年产100万吨冷轧带钢厂工艺设计(编辑修改稿)

年产100万吨冷轧带钢厂工艺设计(编辑修改稿)内容摘要：

述 金属在再结晶温度以下进行轧制变形叫做冷轧，一般指带钢不经加热而在室温直接进行轧制加工。 冷轧后的带钢可能烫手，但还是叫冷轧。 冷轧生产可提供大量高精确度和性能优良的钢板和带材，其最主要的特点是加工温度低，同热轧生产相比，它有以下优点： (1)冷轧带钢产品尺寸精确，厚度均匀，带钢厚度差一般不超过 ～ 或更小，完全可以符合高精度公差的要求。 (2)可获得热轧无法生产的极薄带材 (最薄可达 )。 (3)冷轧产品表面质量优越，不存在热轧带钢常常出现的麻点、压 入 氧化铁皮等缺陷，并且可根据用户的要求，生产出不同表面粗糙度的带钢 (光泽面或麻糙面等 )，以利于下道工序的加工。 (4)冷轧带钢具有很好的力学性能和工艺性能 (如较高的强度、较低的屈服极限、良好的深冲性能等 )。 (5)可实现高速轧制和全连续轧制，具有很高的生产率。 薄板、带钢的生产技术是钢铁工业发展水平的一个重要标志。 薄钢板除了供汽车、农机、化工、食品罐头、建筑、电器等工业使用外，还与日常生活有直接关系，如家用电冰箱、洗衣机、 电视机等都需要薄钢板。 因而在一些工业发达的国家中，薄钢板占钢材的比例逐年增加，在薄板、带钢中，冷轧产品占很大部分。 冷轧生产最初是在二辊轧机、四辊轧机上进行的。 随着科学技术和工业的发展，需要更薄、质量要求更高的带材，尤其是仪表、电子、通讯设备上需要极薄带材。 四辊轧机往往不能满足这一要求，这样便出现了新型结构的轧机，如六辊轧机、十二辊轧机、二十辊轧机、偏八辊轧机和其他复合式多辊冷轧机，如图 11 所示。 第 2 页 图 11 多辊冷轧机 a 十二辊轧机 ； b二十辊轧机； c偏八辊轧机 冷轧带钢可以用单机和多机架连轧 机来生产，目前主要采用三机架到六机架四辊冷连轧机，这种轧机的特点是生产率高，机械化、自动化程度高，产品质量好。 近年来，冷轧带钢生产技术的发展主要有以下几个方面： (1)增加钢卷质 (重 )量。 增加钢卷质量是提高设备生产能力的有效方法，因为冷轧带钢是以钢卷方式生产的，每一个钢卷在送到机组内轧制或处理前，都必须经过拆捆、开卷、穿带，然后加速到正常 速度工作，在每一卷终了时又需要有减速、剪切、卷取及卸卷的过程，占用较多的生产时间。 钢卷质量增大后，可相应地增加作业的时间，而且由于每卷带钢长度的增加，带钢 在稳定速度下轧制的时间也相应增加，机组的速度才能真正得到提高，带钢的质量也才能得以改善。 然而，钢卷质量也不可无限制地增加，它受到开卷机、卷取机等机械设备的结构与强度的限制，也受到电动机调速范围的限制，而且卷重太大还会给车间内钢卷的运输和存放带来困难。 目前，冷轧带卷的质量已达 40t，个别的达到 60t，以带钢单位宽度计算的卷重达到 30～ 36kg/mm。 (2)提高机组和轧机的速度。 以五机架轧机为例， 20 世纪 50 年代大都在 20m/s 左右，60 年代以来已逐步提高到 30m/s 左右，最高轧制速度达。 六机架冷连轧机的最高轧制速度已超过了 40m/s。 但是，轧制速度的进一步提高会受到工艺润滑材料与方式的限制。 其他作业线 (如单机架平整机组、双机架平整机组、各剪切机组、连续热镀锌机组、酸洗机组、电镀锡机组等 )的机组速度也都相应提高。 第 3 页 (3)提高产品厚度精度。 为提高冷轧带钢的厚度精度，在冷轧机上采用了全液压压下装置，以便增加轧机压下装置的 反应速度，并采用了带钢厚度自动控制装置。 对于高速、高产量的带钢冷连轧机，实现了计算机控制。 (4)改善 板 形。 在 带 钢 冷连轧机 上，广 泛采 用 液压弯辊装置 来 改 善板形。 (5)提高 自 动化 程度。 在生产操作自 动化方 面 ，普遍采用各种 形 式的 极限开关 、 光 电管 等、 对 每个动作实行自动程 序 控制 ， 实现 了钢 卷 对中、带钢边缘 纠偏、 机 组 中 带钢速度的自动 调 整、剪切钢板的自动 分选等自动化 操作 和 控制。 （ 6）改进轧机结构。 1971 年 以来 ，出 现 了 全连续式冷连轧机。 这种轧机只要 一次引 料 穿 带后 ， 就可实现连续轧 制。 此时，后续 带卷的头部通过焊接机与前一带卷 尾部焊接在一起。 为 了 保 证带钢能够连续轧制，在连轧机人口端设置了活套装置。 在冷连轧机组出口端没置了分卷用的飞剪机，并设置了两台卷取机，以便交替地卷取带钢。 全连续式冷连轧饥即使 在换辊时 ， 带钢依然 停 留在轧机内。 换辊一结束，轧机可 立 即进行轧制。 采 用全 连续式冷连轧机，可以提高生产率 30％ ～ 50％，产品质量和收得率也都得到提高。 (7)改进生产 工 艺。 不断采 用新工 艺、 新设备 ，例如深冲钢 板 连续退火作业线和浅槽 盐酸酸洗、 HC 轧 机、和异 步轧制等， 以 简化冷轧工艺过程 ， 提 高 冷轧带钢的精 度和节省能量。 2 产品方案 表 产品方案 产品名称 产 品 规 格 /mm 产量 /万吨 所占比例 /% 厚 宽 长 冷轧带钢卷 ～ 900～ 1850 25 25 冷轧窄带钢 ～ 900～ 1850 15 15 冷轧板 ～ 900～ 1850 1000～ 6000 35 35 电镀锌钢卷 ～ 900～ 1850 15 15 电镀锌钢板 ～ 900～ 1550 1000～ 6000 10 10 合计 100 100 第 4 页 3 生产工艺流程及金属平衡计算 是指生产车间在一定时期内（通常为一年）生产产品的收支情况，即投入与产出情况。 编制金属平衡表目的是确定出为完成年计划产量所需的投料量。 主要工作 是计算产品的成材率、然后编制金属平衡表。 （ 1）成材率定义：指成品重量与投料之比的百分数，亦即一吨原料能够生产出的合格产品重量的百分数。 用公式表示为： A= QWQ 100% 式中 A─成材率 % Q─投料量 W─损失料量 成品率的倒数就是金属消耗系数。 错误 !未指定书签。 成品率是车间生产中的一项重要指标、它的高低反映了生产管理和工艺技术设备等各方 面的水平，直接影响企业的生产成本。 因此产前必须对其进行正确估算。 （ 2）影响成材率注意因素 凡是造成废品的生产及销售因素都是影响成品率的因素。 （ a）烧损：氧化烧损 1～ 5% 一般表面积愈大、加热时间越长、温度越高、气氛氧化性越强则烧损越大。 （ b）溶损：在酸、碱或化学处理等过程中的损失。 ～ % （ c）几何损失：切头、切尾、切边残屑消理（车皮、锯切、铲） 1～ 10% （ d）工艺损失：技术损失、各工序由于设备、工具、技术操作及表面介质等问题造成的质量不合要求的产品。 如轧漏、轧断、轧卡、卡钢、 超差、浪形 、轧扭、腰薄、耳子、性能不合格等。 由于成品率直接影响生产成本，因此实际生产中应尽可能采取措施提高成材率，主 第 5 页 要应从工艺、设备、原料、管理（操作）四个方面入手。 （ 3）金属平衡表 表 金属平衡表 序号 钢种 溶损 几何损失 工艺损失 年产量 /万吨 成品率 /% 需坯量 /万吨 % % t% 1 冷轧带钢卷 25 30 2 冷轧窄带钢 15 15 3 冷轧板 35 16 4 电镀锌钢卷 15 16 5 电镀锌钢板 10 11 热轧板卷 (原料 )→ 酸洗 → 五机架连轧 → 退火 → 平整 → 剪切 → 成品交货。 ： 原料卷 → 开卷 → 焊接 → 拉伸矫直 → 酸洗和钝化 → 切边 → 卷取 开卷 → 焊接 → 活套 → 冷轧 → 剪切 → 卷取 ‘ 原料卷 → 开卷 → 焊接 → 清洗 → 活套 → 连续退火 → 平整 → 拉矫 → 卷取 第 6 页 开卷 → 入口张力辊组 → 平整 → 出口张力辊组 → 卷取 开卷 → 焊接 → 清洗 → 电镀锌 → 化学处理 → 冷却 → 活套 → 卷取 开卷 → 裁条 → 引带 → 剪切 → 卷取 开卷 → 剪边 → 飞剪 → 焊接 → 矫直 → 卷取。