【文章內(nèi)容簡介】 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)量而采用高度自動化和全面計算機(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)。在工武漢科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 4 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 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，在國武漢科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 5 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 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 FT7:860177。 30 CT:570177。 30（ 08A1） 武漢科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 6 度(℃) 550177。 30 (08A1A) 冷卻方式 后段冷卻 厚度控制 在軋制時，兩臺 X測厚儀同時在線工作，如果兩臺測厚儀之間 的誤差大于 時應(yīng)及時處理 精整 凸度 楔形 （ mm） ≤ 寬度 (mm) 凸度 (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 7 2 產(chǎn)品方案的確定 原料來源 本設(shè)計所有產(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)過描號后用吊車吊上保溫車，每個保溫車有一個保溫罩，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～ 2020mm；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2020～ 12020mm；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 武漢科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 8 寬度 (mm) 700～ 1600（ 50 近級） 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。 (3) 標(biāo)號為板坯的一個斷面及該段上表面標(biāo)記板坯號碼，包括為廠名、爐號、年號、熔煉號、罐號、連鑄坯區(qū)別號、順序號、切斷號。 鋼種、鋼號以及相應(yīng)標(biāo) 準(zhǔn) 表 鋼種、鋼號及相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn) 鋼種 鋼號 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 武漢科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 9 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 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 號橫剪機(jī)組 93． 0 805037 748684 3 3 號橫剪機(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 4046435 3925041 3902331 武漢科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 10 板坯需求量 年需板坯量為 4046435 噸。 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、自動化的實(shí)現(xiàn)，有助于工人勞動條件的改善； (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，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)計的車間布置形式采用順列式車間布置。 武漢科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 11 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 步進(jìn)式加熱爐和 推鋼加熱爐的比較 項目 步進(jìn)式加熱爐 推鋼式加熱爐 加熱方式 上下加熱 上部加熱 加熱質(zhì)量 用步進(jìn)梁托送，活動量和固定量交替接觸鋼坯，黑印大大減少，加熱質(zhì)量好 用推鋼機(jī)頂推，鋼坯沿爐底軌道滑動，鋼坯與軌道接觸處黑印十分嚴(yán)重 加熱條件 板坯多面加熱，縮短了加熱時間 板坯單面加熱 鋼坯尺寸 用于加熱大型板坯、方坯，由于固定梁的限制，不適用于加熱短坯 適用于加熱各種坯料 單位燃料消耗 高 低 冷卻水量 多 少 爐內(nèi)鋼坯變形情況 厚度小的鋼坯容易彎曲 鋼坯不容易彎曲 爐子基礎(chǔ)深度 深 淺 環(huán)保節(jié)能 好 差 從上表可以看出，選擇步進(jìn)梁式加熱爐無論從產(chǎn)量考慮還是從環(huán)保節(jié)能武漢科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 12 方面考慮，都優(yōu)于推鋼式加熱爐。所以，本設(shè)計加熱爐采用步進(jìn)梁式加熱爐。 加熱爐各供熱段使用的燃料及供熱能力見表 。 表 加熱爐各供熱段使用的燃料及供熱能力 段 供熱型式 燃料 數(shù)量 熱量（千卡 /小時） 總熱（千卡 /小時） 1 2 3 4 5 6 1 軸向供熱 重油 6 360 410 2160 410 2 側(cè)向供熱 重油 6 480 410 2880 410 3 軸向供熱 重油 6 300 410 1800 410 4 側(cè)向供熱 重油 8 300 410 2400 410 5 軸向供熱 重油 6 215 410 1290 410 6 側(cè)向供熱 重油 8 215 410 1720 410 7 爐頂供熱 （ 3 號爐為反向供熱） 混合煤氣 （重油混合煤氣） 24 （ 7） 45 410 （ 150 410 ） 1080 410 1050 410 8 側(cè)向供熱 重油、混合煤氣 8 180 410 （ 215 410 ） 1440 410 1720 410 總計 147740 410 15020 410 粗軋機(jī)布置 根據(jù)提高產(chǎn)量和板卷重量大型化的要求，軋機(jī)的布置由初始的半連續(xù)式武漢科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 13 一度變化為大型全連續(xù)式。然而由于節(jié)約設(shè)備給用、節(jié)約能耗等方面的需要，現(xiàn)在使用的最為廣泛的還是結(jié)合兩者之長的 3/4 連續(xù)式。但是，本設(shè)計在選擇軋機(jī)的布置形式時還需綜合考慮各種布置形式的優(yōu)缺點(diǎn)。 半連續(xù)式 （ a） （ b） 圖 半連續(xù)式粗軋機(jī)布置 半連續(xù)式有兩種布置形式：圖 （ a）中粗軋機(jī)由一架不可逆式二輥破鱗機(jī)架和一架可逆式四輥機(jī)架組成，主要用于生產(chǎn)成卷帶鋼。由于二輥軋機(jī)破鱗效果 差，故現(xiàn)在已很少采用。圖 （ b）中粗軋機(jī)是由兩架可逆式軋機(jī)組成，主要用于復(fù)合半連續(xù)軋機(jī)，設(shè)有中厚板加工線設(shè)備，既生產(chǎn)板武漢科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 14 卷，又生產(chǎn)中厚板。軋機(jī)布置雖然設(shè)備少，投資節(jié)省，產(chǎn)品范圍廣，但是產(chǎn)量小，不適于大規(guī)模的生產(chǎn)。 全連續(xù)式 圖 全連續(xù)式粗軋機(jī)布置 全連續(xù)式軋機(jī)粗軋機(jī)由 5～ 6 個機(jī)架組成，如圖 （ a）所示，每架軋制一道，全部為不可逆式，大多采用交流電機(jī)傳動。這種軋機(jī)產(chǎn)量可高達(dá)400～ 600 萬 t/年，適合于大批量單一品種生產(chǎn)，操 作簡單，維護(hù)方便，但設(shè)備多，投資大，軋制流程線或廠房長度增大。為了減少粗軋機(jī)架，有的連續(xù)式軋機(jī)第一架或第二架設(shè)計成下輥可以利用斜契自由升降，借以實(shí)現(xiàn)空載返回再軋一道，以減少軋機(jī)的數(shù)目，可稱為空載返回連續(xù)式軋機(jī)，如圖 （ b）所示。對一般連續(xù)軋機(jī)，空載返回再軋的操做方法只是當(dāng)其它粗軋機(jī)發(fā)生故障或損壞時才用。全連續(xù)式