【正文】 鋼板、超細(xì)晶高強(qiáng)度鋼板為發(fā)展目標(biāo)。熱量的回收利用能大幅度節(jié)約燃料，從而能夠有效降低成本、提高產(chǎn)量,同時(shí)還能夠減少有害氣體（如二氧化碳、氮氧化合物等的排放），實(shí)現(xiàn)環(huán)境保護(hù)。(2) 超薄規(guī)格軋制技術(shù)。各種控制鋼板組織性能的技術(shù)，包括對(duì)組織性能預(yù)報(bào)控制技術(shù)得到了開發(fā)研究和重視。用于制造采礦用液壓支架、礦用工程機(jī)械、礦用車斗、采礦刮板運(yùn)輸機(jī)，以及其他礦用機(jī)械耐磨結(jié)構(gòu)件。(3) 低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼板帶。為提高產(chǎn)品質(zhì)量，精軋機(jī)各架全采用CVC軋機(jī)。為減少坯料規(guī)格，簡(jiǎn)化軋制程序，采用定寬壓力機(jī)。大量的用途同上，并用于制造汽車、拖拉機(jī)、收割機(jī)以及要求沖壓性能和焊接性能優(yōu)良的機(jī)械構(gòu)件、石油儲(chǔ)罐、壓力容器、船舶、橋梁和各種工程的結(jié)構(gòu)件。(11) 礦用鋼板。近年來，由于工業(yè)發(fā)展的需要，對(duì)不銹鋼板、電工鋼板(硅鋼片)、造船鋼板、深沖鋼板等生產(chǎn)技術(shù)的提高特別注意。集成創(chuàng)新了半無頭軋制配套技術(shù)。該技術(shù)能最大限度地回收利用爐煙氣的熱量。我國(guó)“十二五”規(guī)劃已經(jīng)明確提出建立環(huán)境友好型社會(huì)，實(shí)現(xiàn)綠色動(dòng)力，在不久我國(guó)將會(huì)是一個(gè)綠色的國(guó)家，全球也要實(shí)現(xiàn)全球綠色化，因此，節(jié)能產(chǎn)品的研制已經(jīng)非常明了，要不斷推進(jìn)節(jié)能減排，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。 本設(shè)計(jì)的目的和意義本設(shè)計(jì)是年產(chǎn)413萬t的熱軋板帶鋼車間工藝設(shè)計(jì)。(3)連鑄坯直接熱裝工藝(DHCR)。(2) 比初軋坯形狀好，短尺少，成分均勻，節(jié)約投資和勞動(dòng)力，易于自動(dòng)化。生產(chǎn)中要采取措施以減小軋制壓力及其波動(dòng)的影響，在軋制中要特別注意板型和輥型的控制。177。但短流程沒有這一過程，而是采用結(jié)晶器快冷而后經(jīng)過二冷區(qū)緩冷，從而獲得比較細(xì)小的晶粒。工藝流程緊湊、簡(jiǎn)化、投資成本低、能源消耗低。 主機(jī)型式的選擇常規(guī)熱連軋工藝根據(jù)粗軋機(jī)的布置形式，又可以分為全連軋工藝、3/4連軋工藝、半連軋工藝幾種。軋鋼機(jī)選擇的主要依據(jù)是：車間生產(chǎn)的鋼材的鋼種，成品品種和規(guī)格，生產(chǎn)規(guī)模的大小以及由此而確定的產(chǎn)品生產(chǎn)工藝過程。調(diào)寬壓力機(jī)有控制板坯頭尾形狀的功能，即使在很大的側(cè)壓下，板坯頭尾變形仍然比較均勻，故頭尾形狀得以優(yōu)化，減輕了頭尾部舌頭和魚尾，降低切損。精軋機(jī)不用升溫軋制，電力消耗降低約10％。100mm，可調(diào)輥縫100～500μm，與彎輥裝置配合則有600μm；(e) 應(yīng)用范圍廣，CVC 技術(shù)無論對(duì)于熱軋還是冷軋，也不論是軋制黑色或者有色極薄帶都非常實(shí)用。 圖34 CVC軋機(jī) 圖35 HC軋機(jī)圖36 PC軋機(jī)(2) 精軋機(jī)布置為提高軋機(jī)生產(chǎn)能力，提高卷重，增大精軋機(jī)速度，滿足最大卷重的需要，精軋機(jī)組采用7機(jī)架布置。設(shè)置切頭飛剪的原因：① 頭尾溫度比中間低，在精軋機(jī)組軋制時(shí)常使工作輥產(chǎn)生壓痕，使帶鋼卷表面產(chǎn)生輥印缺陷，影響質(zhì)量。根據(jù)鋼種與帶鋼厚度的不同，層流冷卻方法主要分為：前段冷卻、后段冷卻、帶鋼頭、尾部不噴水三種。地下式卷取機(jī)具有生產(chǎn)效率高，便于卷取寬且厚的帶鋼，卷曲速度快而且鋼卷密實(shí)，節(jié)省空間?？梢詼?zhǔn)確計(jì)算和控制加熱時(shí)間，便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。若軋制速度比連鑄速度慢，則將送來的坯料存放到板坯跨內(nèi)的保溫坑內(nèi)待軋。經(jīng)輥式打捆機(jī)打捆后，用鋼卷小車送到鋼卷升降機(jī)托住鋼卷，鋼卷升降機(jī)下降鋼卷運(yùn)輸鏈接受然后由鋼卷運(yùn)輸鏈系統(tǒng)運(yùn)送。(4) 板坯裝爐規(guī)定：(a) 把板坯實(shí)際的標(biāo)號(hào)與計(jì)算機(jī)在稱量核對(duì)點(diǎn)終端上顯示的板坯號(hào)和軋制計(jì)劃表上板坯號(hào)對(duì)照，三者必須一致。加熱最高溫度應(yīng)低于固相線100～150℃，現(xiàn)場(chǎng)的加熱溫度也可根據(jù)實(shí)際情況來確定其加熱溫度。 軋制制度軋制制度是工藝設(shè)計(jì)的核心[27]。當(dāng)兩個(gè)機(jī)架的秒流量不同時(shí)，他們之間的帶鋼長(zhǎng)度也相應(yīng)地變化，這樣會(huì)導(dǎo)致活套高度和角度的變化。如果偏差超過20%，在帶鋼軋制完成后，供油系統(tǒng)完全停止工作，相應(yīng)油閥也關(guān)閉。當(dāng)帶鋼尾部離開最后一個(gè)機(jī)架，夾送輥必需承擔(dān)全部的張力；階段五：帶鋼尾部位于層流冷卻區(qū)并達(dá)到減速位，為了使帶鋼尾部停下來，卷取機(jī)與夾送輥減速。其主要功能為：(a) 設(shè)備的順序控制，自動(dòng)位置控制；(b) 厚度、溫度、速度控制和物流跟蹤；(c) 人機(jī)對(duì)話，故障報(bào)警等實(shí)時(shí)控制；(d) 與上級(jí)機(jī)通訊。本設(shè)計(jì)采用連續(xù)工作制，年工作日為365天，每天3班，每班8小時(shí)。即基礎(chǔ)自動(dòng)化級(jí)、過程控制級(jí)、生產(chǎn)控制級(jí)和區(qū)域管理級(jí)。(e) 卷取張力的設(shè)定為使帶材卷取時(shí)保持一定張力，必須使最小規(guī)格的坯料軋成的最厚規(guī)格的成品的長(zhǎng)度大于精軋機(jī)出口和卷取機(jī)的距離，否則，要對(duì)冷卻輥道進(jìn)行速度控制，利用前后轉(zhuǎn)速差建立卷取張力。每個(gè)機(jī)架配備了獨(dú)立的輥縫潤(rùn)滑系統(tǒng)。(5) 輥型制度a) 精軋機(jī)組采用CVC輥型。(5) 加熱時(shí)間加熱時(shí)間是指金屬裝爐后加熱到加工要求溫度所需要的時(shí)間。以達(dá)到生產(chǎn)所需要的機(jī)械性能和物理性能。30長(zhǎng)坯≤40短坯≤20長(zhǎng)坯≤40短坯≤20(2) 板坯堆垛標(biāo)準(zhǔn)。實(shí)現(xiàn)了板形的閉環(huán)控制。冷裝軋制(CCR)：經(jīng)冷卻、火焰清理、標(biāo)記后的合格連鑄坯，由過跨車和輥道送到本車間板坯庫(kù)，用電動(dòng)夾鉗起重機(jī)堆放。爐子生產(chǎn)能力大。所以對(duì)卷取機(jī)的性能有特殊要求[7]：① 卷取機(jī)剛度高，不易變形；② 耐反復(fù)沖擊的高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)；③ 保持高機(jī)械精度的結(jié)構(gòu)；④ 設(shè)備結(jié)構(gòu)應(yīng)利于檢修和維護(hù)；⑤ 發(fā)生故障率低的機(jī)械結(jié)構(gòu)。層流冷卻：從虹吸管吸取的無壓或低壓水經(jīng)冷卻管自由地落到帶材表面,沖破帶鋼表面的蒸汽膜, 隨后緊貼帶鋼表面而不反濺，形成層流而帶走大量熱量的冷卻。C形加熱器以其在大間隙時(shí)仍具有高的熱效率和對(duì)中間坯板形的良好適應(yīng)性而得到廣泛應(yīng)用，此處選用電磁感應(yīng)加熱型邊部加熱器。近幾年用西馬克—德馬克公司技術(shù)建設(shè)的熱連軋機(jī)都采用了CVCplus機(jī)型。該軋機(jī)輥系由上下對(duì)稱的三對(duì)輥組成，即工作輥、中間輥和支撐輥，其中中間輥可軸向移動(dòng)，并配置液壓彎輥裝置，因此具有很強(qiáng)的板形控制能力。 ② 為了軋制薄規(guī)格的產(chǎn)品和特殊鋼種而設(shè)置加熱器。其配置上由于多一個(gè)機(jī)架，故要求板坯出爐溫度相對(duì)較高，裝備占地面積大；四輥式的工作輥直徑小，有利于帶坯的厚度控制，又因該配置中有支撐輥，減少了工作輥撓度,可軋制較薄的、厚度均勻的中間坯傳給精軋工序。半連續(xù)式和3/4連續(xù)式一樣，不僅可以充分利用粗軋機(jī)、減少設(shè)備和廠房面積，降低投資，而且可以滿足年產(chǎn)量413萬噸的生產(chǎn)要求。目前薄板坯連鑄連軋工藝在表面質(zhì)量和品種上難以滿足，高質(zhì)量產(chǎn)品生產(chǎn)尚處于開發(fā)實(shí)驗(yàn)階段，如汽車面板、超深沖鋼板和高表面要求的鋼板、鍍錫板的基板、高級(jí)別的高強(qiáng)韌管線鋼、奧氏體不銹鋼等。常規(guī)軋制的連鑄速度比CSP低，提高了鋼水的質(zhì)量，可以生產(chǎn)出高附加值、高尖端的產(chǎn)品來。然后通過飛剪，除鱗后進(jìn)行精軋，精軋一般為七機(jī)架，其后安裝三臺(tái)卷取機(jī)。177。 (2) 板型。為了減少表面縱裂的發(fā)生率，在生產(chǎn)中應(yīng)改進(jìn)結(jié)晶器冷卻和二次冷卻工藝。 本設(shè)計(jì)的相關(guān)問題本設(shè)計(jì)的相關(guān)問題有熱軋板坯熱裝熱送問題。可以減少冷軋軋程，大幅度降低生產(chǎn)成本，提高軋機(jī)的效率。自主創(chuàng)新，建立產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合的技術(shù)體系，研發(fā)新工藝、新技術(shù)，采用低成本、高性能、節(jié)能環(huán)保的新材料，借鑒國(guó)外先進(jìn)技術(shù)。在我國(guó)，鋼鐵行業(yè)能耗占我國(guó)總能耗高達(dá)12%[31]，而軋鋼能耗又是我國(guó)鋼鐵行業(yè)能耗的“大頭”，因此，開發(fā)研制軋鋼生產(chǎn)的新工藝新技術(shù)的同時(shí)要著重加強(qiáng)軋鋼生產(chǎn)中的節(jié)能技術(shù)。主要產(chǎn)品有高品質(zhì)轎車板、高檔次鍍鋅原板等。為此而出現(xiàn)了各種高效控制板形的軋機(jī)、裝備和方法。(9) 焊接氣瓶及壓力容器用鋼。冷軋機(jī)原料鋼卷的規(guī)格范圍為：～、寬度600～1900mm。根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書要求，本車間設(shè)計(jì)年產(chǎn)量熱軋鋼卷413萬t；鋼種有普碳鋼，優(yōu)質(zhì)鋼和低合金鋼；~㎜1000~1900㎜。 The product specification for ~ ㎜ x 1000 ~ 1900 ㎜.Design content mainly includes: products, process, equipment selection and production capacity calculation, workshop layout, environment protection, etc.This workshop half the conventional rolling process. All the slab continuous casting slab. To reduce stock specifications, simplify the rolling process, USES the fixed width press. In order to improve the product quality, the frame by finishing all CVC rolling mill.In order to improve the design efficiency and quality. The VB language under the pressure of rules program。(5) 耐海水腐蝕結(jié)構(gòu)鋼板帶。② 薄板坯和薄帶坯的連鑄連軋和連續(xù)鑄軋技術(shù)是近十年來興起的冶金技術(shù)的大革命，隨著這一技術(shù)的逐步完善，必將成為今后建設(shè)熱軋板帶材生產(chǎn)線的主要方式。該生產(chǎn)線主要是由我國(guó)鞍鋼等自主集成開發(fā)的，通過不懈努力，逐步開發(fā)，不斷完善了中薄板坯連鑄連軋技術(shù)。(4) 控制冷卻技術(shù)。無氧化加熱和熱軋的低成本手段一直都是熱軋追求的目標(biāo)?？梢灶A(yù)見，采用無頭軋制和低溫軋制工藝將是薄板坯連鑄直接軋制生產(chǎn)超薄帶鋼的主要發(fā)展方向。板帶鋼是我國(guó)鋼鐵生產(chǎn)的主打產(chǎn)品，需求量很大。(4) 由于連鑄坯缺陷難以在線清理，煉鋼、連鑄工序必須具備無缺陷連鑄坯的生產(chǎn)技術(shù)。產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)[24]一般包括有品種(規(guī)格)標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)條件、試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)及交貨標(biāo)準(zhǔn)等方面的內(nèi)容。無論是厚板或薄板，其表面都不得有氣泡、結(jié)疤、拉裂、刮傷、折疊、裂縫、夾雜和壓入氧化鐵皮等表面缺陷，因?yàn)檫@些缺陷不僅損害板制件的外觀，而且往往破壞性能或成為產(chǎn)生破裂和銹蝕的主要原因，成為應(yīng)力集中的薄弱環(huán)節(jié)。對(duì)甲類鋼鋼板，則要求保證一定的強(qiáng)度和塑性。② 生產(chǎn)周期短。確定生產(chǎn)方案時(shí)應(yīng)考慮以下幾點(diǎn)：(1) 年產(chǎn)量的大小。同時(shí)軋制時(shí)間往往要比精軋機(jī)組的軋制時(shí)間少得多，亦即粗軋機(jī)的利用率不高。本設(shè)計(jì)采用半連續(xù)式工藝。壓縮調(diào)寬時(shí)，板坯變形可深入到板坯中部，局部變形得到緩解，狗骨形因此得到減弱，所以板坯變形均勻性得到提高，從而減少了板坯在隨后平軋時(shí)的回展，可以獲得很好的調(diào)寬效率。采用熱卷箱的效果：降低開軋溫度，精軋機(jī)組不用升速軋制，降低電能約10%，降低精軋機(jī)組功率約15%，大大減少了設(shè)備投資。100mm，可調(diào)輥凸度100～500μm，與彎輥裝置配合則有600μm 。(4) 邊部加熱器邊部加熱器的功能是將中間帶坯的邊部溫度補(bǔ)償?shù)脚c中部溫度一致。飛剪的類型很多，主要有圓盤式飛剪、雙滾筒式飛剪、曲柄連桿式飛剪，滾筒式飛剪，曲柄回轉(zhuǎn)杠杠式飛剪等。缺點(diǎn)：鋼板上下表面及整個(gè)冷卻區(qū)冷卻不均勻；可調(diào)節(jié)的冷卻速度范圍較小。料坯在爐底或在用水冷管支撐的滑軌上滑動(dòng)，在后一種情況下可對(duì)料坯實(shí)行上下兩面加熱。4 生產(chǎn)工藝流程 生產(chǎn)工藝流程框圖生產(chǎn)工藝流程是把產(chǎn)品生產(chǎn)工序按次序排列起來，它直接關(guān)系到整個(gè)設(shè)計(jì)能否滿足設(shè)計(jì)任務(wù)書的要求。板坯在E1 R1上軋制1～3道次后經(jīng)輥道送至 R2四輥可逆式粗軋機(jī)軋制1～3道次，軋成厚度40～60mm 的中間帶坯。作為熱軋廠發(fā)貨的鋼卷需經(jīng)成品卷取樣裝置抽樣檢查。(e) 異常板坯的判定與處理：檢查項(xiàng)目不合規(guī)定者視為異常板坯，返送回連鑄廠，作缺號(hào)處理。加熱速度應(yīng)根據(jù)某溫度范圍金屬的塑性和導(dǎo)熱性來確定。對(duì)于精軋機(jī)組采用一級(jí)加速的軋制方法。在帶鋼拋尾前，通過軋機(jī)物料跟蹤產(chǎn)生一個(gè)信號(hào)，開始連續(xù)減少活套的角度參考值，活套立即降低到軋線下面，原因是大的活套量可能會(huì)引起帶鋼進(jìn)入下一機(jī)架時(shí)產(chǎn)生折疊。 卷取制度(1) 卷取工藝制度[11](a) 對(duì)精軋來料的要求精軋操作要確保帶鋼頭部的平直度，避免帶鋼頭部浪形、軋破與甩尾現(xiàn)象。由軸體的柱塞推動(dòng)扇形塊使卷筒膨脹或收縮。當(dāng)合同完成后，則將數(shù)據(jù)定期傳給TLS。(c) 設(shè)備預(yù)防維修系統(tǒng)主要進(jìn)行設(shè)備薄弱環(huán)節(jié)的分析，指定維修工作計(jì)劃，管理設(shè)備數(shù)據(jù)，掌握備品，備件及其它的庫(kù)存情況。此時(shí)張力將達(dá)到完全張力的90%，在接下來的卷取過程中這個(gè)張力仍將保持。(b) 精軋機(jī)輸出輥道速度的設(shè)定根據(jù)帶鋼的厚度，采用不同的速度校正系數(shù)及超前率，確保帶鋼正常運(yùn)行。(c) 機(jī)架無負(fù)載，活套控制就被關(guān)斷，同時(shí)對(duì)位置控制器實(shí)際活套值必須設(shè)定為新的參考值，這樣防止活套產(chǎn)生進(jìn)一步的運(yùn)行。(4) 張力制度張力是連軋過程中最活躍的因素，軋制線線上能否進(jìn)行高水平的完成帶鋼的軋制過程，在于對(duì)張力的控制。第一個(gè)時(shí)期是在低溫帶加熱時(shí)期，這個(gè)時(shí)期由于金屬塑性和導(dǎo)熱性教差，容易造成金屬的外層溫差過大而導(dǎo)致熱應(yīng)力過大，很容易造成裂紋缺陷。溫度低于1050℃的板坯按順序送入保溫坑，在高溫連鑄坯供應(yīng)不足時(shí)按爐號(hào)順序循環(huán)裝入加熱爐。連鑄坯技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)如下[2]：(a) 外形和尺寸公差必須符合下列要求見下表41。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。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。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”。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。(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。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