【正文】 ………………………………裝………………………………………訂……………………………………………線………………………………………… 第 15 頁 共 96 頁 表 金屬平衡表 鋼種 原料 成品 金屬消耗 重量/104 t 比例 /% 年產(chǎn)量 /104 t 成材率 /% 燒損 切損 軋廢 重量/104 t 比例/% 重量/104 t 比例/% 重量/104 t 比例/% 管線鋼 48 橋梁板 40 2 鍋爐板 30 容器板 35 93 4 2 船板剛 30 93 2 合計(jì) 100 188 安徽工業(yè)大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文 ） ………………………………裝………………………………………訂……………………………………………線………………………………………… 第 16 頁 共 96 頁 3 設(shè)計(jì)方案 軋機(jī)的主要類型及布置形式 現(xiàn)代寬厚板的軋機(jī)設(shè)備 根據(jù)生產(chǎn)工藝的要求 , 實(shí)現(xiàn) TMCP, 不僅要求軋機(jī)具有更大的軋制壓力和剛性 , 而且要求控制冷卻系統(tǒng)要有較大的冷卻能力。一般上下輥直徑為 700～ 800 mm，中間輥直徑 500～550 mm，輥身長度為 1800～ 2300 mm。 四輥軋 機(jī) 安徽工業(yè)大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文 ） ………………………………裝………………………………………訂……………………………………………線………………………………………… 第 17 頁 共 96 頁 四輥軋機(jī)是由兩個直徑較小的工作輥和兩個直徑較大的支撐輥所組成，上下工作輥由兩臺直流或交流變頻電機(jī)可逆?zhèn)鲃印? 但實(shí)際生產(chǎn)中，三輥勞特式軋機(jī)卻表現(xiàn)出明顯的缺點(diǎn)：中間輥直徑小且不傳動，因而咬入能力較??；軋機(jī)前后裝有升降臺，展寬軋制采用撥鋼機(jī)以角軋方式實(shí)現(xiàn)，限制了原料的單重，軋制鋼板長度較短，成材率較低；軋機(jī)剛度小，產(chǎn)品厚度精度差，不適用于軋制厚而寬的產(chǎn)品，常用于生產(chǎn) 4～ 20 mm的中板。隨著國內(nèi)軋機(jī)的更新?lián)Q代，這種軋機(jī)正在逐步退出歷史舞臺 [6]。 中厚板生產(chǎn)過程中金屬損失有兩種類型：一是物理損耗，包括：切頭、切尾、切邊、過程廢品、取樣損失、改尺損失、成品放尺損失等。這種方法可以生產(chǎn)出高強(qiáng)度、高韌性和良好焊接性能為一體的鋼板品種，生產(chǎn)出用常規(guī)軋制加上熱處理組合方法所無法達(dá)到要求的造船板和管線鋼板。液壓彎輥板形控制系統(tǒng)在提高板形質(zhì)量的同時(shí)，也實(shí)現(xiàn)板形動態(tài)自動控制 。 （ 2） 軋機(jī)剛度不斷增大 現(xiàn)代厚板軋機(jī)工作機(jī)座的基本特點(diǎn)是具有高剛度，以滿足板寬增加和控制軋制所要求的較低變形溫度。 4)開發(fā)并工程應(yīng)用 X70和 X80抗大應(yīng)變管線鋼、 40HIC 管線鋼， X100～ 120超高強(qiáng)度管線鋼穩(wěn)定化，耐蝕 X70厚壁管線鋼產(chǎn)品 。Φ 1220mm 以上的大口徑石油和天燃?xì)廨斔凸芫€多用X70 級或以上 ,甚至 X100 和 X120 等級的抗硫化氫 腐蝕的寬厚板 。該系統(tǒng)安裝于矯直機(jī)之后（如圖 所示），為了提高加熱效率，簡化裝置，采用巨大的感應(yīng)線圈，可以對鋼板進(jìn)行高速率的加熱。產(chǎn)品寬造船板、高級結(jié)構(gòu)板和高強(qiáng)度板的比例都已經(jīng)大幅度提高。這些軋機(jī)可以稱之為“第一代”寬厚板軋機(jī)，多數(shù)為蒸汽傳動，以鋼錠為原料，單機(jī)架生產(chǎn)。由于微合金高強(qiáng)度鋼逐步開發(fā) , 控軋控冷工藝技術(shù)也隨之開發(fā)并不斷發(fā)展 , 促使很多國家的厚板軋機(jī)的技術(shù)裝備也不斷更新改造 , 同時(shí)竟相開發(fā)新品種 , 提 高產(chǎn)品質(zhì)量及收得率 , 在國際市場爭奪大的份額。既使相同用途的鋼板，對材質(zhì)要求也不盡相同。 rolling system。設(shè)計(jì)中對年產(chǎn)量進(jìn)行了計(jì)算，提出各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)以及對環(huán)境保護(hù)的措施。因此，中厚鋼板是國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展不可缺少的鋼材品種，各國對中厚板生產(chǎn)都很重視。本車間的設(shè)計(jì)特點(diǎn)包括：產(chǎn)品高強(qiáng)度，機(jī)械性能好，采用了先進(jìn)的生產(chǎn)技術(shù)，考慮了環(huán)保的要求。因而世界各國都把寬厚板的品種、質(zhì)量作為衡量一個 國家鋼鐵工業(yè)綜合水平的尺度。即使相同用途的鋼板，對材質(zhì)的要求也不盡相同，因此，可以說中厚板是多品種、用途廣泛的代表性鋼材，在國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中具有重要地位，對促進(jìn)國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展發(fā)揮著重要作用。近幾年在我國周邊建成或正在建設(shè)的 5m 和 的寬厚板軋機(jī)有：俄羅斯的 MMK 和OMK 集團(tuán)，韓國的浦項(xiàng)、現(xiàn)代制鋼、東國制鋼集團(tuán)公司，印度的 Essar、 Jindal鋼鐵公司和泰國的 Canadoil 鋼鐵公司 。二輥 +四輥式和半連續(xù)布置形式在美國使用的較多。這些改造成果對日后新建的寬厚板工廠無疑具有示范和啟迪作用。 安徽工業(yè)大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文 ） ………………………………裝………………………………………訂……………………………………………線………………………………………… 第 9 頁 共 96 頁 圖 具有在線熱處理的中厚板生產(chǎn)線 所以這個時(shí)期的寬厚板生產(chǎn)，已全面進(jìn)入以控制軋制和控制冷卻技術(shù)為主導(dǎo)的產(chǎn)品開發(fā)階段，其產(chǎn)品以高強(qiáng)度、高韌性和高可焊接性的管線鋼、船板鋼、專用結(jié)構(gòu)鋼（建筑、橋梁等）為代表。特厚板的產(chǎn)量增長速度也比較快，從 2021年的 萬噸增 至 2021 年的 萬噸，增長幅度達(dá) %，今天 110 月份的產(chǎn)量達(dá) 萬噸。 7)臨氫設(shè)備用鋼和 9Ni鋼穩(wěn)定生產(chǎn)、形成用戶使用技術(shù)、開發(fā)出高安全性低溫用鋼。隨著軋制壓力的增大，工作扭矩也無疑隨著增大。 普遍采用厚板平面形狀控制技術(shù) 厚板扎制過程中變形不均勻，軋完后不是矩形，影響成材率。計(jì)算機(jī)管理和控制，是生產(chǎn)組織和生產(chǎn)過程高度自動化，在現(xiàn)階段厚板生產(chǎn)發(fā)展的新技術(shù)，都與計(jì)算機(jī)相關(guān)。因此 , 沙鋼 2寬厚板生產(chǎn)線設(shè)置了 1 臺四輥可逆式軋機(jī) , 并預(yù)留 1 臺立輥軋機(jī)的位置。 三輥勞特式軋機(jī)生產(chǎn)時(shí)，軋件在中間工作輥上下往復(fù)軋制，靠擺動升降臺上下遞送，在上通道軋制時(shí)，上輥為工作輥，下輥兼作支撐輥。與二輥軋機(jī)或三輥勞特式軋機(jī)相比，四輥軋機(jī)的剛度大、軋制規(guī)格范圍廣、產(chǎn)品尺寸精度高、在產(chǎn)品質(zhì)量及產(chǎn)量等方面占有明顯的優(yōu)勢，因此雖然這種軋機(jī)的設(shè)備重量及投資大，但仍然逐步成為國內(nèi)外軋機(jī)的主要軋機(jī)形式，既可以用于粗軋機(jī)，又可以用于精軋機(jī) [6]。此外，由于采用小直徑中間輥，可以顯著的降低軋制壓力和能耗并是鋼板易于延伸。這種軋機(jī)的工作輥直徑相對較大，允許的咬入角大，軋制壓力及傳動力矩也相對較大，但軋機(jī)的剛度小、產(chǎn)品的厚度精度較差，因此不適用于精軋機(jī)使用。其計(jì)算公式如下： K=W/Q 或 K=1/b （ 21） 式中 b：成材率， %； Q：原料重量， t； W：各種原因造成的金屬損失量， t； K：金 屬消耗系數(shù)。因此，也稱為控軋控冷。 液壓 AGC 厚度自動控制和液壓彎輥板形控制系統(tǒng) 采用液壓 AGC（ Automatic Gauge Control）厚度自動控制技術(shù)可以減小產(chǎn)品厚度差，用于造船、橋梁等的建造，也可以減輕結(jié)構(gòu)重量、節(jié)約工時(shí)。此外，隨著滾切剪的出現(xiàn)，軋機(jī)可以生產(chǎn)雙倍成品寬度的寬厚板，然后縱向剖切，可以提高金屬回收率和成材率。 3)屈服強(qiáng)度 960MPa以上級別，厚度達(dá)到３ｍｍ的薄規(guī)格超高強(qiáng)工程機(jī)械用鋼，安徽工業(yè)大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文 ） ………………………………裝………………………………………訂……………………………………………線………………………………………… 第 11 頁 共 96 頁 屈服強(qiáng)度 1100MPa級以上超高強(qiáng)工程機(jī)械用鋼， NM600、 NM700耐磨鋼及抗延遲斷裂超高強(qiáng)鋼，以及厚度大于 600mm的特厚鋼板的開發(fā)。 為了提高安全性和整體性能、減輕自重、減少焊接量 ,造船和海洋平臺則多用 D36和 E36 以上的寬幅厚板 。此外熱處理設(shè)備上，日本 JFE 公司西日本制鐵鐵所福山廠，于 2021 年 5 月開始投產(chǎn)的到目前為止世界上僅有一套調(diào)質(zhì)過程 完全在軋線上完成為 HOP(Heat treatment On line Process)。除了連鑄坯的采用、加熱爐技術(shù)的改進(jìn)以及精整剪切設(shè)備新技術(shù)的采用， 70 年代新建的寬厚板工廠生產(chǎn)能力和產(chǎn)品質(zhì)量得到較大提高，單一工廠的生產(chǎn)能力已經(jīng)提高 到 80～ 200 萬噸 /年，工廠面積最大已超過 20萬 m2。 19 實(shí)際后期到 20 世紀(jì) 20 年代，這一時(shí)期在歐洲和美國先后出現(xiàn)了輥身長度 3000 mm 以上的二輥、三輥及四輥軋機(jī)。隨著用戶對鋼板的質(zhì)量和性能不斷提出越來越高的要求 , 促使鋼鐵工業(yè)不斷推出新技術(shù)和開發(fā)新鋼種 , 以滿足市場需要。 寬厚板不僅種類多，而且具有使用溫度區(qū)域較廣、環(huán)境復(fù)雜，要求高特點(diǎn)。 the electromotor load and the roll strength were checked. the electromotor load and the roll strength were maked out a scientific and reasonable heavy medium plate design scheme . A plant layout drawing was also acplished in the design, An English paper and its translation by author were attached to the thesis. The features of the designed workshop include: of high strength of products and mechanical property of the products, adoption of advanced processing technology, and environmental protection consideration. The plant achieves high production in lower consumption. Key words: heavy plate。在設(shè)計(jì)時(shí)，以設(shè)定的年產(chǎn)量為基礎(chǔ)，結(jié)合各產(chǎn)品的市場前景，按規(guī)格合理的設(shè)計(jì)了產(chǎn)品方案，制定了金屬平衡表；并以典型產(chǎn)品為例，制定工藝流程和軋制制度，其中軋制制度包括：壓下制度、速度制度和溫度制度；并進(jìn)行了軋制力計(jì)算、電動機(jī)載荷和軋輥強(qiáng)度的校核。 本設(shè)計(jì)是年產(chǎn)量為 188 萬噸的中厚板生產(chǎn)車間，其典型產(chǎn)品為 X80 26179。從總體上說，達(dá)到了高產(chǎn)低耗。 進(jìn)入21 世紀(jì)以來，大型造船業(yè)，海洋工程，橋梁、大口徑石油、天然氣輸送管線、大型壓力容器和貯罐、重型建筑結(jié)構(gòu) (特別是高層、防火、耐侯、大跨度和非對稱的空間結(jié)構(gòu)用途、機(jī)械工程的技術(shù)進(jìn)步和旺盛需求，極大地拉動了寬厚板的發(fā)展，低合金、高強(qiáng)度的寬厚板的生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)步 。 習(xí)慣上，寬厚板材 按照厚度可以分為寬厚板、厚板、特厚板。 寬厚板的生產(chǎn)可以追溯到 18 世紀(jì)末。這一時(shí)期的主要特點(diǎn)是四輥軋機(jī)得到廣發(fā)普及，采用單機(jī)架或雙機(jī)架布置 5000 mm 級的寬規(guī)格軋機(jī)得到交普遍的使用，軋機(jī)能力顯著提高 ,一般在 5 萬～ 100 萬噸 /年左右不等，產(chǎn)品以裝甲板和船板為主。 此外，在這個時(shí)期成功開發(fā)和應(yīng)用的平面形狀控制及板形控制技術(shù)，使寬厚板軋制