【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 而不是為了加熱。其次常規(guī)熱軋通過再結(jié)晶來細(xì)化奧氏體晶粒，但再加熱前的冷卻使部分合金元素隨碳化物氮化物析出，再次加熱只有有限的部分能溶解，損失了一部分可強(qiáng)化細(xì)晶的奧氏體晶粒。短流程由于采用快冷是的合金元素固溶在其中進(jìn)行強(qiáng)化。(1）薄板坯連鑄連軋的優(yōu)點(diǎn)① 工藝簡(jiǎn)化、設(shè)備減少、生產(chǎn)線短，從而大幅度降低了基本建設(shè)投資，使得噸鋼投資下降19%～34%。② 生產(chǎn)周期短。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。③ 成材率提高約2%～3%，能耗降低約20%，從而降低了生產(chǎn)成本，使噸鋼成本降低。（2）薄板坯連鑄連軋的不足[2] ① 短流程(薄板坯連鑄連軋)的產(chǎn)品范圍比常規(guī)的窄。CSP原料的厚度不超過100mm, 通常產(chǎn)品厚度最好在10mm以下。，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了短流程。② CSP生產(chǎn)的大部分是低附加值產(chǎn)品。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。③ 短流程的產(chǎn)量低于常規(guī)軋制。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。④ 短流程成本低。工藝流程緊湊、簡(jiǎn)化、投資成本低、能源消耗低。⑤ 常規(guī)熱連軋帶鋼生產(chǎn)工藝，通常采用200~280mm厚的厚板坯，由冷坯或熱坯裝入板坯加熱爐中加熱，由粗軋和精軋軋制后出成品。⑥ 板坯厚度200mm以上，~9m（），具有一定容量的板坯庫，有加熱爐區(qū)（一臺(tái)或多臺(tái)步進(jìn)式加熱爐），具有粗軋區(qū)，后接精軋機(jī)組及地下卷取機(jī)（一臺(tái)到多臺(tái)）的生產(chǎn)線。⑦ 連鑄能力與連軋能力匹配上還不可能與常規(guī)工藝生產(chǎn)規(guī)模相比；在所生產(chǎn)的鋼種上和產(chǎn)品質(zhì)量上，還是常規(guī)略勝一籌；薄板坯連鑄連軋可以覆蓋大多數(shù)熱軋帶鋼的品種范圍，但是一些高性能要求和高附加值的品種還不能生產(chǎn)，目前的薄板坯技術(shù)可以生產(chǎn)約70%的傳統(tǒng)熱帶可生產(chǎn)的鋼種。生產(chǎn)方案的選擇與設(shè)備的選擇密切相關(guān)。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。產(chǎn)量不僅決定工藝過程的特點(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。（2）投資、建設(shè)速度、機(jī)械化和自動(dòng)化程度、勞動(dòng)條件、工人與管理售貨員的數(shù)量以及將來的發(fā)展。根據(jù)以上分析，再結(jié)合實(shí)際，本設(shè)計(jì)采用常規(guī)熱軋工藝。主要原因如下：(1) 生產(chǎn)規(guī)模：本設(shè)計(jì)鋼板帶材年產(chǎn)量為366萬噸，目前薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)量還難達(dá)到。(2) 產(chǎn)品定位：考慮到本設(shè)計(jì)車間的將來發(fā)展，以后需要生產(chǎn)的產(chǎn)品可能為轎車用板、高韌性管線鋼、造船和橋梁用高強(qiáng)度鋼等。產(chǎn)品品種較多，像轎車用板等表面質(zhì)量要求較高。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。(3) 產(chǎn)品性能：常規(guī)熱連軋所用板坯常為200~300mm,而薄板坯連鑄連軋一般為50~100mm。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。鑒于以上原因，本設(shè)計(jì)采用常規(guī)熱連軋工藝。 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。本設(shè)計(jì)采用半連續(xù)式、雙機(jī)架粗軋機(jī)布置方案[1]。（1）全連續(xù)式軋機(jī)： 指軋件自始至終沒有逆向軋制道次。其粗軋機(jī)由5～6個(gè)機(jī)架組成，軋件沿一個(gè)方向連續(xù)軋制，每架軋制一道，采用交流電機(jī)傳動(dòng)。雖然全連續(xù)式布置操作簡(jiǎn)單，生產(chǎn)能力大，但是粗軋機(jī)架多，各機(jī)架間距離長(zhǎng)，因而軋制線很長(zhǎng)，廠房長(zhǎng)度增加。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。（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。粗軋機(jī)組由兩架軋機(jī)組成，既生產(chǎn)板卷，又生產(chǎn)中厚板。（3）3/4連續(xù)式：粗軋機(jī)組1～2架可逆式軋機(jī)，數(shù)量由六架縮減為四架?？赡媸杰垯C(jī)可放在第二架，也可放在第一架。優(yōu)點(diǎn)：兼有全連續(xù)式粗軋機(jī)的優(yōu)點(diǎn)，克服了其缺點(diǎn)，與其相比有生產(chǎn)線短、占地少、設(shè)備少、投資省、對(duì)板坯厚度范圍的適應(yīng)性好等優(yōu)點(diǎn)，且生產(chǎn)能力也不低，適應(yīng)于多品種的熱軋帶鋼的生產(chǎn)。缺點(diǎn)：可逆式機(jī)架的操作維修要復(fù)雜些，耗電量大。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366萬噸的生產(chǎn)要求。圖31全連續(xù)式粗軋機(jī)的布置形式圖32 3/4連續(xù)式粗軋機(jī)的布置形式半連續(xù)式粗軋機(jī)常見的幾種布置形式如下：a) 由一架四輥可逆式軋機(jī)組成；b) 由一架二輥可逆式和一架四輥可逆式軋機(jī)組成；c) 由二架四輥可逆式軋機(jī)組成。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)備的選擇軋鋼機(jī)是完成金屬軋制變形的主要設(shè)備[26]，是代表車間生產(chǎn)技術(shù)水平、區(qū)別于其它車間類型的關(guān)鍵。因此，軋鋼車間選擇的是否合理對(duì)車間生產(chǎn)具有非常重要的作用。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。對(duì)軋鋼車間工藝設(shè)計(jì)而言，軋鋼機(jī)選擇的內(nèi)容是：確定軋機(jī)的結(jié)構(gòu)型式，確定其主要參數(shù)，選用軋機(jī)機(jī)架數(shù)即布置形式。在選擇軋鋼機(jī)時(shí)，一般要注意，考慮下列原則：（1）在滿足產(chǎn)品方案的前提下，使軋機(jī)組成合理，布置緊湊；（2）有較高的生產(chǎn)率和設(shè)備利用系數(shù)；（3）保證獲得良好的產(chǎn)品，并考慮到生產(chǎn)新產(chǎn)品的可能；（4）有利于軋機(jī)的機(jī)械化，自動(dòng)化的實(shí)現(xiàn)，有助于工人的勞動(dòng)條件改善；（5）軋機(jī)結(jié)構(gòu)型式先進(jìn)合理，制造容易，操作簡(jiǎn)單，維修方便；（6）備品備件更換容易，并利于實(shí)現(xiàn)備品備件的標(biāo)準(zhǔn)化；（7）有良好的綜合經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)。目前，由于機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展，軋鋼生產(chǎn)的日益進(jìn)步，現(xiàn)在的主要軋機(jī)除去一些特殊用途外，基本上都已經(jīng)趨于系列化，標(biāo)準(zhǔn)化了。為我們選用軋機(jī)進(jìn)行生產(chǎn)提供了方便的條件。本設(shè)計(jì)采用半連續(xù)式工藝。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。根據(jù)本車間生產(chǎn)情況及現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際狀況，粗軋階段選用兩臺(tái)帶立輥的四輥可逆式軋機(jī)。立輥軋機(jī)的作用是軋邊，限制寬展，同時(shí)破碎軋件表面的氧化鐵皮。四輥可逆式粗軋機(jī)既可滿足板坯精度高的要求，又可保證足夠的壓下量及較好的板形。剛出加熱爐的板坯在粗軋機(jī)組前幾個(gè)道次的軋制，因溫度較高，有利于實(shí)現(xiàn)大的壓下量，這就需要軋輥具有較大的咬入角；后幾個(gè)道次的軋制，需要為精軋機(jī)輸送厚度均勻的中間坯。采用雙四輥可逆式粗軋機(jī)組的原因：采用二輥式的工作輥直徑大，具有大的咬入角，可實(shí)現(xiàn)大的壓下量。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。兩架四輥可逆式粗軋機(jī)組（半連續(xù)式粗軋機(jī)組）的優(yōu)點(diǎn)：具有設(shè)備少,生產(chǎn)線短、占地面積小、投資省等特點(diǎn)與精軋機(jī)組的能力匹配較靈活，對(duì)多品種的生產(chǎn)也有利。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)生較大的魚尾；而側(cè)壓機(jī)邊部凸出量較小，水平軋制后產(chǎn)生的魚尾較小，甚至無，因此可減少切損，提高成材率。與立輥調(diào)寬相比，壓力機(jī)調(diào)寬具有明顯的優(yōu)越性，即：① 提高了熱軋帶鋼軋機(jī)的成材率。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。與立輥軋制調(diào)寬相比，在相同的壓下量條件下，調(diào)寬壓力機(jī)的切頭損失大幅度減小，從而提高了成材率。② 調(diào)寬能力大。現(xiàn)代化的調(diào)寬壓力機(jī)最大側(cè)壓量可達(dá)350mm，所以只需要幾種連鑄板坯規(guī)格即可滿足用戶需求，大大減輕了連鑄變寬的負(fù)擔(dān)，提高了連鑄機(jī)的生產(chǎn)率和連鑄坯質(zhì)量，同時(shí)也提高了板坯的熱裝率和熱裝溫度。③ 提高了調(diào)寬效率。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。④ 提高了寬度精度。由于調(diào)寬時(shí)板坯寬度由壓力機(jī)錘頭能夠得到精確控制，所以可得到比立輥軋機(jī)更高的目標(biāo)寬度精度。綜合以上原因，此車間選用定寬壓力機(jī)。保溫裝置位于精軋和粗軋之間，用于改善中間坯溫度均勻性和減少帶坯頭尾溫差改善中間坯溫度均勻性和減少頭尾溫差，使帶坯全長(zhǎng)溫度較為均勻。 粗軋機(jī)出口設(shè)置熱板卷箱是減少帶坯溫降的一個(gè)有效方法，并且還具有以下優(yōu)點(diǎn)：使帶坯全長(zhǎng)溫度較為均勻，進(jìn)一步消除水??；有利于二次氧化鐵皮的消除，提高產(chǎn)品表面質(zhì)量。原由：① 粗軋機(jī)出口中間坯長(zhǎng)度可達(dá)100m，為減少頭尾溫差，設(shè)保溫罩。 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。熱卷箱布置在粗軋機(jī)之后，飛剪機(jī)之前。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。② 均溫：帶坯頭尾交換，使尾部處于板卷中心，可保持幾乎恒定的溫度分布。精軋機(jī)不用升溫軋制，電力消耗降低約10％。③ 提高成材率：可使處理事故時(shí)間增長(zhǎng)到8～9min，熱卷箱起到了中間坯料的貯存于緩沖作用，并可增大卷重。④ 改善產(chǎn)品質(zhì)量，擴(kuò)大可軋品種范圍。⑤ 可縮短車間長(zhǎng)度，節(jié)省輸送輥道，減少投資等。⑥ 熱卷箱與中間坯切頭剪斷機(jī)、焊接機(jī)聯(lián)合使用，可實(shí)現(xiàn)熱帶鋼全連續(xù)無頭軋制或半無頭軋制，~％，生產(chǎn)率提高20％。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。 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。它的設(shè)備主要包括切頭飛剪前輥道、切頭飛剪導(dǎo)板、切頭飛剪測(cè)速裝置、邊部加熱器、切頭飛剪及切頭收集裝置、精軋除磷箱、精軋前立輥軋機(jī)、精軋機(jī)、活套裝置、精軋機(jī)進(jìn)出口導(dǎo)板、精軋機(jī)除塵裝置、精軋機(jī)換輥裝置等。（1）精軋機(jī)選型目前世界上高精度軋機(jī)以PC軋機(jī)、HC軋機(jī)和CVC軋機(jī)應(yīng)用最多。① PC軋機(jī)PC 軋機(jī)目前已成為當(dāng)前發(fā)展最快的板形控制技術(shù)，其工作原理是通過改變交叉角的大小改變軋輥的等效凸度來控制板形和凸度，它的主要優(yōu)點(diǎn)是[5]：（a) 凸度控制范圍大，精度高；（b) 輥形曲線簡(jiǎn)單，軋輥管理簡(jiǎn)化；（c) 輥頸強(qiáng)度不受限制，軋制能力得到提高（減少軋制道次）；（d) PC軋機(jī)和在線磨輥裝置配合使用，具有控制板凸度能力和局部高點(diǎn)，延長(zhǎng)輥?zhàn)邮褂弥芷?。其缺點(diǎn)是：（a) 結(jié)構(gòu)復(fù)雜，維修量大；（b) 存在軸向力和無法避免軋輥磨損造成的局部高點(diǎn)。 ② HC軋機(jī)HC是英文High Control Mill的簡(jiǎn)稱。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。目前這種新型軋機(jī)已廣泛用于冷軋、熱軋及平整機(jī)生產(chǎn)中。 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)。其工作輥（WR）磨成S 型，上下兩根軋輥180o對(duì)稱擺放，以便形成對(duì)稱的輥縫，軋輥的相對(duì)竄動(dòng)形成連續(xù)變化凸度（CVC），它的優(yōu)點(diǎn)是[5]：（a) 操作簡(jiǎn)便；（b) 機(jī)器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易改造；（c) 換輥方便，完成一次換輥操作只需幾分鐘；（d) 板凸度控制能力強(qiáng)，工作輥軸向移動(dòng)177。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。實(shí)際上CVC軋機(jī)的軋輥調(diào)整機(jī)構(gòu)可以稱為輥縫萬能調(diào)整機(jī)構(gòu)。CVC軋機(jī)的缺點(diǎn)是：（a) 易蛇形；（b) 軋輥形狀特殊，磨削困難。CVC軋機(jī)與PC軋機(jī)的比較 ① 調(diào)節(jié)范圍：PC軋機(jī)軋輥交叉角為1176。時(shí)，軋輥凸度可達(dá)1000μm；CVC軋機(jī)工作輥軸向移動(dòng)177。100mm，可調(diào)輥凸度100～500μm，與彎輥裝置配合則有600μm 。 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]。 ③ 軸向力：PC軋機(jī)軸向力很大，這亦是限制交叉角進(jìn)一步加大的主要因素。PC軋機(jī)的軸向力最大可達(dá)軋制力的10%，為2000KN，而CVC軋機(jī)一般僅為200KN左右[14]。④ 彎輥力：PC軋機(jī)軋輥交叉，限制了彎輥力的加大，一般最大為800～1000KN，而CVC軋機(jī)彎輥力可以加大到1500KN甚至2000KN。另外，PC軋機(jī)軋輥交叉點(diǎn)與軋制寬度中心線重合難，軋件亦跑偏。當(dāng)然，CVC軋機(jī)亦有其缺點(diǎn)：譬如CVC軋輥曲線易被磨損破壞，輥間接觸應(yīng)力分布呈S形使支撐輥和工作輥磨損嚴(yán)重不均，降低了軋輥的壽命[15]。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。CVCplus是在CVC技術(shù)上的改進(jìn)，該技術(shù)與WRB技術(shù)相結(jié)合，可完成大范圍的糾偏，有效地?cái)U(kuò)展了CVC系統(tǒng)對(duì)板形的調(diào)整能力，特別是半無頭軋制中需動(dòng)態(tài)改變輥型凸度時(shí)，該系統(tǒng)可提高板帶凸度和實(shí)現(xiàn)最佳的軋件平直度。另外，CVCplus軋機(jī)可以實(shí)現(xiàn)帶負(fù)荷竄輥，并通過軋輥橫移策略提高軋輥壽命。根據(jù)以上對(duì)比分析并參照馬鋼2250熱軋生產(chǎn)線，本設(shè)計(jì)中的精軋機(jī)組方案選用CVC軋機(jī)。 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。7個(gè)機(jī)架均配有彎輥裝置，均為全液壓壓下AGC。（3）精軋機(jī)前立輥軋機(jī)F1E精軋機(jī)前立輥軋機(jī)附著在F1精軋機(jī)前面，他的主要功能是進(jìn)一步控制帶鋼寬度。該軋機(jī)具有一定的控寬能力。該軋機(jī)上配有AWC的反饋功能，前饋功能。（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。帶坯在軋制過程中。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)軋輥嚴(yán)重的不均勻磨損。其功能是：將邊部溫度加熱補(bǔ)償?shù)脚c中部溫度一致。邊部25mm處可提高溫升50℃。邊部加熱器主要由中頻感應(yīng)頭和感應(yīng)頭位置設(shè)定裝置組成。邊部加熱器從其發(fā)展史上看,有U形和C形兩種結(jié)構(gòu)。C形加熱器以其在大間隙時(shí)