予以更换。 目前，新型的热轧卷取机一般主要由卷取机前的对中导板、张力 辊、助卷辊、卷筒、卷取机机架及相关的附件组成，能够代表当前热轧卷取机发展趋势的是德国 SMS 和日本 IHI 所采用的新技术。 交流传动技术和计算机控制技术 交流传动技术，取代了以往的可控硅整流器供电的直流主传动电动机。 三级或四级计算机控制。 热连轧带钢机生产由基础自动化级（ L1）、过程控制（ L2）、生产控制级（ L3）、生产管理级（ L4）构成多级控制系统。 前两级控制系统得到普遍采用，部分热连轧机采用了前三级控制系统，少数热连轧机采用了四级控制和管理系统。 自由轧制技术 为满足热送热装、直接热装以及直接轧 制工艺要求，减少连铸板坯规格并提高连铸机产量，需要打破以往精轧机按轧制单元安排轧制计划的限制。 这就要求精轧机可以由宽到窄，也可以由窄到宽逆转轧制和不同宽窄地轧制，同时要求同一宽度轧制批量增大，轧制的厚度也可以一定程度上跳越。 第 1 章 文献概述 5 自由程度轧制是一个换辊单元内，钢质、厚度、宽度几乎可以不受限制地自由过渡的轧制技术，宽度可以逆转而不受宽度过渡的制约。 为保证带钢厚度精度、板形平直度、凸度及减少边部减薄，解决因轧辊热膨胀引起的轧制不稳、轧辊表面粗糙和铁皮缺陷等问题，自由程序轧制必须配合以下技术：液压 AGC 和高精度设 定模型及 AGC 系统； PC 轧机和板凸度、板形控制系统，工作辊横移（ WRS）高速钢轧辊和在线磨辊（ ORG），并增设第 7 机架。 除此以外，还应采取润滑轧制技术，采用润滑轧辊和高速钢轧辊，以及 ORG、WRS 组合使用，减小轧辊磨损，并使磨损分布均匀，为自由程序轧制创造有利条件。 随着 PC 轧机、 CVC 轧机的进一步发展，热轧带钢轧机自由轧制的自由度不断扩大。 采用这一技术可获较高的直送率，取得实际节能的效果；同时也可减少连铸坯的规格，提高连铸机产量，实现稳定操作 [2]。 发展中的问题 虽然我国热连轧带钢生产的产量和技 术已有极大发展，但在发展中也存在一定问题： 建设 能力 过多， 国内正常需求 3 亿 t， 2020 年生产 亿 t。 国际市场严重疲软，国内发展不均衡，许多需要基建地区缺少资金。 分散了资金和技术力量，这是目前存在的最大问题。 一些企业距离很近，但同时建设技术水平类似、规模类似、产品类似的机组。 对市场和需求缺乏必要的调研，产品无特色，建设较盲目，在未来的竞争中很可能处于不利地位。 地方观念和本位主义限制了按经济规律办事的原则。 有的企业在选址、确定规模和选择产品种类方面，不科学、不合理，将冷轧和热轧厂区分 开，增加了物流成本，因此达不到最优化 [3]。 河北联合大学轻工学院 6 第 2 章 建厂依据及产品大纲 统计表明，我国建立的热轧板带（包括中厚板）生产线已有 70 条以上。 1700mm 以上生产线占有一半左右。 生产宽带钢的能力以达 9000 万吨以上。 面对经济危机，出口减少，看起来，产量已经过剩，但很多产品的质量却达不到要求，难以应对市场竞争，因为低品质的产品过剩，但高品质的产品却紧缺，如冷轧汽车板用的热带卷每年仍需进口，高规格船板有待开发，超薄热带仍无法大量生产。 目前，国家以打算规划重组小型钢铁企业，关闭或整合小型钢铁企业是 一个必然的趋势，而且钢铁企业南北分布不平衡，导致产业链联系不够紧密。 本设计热轧宽带钢多品种车间正是在此种条件下，建立在东南沿海某地，填补当地空白，应对未来挑战。 建厂依据 可行性研究 改革开放以来，我国的经济飞速发展，同时，对钢铁的需求逐年上升。 虽然经过经济危机的冲击，我国的钢铁行业进入了前所未有的寒冬期。 但由于我国汽车工业和家电工业的高速发展，对冷轧板带材的需求仍然很大，与此同时建设一条可供冷轧的热轧板带生产线仍然具有很强的竞争力。 虽然我国的钢铁业有了很大的发展，但是我国的产品结构类型还 很不合理，板带在钢材中的比例仅为 25%左右，而在发达国家却多达 50%～ 60%，甚至更多。 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，使产品硬度很高，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。 首钢最新建成了 2250 ㎜宽带钢连轧生产线。 这条生产线无论是轧机水平还是工艺水平在国内都是一流的，这为我们建设或改造本 1580 ㎜生产线提供了很好的参考。 产品大纲 产品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。 产品大纲不但规定了车间的类型，同时也规定了车间生产品种的方向。 所以编制产品方案时应注意 : 第 2 章 建厂依据及产品大纲 7 满足国民经济特别需要，根据市场信息解决某些短缺产品的供应和优先保证国民经济重要部门对钢材的需要。 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。 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。 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。 考虑建厂地区资源的供应条件，物资和材料运输的情况。 要适应当前对外开放、对内搞活的经济形势，力争做到产品结构和产品。 坯料规格和技术参数 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 150～ 300mm，多数为 200～250mm，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大，由立辊轧机控制带 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允许温差，以及卷取机所允许的板卷最大外径等的限制。 目前板卷单位宽度的重量不断提高，达到 15～ 30kg∕mm。 综上本次设计 可以 选择的原料规格 和产品规格 如下： 原料规格： 板坯厚度： 150～ 300mm 板坯宽度： 800～ 1600mm 板坯长度 定尺坯 4～ 产品规格 ： 厚度： ～ 宽度： 850～ 1550mm 钢卷内径： Φ759mm 钢卷外径： Φ1200 ～ Φ2025 mm 最大卷重： 30t 产量：。