【文章內(nèi)容簡介】 發(fā)達(dá)國家 約占軋鋼 鋼材 總產(chǎn)量 的 60%。熱軋板帶鋼 廣泛用于船舶 、 鍋爐 、 容器 、 汽車 、 航空 、 鐵路車輛 、 橋梁 、 機(jī)械 制造、 建筑材料 、軍事等方面，還用作 冷軋 板帶、 焊接 鋼管 、 冷彎型鋼 的原料。熱軋板帶鋼的生產(chǎn)，從板坯裝爐加熱、粗 軋、精軋、帶鋼冷卻、卷取成卷直至鋼卷從 軋制線 輸出，全部在連續(xù)生產(chǎn)線上進(jìn)行。鋼卷收集在中間 倉庫 堆存冷卻。供冷軋用鋼卷，一般是采用地下鋼卷運(yùn)輸鏈直 接由軋制線 輸送 到冷軋車間。一部分鋼卷可在熱軋車間剪成鋼板、或縱切成窄鋼卷或分卷或 平整分卷為 重量 較輕的鋼卷。 熱軋板帶鋼的主要生產(chǎn)方式 行星軋機(jī) 由一個(gè)或兩個(gè)支持輥和圍繞支持輥四周的許多行星輥（工作軋輥）組成的軋機(jī)。支持輥為傳動(dòng)輥，按軋機(jī)方向旋轉(zhuǎn)，行星輥除按反軋制方向“自轉(zhuǎn)”外，還圍繞支持輥的轉(zhuǎn)動(dòng)方向“公轉(zhuǎn)”。行星輥在軋制時(shí)無咬入能力，坯料須藉送料機(jī)推力送入，所以行星軋機(jī)機(jī)組包括送料機(jī)。行星輥相繼通過坯料變形區(qū)，似軋似鍛周期性地壓縮坯料。雖然每個(gè)行星輥壓下量很小，但每秒 內(nèi)通過變形區(qū)的行星輥多達(dá) 100 對(duì) ,所以軋制一道的壓下率可達(dá)到 90%以上。由于工作軋輥輥徑很小，所以軋制壓力低于同樣壓下率的其他軋機(jī)。由于軋輥多次壓下累積的結(jié)果，帶材上出現(xiàn)波紋，需在平整機(jī)上平整消除，所以行星軋機(jī)機(jī)組包括平整機(jī)。 疊軋 將幾層鋼板疊在一起 ,用二輥軋機(jī)熱軋成薄于 2mm 的薄板的工藝。 18 世紀(jì)初，西歐就開始用熱疊軋法軋制小塊薄鋼板。直到 20 世紀(jì)初，大部熱軋薄鋼板都用此法軋制。有粗軋和精軋兩工序 ,最初在單架二輥機(jī)上進(jìn)行 ,以后分別在兩架軋機(jī)上進(jìn)行。也有用一架三輥勞特式軋機(jī)進(jìn)行粗軋，產(chǎn)品供 給兩架二輥軋機(jī)精軋。疊軋法可生產(chǎn)厚 ～，寬 750～ 1000mm，長 三輥式行星軋機(jī)和專門生產(chǎn)小鋼坯的萬能式行星軋機(jī)，并同焊管機(jī)組和連鑄機(jī)配合成聯(lián) 1500～ 20xxmm的熱軋薄鋼板，也可生產(chǎn)厚 2～ 4mm熱軋鋼板。產(chǎn)品主要有屋面板、酸洗板、鍍鋅板、搪瓷用鋼板、油桶用薄板和硅鋼片；此法也可生產(chǎn)不銹耐酸鋼板和耐熱鋼板等。 疊軋薄板生產(chǎn)規(guī)模小，投資少，建設(shè)快；軋機(jī)的結(jié)構(gòu)簡單，為下輥單輥傳動(dòng)，不用齒輪機(jī)座。但缺點(diǎn)很多，高溫疊軋容易產(chǎn)生疊層間粘結(jié)，廢品量大；軋速低，熱軋件薄而冷卻快，又不能對(duì)軋輥進(jìn)行冷 卻；采用溫度在 400～ 500℃的熱輥軋制，使生產(chǎn)難于準(zhǔn)確控制，軋輥消耗量也很大；軋輥軸承需用瀝青潤滑，油煙很大，污染環(huán)境。此外，勞武漢科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 年產(chǎn) 400 萬噸熱連軋帶鋼車間工藝設(shè)計(jì) 2 動(dòng)生產(chǎn)率低，勞動(dòng)強(qiáng)度高，操作條件惡劣；金屬切損和燒損高，產(chǎn)品質(zhì)量和尺寸精度低。一些工業(yè)發(fā)達(dá)國家已不再采用此法。 爐卷軋機(jī) 爐卷軋機(jī)技術(shù)，代表了當(dāng)前爐卷軋機(jī)的最高新水平。其在軋機(jī)產(chǎn)品中具有多重優(yōu)點(diǎn)為一方面可以滿足中厚板軋制到帶鋼鋼卷軋制的厚度變化，另一方面又能滿足不同材料的軋制需求，如低碳鋼、高強(qiáng)度鋼、不銹鋼板等。是一種產(chǎn)品規(guī)格變化靈活、適應(yīng)性廣的產(chǎn)品。 通過多年實(shí)踐 經(jīng)驗(yàn)的積累，北京蒂本斯可為客戶提供成熟可靠的爐卷軋機(jī)，該產(chǎn)品在生產(chǎn)工藝、機(jī)械設(shè)計(jì)、液壓系統(tǒng)、電氣和自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)和制造方面，都達(dá)到了世界一流的水平。 熱連軋 用連鑄板坯作原料，經(jīng)步進(jìn)式加熱爐加熱，高壓水除鱗后進(jìn)入粗軋機(jī)，粗軋料經(jīng)切頭、尾、再進(jìn)入精軋機(jī)，實(shí)施計(jì)算機(jī)控制軋制，終軋后即經(jīng)過層流冷卻（計(jì)算機(jī)控制冷卻速率）和卷取機(jī)卷取、成為直發(fā)卷。 20 世紀(jì) 60 年代以來由于可控硅供電電氣傳動(dòng)及計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制等新技術(shù)的發(fā)展，液壓傳動(dòng)、升速軋制、層流冷卻等新技術(shù)的發(fā)展，熱連軋發(fā)展更為迅速?，F(xiàn)代熱連軋發(fā) 展趨勢和特點(diǎn)是為 (1)為了提高產(chǎn)量而不斷提高速度，加大卷重和主電機(jī)容量、增加軋機(jī)架數(shù)和軋輥尺寸、采用快速換輥機(jī)換剪刃裝置等，使軋制速度普遍超過 15～ 20m/s，甚至高達(dá) 30 m/s 以上，卷重達(dá) 45t 以上，產(chǎn)品厚度擴(kuò)大到 ～ 25mm，年產(chǎn)可達(dá) 300～ 600 萬噸。但到最近，大廠追求產(chǎn)量的勢頭已見停滯，而轉(zhuǎn)向節(jié)約能耗和提高質(zhì)量方向發(fā)展。（ 2）當(dāng)前降低成本，提經(jīng)濟(jì)效益，節(jié)約能耗，提高成材率成為關(guān)鍵問題，為此而迅速發(fā)展開發(fā)了一系列新工藝新技術(shù)。突出的是普遍采用連鑄坯及熱裝和直接軋制工藝、無頭軋制工藝、低溫加熱軋制 、熱卷取箱和熱軋工藝潤滑及車間布置革新等。（ 3）為了提高質(zhì)量而采用高度自動(dòng)化和全面計(jì)算機(jī)控制，采用各種 AGC 系統(tǒng)和液壓控制技術(shù)，開發(fā)各種控制板形的新技術(shù)和信軋機(jī)，利用升速軋制和層流冷卻以控制鋼板溫度與性能。使厚度精度由過去人工控制的177。 提高到 ，終軋和卷取溫度控制在177。 15℃以內(nèi)。在工業(yè)發(fā)達(dá)國家中，熱連軋帶鋼已占板帶鋼總量的80%左右，占鋼材總產(chǎn)量的 50%以上，因而在現(xiàn)代軋鋼生產(chǎn)中占著統(tǒng)治。 薄板坯連鑄連軋 SMS 公司的薄板坯連鑄連軋工藝中，出連鑄機(jī)的薄板坯厚度一般在 50mm 以上，這樣厚的板坯不僅要增加精軋的壓縮率和精軋機(jī)設(shè)備，而且由于難以熱卷取而只能放長條輸送保溫，大大增加了輸送保溫的設(shè)備和操作困難，并且使板坯氧化皮損失和散熱損失成倍增長。因此，從連鑄連軋工藝要求出連鑄機(jī)的薄板坯厚度還應(yīng)繼續(xù)減小，最好小到 10～20mm，則一出連鑄機(jī)便可進(jìn)行熱卷取 (見帶卷箱保溫 )，然后成卷保溫輸送至精軋機(jī)組軋武漢科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 年產(chǎn) 400 萬噸熱連軋帶鋼車間工藝設(shè)計(jì) 3 制成材，這樣其經(jīng)濟(jì)效益將更為顯著。為此， MDH 公司開發(fā)的薄板坯連續(xù)鑄軋技術(shù)可以鑄軋出厚度在 15mm 以下的適于熱卷取的板卷。該項(xiàng)技術(shù)的主要特點(diǎn)不僅在于采用直弧式結(jié)晶器，還在于連鑄的同時(shí) 可進(jìn)行連續(xù)鑄軋減薄。該公司于 1987 年 9 月在杜伊斯堡 胡金根的曼內(nèi)斯曼鋼廠經(jīng)改造后的超低壓頭板坯連鑄機(jī)上試驗(yàn)該項(xiàng)技術(shù)成功后，連續(xù)鑄軋出了各類鋼種、不同規(guī)格的薄板坯。試驗(yàn)生產(chǎn)結(jié)果表明，此項(xiàng)薄板坯連鑄技術(shù)與最佳軋制工藝相配合，不但降低了投資與生產(chǎn)成本，而且使產(chǎn)品質(zhì)量性能也大為改善，并可由連鑄機(jī)直接生產(chǎn)合格的成品厚板 。 指定產(chǎn)品 同類產(chǎn)品 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的指定產(chǎn)品是深沖用熱軋板帶鋼，產(chǎn)品尺寸是 1250 L，牌號(hào)是WY08AlA,這是屬于低碳鋁鎮(zhèn)靜鋼冷軋薄板，是汽車制造業(yè)的主要材料，同 類的產(chǎn)品有武鋼的 WY08Al、鞍鋼的 08Al 和 K08Al 等薄板，在國內(nèi)應(yīng)用非常廣泛。 產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn) 該產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)使武標(biāo)（熱） 178和 GB521385，其中武鋼的具體標(biāo)準(zhǔn)見表 。 表 指定產(chǎn)品的執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn) 牌號(hào) WY08A1A 產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn) GB52138武技規(guī)（熱） 178 規(guī)格（ mm） ～ *650～ 1550*C 加 熱 加熱 溫度 (℃ ) 1200177。 30 加熱 質(zhì)量 同坯溫差 (℃ ) 水管黑印 (℃ ) ≤ 50 ≤ 35 軋制及卷取 粗 軋 除 鱗 VSB R1 R2 入口側(cè) R2 出口側(cè) R3 R4 精 軋 除 鱗 1 2 3 奇道次 偶道次 奇道次 偶道次 ON ON ON OFF OFF ON ON ON ON ON ON 溫度(℃ ) FT7:860177。 30 CT:570177。 30（ 08A1） 550177。 30 (08A1A) 冷卻方式 后段冷卻 厚度控制 在軋制時(shí)，兩臺(tái) X測厚儀同時(shí)在線工作，如果兩臺(tái)測厚儀之間 的誤差大于 時(shí)應(yīng)及時(shí)處理 寬度 (mm) 凸度 (mm) 武漢科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 年產(chǎn) 400 萬噸熱連軋帶鋼車間工藝設(shè)計(jì) 4 精整 凸度 楔形 （ mm） ≤ 浪 高 (mm) ≤ 40 1200 ≤ ≥ 1200 ≤ 用途 該產(chǎn)品的用途主要是用于制造汽車板、家電和建筑行業(yè)。 武漢科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 年產(chǎn) 400 萬噸熱連軋帶鋼車間工藝設(shè)計(jì) 5 2 產(chǎn)品方案的確定 原料來源 本設(shè)計(jì)所有產(chǎn)品的原料均采用連鑄坯，并且以熱裝熱送的方式將連鑄坯送到車間的坯料庫。在熱狀態(tài)下，合格的連鑄坯經(jīng)過描號(hào)后用吊車吊上保溫車，每個(gè)保溫車有一個(gè)保溫罩，以保持坯料的溫度。流程圖如下為 連鑄坯 熱送 板坯庫存 熱裝 軋制 冷送 冷 裝 圖 軋制流程圖 主要成品規(guī)格 (1) 熱軋帶卷為厚度為 ～ ；寬度為 500～ 1550mm；內(nèi)徑為 760mm；外徑為 1000～ 20xxmm；重量為最大 30000kg；單位寬度重量為 。 (2) 成品板材為厚度為 ～ ；寬度為 620～ 1550mm；長度為 20xx～ 120xxmm；包裝重量為最大 10000kg。 板坯尺寸和技術(shù)條件 板坯尺寸 本設(shè)計(jì)所需板坯的主要技術(shù)指標(biāo)見下表 。 表 板坯的主要技術(shù)指標(biāo) 規(guī)格 坯型 材質(zhì) 厚度 (mm) 170、 2 250 連鑄坯 低合金鋼 寬度 (mm) 700～ 1600（ 50 近級(jí)） 連鑄坯 長度 (mm) 4000～ 4800/8000～ 10000 單 倍尺 /雙倍尺 尺寸 (mm) 210*1350*9500 標(biāo)準(zhǔn)板坯 板坯技術(shù)條件 普通碳素鋼和低合金鋼 (1) 尺寸及重量公差為厚度為177。 5mm；寬度為177。 5mm；長度為177。 30mm；彎曲度為長坯 50mm 以下，短坯 25mm 以下；重量為177。 100kg。 (2) 表面質(zhì)量為板坯表面全部要經(jīng)過火焰清理，之后進(jìn)行檢查并且要人工補(bǔ)充清理所有缺陷。 武漢科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 年產(chǎn) 400 萬噸熱連軋帶鋼車間工藝設(shè)計(jì) 6 (3) 標(biāo)號(hào)為板坯的一個(gè)斷面及該段上表面標(biāo)記板坯號(hào)碼，包括為廠名、爐號(hào)、年號(hào)、熔煉號(hào)、罐號(hào)、連鑄坯區(qū)別號(hào)、順序號(hào)、切斷號(hào)。 鋼種、鋼號(hào)以及相應(yīng)標(biāo) 準(zhǔn) 表 鋼種、鋼號(hào)及相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn) 鋼種 鋼號(hào) 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) 屈服應(yīng)力b? 優(yōu)質(zhì)碳素鋼（沸） 08F GB71088 375N/ mm2 優(yōu)質(zhì)碳素鋼（鎮(zhèn)） 0 08AI GB71188 普碳鋼（沸） Q195F GB91289 普碳鋼（鎮(zhèn)） Q195 GB327488 優(yōu)質(zhì)碳鋼（鎮(zhèn)） 1 20 GB71088 GB71188 375～ 512N/ mm2 普碳鋼（鎮(zhèn)） Q19 Q21 Q235 GB91289 普碳鋼（ 沸） Q195F、 Q215F、 Q235F GB327488 普通低合金鋼 16Mn GB91289 512～ 641N/ mm2 Q245 GB327488 汽車大梁鋼 T52L、 T52 武標(biāo)（熱） 287 本設(shè)計(jì)中產(chǎn)品的厚度范圍是 ～ 。 產(chǎn)量及金屬平衡 金屬平衡表 表 金屬平衡表 序號(hào) 機(jī)組名稱 板坯 成品率 熱軋鋼卷 成品 1 1700 熱軋帶鋼軋機(jī) 4046435 97． 5 3925041 2 2 號(hào)橫剪機(jī)組 93． 0 805037 748684 3 3 號(hào)橫剪機(jī)組 93． 0 562265 522906 4 平整分卷機(jī)組 98． 0 797887 781929 5 縱剪機(jī)組 92． 0 264647 243475 6 1700 冷連軋機(jī) 1615335 1615337 合計(jì) 4046435 3925041 3902331 板坯需求量 年需板坯量為 4046435 噸。 武漢科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 年產(chǎn) 400 萬噸熱連軋帶鋼車間工藝設(shè)計(jì) 7 3 軋機(jī)的組成和布置 確定軋機(jī)組成的原則 軋機(jī)的選擇主要的依據(jù)是生產(chǎn)的鋼材品種、生產(chǎn)的規(guī)模的大小以及由此確定的工藝過程。 在本設(shè)計(jì)中，軋機(jī)的選擇主要是確定軋機(jī)的結(jié)構(gòu)形式、主要參數(shù)以及它們的布置形式。選擇軋機(jī)時(shí)一般要考慮以下原則為 (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) 有利于機(jī)械化、自動(dòng)化的實(shí)現(xiàn)，有助于工人勞動(dòng)條件的改善； (4) 保證獲得高質(zhì)量的產(chǎn)品； (5) 軋機(jī)結(jié)構(gòu)形式先進(jìn)合理、制造容易、操作簡單、維修方便； (6) 各種備件更換容易，易于實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化； (7) 有良好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件。 車間布置形式 軋鋼車間布置形式可以分為以下幾種 為順列式、往復(fù)并列式以及分列式。其中順列布置形式的特點(diǎn)是運(yùn)輸線路短，布置緊湊，倉庫可以共用，節(jié)約廠房面積，并且有利于今后的發(fā)展。當(dāng)廠房長度受到限制而成品車間又少時(shí)，則采用往復(fù)并列式布置。至于分列式布置形式往往是車間改造后被迫形成的，一般不采用這種布置形式。 所以，本設(shè)計(jì)的車間布置形式采用順列式車間布置。 加熱爐的選擇 在選定軋機(jī)的形式為高產(chǎn)熱連軋帶鋼軋機(jī)后，就要選擇與其配備的加熱爐了?，F(xiàn)在的加熱爐主要有以下兩種為步進(jìn)式加熱爐和推鋼式加熱爐。它們各有優(yōu)缺點(diǎn)，見下表。 表