【正文】 ..........................................81 厚度控制技術(shù) .............................................................................................82 板形控制 .....................................................................................................83 寬度控制 .....................................................................................................84第 8 章 軋鋼車間平面布置及經(jīng)濟技術(shù)指標 ............................................................87 軋鋼車間平面布置 ............................................................................................87 軋鋼車間平面布置的原則 .........................................................................87 金屬流程線的確定 .....................................................................................88 車間技術(shù)經(jīng)濟指標 ...........................................................................................89 各類材料消耗指標 .....................................................................................89 綜合技術(shù)經(jīng)濟指標 .....................................................................................92第 9 章 設(shè)計總結(jié)及優(yōu)勢介紹 ....................................................................................95參考文獻 ......................................................................................................................99謝 辭 ........................................................................................................................101 第 1 章 緒論1第 1 章 緒論 熱軋板帶鋼的發(fā)展歷史 熱軋板帶鋼的發(fā)展史熱軋板帶鋼軋機的發(fā)展已有 70 多年歷史，汽車工業(yè)、建筑工業(yè)、交通運輸業(yè)等的發(fā)展，使得熱軋及冷軋薄鋼板的需求量不斷增加，從而促使熱軋板帶鋼軋機的建設(shè)獲得了迅速和穩(wěn)定的發(fā)展。這一時期熱帶鋼軋機技術(shù)發(fā)展比較緩慢，其中最重要的技術(shù)進步是將厚度自動控制（AGC）技術(shù)應用于精軋機，從根本上改善了供給冷軋機的原料板帶鋼的厚度差。60 年代后新建的熱帶鋼軋機很快采用了軋制過程計算機控制，將熱軋板帶鋼軋機的發(fā)展推向一個新的發(fā)展階段，這一時期新建的軋機稱為第二代熱帶鋼軋機。熱連軋生產(chǎn)線的產(chǎn)品規(guī)格最薄達 ，但實際生產(chǎn)中并不追求軋制最薄規(guī)格，因為薄規(guī)格生產(chǎn)的故障率高，輥耗大，噸鋼酸洗成本高等。1980 年投產(chǎn)的本鋼 1700mm 生產(chǎn)線和 1992 年投產(chǎn)的攀鋼 1450mm 生產(chǎn)線均采用國產(chǎn)軋機，其軋機整體水平不高，產(chǎn)品與國際水平差距較大，但這幾套軋機在滿足國民經(jīng)濟建設(shè)需求的同時也培養(yǎng)出了一批技術(shù)人才。珠鋼 1500mm薄板坯生產(chǎn)線、邯鋼 1900mm 薄板坯生產(chǎn)線、包鋼 1750mm 薄板坯生產(chǎn)線的引進，使我國擁有了新一代熱連軋帶鋼生產(chǎn)技術(shù)。 熱軋軋技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢 熱軋板帶鋼的發(fā)展現(xiàn)狀現(xiàn)代熱連軋技術(shù)的技術(shù)發(fā)展主要集中在板形、厚度精度、溫度與性能的精準控制、表面質(zhì)量控制等方面，例如強力彎輥（WRB ）系統(tǒng)、工作輥竄輥（HCW 、CVC）和對輥交叉（PC ）技術(shù)、工作輥的精細冷卻、高精度數(shù)學模型的不斷改進等。采用的鑄坯厚度 200mm 左右，投資比較少，生產(chǎn)比較靈活，由于使用熱卷箱溫度條件較好，可以不用升速軋制(軋制速度 14m/s 左右) 。國外發(fā)展的無頭(半無頭) 軋制技術(shù)，日本是在傳統(tǒng)的粗軋機后設(shè)立熱卷箱，飛焊機，把中間坯前一坯的尾部和下一坯的頭部焊接在一起，進入精軋機組時形成無頭的帶鋼進行軋制，在卷取機前再由飛剪剪斷，該生產(chǎn)線可以 20m/s 的速度軋制生產(chǎn) ～ 厚的帶鋼。薄帶直接連鑄并軋制的技術(shù)，鋼水在 2 個輥中鑄成 5～6mm 的帶鋼，經(jīng)過1 架或 2 架軋機進行小變形的軋制和平整，生產(chǎn)出熱帶鋼卷。薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)工藝生產(chǎn)能力適中、設(shè)備布置緊湊、流程短、生產(chǎn)成本低，市場競爭力較強，但薄板坯拉坯速度較高，鑄坯易產(chǎn)生橫向角裂和表面 河北聯(lián)合大學冶金與能源學院 4縱裂等缺陷，使鋼坯表面質(zhì)量不及常規(guī)工藝產(chǎn)品水平。利用硅、釩等金屬元素生產(chǎn)低合金鋼種，同時配合連鑄連軋、控軋控冷和熱處理工藝，提高產(chǎn)品組織性能和質(zhì)量。雖然我國的鋼鐵總產(chǎn)能過剩，但是很多中高檔鋼鐵產(chǎn)品還需進口，究其原因主要是國內(nèi)軋制生產(chǎn)線不是國外淘汰的二手線，就是國內(nèi)自行研制的軋機、電氣等設(shè)備。4）與薄板坯連鑄連軋相比，常規(guī)熱連軋仍有其自身的優(yōu)勢。所以板帶鋼會有廣闊的銷售前景。 產(chǎn)品大綱產(chǎn)品大綱是設(shè)計任務書中的主要內(nèi)容之一，是進行車間設(shè)計時制訂產(chǎn)品生產(chǎn)工藝過程、確定軋機組成和選擇各項設(shè)備的主要依據(jù)。要正確處理長遠與當前、局部與整體的關(guān)系。5）要適應當前對外開放、對內(nèi)搞活的經(jīng)濟形勢，力爭做到產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和產(chǎn)品標準的現(xiàn)代化。因此坯料厚度應合理選擇。目前板卷單位寬度的重量不斷提高，達到 15～30kg∕mm 毛重準備提高到 33～36kg∕mm。在設(shè)計中，選用的設(shè)備、技術(shù)、軋機數(shù)目、布置及選用的原因?qū)⒃谙旅孀鼍唧w的介紹。所以板帶軋機主要是四輥軋機。 除鱗設(shè)備現(xiàn)代熱帶鋼連軋機都設(shè)有高壓水除鱗箱來清除氧化鐵皮。噴嘴的噴水方向迎著板坯的前進方向與水平呈 15176。 板坯寬度測壓設(shè)備寬度精度與厚度精度、板凸度、平直度共同構(gòu)成帶鋼的外形質(zhì)量，其中寬度精度是帶鋼帶鋼產(chǎn)品外形質(zhì)量的一個重要指標。粗軋調(diào)寬在帶鋼寬度調(diào)整和精度控制中占有主要地位 [8]。立輥軋機主要分為兩大類，即一般立輥軋機和有 AWC功能的重型立輥軋機。其結(jié)構(gòu)先進，主傳動電機功率大，側(cè)壓能力大，具有 AWC 功能，在軋制過程中對帶坯進行調(diào)寬、控寬及頭尾形狀控制，不僅可以減少連鑄板坯的寬度規(guī)格．而且有利于實現(xiàn)熱軋帶鋼板坯的熱裝，提高帶坯寬度精度和減少切損。立輥的輥徑越大，狗骨形越小。經(jīng)過側(cè)壓后的板坯，在頭尾部分產(chǎn)生嚴重的寬度不均，板坯頭尾在軋制方向金屬流動阻力小于板坯中部，形成頭尾兩側(cè)向中間的圓弧形，使頭尾寬度收縮，最終形成端部內(nèi)凹的形狀，即所謂的“舌頭” 及“魚尾”。板坯的寬厚比較大時，如果采用立輥軋機軋制，容易使板坯拱起，造成板坯失穩(wěn)發(fā)生彎曲和扭轉(zhuǎn)。與立輥軋機相比，SP 軋機具有以下優(yōu)勢：（ 1）板帶成材率提高。 （3）調(diào)寬實效提高。定寬壓力機的主要形式有長錘頭和短錘頭兩種 [11]。該定寬壓力機是一次將板坯壓縮至目標寬度，由于是整個板坯長度上同時進行壓縮，所以需要特別大的壓縮力。圖 （a ） 長錘頭定寬壓力機 圖 （b） 短錘頭定寬壓力機短錘頭定寬壓力機主要有兩種形式：一種間歇式，如圖 所示。這種運動軌跡為一橢圓形曲線，可以保證板坯在首壓縮的過程中以一定速度前進，不必是板坯停下來等待。其主要技術(shù)參數(shù)如下表 4：表 32 定寬壓力機技術(shù)參數(shù)寬度壓下量（mm ） 最大 350壓力機負荷（MN） 最大 22（普通鋼，1050176。初步確定粗軋 6 道，精軋 6 道。（1）全連續(xù)式所謂全連續(xù)式并不是說所有軋機構(gòu)成連軋，只是說在整個軋制過程中軋件始終沿一個方向前進，沒有逆向。 R1 R2 R3 R4 R5 R6圖 典型的全連續(xù)式粗軋機的布置全連續(xù)式粗軋機在一、二代熱軋帶鋼軋機中居多，因受當時的控制水平和機械制造能力的限制，粗軋機軋制速度較低，且都是以斷面大、長度短的初軋板坯為原料，所以軋機產(chǎn)量取決于粗軋機的產(chǎn)量。（2） 3∕4 連續(xù)式3∕4 連續(xù)式粗軋機由可逆式軋機和不可逆式軋機組成，其布置形式有 2 架軋機，3 架軋機或 4 架軋機。3∕4 連續(xù)式粗軋機的軋制工藝是：板坯在可逆式軋機上往復軋制 3～5 道次，在不可逆式軋機上軋制 l 道次。（3）半連續(xù)式半連續(xù)式粗軋機由 1 架或 2 架可逆式軋機組成。第 3 章 車間布置及主要設(shè)備的選擇17 四輥可逆 四輥可逆圖 四輥可逆式軋機半連續(xù)式粗軋機與 3∕4 連續(xù)式粗軋機相比，具有設(shè)備少、生產(chǎn)線線短、占地面積小、投資省等特點，且與精軋機組的能力匹配較靈活，對多品種的生產(chǎn)有利。2）粗軋機的各種參數(shù)（1）材料的選擇由于熱軋的時候工作輥表面溫度高，又受到水的激冷，表面冷熱反復循環(huán)產(chǎn)生工作應力，熱疲勞應力使得軋輥表面產(chǎn)生網(wǎng)狀裂紋，工作輥選擇以輥面硬度為主。②為創(chuàng)造良好的變形條件，強度高的帶鋼要求采用較小的工作輥徑。表 33 粗軋機的各種性能參數(shù) 河北聯(lián)合大學冶金與能源學院18名稱 立輥 粗軋機 粗軋機符號 E1 R1 R2軋機形式 二輥 四輥可逆 四輥可逆輥徑/mm 1000/900 1150/1000 1150/1000輥身長度/mm 450 1780 1780主電機形式 DC AC AC主電機功率/KW 2700 8000 8000壓下裝置形式 液壓 液壓 液壓最大軋制力 /KN 3000 25000 25000 保溫裝置1）保溫裝置的概述保溫裝置位于粗軋與精軋之間，用于改善中間帶坯溫度均勻性和減小帶坯頭尾溫差。分別敘述如下：（1）保溫罩。（2）熱卷箱。熱卷箱的優(yōu)點有：①減少中間坯頭、尾溫差，確保帶鋼軋制溫度。尤其對原有熱軋生產(chǎn)線的改造。C。④熱卷箱的耗資比保溫罩大，維護比較復雜，一旦出問題會影響整個生產(chǎn)線，而且沒有保溫罩的控制靈活 [15]。這樣不僅可以滿足本設(shè)計的要求，還有利于日后擴大產(chǎn)品規(guī)格數(shù)量。雖然邊部加熱器由諸多優(yōu)點，單考慮經(jīng)費問題，決定暫時不上，故預留邊部加熱器的位置和基礎(chǔ)。③尾部的長 “魚尾形”會影響板卷的打捆質(zhì)量。4）新型熱帶軋機的種類目前，新型熱帶軋機主要有以下幾種形式：帶液壓彎輥技術(shù)（WRB ）的軋機、CVC 軋機、 PC 軋機、 HC 軋機以及 WRS 軋機等，現(xiàn)分別介紹如下：（1）液壓變輥技術(shù)第一種：彎工作輥的方法（如圖 ） 。②反彎力加在兩工作輥與支持輥的瓦座之間，使工作輥軸承座受到一個與軋制壓力方向相反的作用力 N1，結(jié)果是增大了軋制時工作輥的撓度，為負彎輥。為此，必須延長支持輥的輥頭，在延長輥端上裝有液壓缸，使上下支持輥兩端承受一個彎輥力 N2。 圖 彎曲支持輥示意圖 （2）CVC 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。如果上輥向右移動下輥向左移動時，板材中心處兩個軋輥輪廓線之間的輥縫變小，這時的有效凸度大于零（圖 （c） ） 。其凸度控制能力和工作輥軸向移動量為線性變化關(guān)系,凸度控制能力可以達到 。HC 軋機的主要特點有：①具有大的剛度穩(wěn)定性。HC 軋機還沒有液壓彎輥裝置，由于中間輥可軸向移動，致使在同一軋機上能控制的板寬范圍增大了。PC 軋機的工作原理是，通過交叉上下成對的工作輥和支撐輥的軸線形成上下工作輥間輥縫的拋物線，并與工作輥的輥凸度等效。 （2）不需要工作輥磨出原始輥型曲線。5）六架精軋機的確定及選擇精軋機是成品軋機，是熱軋帶鋼生產(chǎn)的核心部分，軋制產(chǎn)品的質(zhì)量水平主要取于精軋機組的技術(shù)裝備水平和控制水平。F1~F6 均有正彎輥系統(tǒng)。軋機出口側(cè)均安裝冷卻水管，工藝潤滑裝在進口上下刮水板架上，除塵噴水安裝在每個機架的出口側(cè)。F5F6： PC 軋機交叉角度 度工作輥尺寸 Φ6801780mm ；輥頸尺寸 Φ310mm。就驅(qū)動方式看有三種形式：手動壓下、電動壓下和液壓壓下裝置。90 年代建設(shè)的新熱帶鋼軋機，多數(shù)采用液壓壓下裝置，少數(shù)軋機采用電動壓下加液壓壓下裝置。中長行程除了有 AGC 功能之外還承擔輥縫預設(shè)定功能?；钐滓粋€完整的起落周期包括起套、活套調(diào)整、落套三個部分。落套是帶鋼尾部離開前一機架是活套降回機械零位以避免帶鋼甩尾的過程。氣動型活套裝置現(xiàn)已基本淘汰。如寶鋼 2050mm 精軋機組 FF2 機架就采用了上述張力控制