冷軋開題-11成型

1、河北聯(lián)合大學本科生畢業(yè)設計開題報告題目： 年產(chǎn)230萬噸2050冷軋板帶車間設計 學 院： 冶金與能源學院 專 業(yè)： 材料成型及控制工程 班 級： 11成型（1）班 姓 名： 李賓賓 學 號： 201114660111 指導教師： 董福濤 2015年 03 月 20 日11、 題目來源背景（現(xiàn)狀、前景） 冷軋的生產(chǎn)方法較好的解決了鋼板在熱軋過程中溫度和溫度降不均勻，性能不一致的問題，保證良好的板型及表面光潔度。因此有了我們的設計題目“年產(chǎn)230萬噸2050冷軋帶鋼車間設計”1. 冷軋帶鋼技術(shù)的特點1.1.大力開發(fā)高精度軋制技術(shù)。1.2.以過程冶金理論為基礎，以低合金鋼為重點，提高產(chǎn)品的冶金質(zhì)量

2、，擴大品種。 1.3.提高連鑄比，大力推廣連鑄連軋工藝及短流程技術(shù)。1.4.軋制過程連續(xù)化的新進展無頭軋制技術(shù)。1.5.采用柔性化的軋制技術(shù)。1.6.軋制過程的自動控制和智能控制。1.7.深加工。 2. 除鱗技術(shù)2.1酸洗目前,世界各國普遍采用淺槽鹽酸酸洗代替老式的硫酸酸洗機組。主要原因為:鹽酸比硫酸有更強的除鱗效果,鹽酸酸洗機組前部不用破鱗裝置，因而可以簡化酸洗設備；鹽酸酸洗比硫酸酸洗更容易去除氧化鐵皮,可以得到高質(zhì)量的酸洗帶鋼；淺槽酸洗槽進行排酸比較容易,如有斷帶發(fā)生,可以很快排出酸液,不易產(chǎn)生過酸洗；鹽酸再生系統(tǒng)回收效率高,可達99%,大大地降低了酸的耗量,每生產(chǎn)1t帶鋼僅耗酸3.5kg

3、。2.2機械除鱗 NID方法是日本石川島播磨公司從1973年起著手研究的。此法是將鐵砂送入高壓水流通過扁縫式噴嘴,使鐵砂流布滿帶鋼的橫向表面,但此工藝有使噴嘴磨損嚴重,且不易調(diào)整漿液濃度的缺點。 新日鐵八幡廠一號酸洗機組改造使用NID法,使酸洗速度由180m/min提高到250m/min。用NID法取代酸槽及酸的回收系統(tǒng),可以節(jié)約投資。 APO除鱗機組,APO為鐵粒磨料除鱗的縮寫。原蘇聯(lián)與原西德共同開發(fā)研制出三套APO裝置的連續(xù)式機組于1989年在切列波維茨車試車投產(chǎn)。被除鱗的鋼板厚度為1.64mm,寬為9001550mm。除鱗的帶鋼運行速度為90m/min,年產(chǎn)量為5060萬t,也可對6.5

4、kg/mm2級的低合金鋼進行除磷。3. 軋機方面的技術(shù)3.1HC軋機 自1980年以來,世界上約有80%以上軋機為新建或改建的HC冷軋機。HC軋機的特點是可以使用平直工作輥；由于壓下量的增大,相對地可以使用較厚的熱軋料；可以縮小邊部減薄的范圍；板型控制能力大,可改善板形、產(chǎn)品平直度。3.2CVC(連續(xù)可變凸度)軋機 CVC技術(shù)是德國SMS公司開發(fā)出來的。CVC六輥軋機是在四輥軋機基礎上開發(fā)出來的,中間輥為CVC軋輥,工作輥有立平穩(wěn)定機構(gòu),特點是可用小直徑工作輥、中間輥或支撐輥傳動。工作輥的水平穩(wěn)定機構(gòu)優(yōu)化了軋制工藝條件,中間輥設正負彎輥。這是一種能改善帶鋼平直度和橫斷面形狀的技術(shù),且易于應用,

5、改造費用低CVC技術(shù)通過使用S型軋輥及軋輥軸向移動,使輥縫的形狀與帶鋼的形狀有效的配合,可以實現(xiàn)無級調(diào)節(jié)軋輥凸度,傳統(tǒng)軋制需要準備幾套不同凸度的軋輥。而CVC軋制只需一種輥型曲線的軋輥。CVC軋機與HC軋機相比不足之處是不能解決邊部減薄問題，此外,HC軋機可用平輥,不需磨出凸度。3.3UPC(萬能板形控制)軋機 UPC技術(shù)是由德國MDS公司開發(fā)的,與CVC技術(shù)基本相似,也是一種能改善帶鋼平直度和橫斷面形狀的技術(shù),且易于應用,改造費用低。UPC技術(shù)通過使用雪茄形軋輥及軋輥軸向移動,使輥縫的形狀與帶鋼的形狀有效的配合,也可以實現(xiàn)無級調(diào)節(jié)軋輥凸度。3.4CR軋機 CR軋機屬日本三菱重工業(yè)公司開發(fā)的一

6、種新型軋機,具有壓下量大及板型控制能力強的特點。如用于冷連軋第一架,當軋制低碳鋼時,壓下量可達60%,也可以用于冷連軋末架,使成品板形得到改善,并能節(jié)約能耗。4. 退火工序的技術(shù)4.1全氫罩式退火爐 從20世紀70年代在歐洲出現(xiàn)并開始使用。由于在740時氫的熱傳導系數(shù)為氮的6.5倍,氫的動力粘度只有氮的50,因此,在強對流型的罩式退火爐中采用純氫作保護氣體,可以提高鋼卷加熱和冷卻速度40%50%。使用全氫罩式退火爐可得到優(yōu)質(zhì)表面的帶鋼,表面質(zhì)量接近于連續(xù)退火可能達到的質(zhì)量,總的能耗費用也減少30%。因此,在老廠改造時,特別是煉鋼、熱軋等工藝條件沒有重大改變的情況下,在國外大部分選用全氫退火爐。

7、4.2連續(xù)退火機組 20世紀70年代初期開始出現(xiàn)帶有快速冷卻系統(tǒng)的連續(xù)退火機組,可以滿足生產(chǎn)的連續(xù)化,縮短生產(chǎn)周期,提高產(chǎn)品質(zhì)量,減少勞動定額等諸因素的要求。2、 主要研究內(nèi)容、應用價值和生產(chǎn)工藝1.主要研究內(nèi)容1.1.所建廠產(chǎn)品范圍，應用領(lǐng)域，產(chǎn)品特性，建廠經(jīng)濟依據(jù)；1.2.典型產(chǎn)品總延伸率計算，道次選擇，冷軋機布置選擇比較；1.3.壓下分配，軋制規(guī)程計算，軋制圖表，年產(chǎn)量計算；1.4.軋制力、力矩計算；1.5.凸度規(guī)程計算，軋制力撓曲計算，熱膨脹計算，原始軋輥輥型設定，彎輥力計算；1.6.酸洗工藝確定與質(zhì)量標準；1.7.平整機工藝制定，平直度、光潔度控制；1.8.輔助設備校核：圓盤切邊剪選

8、擇，罩式退火爐，車間布置； 2.應用價值 進入新世紀以來，我國的經(jīng)濟發(fā)展進入了全新的階段，為了使我國的經(jīng)濟建設更好更快的發(fā)展，冷軋產(chǎn)品有重要的作用。經(jīng)濟的快速發(fā)展，必然伴隨著汽車、家電、建材、罐頭盒及包裝大量生產(chǎn)，而基礎設施的建設，需要大量的不同種類的冷軋產(chǎn)品，因此，在以后很長的時間里，冷軋產(chǎn)品在國家經(jīng)濟建設與發(fā)展中占有相當重要的作用。 本次畢業(yè)設計課題主要是為實現(xiàn)高等院校培養(yǎng)高級應用型、技術(shù)型人才的目標所必須的實踐性教學環(huán)節(jié)。通過畢業(yè)設計強化我們對基本知識和基本技能的理解和掌握，培養(yǎng)我們搜集資料和調(diào)查研究的能力，一定的方案比較、論證的能力，一定的理論分析與設計運算能力，進一步提高應用計算機繪

9、圖的能力以及編寫編制能力。同時通過給軋鋼廠車間設計，培養(yǎng)我們綜合運用所學知識，使我們能比較熟練掌握車間設計的專項規(guī)劃的編制過程。通過認真查閱與本設計相關(guān)的文獻資料，做好設計前的各項準備工作；分階段按時完成設計中的各項任務，配合指導老師檢查，隨時修正錯誤，改進方法，完成本次課題設計任務，可以與同學探討，但不能簡單套用他人成果。 另外，本次畢業(yè)設計對培養(yǎng)我們獨立思考問題和解決問題的能力有很大的提高，為今后工作做好理論儲備，都具有十分重要的意義。3.冷軋帶鋼的生產(chǎn)工藝 普通薄鋼板一般采用厚度為1.56mm的熱軋帶鋼作為冷軋坯料。主要工序有酸洗、冷軋、脫脂、退火、平整、剪切(橫切、縱切),如果生產(chǎn)鍍層

10、板,還有電鍍錫、熱涂錫、熱涂鋅等鍍層或涂層工序。冷軋的生產(chǎn)工藝流程是：熱軋板卷(原料)酸洗冷軋脫脂退火平整剪切成品交貨。原料。 要得到均勻的交貨性能,必須要對原材料的化學成分進行全檢,并根據(jù)碳含量進行選材。薄帶鋼連鑄的產(chǎn)業(yè)化將會為冷軋原料提供新的來源。高品質(zhì)的冷軋成品尤其要注重前工序的生產(chǎn),要有純凈度高、品質(zhì)優(yōu)良、性能均勻的原板才能軋出優(yōu)質(zhì)的冷軋產(chǎn)品。酸洗。 冷軋坯料在軋制前必須經(jīng)過連續(xù)酸洗機組清除氧化鐵皮,以保證帶鋼表面光潔,順利地實現(xiàn)冷軋及其后的表面處理。為獲得更佳的酸洗質(zhì)量,需提高酸液溫度并降低酸洗速度。在酸洗技術(shù)方面,采用淺槽紊流或噴流酸洗工藝。與舊的深槽式及單一淺槽式酸洗工藝相比,淺

11、槽紊流及噴流酸洗工藝均大大降低了酸洗時間并提高了酸洗質(zhì)量。新型高效的全自動焊機、大張力拉伸矯直機、故障率低的活套、帶快速回轉(zhuǎn)刀頭的圓盤剪、先進的自動補酸系統(tǒng),都是現(xiàn)代化大型酸洗機組的成熟實例。酸洗-軋機聯(lián)合機組發(fā)展迅速，對于特殊鋼、高強鋼和極薄帶鋼,可逆軋機(尤其是雙機架可逆軋機)輔以現(xiàn)代化的控制手段仍不可替代。軋制。 酸洗之后即可軋制,為確保冷軋板形，需提供適當?shù)妮佇?配合彎輥、竄輥系統(tǒng)軋制。滿足了用戶對板形質(zhì)量精度日趨嚴格的要求。全數(shù)字化的交流變頻傳動技術(shù)使得控制過程更快速、更準確。新型激光測速儀和各種厚度、板形及平整度測量儀的應用,可提高軋制成品的厚度精度和平整度。清洗，退火。 由于冷軋

12、的工藝特點,軋到一定厚度必須進行退火使鋼軟化。但是軋制過程中,帶鋼表面有潤滑油,而油脂在退火爐中會揮發(fā),揮發(fā)物殘留在帶鋼表面上形成的黑斑又很難除去。因此,在退火之前,應洗刷干凈帶鋼表面的油脂,即脫脂工序。脫脂之后的帶鋼,在保護氣體中進行退火，為保證退火性能,應選擇低溫長時間退火的工藝制度。退火后的帶鋼表面光亮,進一步軋制或平整時,就不必酸洗。平整。 退火之后的帶鋼必須進行平整,以獲得平整光潔的表面,均勻的厚度,并使性能得到調(diào)整。為減輕或消除邊緣“凸條”,需采用凸度輥進行平整。平整之后,可根據(jù)定貨要求對帶鋼進行剪切8。近年來,我國鋼鐵工業(yè)的鋼材產(chǎn)量始終保持在世界第一的地位,鋼材生產(chǎn)已整體開始供大

13、于求的新階段,但是相當一段時間仍然存在以下結(jié)構(gòu)性矛盾：先進產(chǎn)能與落后產(chǎn)能并存；高端產(chǎn)品產(chǎn)能不足與低端產(chǎn)品產(chǎn)能過剩并存；產(chǎn)業(yè)集中度很差,原材料和能源支撐矛盾突出等。這就要求鋼鐵工業(yè)在結(jié)構(gòu)調(diào)整上加大淘汰落后工藝裝備產(chǎn)能的力度,轉(zhuǎn)變增長方式,加快技術(shù)升級和開發(fā)新品種,加快產(chǎn)業(yè)的并購、重組,在轉(zhuǎn)變增長方式方面要重視鋼鐵產(chǎn)業(yè)鏈的延伸,發(fā)展鋼材的深度加工,以促進鋼材生產(chǎn)品種和質(zhì)量的大發(fā)展。3、 擬采用的研究方法、手段 在設計室，參考唐鋼冷軋車間設計資料和唐山建龍、武鋼、鞍鋼、寶鋼等現(xiàn)場資料。對本課題“設計年產(chǎn)230萬噸2050冷軋板帶生產(chǎn)車間設計”進行系統(tǒng)的分析后，初步擬定出幾種可行的設計方案，加以分析對

14、比，選出一種節(jié)能環(huán)保、經(jīng)濟可靠的方案作為進一步設計的基礎。收集準備相關(guān)的資料，整理資料后，擬定出設計總體思路，最后通過系統(tǒng)論證及相關(guān)計算、繪圖等，最后完成課題設計。四、進度安排時間安排完成任務第1-4周閱讀有關(guān)冷軋的文獻書籍，完成開題報告，尋找英文專業(yè)資料，翻譯并理解相關(guān)內(nèi)容；第4-8周；典型產(chǎn)品延伸計算，道次選擇，軋機布置選擇比較；壓下量分配，軋制規(guī)程計算；第8-12周軋制圖表，年產(chǎn)量計算；軋制力計算；軋輥強度校核，電機發(fā)熱校核；輔助設備校核；第12-14周撰寫論文、段落清楚、內(nèi)容合理，表達規(guī)范；第14-15周修改論文，精煉語言，廣讀工藝書，準備答辯； 五、主要參考文獻（外文參考文獻不少于2篇）1黃華清主編.軋鋼機械M.北京：冶金工業(yè)出版社,1980.2王廷溥，方克敏主編.金屬塑性加工學-軋制理論與工藝M.北京：冶金工業(yè)出版社，20013許石民孫登月主編.板帶材生產(chǎn)工藝及設備M.北京：冶金工業(yè)出版社,2008.4陳龍官，黃偉編著.冷軋薄鋼板酸洗工藝與設備M.北京：冶金工業(yè)出版社，2005.5袁康主編.軋鋼車間設計基礎M.北京：冶金工業(yè)出版社，1986.6章希勝主編.軋鋼機械.M.北京：冶金工業(yè)出版社,1983.7傅作寶主編.冷軋薄鋼板生產(chǎn)M.北京：冶金工業(yè)出版社,2005.8徐