【文章內(nèi)容簡介】 生產(chǎn)的寬帶鋼軋機有 18 套 ,窄帶鋼軋機有 418 套。主要生產(chǎn)的產(chǎn)品有低碳薄板、高碳鋼、合金鋼、高合金鋼、不銹耐熱冷軋薄板、鍍鋅板、涂層鋼板、塑料復(fù)合鋼板和硅鋼板等 [1]。 冷軋板帶鋼的產(chǎn)品品種很多 ,生產(chǎn)工藝流程亦各有其特點。具有代表性的冷軋板帶鋼 產(chǎn)品是金屬鍍層薄板（包括鍍錫板、鍍鋅板等）、深沖板（以汽車板為最多）、電工硅鋼板、不銹鋼板和涂層（或復(fù)合）鋼板。成品供應(yīng)狀態(tài)有板或卷或縱剪帶形式 ,這要取決于用戶的要求。其品種和規(guī)格國家標準做了相應(yīng)的規(guī)定 ,見表 及表 ： 冷軋板帶鋼生產(chǎn)方法分為單片軋制和成卷軋制：單片軋制最早采用二輥式軋機 ,目前多采用四輥式冷軋機；成卷軋制采用二輥軋機、四輥軋機、偏八輥軋機、十二輥軋機、二十輥軋機等不可逆式和可逆式冷軋機。其生產(chǎn)工藝流程基本相似 ,主要是：坯料酸洗 → 冷軋帶鋼的軋制 → 熱處理 → 精整 → 產(chǎn)品性能檢 驗 → 剪切 → 包裝 [2]。 表 冷軋鋼板的品種和規(guī)格 冷軋鋼板品種 厚度范圍 / mm 寬度范圍 /mm 普通薄鋼板 ~ 500~1500 鞍山科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 第 7 頁 合金結(jié)構(gòu)鋼板 ~ 500~1500 深沖鋼板 ~ 約 20xx 彈簧鋼板 ~ 500~1500 不繡鋼板 ~ 500~1500 電工硅鋼板 ~ 600~1000 純鐵薄板 ~ 500~1500 酸洗鋼板 ~ 400~1000 鍍鋅鋼板 ~ 400~1000 鍍錫鋼板 ~ 550~1100 鍍鉛鋼板 ~ 600~1000 表 冷軋鋼帶的品種和規(guī)格 冷軋鋼帶品種 厚度范圍 / mm 寬度范圍 /mm 普通冷軋鋼帶 ~ 5~200 冷軋焊管坯 ~ 50~500 冷軋沖壓鋼帶 ~ 4~300 碳素結(jié)構(gòu)鋼帶 ~ 4~200 彈簧、工具鋼帶 ~ 4~200 不銹鋼帶 ~ 20~400 熱鍍錫鋼帶 ~ 90~300 下面就其工藝流程中的主要工序做介紹： 1)酸洗： 清除帶鋼表面氧化鐵皮及切掉有缺陷部分的帶鋼 ,這一工序通常由連續(xù)酸洗機組來完成。目前的酸洗設(shè)備主要有半連續(xù)酸洗機組、連續(xù)臥式酸洗機組和連續(xù)塔式酸洗機組。酸洗是用化學(xué)方法除去金屬表面氧化鐵皮的過程。有酸法、堿酸法、氫化物法、電解法等 ,但在連續(xù)酸洗機組上絕大多數(shù)是使用硫酸或鹽酸的酸洗方法 [3]。 2)冷軋：冷軋是帶鋼生產(chǎn)中的一個重要的工序。熱軋帶鋼經(jīng)過一定程度的冷軋變形獲得了厚度很薄、尺寸精確、表面光潔和板形平直的冷硬狀態(tài)帶鋼 ,再經(jīng)過以后熱處理和精 整就能使帶鋼具有良好的力學(xué)性能和加工性能或優(yōu)良的電磁性能 ,另外 ,鍍涂層處理還可使得帶鋼具有良好的抗腐蝕性能 ,從而使冷軋帶鋼在汽車、儀表、家用電器、食品罐頭、輕工和建筑等行業(yè)中得到了極為廣泛的應(yīng)用。由此 ,冷軋工序的工藝設(shè)備 鞍山科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 第 8 頁 條件也就決定了該冷軋帶鋼廠的規(guī)模和技術(shù)質(zhì)量水平。冷軋機按軋輥輥系結(jié)構(gòu)分類有二輥式、四輥式和多輥式冷軋機 ,按機架布置形式分有單機架可逆式和多機架串列式冷軋機 ,為適應(yīng)特殊品種和高質(zhì)量冷軋帶鋼生產(chǎn)又有特殊形式的冷軋機。冷軋設(shè)備由入口側(cè)鋼卷接受及運送裝置、開卷機、軋機、卷取機和 鋼卷輸出設(shè)備等機械設(shè) 備以及各個設(shè)備的驅(qū)動、控制、檢測儀表和潤滑等裝置所組成。 3)熱處理：再結(jié)晶退火是將經(jīng)冷塑性變形的金屬加熱到再結(jié)晶溫度以上 , ciA 以下 ,經(jīng)保溫冷卻的熱處理工藝。因鋼種不同退火分初退火、中間退火和成品退火。初退火主要用于 45 號碳鋼以上和合金鋼、高合金鋼的熱軋板卷。中間退火目的是為了消除第一次冷軋的加工硬化 ,消除內(nèi)應(yīng)力、降低硬度、恢復(fù)塑性 ,以便于繼續(xù)進行冷軋。成品退火用于消除冷軋造成的內(nèi)應(yīng)力和加工硬化 ,使鋼板具有標準所要求的力學(xué)性能及顯微組織結(jié)構(gòu)。 4)精整：精整生產(chǎn)是使 冷軋帶鋼成為交貨狀態(tài)產(chǎn)品的生產(chǎn)過程 ,它由帶鋼平整、橫剪、縱剪或重卷、分選和包裝等工序組成。平整工序的主要作用是把帶鋼加工成具有用戶所需要的尺寸和單位重量的板、帶、卷材 ,而分選、包裝則是對質(zhì)量分級材料進行捆扎包裝 ,使之成為最終交貨的產(chǎn)品 . 5) 平整 :平整是冷軋生產(chǎn)的重要工序 ,其作用是：（ 1）消除退火帶鋼的屈服平臺 ,調(diào)制好帶鋼的力學(xué)性能。（ 2）改善帶鋼的平直度。（ 3）使帶鋼表面具有一定的粗糙度。平整工藝的首要目的是通過工藝參數(shù)管理和操作管理確保帶鋼的性能和質(zhì)量達到用戶的要求 ,其主要內(nèi)容和控制項目包括：（ 1）平 整度、延伸率（ 2）帶鋼表面粗糙度、工作輥表面粗糙度、工作輥凸度、平整量（ 3）帶鋼平直度、工作輥及支持輥原始凸度、彎輥力、張力、平整溫度（ 4）表面質(zhì)量、換輥、軋輥研磨、平整液濃度。 在板帶材生產(chǎn)中 ,產(chǎn)品的厚度精度和平直度是反映產(chǎn)品質(zhì)量的重要指標 [2]。 60 年代至 70 年代中期液壓 AGC（厚度自動控制）的不斷改進 ,使板帶縱向厚度精度得到了基本解決。為了控制板形 ,70 年代以來相繼開發(fā)了各種新軋機與技術(shù)： VC 軋機、HC 軋機、 CVC 軋機、 UPC 軋機、 PC 軋機等。冷軋產(chǎn)品退火的技術(shù)進步主要有全氫罩式 退火、連續(xù)退火 [4]。 鞍山科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 第 9 頁 本設(shè)計選擇年產(chǎn) 120 萬噸冷軋廠做為設(shè)計題目，專題是對連鑄薄帶夾雜物的品種與特性的分析，本設(shè)計的目的是結(jié)合實際生產(chǎn) ,系統(tǒng)地運用所學(xué)基礎(chǔ)和專業(yè)知識分析問題，提高解決問題的能力。相信通過本次設(shè)計的學(xué)習(xí)，我們將有能力設(shè)計出高質(zhì)量、高效率、低消耗、低污染的冷軋廠。 鞍山科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 第 10 頁 2產(chǎn)品方案設(shè)計及金屬平衡表 冷軋板帶鋼的原料來源于熱軋車間生產(chǎn)的產(chǎn)品 ,要求： 1）鋼卷不允許有破邊和邊裂。 2）來料不允許有扁卷 ,內(nèi)圈松 ≤3圈、外圈松 1 圈 ,層與層間縫隙 ≤10mm。 3）頭尾不規(guī)則長度 :如下表 所示 表 帶鋼原料規(guī)格 項目 標準 1780 料 厚度 ,mm 頭尾不規(guī)則長度 ,mm ≤ ≤700 ≤500 1700 料 ≤700 4）帶鋼側(cè)邊的鐮刀彎在 2m內(nèi)不應(yīng)大于 3mm。 5）帶鋼邊緣個別處不應(yīng)有扭邊、揉皺和大于 90。 的折角。 6）在檢查厚度和鐮刀彎時 ,頭尾兩端不考核的總長度不大于 20m。 7）帶鋼表面不應(yīng)有凸棱、汽泡、結(jié)疤、折疊、裂紋、夾雜、壓入鐵皮等對使用有害的缺陷 ,側(cè)面不應(yīng)有分層。 8）帶鋼表面不應(yīng)有超過厚度公差之半的麻點、凹 面、劃痕等局部缺陷。 9）對于熱軋沒有機會切除的缺陷 ,允許帶有若干缺陷部分 ,但有缺陷部分不得超過每卷帶鋼總長度的 6％ [1]。 根據(jù)軋機 1780 生產(chǎn)能力及產(chǎn)量要求 (年產(chǎn)量 120 萬噸 ),現(xiàn)制定以下產(chǎn)品方案 ,如表： 表 產(chǎn)品方案 鋼種 產(chǎn)品名稱 規(guī)格尺寸 /mm 產(chǎn)量 /萬 t 標準號 比例 鞍山科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 第 11 頁 厚度 寬度 長度 K08Al 08Al 06Al P 深沖鋼板 10001500 1500 3500 15 GB70888 % 20 % DW470 DQ520 電工硅鋼板 5001500 1500 4000 30 GB/T5212 % 10 % Q195 Q215A(B) Q215A(B)F Q235A(B) 碳素結(jié)構(gòu)鋼 12501500 1500 4000 10 GB70888 % 10 % Q215A(B)F Q215A(B) Q235A(B)F Q235A(B) 鍍鋅板 8001000 1500 3500 15 GB/T2518 % 10 % — 總計 — — — 120 — — 對于產(chǎn)品技術(shù)要求 ,根據(jù) GB70888 的規(guī)定 ,鋼板的厚度允許偏差 : A 級精度條件下 : 厚度 h 為 ~,寬度 b 為 ? 。 厚度 h 為 ~,寬度 b 為 ? 。 厚度 h 為 ~,寬度 b 為 ? 。 厚度 h 為 ~,寬度 b 為 ? 。 厚度 h 為 ~,寬度 b 為 ? 。 厚度 h 為 ~,寬度 b 為 ? 。 B 級精度條件下 : 厚度 h 為 ~,寬度 b 為 ? 。 厚度 h 為 ~,寬度 b 為 ? 。 厚度 h 為 ~,寬度 b 為 ? 。 厚度 h 為 ~,寬度 b 為 ? 。 鞍山科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 第 12 頁 厚度 h 為 ~,寬度 b 為 ? 。 厚度 h 為 ~,寬度 b 為 ? 。 1）深沖鋼板 : 要求寬度大 ,鋼板表面要求平滑潔凈 ,對鋼板厚度公差及板形要求要十分嚴格 ,在冷狀態(tài)下 ,鋼板應(yīng)具有較好的加工和焊接性能 . 2）電工硅鋼板 : 含硅量 ～ 5%。它是制造電機、電器和變壓器鐵芯的材料 ,以要求電磁性能為主(導(dǎo)磁率高和鐵損失低 ),也要求板形好 ,尺寸公差小 (得到較高的填充系數(shù) )及表面帶有優(yōu)良的絕緣薄膜。 3）鍍鋅板 : 鍍鋅板抗大氣腐蝕性好 ,表面美觀 ,加工性能也較好 ,大多用于建筑工業(yè)、汽車工業(yè)及容器等日用品工業(yè)。 表 金屬平衡表 產(chǎn)品名稱 年產(chǎn)量 /萬 t 成品率 / % 消耗 原料重量 /萬 t 溶損 幾何損失 工藝損失 /萬 t /% /萬 t /% /萬 t /% 深沖鋼板 35 電工硅鋼板 40 碳素結(jié)構(gòu)鋼 25 鍍鋅板 20 合計 120 3 設(shè)備參數(shù)選擇 本生產(chǎn)線采用一套高效淺槽鹽酸酸洗機組本機組。具有如下特點： 1)酸槽為串列式布置 ,采用刮酸輥和小收集槽間隔 ,使每一個酸洗槽的濃度保持一定的比例 ,保證了酸洗的效果 [4]。 鞍山科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 第 13 頁 2)酸洗段采用臥式淺槽酸洗結(jié)構(gòu) ,槽深 1000mm,液面高 300～ 500 mm,帶鋼基本上沿槽底滑行。因此 ,可取消帶鋼垂直控制裝置和帶鋼提升裝置 ,克服了帶鋼在深槽內(nèi)高速運行時擺動以 及垂直方向難以控制的問題。 3)酸洗槽配有一個再循環(huán)儲罐與酸洗槽聯(lián)合工作。當(dāng)停車時間超過規(guī)定時間時 ,酸洗槽內(nèi)的酸液可迅速排至儲酸罐；同時在儲酸罐內(nèi)可進行小循環(huán) ,以保持酸液的濃度不降低；當(dāng)停車處理完畢 ,酸液就立即被注入槽內(nèi)進行生產(chǎn) ,即減少了機組停車時間又提高了機組工作效率。 其中 ,所有熱軋卷的開卷溫度均 ≤40℃ ；拉伸矯直率不得超過板厚的 3%；酸洗速度最大為 360m/min；另外 ,不涂油或進行鈍化；對切邊的主要要求是：邊部應(yīng)光滑無毛刺 ,無邊裂 ,無耳子和邊絲附在邊部上等缺陷 ,對于不切邊的酸洗帶鋼 ,邊裂不得大于10 mm,邊部有對稱邊裂時 ,邊裂長度之和不大于 10 mm。 2. 機組主要技術(shù)參數(shù) 技術(shù)參數(shù)： 1)最高年產(chǎn)量能力： 2)機組最大小時產(chǎn)量： 500t 3)原料和成品規(guī)格： 入口 出口 帶鋼寬度 /mm： 730～ 1600 730～ 1600 帶鋼厚度 /mm： ～ ～ 帶卷內(nèi)徑 /mm： υ610 υ610 帶卷外徑 /mm： υ1100～ 2100 υ1100～ 2100 帶卷重量 /kg： 30,000 30,000 4)機組速度： 穿帶速度： 30～ 60m/min 入口段速度（ max)： 700m/min 工藝段速度 (max)： 330m/min 出口段速度 (max)： 450m/min 5)活套儲量： 入口段： 700m 鞍山科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 第 14 頁 出口段： 440m 1)酸洗介質(zhì)： 鹽酸 2)酸洗 槽內(nèi)酸液的濃度、溫度及槽的規(guī)格如表 所示： 表 酸槽參數(shù)表 酸濃度 序號 鐵含量 /g/l 酸含量 /g/l 酸槽溫度 /g/l 槽規(guī)