【正文】 050 軋機采用升速軋制也能穩(wěn)定生產(chǎn) 薄板，甚至試軋過 。因而產(chǎn)品大綱是車間今后組織生產(chǎn)的依據(jù)，產(chǎn)品方案一旦確定，不但規(guī)定了車間的類型，同時也規(guī)定了車間生產(chǎn)品種的方向，產(chǎn)品大綱的主要 3 河北理工大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計說明書 設(shè)備達到產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和產(chǎn)品標準的現(xiàn)代化，與國際標準接軌，為走向國際市場做好準備。 IF 鋼的特點是含碳量很低，加入 Ti 和 Nb 之后，形成 Ti 和 Nb 的 C， N化合物，由于鋼中無間隙原子，而使其具有優(yōu)越的深沖性能。 深沖鋼按沖壓級別可 分為：商用級 (CQ)，普通沖壓級 (DQ)，深沖壓級 (DDQ)，特深沖壓級 (EDDQ)和超深沖壓級 (SUPEREDDQ)，它們分別同深沖鋼發(fā)展的幾個階段相對應(yīng)。因此，開發(fā)和應(yīng)用高強度鋼 IF 成為深沖鋼發(fā)展的新熱點。自 1949年由 Comstcok等人提出來之后，由于受當(dāng)時冶煉水平的限制，鋼中 C， N含量較高，須加入的較多Ti，而且價格昂貴，因 Ti 此，在生產(chǎn)中受到了限制。目前，國外在高強度 IF 冷軋鋼板的基礎(chǔ)上又開發(fā)了一系列熱鍍鋅高強度 IF 鋼板 (多為合金化熱鍍鋅鋼板 )，它把 IF 鋼的超深沖性、合金元素 (P、 Mn、 Si 等 )的固溶強化性和熱鍍鋅的高耐蝕 性三者融于一體，是一種理想的汽車用鋼板，使強度 —深沖性 —耐蝕性達到較好匹配。 表 4 熱鍍鋅鍍層對鋼性能的影響 合金元素對鋼板性能及熱鍍鋅鍍層的影響： 同深沖 IF 鋼一樣，按微合金化元素種類的不同，高強度 IF 鋼也分為三類 ，以TiIF、 NbIF和 (Ti+Nb)—IF 為基的高強度鋼。 與深沖 IF 鋼不同的是，高強度 IF 鋼是在 IF 鋼基礎(chǔ)上又特意地加入一些固溶強化元素，而這些合金元素的加入勢必對鋼板性能和熱鍍鋅鍍層等帶來一些影響，下面主要總結(jié) 340~440MPa 常用的合金元素 (P， Si， Mn)。但 B 有降低 r 值，提高再結(jié)晶溫度的傾向，因此 B 的含量不宜過高，一般在10179。 圖 1 加 B與不 加 B時脆性轉(zhuǎn)變溫度和 P含量的關(guān)系 在熱鍍鋅時， P對鍍層的相結(jié)構(gòu)也有很大影響，特別是在合金化時，研究表明：P雖然對鋼板的浸潤性沒有多大影響，但它使合金化速度降低，抑制了合金化，如圖 2所示。當(dāng)鋼中的 Si 含量大于 %時，鍍層的附著力就會明顯下降。相對于 P， Si 來說， Mn 對鍍層附著力的影響較小。帶鋼軋機為平輥軋制，軋制力大，為了能控制良好板型，機架必須有較大的剛度，軋輥應(yīng)有較大的抗彎撓度。 軋鋼機選擇的主要依據(jù)是：車間生產(chǎn)的鋼材的鋼種，產(chǎn)品品種和規(guī)格，生產(chǎn)規(guī)模的大小以 及由此確定的產(chǎn)品生產(chǎn)工藝過程，對軋鋼車間設(shè)計而言，軋鋼機選擇的主要 10 河北理工大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計說明書 常規(guī)連軋工藝經(jīng)濟規(guī)模多在 200～ 400萬 t/a。 （ 3）直接鑄軋成成品寬帶鋼工藝 本工藝是由日本金屬與德國克虜伯公司聯(lián)合開發(fā)成功的， 1993年在日本新日鐵光廠正式投產(chǎn)。 （ 4）采用常規(guī)連鑄坯的緊湊式熱軋帶鋼工藝 (SCHSM) 本設(shè)計按照任務(wù)書要求，采用 240mm厚連鑄坯為原料，生產(chǎn) 、卷重 30t鋼帶，它可以生產(chǎn)全部鋼種。 E1 安裝在 R1 粗軋機身前面，配有液壓缸，主要用與控制寬度和邊部質(zhì)量加工，主要參數(shù)如下 寬度壓下量：最大 50mm（ 25mm/邊） ，確定精軋道次為 7道。這種軋機產(chǎn)量可高達 400～ 600 萬 t／年，適合于 大批 12 河北理工大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計說明書 量單一品種生產(chǎn)，操作簡單，維護方便，但設(shè)備多，投資大，軋制流程線或廠房長度增大。圖 3（ d）粗軋機組是由兩架可逆式軋機組成，主要用于復(fù)合半連續(xù)軋機，設(shè)有中厚板加工線設(shè)備，既生產(chǎn)板卷，又生產(chǎn)中厚板。對絕大多數(shù)產(chǎn)品，軋機的薄弱環(huán)節(jié)不是在粗軋機組，3／ 4 連軋機已能夠滿足精軋能力的要求。軋機所需設(shè)備少，廠房短，總的建設(shè)投資要少 5％一 6％，生產(chǎn)靈活性也稍大些，但可逆式機架的操作維修要復(fù)雜些，耗電量也大些。為后邊精軋減輕了負擔(dān)。 13 河北理工大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計說明書 技術(shù)參數(shù) 型式：四輥可逆式軋機，軋機壓下采用電動壓下 +液壓 AGC 最 大軋制壓力： 55000kN 軋機最大開口度： 270mm 工作輥直徑： Ф1200 工作輥輥身長度： 1700mm 肖氏硬度： HS6975 支撐輥直徑： Ф1550 支撐輥輥身長度： 1700mm 肖氏硬度： HS6571 最大軋制力矩： 2179。 HC軋機的主要特點： 1）具有大的剛度穩(wěn)定性。 2. CVC(Continuously Variable Crown)軋機 CVC軋機是 SMS公司在 HCW軋機的基礎(chǔ)上于 1982年研制成功的。 3） HC軋機由于上述特點因而可以顯著提 高帶鋼的平直度，可以減少板、帶鋼邊部變薄及裂邊部分的寬度，減少切邊損失。現(xiàn)在介紹如下： 1. HC軋機（ High Crown Control Mill） HC軋機為高性能板形控制軋機的簡稱，是日立公司研制的一種新型六輥軋機，它是在普通四輥軋機的基礎(chǔ)上增加兩個可軸向移動的中間輥其出發(fā)點是為了改善或消除四輥軋機中工作輥和支撐輥之間有害的接觸部分。本設(shè)計的粗軋機，驅(qū)動主要由調(diào)速電機，減速機齒輪機座及軋鋼機接軸構(gòu)成。 （ 4）兩架獨立可逆四輥軋機 本次設(shè)計的形式屬于半連續(xù)式，與上圖不同的是都是四輥可逆軋機 ，隨著制造軋機技術(shù)的提高，本設(shè)計的第一軋機的作用相當(dāng)與 3/4連軋中的二輥軋機和四輥軋機，先對板坯進行大壓下。這種形式最大的優(yōu)點就是后邊的兩架四輥軋機，這兩架軋機很好的控制了中間坯的參數(shù)。但是經(jīng)實踐證明，這種形式軋出的中間坯有一定的缺點，不能很好的保證中間坯的厚度和凸度。 （ 2）半連續(xù)式 半連續(xù)式軋機有兩種形式：圖 3（ c）粗軋機組由一架不可逆式二輥破鱗機架和一架可逆式四輥機架組成，主要用于單一生產(chǎn)成卷帶鋼。故延伸計算時不予考慮。 如 精軋 ， .33 精軋道次 立輥選擇 由于連鑄坯寬度不易改動，但產(chǎn)品寬度要求有些不同。800～ 1220mm(寬 )帶鋼，代替常規(guī)連軋工藝。 （ 2）薄板坯連鑄 +連軋工藝 這種工藝在生產(chǎn)周期短、軋線占地少、減少投資，普鋼帶卷生產(chǎn)成本比常規(guī)工藝更有優(yōu)勢，一直得到世界鋼鐵界普遍關(guān)注，特別是美國的紐柯公司的薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)線 1989 年投產(chǎn)以來，在世界上掀起了采用新工藝熱潮，標志板帶生產(chǎn)工藝進入又一嶄新階段，但該工藝噸鋼投 資比并不少，而且對鋼水要求很高，澆鑄鋼種有限，本質(zhì)細晶粒，適合超細晶鋼類的產(chǎn)品生產(chǎn)，不適合用作冷軋的原料。四輥軋機作為粗軋，又有工作輥輥徑偏小，帶來新的咬入問題。 9 河北理工大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計說明書 2 軋機設(shè)備比較與選擇 軋鋼機數(shù)量的選擇 軋鋼機是生產(chǎn)的設(shè)備，是完成金屬軋制變形的主要設(shè)備，并且代表著生產(chǎn)技術(shù)的水平，造價極為昂貴。 3） Mn的影響 Mn 是比較貴重的元素，和 P， Si 相比強化效果低，提高同樣的強度所需的量較大，其加入量通常在 %~%之間，不能再高，否則會產(chǎn)生針狀鐵素體，使延伸率和 r 值急劇下降，但是用 Mn 強化的 IF 鋼對深沖脆性較不敏感。 8 河北理工大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計說明書 圖 2 P含量與合金化時間的關(guān)系 (700℃ ) 2） Si 的影響 Si 的強化能力僅次于 P，但在浸鍍性方面存在很多問題，故很少用于鍍層鋼。104%之間。然而在 IF 鋼中由于 C，N被固定，晶界清潔， P向晶界偏析容易引起二次加工脆化，晶界處的 P含量可比基體中的 P含量高 10倍。近年來 (Ti+Nb)—IF鋼引起了人們的重視，其優(yōu)點是： (1)力學(xué)性能對生產(chǎn)工藝不敏感， 7 河北理工大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計說明書 整卷性能均勻； (2)晶粒細化，降低鋼的各向異性； (3)抗二次加工脆性好； (4)熱鍍鋅合金化時，界面反應(yīng)均勻，抗粉化性能較好，特別適合熱鍍鋅用基板。因此和冷軋及熱鍍鋅產(chǎn)品相比，為了獲得高 n值和高 r 值的合金化熱鍍鋅鋼板，必須對鋼板的成分和工藝進一步優(yōu)化。下表是以鋁鎮(zhèn)靜鋼為基的固溶強 化鋼與高強度 IF 鋼板的性能比較，從表 3 中可明顯看出，在同樣強度級別下，高強度 IF 鋼具有高的 r值、高的延伸率和低的屈強比。只有具備這些性能的鋼材才能用于深沖復(fù)雜的汽車外殼及支撐筋板等零部件。近年來在對 IF 鋼的研究中發(fā)現(xiàn)，略微增加 Mn， P，Si 等元素的含量可以提高 IF 鋼的機械性能，同時保持 IF 鋼的良好的成型性能。 20世紀 60年代，由于真空脫氣技術(shù)在冶金生產(chǎn)中的應(yīng)用，鋼中 Ti 含量可以降低到 %以下，于是商用 TiIF 鋼面世，同時 Nb 在改善深沖性能方面的作用也被發(fā)現(xiàn)和應(yīng)用。 原料規(guī)格選擇 本設(shè)計選定使用占地少加熱能力大的步進加熱爐，最終確定原料規(guī)格為： 板坯厚度： 240mm 板坯寬度： 900~1500mm 板坯長度： 12m 產(chǎn)品規(guī)格 帶鋼厚度： ~18mm 帶鋼寬度： 900~1500mm 鋼卷 4 河北理工大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計說明書 規(guī)格詳細分類表 表 2 寬度 ~ 900~ 1001~ 1101~ 1201~ 1301~ 1401~ 合計 1000mm 1100mm 1200mm 1300mm 1400mm 1500mm 占比例 產(chǎn)量 % ~ 2 80 32% ~