年產(chǎn)330萬噸熱軋板帶鋼車間工藝的設(shè)計(jì)說明

新建年產(chǎn)330萬噸熱軋板帶鋼車間工藝設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)是年產(chǎn)330萬噸的熱軋板帶鋼車間工藝設(shè)計(jì)，產(chǎn)品規(guī)格為1.0~15.0論文主要包括的容有：產(chǎn)品大綱及金屬平衡表、坯料的選擇設(shè)計(jì)和規(guī)劃。本設(shè)計(jì)采用半連續(xù)軋制，粗軋機(jī)是一架二輥可逆軋機(jī)和一機(jī)，精軋機(jī)組由七機(jī)架PC軋機(jī)組成，還采用液壓AGC厚度控制系統(tǒng)，以及邊部加熱DesignofHotRolledStripPlantwithAnnualOutputof3.3MillionTonsAbstractChinaisintheperiodofindustrialization,andthenationaleconomykeepsarapidpaceofdevelopment,whichprovidesabroadmarketspaceforthedevelopmentofthesteelindustry.Asamainsteelproduct,platestripiswidelyusedinindustry,agriculture,transportationandconstruction.Hotstripproductiontecfoundationofourcountry.However,someplateswithhighperformancestillneedtobeimported.Basedontheaboveanalysis,itisnecessarytodesignahotrolledstripplant.Theplanttobedesignedisahotrolledstriponewithannualoutputof3.3milliontons.Productspecificationis1.0-15.0mminthicknessand750-1600mminwidth.Thesteeloftheproductsincludestheplaincarbonsteel,highqualitysteelandlowalloysteel.Themaincontentsincludeproductoutlineandmetalbalance,rawtechnology,technologycalculationoftypicalproducts,equipmentselectionandcapabilitycheckofmainequipments(rollandmotor).Atthesametime,majoreconomicindicators,plantlayoutandenvironmentprotectionareconsidered.Asemi-continuousrolling,atwohighreversingmillandafour-highreversingmillarechoseninroughrollingandsevengroupsofPCrollinfinishingrolling.Inthispaper,hydraulicAGCthicknesscontrollingsystem,andcoil-boxarealsoadoptedtoimprovetheproductqualityinthisworkshop.Furthermore,afour-levelcomputercontrolsystemisapplied.KeyWords:hotrolledstrip;designofplant;PCmill;semi-continuousrolling.....................................................................................................1.....1.1我國鋼鐵工業(yè)的發(fā)展...........................................................................1....1.2我國熱軋帶鋼發(fā)展、新技術(shù)和存在的問題.................................................2..1.2.1近二十年的技術(shù).........................................................................2....1.2.25我國熱軋帶鋼生產(chǎn)中存在的問題..................................................3..1.4設(shè)計(jì)要求及技術(shù)水平...........................................................................4....2產(chǎn)品大綱及金屬平衡...................................................................................5...............................................................................................5.....2.2產(chǎn)品特點(diǎn).........................................................................................6.....2.2.1產(chǎn)品品種及規(guī)格.......................................................................6....2.2.2產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)...........................................................................6....2.3板坯.................................................................................................7.....2.3.1板坯的選擇..............................................................................7.....2.3.2板坯的規(guī)格..............................................................................7.....2.3.3板坯技術(shù)要求...........................................................................7....2.4金屬平衡表......................................................................................7.......................................................................................................8......3.1工藝方案的選擇...............................................................................8.....3.2主機(jī)型式的選擇...............................................................................9.....3.3軋機(jī)數(shù)量和軋制道次........................................................................1..0..3.3.1粗軋機(jī)組設(shè)備選擇..................................................................1..0..3.3.2精軋機(jī)組設(shè)備選擇..................................................................1..2..3.4加熱爐的選擇...................................................................................1.7...3.5計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)................................................................................1..8..4生產(chǎn)工藝流程...........................................................................................2..0................................................................................2..0...................................................................................2..0...4.2.1常見的連鑄與軋制銜接五種類型模式及適用圍................................2.04.2.2本車間采用的模式..................................................................2..1..4.2工藝制度.......................................................................................2..2...4.2.1坯料管理制度..........................................................................2..2..4.2.2加熱制度...............................................................................2..3..4.2.3軋制制度.................................................................................2..4..4.2.4力制度.................................................................................2...4.2.5換輥制度...............................................................................2..5..4.2.6冷卻制度...............................................................................2..5..4.2.7卷取制度.................................................................................2..5..5車間工作制度和年工作小時(shí).........................................................................2..7..5.1車間工作制度..................................................................................2..7...5.2年工作小時(shí).....................................................................................2..7...6軋機(jī)組成和型式及其生產(chǎn)能力.....................................................................2..8..........................................................................................2..8...6.1.1設(shè)備組成.................................................................................2.8...6.1.2粗軋機(jī)R1..............................................................................2..8...6.1.3粗軋機(jī)R2..............................................................................3..0..........................................................................................3..2...6.2.1設(shè)備組成.................................................................................3.2...6.2.2精軋機(jī)參數(shù).............................................................................3.2...6.3軋制工藝規(guī)程設(shè)計(jì).............................................................................3..5..6.3.1軋制制度確定原則....................................................................3..5..6.3.2粗軋機(jī)組壓下規(guī)程設(shè)計(jì)..............................................................3..6.6.3.3精軋機(jī)的壓下規(guī)程設(shè)計(jì)..............................................................3.9..6.4軋制程序表.....................................................................................4...1..6.5軋機(jī)生產(chǎn)能力...................................................................................4..1..6.5.1軋機(jī)小時(shí)產(chǎn)量..........................................................................4..1..6.5.2軋機(jī)平均小時(shí)產(chǎn)量.....................................................................4..1.7軋制工藝參數(shù)設(shè)計(jì)....................................................................................4..2...7.1軋制壓力計(jì)算...................................................................................4.2...7.2軋制力矩計(jì)算..................................................................................3...7.3電機(jī)及軋輥強(qiáng)度校核.........................................................................4..3..7.3.1電機(jī)能力校核..........................................................................4..3..7.3.2軋輥強(qiáng)度校核..........................................................................4..5..8主要輔助設(shè)備及其生產(chǎn)能力計(jì)算..................................................................5..0..8.1輔助設(shè)備選擇的一般原則....................................................................5.0..8.2主要輔助設(shè)備的選擇.........................................................................5..0..8.2.1加熱爐的選擇..........................................................................5..0..8.2.2定寬壓力機(jī).............................................................................5.3...8.2.3切頭飛剪.................................................................................5..4..8.2.4卷取機(jī)....................................................................................5.5...8.3其他輔助設(shè)備...................................................................................5.6...8.3.1除鱗箱....................................................................................5.6...8.3.2廢鋼推出機(jī).............................................................................5.6...8.3.3邊部加熱器.............................................................................5.6...8.3.5層流冷卻系統(tǒng)..........................................................................5..6..9車間的平面布置和起重運(yùn)輸.........................................................................5..7..9.1車間平面布置原則.............................................................................5..7..9.2金屬流線型式...................................................................................5.7...9.3倉庫面積的確定................................................................................5..8..9.3.1確定倉庫面積的原則..................................................................5..8.9.3.2原料倉庫面積..........................................................................5..8..9.3.3成品倉庫面積..........................................................................5..8..9.3.4車間平面設(shè)計(jì)..........................................................................5..8..10車間主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo).............................................................................5..9................................................................................................6..0....11.1環(huán)境保護(hù)對(duì)車間設(shè)計(jì)的要求.........................................................6..0.......................................................................................6..1...11.2.1綠化....................................................................................6..2...11.2.2各類有害物質(zhì)的控制與防治....................................................6..2.11.2.3噪音的防治...........................................................................6..3..11.2.4大氣污染的防治.....................................................................6..3.........................................................................................6..5...12.1軋件各道次尺寸確定.......................................................................6..5..12.2軋件各道次時(shí)間確定.......................................................................6..5..12.2.1粗軋機(jī)純軋時(shí)間.....................................................................6..5..12.2.2精軋純軋時(shí)間........................................................................6..6..12.3軋件各道次溫度確定.......................................................................6..6..12.4軋制力及軋制力矩...........................................................................6..7........................................................................................6..8...致.....................................................................................................7..0....參考文獻(xiàn)...............................................................................................7..1...附錄A壓下規(guī)程程序.................................................................................7..2.................................................................................7..3..附表.......................................................................................................1..0..1..經(jīng)過六十年的發(fā)展中國鋼鐵工業(yè)取得了舉世矚目的的0.1%。2007年，中國鋼鐵產(chǎn)量為4892.08萬噸，產(chǎn)量居世界第一，超過第三到第八的總和，占全球總量的36.4%[1鋼鐵產(chǎn)品基本滿足國需要，部分關(guān)鍵品先進(jìn)水平。鋼鐵產(chǎn)業(yè)有力支撐和帶動(dòng)了相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展發(fā)展提供了廣闊的市場(chǎng)空間。一方面，鋼鐵工業(yè)的快速發(fā)展，有進(jìn)程和城市化進(jìn)程，為國民經(jīng)濟(jì)創(chuàng)造的附加值和納稅額大幅增長，DP連續(xù)高速增長提供了動(dòng)力。另一方面，工業(yè)化和城市化進(jìn)程的加城鎮(zhèn)的新居民住房、公用設(shè)施等方面都需要消耗大量鋼材，峽工程、奧運(yùn)場(chǎng)館、青藏鐵路等諸多重大基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中，的作用。由于我國國民經(jīng)濟(jì)的快速增長主要依靠固定資產(chǎn)投國鋼鐵工業(yè)的快速發(fā)展?jié)M足了國民經(jīng)濟(jì)各行業(yè)用鋼基本需要質(zhì)價(jià)廉的鋼材，大大降低了相關(guān)行業(yè)的制造成本，為我國機(jī)但是鋼鐵產(chǎn)業(yè)綜合競爭力與世界鋼鐵工業(yè)發(fā)達(dá)國家相比還有較大差仍存在產(chǎn)能擴(kuò)過快，高附加值產(chǎn)品供給不足，中低檔鋼問題。在我國鋼鐵工業(yè)發(fā)展及產(chǎn)量上升的大背景下，出口主要是初級(jí)產(chǎn)品，一些技術(shù)含量高、加工程度深的產(chǎn)層板材，缺乏出口競爭能力，在相當(dāng)程度上還需要依賴我國鋼鐵產(chǎn)品出口時(shí)間和國別較為集中，增速過快，脅。2008年，隨著由美國次貸危機(jī)引發(fā)的金融危機(jī)蔓延，我國實(shí)體受到了較大的沖振興規(guī)劃，其中《鋼鐵產(chǎn)業(yè)調(diào)整和振興規(guī)劃》對(duì)鋼鐵產(chǎn)業(yè)烈的競爭中，占領(lǐng)市場(chǎng)，獲得利潤，必須要淘汰落場(chǎng)需要，現(xiàn)已建設(shè)了許多熱軋帶鋼廠，其裝機(jī)水平和生產(chǎn)能力可以均水平，有的則代表著當(dāng)代國際最高水平。但這只限于寶藝技術(shù)、裝備技術(shù)很快提高到國際水平，向前邁進(jìn)了一大步，是主要工藝技術(shù)指標(biāo)超過了第二代熱帶軋機(jī)。我國鋼鐵工業(yè)開始擁自動(dòng)化操作的現(xiàn)代熱軋帶鋼軋機(jī)，熱軋帶鋼的產(chǎn)品質(zhì)量、產(chǎn)品品新世紀(jì)到來之際，回顧過去，展望未來，將有利于我們把握方向，追不斷提高我國熱軋板帶鋼生產(chǎn)的技術(shù)水平，努力促使熱軋板帶生產(chǎn)成伴隨著近20年來相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)進(jìn)步，熱軋帶鋼生產(chǎn)和研究領(lǐng)域新技術(shù)層出溫度的設(shè)定、輥縫的設(shè)定、彎輥力的設(shè)定等等。數(shù)學(xué)模型表1-1近20年熱軋帶鋼生產(chǎn)技術(shù)的進(jìn)步厚度控制寬度控制板形控制其它20世紀(jì)80年代前測(cè)厚儀AGC；監(jiān)控AGC立輥寬度控制基于負(fù)荷分配熱裝軋制計(jì)算機(jī)設(shè)定參20世紀(jì)80年代液壓壓下絕對(duì)值A(chǔ)GCAWC(R機(jī)組)立輥短行程控制各種板形控制HCW)。自由程序軋制、直接軋20世紀(jì)90年代前饋AGC；流量AGC；機(jī)架間測(cè)厚、測(cè)速AWC(F機(jī)組)高精度力控制板形板厚解耦薄板坯連鑄連軋、熱軋無頭軋制、熱軋超薄規(guī)格在線磨輥、高速鋼軋輥。2000年后智能厚控系統(tǒng)軋件頭尾曲線優(yōu)化控制度、斷面輪廓綜合智能軋制技術(shù)；信息處理技術(shù)；薄帶鋼鑄軋。引起轟動(dòng)，被認(rèn)為是近年來熱帶生產(chǎn)中最為引人注目的技鋼產(chǎn)量中52.2%是中厚板卷，只有15.1%是小于3mm熱軋薄板卷。當(dāng)然，熱連軋機(jī)組實(shí)際生產(chǎn)中，抓住市場(chǎng)有利可圖時(shí)機(jī)，降低固定成本超設(shè)計(jì)能力發(fā)揮在危機(jī)發(fā)生后，如繼續(xù)犧牲原設(shè)計(jì)理念，存在著縮小了市場(chǎng)容量，擠壓揮，打破了市場(chǎng)穩(wěn)定等問題，結(jié)果是先進(jìn)產(chǎn)能反而難以發(fā)揮，低水平產(chǎn)際誰的效益都不好。企業(yè)應(yīng)生產(chǎn)質(zhì)量更優(yōu)、技術(shù)含量更高、競爭力水平7000萬噸，其中部分低水平產(chǎn)能經(jīng)過改進(jìn)，可以在專業(yè)化、特色化、精品差異化等方面做出特色，還能繼續(xù)在市場(chǎng)競爭中生存下去，而大部分產(chǎn)能是滿足市增長而建立起來，并不符合科學(xué)發(fā)展的總體要求。若能在較短時(shí)間淘汰危機(jī)中蘊(yùn)含著機(jī)遇，鋼鐵企業(yè)要抓住危機(jī)的有利時(shí)機(jī)，加帶鋼產(chǎn)品質(zhì)量，豐富品種規(guī)格，滿足下游行業(yè)加強(qiáng)與下游用戶的戰(zhàn)略合作，在支持下游產(chǎn)業(yè)產(chǎn)品規(guī)格為1.0~15.0mm×750~1600mm。根據(jù)設(shè)計(jì)的要求，參考國現(xiàn)有的先進(jìn)熱2.1產(chǎn)品大綱本設(shè)計(jì)車間年產(chǎn)熱軋鋼卷330萬t，產(chǎn)品規(guī)格為1.0~15.0mm×750~1600表2-1按鋼種分配方案序號(hào)鋼種代表鋼號(hào)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)量/萬t·a-1比例/%1普碳鋼Q235GB/T912GB/T3174JISG3101502優(yōu)質(zhì)鋼08AlGB/T710GB/T711JISG313199303低合金鋼Q345GB/T1591GB/T3274計(jì)JISG31356633020寬度/mm/8509501100寬度/mm/8509501100(1000)合計(jì)12501400(1200)(1300)1600(1500)厚度/mm1.8(1.4)3.5(2.5)6.0(5)18.0014.007.4510.6535.0035.0014.0010.6536.2528.2512.5614.007.007.005.855.857.007.005.855.85108.9108.9033.005.6599.0050.1699.0050.1652.8030.0015.2016.007.754.455.8010.0(8.0)15.0(12.5)/104t0.7050.8015.3914.0096.0529.110.7091.7627.813.4929.198.845.8531.559.567.0030.659.2919.14330.005.80表2-3板坯產(chǎn)品品種及規(guī)格產(chǎn)品品種普碳鋼、優(yōu)質(zhì)鋼、低合金鋼帶鋼厚度/mm帶鋼寬度/mm鋼卷徑/mm1.0~15.0750~1600762鋼卷外徑/mm1000~2150kg·mm-1--30.819.3--表2-4鋼板長度允許偏差公差厚度/mm鋼板長度/mm長度允許偏差/mm≤4≤1500≤2000>2000~6000≤2000±15>2000~6000表2-5鋼板厚度允許偏差公稱寬度/mm厚度/mm≤4.0>4.0~6.0>6.0~8.0≤160±0.5±0.8±1.0±1.2±0.5±1.0±1.2±1.4±1.0±1.0±1.2±1.42.3板坯板坯規(guī)格見表2-5。表2-5板坯規(guī)格參數(shù)參數(shù)板坯連鑄坯最大重量/t31.57厚度/mm寬度/mm230750~1600長度/mm表2-6外形和尺寸公差項(xiàng)目公差/mm公差/mm±5±15鐮刀彎長坯≤40短坯≤20度±30上下彎長坯≤40短坯≤20其中碳素結(jié)構(gòu)鋼、優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼和低合金GB/T700-2006《碳素結(jié)構(gòu)鋼》、GB/T699-1999《優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼技術(shù)要求》和GB/T1591-2008《低合金結(jié)構(gòu)鋼》的規(guī)定。表2-7金屬平衡表產(chǎn)品規(guī)格/mm連鑄坯成品燒損切損及廢品成材率/%量/率/%量/率/%量//%量//%1(1.0~1.8)×(750~1600)111.6933.12108.9033.01.11691.01.67541.5097.502(1.8~3.5)×(750~1600)101.3330.0599.0030.01.01331.01.31731.3097.703(3.5~6.0)×(750~1600)51.1815.1850.1615.20.51181.00.51181.0098.004(6.0~10.0)×(750~1600)53.6015.9052.8016.00.53601.00.26800.5098.505(10.0~15.0)×(750~1600)合計(jì)19.39337.195.75100.0019.40330.005.8100.00.19393.37191.01.00.03833.81080.201.1398.7097.87本設(shè)計(jì)是設(shè)計(jì)一年產(chǎn)量為330萬噸的熱軋帶鋼車間，品規(guī)格1.0~15.0mm國寶鋼2050、寶鋼1580、武鋼2250等)的情況，選擇常規(guī)熱連軋工藝。薄板坯連鑄連軋工藝取消了加熱爐區(qū)和粗軋區(qū)CSP技術(shù)使帶鋼熱連軋的初始投資及生產(chǎn)成本大大降低，與常規(guī)熱連軋工藝相比具有工藝流程短、設(shè)備簡化、單位產(chǎn)品建設(shè)投資低等優(yōu)點(diǎn)，但該設(shè)備和工序布置在一條線上，連鑄及連軋任一方的故障將造成全高、對(duì)設(shè)備的可靠性要求高、對(duì)維修水平及人員素質(zhì)要求高。而常金、高強(qiáng)度、薄規(guī)格、深沖板等高端產(chǎn)品，產(chǎn)品品種多，像伸出連軋生產(chǎn)線合理的生產(chǎn)規(guī)模為200~250萬噸。因此，年產(chǎn)量在300萬寬度超過1600mm的項(xiàng)目需選用常規(guī)熱連軋工藝。熱帶鋼連軋機(jī)的類型是以軋機(jī)結(jié)構(gòu)、布置來區(qū)分的。粗軋機(jī)常軋機(jī)的布置形式可分為全連續(xù)式、半連續(xù)式和四分之三連續(xù)式三道。這種軋機(jī)產(chǎn)量可高達(dá)300~600萬噸/年，適合大批量少品種的生產(chǎn)，但是粗軋機(jī)架數(shù)多，各機(jī)架間需要的距離約等于坯料長度的空間。加，同時(shí)，軋制時(shí)間往往要比精軋機(jī)組的軋制時(shí)間少得生產(chǎn)成成卷帶鋼；②粗軋機(jī)組有兩架可逆式軋機(jī)組成，即板。這種半連續(xù)布置使粗軋階段道次可靈活調(diào)整，設(shè)備投資少，故適高，品種圍廣的生產(chǎn)情況。由于粗軋機(jī)控制水平度增大，軋制速度也相應(yīng)提高，粗軋機(jī)單機(jī)架生產(chǎn)能力增大，在連續(xù)式雙機(jī)架粗軋機(jī)布置形式比四分之三連續(xù)式布置更經(jīng)濟(jì)節(jié)能資和產(chǎn)品成本，減少設(shè)備的維護(hù)量，并且，德國蒂森國浦項(xiàng)等國粗軋機(jī)組的水平軋機(jī)是用來把熱板坯軋至適合精軋機(jī)軋制的中間帶機(jī)的前幾道次的軋制，由于帶坯溫度高，有利于實(shí)現(xiàn)大壓下量。這就需的咬入角，后幾道次的軋制需要為精軋機(jī)輸送厚薄均勻的中間帶坯。二輥式粗軋機(jī)相比，二輥式粗軋機(jī)的工作輥直徑較大，因此具有較大的咬圖3-1半連續(xù)式粗軋機(jī)布置圖大壓下量的要求。四輥式粗軋機(jī)工作輥徑較小，所以為了便于除鱗，亦為了用同一坯料尺寸生產(chǎn)有大立輥(VSB)裝置。但由于立輥軋機(jī)具有板厚比(D/H)和板寬比(B/H)極小的特征，因此易產(chǎn)生“狗骨”、“魚尾”等形狀，使成材率降低；并且由于本料全部選用連鑄坯，而要求的產(chǎn)品寬度規(guī)格較多，因此，本機(jī)，即板坯經(jīng)過大側(cè)壓后，金屬較好地流向板坯中部，板坯邊部的球狀重型E2中型E1重型E2中型E1方案2中型E1中型E1中型E2中型E2方案3圖3-2供選擇的三種粗軋機(jī)組結(jié)構(gòu)常用的保溫裝置有保溫罩和熱卷箱，保溫裝置位于保溫罩是安裝在中間輥道上的一種防止輻射散熱的保溫與體積比值大的特點(diǎn)，其散熱方式主要是輻射，中成，每個(gè)罩子均有升降蓋板，可根據(jù)生產(chǎn)需求進(jìn)行關(guān)閉，在輥道是封閉的，采用絕熱、保溫罩后可降低加熱爐出坯溫度75℃,從而提高成材1進(jìn)出口導(dǎo)板、精軋機(jī)除塵裝置、精軋機(jī)換輥裝置等。精軋機(jī)為四對(duì)于熱連軋機(jī)，目前世界上高精度軋機(jī)C軋機(jī)和CVC軋機(jī)應(yīng)用最多。CVC軋機(jī)分為CVC二輥軋機(jī)，CVC四輥軋機(jī)和CVC六輥軋機(jī)三種。CVC四輥軋機(jī)的工作輥為S形曲線輥，而CVC六輥軋機(jī)的S形曲線輥可以是工作輥，也可以是CVC軋機(jī)的關(guān)鍵之處是軋輥具有連續(xù)變化凸度的功能，能準(zhǔn)確有效地使工作輥間空隙曲線與軋件板形曲線相匹配，增大了軋222γ隨著交叉角的增加，等效輥縫凸度增大。交叉角的變化圍在0°~1.2°之間，具存，可靈活安排軋制計(jì)劃，并在精軋機(jī)組前機(jī)架軋機(jī)上PC軋機(jī)由于交叉角設(shè)定精度、凸度的計(jì)算精度較高0.01°),因而凸度的控制精度,可以達(dá)到20um。CVC軋機(jī)由于工作輥的磨損、善。而CVC沒有相關(guān)的對(duì)應(yīng)技術(shù)。PC軋機(jī)進(jìn)行凸度控制時(shí),交叉角發(fā)生變化,但中間板厚是常數(shù),不發(fā)生變化。精軋機(jī)采用7機(jī)架布置，因?yàn)檫@樣可提高軋機(jī)生產(chǎn)能力，提高卷重，增大精軋機(jī)速(3)精軋機(jī)前立輥軋機(jī)FE精軋機(jī)前立輥軋機(jī)附著在F精軋機(jī)之前，距F軋機(jī)中心線約2800mm主要是進(jìn)的補(bǔ)償功能。軋機(jī)結(jié)構(gòu)為上傳動(dòng)。由兩臺(tái)臥軋輥、軋輥開口度由兩臺(tái)電機(jī)經(jīng)減速機(jī)與螺度一致，必須應(yīng)用邊部加熱器。主要有電磁感應(yīng)法等。本設(shè)計(jì)采用電磁感應(yīng)加熱型，這種邊部加熱器的加熱溫度切頭飛剪位于粗軋機(jī)組出口側(cè)，精軋除鱗箱前。他的熱軋帶鋼軋機(jī)的切頭飛剪，一般采用轉(zhuǎn)鼓式飛剪或曲柄式飛剪結(jié)構(gòu)簡單，可同時(shí)安裝兩對(duì)不同形狀的剪刀，分別進(jìn)熱軋帶鋼的終軋溫度一般為800~900℃,卷取溫度應(yīng)在650℃以下(否則因晶粒短這一段生產(chǎn)線，從終軋到卷取這個(gè)溫度區(qū)間。過去帶鋼軋后速度提高的因素，目前以層流冷卻的應(yīng)用最為普通。常用的帶鋼冷水幕冷卻，高壓噴水冷卻裝置等。層流冷卻是從虹吸管吸取的無壓由的落到帶材表面，不反濺，形成層流水而帶走大量熱量的冷卻的呈連續(xù)、穩(wěn)定、透明、平滑的帷幕狀的水流沖破帶材表面冷卻水層直接接觸而帶走大量熱量的冷卻方式，其特點(diǎn)是水量大，控制簡單，測(cè)溫儀上集管測(cè)溫儀側(cè)噴圖3-4層流冷卻裝置布置示意圖卷取機(jī)的功能是精軋機(jī)組軋制的帶鋼以良好的卷形緊緊地?zé)o擦傷的輸出輥道的速度必須考慮到帶鋼頭部剛出末架精軋機(jī)架時(shí)，能將帶機(jī)、卷取機(jī)同步升速，以防止劃傷帶鋼表面；在帶鋼尾部離開軋機(jī)后，卷取機(jī)的卷取速度應(yīng)與精軋最終機(jī)座的軋制速度相配合，最大速度3.4加熱爐的選擇要求，而且能耗較低的熱加工設(shè)備。在軋制前爐的優(yōu)點(diǎn)是建造費(fèi)用較低；燃料及動(dòng)力消耗少；機(jī)械設(shè)備簡單，便熱過程中板坯與滑道接觸造成局部黑印和易于產(chǎn)生板坯底面劃傷；采用步進(jìn)式加熱爐時(shí)，由于板坯在爐沒有滑動(dòng)，板坯間保持一定動(dòng)作動(dòng)作可根據(jù)要求靈活變更，因而基本上消3.5計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)①基礎(chǔ)自動(dòng)化級(jí)(BA)：即直接數(shù)字控制機(jī)(DDC)，主要完成各設(shè)備的順序控制，自動(dòng)位置控制，厚度、速度控制和材料跟蹤及人機(jī)量管理，軋輥參數(shù)記錄和管理，編制軋制計(jì)劃和下達(dá)生產(chǎn)命令，檢測(cè)儀表，由過程控制系統(tǒng)根據(jù)基礎(chǔ)自動(dòng)化傳遞來的檢測(cè)儀表軋件跟蹤的基礎(chǔ)上，可以進(jìn)行全自動(dòng)軋鋼控制的邏輯判斷，得到相應(yīng)的控制信息·基礎(chǔ)自動(dòng)化負(fù)責(zé)全自動(dòng)軋鋼控制的具體執(zhí)行過程，根據(jù)過程息，執(zhí)行相應(yīng)的功能操作，該控制過程應(yīng)該實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)控制和手動(dòng)控制的統(tǒng)一化·即，在手動(dòng)控制模式下，控制信號(hào)來源于操作臺(tái)，在全自動(dòng)控制模式下，控程控制系統(tǒng)，根據(jù)控制模式的選擇，只是控制信號(hào)來源不同，具體控制加熱邊角加熱立輥軋制二次除鱗切頭尾表面檢查稱重噴印鋼卷運(yùn)輸送至冷軋廠成品入庫鋼卷冷卻注：為預(yù)留工藝度一般在300℃-600℃,這種模式比較適合連鑄車間與軋鋼車間距離較遠(yuǎn)，且連鑄能1150℃,比較適合連鑄車間與軋鋼車間距離很近，且連鑄機(jī)于軋機(jī)小時(shí)能力基本相匹600℃-1150℃,比較適合連鑄車間與軋鋼車間距離很近，且連鑄機(jī)于軋機(jī)小時(shí)能力基鑄坯切割后直接輸送到軋機(jī)中進(jìn)行直接軋制，一般情況下，在連爐，一方面對(duì)輸送過程中的連鑄坯進(jìn)行邊角補(bǔ)存儲(chǔ)熱鋼坯。這種模式要求連鑄與軋機(jī)的小時(shí)能力高度該生產(chǎn)線采用冷坯和熱坯兩種方式組織生產(chǎn)，坯料選擇連鑄測(cè)長和定位后由裝料機(jī)送入步進(jìn)式加熱爐進(jìn)行加熱，板坯的出爐溫度為有軋邊機(jī)對(duì)中間坯的寬度進(jìn)行控制。粗軋后的中間坯通過保溫罩使頭尾為精確控制帶鋼寬度精度，設(shè)置了FE立輥軋機(jī)；為了確保軋制帶鋼的厚度精機(jī)進(jìn)行設(shè)定，在軋制過程中配以動(dòng)態(tài)彎輥系統(tǒng)進(jìn)行板型動(dòng)態(tài)調(diào)整，實(shí)將帶鋼冷卻到規(guī)定的卷曲溫度，由三助卷輥式全液壓卷取機(jī)卷小車把鋼卷托出，由鋼卷運(yùn)輸系統(tǒng)將鋼卷繼續(xù)向后運(yùn)送，經(jīng)打捆、稱別運(yùn)送到熱軋鋼卷成品庫、冷軋?jiān)蠋旌途蠋?。需要檢查的鋼卷打開鋼卷進(jìn)行檢查和取樣后，再卷上，送回到鋼卷運(yùn)輸系統(tǒng)，經(jīng)打捆、別送往熱軋鋼卷成品庫、冷軋?jiān)蠋旌途蠋?。供冷軋用的熱軋鋼?-1尺寸公差要求項(xiàng)目公差/mm公差/mm厚寬長±5±15鐮刀彎長坯≦40短坯≦20度±30上下彎長坯≦40短坯≦20表4-2板坯堆垛標(biāo)準(zhǔn)垛高/mm(max)2500垛間距離/mm1300每垛堆放塊數(shù)100~150℃,加熱溫度過高，時(shí)間偏長，會(huì)使奧氏體晶粒過分長大，引起晶粒之間的結(jié)合力減弱，鋼的機(jī)械性能變壞，這種缺陷稱為過熱。加過長，金屬晶粒除長的粗大外，還使偏析夾雜富集的晶粒C3對(duì)于碳素鋼，應(yīng)在A以上30~50℃,固相線以下100~150℃。含鈮、銅、C3鈷、錳元素的可以相應(yīng)的降低終軋溫度，提高開軋溫度依據(jù)C量決定，高合金鋼不僅參照相圖還要根據(jù)塑對(duì)于供冷軋、焊管用熱軋帶鋼，按最終用途給出粗軋出口目標(biāo)溫大，而引起的巨大熱應(yīng)力，加上組織應(yīng)力和鑄造應(yīng)力以防止開裂，加熱階段可進(jìn)行快速加熱，達(dá)到高溫帶后，板帶軋制制度主要包括壓下制度、速度制度、溫度制度、力制度和具體的說：在保證設(shè)備安全的條件下，盡量maxs表4-3粗精軋機(jī)組各機(jī)架軋機(jī)換輥制度粗軋機(jī)R1粗軋機(jī)R2精軋機(jī)組工作輥支撐輥工作輥支撐輥換輥2-3次／班F~FF~F(3)重車量為0.5~5mm，重磨量為0.01~0.5mm；帶鋼的終軋溫度為800~900℃,而卷取溫度在780℃以下。在高速軋制情況卷取溫度一般在540~780℃的圍。對(duì)厚度較大的鋼卷，為便于卷取咬入，頭，卷取溫度可比設(shè)定值低?t，對(duì)于卷取溫度680~720℃時(shí)，?t=30℃;當(dāng)卷取溫度大于720℃,?t=50℃,帶頭長度為15m。能將帶鋼“拉直”，輥道速度應(yīng)比軋制速度高，時(shí)，考慮到前一根帶鋼還未完全進(jìn)入卷取機(jī)，后一根帶鋼已軋出精表4-4帶鋼頭部卷取溫度設(shè)定值帶厚/mmΔt/℃帶長/m帶厚/mmΔt/℃帶長/m9.7~12.33017.51~20.04012.31~14.9304014.61~17.535注：頭部卷取溫度加上?t后必須≤780℃。5.1車間工作制度在選擇設(shè)備、計(jì)算機(jī)設(shè)備負(fù)荷時(shí)，首先要確定車間工作制度和設(shè)備間工作制度主要取決于車間主要生產(chǎn)設(shè)備的工作制5.2年工作小時(shí)表5-1年工作時(shí)間表/h計(jì)劃檢修時(shí)間/h計(jì)劃工作時(shí)間/h工作制度其他停工時(shí)間/h年工作小時(shí)/h大修小修小計(jì)班換輥及其它合計(jì)876033680411407620連續(xù)/1260126063606.1粗軋機(jī)組2設(shè)置一立輥軋機(jī)E。2粗軋機(jī)主要由粗軋機(jī)軋機(jī)輥道、側(cè)導(dǎo)板、高壓水除鱗裝置、定寬6.1.2粗軋機(jī)R1(3)輥身長度L[13]min最大允許軋制壓力和最大允許按軋制力矩一般取決于在二輥和三輥軋機(jī)上最大軋制壓力取決于軋輥輥身強(qiáng)度，此時(shí)軋輥許用15°~22°,這里取α為20°。則?h=63.32yx軋制速度v=1.96~2.96m·s-1M=164.1N·mH式中，M是額定轉(zhuǎn)矩，單位N·m；n是額定轉(zhuǎn)速；η是傳動(dòng)效率，取0.95。則P=7086.6kW。H選兩臺(tái)功率為4000kW的主電機(jī)。選用動(dòng)-靜壓軸承，因具有摩擦小，承載能力高的特點(diǎn)。低速時(shí)靜壓系統(tǒng)投6.1.3粗軋機(jī)R2WBWBWWminBBBBBBBminl現(xiàn)代四輥軋機(jī)的支承輥輥身強(qiáng)度一般都比較大，所以支承輥P3=3B5.25×107N=5250t=17°,則最大壓下量?h=700×(1－cos17°)=41.5mm=0.0415m再根據(jù)式6.3，此時(shí)Ψ=0.5，則Myx=617.8t·m。軋制速度v=2.73~5.46m·s-1，依據(jù)式6.5，n=60v/(πD)，則n1=54.91rpm。HHyxHP=M·n/(0.975η)，P=18342.21kW。因此選兩臺(tái)功率6.2精軋機(jī)組精軋機(jī)組布置在熱卷箱的后面。它的設(shè)備組成包括切頭飛剪板、切頭飛剪測(cè)速裝置、邊部加熱器、切頭飛剪及切頭收集裝置、精軋前立輥軋機(jī)(FE)、精軋機(jī)、活套裝置、精軋機(jī)進(jìn)出口導(dǎo)板、精軋機(jī)除塵裝置、精軋機(jī)22WL=1730mm。B工作輥輥徑：D=L/(2.1~4.0)=437.5~833.3mm；BB機(jī)工作輥輥徑相同，取D=650mm；F1~F7精軋機(jī)支撐輥WBWminWminBmin lllB=1000Wllyxb取最大咬入角為17°,則F1~F4：?h=850×(1－cos17°)=32.8mm；byxF5~F7：?h=750×(1－cos17°)=28.4mmF1~F4：Myx=3882kN·m=388.2t·mF5~F7：M=2306kN·m=230.6t·myx根據(jù)式6.6和式6.7，并參照現(xiàn)場(chǎng)，可確定精軋機(jī)組各架軋機(jī)的表6-1精軋機(jī)的主要工藝參數(shù)機(jī)架號(hào)工作輥直徑/mm支承輥直徑/mm/Kw/r.min-1傳動(dòng)比允許軋制力/MN允許軋制力矩/kN·mF1750/6751400/122510000180/5104.1035388.2F2750/6751400/122510000180/5103.2835388.2F3750/6751400/122510000180/5102.5035388.2F4650/5851400/122510000180/5101.8024230.6F5650/5851400/122510000180/5101.0024230.6F6650/5851400/12258500215/6351.0024230.6F7650/5851400/12258500215/6351.0024230.66.3軋制工藝規(guī)程設(shè)計(jì)板帶材軋制制度的確定要：充分發(fā)揮設(shè)備能力、提高產(chǎn)量、保證質(zhì)便、設(shè)備安全。也就是多快好省，穩(wěn)便安全地生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品。故充分發(fā)揮設(shè)備能力以提高產(chǎn)量的途徑不外是提高速度規(guī)程、縮短軋制周期、減少換輥時(shí)間、提高作業(yè)率及合理選擇可逆式軋機(jī)而言主要是提高壓下量以縮減道次；而對(duì)連軋機(jī)則主要高軋制速度。無論是提高壓下量或提高速度，都涉及到軋制壓力率。一方面要求充分發(fā)揮設(shè)備的潛力，另一方面又要求保證設(shè)備安是只能在設(shè)備能力允許的條件下努力提高產(chǎn)量。粗軋階段及連軋機(jī)組的前幾架由于軋件厚度、溫度高、速度低、軋時(shí)咬入條件可能成為限制壓下量的因素。軋制板、帶材上取決于軋機(jī)型式、軋制速度、軋輥材質(zhì)及表面狀態(tài)、NmaxKNH(6.11)Njumzhjzhkzhj數(shù)，通常可取K=2.5。增加道次和時(shí)間來解決。功率負(fù)荷主要取決于軋制力離，則軋輥兩端軸承上所受的力就不再相等，于就不再相等，從而使兩個(gè)軋輥軸線不再平行，使上輥產(chǎn)生了傾斜。這為了軋制時(shí)能使軋件穩(wěn)定于軋制中心線而不定心的力量，使小的偶然偏移不向著擴(kuò)大而向著縮形狀亦即鋼板斷面的形狀呈凸透鏡形狀，也就是要板、帶材軋制的精軋階段對(duì)于保證鋼板的性能、表面質(zhì)量、板型及著極為重要的作用。為了保證板型質(zhì)量及厚度精度，必須遵守均勻板凸度(6.13)z式中，△h、H是軋前厚度差及厚度；δ、h是某道次后軋件厚度差及厚度；δ、h是本設(shè)計(jì)粗軋采用R1、R2各軋三道次的軋制方案，按直接分配法分配各道次壓下用此有利條件采用大壓下量軋制?？紤]到粗軋機(jī)組與精軋格，粗軋機(jī)R2出口目標(biāo)厚度見表6.3.表6.2粗軋機(jī)組壓下率分配粗軋道次相對(duì)壓下量/%粗軋道次相對(duì)壓下量/%1427~40223~305326~356表6.3粗軋出口目標(biāo)厚度終軋厚度/mm粗軋出口厚度/mm1.5~2.0362.1~4.5364.6~6.0386.1~12.74012.7~25.442粗軋及各道壓下率分配規(guī)律：第一道考慮咬入及坯料厚度偏差不量；中間各道應(yīng)以設(shè)備能力所允許的最大壓下量軋制；最[18]是：獲得較短的道次節(jié)奏時(shí)間，保證較小，若拋出速度過高，則由輥道制動(dòng)和返回的時(shí)間，可輥需要側(cè)壓，可用較高的拋出速度。第三道后，若圖6.1粗軋的速度圖(6.14)1為準(zhǔn)。熱軋時(shí)軋件的溫度降包括：輻射、對(duì)流、板坯加熱溫度為1200~1250℃,粗軋前高壓水除鱗溫度降取為30℃,粗軋開軋精軋連軋機(jī)組分配各架壓下量的原則，一般也是充分利用高量盡量集中在前機(jī)架，在后幾架軋機(jī)上為了保證板型、厚漸減小。為保證帶鋼機(jī)械性能，防止晶粒過度長大，終依據(jù)以上原則，精軋逐架壓下量的分配規(guī)律是：第一架可以慮到帶坯厚度的可能波動(dòng)和可能產(chǎn)生咬入困難等表6.4精軋機(jī)組壓下率分配精軋機(jī)號(hào)精軋機(jī)號(hào)1529~312625~28374一般精軋速度制度包括一級(jí)加速二級(jí)加速制度，二級(jí)加采用連鑄坯，厚度小，咬入不成問題，因此，為了減小溫降，便于控hv=hv=…=hv=hv=C(6.16)對(duì)精軋機(jī)組各架的純軋時(shí)間相等。精軋機(jī)組的軋制順序?yàn)榍耙桓?0(6.17)tj1tjj1j2j3(6.20)(6.21)(6.22)(6.23)(6.24)1j6j(6.25)06.4軋制程序表6.5軋機(jī)生產(chǎn)能力表6-5軋機(jī)生產(chǎn)能力分析表代表產(chǎn)品規(guī)格(h×b)/mm×mm年計(jì)劃產(chǎn)量/萬t坯料規(guī)格(H×B×L)/mm×mm×mm成品平均產(chǎn)量/t·h-1軋機(jī)工作小1.4×800108.90230×900×9367.852960.452.5×100099.00230×1100×9662.351494.685×120050.16230×1250×101089.99460.198.0×130052.80230×1350×111273.73414.5312.5×150019.14230×1600×111508.88126.85合計(jì)330.005456.70軋機(jī)平均產(chǎn)量：A=3300000÷5456.7=604.76t·h-1p7.1軋制壓力計(jì)算H0m·s－1時(shí)的變形阻力(MPa)；t是變形溫度，℃;ε是變形速度，m·s－1；ε表7-1普通碳鋼變形抗力數(shù)學(xué)模型回歸系數(shù)鋼種數(shù)σ0/Mpaa1a2a3a4a5a6Q215150.0-2.7933.5560.2784-0.24600.42321.468Q235150.6-2.8783.6650.1861-0.12160.37951.402表7-2優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼變形抗力數(shù)學(xué)模型回歸系數(shù)鋼種σ0/Mpaa1a2a3a4a5a620152.7-2.6093.3210.2098-0.13320.38981.45408F138.9-3.3874.3120.5132-0.53270.58961.879表7-3低合金鋼變形抗力數(shù)學(xué)模型回歸系數(shù)σ/MPa0a1156.7-2.7233.4460.2545-0.21970.46581.566注：1.*在進(jìn)行變形抗力試驗(yàn)時(shí)，將試件加熱到1250℃,再冷卻到850~1150℃進(jìn)行7.2軋制力矩計(jì)算yMD/NMD/N圖7-1可逆軋機(jī)的電機(jī)負(fù)荷圖圖7-1可逆軋機(jī)的電機(jī)負(fù)荷圖1D1KD2kdD3kdzf4D4kzfD5kdzfD6kdHEQ\*jc3\*hps47\o\al(\s\up22(7),7)EQ\*jc3\*hps47\o\al(\s\up22(8),9)WBMf2=(7.10)式中，η是傳動(dòng)效率系數(shù)，η=0.95.(7.11)HtiHjumDi(7.14)(7.15)(1)粗軋R1軋輥強(qiáng)度校核本設(shè)計(jì)R1粗軋機(jī)為二輥可逆式軋機(jī)，軋制力沿軋件寬度均勻分布aaMkMMwMk圖7-2粗軋R1軋輥受力圖Mσ=max1Mσ=dσ2W222Mτ=kWn22(7.16)(7.17)(7.18)(7.19)(7.20)(7.21)(7.24)設(shè)矩形長邊為a，短邊為b，系數(shù)η取決于a/b的值，見表7-4。表7-4η值a/b1.01.52.02.53.04.06.0η0.2080.3460.4930.6450.8011.1501.78912pmaxmax本設(shè)