【正文】 計(jì)，熱軋帶鋼，CVC軋機(jī)Annual output of million tons of hot rolled flat steel plant process designAbstractSteel is a very important part of the national baseindustry,it is the important pillar of nationaleconomic development. In China, steel industry is developing fast and the sructures of the process is gradually improving, however, the low automatic, insufficient specialized degree, unadvanced technology and other reasons have lead to that many products need imported from years, with the development of economy in China, the demand of steel in every field has been greately increased. In order to make up for a wide strip in short supply, a hot rolling strip mill is designed.According to the design plan descriptions of the requirement, the annual production workshop design about grades of hot rolled steel coils of million tons。這些年來(lái)，隨著我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，熱軋板帶鋼在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的需求空間越來(lái)越大，為彌補(bǔ)我國(guó)寬帶鋼供應(yīng)不足而設(shè)計(jì)此熱軋帶鋼車(chē)間。本車(chē)間采用常規(guī)半連軋工藝。 Using CAD drawing workshop floor plan.Key words: workshop design, strip, CVC rolling mil目　　錄摘 要 IAbstract II目　　錄 III1 概 述 1 熱軋板帶鋼發(fā)展史 1 熱連軋板帶鋼的種類和用途 1 板帶鋼生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì) 2 軋鋼的發(fā)展?fàn)顩r 2 3 軋鋼工藝技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r 3 軋鋼生產(chǎn)中節(jié)能技術(shù)的研究 3 軋鋼技術(shù)發(fā)展前景 4 熱軋帶鋼發(fā)展趨勢(shì)及市場(chǎng) 4 本設(shè)計(jì)的目的和意義 5 本設(shè)計(jì)的相關(guān)問(wèn)題 62 車(chē)間產(chǎn)品大綱和金屬平衡 7 車(chē)間產(chǎn)品大綱 7 金屬平衡圖 7 板坯及產(chǎn)品規(guī)格 8 板坯 8 產(chǎn)品特點(diǎn) 8 產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) 8 產(chǎn)品性能 10 金屬平衡表 103 設(shè)計(jì)方案 12 工藝方案的選擇 12 主機(jī)型式的選擇 14 軋機(jī)數(shù)量及相關(guān)設(shè)備的選擇 15 粗軋機(jī)組設(shè)備選擇 15 側(cè)壓設(shè)備的選擇 16 保溫裝置的選擇 16 精軋機(jī)組設(shè)備選擇 17 加熱爐的選擇 224 生產(chǎn)工藝流程 24 生產(chǎn)工藝流程框圖 24 生產(chǎn)工藝流程 24 工藝制度 26 坯料管理制度 26 加熱制度 27 軋制制度 28 冷卻制度 30 卷取制度 30 車(chē)間自動(dòng)化 325 車(chē)間工作制度及年工作小時(shí) 34 車(chē)間工作制度 34 年工作小時(shí) 346 軋機(jī)組成和型式及其生產(chǎn)能力 35 粗軋機(jī)組 35 粗軋機(jī)組的組成 35 精軋機(jī)組的組成 35 粗軋機(jī)主要參數(shù)確定 35 粗軋機(jī)R1參數(shù)確定 35 粗軋機(jī)R2參數(shù)確定 38 精軋機(jī)組主要參數(shù)確定 40 精軋機(jī)F1～F3的參數(shù)確定 40 精軋機(jī)F4～F7的參數(shù)確定 42 軋輥材質(zhì)的選擇 457 軋制工藝參數(shù)設(shè)計(jì) 46 制定軋制制度的原則和要求 46 粗軋壓下規(guī)程 47 粗軋溫度制度 47 粗軋速度制度 49 粗軋壓下制度 51 精軋壓下規(guī)程 52 精軋壓下量的分配 52 精軋速度制度 53 精軋軋制時(shí)間和周期的確定 54 軋制圖表 56 精軋溫度制度 57 力能參數(shù)計(jì)算 58 軋制壓力計(jì)算 58 軋制力矩的計(jì)算 59 電機(jī)及軋輥強(qiáng)度校核 60 粗軋機(jī)組電機(jī)校核 60 精軋機(jī)組電機(jī)校核 61 粗軋RR2軋輥強(qiáng)度校核 62 精軋機(jī)組軋輥強(qiáng)度校核 63 軋機(jī)生產(chǎn)能力計(jì)算 64 各計(jì)算產(chǎn)品的軋制程序表 65 壓下規(guī)程程序框圖 708 主要輔助設(shè)備及其生產(chǎn)能力 71 加熱爐的生產(chǎn)能力 71 切頭飛剪 74 卷取機(jī) 75 板坯邊部加熱器 76 定寬壓力機(jī) 76 除鱗設(shè)備 77 熱卷箱 77 層流冷卻系統(tǒng) 779 車(chē)間平面布置、倉(cāng)庫(kù)面積及起重運(yùn)輸 79 車(chē)間平面布置原則 79 金屬流線型式 79 倉(cāng)庫(kù)面積的確定 79 確定倉(cāng)庫(kù)面積的原則 79 79 成品倉(cāng)庫(kù)面積的確定 80 車(chē)間平面設(shè)計(jì)及起重運(yùn)輸設(shè)備 8010 車(chē)間主要經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo) 8211 環(huán)境保護(hù) 83 環(huán)境保護(hù)概述 83 環(huán)境保護(hù)的內(nèi)容與對(duì)策 83 綠化 83 水質(zhì)處理 83 噪音防治 83 大氣污染的防治 84 有害廢棄物的處理 84 車(chē)間的綜合利用 84主要參考文獻(xiàn) 86程序 88 共 V 頁(yè) 第 V 頁(yè) 1 概 述 熱軋板帶鋼發(fā)展史在工業(yè)現(xiàn)代化進(jìn)程中國(guó)，鋼鐵行業(yè)一直處于基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)的地位，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中所起的作用很重要，是衡量一個(gè)國(guó)家的工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國(guó)防和科學(xué)技術(shù)的四個(gè)現(xiàn)代化水平的標(biāo)志。用于制造建筑結(jié)構(gòu)，起重運(yùn)輸機(jī)械，工程、農(nóng)用和建筑機(jī)械，鐵路車(chē)輛及其他各種結(jié)構(gòu)件。用于石油井架、海港建筑、采油平臺(tái)、船舶制造，也用于化工、石油行業(yè)含硫化氫腐蝕性液體容器和鐵路運(yùn)輸車(chē)輛的制造。(10) 造船用鋼板。(2) 生產(chǎn)過(guò)程連續(xù)化。(4) 發(fā)展合金鋼種及控制軋制、控制冷卻與熱處理技術(shù)，以提高優(yōu)質(zhì)鋼及特殊鋼帶的組織性能和質(zhì)量。該熱軋帶鋼生產(chǎn)線流程的主要特點(diǎn)是完整、高效、節(jié)能、工業(yè)化、規(guī)?；?，而流程緊湊則是其最為凸顯的優(yōu)勢(shì)，從而實(shí)現(xiàn)了連鑄與軋鋼工序完美的連接。 軋鋼工藝技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r近年來(lái)，我國(guó)軋鋼工藝技術(shù)主要是研發(fā)、改造軋制與控冷新裝備以及發(fā)展高質(zhì)量高性能新產(chǎn)品。基于傳統(tǒng)集管層流冷卻系統(tǒng)，混合配置噴嘴傾斜布置的壓力噴射式超快速冷卻系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了熱軋帶鋼的超快速冷卻。軋鋼生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)節(jié)能目的，可采取以下幾種節(jié)能技術(shù)[32]。高溫低氧燃燒技術(shù)就是利用高溫最大程度的實(shí)現(xiàn)低成本加熱和熱軋，并能回收利用大量的煙氣余熱，因此，該項(xiàng)節(jié)能環(huán)保燃燒技術(shù)在發(fā)達(dá)國(guó)家在不斷推廣應(yīng)用。隨著智能化技術(shù)的不斷發(fā)展與完善以及日趨激烈全球競(jìng)爭(zhēng)的，鋼鐵產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量也需要更完美、更理想的設(shè)計(jì)方法，智能化技術(shù)已成為了發(fā)展的必然方向。板帶鋼是我國(guó)鋼鐵生產(chǎn)的主打產(chǎn)品，需求量大。我國(guó)寬帶軋機(jī)雖然已經(jīng)具有一定規(guī)模，但是我國(guó)的輕工、建筑行業(yè)等需要大量的薄規(guī)格窄帶鋼，主要用于生產(chǎn)薄壁焊接鋼管、輕鋼龍骨等，此外熱軋窄帶鋼還要給冷軋窄帶鋼軋機(jī)及特殊用途的鋼帶軋機(jī)等提供原料，因而目前我國(guó)熱軋窄帶鋼仍然不會(huì)為寬帶鋼所替代。今后幾年市場(chǎng)需求仍然會(huì)有較大增長(zhǎng)。連鑄與熱軋之間的連接方式有：(1)冷裝工藝(CHR)。(5) 為保證連鑄坯的熱裝溫度，提高熱裝效果，連鑄工序必須具有高溫出坯能力和鑄坯輸送過(guò)程中的保溫技術(shù)以及連鑄坯的熱裝爐技術(shù)。表21 車(chē)間生產(chǎn)計(jì)劃表厚度（㎜）寬度（mm）1000~1100（1050）1100~1300（1250）1300~1500（1400）1500~1700（1600）1700~19000（1800）產(chǎn)量（104）占比例（％）~（）2050501010140~（）2040401010120~（5）1020305570~（）1515205560~（)3634723合計(jì)產(chǎn)量（104t)681311433437413∕占比例(％)∕100 金屬平衡圖連鑄坯423萬(wàn)噸%熱軋鋼卷413萬(wàn)噸供冷軋鋼卷290萬(wàn)噸共熱軋鋼卷123萬(wàn)噸所占比例70%所占比例30% 板坯及產(chǎn)品規(guī)格 板坯板坯﹑產(chǎn)品品種和規(guī)格見(jiàn)下表22。產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)有川家標(biāo)準(zhǔn)、國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)、部頒標(biāo)準(zhǔn)或企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。無(wú)論是直接使用還是為了便于后道工序的生產(chǎn)，都要求有良好的板型，即要求板帶平直，每米長(zhǎng)度上的浪形、瓢曲、側(cè)彎均不得超過(guò)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中所允許的數(shù)值。深沖鋼板的表面氧化鐵皮會(huì)使沖壓件表面祖糙甚至開(kāi)裂，并使沖壓工模具迅速磨擬；至于不銹鋼板等特殊用途的板帶材，還需對(duì)它們提出特殊的表面技術(shù)要求。177。重要的結(jié)構(gòu)鋼板，要求有較好的綜合性能，既要有良好的工藝性能又要保證有一定的強(qiáng)度和塑性，同時(shí)還要保證一定的化學(xué)成分及良好的焊接性能和常溫或低溫沖擊韌性或一定的沖壓性能、一定的品粒組織及各方向組織均勻性等。短流程和常規(guī)熱軋最大的不同就是熱歷史的不同，而后者時(shí)間要長(zhǎng)得多。從冶煉鋼水至鋼卷送到運(yùn)輸鏈，僅需約2h，從而減少了大量流動(dòng)資金。由于連鑄速度的影響，短流程的產(chǎn)量一般遠(yuǎn)低于常規(guī)軋制。產(chǎn)量不僅決定工藝過(guò)程的特點(diǎn)，同時(shí)也對(duì)設(shè)備選擇、鑄錠尺寸、產(chǎn)品規(guī)格有著直接的影響。軋制同樣規(guī)格產(chǎn)品時(shí)，常規(guī)熱連軋生產(chǎn)具有較高的壓縮比，這對(duì)產(chǎn)品性能的提高有利。(2) 半連續(xù)式軋機(jī)：指粗軋機(jī)組各機(jī)架主要或全部為可逆式。圖33 半連續(xù)式粗軋機(jī)的布置形式 軋機(jī)數(shù)量及相關(guān)設(shè)備的選擇 粗軋機(jī)組設(shè)備選擇軋鋼機(jī)是完成金屬軋制變形的主要設(shè)備[26]，是代表車(chē)間生產(chǎn)技術(shù)水平、區(qū)別于其它車(chē)間類型的關(guān)鍵。粗軋機(jī)組的水平軋機(jī)為雙機(jī)架，由兩架四輥可逆式粗軋機(jī)組成。 側(cè)壓設(shè)備的選擇立輥軋機(jī)與定寬壓力機(jī)比較：邊部凸出量大(俗稱狗骨形)，水平軋制時(shí)易產(chǎn)生較大的魚(yú)尾；而側(cè)壓機(jī)邊部凸出量較小，水平軋制后產(chǎn)生的魚(yú)尾較小，甚至無(wú)，因此可減少切損，提高成材率。④ 提高了寬度精度。采用熱卷箱的作用有：① 保溫：當(dāng)坯厚為25mm時(shí)一般溫降速率可達(dá)100℃/min，℃/min。 精軋機(jī)組設(shè)備選擇精軋機(jī)組布置在粗軋機(jī)組中間輥道或熱卷箱的后面。③ CVC軋機(jī)CVC軋機(jī)是由西馬克公司在日本HC軋機(jī)基礎(chǔ)上于1983年研制成功的一種新型軋機(jī)，是一種連續(xù)可變的凸度軋機(jī)。② 調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)：PC軋機(jī)需要安裝角度調(diào)整和側(cè)推力支承兩套機(jī)構(gòu)，結(jié)構(gòu)復(fù)雜；CVC軋機(jī)的軋輥機(jī)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單許多[14]。另外，CVCplus軋機(jī)可以實(shí)現(xiàn)帶負(fù)荷竄輥，并通過(guò)軋輥橫移策略提高軋輥壽命。帶坯在軋制過(guò)程中。(5) 切頭飛剪切頭飛剪位于粗軋機(jī)組出口側(cè)，精軋除磷箱前。此處采用曲柄連桿式切頭剪。缺點(diǎn)：冷卻區(qū)距離長(zhǎng)；極管之間有一定的距離，達(dá)不到橫向冷卻均勻；對(duì)水質(zhì)的要求較高，噴嘴容易堵塞；設(shè)備龐雜，維護(hù)量較大且難度高。適用范圍：不僅可用于板帶鋼輸出輥道上的冷卻，也可用于連軋機(jī)機(jī)架間的冷卻。卷取機(jī)設(shè)置：帶鋼厚度不同，冷卻所需要的輸出輥道長(zhǎng)度亦不同，因此出現(xiàn)幾種不同非卷取機(jī)設(shè)置方案。爐底水管通常用隔熱材料包覆，以減少熱損失。爐子長(zhǎng)度不受推鋼比的限制。根據(jù)產(chǎn)品的要求以及對(duì)生產(chǎn)工藝方案的分析，確定生產(chǎn)工藝流程，并繪制車(chē)間生產(chǎn)工藝流程圖，如下圖41所示。板坯由加熱爐輸入輥道送往裝爐輥道進(jìn)行裝爐。為減少帶坯在中間輥道上的溫度損失和帶坯頭尾溫差，在中間輥道上設(shè)有熱卷箱和邊角加熱器。成品帶鋼經(jīng)精軋機(jī)組的輸出輥道上的層流冷卻裝置，將帶鋼冷卻到規(guī)定的卷取溫度，由三臺(tái)助卷式液壓卷取機(jī)(一臺(tái)備用)卷取成鋼卷。 工藝制度 坯料管理制度(1) 板坯驗(yàn)收按“連鑄坯技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)”的規(guī)定執(zhí)行。CCDR 坯目標(biāo)溫度為1100℃，誤差不得超過(guò)177。(5) 板坯加熱順序：溫度在1050℃以上的板坯直接裝入邊部加熱器，由輥道直接送至軋制線進(jìn)行軋制。(3) 加熱溫度加熱溫度選擇主要是確保在加工時(shí)金屬有足夠的塑性。一般坯料加熱可分為兩個(gè)時(shí)期。本設(shè)計(jì)參考馬鋼2250設(shè)計(jì)，采用F?黑斯公式 τ=KS/() (41)式中，τ——加熱時(shí)間，h； S——鋼坯厚度，m ； K——系數(shù)，一面加熱取K=，二面加熱取K=13。(3) 溫度制度坯料粗軋開(kāi)軋溫度通常在1050～1180℃，精軋溫度通常為950～1000℃，精軋終軋溫度通常為850～900℃，卷取溫度通常為650℃。c) 換輥制度,本設(shè)計(jì)采用快速換輥技術(shù)，各機(jī)架軋輥換輥周期如表43所示。此時(shí)前一機(jī)架慢慢減速，但帶鋼張力保持恒定。因?yàn)殡x散物不穩(wěn)定，故沒(méi)有傾存成分穩(wěn)定的離散物，所以在潤(rùn)滑前應(yīng)立即進(jìn)行混合。卷取操作時(shí)要看清來(lái)料的頭部偏斜情況，及時(shí)與精軋進(jìn)行聯(lián)系。此時(shí)卷筒上建立張力，速度處于超前值。為了保證卷取完畢的鋼卷能夠順利的從卷筒上卸卷，卷筒在卷取前先預(yù)膨脹，在卷取1圈到1圈半時(shí)卷筒完全膨脹。BA級(jí)是分散控制的。(b) 技術(shù)信息系統(tǒng)主要是從過(guò)程和生產(chǎn)計(jì)算機(jī)接受數(shù)據(jù)作為分析用，編輯日，旬，月階段報(bào)告以及任何的專門(mén)報(bào)告，存儲(chǔ)數(shù)據(jù)作為