【導讀】萬噸冷軋薄板鋼廠的生產(chǎn)車間。四輥式平整機組、橫切、縱切及重卷機組等。設計時結合各產(chǎn)品的市場前景合理地分配了各。產(chǎn)品產(chǎn)量，并且優(yōu)化了冷軋薄板的生產(chǎn)工藝，繪制了車間平面圖。

　　

【正文】 目前，冷軋帶卷的質量已達 40t，個別的達到 60t，以帶鋼單位寬度計算的卷重達到 3036kg/mm。 2．提高機組和軋機的速度。以五機架軋機為例， 20 世紀 50 年代大都在 20m／ s 左右，60 年代以來已逐步提高到 30m／ s 左右，最高軋制速度達 。六機架冷連軋機的最高軋制速度已超過了 40m/s。但是，軋制速度的進一步提高會受到工藝潤滑材料與方式的限制。 其他作業(yè)線 (如單機架平整機組 、雙機架平整機組、各剪切機組、連續(xù)熱鍍鋅機組、酸洗機組、電鍍錫機組等 )的機組速度也都相應提高。 3．提高產(chǎn)品厚度精度。為提高冷軋帶鋼的厚度精度，在冷軋機上采用了全液壓壓下裝置，以便增加軋機壓下裝置的反應速度，并采用了帶鋼厚度自動控制裝置。對于高速、高產(chǎn)量的帶鋼冷連軋機，實現(xiàn)了計算機控制。 4．改善板形。在帶鋼冷連軋機上，廣泛采用液壓彎輥裝置來改善板形。 5．提高自動化程度。在生產(chǎn)操作自動化方面，普遍采用各種形式的極限開關、光電管等、 遼寧科技大學本科生畢業(yè)設計 第 13 頁 對每個動作實行自動程序控制，實現(xiàn)了鋼卷對中、帶鋼邊緣 糾偏、機組中帶鋼速度的自動調整、剪切鋼板的自動分選等自動化操作和控制。 6．改進軋機結構。 1971 年以來，出現(xiàn)了全連續(xù)式冷連軋機。這種軋機只要一次引料穿帶后，就可實現(xiàn)連續(xù)軋制。此時，后續(xù)帶卷的頭部通過焊接機與前一帶卷尾部焊接在一起。為了保證帶鋼能夠連續(xù)軋制，在連軋機人口端設置了活套裝置。在冷連軋機組出口端沒置了分卷用的飛剪機，并設置了兩臺卷取機，以便交替地卷取帶鋼。全連續(xù)式冷連軋饑即使在換輥時，帶鋼依然停留在軋機內。換輥一結束，軋機可立即進行軋制。采用全連續(xù)式冷連軋機，可以提高生產(chǎn)率 30％ 50％， 產(chǎn)品質量和收得率也都得到提高。 7．改進生產(chǎn)工藝。不斷采用新工藝、新設備，例如深沖鋼板連續(xù)退火作業(yè)線和淺槽鹽酸酸洗、 HC 軋機、和異步軋制等，以簡化冷軋工藝過程，提高冷軋帶鋼的精度和節(jié)省能量。 當今現(xiàn)代軋制工藝技術的特點 大力開發(fā)高精度軋制技術 提高軋制產(chǎn)品的精度，是用戶的需要，也是軋制技術發(fā)展的永恒目標。產(chǎn)品的精度主要指產(chǎn)品的外形精度尺寸，它是社會主義市場經(jīng)濟發(fā)展的需求，也是作為產(chǎn)品的最基本的條件。 對于薄板帶鋼來說，外形尺寸包括厚度、寬度、板形、板凸度、平面形狀等等。在所有的尺寸精度標準中 ，厚度精度指標是最基本、最重要的指標。通過對軋制過程控制計算機的高精度設定和基礎自動化的 AGC 控制系統(tǒng)的改進，厚度精度已經(jīng)達到了很高的水平。為了提高薄板帶鋼的板形質量，板形控制技術得到了長足的進步。除了一般的配輥、配輥型曲線、軋制負荷分配等手段之外，硬件水平的提高，特別是軋機水平的改進起到了重要的作用， CVC、PC、 HCW、 DSR 等新機型的出現(xiàn)使薄板帶鋼的板形質量發(fā)生了質的飛躍。 隨著用戶對產(chǎn)品要求的不斷提高，產(chǎn)品的表面問題也已經(jīng)成為制約開拓市場的嚴重問題。除了高壓水除鱗之外，冷卻水的質量和保養(yǎng)以及水質的清 潔度，潤滑技術的改進，都可以大幅度提高鋼材的表面質量。 軋制過程的自動控制和智能控制技術 自動化是現(xiàn)代化軋鋼廠提高產(chǎn)品質量的為重要的手段?，F(xiàn)代化的軋鋼廠采用了多種自動化系統(tǒng)進行產(chǎn)品的質量監(jiān)督和控制。自動化技術與軋制技術的交叉和融合，將為軋鋼廠提高產(chǎn)品質量、降低成本、增加效率提供最為有效的手段。另一方面，在目前實現(xiàn)自動化的基礎 遼寧科技大學本科生畢業(yè)設計 第 14 頁 上，盡量采用人工智能技術，實現(xiàn)軋制過程的人工智能控制，是一個新的重要的方向。在這方面，利用 ANN（人工神經(jīng)網(wǎng)絡）、模糊邏輯（ Fuzzy）、專家系統(tǒng)、 GA（遺傳算法）進行對過程的 診斷、優(yōu)化、控制，進行信息處理，具有非常廣闊的發(fā)展空間。 遼寧科技大學本科生畢業(yè)設計 第 15 頁 第二章產(chǎn)品方案確定 產(chǎn)品方案 產(chǎn)品方案定義 : 產(chǎn)品方案是指所設計的工廠或車間擬生產(chǎn)的產(chǎn)品的名稱、品種、規(guī)格及年計劃產(chǎn)量 。 表 產(chǎn)品方案 產(chǎn)品名稱 產(chǎn)品規(guī)格 產(chǎn)量萬噸 所占比例 % 厚 mm 寬 mm 長 mm Q235B 6001100 12003000 50 08Al 6001100 12003000 50 45 6001100 12003000 50 生產(chǎn)方案 生產(chǎn)方案定義 : 生產(chǎn)方案即產(chǎn)品的生產(chǎn)方法 。 主要生產(chǎn)方案 :本車間采用五機架連軋機組 。 產(chǎn)品性質 為了更好的對產(chǎn)品進行軋制和熱處理我們 對 產(chǎn)品的性質進行了分析，見表 22。 表 22 典型產(chǎn)品鋼牌號的化學成分，質量百分數(shù) wt.% 牌號 碳 C 硅 Si 錳 Mn 硫 S 磷 P Q235B ～ ≤ ～ ≤ ≤ 08Al ≤ ≤ ≤ ≤ ≤ 45 ~ ~ ~ ≤ ≤ 遼寧科技大學本科生畢業(yè)設計 第 16 頁 第三章冷軋薄板軋制工藝過程 軋制工藝過程 工藝制度是生產(chǎn)的核心，它貫穿于整個生產(chǎn)過程。工藝制度的合理程度直接影響著工廠的生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質量。本設計的工藝流程如下： 熱軋原料板卷 → 開 卷機組 → 酸洗機組 → 冷軋機組 → 退火機組 → 平整機組 → 橫剪機組 → 包裝出廠 各工藝流程環(huán)節(jié)簡介 酸洗 從熱軋廠運送來的熱軋帶鋼卷，是在高溫下進行軋制和卷取的，帶鋼表面在 該條件下生成的氧化鐵皮，能夠很牢固地覆蓋在帶鋼的表面上，并掩蓋著帶鋼表面的缺陷。若將這些帶著氧化鐵皮的帶鋼直接送到冷軋機去軋制，則其一，在大壓下量的條件下進行軋制，會將氧化鐵皮壓入帶鋼的基體，影響冷軋板的表面質量及加工性能，甚至造成廢品；其二，氧化鐵皮破碎后進入冷卻潤滑軋輥的乳化液系統(tǒng)，損壞了循環(huán)設備，縮短了乳化液的使用壽命；其三，損壞了表面粗糙度很低、價格昂貴的冷軋輥、因此，帶鋼在冷軋之前，必須清除其表面氧化鐵皮，除掉有缺陷的帶鋼。 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。 在冶金工廠， 薄板鋼 酸洗設備目前有 3 種型式，即半連續(xù)酸洗機組，連續(xù)臥式酸洗機組和連續(xù)塔式酸洗機組。 酸洗機組型式的選擇，要根據(jù)具體的條件來確定。當機組生產(chǎn)的帶鋼品種較多，而生產(chǎn)能力不太大時，建議選擇推式酸洗較好，因為推式酸洗機組設備費用較低、造價便宜、占地面積小、操作簡化，在熱軋帶鋼卷重量為 1530t 時，年產(chǎn)可望達到 5060 萬 t。當要求機組年產(chǎn)達到 l00200 萬 t 時，那么最佳選擇是連續(xù)臥式酸洗機組。 連續(xù)臥式酸洗機組，這種酸洗機組所以被稱為連續(xù)的，是因為帶鋼連續(xù)地通過盛有酸溶液的酸洗槽。 為了使過程連續(xù)，將后一卷帶鋼的端頭與前一卷帶鋼的尾端焊接起來，再從酸洗槽通過，待帶鋼卷到一定重量，切斷帶鋼，并把卷成的帶鋼卷卸下。連續(xù)酸洗機組根據(jù)工作性質可分為 3 部分或稱 3 段；其中，上料、拆卷、破碎帶鋼表面氧化鐵皮、 遼寧科技大學本科生畢業(yè)設計 第 17 頁 矯宣、切頭切尾、焊接、光整為原料準備段；拉矯、酸洗、漂洗、烘干為酸銑工藝段；剪邊、涂泊、卷取及卸下帶鋼卷為酸洗成品段。連續(xù)酸洗機組的 3 段，也可按照帶鋼的運行方向，稱之為頭部、中部、尾部。 由于機組各段工作性質的特殊性和工作速度上的差異，所以要將這 3 段緊密地聯(lián)系起來，實際上是不可能的。為了保證各段 工作的獨立性，滿足酸洗段的連續(xù)運行，特在機組每兩段之間各設立一個活套車，以儲備一定數(shù)量的帶鋼。帶鋼的儲量是不固定的，在準備帶鋼 (上料 )，卸下帶鋼卷 (卸料 )及生產(chǎn)的期間內，儲備量會增大或減少。 圖 3 32 為兩種連續(xù)酸洗機組的示意圖。連續(xù)酸洗機組的工藝操作過程是：被送到機組的帶鋼卷，經(jīng)帶有彎曲輥、給料裝置和五輥矯直機的開卷機將帶鋼端頭拆開、矯直并被送入鍘刀剪切掉帶鋼頭尾，再將切完頭尾的帶鋼送入閃光對焊機，將前后兩條帶鋼的端頭焊接起來，焊接處的焊綴通過焊機自身的光整機 (拉刀 )進行光整。然后拉料輥將帶鋼送入頭 部活套車 (坑 )中貯存，以備酸洗工藝段生產(chǎn)。 貯存在頭部活套內的帶鋼由拉料輥拉出，并被連續(xù)地送入酸洗槽進行政洗。酸洗后清除掉氧化鐵皮的鋼板在漂洗槽中經(jīng)高壓水沖洗、毛刷刷洗除去帶鋼自酸洗槽中帶出的殘酸，再進入烘干裝置將帶鋼表面烘干，然后經(jīng)拉料輥將帶鋼送入尾部活套之中。 貯存在尾部活套內的帶鋼經(jīng)拉料輥拉出，然后送入圓盤剪進行剪邊。被剪下來的毛邊用圓盤剪下方的碎邊剪剪碎，裝箱集中運走。剪邊的帶鋼經(jīng)涂油機涂油之后，最后由浮動式張力卷取機將帶鋼卷成鋼卷。當鋼板卷到規(guī)定重量時，則使用尾部的剪切機將帶鋼切斷。被切斷的帶鋼卷 好之后，經(jīng)打捆，并用步進式或鏈式運輸機送入軋鋼工段．以進行冷軋生產(chǎn)。 鹽酸作為酸洗介質在臥式酸洗機組普遍采用。在近 20 年來興建的高速機組上除安有兩臺開卷機、兩臺圓盤剪、大儲量的活套裝置、兩臺卷取機之外，還配備了電子計算機，以控制機組的整個工藝操作。 遼寧科技大學本科生畢業(yè)設計 第 18 頁 圖 31 搞生產(chǎn)率的酸洗機組 1帶有彎曲輥、給料裝置和五輥矯直機的開卷機； 2雙鍘刀剪； 3用于焊接前精確剪切頭尾的鍘刀剪； 4帶光整的焊機； 5拉料輥； 6拉矯； 7張力裝置； 8入口活套裝置； 9酸洗槽； 10清洗槽； 11烘干裝置； 12出口活套裝置； 13張緊臺架；14圓盤碎邊剪； 15涂油裝置； 16剪； 17卷取機 遼寧科技大學本科生畢業(yè)設計 第 19 頁 圖 32 中等生產(chǎn)率的鹽酸酸洗機組 6為櫻的金屬結構；其他標號與圖 31 相同 冷軋 冷軋是冷軋帶鋼生產(chǎn)中一個最重要的工序。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用。由此，冷軋工序的工藝設備條件也就決定了該冷軋帶鋼廠的規(guī)模和技術質量水平。 冷軋機是冷軋生產(chǎn)的主體設備。為了滿足冷軋帶鋼生產(chǎn)的品種、規(guī)格、質量及不同生產(chǎn)規(guī)模的要求，冷軋帶鋼生產(chǎn)工藝經(jīng)歷了從單張到成卷生產(chǎn)的變革。由可逆式連軋到全連續(xù)以及聯(lián)合機組的發(fā)展中，形成了各種形式和不同特色的冷軋機?，F(xiàn)代冷軋機的裝備水平也有了很大提高，并趨向高效率、高質量、連續(xù)化和自動化。冷軋機成為現(xiàn)代鋼鐵工業(yè)中高效率生產(chǎn)設備之一，是鋼鐵工業(yè)技術發(fā)展和裝備水平提高的一個重要標志。 冷 軋設備： 冷軋設備由入口側鋼卷接受及運送裝置、開卷機、軋機、卷取機和鋼卷輸出裝置等機械設備以及各個設備的驅動、控制、檢測儀表和潤滑等裝置所組成（如圖 33）。設備是生產(chǎn)工 遼寧科技大學本科生畢業(yè)設計 第 20 頁 圖 33 冷連軋機設備組成圖 1步進梁； 2鋼卷小車； 3剝帶機； 4預開卷機； 5雙柱頭開卷機； 6測厚儀； 7連軋機； 8液壓壓下缸； 9斜楔調整裝置； 10橫切機； 11卷取機； 12助卷機 遼寧科技大學本科生畢業(yè)設計 第 21 頁 藝操作的基礎。這些單體設備的形式、精度和控制技術等裝備水平是直接與生產(chǎn)能力和產(chǎn)品質量相連系的。而上述設備的有機配合和協(xié)調作用更是直接關系到 生產(chǎn)效率的發(fā)揮和產(chǎn)品質量的提高?，F(xiàn)代高效率、高質量的冷軋生產(chǎn)都是把這些設備的操作與過程控制納入到計算機自動控制系統(tǒng)下工作的。 （ 1） 鋼卷接受及運送裝置 在軋機入口側接受酸洗過的熱軋鋼卷并將鋼卷運送到開卷機前和在出口側把鋼卷運出軋制線，一般都采用鏈式運輸機或步進梁運輸機。臺板的結構形式有鞍座式、乎板式，弧板式和槽形幾種，以適應立式或臥式鋼卷的運送。步進梁運輸機采用液壓操作，具有工作平穩(wěn)可靠、結構簡單等待點，是一種用途廣泛、經(jīng)濟性高的大鋼卷運輸設備 (圖 34)，廣泛用于冷