【正文】 帶材的主要生產(chǎn)任務(wù)。退火之后的帶鋼必須進(jìn)行平整,以獲得平整光潔的表面,均勻的厚度,并使性能得到調(diào)整。新型激光測速儀和各種厚度、板形及平整度測量儀的應(yīng)用,可提高軋制成品的厚度精度和平整度。在酸洗技術(shù)方面,采用淺槽紊流或噴流酸洗工藝。冷軋的生產(chǎn)工藝流程是：熱軋板卷(原料)→酸洗→冷軋→脫脂→退火→平整→剪切→成品交貨。就潤滑效果而言，天然油（植物油與動物油）最優(yōu)，礦物油次之，水最差。冷軋過程中產(chǎn)生的劇烈變形熱和摩擦熱使軋件和軋輥溫度升高，故必須采用有效的人工冷卻。冷軋與熱軋的區(qū)別在于變形前材料沒有加熱,因而,變形溫度遠(yuǎn)低于再結(jié)晶溫度。目前已批量向德國寶馬、德國大眾PASSAT、德國Ford、意大利Fiat、美國通用、美州克萊斯勒、韓國通用大宇、印度塔塔等公司提供熱鍍鋅、電鍍鋅冷軋板外板產(chǎn)品。鍍鋅板經(jīng)輥壓成瓦壟形后作為屋面瓦使用；其它用途還有用來制造日用器皿，汽油桶，車輛用品以及農(nóng)機(jī)具等。此外，鞍鋼取向硅鋼生產(chǎn)線已經(jīng)建成。Qamp。 國內(nèi)冷軋汽車鋼板研發(fā)迅速。冷軋帶鋼需要量最大的汽車制造業(yè)，既需要沖壓性能特別高的超深沖鋼“無間隙原子鋼”鋼板作為覆蓋件，又需要含磷高強(qiáng)度冷軋板制作車身。冷軋帶鋼產(chǎn)品質(zhì)量提出了更嚴(yán)格的要求由于汽車制造、制罐業(yè)、精密儀器和精密焊造行業(yè)的發(fā)展，對冷軋帶材產(chǎn)品的尺寸精度、板形、表面質(zhì)量和性能都提出了更高要求。由于冷軋過程在再結(jié)晶溫度以下進(jìn)行，軋件必然要產(chǎn)生加工硬化。近幾年隨著國內(nèi)熱軋板帶建設(shè)的高潮, 冷軋帶鋼在國內(nèi)發(fā)展亦很迅速, 因?yàn)楦鶕?jù)國外發(fā)達(dá)國家板帶市場發(fā)展的歷史經(jīng)驗(yàn), 為了保證板帶市場的平穩(wěn)均衡發(fā)展, 熱軋板帶向冷軋產(chǎn)品的轉(zhuǎn)化率約為40%, 冷軋產(chǎn)品向涂鍍層產(chǎn)品的轉(zhuǎn)化率約為60%。 所謂冷軋帶鋼，是指在再結(jié)晶溫度以下軋制的帶鋼。與熱軋方法生產(chǎn)帶鋼相比，冷軋方法生產(chǎn)帶鋼有以下優(yōu)點(diǎn)：（1） 可生產(chǎn)厚度更薄的帶鋼（2） 帶鋼的板厚和版形精度高（3） 帶鋼的表面質(zhì)量好（4） 帶鋼的力學(xué)性能好 冷軋帶鋼的生產(chǎn)成本比熱軋帶鋼高10%左右，投資費(fèi)用比熱軋帶鋼高20%25%。（3）在表面質(zhì)量方面：不僅要求冷軋帶鋼表面光潔，還要求具有一定的物理和化學(xué)性能。近年來，冷軋帶鋼的生產(chǎn)把當(dāng)代許多高新技術(shù)引入到生產(chǎn)過程中，從設(shè)備和工藝上不斷地更新技術(shù)。目前國內(nèi)正在研發(fā)的、最具發(fā)展前景的是TWIP鋼、Qamp。一方面是由過去只有武鋼一家企業(yè)能生產(chǎn)冷軋硅鋼到2002年以后又有太鋼、寶鋼、鞍鋼能夠批量生產(chǎn)冷軋無取向硅鋼。電鍍錫板的錫層厚度較小而且外表美觀。電鍍鋅整車外板供貨的已有上海大眾的帕薩特(PASSAT)、一汽大眾的奧迪(Audi)系列、上海通用別克(BUICK)和卡迪拉克(Cadillac)、長安福特(Ford)等。不僅表面質(zhì)量和尺寸精度高，而且可以獲得很好的組織和性能。當(dāng)加工硬化超過一定程度后,板料將因過分硬脆而不適合于繼續(xù)軋制,或者不能滿足用戶對性能的要求,因此鋼材經(jīng)一定的軋制道次以后,往往要經(jīng)軟化熱處理(再結(jié)晶退火、固溶處理等) ,使軋件恢復(fù)塑性,降低變形抗力,以便繼續(xù)軋薄。此外，采用有效的工藝潤滑也直接對冷軋過程的發(fā)熱率以及軋輥的溫升起到良好影響。張力的作用主要有：防止帶材在軋制過程中跑偏；使所軋帶材保持平直和良好的板形；降低金屬變形阻力，便于軋制更薄的產(chǎn)品；可以起適當(dāng)調(diào)整冷軋機(jī)主電機(jī)負(fù)荷的作用。酸洗。酸洗之后即可軋制,為確保冷軋板形，需提供適當(dāng)?shù)妮佇?配合彎輥、竄輥系統(tǒng)軋制。脫脂之后的帶鋼,在保護(hù)氣體中進(jìn)行退火，為保證退火性能,應(yīng)選擇低溫長時間退火的工藝制度。對冷軋機(jī)組的選型、定位應(yīng)遵循高起點(diǎn)、高質(zhì)量、產(chǎn)品具有高競爭力的原則。雖其生產(chǎn)能力較低，但投資小、建廠快、生產(chǎn)靈活性大，適宜于中小型企業(yè)。177。177。177。 金屬平衡表產(chǎn)品名稱各種損失年產(chǎn)量/萬噸成材率/%年需坯料量/萬噸溶損 萬噸 % 幾何損失 萬噸 % 工藝損失萬噸 % 冷軋帶鋼卷 80 冷軋板 70 熱鍍鋅板 45 鍍錫板 45合計———240—3 軋制工藝流程及軋制工藝制度根據(jù)鞍鋼冷軋一號線1700連軋機(jī)組進(jìn)行設(shè)計。因此作用在帶鋼上的最大張應(yīng)力應(yīng)滿足： 其中： —作用在帶鋼單位截面積上的最大張應(yīng)力； —帶鋼的屈服極限。 Q215鋼種加工硬化曲線1縱向；2橫向 根據(jù)Q215典型產(chǎn)品的含碳量，由加工硬化曲線查出對應(yīng)于的值，然后計算平面變形抗力：。 各道次計算結(jié)果道次/%/%/%////mm/mm10370363252095503360010258847101065750786道次/mm//KN12345 壓下規(guī)程道次 軋速前張力后張力1229035210090310410041081045451084 生產(chǎn)設(shè)備的選擇設(shè)備選擇的主要內(nèi)容是確定出車間設(shè)備的種類、形式、結(jié)構(gòu)、規(guī)格、數(shù)量及能力。主軋機(jī)采用的壓下方式是液壓壓下方式[5]。全氫罩式退火爐采用全氫作為保護(hù)氣體。橫剪機(jī)組可以很好的保證剪切精度和鋼板表面質(zhì)量，但是要注意的是對機(jī)組的速度和剪切鋼帶規(guī)格范圍是要有一定的有要求的。40~350鍍層表面結(jié)構(gòu)大鋅花、小鋅花、光整鋅花、無鋅花機(jī)組速度入口段 m/min:max240工藝段 m/min:max180出口段 m/min:max240年產(chǎn)量 /萬t455 設(shè)備校核軋輥直接承受軋制力和轉(zhuǎn)動軋輥的傳動力矩，屬于消耗性零件，就軋機(jī)整體而言，軋輥安全系數(shù)最小，軋輥強(qiáng)度往往決定整個軋機(jī)負(fù)荷能力，因此，要對軋輥進(jìn)行校核。 (3)工作輥輥頸強(qiáng)度校核 因此，工作輥輥頸強(qiáng)度滿足要求。車間年產(chǎn)量的計算公式如下： () 式中: ——平均小時產(chǎn)量，t/h ——時間利用系數(shù)()——軋機(jī)一年最大可能工作的小時數(shù)，=式中: ——年中計劃大修及定期維修時間，天 ——年計劃換輥時間，天 ——每天規(guī)定的交接班時間，小時取:=35天，=18天，=10天，=3 h則車間年產(chǎn)量為： =498萬t＞240萬t所以，設(shè)計的五機(jī)架軋機(jī)的生產(chǎn)能力滿足生產(chǎn)方案的要求。 各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)序號指標(biāo)名稱單位數(shù)量備注1生產(chǎn)規(guī)模mat/y150——2產(chǎn)品品種鋼種規(guī)格范圍個品種產(chǎn)量冷軋板、薄帶鋼卷熱鋅板、卷電工硅鋼板碳素鋼mmmat/ymat/ymat/y,70016001062420——3全廠設(shè)備總重量其中：國內(nèi)國外引進(jìn)matmatmat包括電氣設(shè)備在內(nèi)；包括合作造、國內(nèi)分交、國內(nèi)配套設(shè)備及工藝結(jié)構(gòu)件4主廠房面積單位面積產(chǎn)量mam2t/ m2——5裝機(jī)容量kw——6計算機(jī)臺數(shù)臺13——7軋機(jī)年工作小時數(shù)h6040——8主要原材料需要量熱軋帶鋼卷鹽酸鋅錠軋輥軋制油有機(jī)漆和塑料包裝用木材包裝用捆帶包裝用紙潤滑油、液壓油、防銹油mat/yt/yt/yt/yt/yt/ym3/yt/yt/yt/y400017000200020007505000025007001330濃度32～33%%包括支撐輥和CAPL的平整輥9燃料動力消耗量焦?fàn)t煤氣（平均）高爐煤氣（平均）轉(zhuǎn)爐煤氣（平均）蒸氣（平均）壓縮空氣（平均）氫氣（平均）氮?dú)猓ㄆ骄┕I(yè)水（補(bǔ)充新水）循環(huán)水m3/hm3/hm3/ht/hm3/minm3/hm3/hm3/hm3/h167002553210670218280318281013500——10電力負(fù)荷視在功率有用功率年耗功率MVAMWkWh39612——11全廠占地面積建筑系數(shù)公頃%——12運(yùn)輸量運(yùn)入運(yùn)出Mat+ matm3mat+ matm3+5+——13勞動定員人2000——現(xiàn)代鋼鐵聯(lián)合企業(yè)既是各種金屬材料等產(chǎn)品的生產(chǎn)場所，又是某些有毒有害物質(zhì)的產(chǎn)生地。我國在籌建鋼鐵企業(yè)建廠方案中考慮綠化面積應(yīng)該為該廠面積的20%。8 節(jié)能與環(huán)境保護(hù)在廠區(qū)的空閑地全部設(shè)綠化帶，空地和道路的兩側(cè)種植花草樹木，保證土地不裸露，形成良好的綠化環(huán)境。一部分水以補(bǔ)充水形式排入污水處理系統(tǒng)；水質(zhì)稍好的，可以進(jìn)入循環(huán)冷卻系統(tǒng)加以利用；溫度較高的冷卻水可以供本地居民供暖所用。一般不以純方式施加礦物油等潤滑劑，因?yàn)檫@樣易于燃燒，并且污染空氣。(4).操作室采取吸聲隔熱的建筑結(jié)構(gòu)，故很少有噪聲傳入。中間倉庫鋼材堆放總量為：W=ATη （噸） 式中 A—軋機(jī)平均日產(chǎn)量，噸/天； T—生產(chǎn)周期時間，天； η—軋機(jī)產(chǎn)量與各精整設(shè)備產(chǎn)量上的不平衡系數(shù)。對于五機(jī)架連軋來說，各機(jī)列間距為4米就合適了。冷軋帶鋼的再結(jié)晶退火在退火爐中進(jìn)行, 冷軋帶鋼退火爐分為罩式退火爐和連續(xù)退火爐, 罩式退火爐又分為全氫罩式退火爐與普通罩式退火爐。全氫爐主要分布在歐洲各國, 90年代全世界此類退火爐已達(dá)到了500多座,分布在世界20多個國家和地區(qū)。2. 2產(chǎn)品質(zhì)量 全氫罩式退火爐由于爐溫比較均勻, 加熱時無局部過熱現(xiàn)象, 因此處理后的帶鋼卷機(jī)械性能均勻,同時也消除了普通罩式退火爐中所出現(xiàn)的帶鋼粘結(jié)現(xiàn)象。保護(hù)氣體消耗量低。進(jìn)入80 年代, 世界各鋼鐵廠相繼建設(shè)連續(xù)退火線,1992年全世界已有49條連續(xù)退火線。一次冷卻技術(shù)是連續(xù)退火技術(shù)的核心,它直接影響連續(xù)退火機(jī)組對產(chǎn)品品種的適應(yīng)能力和改善產(chǎn)品機(jī)械性能。連續(xù)退火線上冷軋帶卷在進(jìn)口段進(jìn)行脫脂, 在連續(xù)退火的第一段進(jìn)行退火, 隨后采用氣體或水等進(jìn)行冷卻, 在退火第二段進(jìn)行時效處理, 然后進(jìn)行在線平整, 檢查等, 設(shè)備布置緊湊, 占地面積小, 生產(chǎn)周期短, 但產(chǎn)品規(guī)格范圍覆蓋面不宜太寬, 產(chǎn)量不宜太低。而連續(xù)退火后的鋼板表面十分光潔, 不會出現(xiàn)粘結(jié)、折邊、碳黑等缺陷, 適合生產(chǎn)表面質(zhì)量要求高的鋼板。用連續(xù)退火生產(chǎn)IF鋼時可省去過時效處理, 熱軋又可采用低溫加熱及低溫卷取, 比用全氫罩式退火生產(chǎn)IF鋼優(yōu)勢大。連續(xù)退火爐穿帶一次要用上千米鋼帶, 改換品種要一定的調(diào)整時間和一定量的過度鋼帶, 適合大批量生產(chǎn), 小批量生產(chǎn)不合算。 強(qiáng)度方面, 高強(qiáng)度板按強(qiáng)化機(jī)理主要有: 固溶強(qiáng)化型加磷鋼板、彌散強(qiáng)化型高強(qiáng)度低合金鋼板、相變強(qiáng)化型雙相鋼板和馬氏體鋼板、烘烤硬化型的BH鋼板等等。近年發(fā)展起來的微合金化超深沖( IF)鋼, 又稱無間隙原子鋼, 該鋼具有極優(yōu)良的成形性, 即高r值( r 2. 0)、高n值( n 0. 25)、高伸長率( 50% )和非時效性( A I= 0)。對于全氫罩式退火工藝途徑來說, 其投資、消耗與維修費(fèi)用與連續(xù)退火線相比都要低, 只有人員較多和材料損失比較高。連續(xù)退火技術(shù)在過時效工藝方面, 大多數(shù)采用400℃恒溫時效法, 也有采用斜坡時效, 即逐步降溫時效, 以加快C 的析出速度, 還有采用先等溫再斜坡時效。目前, 日本用連續(xù)退火工藝生產(chǎn)的冷軋板己占總量的80% 左右。在操作上, 在開始吹掃和加熱升溫初期采用氮?dú)? 然后隨著溫度的升高轉(zhuǎn)換為氫氣, 流量由小到大, 在進(jìn)入加熱段的2 /3處, 即關(guān)閉氫氣出口閥, 停止供氫氣, 在冷卻時由于氫氣體積縮小、壓力下降, 此時需補(bǔ)充少量氫氣, 以保持內(nèi)部壓力穩(wěn)定。在600℃時, 強(qiáng)烈的還原性氫(在低露點(diǎn)氫氣氛)可以有效地將殘留氧化物還原形成水蒸汽,這種水蒸汽與帶鋼卷上殘留的碳反應(yīng), 形成一氧化碳, 隨氫氣一起排出爐外。隨著對冷軋板性能的日益提高, 普通的氮?dú)湫驼质酵嘶馉t正逐漸被淘汰。1 罩式退火罩式退火是冷軋鋼卷傳統(tǒng)的退火工藝。本車間由原料跨、酸洗連軋機(jī)跨、中間庫跨、平整跨、精整跨和成品跨等組成。一般情況下，中間倉庫鋼材儲量可按軋機(jī)3~5天的平均日產(chǎn)量計算，合金鋼可按8~10天計算。對現(xiàn)場生產(chǎn)中的氧化鐵皮、廢鋼等有用的物質(zhì)回收，回爐重?zé)?。由生產(chǎn)時采用水冷，所以絕大多數(shù)的廢潤滑油進(jìn)入了污水處理系統(tǒng)。為減少廢氣的排出，在本設(shè)計中的加熱爐采用高焦轉(zhuǎn)爐煤氣，在燃燒時保證充分燃燒。從節(jié)水和環(huán)保角