【正文】 連續(xù)工作制：星期日不停工，年工作日采用365天，每天3班，每班8小時(shí)。過程控制級(jí)有三臺(tái)計(jì)算機(jī)，一臺(tái)用于爐子控制，一臺(tái)用于粗軋控制，一臺(tái)用于精軋層流冷卻控制。 助卷輥的自動(dòng)操作模式如下：(1) 當(dāng)卷取機(jī)準(zhǔn)備卷取下一卷帶鋼時(shí)，助卷輥將以帶鋼的速度加上一個(gè)超前值旋轉(zhuǎn)；(2) 當(dāng)卷取第一圈時(shí)(助卷輥接觸帶坯)，助卷輥保持先前的速度；(3) 當(dāng)助卷輥打開(不與帶鋼接觸)，助卷輥將減速到帶鋼的速度；(4) 當(dāng)卷取機(jī)減速(和帶鋼接觸或不接觸)，助卷輥也減速到帶鋼速度減去一個(gè)滯后值。當(dāng)小車到達(dá)終點(diǎn)時(shí)停止[15]。(d) 夾送輥輥縫的設(shè)定和壓緊。(2) 控制卷取溫度的冷卻方式[10]：a) 前段冷卻：帶鋼上下部對(duì)稱噴水，；b) 后段冷卻：其噴水方式僅是上部噴水。(b) 輥縫潤(rùn)滑系統(tǒng)的工作原理在現(xiàn)在的軋制生產(chǎn)過程中，輥縫潤(rùn)滑系統(tǒng)已經(jīng)被廣泛采用。一旦到達(dá)位置并且在一個(gè)可調(diào)的延時(shí)后伺服閥，則必須通過關(guān)閉節(jié)止閥關(guān)斷并使控制器無效，而且在這個(gè)位置活套能夠通過鎖檜鎖住，活套能夠通過手工操作調(diào)節(jié)。反之，則采用微張力軋制。軋制制度的設(shè)計(jì)的關(guān)鍵在于確定合理的工藝參數(shù)，主要包括：(1) 壓下制度具體內(nèi)容詳見后面工藝規(guī)程制定及參數(shù)計(jì)算。對(duì)高溫坯料要采取快速加熱的方法。～%的鋼，加熱溫度范圍通常為800～1200℃；而一些不銹耐熱鋼的溫度范圍為1000～1150℃；又如Ni 合金的溫度范圍只在1025～1150℃之間。(1) 加熱目的：(a) 提高金屬的塑性；(b) 降低變形抗力；(c) 使鋼錠的溫度均勻，減少因溫差所造成的應(yīng)力。(c) 板坯稱量機(jī)的實(shí)測(cè)重量與輸入連鑄機(jī)側(cè)計(jì)算機(jī)理論重量之間的誤差不得超過177。15177。鋼卷經(jīng)稱重、噴印后，根據(jù)下一步的工序決定鋼卷的流向。F1～F7 精軋機(jī)為減少軋制功率，提高帶鋼表面質(zhì)量，采用了軋制工藝潤(rùn)滑油[8]。熱板坯首先經(jīng)高壓水除鱗,清除表面氧化鐵皮，然后用定寬壓力機(jī)對(duì)其定寬，以調(diào)節(jié)板坯寬度和提高除鱗效果。熱裝軋制(HCR)：經(jīng)標(biāo)記后的質(zhì)量合格的熱連鑄坯，主要從邊角加熱器輸入輥道，或從加熱爐輸入輥道送往第二、第三板坯庫用電動(dòng)夾鉗起重機(jī)吊到保溫坑內(nèi)堆放。 ② 當(dāng)爐溫過高時(shí)，爐內(nèi)氧化鐵皮會(huì)發(fā)生熔化并落在步進(jìn)梁的縫隙處，容易造成堵塞，影響步進(jìn)梁的工作。爐子有固定爐底和步進(jìn)爐底，或者有固定梁和步進(jìn)梁。 加熱爐的選擇在軋制之前，要將板坯進(jìn)行加熱，其目的在于提高板坯的塑性，降低變形抗力及改善內(nèi)部組織和性能，以便于軋制加工。它的功能是將精軋機(jī)組這種的帶鋼以良好的卷形，緊緊地?zé)o擦傷的卷成鋼卷。超快冷卻系統(tǒng)具有以下特點(diǎn)：① 冷卻速度足夠大，有超常規(guī)冷卻能力；② 冷卻水與鋼板的熱交換更加充分有效；③ 冷卻水噴灑形式能滿足快速熱交換要求；④ 有新型的冷卻設(shè)備。缺點(diǎn)：比冷卻特性很低；冷卻效率不高；水消耗量大，水的飛濺嚴(yán)重，冷卻不均勻；對(duì)水質(zhì)的要求較高，噴嘴容易堵塞，水的利用率較低。③ 打捆困難，易造成散卷。邊部加熱器主要由中頻感應(yīng)頭和感應(yīng)頭位置設(shè)定裝置組成。(3) 精軋機(jī)前立輥軋機(jī)F1E精軋機(jī)前立輥軋機(jī)附著在F1精軋機(jī)前面，他的主要功能是進(jìn)一步控制帶鋼寬度。另外，PC軋機(jī)軋輥交叉點(diǎn)與軋制寬度中心線重合難，軋件亦跑偏。CVC軋機(jī)的缺點(diǎn)是：(a) 易蛇形；(b) 軋輥形狀特殊，磨削困難。其缺點(diǎn)是：(a) 結(jié)構(gòu)復(fù)雜，維修量大；(b) 存在軸向力和無法避免軋輥磨損造成的局部高點(diǎn)。④ 改善產(chǎn)品質(zhì)量，擴(kuò)大可軋品種范圍。粗軋機(jī)出口設(shè)置熱板卷箱是減少帶坯溫降的一個(gè)有效方法，并且還具有以下優(yōu)點(diǎn)：使帶坯全長(zhǎng)溫度較為均勻，進(jìn)一步消除水?。挥欣诙窝趸F皮的消除，提高產(chǎn)品表面質(zhì)量。② 調(diào)寬能力大。剛出加熱爐的板坯在粗軋機(jī)組前幾個(gè)道次的軋制，因溫度較高，有利于實(shí)現(xiàn)大的壓下量，這就需要軋輥具有較大的咬入角；后幾個(gè)道次的軋制，需要為精軋機(jī)輸送厚度均勻的中間坯。在選擇軋鋼機(jī)時(shí)，一般要注意，考慮下列原則：(1) 在滿足產(chǎn)品方案的前提下，使軋機(jī)組成合理，布置緊湊；(2) 有較高的生產(chǎn)率和設(shè)備利用系數(shù)；(3) 保證獲得良好的產(chǎn)品，并考慮到生產(chǎn)新產(chǎn)品的可能；(4) 有利于軋機(jī)的機(jī)械化，自動(dòng)化的實(shí)現(xiàn)，有助于工人的勞動(dòng)條件改善；(5) 軋機(jī)結(jié)構(gòu)型式先進(jìn)合理，制造容易，操作簡(jiǎn)單，維修方便；(6) 備品備件更換容易，并利于實(shí)現(xiàn)備品備件的標(biāo)準(zhǔn)化；(7) 有良好的綜合經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)。優(yōu)點(diǎn)：兼有全連續(xù)式粗軋機(jī)的優(yōu)點(diǎn)，克服了其缺點(diǎn)，與其相比有生產(chǎn)線短、占地少、設(shè)備少、投資省、對(duì)板坯厚度范圍的適應(yīng)性好等優(yōu)點(diǎn)，且生產(chǎn)能力也不低，適應(yīng)于多品種的熱軋帶鋼的生產(chǎn)。(1) 全連續(xù)式軋機(jī)：指軋件自始至終沒有逆向軋制道次。(2) 產(chǎn)品定位：考慮到本設(shè)計(jì)車間的將來發(fā)展，以后需要生產(chǎn)的產(chǎn)品可能為轎車用板、高韌性管線鋼、造船和橋梁用高強(qiáng)度鋼等。⑥ 板坯厚度200mm以上，~9m（），具有一定容量的板坯庫，有加熱爐區(qū)（一臺(tái)或多臺(tái)步進(jìn)式加熱爐），具有粗軋區(qū)，后接精軋機(jī)組及地下卷取機(jī)（一臺(tái)到多臺(tái)）的生產(chǎn)線。遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了短流程。其次常規(guī)熱軋通過再結(jié)晶來細(xì)化奧氏體晶粒，但再加熱前的冷卻使部分合金元素隨碳化物氮化物析出，再次加熱只有有限的部分能溶解，損失了一部分可強(qiáng)化細(xì)晶的奧氏體晶粒。表25 金屬平衡表序號(hào)厚度范圍（㎜）成品切頭及廢品燒損、再氧化坯料量（104t）產(chǎn)量104t成材率（％）104t損耗率（％）104t損耗率（％）1~1402~1203~704~605~236合計(jì)4133 設(shè)計(jì)方案 工藝方案的選擇本設(shè)計(jì)是設(shè)計(jì)一年產(chǎn)量為413萬t的熱軋帶鋼車間，~㎜1000~1900㎜，結(jié)合國外國內(nèi)熱軋寬帶鋼生產(chǎn)線的情況，選擇常規(guī)熱連軋工藝 [20]。177。177。因此，板型的好壞與厚度精確度(尤其是橫向厚度精確度)也有著直接的關(guān)系。板帶鋼的尺寸精度主要是厚度精度，是生產(chǎn)中控制難度最大的方面。(4) 與鑄錠相比，組織致密，成分偏析較小。(3) 組織無缺陷連鑄坯生產(chǎn)，加強(qiáng)各類事故的管理。該技術(shù)是一項(xiàng)集冶煉、連鑄、判定、入庫、轉(zhuǎn)運(yùn)、組批裝爐、軋制成材等諸多技術(shù)和管理于一身的系統(tǒng)工程，連鑄坯熱送熱裝技術(shù)的實(shí)施，必須解決好如下幾個(gè)主要問題：(1) 煉鋼、軋鋼工序廠址地理位置要鄰近，工藝設(shè)備要適合熱送熱裝要求。在相關(guān)技術(shù)比較完善的情況下，建立大型軋鋼廠可以節(jié)約很多在技術(shù)改進(jìn)上的投資，可以在建成時(shí)就采用目前最先進(jìn)的技術(shù)，還可以借鑒其他車間的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，少走一些彎路，一步到位。所用鋼種為：普碳鋼、低合金鋼、優(yōu)質(zhì)鋼。 增大帶鋼產(chǎn)品的優(yōu)質(zhì)比，調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，開拓?zé)彳堈瓗т摦a(chǎn)品應(yīng)用新領(lǐng)域。由于將采用無頭軋制技術(shù)、薄板坯連鑄連軋工藝、控制冷卻技術(shù)等軋制工藝生產(chǎn)熱軋薄帶鋼，因此可以較好地控制熱軋帶鋼的組織和性能。熱軋工藝潤(rùn)滑技術(shù)的使用能夠有效降低軋制力，從而降低軋制動(dòng)力的消耗。(2) 加熱爐絕熱技術(shù)。拓展了極限規(guī)格，研發(fā)了高等級(jí)帶鋼表面質(zhì)量控制技術(shù)。部分以熱代冷的目標(biāo)實(shí)現(xiàn)。(3) 開發(fā)大型冷連軋生產(chǎn)線。 軋鋼的發(fā)展?fàn)顩r軋鋼裝備的好壞直接影響軋鋼產(chǎn)品的好壞。由于液壓壓下厚度自動(dòng)控制和計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的采用，板帶縱向厚度精度已得到了顯著提高。 板帶鋼生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)(1) 熱軋板帶材短流程、高效率化。(8) 管線用鋼。用于制造要求強(qiáng)度更高、成形性更好和性能穩(wěn)定的機(jī)械制造、車輛、化工設(shè)備等各種設(shè)備的結(jié)構(gòu)，大型廠房鋼結(jié)構(gòu)，重要工程及橋梁結(jié)構(gòu)等。熱軋帶鋼產(chǎn)品主要以鋼卷狀態(tài)供給冷軋機(jī)作原料，同時(shí)也直接向用戶和市場(chǎng)銷售熱軋鋼卷和精整加工產(chǎn)品，即平整鋼卷、分卷鋼卷、縱切窄帶鋼卷、橫切鋼板，最近幾年又有經(jīng)過酸洗的熱軋鋼卷作為成品進(jìn)入銷售市場(chǎng)。為提高設(shè)計(jì)效率和質(zhì)量；采用VB語言編制了壓下規(guī)程程序；采用CAD繪制車間平面布置圖。我國鋼鐵工業(yè)發(fā)展較快，工藝結(jié)構(gòu)逐步改善，但生產(chǎn)專業(yè)化自動(dòng)化程度低，技術(shù)不夠先進(jìn)等等，導(dǎo)致還有很多產(chǎn)品需要從國外進(jìn)口。板坯全部采用連鑄坯。熱軋帶鋼是重要的鋼材品種，對(duì)整個(gè)鋼鐵工業(yè)的技術(shù)進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)效益有著重要影響。(2) 優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼板帶，包括按國外標(biāo)準(zhǔn)供貨的焊接結(jié)構(gòu)鋼板帶。(6) 汽車制造用板帶鋼系列。用于制造內(nèi)河船體及上層建筑結(jié)構(gòu)，遠(yuǎn)洋輪船的上層建筑及隔艙板。近代熱軋生產(chǎn)過程實(shí)現(xiàn)了連續(xù)鑄造板坯、連續(xù)軋制和連鑄與軋制直接銜接連續(xù)化生產(chǎn)，使生產(chǎn)的連續(xù)化水平大大提高。利用錳、硅、釩、鈦、鈮等微合金元素生產(chǎn)低合金鋼種，配合連鑄連軋、控軋控冷或形變熱處理工藝，可以顯著提高鋼材性能。(2) 集成寬厚板軋制生產(chǎn)線技術(shù)。主要有以下較為突出的軋制技術(shù)[30]：(1) 半無頭軋制技術(shù)。(6) 軋制數(shù)學(xué)模型優(yōu)化技術(shù)。(1) 蓄熱式燃燒技術(shù)。(4) 低溫軋制技術(shù)。(3) 著眼可持續(xù)發(fā)展，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排技術(shù)。而且今后幾年市場(chǎng)需求仍然會(huì)有較大增長(zhǎng)。據(jù)資料統(tǒng)計(jì)，我國煤氣管年產(chǎn)量已經(jīng)超過3106t，這也是窄帶鋼的一個(gè)大市場(chǎng)。另外帶鋼的延伸產(chǎn)品還有一定市場(chǎng)空間，如裝潢用的五金材料，發(fā)展十分快，不少五金產(chǎn)品出口到東南亞、歐美等國際市場(chǎng)，拉動(dòng)了國內(nèi)的帶鋼生產(chǎn)。(2)連鑄坯熱裝工藝(HCR)。根據(jù)連鑄坯熱送熱裝的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)中擬采用以下解決思路：(1) 連鑄坯流轉(zhuǎn)方式，連鑄坯熱送均采用輥道輸送到熱軋車間加熱爐，輥道上采取了一定的隔熱保溫措施。板坯全部為連鑄坯，使用連鑄坯的優(yōu)點(diǎn)[3]：(1) 簡(jiǎn)化生產(chǎn)及設(shè)備使成材率高金屬節(jié)約6%~12%以上大幅降低能耗和成本。軋鋼工作者的任務(wù)是按產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)組織生產(chǎn)，并不斷提高生產(chǎn)技術(shù)水平以滿足用戶對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的更高要求。 板型不良[25]是由于沿寬度上不均勻變形引起的，當(dāng)軋制薄帶鋼時(shí)，其不均勻變形的敏感性更大，故要求在生產(chǎn)技術(shù)上保證其板形良好。表23 鋼板長(zhǎng)度允許偏差(mm)公差厚度鋼板長(zhǎng)度長(zhǎng)度允許偏差≤4≤1500+10＞1500+15≤2000+10＞4~16＞2000~6000+25＞6000+30≤2000+15＞16~60＞2000~6000+30＞6000+40表24 縱切帶鋼的寬度允許偏差(mm)公稱寬度厚 度≤＞~＞~＞≤160177。＞250600177。諸如造船板、橋梁板、鍋爐板、高壓容器板、汽車板、低合金結(jié)構(gòu)鋼板以及優(yōu)質(zhì)碳素鋼板等都屬于這一類，它們的綜合性能要求較嚴(yán)格。在傳統(tǒng)工藝中，鋼坯經(jīng)歷冷卻加熱兩次相變（γ到α和α到γ），原始的奧氏體組織有柱狀晶轉(zhuǎn)化為等軸的、細(xì)的、均勻的晶粒。③ 成材率提高約2%～3%，能耗降低約20%，從而降低了生產(chǎn)成本，使噸鋼成本降低。④ 短流程成本低。(2) 投資、建設(shè)速度、機(jī)械化和自動(dòng)化程度、勞動(dòng)條件、工人與管理售貨員的數(shù)量以及將來的發(fā)展。鑒于以上原因，本設(shè)計(jì)采用常規(guī)熱連軋工藝。粗軋機(jī)組由兩架軋機(jī)組成，既生產(chǎn)板卷，又生產(chǎn)中厚板。因此，軋鋼車間選擇的是否合理對(duì)車間生產(chǎn)具有非常重要的作用。根據(jù)本車間生產(chǎn)情況及現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際狀況，粗軋階段選用兩臺(tái)帶立輥的四輥可逆式軋機(jī)。與立輥調(diào)寬相比，壓力機(jī)調(diào)寬具有明顯的優(yōu)越性，即：① 提高了熱軋帶鋼軋機(jī)的成材率。由于調(diào)寬時(shí)板坯寬度由壓力機(jī)錘頭能夠得到精確控制，所以可得到比立輥軋機(jī)更高的目標(biāo)寬度精度。② 均溫：帶坯頭尾交換，使尾部處于板卷中心，可保持幾乎恒定的溫度分布。它的設(shè)備主要包括切頭飛剪前輥道、切頭飛剪導(dǎo)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、精軋除磷箱、精軋前立輥軋機(jī)、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)換輥裝置等。其工作輥(WR)磨成S 型，上下兩根軋輥180℃對(duì)稱擺放，以便形成對(duì)稱的輥縫，軋輥的相對(duì)竄動(dòng)形成連續(xù)變化凸度(CVC)，它的優(yōu)點(diǎn)是[5]：(a) 操作簡(jiǎn)便；(b) 機(jī)器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易改造；(c) 換輥方便，完成一次換輥操作只需幾分鐘；(d) 板凸度控制能力強(qiáng)，工作輥軸向移動(dòng)177。③ 軸向力：PC軋機(jī)軸向力很大，這亦是限制交叉角進(jìn)一步加大的主要因素。根據(jù)以上對(duì)比分析并參照馬鋼2250熱軋生產(chǎn)線，本設(shè)計(jì)中的精軋機(jī)組方案選用CVC軋機(jī)。邊部溫降大于中部溫降，溫差約100℃，邊部溫差大，在帶鋼橫斷面上晶粒組織不均勻，性能差異大，同時(shí)還將造成軋制中邊部裂紋和對(duì)軋輥嚴(yán)重的不均勻磨損。它的功能是將進(jìn)入精軋機(jī)的中間帶坯的低溫尾端和形狀不良的頭尾端切掉，以便帶坯順利通過精軋機(jī)組和輸出輥道，送到卷取機(jī)，防止穿帶過程中卡鋼和低溫頭尾在軋輥表面產(chǎn)生輥印。(6) 帶鋼冷卻裝置[19]出精軋后要將帶鋼從800～900℃迅速冷卻到650℃左右。適用范圍：適用于強(qiáng)冷卻時(shí)，如熱軋板出口處。雖然水幕冷卻具有較強(qiáng)的冷卻能力，但據(jù)克虜伯公司對(duì)三種冷卻方式實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，水幕冷卻均勻性不及層流冷卻，所以目前許多廠家仍以層流冷卻方式為主。在距末架精軋機(jī)190m處裝置三臺(tái)卷取機(jī)，滿足高速和產(chǎn)量要求；～3mm以下的薄帶鋼，在60m近處再裝設(shè)2～3臺(tái)近距離卷取機(jī)；只在距精軋末架約120m處裝設(shè)三臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)卷取機(jī)。為減小水冷滑軌造成的料坯下部的“黑印”，近年來采用了使料坯與水管之間具有隔熱作用的“熱滑軌”。表面不會(huì)有劃痕，并且鋼坯的黑印也少，加熱質(zhì)量好。圖41 工藝流程簡(jiǎn)圖 生產(chǎn)工藝流程本設(shè)計(jì)采用傳統(tǒng)軋制和直接軋制(CCDR)（Continuous Castingdirect Rolling）相結(jié)合的工藝。高溫連鑄坯被送到設(shè)有邊部加熱器的軋制線輥道上，此部分輥道的兩側(cè)設(shè)有電感應(yīng)邊部加熱器對(duì)在前進(jìn)過程中的連鑄坯進(jìn)行加熱，使坯料的溫度達(dá)到設(shè)定值。帶坯經(jīng)中間輥道經(jīng)飛剪切去帶坯頭、尾，后經(jīng)精軋機(jī)前的二次除鱗箱除去帶坯表面的氧化鐵皮，進(jìn)入精軋機(jī)組軋制。卷取后的鋼卷