【正文】 can use to produce this kind of thin belt even the ultra thin belt product, it will have the significant significance. It also further promotes to roll over the technology to thin slab continuous casting and rolling to make a deeper level the research. Basing on the above premise, bining the production condition which the unions at present domestic and foreign thin slab continuous casting and rolling, I have designed the production rolling over which can produces million ton per year. In this design, focused on the design process, through the use of two rough and rolled 6 finishing mill, easing past workshop production of thin sheet specifications shape, deviation and other issues, but also adapt to the slab in the future thin direction of the development trend of the development of new products with great potential. In addition to select a reasonable mold, reduce accidents and leakage optimization pull the slab quality, for the development of new products laid the foundation. Finally, on the feasibility of this design were analyzed, making this the design to meet the actual demand. Involved in the design of the coefficient is also part of the scene from the experience of value to use part of the formula is from the actual experience of the formula, this pleted the final design.Keywords: thin slab continuous casting and rolling, the laminar cooling, new rolling technologyV　　畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)目錄目　　錄摘要 IABSTRACT II引 言 11 文獻(xiàn)綜述 2 國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀 2 國(guó)內(nèi)新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā) 3 薄板坯連鑄連軋的研究意義 42 建廠(chǎng)的依據(jù)及車(chē)間的概述 5 建廠(chǎng)的依據(jù) 5 地理與資源 5 可行性研究 5 車(chē)間的概述 6 產(chǎn)品大綱的擬定原則 6 產(chǎn)品大綱的制定 6 工藝流程 83 車(chē)間的布置及所用設(shè)備的選擇 9 車(chē)間布置及設(shè)備選用的原則 9 結(jié)晶器的選擇 9 車(chē)間布置及軋機(jī)型式及數(shù)目等參數(shù)的確定 12 立輥軋機(jī)的選用 13 軋機(jī)數(shù)的確定 14 粗軋機(jī)的確定 15 中間輥道布置的確定 16 精軋機(jī)的確定 18 精軋機(jī)與層流冷卻設(shè)備之間輥道的布置 214 壓下規(guī)程設(shè)計(jì) 22 坯料尺寸 22 軋制工藝中各參數(shù)的確定 23 各道次出口厚度及壓下量的確定 23 軋機(jī)咬入能力的校核 24 各道次帶鋼出口速度的確定 25 各道次處軋機(jī)的轉(zhuǎn)速 26 各道次帶鋼溫度的確定 275 軋制力的計(jì)算及輥縫的確定 30 軋制力的計(jì)算 306 帶鋼生產(chǎn)過(guò)程中各種力矩的計(jì)算 32 軋制力矩的計(jì)算 32 附加摩擦力矩的計(jì)算 33 空轉(zhuǎn)力矩的計(jì)算 35 動(dòng)力矩的計(jì)算 357 電機(jī)功率及軋輥強(qiáng)度的校核 37 軋制過(guò)程中靜負(fù)荷圖的制定 37 電機(jī)的校核 38 等效力矩的計(jì)算和校核 38 軋輥強(qiáng)度校核 39 支撐輥的校核 41 工作輥的校核 42 工作輥和支撐輥接觸應(yīng)力校核 438 輔助設(shè)備 46 加熱爐的選擇 46 剪切機(jī)的選擇 48 除鱗機(jī)的選擇 50 活套支撐器 50 冷卻設(shè)備 53 卷曲設(shè)備 55 高速通板裝置 57 輥道 58 矯直機(jī) 599 軋鋼機(jī)產(chǎn)量的計(jì)算 61 軋機(jī)各類(lèi)產(chǎn)量計(jì)算 61 軋機(jī)小時(shí)產(chǎn)量計(jì)算 61 軋機(jī)平均小時(shí)產(chǎn)量 62 軋鋼車(chē)間年產(chǎn)量計(jì)算 63. 64 軋鋼機(jī)工作圖表的制定 64 軋機(jī)工作圖表的意義 64 軋機(jī)工作圖表的制定 6410 軋鋼車(chē)間平面布置及經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo) 66 軋鋼車(chē)間平面布置 66 軋鋼車(chē)間的平面布置原則 66 金屬流程線(xiàn)的確定 66 車(chē)間技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo) 68 各類(lèi)材料消耗指標(biāo) 68 綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo) 70參考文獻(xiàn) 73致 謝 75　畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 引 言薄板坯連鑄技術(shù)TSCR（ThinSlab Casting and Rolling）自1989年開(kāi)發(fā)成功并在Nucor投入商業(yè)化生產(chǎn)以來(lái)取得了很大的進(jìn)步，是當(dāng)代冶金領(lǐng)域前沿性、變革性技術(shù)，是氧氣轉(zhuǎn)爐和連續(xù)鑄鋼技術(shù)發(fā)明和應(yīng)用之后，煉鋼生產(chǎn)的第三次革命，連鑄技術(shù)自之所以被廣泛地應(yīng)用于鋼鐵工業(yè)生產(chǎn)中，主要是由于它的低生產(chǎn)成本、高產(chǎn)品質(zhì)量、高生產(chǎn)能力以及對(duì)環(huán)境更為友好。但在對(duì)該項(xiàng)技術(shù)實(shí)施過(guò)程中，也遇到了不少問(wèn)題，這給我們提出了亟待解決研究的課題。首先由于是薄板坯的生產(chǎn)，想要得到性能良好、表面質(zhì)量高的產(chǎn)品，就得要求鑄出無(wú)缺陷、內(nèi)部組織均勻的坯子；鑄坯的厚度較薄，一些工廠(chǎng)對(duì)結(jié)晶器的開(kāi)發(fā)與使用還不夠成熟，常出現(xiàn)拉漏等問(wèn)題。其次在生產(chǎn)薄規(guī)格產(chǎn)品時(shí)，帶鋼容易跑偏和發(fā)飄易造成甩尾，而且板形和軋后的冷卻制度不容易控制，嚴(yán)重影響產(chǎn)品質(zhì)量。最后由于現(xiàn)階段生產(chǎn)的板坯厚度較薄在壓縮比方面受到限制，產(chǎn)品的種類(lèi)不能覆蓋傳統(tǒng)工藝的全部產(chǎn)品。根據(jù)任務(wù)書(shū)要求本設(shè)計(jì)為年150萬(wàn)噸的薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)線(xiàn)。結(jié)合目前薄板坯連鑄連軋的生產(chǎn)問(wèn)題，本次的設(shè)計(jì)參考唐鋼FTSR現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際，對(duì)工藝設(shè)備進(jìn)行部分改造，運(yùn)用先進(jìn)的控制技術(shù)，使之能盡量順利實(shí)現(xiàn)薄規(guī)格產(chǎn)品生產(chǎn)并提高產(chǎn)品質(zhì)量，增加薄規(guī)格產(chǎn)品在產(chǎn)品大綱中的比例；適應(yīng)其今后向中等板坯發(fā)展的趨勢(shì)，增大產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的潛力。781 文獻(xiàn)綜述 國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀 在鋼鐵工業(yè)快速發(fā)展的進(jìn)程中，薄板坯連鑄連軋技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用發(fā)揮了重要的作用，自1998年8月我國(guó)第一條薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)線(xiàn)在廣州珠江鋼廠(chǎng)建成投產(chǎn)以來(lái)，國(guó)內(nèi)相繼建設(shè)投產(chǎn)了13條、28流鑄機(jī)的生產(chǎn)線(xiàn)，形成薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)能力為3280萬(wàn)噸，，總產(chǎn)量位居世界第一。 薄板坯連鑄連軋工藝起初生產(chǎn)的是普通中等強(qiáng)度的低碳熱帶鋼,在過(guò)去的10 年里,其產(chǎn)品范圍不斷擴(kuò)展,現(xiàn)在已經(jīng)能夠生產(chǎn)或在試生產(chǎn)的主要產(chǎn)品有:低碳鋼,結(jié)構(gòu)鋼和HSLA 鋼(改進(jìn)成形性的HSLA ,適用于焊接的細(xì)晶粒結(jié)構(gòu)鋼,耐候鋼,特種含磷低合金鋼)。管線(xiàn)鋼(St E48017 , X70)；可熱處理鋼(碳鋼,碳鉻鋼,碳錳鋼, 碳錳硼鋼,碳鉻鉬鋼,碳鉻鉬釩鋼)；彈簧鋼(非合金彈簧鋼,合金彈簧鋼)；工具鋼(碳素工具鋼,合金工具鋼)；耐磨鋼(90Mn4)；電工鋼(無(wú)取向硅鋼、取向硅鋼)；不銹鋼(鐵素體類(lèi),奧氏體類(lèi))等[1]。例如,德國(guó)蒂森鋼鐵公司的CSP主要產(chǎn)品有,低碳鋼(0102%～01075%C , SAE1006),結(jié)構(gòu)鋼(S23S27S355) ,含微量合金元素鈮、釩的細(xì)晶結(jié)構(gòu)鋼( S420MC S340MC) ,高強(qiáng)度低合金( HSLA)鋼,可熱處理鋼(28Mn27MnBSAE1050) , 雙相鋼,無(wú)取向硅鋼, IF 鋼等。美國(guó)紐柯公司的CSP 線(xiàn)最近在開(kāi)發(fā)生產(chǎn)含Nb系列的高強(qiáng)度低合金鋼產(chǎn)品(HSHANb、HSHANbMo、HSHANbMoNi),板材的屈服強(qiáng)度從430MPa到530MPa ,抗拉強(qiáng)度從510MPa到650MPa。此外,紐柯公司還開(kāi)發(fā)了一種卡車(chē)車(chē)架用鋼,此鋼的屈服強(qiáng)度達(dá)到550MPa,沖擊韌性值187J(室溫)和66J(20℃),墨西哥的希爾沙CSP 廠(chǎng)生產(chǎn)的熱軋產(chǎn)品可滿(mǎn)足結(jié)構(gòu)型材、汽車(chē)板材、鍍鋅板、電工鋼和制管等的市場(chǎng)需求。意大利AST 廠(chǎng)為第一家生產(chǎn)不銹鋼的CSP廠(chǎng),其每年大約生產(chǎn)100萬(wàn)t 鐵素體和奧氏體類(lèi)不銹鋼以及硅鋼[2]。去年我國(guó)鋼材生產(chǎn)總量超過(guò)三億噸，鋼材產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)調(diào)整取得成效，板帶產(chǎn)品由于市場(chǎng)需求得到極大的擴(kuò)充，產(chǎn)品比例超過(guò)45％，但數(shù)量和質(zhì)量的需求仍在不斷的增加，高精尖產(chǎn)品年進(jìn)口量4000萬(wàn)噸，尤其各種用途的寬面冷軋深沖板。這一差距表明我國(guó)仍需繼續(xù)增加寬面板帶材生產(chǎn)量，提高冷軋鋼材生產(chǎn)的比例。目前，我國(guó)已經(jīng)建立了近十條薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)線(xiàn)，意欲以熱軋產(chǎn)品取代冷軋。，因?yàn)楸∫?guī)格生產(chǎn)的故障率高，輥耗大，過(guò)渡軋材多，加熱難度大，板型控制難度大等，這樣按綜合成本計(jì)算，，甚至更高。因此薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)線(xiàn)并不追求軋制最薄規(guī)格，待技術(shù)發(fā)展到故障率等降低后，才能經(jīng)濟(jì)的批量生產(chǎn)。另外，薄板坯連鑄連軋工藝仍有許多不足之處：首先，薄板坯連鑄連軋的生產(chǎn)品種受限，產(chǎn)品檔次不高，在實(shí)際生產(chǎn)中面臨著擴(kuò)大品種、改善質(zhì)量的任務(wù)，其產(chǎn)品與傳統(tǒng)熱帶鋼軋機(jī)產(chǎn)品尚有一定差距。由于薄板坯連鑄連軋一般采用50~90的板坯，在軋制生產(chǎn)時(shí)，板坯壓縮比明顯不夠，生產(chǎn)如深沖鋼、管線(xiàn)鋼等生產(chǎn)工藝要求嚴(yán)格、高質(zhì)量、高附加值的產(chǎn)品很困難，主要是偏析數(shù)量多，夾雜多，擴(kuò)散相對(duì)不足，不利于生產(chǎn)高質(zhì)量的帶鋼。其次，薄板坯連鑄機(jī)漏鋼率相對(duì)較高，軋機(jī)生產(chǎn)能力得不到充分發(fā)揮。 國(guó)內(nèi)新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)從近年來(lái)我國(guó)薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀分析可見(jiàn)，薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)的熱軋板卷在我國(guó)目前和將來(lái)的熱連軋板帶產(chǎn)品中，均占有較大的比例(約30%左右)，其生產(chǎn)線(xiàn)裝備均達(dá)到或接近國(guó)際一流水平，代表著我國(guó)鋼鐵生產(chǎn)先進(jìn)流程的重要方面。近兩年，一些薄板坯連鑄連軋企業(yè)在高效化生產(chǎn)及新線(xiàn)達(dá)產(chǎn)、新產(chǎn)品研究開(kāi)發(fā)、軋制過(guò)程控制工藝技術(shù)開(kāi)發(fā)、鋼的組織性能特征研究及控制等方面取得了一批新成果，其中部分成果達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。我國(guó)鋼鐵企業(yè)也應(yīng)看到，同傳統(tǒng)流程比較，薄板坯連鑄連軋工藝在冶金工藝過(guò)程機(jī)理方面有其明顯的特征；在工藝過(guò)程控制方法和技術(shù)上，需要根據(jù)流程特點(diǎn)充分挖掘和發(fā)揮流程的潛力，進(jìn)行較為系統(tǒng)的、創(chuàng)新性的研究開(kāi)發(fā)，才能創(chuàng)造更高的水平和效益。在冷軋料方面成功地解決了薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)線(xiàn)生產(chǎn)的熱軋卷屈服強(qiáng)度過(guò)高,影響冷軋生產(chǎn)的問(wèn)題,并使屈服強(qiáng)度穩(wěn)定在280～300MPa之后,低碳鋼冷軋基料的生產(chǎn)已趨正常。馬鋼CSP生產(chǎn)線(xiàn)進(jìn)行開(kāi)發(fā)研究后,已成功地將冷軋基料在熱軋卷產(chǎn)量中的比例由2004年的30%提高到2005年的7%,%的比例(如包括外供的專(zhuān)用于冷軋坯料的熱軋商品板卷,冷基料實(shí)際比例已超過(guò)80% ,這在世界薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)線(xiàn)中也是居于前列的)。2006年以來(lái),唐鋼、包鋼、邯鋼等企業(yè)的冷軋基料比例都超過(guò)41% ,而全國(guó)12條生產(chǎn)線(xiàn)生產(chǎn)的冷軋基料比例平均達(dá)3%。這說(shuō)明全國(guó)薄板坯連鑄作業(yè)線(xiàn)的產(chǎn)品中約有1/3左右可以供冷軋深加工用。 薄板坯連鑄連軋的研究意義薄板坯連鑄連軋( Thin Slab Casting and Rolling 簡(jiǎn)稱(chēng)TSCR) 是近20年來(lái)開(kāi)發(fā)成功的生產(chǎn)熱軋板卷的一項(xiàng)短流程工藝, 是繼氧氣轉(zhuǎn)爐煉鋼、連續(xù)鑄鋼之后鋼鐵工業(yè)最重要的革命性技術(shù)之一, 是熱軋板帶近終形產(chǎn)品軋制的現(xiàn)代技術(shù)。自1989年美國(guó)紐柯鋼公司的Crawfordsville廠(chǎng)建成世界首條薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)線(xiàn)以來(lái),該項(xiàng)技術(shù)獲得了迅猛發(fā)展[3]。薄板坯連鑄連軋工藝在技術(shù)和經(jīng)濟(jì)等方面與傳統(tǒng)的熱軋帶鋼相比,具有非常大的優(yōu)越性。傳統(tǒng)的熱軋帶鋼生產(chǎn)一般是煉鋼車(chē)間冶煉、鑄坯, 冷卻后送往軋鋼車(chē)間進(jìn)行二次加熱軋制成材,煉鋼和軋鋼相對(duì)較獨(dú)立,生產(chǎn)不連續(xù)。而薄板坯連鑄連軋是幾個(gè)工序之間緊密連續(xù),鑄坯和軋制之間在線(xiàn)進(jìn)行少量補(bǔ)熱,形成一條連續(xù)的生產(chǎn)作業(yè)線(xiàn), 其特點(diǎn)是:(1) 工藝流程簡(jiǎn)化,設(shè)備減少,生產(chǎn)線(xiàn)短。薄板坯厚度較薄, 可以省去傳統(tǒng)熱軋帶材粗軋,節(jié)省設(shè)備約30%,從而降低了單位基建造價(jià),噸鋼投資下降19%～34%。(2) 生產(chǎn)周期短。連鑄連軋省去了大量的中間倒運(yùn)及停滯時(shí)間,從鋼水冶煉至熱軋成品輸出,而傳統(tǒng)熱軋帶鋼生產(chǎn)需要5h左右,從而減少了流動(dòng)資金的用。(3) 節(jié)約能源,提高成材率。薄板坯連鑄連軋能耗降低約20%,成材率提高約2%～3%,降低了生產(chǎn)成本。(4) 產(chǎn)品的尺寸精度高, 性能穩(wěn)定、均勻。(5) 適合生產(chǎn)薄及超薄規(guī)格的熱軋板卷,產(chǎn)品的附加值高,從而實(shí)現(xiàn)高的經(jīng)濟(jì)效益。雖然現(xiàn)階段的薄板坯連鑄連軋還存在一些問(wèn)題，例如　生產(chǎn)品種受限, 產(chǎn)品檔次不高；漏鋼率相對(duì)較高, 軋機(jī)生產(chǎn)能力得不到充分發(fā)揮；緩沖能力弱等等，但隨著研究的不斷深入這些問(wèn)題正在或終將被解決。在能源危機(jī)日益嚴(yán)重，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈的今天，薄板坯連鑄連軋以其自身的眾多優(yōu)點(diǎn)，技術(shù)的成熟和不斷改進(jìn)終將代替?zhèn)鹘y(tǒng)的生產(chǎn)方式。2 建廠(chǎng)的依據(jù)及車(chē)間的概述 建廠(chǎng)的依據(jù) 地理與資源1. 豐富的能源1）遵化和遷安有豐富的鐵礦，并且唐山曹妃甸港的建設(shè)，便于購(gòu)買(mǎi)澳礦運(yùn)輸。2）開(kāi)灤集團(tuán)可以提供充足的煤燃料。3）陡河電廠(chǎng)、唐山電廠(chǎng)可以提供充足的電力。4）東北部有陡河水庫(kù)可以