【正文】
畢業(yè)設計說明書GRADUATE DESIGN題目:設計年產100萬噸1700 優(yōu)質冷帶連軋車間 摘要根據任務書要求,設計年產100萬噸冷軋帶鋼車間設計。按照車間設計的步驟,主要完成建廠經濟依據論述、產品大綱制定、軋機比較及布置選擇、壓下分配、軋制規(guī)程計算、軋制圖表、年產量計算、軋制力計算、軋輥強度校核、電機發(fā)熱校核、凸度規(guī)程計算,原始軋輥輥型設定、輔助設備的選擇及金屬平衡、燃料消耗計算。設計中參閱了國內外有關軋機的先進工藝、軋機的裝備、技術及一些輔助設備的論述,特別參考了唐鋼冷軋薄板廠生產線參數和現場數據,使本設計車間達到工藝合理、設備先進、為以后生產優(yōu)質平直深沖汽車板創(chuàng)造條件。本設計車間能生產的帶鋼品種多,規(guī)格齊全?!TO計附有車間平面圖。關鍵詞:1700冷軋;車間設計;CVC軋機:;HC軋機ABSTRACTAccording to the task requirements, I designed this coldrolling workshop for an annual output of 1 million tons. Steps in accordance with the workshop design,I mainly plete the building of economy, the product outline of the development, parison and mill layout options, press distribution, the calculation of order rolling, rolling chart, annual terms, the calculation of rolling force and roll strength , the electrical heat check, crown of order, the original rolltype settings, the choice of auxiliary equipment and the calculation of fuel consumption. Refer to the design of domestic and foreign advanced technology of the rolling mill, rolling mill equipment, technology and some discussion of auxiliary equipment, especially reference to the Tangshan Iron and Steel coldrolled sheet production line parameters ,making the design process to achieve a reasonable workshop, advanced equipment, and making rooms for creating automobile panels. The steel plant can produce more plete product specifications range to . There is a picture of the plan following the design workshop.Key words: 1700coldrolling。 workshop design。 CVC rolling mill;HC rolling mill目 錄摘要 3ABSTRACT 3引 言 5文獻綜述 61 建廠依據和產品大綱 7 建廠依據 7 制定產品大綱 72 軋鋼機類型和布置形式比較選擇 8 9: 93 壓下規(guī)程設計 13 確定壓下規(guī)程 13 確定軋機速度制度 16 16 16 174 力能參數的計算及空載輥縫的設定 17 17 22 22 22 235 電機能力驗算 246軋輥強度校核 26 綜述 26 確定工作輥和支撐輥的各個重要尺寸 27 297年產量的計算 32 軋機小時產量 32 軋機平均小時產量 34 軋機年產量的計算 358 輥型設計 35 輥型設計概述 35 軋輥輥型設計 36 凸度計算 389金屬及其它消耗 40 金屬消耗 40 其它消耗 4010 輔助設備的選擇 42 開卷機 42 連續(xù)酸洗機組 42 酸洗機組選型 42 酸洗液的選取 42 43 45 45 45 45 45 46 剪切機的選擇 46 張力矯正機 46 張力矯正機的類型 47 47 47 運輸機 47 47 48 48 48 48 彩涂生產線 4911 車間平面布置 50 概述 50 車間的布置形式 51 冷軋板帶生產車間組成 51 設備間距的確定 52參考文獻 52致 謝 52引 言冷軋是在常溫下,對合適的熱軋退火帶卷進行帶張力的軋制壓下過程。鋼的冷軋于19世紀中葉始于德國,當時只能生產寬20~25mm的冷軋帶鋼。必要性:熱軋帶材到一定厚度,難以保證溫度均勻,鋼材熱軋過程中的溫降和溫度分布不均勻給生產帶來了難題。鋼材熱軋過程中的溫降和溫度分布不均勻不能軋出頭尾尺寸一致的帶卷。特別是在軋制厚度小而長度大的薄板帶產品時,冷卻上的差異引起的軋件首尾溫差往往帶使產品尺寸超出公差范圍,性能出現顯著差異。當厚度小到一定時,軋件在軋制過程中溫降劇烈,以致根本不可能在軋制周期之內保持熱軋所需的溫度。而且,熱軋工藝技術水平尚不能使鋼帶表面在熱軋過程中不被氧化。氧化鐵皮造成的熱軋表面質量不光潔,遠不能達到生產表面光潔程度要求較高的板帶鋼產品。優(yōu)勢:冷軋生產具有表面光潔、尺寸精度高、生產過程沒有搶溫,保證溫度均勻的要求、容易實現軋制潤滑等優(yōu)點。因而在薄板帶生產中廣泛使用冷軋工藝。冷軋帶鋼產品的尺寸精度、板形、表面質量和性能都達到很高的要求。工藝:并卷——酸洗——軋制——拆卷——退火——鍍鋅(錫、鋁)來料要求:來料凸度、厚度、抗力符合要求。特點:冷軋過程沒有再結晶軟化,凸度嚴格按照比例凸度軋制,來料凸度不控制必然殘余應力出現瓢曲。一個軋程75~80%。常選五機架連軋或三機架可逆,單機架可逆產量過低。與此同時,生產規(guī)模和生產能力逐漸向著大型化、連續(xù)化、高速化發(fā)展。本設計按照任務書要求,設計年產100萬噸1700冷軋帶鋼車間,設計中為提高產量采用酸洗——軋機聯合式全連續(xù)機組。它將全連軋機與前面的酸洗機組聯合。同時為了配合軋機生產能力,建有一條連續(xù)退火線,這樣得到的帶鋼性能更均勻、表面更光潔、平直度更好,帶鋼收得率也更高。~。 文獻綜述目前,我國國民經濟飛速發(fā)展,取得了令人矚目的成就,市場對冷軋鋼板產品的需求很大。國外許多大鋼鐵企業(yè)花費巨資新建冷軋帶鋼廠,不斷擴大品種范圍。鋼的冷軋于19世紀中葉始于德國,當時只能生產寬20—25mm的冷軋帶鋼。美國與1859年制造建成了25mm冷軋機,1887年生產出寬150mm的低碳鋼。寬的冷軋薄板是在熱軋成卷帶鋼的基礎上發(fā)展起來的。美國早在1920年第一次成功的軋制出寬帶鋼,并很快由單機不可逆軋制跨入單機可逆式軋制。1926年阿姆柯公司巴特勒工廠建成四機架冷連軋機。日本1938年在東洋鋼板松下工廠安裝了第一臺可逆式冷軋機。1940年在新日鐵建立了第一套四機架1420冷連軋機。1951年蘇聯建設了一套2030全連續(xù)五機架冷連軋機,年產250萬噸。我國冷軋寬帶剛的生產開始于1960年,首先建立了1700mm單機架可逆式冷軋機,以后陸續(xù)投產1200mm單機架可逆式冷軋機、MKW1400mm偏八輥軋機、1150mm二十輥冷軋機和1250mmHC單機可逆式冷軋機等。20世紀70年代投產了我國第一套1700mm連續(xù)式五機架冷軋機,1998年建成了2030mm五機架全連續(xù)冷軋機?,F在我國投入生產的寬帶鋼軋機有35套,窄帶鋼軋機有1000套。在這40多年中,我國冷軋薄板生產能力增加了40多倍,到2000年,我國薄鋼板的產量已達到1900多萬噸;生產裝備技術水平已由只能生產低碳薄板到能生產高碳鋼、合金鋼、高合金鋼、不銹耐熱冷軋薄板、鍍鋅板、涂層鋼板、塑料復合薄板和硅鋼片等。冷軋薄板發(fā)展如此迅速的的主要原因是: 鋼材熱軋過程中的溫降和溫度分布不均勻給生產帶來了難題。特別是在軋制厚度小而長度大的薄板帶產品時,冷卻上的差異引起的軋件首尾溫差往往帶使產品尺寸超出公差范圍,性能出現顯著差異。當厚度小到一定時,軋件在軋制過程中溫降劇烈,以致根本不可能在軋制周期之內保持熱軋所需的溫度。目前熱軋工藝技術水平尚不能使鋼帶表面在熱軋過程中不被氧化,也不能完全避免由氧化鐵皮造成的表面質量不量熱軋不適于生產表面光潔程度要求較高的板帶鋼產品。冷軋鋼板性能好、品種多、用途廣。通過一定的冷軋變形程度與冷軋后熱處理恰當配合,可以在比較廣的范圍內滿足用戶的要求。以下是國內在建的和擬建的百萬噸極冷軋生產線及產品,可作為設計的參考,在這里也簡單介紹一下:武鋼—,年產量215萬噸,最大寬度2080mm,最大強度800MPa,其產品用于以轎車板和家電板為代表的覆蓋面極廣的高檔冷軋產品。鞍鋼—繼1780mm冷軋機組投產后,鞍鋼為配合新建的2150mm的熱連軋機組,新建1500 mm冷連軋和2130 mm冷連軋。首鋼—,目標是汽車板和奧運項目[1]。唐鋼—唐鋼冷連軋生產線用于與現存的酸洗線聯機。酸洗線與一套5機架冷連軋生產線聯機能夠生產出下游生產線所要求的產品(鍍鋅線以及其他的生產線)。在5架冷連軋機中,14 架軋機為4輥預留Smartcrown軋機,第5架軋機為6輥Smartcrown軋機。生產鋼種:CQ:50%;DQ:40%;HSLA:10%。鋼鐵工業(yè)是國民經濟的基礎產業(yè),對整個國民經濟各個部門的發(fā)展至關重要。帶鋼冷連軋是鋼鐵工業(yè)中發(fā)展較為迅速、各種新技術應用最為廣泛的一個領域。它的工藝水平、自動化程度、產品規(guī)格與質量代表了一個國家鋼鐵工業(yè)的水平。近年來,隨著社會的發(fā)展和科學技術的進步,用戶對冷軋高質量,高附加值,高技術難度的帶鋼產品的需求量顯著增加,對鋼鐵產品質量、品種、性能的要求越來越高。鋼鐵領域的競爭,已從過去的價格為主轉向以產品品質、服務為主,企業(yè)的技術水平、產品品種質量和延伸服務將成為競爭力強弱的決定因素。同時隨著市場競爭的加劇,各冷軋帶鋼廠為了在市場競爭中居于有利地位,也迫切需要提高生產技術水平,減少原材料和能量消耗,改善經營管理,增強競爭能力。鋼鐵產品結構調整的一個主要方向是大力提高冷軋薄板的生產能力。在統一規(guī)劃指導下,建設冷軋寬帶鋼機組。改造和新建的冷軋機組,軋制性能好、品種多、用途廣的高質量板材,特別生產汽車板、鍍鋅板、彩涂板。在今后的幾年里,國內輕工,機械、建筑、造船、交通等各鋼材使用較多的行業(yè)對鋼材的價格、性能、質量,服務等提出了更高的要求,產品必須多品種,多規(guī)格,全系列提高產品附加值,降低運輸優(yōu)勢在競爭中所占的比重,開拓市場,迎接市場的挑戰(zhàn)。1 建廠依據和產品大綱 建廠依據冷軋板帶有極廣闊的用途。汽車制造、拖拉機制造、電氣產品、機車車輛、造船、航空及火箭、精密儀表、民用建筑、工業(yè)廠房、家用電器、食品罐頭以及一些耐久制品都需要大量的冷軋板帶。出于這些工業(yè)的發(fā)展,對薄板質量要求越來越高,產量要求越來越大,對冷軋板帶生產提出了更高的要求,故冷軋薄板、帶鋼的產量增長很快。同時,隨著人民生活水平及物質需求的提高,鋼材市場的需求結構發(fā)生了巨大變化,特別是冷軋和鍍涂層深加工產品的生產能力、品種質量與市場需求差距甚大,矛盾突出。一方面,國產冷軋產品的市場占有率低僅為50%左右;另一方面,冷軋帶鋼品種規(guī)格不全、高強度、高附加值產品雖已部分試制成功,但產量低,還不能完全滿足國內用戶需求,此外,產品質量不能滿足用戶高精度要求。可見,建一座年產量高質量好的冷軋廠是有市場基礎的。 制定產品大綱本設計任務是年產100萬噸1700mm冷軋薄板。設計之前首先制定產品大綱。產品大綱是設計任務書中的主要內容之一,是進行車間設計時制訂產品生產工藝過程確定軋機組成和選擇各項設備的主要依據。產品大綱的編制原則:1. 滿足國民經濟特別需要,根據市場信息解決某些短缺產品的供應和優(yōu)先保證國民經濟重要部門對鋼材的需要。2. 考慮各類產品的平衡,尤其是地區(qū)之間產品的平衡。要正確處理長遠與當前、局部與整體的關系。做到供求適應、品種平衡、產銷對路、考慮軋機生產能力的充分利用和建廠地區(qū)產品的合理分工。3. 考慮建廠地區(qū)資源的供應條件,物資和材料運輸的情況。4. 要適應對外開放、對內搞活的經濟形勢,力爭做到產品結構和產品標準的現代化。本設計綜合考慮以上各點,唐鋼采用厚坯料的第二熱軋帶卷廠的投產可以提供強度240MPa的合格原料,廠址選在唐鋼內部,產品面向全國和世界各國。產品大綱如下:產量及鋼種:100萬噸/年(本設計以一期為例進行詳細敘述。)其中超低碳鋼占10%,Q235A占80%,低合金結構鋼占10%。規(guī)格原料(熱帶卷)規(guī)格:帶鋼厚度: ~;帶鋼寬度: 820~1500;鋼卷內徑: ф 610mm;鋼卷外徑: 最大ф2150mm;鋼卷重量: 最大30t;單位質量: 23kg/mm;抗張強度: 28~42kg/mm2;含碳量: 0%~%;年用量: 100萬t;鋼種及其比例:表1 鋼種及其比例鋼種C含量比例鋼號超低碳鋼 C%≤10%EN Fe P01/P03低碳鋼 C%≤80%AISI 1005低合金結構鋼 C%≤10%ASTM A588產