年产490万吨热轧板带钢车间设计_毕业设计(编辑修改稿)

年产490万吨热轧板带钢车间设计_毕业设计(编辑修改稿)内容摘要：

以减轻各架负荷 ， 有利于提高轧制速度和轧制更薄的产品 ， 并可使进入精轧机的坯厚从20～ 30mm 增加至 20～ 40mm。 精轧机座间距离为 ～ 6m。 精轧前设有入口导板 ，机座间设有活套支持器 ， 以调节轧制速度和缓冲金属流量的变化。 精轧机组末架的终轧温度对产品质量有直接的影响 ， 主要根据钢种和产品的机械性能要求确定。 层流冷却 层流冷却是通过控制冷却方式和冷却速度使成品的卷取温度达到工艺设计的要求，最终满足不同用户对产品性能的需要。 2150ASP 生产线的层流冷却装置按粗调、精调、微调分组布置，控制精度高，流量大，冷却方式灵活，可以满足不同钢种的冷却要求。 具备生产高强度、高级别 X100 管线钢，铁素体钢等特殊产品的能力。 卷取 精轧机组轧制后的成品厚度带钢经过层流冷却装置冷却后由卷取机卷成钢卷，利于存放和运输。 新型轧机简介 CVC 轧机 CVC 轧机就是把上下工作辊都研磨成瓶形轧辊 , 然后相互颠倒 180度安装在机架里 , 因而在工作辊之间形成对称的辊缝轮廊。 当上下工作辊沿轴向作相对移动时 , 按其移动方向的不同而形成辊缝轮廊的正凸度和负凸度。 由于轴向移动量是无级的 , 因而系统可连续进行可变凸度控制。 根据 THYSSEN 的经验 , 当轧辊移动范围为 177。 100mm 时 , 辊缝的可变凸度范围为 100～ 500Lm。 CVC 轧机的使用效果 ： （ 1） CVC 系统与弯辊系统结合使用 , 有相互增益作用 , 扩大了调节范围 , 辊缝横断面年产 490 万吨热轧板带钢车间设计 辽宁科技大学本科生毕业设计（论文） 第 6页 起到了很好的校正作用 , 且易于补偿各种轧制因素对辊缝横断面的影响。 （ 2）由于辊缝的凸度连续变化 , 故一套轧辊系统可替代多套传统四辊轧机的辊型系统 , 减少了轧辊库存。 （ 3）工作辊的磨损与 热膨胀对轧制的影响与传统四辊轧机相似。 （ 4）工作辊和支持辊的接触压力略高于普通四辊轧机。 （ 5）当辊移动于中间位置 , 其轴向力与普通四辊轧机相同 , 但承载下移动轧辊 , 则轴向力明显增加。 PC 轧机 PC 轧机为成对轧辊交叉 ， 即上支持辊与上工作辊作为一对 ， 下支持辊和工作辊作为一对 , 上下两对辊组轴线的垂直面相交叉成一个很小的角度 ， 从而得到很大的轧辊凸度。 其控制原理是 ： 上、下工作辊形成的辊缝截面随轧辊交叉角度的变化而变化 ，可形成具有凸度变化的辊缝截面。 随着交叉角增加 ， 等效辊缝凸度增大 ， 交叉角 的变化范围在 0176。 ～ 176。 之间 ， 具有良好的凸度控制效果 ， 且随板带宽的增大 ， 控制效果也变好。 国内热轧板带的生产现状 以 鞍 钢 2150mm 热轧带钢轧机为例， 鞍 钢 2150mm 热轧 厂 鞍钢集团公司结合其三炼厂异地改造，在鞍钢西部地区新建的一条年产 500 万吨的 ASP 连铸连轧生产线。 该生产线 采用直轧工艺， 配备了步进式加热炉 且带有长行程装钢机 、 四辊可逆式粗轧机 、液压活套 、精轧液压 AGC、 AWC、 窜辊 和弯辊装置、带自动跳步功能的全液压卷取机、全线三级计算机控制等先进技术装备。 热轧带钢厂目前生产品种有：低碳钢、中碳钢 、高碳钢、船用结构钢、管线钢、锅炉用钢、焊瓶钢、 IF 深冲钢、无取向硅钢、包晶钢、高强双相钢等，产品覆盖面广。 热轧钢卷除供冷轧、硅钢继续深加工外，广泛应用于建筑、机械加工制造、汽车制造、造船、卷管、集装箱制造业等行业。 2150 生产线主要设备包括三座步进梁式加热炉、一台板坯高压水除 鳞箱、三架立辊轧机、一架四辊可逆粗轧机 、十二组保温罩、一台切头飞剪、一台精轧高压水除鳞箱、七架四辊连轧机组、一套层流冷却装置、三台地下卧式卷取机及相应辅助配套设施等。 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 连铸机以年产 490 万吨热轧板带钢车间设计 辽宁科技大学本科生毕业设计（论文） 第 7页 来，国内各大钢铁公司纷纷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控制水平较高的两条生产线，能稳定生产厚度 ≥，也能生产少量厚 ～。 1999年珠钢引进第一条 CSP 薄板坯连铸连轧线 (1 450mm)，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。 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 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。 热轧及 热轧板带生产 未来发展方向 近年来，热连轧机很多的技术发展依然集中在板形、厚度精度、温度与性能的精准控制、表面的质量控制等方面，如广泛使用的强力弯辊 (WRB)系统、工作 辊窜辊( HCW、 CVC)和对辊交叉 ( PC)技术 ,工作辊的精细冷却、高精度的数学模型的不断改进等 ,都使热轧产品的质量不断提高。 新技术、新设备层出不穷，如板坯定宽压力机、 PC板形控制系统、强力弯辊系统、轧辊在线研磨、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 级计算机控制、精轧机采用了全液压压下及 AGC 技术、半无头轧制技术、铁素体加工技术、高强度冷却技术、新型卷取机等。 今后热轧宽带钢发展方向以深冲钢板、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。 热轧窄带钢发展方向以增大带钢产品的优质比，调整产品结构，开拓热轧窄带钢产品应用新领域为主。 近代热轧板带钢生产技术发展的主要趋向： （ 1） .热轧板带材短流程、高效率化。 这方面的技术发展主要可分两个层次：一是常规生产工艺的革新。 为 大幅度简化工艺过程，缩短生产流程，节约能源与金属等各项消耗，提高经济效益，不仅充分利用连铸板坯为原料，而且不断开发和推广应用连铸板坯直接热装与直接轧制技术；二是薄板坯和薄带坯的连铸连轧和连续铸轧技术逐步完善。 年产 490 万吨热轧板带钢车间设计 辽宁科技大学本科生毕业设计（论文） 第 8页 （ 2） .生产过程连续化。 （ 3） .采用自动控制不断提高产品精度和板形质量。 （ 4） .发展合金钢种及控制轧制、控制冷却与热处理技术，以提高优质钢及特殊钢带的组织性能和质量 [1]。 本设计的目的和意义 带钢是有一个比较特殊的钢铁产品，其直供比例非常高， 40%以上直接进入厂家，目前带钢有时也作为冷弯型钢的坯料，广泛用于制造小五金、自行车车架、轮圈、弹簧片、锯条等。 本设计课题是年产 490 万吨热轧带钢生厂工艺设计。 产品规格为：（ ～ ） mm（ 1000～ 2020） mm。 所用钢种为：普碳钢、低合金钢、优质钢。 这是一个大型的轧钢 车间，其投资大，消耗大，生产量大。 板带钢是我国钢铁生产的主打产品，需求量很大。 目前我国带钢产能在 5500 万吨左右，但今后几年市场需求仍然会有较大增长。 由于市场对板带钢的需求仍然很大，而且在近几年不会下降，因此该大型生产车间的建立是可行的。 综上所述，本设计的选题是有意义且可以实现的。 年产 490 万吨热轧板带钢车间设计 辽宁科技大学本科生毕业设计（论文） 第 9页 2 产品方案 和金属平衡 产品方案的编制 产品方案简介 产品方案是进行车间设计、制定产品生产工艺过程、确定轧机组成或选择各项设备的主要依据，包括车间拟生产的产品名称、品种、规格 及 年产量计划。 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、尺寸规格和内部性能的要求。 (1)产品方案的内容： 1)车间生产的钢种和生产规模； 2)各类产品的品种和规格； 3)各类产品的数量和在总产量中所占的比例。 (2)产品技术条件：规格标准、性能标准、试验标准、交货标准 编制产品方案的原则及方法 (1) 国民经济发展对产品的要求，既考虑当前的急需又要考虑将来发展的需要。 (2) 产品的平衡，考虑全国各地的 布局和配套加以平衡。 (3) 建厂地区的条件、生产资源、自然条件、投资等可能性。 (4) 考虑轧机生产能力的充分发挥，提高轧机的生产技术水平。 选择计算产品 车间拟生产的产品品种、规格及状态组合起来可能有几种、数百种以上。 但是，在设计中对每一种合金的每一种品种、规格及状态进行详细的工艺计算 是没有必要的。 为了减少设计工作量，加快进度，同时，又不影响整个设计质量，从中选择典型产品作为计算产品。 选择计算产品应遵循以下原则： (1)有代表性。 从拟生产的所有品种中选出几种合金、品种、规格、状态、 产量和工艺特点等方面有代表性的产品作为计算产品。 年产 490 万吨热轧板带钢车间设计 辽宁科技大学本科生毕业设计（论文） 第 10页 (2)通过所有工序。 所选的所有计算产品要通过各工序，但不是说 每 一种计算产品都通过各工序，而是所有计算产品综合起来看的。 (3)所选的计算产品要与实际产品接近。 (4)计算产品要留一定的调整余量，也就是说所选的计算 产品要品种灵活，容易生产多种规格的产品 [4]。 本次设计的典型产品是 Q345A， 1400 mm 产品特点 热轧产品品种及产品钢号标准 本次热轧带钢车间设计参照鞍钢 2150 热轧生产 线 进行。 根据现场的生产实 际和要求，其产品主要供给冷轧厂、硅钢厂和生产热轧商品卷。 产品的 品种 主要有低碳钢、碳素 结构钢、 低合金钢、 管线钢 、深冲钢 、 耐候 钢等 [5]。 产品钢号标准： （ 1） . 冷轧用热轧钢卷： SPCC（ 一般用热轧钢板及钢带 ） 、 SPCD（ 冲压用热轧钢板及钢带 ） 、 SPCE(深冲用热轧钢板及钢带 )、 CQ、 DQ、 HSLA 按 JIS G3141 标准生产。 （ 2） . 冷轧镀锡用热轧钢卷： T T 、 T T T5 按 JISG3303 标准生产。 （ 3） . 焊接结构用热轧钢卷： SM400A、 SM400B、 SM400C、 SM490A、 SM490B、 SM490C、SM490YA、 SM490YB、 SM520B、 SM520C、按 JISG3106 标准生产。 （ 4） . 汽车结构用热轧钢卷： SAPH3 SAPH370、 SAPH400、 SAPH440 按 JISG3113标准生产。 （ 5） . 冷轧取向硅钢用热轧钢卷： Z8H、 Z9H、 Z Z Z12 按新日铁标准生产。 （ 6） . 冷轧无取向硅钢用热轧钢卷： S9~S2 S30~S60 按新的 JIS 标准生产。 （ 7） . 一般结构用热轧钢卷： SS3 SS400、 SS490、 SS540 按 JISG3101 标准生产。 （ 8） . 一般耐大气腐蚀用热轧钢卷： NAW400、 NAW490 按新日铁标准生产。 （ 9） . 机械结构用热轧钢卷： C2 C3 S20C、 S35C 按 JIS G4501 标准生产。 （ 10） . 管线用热轧钢卷： X4 X4 X5 X5 X60、 X6 X70、 X80、按 API 5L标准生产。 年产 490 万吨热轧板带钢车间设计 辽宁科技大学本科生毕业设计（论文） 第 11页 产品质量标准 本 车间产品生产执行 GB70988 标准，尺寸偏差见表 和表。 通常产品按产品标准供货，也可以根据用户要求供货。 产品标准一般包括有品种 (规格 )标准、技术条件、试验标准 及交货标准等方面的内容。 产品标准有 国 家标准、国际标准、部颁标准或企业标准。 轧钢工作者的任务是按产品标准组织生产，并不断提高生产技术水平以满足用户对产品质 量 的更高要求。 对不同用途的板带钢，产品的技术要求各不相同，但依其相似的外形特点及其使用条件，产品的技术要求可归纳为 :尺寸精确板形好，表面光洁性能高。 具体表现在如下四个方面： (1) 尺寸精度。 板带钢的尺寸精度主要是厚度精度 ， 板带钢由于 B/H 很大，厚度的微小变化势必引起其使用性能和金属消耗的极大波动，故在板带钢生产中一般应力争高精度轧制和按负公差轧制。 (2) 板型。 要求板带平直，每米长度上的浪形、瓢曲、侧弯均不得超过产品标准中所允许的数值。 (3) 表面质量。 板带钢的表面质量直接影响到钢材的使用性能、寿命及其美观，并且板带材又是单位体积的表面积最大的一种钢材，故必须保证板带材的表面质量。 无论是厚板或薄板，其表面都不得有气泡、结疤、拉裂、刮伤、折叠、裂缝、夹杂和压入氧化铁皮等表面缺陷，因为这些缺陷不仅损害板制件的外观，而且往往破坏性能或成为产生破裂和锈蚀的主要原因，成为应力集中的薄弱环节。 钢卷表。