【正文】 板型控制手段除彎輥外還有：CVC 軋機(jī)、 HC 軋機(jī)、 PC 軋機(jī)。 本設(shè)計(jì)采用兩臺(tái)立輥軋機(jī)，一臺(tái)二輥水平可逆軋機(jī)以及一臺(tái)四輥水平可逆軋機(jī)組成粗 軋機(jī)組。此外，在粗軋機(jī)組最后一架后面，設(shè)有測(cè)厚儀、側(cè)寬儀及測(cè)溫裝置獲得必要的精確參數(shù)，以便作為計(jì)算機(jī)對(duì)精軋機(jī)組進(jìn)行前饋控制和對(duì)粗軋機(jī)組、加熱爐進(jìn)行反饋控制的依據(jù)。輥道可分段控制，在中間輥道上，大都設(shè)有廢品推出機(jī)和廢品臺(tái)架，已處理軋廢的帶坯。 3）帶坯厚度達(dá)到精軋機(jī)組的要求，為此粗軋機(jī)組應(yīng)盡量用大壓下量，一般要完成總變形量的 7080%。其質(zhì)量要求： 1）表面清潔，徹底清除一次氧化鐵皮。 本設(shè)計(jì)采用啟停式定寬壓力機(jī)。也就要求使用連鑄板坯的熱軋帶鋼軋機(jī)具有調(diào)節(jié)板坯寬度的功能，即要有板坯寬度大側(cè)壓設(shè)備。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書（畢業(yè)論文） 19 加熱爐裝爐方式為： ① 直接熱裝，板坯溫度為 800～ 950℃ ② 熱裝，板坯溫度為 400℃ 以上 ③ 冷裝，板坯溫度為 20℃ 并采用高壓水除磷機(jī)進(jìn)行除磷。步進(jìn)式爐的出鋼機(jī)只用來(lái)將板坯推入爐內(nèi)，一次只退一塊，因而設(shè)備可以大大減輕。 板坯用推鋼機(jī)推入加熱爐內(nèi)，推鋼機(jī)的兩個(gè)推桿一般可以單獨(dú)的聯(lián)合操作，以適應(yīng)推單排長(zhǎng)坯和雙排短坯的需要?，F(xiàn)在加熱爐均為多段式，各段溫度單獨(dú)調(diào)節(jié)，并將均熱段沿爐寬方向分成兩個(gè)控制區(qū)，使板坯后端溫度稍高于前端，以補(bǔ)償軋制時(shí)的溫降。步進(jìn)式加熱爐，由于板坯在爐內(nèi)無(wú)滑動(dòng)，板坯間保持一定間隙，步進(jìn)機(jī)構(gòu)動(dòng)作可靈活變動(dòng)，因而基本上消除了連續(xù)式加熱爐的缺點(diǎn)，同時(shí)擴(kuò)大了生產(chǎn)能力。連續(xù)式加熱爐的優(yōu)點(diǎn)是建造費(fèi)較低、燃料、動(dòng)力消耗較少、機(jī)械設(shè)備簡(jiǎn)單、便于維護(hù)。 4）加熱爐選擇 板坯加熱設(shè)備一般是由 35 座連續(xù)式或步進(jìn)式加熱爐組成。也可采用天然氣、固體燃料或發(fā)生爐煤氣。燃料的選擇主要根據(jù)燃料的供應(yīng)。溫度達(dá)到加熱溫度后再均熱一段時(shí)間。在加熱開始至 500～ 550℃ 內(nèi)須控制加熱速度，不宜過(guò)快。因此，要嚴(yán)格控制鋼的加熱速度，使熱應(yīng)力在所允許的范圍內(nèi)。加熱速度愈快，溫度梯度愈大，其熱應(yīng)力就愈大。 2）加熱速度 加熱速度是指，單位時(shí)間內(nèi)，鋼在加熱時(shí)的溫度變化。 根據(jù)鐵碳合金相圖、金屬塑性圖和再結(jié)晶圖定溫的原則及軋件的開軋溫度來(lái)確定加熱溫 度。但過(guò)高的加熱溫度會(huì)使坯料表面在加熱過(guò)程中氧化脫碳、過(guò)熱或過(guò)燒；過(guò)低的加熱溫度又不利于軋制。 板坯加熱及設(shè)備組成 1）加熱溫度 鋼的加熱溫度是指鋼加熱終了時(shí)出爐的表面溫度。 本車間普碳鋼、低合 金鋼采用人工檢測(cè)方法，不銹鋼采用冷板坯侵透探傷試驗(yàn)的方法。 （ 2）板坯檢查 板坯表面狀況檢查，傳統(tǒng)上都是由人工在切割前后，用肉眼進(jìn)行直觀檢查，然而為內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書（畢業(yè)論文） 17 了提高檢查精度，開發(fā)了熱表面缺陷檢測(cè)裝置。熱板坯機(jī)械火焰清理裝置安裝在初軋機(jī)連鑄的精整線上，冷板坯機(jī)械火焰清理裝置及手動(dòng)火焰清理安裝在連鑄或初軋車間。 （ 1）板坯清理 熱軋寬帶鋼軋機(jī)需上工序供給合格板坯，板坯的清理主要是采用火焰清理方式，也有用砂輪清理的。或采用直接軋制技術(shù)，此技術(shù)是將煉鋼和熱軋兩個(gè)各自獨(dú)立的工序連續(xù)化，因此，需要解決這倆個(gè)工序間的溫度、小時(shí)產(chǎn)量、工藝參數(shù)的匹配和質(zhì)量，保證全過(guò)程管理及平面布置最佳化等一系列技術(shù)問(wèn)題。有效地采用了利用 熱連鑄坯 (HCR)，坯溫一般為 600℃ 左右，大幅度的節(jié)省能源。 原料準(zhǔn)備 被送至板坯庫(kù)的板坯分為冷板坯和熱板坯。鋼卷經(jīng)稱重打印后根據(jù)下一工序決定鋼卷的流向。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書（畢業(yè)論文） 16 成品帶鋼經(jīng)精軋機(jī)組后的輸出輥道上的層流 冷卻系統(tǒng)后，使溫度降到規(guī)定的卷曲溫度，由液壓助卷卷曲機(jī)卷成鋼卷。為確保軋制精度和控制板型，在 F1～ F7 精軋機(jī)上設(shè)有動(dòng)作靈敏、控制精度高的液壓 AGC 厚度自動(dòng)控制系統(tǒng)。為減少切損，切頭飛剪設(shè)有最佳化剪切系統(tǒng)。 粗軋機(jī)組產(chǎn)生廢帶坯，由設(shè)在中間輥道傳動(dòng)側(cè)的廢品推出機(jī)推至廢品臺(tái)架上，切割后用載重小車運(yùn)走。 加熱出爐后的板坯，首先經(jīng)過(guò)高壓水除鱗清除氧化鐵皮，而后進(jìn)入粗軋機(jī)組， R1粗軋機(jī)為四輥可逆式軋機(jī)，與可逆式立輥軋機(jī) E1 靠近布置，板坯在 E1R1 上軋制 3 道后，經(jīng)輥道送至 E2R2 四輥可逆式軋機(jī)軋制 3 道次，軋成 20～ 40mm 的中間帶坯。 為使軋機(jī)充分發(fā)揮能力，上述不同溫度的板坯可以進(jìn)行組合裝爐，如果冷熱坯間溫差太大，可由計(jì)算機(jī)進(jìn)行計(jì)算，合使冷熱坯間保持一個(gè)必要的間距。板坯由吊車吊到上料輥道后進(jìn)行稱重，核對(duì)號(hào)碼，確認(rèn)無(wú)誤后，按裝料順序由輥道將板坯送到的加熱爐。 冷板坯 熱板坯 高 溫板坯 加熱 除磷 大側(cè)壓 粗軋 保溫 邊部加熱 切頭尾 二次除磷 精軋 層流冷卻 卷取 打捆 稱重噴印 表面檢查 鋼卷運(yùn)輸 鋼卷冷卻 分卷 / 重卷 抽樣檢查 打捆稱重 成品入庫(kù) 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書（畢業(yè)論文） 15 熱連鑄坯分別存放在四個(gè)板坯跨內(nèi)，當(dāng)連鑄機(jī)和熱軋機(jī)的生產(chǎn)計(jì)劃相匹配時(shí)，熱坯也可以從來(lái)料輥道經(jīng)中間輥道直接磅到加熱爐后的裝料輥進(jìn)行裝爐。 熱連軋帶鋼生產(chǎn)工藝流程的制定 熱連軋帶鋼的生產(chǎn)工藝一般為：坯料 → 加熱 → 除鱗 → 定寬 → 粗軋 →( 熱卷取 → 開卷 )→ 精軋 → 冷卻 → 剪切 → 卷取等。否則應(yīng)采取妥善的防護(hù)措施。反之， 則產(chǎn)品成本下降。一般鋼的加工工藝性能越差，產(chǎn)品的技術(shù)要求越高其生產(chǎn)工藝過(guò)程必然就約復(fù)雜。產(chǎn)品 的成本的高低上，而對(duì)產(chǎn)品的工藝過(guò)程無(wú)顯著的影響。企業(yè)規(guī)模的大小決定了生產(chǎn)過(guò)程中采用熱錠作業(yè)還是冷錠作業(yè)的問(wèn)題，是一 次成材還是二次成材的問(wèn)題。 它反映了金屬在加工過(guò)程中和 難易程度決定并影響了選擇工序內(nèi)容和確定工藝參數(shù)。制定工藝過(guò)程的主要依據(jù)是： 1) 產(chǎn)品的技術(shù)條件：即產(chǎn)品的幾何形狀、尺寸精度，鋼的內(nèi)部組織與性能及表面質(zhì)量達(dá)到某種要求。 生產(chǎn)工藝流程制定的依據(jù) 盡管有若干工序組成的產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程是復(fù)雜的，但工序的舍取不是任意的。為了獲得符合質(zhì)量要求的產(chǎn)品，其次要在保證適量的基礎(chǔ)上追求軋機(jī)的高產(chǎn)量，并能夠降低各種原料消 耗，降低成本。 3）切損：切損包括切尾，切邊和由于局部質(zhì)量不合格而必須切除所造成 的質(zhì)量損失，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，熱軋帶鋼的切損一般在 %。 1） 燒損：燒損是金屬在高溫下的氧化損失，約為 %～ %。因此，提高成材率的途徑主要是減少各種金屬損耗。 b=(GW)/G100=1/K 式中 W 為生產(chǎn)過(guò)程中造成的金屬損耗量，噸。其計(jì)算公式為： b=Q/G100，式中 b 為成材率， %； Q 為合格產(chǎn)品重量，噸； G 為投入原料重量，噸。 成材率是指合格產(chǎn)品重量與投入原料重量的百分比。金屬的消耗通常以金 屬消耗系數(shù)表示。 耐磨用鋼 520GL750GL ～ 830～ 2130 用于礦山機(jī)械、煤炭采運(yùn)、工程機(jī)械等 刃磨具和鋸片用鋼 65Mn、 30GrMo、 50Mn2V ～ 830～ 2130 應(yīng)用于刃具、磨具等 工程機(jī)械用鋼 GR50、 S35C、 S45C、 S20C Q690、 Q890 ～ 830～ 2130 應(yīng)用于大型工程機(jī)械 高強(qiáng)鋼 DP、 TRIP、 MP ～ 830～ 2130 應(yīng)用于大型工程機(jī)械、汽車、橋梁等。 鍋爐和壓力容器用鋼 Q345R、 Q370R、 SB4SB49 ～ 830～ 2130 于制作反應(yīng)器、換熱器、分離器、球罐、油氣罐、液化氣罐、核能反應(yīng)堆壓力殼、鍋爐汽包、液化石油汽瓶、水電站高壓水管、水輪機(jī)蝸殼等設(shè)備及構(gòu)件。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書（畢業(yè)論文） 9 產(chǎn)品大綱 本設(shè)計(jì)題目設(shè)計(jì) 年產(chǎn)量熱 500 萬(wàn)噸熱連軋帶鋼車間，計(jì)算產(chǎn)品 SPHD，規(guī)格1800mm，占年產(chǎn)量 15%，特制訂以下的產(chǎn)品方案，見表 ， 。需根據(jù)車間工業(yè)設(shè)備的情況，力爭(zhēng)做到產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)代化。 4） 考慮建廠地區(qū)及資源及鋼的供應(yīng)條件，物資和材料等運(yùn)輸情況逐步完善和配 套起我國(guó)自己獨(dú)立的軋鋼生產(chǎn)體系。 3） 考慮軋機(jī)生產(chǎn)能力的充分利用和建廠地區(qū)產(chǎn)品的合理分工。做到供應(yīng)適當(dāng)，品種平衡，產(chǎn)銷對(duì)路布局合理。 2） 考慮各類產(chǎn)品的平衡，尤其是地區(qū)之間產(chǎn)品的平衡。產(chǎn)品方案一經(jīng)確定，車間 的類型及其性質(zhì)即已確定。 綜上所述，該熱軋鋼材項(xiàng)目建設(shè)無(wú)論在經(jīng)濟(jì)上還是社會(huì)效益上都是可行的。 6）該熱軋鋼材項(xiàng)目生產(chǎn)對(duì)促進(jìn)制造行業(yè)發(fā)展及擴(kuò)大當(dāng)?shù)鼐蜆I(yè)機(jī)會(huì)起著積極的推動(dòng)作用，項(xiàng)目建成后可為當(dāng)?shù)貛?lái)較高的利稅收入，為縣域經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出貢獻(xiàn)，有著重大的社會(huì)效益。 5）對(duì)項(xiàng)目建設(shè)期和生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)過(guò)程中產(chǎn)生的 “三廢 ”進(jìn)行綜合治理達(dá)標(biāo)后排放，對(duì)環(huán)境影響程度較小。 4）本工程所采用的工藝方案（路線）技術(shù)先進(jìn)、成熟可靠、經(jīng)濟(jì)合理。 3）該熱軋鋼材項(xiàng)目采用國(guó)內(nèi)先進(jìn)的生產(chǎn)、環(huán)保技術(shù)及設(shè)備。該熱內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書（畢業(yè)論文） 7 軋鋼材項(xiàng)目的建設(shè)符合國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策 和行業(yè)發(fā)展規(guī)劃，熱軋鋼材將在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上有廣闊的暢銷空間，發(fā)展前景良好，市場(chǎng)潛力巨大。 隨著熱軋尺寸精度、板形、表面質(zhì)量等控制新技術(shù)的日益成熟以及新產(chǎn)品的不斷問(wèn)世，熱連軋鋼板、帶產(chǎn)品得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用并在市場(chǎng)上具有越來(lái)越強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力。 必要性分析 我國(guó)現(xiàn)在熱軋機(jī)約 30 余套， 年生產(chǎn)卷帶 300 10 四次方噸，其中 60%供焊管用，又以普碳鎮(zhèn)靜鋼為主，優(yōu)質(zhì)鋼不足 5%，因而優(yōu)質(zhì)帶鋼無(wú)法滿足國(guó)內(nèi)需求，多年進(jìn)口各類優(yōu)質(zhì)帶鋼約 20 萬(wàn)噸，生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)帶鋼是 發(fā)展的必由之路。 4）航運(yùn) 全市現(xiàn)有水域旅游區(qū) 3 處、航道 1 條（黃河包頭段全長(zhǎng) 220 公里）、浮橋 5 座、渡口 1 道、船舶 147 艘（只）。 2020 年初開通 動(dòng)車組列車 ，發(fā)往呼和浩特、烏蘭察布，計(jì)劃開通到 鄂爾多斯 的動(dòng)車。 京包線 、 包蘭線 、 包西線 、 包神線 、 包環(huán)線 、包滿線交匯，是內(nèi)蒙古最大鐵路樞內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書（畢業(yè)論文） 6 紐。 2）鐵路 包頭為中國(guó)重要的 交通樞紐 ， 京包鐵路 ， 包蘭鐵路 ， 包西鐵路 ， 包環(huán)鐵路 、 包滿鐵路 、 包神鐵路 、 甘泉鐵路 等在此交匯。 貨運(yùn)站場(chǎng) 10 處。包頭市已開通客運(yùn)班線 237 條，其中省際班線 55 條、盟市際 68 條、旗縣際 19 條、旗縣內(nèi) 77 條。 交通運(yùn)輸優(yōu)勢(shì) 1）公路 京藏高速 、京新高速、 包茂高速公路 、 110 國(guó)道 、 210 國(guó)道 等重要線路在包頭市交匯。從 50 年代起，包頭就開始了大規(guī)模的水資源開發(fā)，先后修建了黃河水源地多處，以及奧陶窯子、團(tuán)結(jié)渠、 民生渠 、 磴口 揚(yáng)水站（東河區(qū)一村莊，不同于巴彥淖爾市磴口縣）、畫匠營(yíng)水源地等較大的黃河提水工程，先后構(gòu)筑了昆都侖、劉寶窯、 水澗溝等中小型 水庫(kù) ，進(jìn)行了大規(guī)模的水資源開發(fā)。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書（畢業(yè)論文） 5 水資源優(yōu)勢(shì) 包頭可利用地表水總量為 億立方米（不包括黃河過(guò)境水）。非金屬礦有：石灰石、 白云巖 、 脈石英 、 螢石 、 蛭石 、 石棉 、 云母 、 石墨 、 石膏 、 大理石 、花崗石 、 方解石 、 珍珠巖 、 磷灰石 、 鉀長(zhǎng)石 、珠寶石、 紫水晶 、 芙蓉石 、銅蘭、 膨潤(rùn)土 、高嶺土 、增白粘土、 磚瓦粘土 等 40 個(gè)礦種。已發(fā)現(xiàn)礦物 74 種，礦產(chǎn)類型 14個(gè)。良好的工業(yè)基礎(chǔ)將給與新廠區(qū)更強(qiáng)的活力。全市 9 個(gè)重點(diǎn)園區(qū) 2020 年完成基礎(chǔ)設(shè)施投資 27 億元，增加可利用土地近 2 萬(wàn)畝，園區(qū)發(fā)展空間進(jìn)一步得到拓展，管理服務(wù)體系日益完善。 包頭工業(yè)發(fā)達(dá)， 9 個(gè)工業(yè)園工業(yè)總產(chǎn)值達(dá) 2900 億元，包頭是隨著國(guó)家 “一五 ”、 “二五 ”計(jì)劃的實(shí)施而發(fā)展起來(lái)的新興工業(yè)城市，經(jīng)過(guò)半個(gè)多世紀(jì)的建設(shè)，形成了以包鋼、包鋁、一機(jī)、北重、東方希鋁等大企業(yè)為重點(diǎn)，以鋼鐵、鋁業(yè)、裝備制造、電力、稀 土、煤化工等產(chǎn)業(yè)為支柱的較為完整的工業(yè)體系，成為國(guó)內(nèi)著名的鋼鐵、鋁業(yè)、機(jī)械工業(yè)基地和最大的稀土工業(yè)基地。 區(qū)域地理優(yōu)勢(shì) 包頭是 內(nèi)蒙古 自治區(qū)下轄市、特大城市、擁有 地方立法權(quán) 的 較大的市 ，是內(nèi)蒙古的制造業(yè)、工業(yè)中心及最大城市，呼包銀經(jīng)濟(jì)帶、 呼包鄂城市群 的中心城市，中國(guó)新 二線城市 ，是中國(guó)重要的基礎(chǔ) 工業(yè)基地 和全球 輕稀土 產(chǎn)業(yè)中心，被譽(yù)稱 “草原鋼城 ”、 “稀土之內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書（畢業(yè)論文） 4 都 ”。熱軋窄帶鋼 軋機(jī)使用的小連鑄坯價(jià)格低于熱軋寬帶軋機(jī)使用的連鑄板坯， 因而是熱軋窄帶鋼 的原料費(fèi)用相對(duì)降低， 這些都是熱軋窄帶鋼軋機(jī)的帶鋼軋機(jī)的帶鋼成本低的主要因素。 熱軋窄帶車間設(shè)備簡(jiǎn)單，規(guī)模小，單位投資地。盡管車間生產(chǎn)的規(guī)模大，但投資相對(duì)較高，設(shè)備復(fù)雜昂貴，熱軋寬帶車間生產(chǎn)的縱剪需要縱切機(jī)組，則每噸帶鋼需增加近 100 元的加工費(fèi)。 目前包鋼和武鋼生產(chǎn)的 縱剪熱帶卷幾乎和熱軋橫切定尺板的報(bào)價(jià)相同。它的工藝水平、自動(dòng)化程度、產(chǎn)品規(guī)格與質(zhì)量代表了一個(gè)國(guó) 家鋼鐵工業(yè)的水平。 鋼鐵工業(yè)是國(guó)民