【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 .......................... 87 軋鋼車間平面布置的原則 ......................................................................... 87 金屬流程線的確定 ..................................................................................... 88 車間技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo) ........................................................................................... 89 各類材料消耗指標(biāo) ..................................................................................... 89 綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo) ..................................................................................... 92 第 9 章 設(shè)計(jì)總結(jié)及優(yōu)勢(shì)介紹 .................................................................................... 95 參考文獻(xiàn) ...................................................................................................................... 99 謝 辭 ........................................................................................................................ 101 第 1 章 緒論 1 第 1 章 緒論 熱軋板帶鋼的發(fā)展歷史 熱軋板帶鋼的發(fā)展史 熱軋板帶鋼軋機(jī)的發(fā)展已有 70 多年歷史，汽車工業(yè)、建筑工業(yè)、交通運(yùn)輸業(yè)等的發(fā)展，使得熱軋及冷軋薄鋼板的需求量不斷增加，從而促使熱軋板帶鋼軋機(jī)的建設(shè)獲得了迅速和穩(wěn)定的發(fā)展。從提高生產(chǎn)率和產(chǎn)品尺寸精度、節(jié)能技術(shù)、提高成材率和板形質(zhì)量、節(jié)約建設(shè)投資、減少軋制線長(zhǎng)度實(shí)現(xiàn)緊湊化軋機(jī)布置到熱連軋機(jī)和連鑄機(jī)的直接連接布置，熱軋板帶鋼生產(chǎn)技術(shù)經(jīng)歷了 不同的發(fā)展時(shí)期[1]。 1960 年以前建設(shè)的熱帶鋼軋機(jī)稱第一代熱帶鋼軋機(jī)。這一時(shí)期熱帶鋼軋機(jī)技術(shù)發(fā)展比較緩慢，其中最重要的技術(shù)進(jìn)步是將厚度自動(dòng)控制（ AGC）技術(shù)應(yīng)用于精軋機(jī)，從根本上改善了供給冷軋機(jī)的原料板帶鋼的厚度差。 20 世紀(jì)六、七十年代是熱軋板帶鋼軋機(jī)發(fā)展的重要時(shí)期。同時(shí)連鑄技術(shù)發(fā)展成熟，促使熱連軋機(jī)從最初使用鋼錠到使用連鑄坯，從而大幅度提高產(chǎn)量并能夠?yàn)槔滠垯C(jī)提供更大的鋼卷。熱軋板帶鋼軋機(jī)的生產(chǎn)工藝過程是鋼鐵工業(yè)生產(chǎn)中自動(dòng)化控制技術(shù)最發(fā)達(dá)的工序。 60 年代后新建的熱帶鋼軋機(jī)很快采用了軋制過程計(jì)算機(jī)控制， 將熱軋板帶鋼軋機(jī)的發(fā)展推向一個(gè)新的發(fā)展階段，這一時(shí)期新建的軋機(jī)稱為第二代熱帶鋼軋機(jī)。 1969 年至 1974 年在日本和歐洲新建的軋機(jī)稱為第三代熱帶鋼軋機(jī)。 20 世紀(jì) 80 年代，板帶鋼生產(chǎn)更加注重產(chǎn)品質(zhì)量，同時(shí)對(duì)于低凸度帶材需求量不斷增長(zhǎng)，這使板帶鋼板形控制技術(shù)成為熱軋板帶鋼軋制技術(shù)重要課題之一。90 年代，熱軋板帶鋼在工藝方面有重大突破， 1996 年日本川崎鋼鐵公司成功開發(fā)無頭連續(xù)軋制板帶鋼技術(shù)，解決了在常規(guī)熱連軋機(jī)上生產(chǎn)厚度 ~ mm 超薄帶鋼一系列技術(shù)難題。熱連軋生產(chǎn)線的產(chǎn)品規(guī)格最薄達(dá) ，但實(shí)際生 產(chǎn)中并不追求軋制最薄規(guī)格，因?yàn)楸∫?guī)格生產(chǎn)的故障率高，輥耗大，噸鋼酸洗成本高等。待技術(shù)發(fā)展到故障率等降低后，才能經(jīng)濟(jì)地批量生產(chǎn) [2]。 我國(guó)熱軋板帶鋼生產(chǎn)的發(fā)展史 我國(guó)熱連軋帶鋼的發(fā)展大致可以劃分為三個(gè)階段 [3]： 第一階段為初期發(fā)展階段，以解決企業(yè)的有無為主要目的，這個(gè)時(shí)期熱軋板 河北聯(lián)合大學(xué)冶金與能源學(xué)院 2 帶鋼軋機(jī)建設(shè)職能依靠國(guó)家投入，建設(shè)水平和技術(shù)設(shè)備參差不齊。 1989 年投產(chǎn)的寶鋼 2050mm 軋機(jī)代表了當(dāng)時(shí)國(guó)際先進(jìn)水平，采用了一系列先進(jìn)的熱連軋生產(chǎn)技術(shù)，但這個(gè)時(shí)期投產(chǎn)的二手設(shè)備則是國(guó)外五、六十年代的設(shè)備，整體技術(shù)水平相對(duì) 落后，雖然在安裝過程中進(jìn)行了局部改造，但整體技術(shù)水平提高有限。 1980年投產(chǎn)的本鋼 1700mm 生產(chǎn)線和 1992 年投產(chǎn)的攀鋼 1450mm 生產(chǎn)線均采用國(guó)產(chǎn)軋機(jī)，其軋機(jī)整體水平不高，產(chǎn)品與國(guó)際水平差距較大，但這幾套軋機(jī)在滿足國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)需求的同時(shí)也培養(yǎng)出了一批技術(shù)人才。 20 世紀(jì) 90 年代以后是第二階段，這是全面提高技術(shù)水平，新技術(shù)、新設(shè)備的引進(jìn)階段。各大企業(yè)均以引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)技術(shù)為主，如 1999 年投產(chǎn)的鞍鋼1780mm 軋機(jī)， 1996 年投產(chǎn)的寶鋼 1580mm 軋機(jī)。這一階段的軋機(jī)除常規(guī)軋機(jī)所采用的先進(jìn)技術(shù)外，還采用了連 鑄機(jī)和軋制線直接連接的布置形式，此外 PC 板形控制系統(tǒng)，強(qiáng)力彎輥系統(tǒng)，在線磨輥技術(shù)，中間輥道保溫技術(shù)，帶坯邊部感應(yīng)加熱技術(shù)，精軋全液壓壓下及 AGC 技術(shù)都得到了廣泛應(yīng)用。珠鋼 1500mm 薄板坯生產(chǎn)線、邯鋼 1900mm 薄板坯生產(chǎn)線、包鋼 1750mm 薄板坯生產(chǎn)線的引進(jìn)，使我國(guó)擁有了新一代熱連軋帶鋼生產(chǎn)技術(shù)。 近幾年開始的第三階段是以提高效益、調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，滿足市場(chǎng)需求和提高企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)能力為主的發(fā)展階段。由于近些年國(guó)家經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，對(duì)鋼材需求量不斷增加，各個(gè)企業(yè)或引進(jìn)或采用國(guó)產(chǎn)技術(shù)，或建設(shè)傳統(tǒng)連軋生產(chǎn)線，或建設(shè)薄板坯 連鑄連軋生產(chǎn)線，同時(shí)也對(duì)原有生產(chǎn)線進(jìn)行全面的技術(shù)改造，使其達(dá)到現(xiàn)代化水平。目前，我國(guó)熱連軋生產(chǎn)已擺脫落后狀態(tài)，并已處于世界先進(jìn)水平行列 [4]。 熱軋軋技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì) 熱軋板帶鋼的發(fā)展現(xiàn)狀 現(xiàn)代熱連軋技術(shù)的技術(shù)發(fā)展主要集中在板形、厚度精度、溫度與性能的精準(zhǔn)控制、表面質(zhì)量控制等方面，例如強(qiáng)力彎輥（ WRB）系統(tǒng)、工作輥竄輥（ HCW、CVC）和對(duì)輥交叉（ PC）技術(shù)、工作輥的精細(xì)冷卻、高精度數(shù)學(xué)模型的不斷改進(jìn)等。 在熱軋帶鋼軋機(jī)布置形式的發(fā)展方面，總結(jié)起來，主要有以下幾種形式 [5]： 典型 的傳統(tǒng)熱帶鋼連軋機(jī)組，這種機(jī)組通常是 2 架粗軋機(jī)， 7 架精軋機(jī)， 2臺(tái)地下卷取機(jī)，年總產(chǎn)量 350～ 550 萬(wàn)噸，生產(chǎn)線的總長(zhǎng)度 400～ 500m，有一些新建的機(jī)組裝備了定寬壓力機(jī) (SP)。這類軋機(jī)采用的鑄坯厚度通常為 200～250mm，特點(diǎn)是產(chǎn)量高，自動(dòng)化程度高，軋制速度高 (20m/s 以上 )，產(chǎn)品性能好。 緊湊型的熱連軋機(jī)，通常機(jī)組的組成為 1 架粗軋機(jī)， 1 臺(tái)中間熱卷箱， 5～ 6 第 1 章 緒論 3 架精軋機(jī)， 1～ 2 臺(tái)地下卷取機(jī)，生產(chǎn)線長(zhǎng)度約 300m，年產(chǎn)量 200～ 300 萬(wàn)噸。采用的鑄坯厚度 200mm 左右，投資比較少，生產(chǎn)比較靈活，由于使用熱卷 箱溫度條件較好，可以不用升速軋制 (軋制速度 14m/s 左右 )。 新型的爐卷軋機(jī)機(jī)組，通常采用 1 臺(tái)粗軋機(jī)， 1 臺(tái)爐卷軋機(jī)， 1～ 2 臺(tái)地下卷取機(jī)，產(chǎn)量約 100 萬(wàn)噸，其中有的生產(chǎn)線可以生產(chǎn)中板也可以生產(chǎn)熱軋板卷，主要用于不銹鋼生產(chǎn)，投資較小，生產(chǎn)靈活，適合多品種。 熱軋帶鋼的另一生產(chǎn)形式是薄板坯連鑄連軋，按結(jié)晶器的形式不同，分別有多種形式，如 SMS 開發(fā)的 CSP、 DANIELY 開發(fā)的 H2FRL 等，由薄板坯鑄機(jī)、加熱爐和軋機(jī)組成，剛性連接，鑄坯厚 50～ 90mm，產(chǎn)量 120～ 200 萬(wàn)噸，軋機(jī)的布置形式有粗軋加精軋為 2+5 布置 ， 1+6 布置，也有 7 架精軋機(jī)組成的生產(chǎn)線。薄板坯連鑄連軋的特點(diǎn)是生產(chǎn)周期短、產(chǎn)品強(qiáng)度高、溫度與性能均勻性好，但是表面質(zhì)量、潔凈度控制方面比傳統(tǒng)厚板坯的難度大。 國(guó)外發(fā)展的無頭 (半無頭 )軋制技術(shù)，日本是在傳統(tǒng)的粗軋機(jī)后設(shè)立熱卷箱，飛焊機(jī)，把中間坯前一坯的尾部和下一坯的頭部焊接在一起，進(jìn)入精軋機(jī)組時(shí)形成無頭的帶鋼進(jìn)行軋制，在卷取機(jī)前再由飛剪剪斷，該生產(chǎn)線可以 20m/s 的速度軋制生產(chǎn) ～ 厚的帶鋼。德國(guó)發(fā)展的是半無頭軋制技術(shù)，他們利用薄板坯連鑄連軋的生產(chǎn)線，鑄造較長(zhǎng)的鑄坯進(jìn)人精軋，并且軋后進(jìn)行剪切，在 精軋機(jī)組中形成有限的無頭連軋。這種生產(chǎn)線的特點(diǎn)是適合于穩(wěn)定生產(chǎn)薄規(guī)格的帶鋼，減少了薄規(guī)格帶鋼生產(chǎn)中的軋廢和工具損失。歐洲還在開發(fā)基于薄板坯連鑄連軋技術(shù)的無頭軋制技術(shù)，通過進(jìn)一步提高鑄坯的拉速，使連軋機(jī)和連鑄機(jī)的速度得到匹配，實(shí)現(xiàn)真正的連鑄連軋。 薄帶直接連鑄并軋制的技術(shù)，鋼水在 2 個(gè)輥中鑄成 5～ 6mm 的帶鋼，經(jīng)過 1架或 2 架軋機(jī)進(jìn)行小變形的軋制和平整，生產(chǎn)出熱帶鋼卷。 熱軋板帶鋼的生產(chǎn)工藝及特點(diǎn) 常規(guī)熱連軋生產(chǎn)工藝具有諸多特點(diǎn)，主要在于：生產(chǎn)能力大、自動(dòng)化程度高；產(chǎn)品規(guī)格多、質(zhì)量穩(wěn)定；生產(chǎn)效率高、成 材率高。因此，這種生產(chǎn)工藝仍是鋼鐵企業(yè)建設(shè)熱連軋帶鋼生產(chǎn)線的首選 [6]。 連鑄連軋工藝生產(chǎn)環(huán)節(jié)多、占地面積大、投資成本高，特別是生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)高檔產(chǎn)品時(shí)，需配備技術(shù)含量高的煉鋼、精煉和連鑄設(shè)施。 薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)工藝生產(chǎn)能力適中、設(shè)備布置緊湊、流程短、生產(chǎn)成本低，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力較強(qiáng)，但薄板坯拉坯速度較高，鑄坯易產(chǎn)生橫向角裂和表面縱裂等缺陷，使鋼坯表面質(zhì)量不及常規(guī)工藝產(chǎn)品水平。 河 北聯(lián)合大學(xué)冶金與能源學(xué)院 4 熱軋板帶鋼的發(fā)展趨勢(shì) 近代熱軋板帶鋼生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展的主要趨向在于 [7]： 、高效率化。首先，為了大幅度簡(jiǎn)化工藝 過程，縮短生產(chǎn)流程，充分利用資源，降低各項(xiàng)消耗，提高經(jīng)濟(jì)效益，不僅充分利用連鑄坯為原料，同時(shí)不斷開發(fā)和推廣應(yīng)用連鑄板坯直接熱裝和直接軋制技術(shù)；其次，進(jìn)一步完善連鑄連軋和連續(xù)鑄軋技術(shù)。 。 。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)量的兩項(xiàng)重要指標(biāo)。由于才喲個(gè)液壓壓下厚度自動(dòng)控制和計(jì)算機(jī)控制技術(shù)，板帶縱向厚度精度已得到很大的提高，但板帶橫向厚度和平直度的精度控制有待進(jìn)一步提高。 。利用硅、釩等金屬元 素生產(chǎn)低合金鋼種，同時(shí)配合連鑄連軋、控軋控冷和熱處理工藝，提高產(chǎn)品組織性能和質(zhì)量。 第 2 章 建廠依據(jù)及產(chǎn)品大綱 5 第 2 章 建廠依據(jù)及產(chǎn)品大綱 建廠依據(jù) 可行性研究 1）首鋼新建的 2250mm 寬帶鋼連軋生產(chǎn)線無論是軋機(jī)水平還是工藝水平在國(guó)內(nèi)都是一流的，這為我們建設(shè)或改造本 1780mm生產(chǎn)線提供了很好的參考。 2）由于我國(guó)汽車工業(yè)和家電工業(yè)的高速發(fā)展，冷軋板帶材的缺口很大，建設(shè)一條可供冷軋的熱軋板帶生產(chǎn)線可為首鋼在順義新建的 150 萬(wàn)噸冷軋項(xiàng)目供料，進(jìn)而提高我們的綜合競(jìng)爭(zhēng)力。 3）中國(guó)正處于經(jīng)濟(jì)發(fā)展時(shí)期，鋼 鐵消費(fèi)總體良好。雖然我國(guó)的鋼鐵總產(chǎn)能過剩，但是很多中高檔鋼鐵產(chǎn)品還需進(jìn)口，究其原因主要是國(guó)內(nèi)軋制生產(chǎn)線不是國(guó)外淘汰的二手線，就是國(guó)內(nèi)自行研制的軋機(jī)、電氣等設(shè)備。我們的設(shè)備確實(shí)成為了生產(chǎn)的薄弱環(huán)節(jié)。如何在原有設(shè)備能力的基礎(chǔ)之上生產(chǎn)中高檔產(chǎn)品，如何改進(jìn)我們的工藝，使其具有先進(jìn)水平，這些正是我們軋鋼人要做的。隨著國(guó)家汽（轎）車、家電、集裝箱、輸油（汽）管線等行業(yè)的迅猛發(fā)展，將會(huì)進(jìn)一步刺激各類板材品種的需求，市場(chǎng)前景很大。 4）與薄板坯連鑄連軋相比，常規(guī)熱連軋仍有其自身的優(yōu)勢(shì)。薄板坯連鑄連軋技術(shù)晶粒較細(xì)，加上軋制的 大壓下，使產(chǎn)品硬度很高，不能按要求向冷軋供應(yīng)強(qiáng)度低于 240MPa 的軟帶鋼。就向冷軋供料而言，常規(guī)熱連軋仍有廣闊的發(fā)展空間。 地理與資源 1）廣闊的市場(chǎng) 唐山周圍有許多中小型冷軋廠，我們的熱軋卷可以為其提供原料；華北、東北地區(qū)有許多機(jī)械制造業(yè)，板帶鋼也可以作為成品供給這些企業(yè)；近幾年國(guó)內(nèi)實(shí)行城市大變樣計(jì)劃，許多城市建筑、橋梁都實(shí)行新建。所以板帶鋼會(huì)有廣闊的銷售前景。 2）豐富的能源 （ 1）鐵礦：遷安和遵化有豐富的鐵礦，并且京唐鋼鐵位于深水港曹妃甸港，便于澳礦運(yùn)輸； （ 2）煤礦：開灤集團(tuán)可以提供充 足的煤燃料； （ 3）電力：陡河電廠、唐山電廠可以提供充足的電力； 河北聯(lián)合大學(xué)冶金與能源學(xué)院 6 （ 4）水資源：東北部有陡河水庫(kù)可以提供充足的水資源，臨海地帶水資源是比較充裕的； （ 5）石油：華北油田，大港油田和剛發(fā)現(xiàn)的南堡石油為其提供足夠石油。 3）便利的交通 唐山地處京津之側(cè)擁有便利的鐵路，京唐港和正在建設(shè)的曹妃甸港口提供了便利、廉價(jià)的水運(yùn)，唐津高速公路、唐港高速公路以及 107 國(guó)道、 205 國(guó)道、 102國(guó)道提供了便捷的公路運(yùn)輸。 4）豐富的人力資源 北京科技大學(xué)、東北大學(xué)、鞍山科技大學(xué)以及燕山大學(xué)、河北聯(lián)合大學(xué)等冶金工科院?？梢蕴峁﹥?yōu)秀 的專業(yè)技術(shù)人員，其他各大學(xué)可以提供相關(guān)專業(yè)的技術(shù)人才。 產(chǎn)品大綱 產(chǎn)品大綱是設(shè)計(jì)任務(wù)書中的主要內(nèi)容之一，是進(jìn)行車間設(shè)計(jì)時(shí)制訂產(chǎn)品生產(chǎn)工藝過程、確定軋機(jī)組成和選擇各項(xiàng)設(shè)備的主要依據(jù)。產(chǎn)品大綱不但規(guī)