【文章內(nèi)容簡介】 為寬厚板生產(chǎn)的主要工藝，是一項節(jié)約合金、簡化工序、節(jié)約能源消耗的先進(jìn)軋鋼技術(shù)，是生產(chǎn)高性能鋼材主要生產(chǎn)手段； (5) 我國各地采用附設(shè)立輥軋機的生產(chǎn)線越來越多，采用附設(shè)立輥軋機可以使板材在平面板形控制過程中減少切邊量，從而使成材率得到提高； (6) 在生產(chǎn)過程中實行控軋控冷，使熱矯直機能力加強，并采用組合式矯直機，使其矯直范圍擴(kuò)大； 銅陵學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計） (7) 冷床大 部分已采用步進(jìn)格板式和輥盤式，使鋼板下表面劃傷減少； (8) 采用超聲波探傷法檢查鋼板內(nèi)部缺陷； (9) 采用剪切線用滾切式雙邊剪和定尺剪 ,不但剪切質(zhì)量好，且生產(chǎn)率高，滿足了軋機能力的要求； (10) 在某些方面的工作已取消了人工操作，如成品鋼板的噴字、打印、貼標(biāo)等節(jié)約了人力資源及生產(chǎn)成本； (11) 軋制生產(chǎn)線自動化水平提高。 從上述分析可見，國內(nèi)外寬厚板生產(chǎn)技術(shù)正逐年完善，且有很大的進(jìn)步。目前，我國寬厚板軋機仍處于結(jié)構(gòu)調(diào)整寬，有的生產(chǎn)廠正在進(jìn)行改造，有的在完善后部精整工序，有的準(zhǔn)備淘汰。 國外 寬 厚板生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展 國外寬厚板生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展與國內(nèi)相比，還采用了以下先進(jìn)技術(shù) : (1) 采用板坯去毛刺機，保證了板坯質(zhì)量； (2) 采用去磁機，保證了低溫用鋼板性能； (3) 采用在線磨輥，減少了換輥次數(shù)； (4) 除鱗設(shè)備能力提高，提高了鐵皮清除能力； (5) 軋制產(chǎn)品種類增多，增添了錐形、梯形、圓形、差厚、差寬、防撓及帶肋等異形板生產(chǎn)； (6) 整個車間的檢測手段齊全，為實現(xiàn)自動化生產(chǎn)奠定了基礎(chǔ)。 目前，國外寬厚板生產(chǎn)和軋機建設(shè)已進(jìn)入一個穩(wěn)定時期，新建軋機廖廖可數(shù)，產(chǎn)量則有減無增，但品種增多，質(zhì)量提高， 成本下降，自動化程度越來越高。 陳志丹：新建年產(chǎn)量 140 萬噸寬厚板工藝設(shè)計 3 第二章 產(chǎn)品大綱與金屬平衡 產(chǎn)品大綱 設(shè)計年產(chǎn)量： 140 萬噸 產(chǎn)品規(guī)格： 6~1501200~60008000~16000mm3 鋼種：碳素板、容器板、船用板、建筑板、橋梁板、 低合金高強度板 原料： 150mm、 180mm、 200mm 厚的連鑄坯； 300mm 厚煅坯 最大單重：約 28 噸 產(chǎn)品方案見表 2表 22 表 21 按鋼種分類的產(chǎn)品大綱 品種名稱 代表鋼號 執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn) 年產(chǎn)量 /104t 百分比 /% 碳素板 Q195～ 275,SS330,SS400 GB/T700 30 容器板 16MnR,15MnVR,SCM V1～ V5 GB6654 30 船用板 A,B,D,E,A32,AH32～ AH40 GB712 20 橋梁板 Q235q～ Q370q,16Mnq GB/T714 20 低合金高強度板 Q295, Q345,Q390,A573,A633 GB1591 10 建筑板 A572,A573,A633,SN400A～ C YB4104 20 合計 140 100 銅陵學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計） 表 22 按厚度分類的產(chǎn)品大綱 金屬平衡 金屬平衡表見 23 表 23 金屬平衡表 品種 原料 成品 金屬消耗 厚 度 品 種 6～ 10 /mm 12～ 16 /mm 18～ 24 /mm 26～ 60 /mm 62～150/mm 合計 年產(chǎn)量 /104t 比例 /% 碳素板 4 6 10 6 4 30 容器板 10 4 3 10 3 30 船用板 6 4 3 5 2 20 橋梁板 4 3 2 6 5 20 低合金高強度板 6 2 2 4 6 20 建筑板 6 1 2 4 7 20 合計 年產(chǎn)量 /104t 36 20 22 35 27 140 比例 /% 25 100 陳志丹：新建年產(chǎn)量 140 萬噸寬厚板工藝設(shè)計 5 重量/104t 比例/% 重量/104t 成材率 /% 燒損 切損 軋廢 數(shù)量/104t 比例/% 數(shù)量/104t 比例/% 數(shù)量/104t 比例/% 碳素板 30 容器板 30 船用板 20 橋梁板 20 低合金高強度鋼 20 建筑板 20 合計 100 140 銅陵學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計） 第三章 生產(chǎn)工藝流程 寬厚板生產(chǎn)工藝流程如圖 31 所示。 圖 31 寬厚板生產(chǎn)工藝流程 坯料準(zhǔn)備：生 產(chǎn)板坯前選定適合生產(chǎn)此產(chǎn)品的的坯料，種類、形狀、尺寸及表面清理 ,為寬厚板生產(chǎn)提供合格的坯料，除特厚板用鋼錠外，一般均用連鑄坯。在連鑄車間經(jīng)火焰清理、標(biāo)記、測長、稱重后的合格連鑄板坯和表面質(zhì)量、內(nèi)部質(zhì)量合格的熱連鑄板坯由輥道運送到本廠板坯庫。 坯料在存放時有三種存放方式： （ 1） 熱的連鑄板坯可存放在保溫坑內(nèi)； （ 2） 當(dāng)連鑄機和熱軋機的生產(chǎn)計劃相匹配時，熱坯可以從來料輥道經(jīng)中間輥道直接送到加熱爐的裝料輥道進(jìn)行熱裝爐； （ 3） 如果技術(shù)比較成熟，熱坯也可以從來料輥道經(jīng)設(shè)在中間輥道上的邊部加熱器進(jìn)行加熱后直接送至軋機輥道進(jìn)行軋制。 在 鍛壓廠經(jīng)各道工序處理后的合格鍛坯用載重汽車運入本廠板坯庫，然后按要求進(jìn)行堆放。 根據(jù)生產(chǎn)產(chǎn)品的生產(chǎn)計劃要求，利用計算機程序?qū)x用板坯進(jìn)行最佳化處理，使板坯庫吊車以最小的工作量進(jìn)行裝爐操作，板坯由吊車吊到上料輥道按裝爐順序由輥道將板坯運到指定的加熱爐后，再用推鋼機將板坯推入步進(jìn)梁式加熱爐進(jìn)行加熱。 板坯在加熱爐內(nèi)加熱到 1100~1200℃ 后出爐，通過傳送輥道傳送至高壓水除鱗裝置，除掉氧化鐵皮后再送到指定輥道，用推床夾正后，送入四輥可逆粗軋機組進(jìn)行粗軋。縱軋、橫軋均在輥道上以旋轉(zhuǎn)形式來實現(xiàn)。 在粗軋機上獲得精軋 所需的鋼板寬度與厚度，送往 PC 精軋機上軋成所需要的鋼板尺寸，其終軋溫度不低于 800~850℃ 。 毛坯經(jīng)精軋機軋制成符合產(chǎn)品要求的成品毛坯后，送入十一輥熱矯直機進(jìn)行矯直，終矯溫度不低于 600℃ 。出矯直機后，進(jìn)入冷床進(jìn)行冷卻。當(dāng)鋼板冷至 100℃左右，下冷床進(jìn)行上表面檢查，檢查合格的板坯進(jìn)行在超聲波探傷；檢查不合格的鋼板在修磨輥道上進(jìn)行修磨。修磨合格后經(jīng)翻板送下一道工序進(jìn)行加工。 鋼板經(jīng)在線超聲波探傷后，送至雙邊剪進(jìn)行切邊，然后用切頭剪進(jìn)行切頭、取樣；厚度在 50mm 以上的鋼板翻板后經(jīng)探傷后送火焰切割區(qū)進(jìn)行 火焰切割。對于成品寬度在 2021mm 以下的鋼板采用剖分剪切，使軋機能力得到充分發(fā)揮，同時減少切邊損失，提高產(chǎn)品的成材率。然后由定尺剪根據(jù)產(chǎn)品規(guī)格進(jìn)行定尺剪切。 陳志丹：新建年產(chǎn)量 140 萬噸寬厚板工藝設(shè)計 7 需熱處理的鋼板由吊車吊到相應(yīng)輥道上，送人入熱處理爐進(jìn)行相應(yīng)的熱處理加工。再由矯直機進(jìn)行矯直，矯直后經(jīng)冷床冷卻，并對冷卻后的鋼板進(jìn)行下表面檢查，合格的鋼板由輸出輥道送至垛板機成垛，由吊車吊到成品庫堆放，上下表面檢查不合格的鋼板由吊車吊走進(jìn)行其他處理。需改尺的鋼板由布置在后面輸出輥道上的改尺剪進(jìn)行改尺，然后檢查、打印、收集入庫。 銅陵學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計） 第四章 軋機組成及年工 作小時 軋機型式 用于生產(chǎn)寬厚板的軋機有以下四種：二輥可逆式軋機、三輥勞特式軋機、四輥可逆式軋機和萬能式軋機。 二輥可逆式軋機 二輥可逆式軋機現(xiàn)在多用直流電機驅(qū)動，采用可逆調(diào)速軋制，利用上輥進(jìn)行壓下量調(diào)整，得到每道次的壓下量。 優(yōu)點： a、可以低速咬鋼、高速軋鋼； b、具有咬入角大，壓下量大，產(chǎn)量高的優(yōu)點； c、投資少，機械設(shè)備簡單； d、上輥抬起高度大，軋件重量不受限制，原料適應(yīng)性強，既可軋制鋼錠，也可軋制鋼坯。 缺點：二輥軋機的輥系剛度較差，鋼板厚度公差大。故一般只適用于生產(chǎn)厚規(guī)格的鋼板，而更多的是用作雙機布置中的粗軋機座。 三輥勞特式軋機 三輥勞特式軋機專門用于寬厚板生產(chǎn)。這類軋機是由上下兩個大直徑輥和中間一個小直徑輥所組成，上下輥由交流電機經(jīng)減速機、齒輪座帶動，為主動輥；而中輥可沉降，為從動輥，靠上下輥摩擦帶動。軋制過程由軋機的兩個動作完成的，利用中輥升降和升降臺實現(xiàn)軋件的往返軋制，無需軋輥正反轉(zhuǎn)：利用上輥進(jìn)行壓下量調(diào)整，得到每道次的壓下量。 優(yōu)點： a、采用交流電動機傳動，造價低； b、中輥直徑小，顯著降低軋制力和消耗，鋼板延展更容易； c、建廠快，軋機輥系剛度 比二輥可逆式大，因而生產(chǎn)的鋼板精度也高些。 缺點： a、該類軋機由于中輥直徑小，從動，軋制速度不能調(diào)節(jié)，因而咬入能力較弱； b、采用角軋法軋制，不利于板型控制； c、軋機前后裝有升降臺，限制原料重量，不適軋制厚鋼板，成材率低； d、軋機輥系的剛度還不夠大，厚度偏差大，因此產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量都不能滿足工業(yè)發(fā)展的需要，現(xiàn)已大部分被淘汰。 四輥可逆式軋機 四輥可逆式軋機是由一對小直徑工作輥和一對大直徑支撐輥組成，由直流電機驅(qū)動工作輥。 優(yōu)點： a、它具有二輥可逆軋機生產(chǎn)靈活的優(yōu) 點； 陳志丹：新建年產(chǎn)量 140 萬噸寬厚板工藝設(shè)計 9 b、支撐輥使軋機輥系的剛度增大，產(chǎn)品精度高，軋制規(guī)格范圍廣，有利于軋制薄而寬的寬厚板； c、因為工作輥直徑小，使得在相同軋制壓力下能有更大的壓下量，提高了產(chǎn)量，因此生產(chǎn)能力大。 缺點：采用大功率直流電機，軋機設(shè)備復(fù)雜，和二輥可逆式軋機相比如果軋機開口度相同，四輥可逆式軋機將要有更高的廠房，這些都增大了投資。 這種軋機生產(chǎn)的鋼板質(zhì)量好，目前已成為寬厚板生產(chǎn)的只要機型，故本設(shè)計的生產(chǎn)車間中粗軋、精軋均選用此機型。 萬能式軋機 萬能式軋機是一種在四輥（或二輥）可逆軋機的一側(cè)或兩側(cè)帶有立輥的軋機。萬 能軋機是用來生產(chǎn)齊邊鋼板，以提高成材率的。但實踐證明立輥軋邊只在寬厚比 (B/H)小于 60~70 才能起作用，而當(dāng) B/H 大于 70 時應(yīng)用立輥軋邊很容易產(chǎn)生縱向彎曲，不僅起不到齊邊作用反而使操作復(fù)雜，容易造成事故。并且立輥與水平輥要實現(xiàn)同步運行還會增加電器設(shè)備和操作的復(fù)雜性?，F(xiàn)已淘汰。但近來又在積極進(jìn)行開發(fā)研究，在軋機上安裝防彎輥和狗骨輥以達(dá)到防彎控彎的目的。 在板形控制方面， PC 軋機因其板形控制能力強，輥形簡單等優(yōu)點而被廣泛應(yīng)用，但投資大、需要止推裝置，一般只用與精軋機上。 軋機主要參數(shù)的確定 軋機允許軋制力的確定 根據(jù) P= maxB BP （式 41） 式中： maxB ——成品的最大寬度， mm。 BP ——單位寬度上的軋制壓力， KN/mm。一般取 BP =18~20KN/mm。 本設(shè)計取 BP =20KN/mm，由 maxB =6000mm， 則 P =120MN。最終取P =130MN。 軋輥主要參數(shù)的確定 及 主電機型式的選擇 軋輥材質(zhì)及軋輥軸承的確定 本設(shè)計四輥軋機工作輥和支撐輥的材質(zhì)均選用合金鍛鋼，當(dāng)強度限b? =700~750MPa 時，許用應(yīng)力為 gbR =140~150MPa。 本設(shè)計工作輥軸承為四列圓錐滾動軸承；支撐輥軸承為動靜壓油膜滑動軸承。 工作輥輥身長度的確定 工作輥輥身長度 gL 為 gL = maxB +a （式 42） 式中： maxB ——軋機所能軋制的最大板寬，本設(shè)計 maxB =6000mm。 a ——軋輥長度余量， a=200mm ~400mm,取 a =300mm。 故 gL =6300mm。 銅陵學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計） 工作輥直徑的確定 工作輥輥身長度 gL 與其軋輥直徑 gD 的關(guān)系是 gL / gD =~ (式 43) 則 gD =6300/(~)=1400~1969mm 取工作輥直徑 gD =1500mm。 支撐輥直徑的確定 支撐輥軋輥直徑 zD 與工作輥軋輥直徑 gD 的關(guān)系是 zD / gD =~ (式 44) 則 zD =（ ~） 1500=2400~3000mm 取支撐輥直徑 zD =2600mm。 支撐輥輥身長度的確定 支撐輥輥身長度 zL 與其軋輥直徑 zD 的關(guān)系是 zL / zD =~ (式 45) 則