【正文】 =（板坯厚度為70mm）。由于本次設(shè)計(jì)的車(chē)間將生產(chǎn)超薄帶鋼，對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量要求較高尤其在板形方面，而且為了緩解粗軋機(jī)的壓力和板帶精軋時(shí)的跑偏現(xiàn)象故選擇了6架精軋機(jī)。粗軋機(jī)的平均延伸系數(shù)取2，根據(jù)上面的公式可算出N= 由于采用的是連軋故選取了兩架粗軋機(jī)。軋制道次和機(jī)架數(shù)目的確定采用下式：.............................................................................(1)式中：—機(jī)架數(shù)目 —由坯料到成品的總延伸系數(shù)； —各道次的平均延伸系數(shù)由于設(shè)計(jì)的本車(chē)間應(yīng)能夠生產(chǎn)超薄熱帶。根據(jù)本次設(shè)計(jì)的要求，參考現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)，初定軋輥的直徑為600mm380mm，其他參數(shù)如表3所示。4)解決在大壓下量的情況下，便不容易開(kāi)裂的問(wèn)題，通過(guò)一定的壓縮，可以改善邊部的鑄態(tài)組織，使帶鋼的邊部達(dá)到用戶要求。熱軋帶鋼時(shí)不可避免的產(chǎn)生大量氧化鐵皮，如果不清除，軋入板表面不但影響板的表面質(zhì)量 ，而且增大軋輥的磨損，縮短軋輥壽命。2）提高帶卷全長(zhǎng)的寬度精度。其主要的技術(shù)參數(shù)見(jiàn)表3：表3 立輥軋機(jī)的各種性能參數(shù)軋輥φ640/φ580380mm鍛鋼輥 鎳鉻耐磨鑄鐵 HS45177。軋輥是電控同步，軋輥安裝在鑄鋼軸承箱里，且裝在剛性的框架底座里。液壓缸裝配在軋機(jī)軸承座架后面框架上，液壓缸用語(yǔ)輥縫調(diào)整。故一般連軋現(xiàn)場(chǎng)，在粗軋機(jī)前，都設(shè)置小壓下立輥軋機(jī)。主要軋機(jī)為四輥高負(fù)荷平輥軋機(jī)。6. 有良好的綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。4. 有利于軋機(jī)機(jī)械化，自動(dòng)化的實(shí)現(xiàn)，有助于改善勞動(dòng)條件。2. 有較高的生產(chǎn)效率和設(shè)備利用系數(shù)。對(duì)軋鋼車(chē)間工藝設(shè)計(jì)而言，軋鋼機(jī)選擇的主要內(nèi)容是：確定軋鋼機(jī)的結(jié)構(gòu)形式，確定其主要技術(shù)參數(shù)，選擇軋機(jī)的架數(shù)以及布置方式。板帶軋機(jī)主要是四輥軋機(jī)。它使用一套結(jié)晶器銅板就能夠澆鑄15萬(wàn)噸的鋼水，只在結(jié)晶器漏斗形區(qū)域的末端出現(xiàn)輕微的局部磨損，使用壽命比典型漏斗形結(jié)晶器長(zhǎng)3050％。 根據(jù)鑄坯的寬度不同，寶鋼開(kāi)發(fā)了兩種低應(yīng)力結(jié)晶器，分別命名為Ⅰ型和Ⅱ型，它們基本上按照上述原理設(shè)計(jì)和制造，并在商業(yè)薄板坯連鑄機(jī)上進(jìn)行生產(chǎn)試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果表明板坯質(zhì)量缺陷得到有效控制。圖2 漏斗形結(jié)晶器垂直截面形狀(a)(b)圖3 低應(yīng)力結(jié)晶器橫截面（a）和縱截面（b）坐標(biāo)系因此，有更多理由必須對(duì)漏斗形的形狀曲線進(jìn)行設(shè)計(jì)，使得在所有區(qū)域曲率連續(xù)變化而無(wú)拐點(diǎn)，從而滿足液態(tài)鋼水在漏斗形區(qū)域向下形成的凝固坯殼，在向下進(jìn)入平行區(qū)域時(shí)承受最小的彎曲或矯直應(yīng)力，這樣就阻止了坯殼和漏斗形結(jié)晶器之間間隙的形成。這就是為什么漏斗形結(jié)晶器會(huì)在結(jié)晶器的拐點(diǎn)出現(xiàn)熱斑，進(jìn)而在結(jié)晶器里產(chǎn)生非均勻磨損和龜裂的原因。圖1 漏斗形結(jié)晶器唇形倒圓角區(qū)域示意圖坯殼的蠕變需要一定的時(shí)間，因?yàn)楫?dāng)坯殼曲率和移動(dòng)方向在這一位置變化時(shí)，坯殼具有一定的剛性。在三條弧線之間是光滑過(guò)度，漏斗形垂直的中心部分形狀見(jiàn)圖2，EF是直線部分，F(xiàn)G是弧線部分，GH是直線部分?；谝陨侠碛?，本次采用寶鋼投入巨資開(kāi)發(fā)的一套改進(jìn)的薄板坯連鑄工藝（下稱(chēng)BSP），它具有一些特殊的特征，諸如低應(yīng)力結(jié)晶器和輕壓下技術(shù)等等[7]。其次，薄板坯連鑄的開(kāi)發(fā)趨勢(shì)是提高生產(chǎn)效率，改善高附加值產(chǎn)品的質(zhì)量。當(dāng)鑄坯厚度為90~120mm時(shí)，平行板結(jié)晶器鑄坯坯殼所受的機(jī)械應(yīng)力小，但是液面波動(dòng)大，且在水口區(qū)結(jié)晶器壁與水口壁間隙小，鋼水不能提供足夠的熱量，保護(hù)渣熔化條件不好，澆鑄鋼種范圍小。但對(duì)于薄板坯連鑄工藝來(lái)講，漏斗型結(jié)晶器是其一個(gè)最薄弱環(huán)節(jié)，它特別容易在澆鑄包晶鋼的時(shí)候形成表面縱向裂紋。值得一提的是，TSCR工藝由于薄板溫度的均勻性還非常適合硅鋼的生產(chǎn)。其次，TSCR非常適合被廣泛應(yīng)用在鋼結(jié)構(gòu)領(lǐng)域的HSLA和多相鋼產(chǎn)品的生產(chǎn)。TSCR工藝使得小型工廠進(jìn)入扁平材生產(chǎn)領(lǐng)域成為可能。這些技術(shù)大大改善了產(chǎn)品質(zhì)量，提高了連鑄效率。 結(jié)晶器的選擇 我們知道，之所以被廣泛地應(yīng)用于鋼鐵工業(yè)生產(chǎn)中，主要是由于它的低生產(chǎn)成本、高產(chǎn)品質(zhì)量、高生產(chǎn)能力以及對(duì)環(huán)境更為友好。3 車(chē)間的布置及所用設(shè)備的選擇 車(chē)間布置及設(shè)備選用的原則首先，在連鑄機(jī)、液芯壓下、粗軋機(jī)與精軋機(jī)之間設(shè)計(jì)保溫罩或冷卻區(qū)等方面，主要是考慮產(chǎn)品的規(guī)格，實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)的生產(chǎn)以及帶鋼內(nèi)部組織性能的影響，而做出選擇；其次，為了使得本次的設(shè)計(jì)更貼近實(shí)際，在選定軋機(jī)型號(hào)及確定軋輥、各架軋機(jī)之間的距離等方面，主要是依據(jù)唐鋼薄板坯連鑄連軋的車(chē)間設(shè)計(jì)，并針對(duì)本次設(shè)計(jì)要求做一些改動(dòng)；在確定軋機(jī)數(shù)目及布置上，考慮的是目前連鑄機(jī)鑄出的坯料質(zhì)量、大壓下導(dǎo)致跑偏、軋制薄規(guī)格時(shí)的的發(fā)飄及整個(gè)軋制穩(wěn)定配合等方面，而作出了本次的設(shè)計(jì)。出精軋機(jī)后，帶鋼在輸出輥道上經(jīng)層流冷卻裝置冷卻到規(guī)定的卷取溫度，然后進(jìn)入兩臺(tái)地下卷取機(jī)，卷取完畢后，經(jīng)鋼卷運(yùn)輸系統(tǒng)傳送，進(jìn)行打捆、稱(chēng)重、噴號(hào)，天車(chē)吊運(yùn)到鋼卷庫(kù)，冷卻后發(fā)貨。中間坯經(jīng)過(guò)保溫段（如果生產(chǎn)管線鋼就要經(jīng)過(guò)冷卻段）進(jìn)入飛剪切頭、切尾，經(jīng)18Mpa 高壓水除鱗，除去其表面的再生氧化鐵皮，進(jìn)入六架精軋機(jī)軋制成厚度為2～16mm 的成品。正常軋制時(shí)，一般R1 軋制3道次。 工藝流程從兩流連鑄機(jī)來(lái)的合格定尺板坯經(jīng)過(guò)橫移車(chē)移送到裝鋼輥道，稱(chēng)重后，直接熱裝入蓄熱式步進(jìn)梁式加熱爐；供合格冷坯從板坯跨，經(jīng)過(guò)上料臺(tái)架送到裝鋼輥道，稱(chēng)重后，裝入加熱爐。表2 按產(chǎn)品分配的熱軋板帶產(chǎn) 量 /wt寬 度 /mm合 計(jì)/wt比 例%800～10001000～12001200～14001400～1600厚度/mm～35862416～481828354364～661261842286～12511953020合 計(jì)/t24465129150比 例%16341004. 原料選擇根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，采用厚度7090mm連鑄板坯為原料，由連鑄車(chē)間供給。2. 產(chǎn)品規(guī)格帶鋼厚度：～帶鋼寬度：900～1500mm鋼卷重量：約20t單位寬度卷重： kg/mm3. 產(chǎn)品分類(lèi)按鋼種分配的熱軋板帶產(chǎn)品方案見(jiàn)表1。5)要適應(yīng)當(dāng)前對(duì)外開(kāi)放、對(duì)內(nèi)搞活的經(jīng)濟(jì)形勢(shì)，力爭(zhēng)做到產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)代化[5]。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。要正確處理長(zhǎng)遠(yuǎn)與當(dāng)前、局部與整體的關(guān)系。 產(chǎn)品大綱的編著原則：1)滿足國(guó)民經(jīng)濟(jì)特別需要，根據(jù)市場(chǎng)信息解決某些短缺產(chǎn)品的供應(yīng)和優(yōu)先保證國(guó)民經(jīng)濟(jì)重要部門(mén)對(duì)鋼材的需要。 車(chē)間的概述 產(chǎn)品大綱的擬定原則。薄板坯連鑄連軋工藝在技術(shù)和經(jīng)濟(jì)等方面與傳統(tǒng)的熱軋帶鋼相比，具有工藝流程簡(jiǎn)化,設(shè)備減少,生產(chǎn)線短；生產(chǎn)周期短，節(jié)約能源,提高成材率；產(chǎn)品的尺寸精度高, 性能穩(wěn)定、均勻；適合生產(chǎn)薄及超薄規(guī)格的熱軋板卷,產(chǎn)品的附加值高,從而實(shí)現(xiàn)高的經(jīng)濟(jì)效益[4]?！?。尤其是表面質(zhì)量沒(méi)有特殊要求的產(chǎn)品中可不經(jīng)過(guò)冷軋，直接使用熱軋板。部分冷軋板市場(chǎng)正逐步被價(jià)格相對(duì)便宜同等規(guī)格的薄板坯連鑄連軋產(chǎn)品所代替。板帶與型鋼相比，具有形狀簡(jiǎn)單，不用換輥就可以調(diào)整產(chǎn)品，適合高速度自動(dòng)化的控制，連續(xù)大規(guī)模的生產(chǎn)，同時(shí)具有高精度、高性能質(zhì)量等優(yōu)點(diǎn)。雖然我國(guó)的鋼鐵業(yè)有了很大的發(fā)展，但是我國(guó)的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)類(lèi)型還很不合理，板帶在鋼材中的比例僅為25%左右，而在發(fā)達(dá)國(guó)家多達(dá)50%～60%，甚至更多。 可行性研究中國(guó)正處于經(jīng)濟(jì)發(fā)展時(shí)期，鋼鐵消費(fèi)良好，該車(chē)間年產(chǎn)150萬(wàn)噸，銷(xiāo)售不是問(wèn)題。2. 便利的交通唐山地處京津之側(cè)擁有便利的鐵路，曹妃甸和京唐港提供了便利、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。3）陡河電廠、唐山電廠可以提供充足的電力。2 建廠的依據(jù)及車(chē)間的概述 建廠的依據(jù) 地理與資源1. 豐富的能源1）遵化和遷安有豐富的鐵礦，并且唐山曹妃甸港的建設(shè)，便于購(gòu)買(mǎi)澳礦運(yùn)輸。雖然現(xiàn)階段的薄板坯連鑄連軋還存在一些問(wèn)題，例如　生產(chǎn)品種受限, 產(chǎn)品檔次不高；漏鋼率相對(duì)較高, 軋機(jī)生產(chǎn)能力得不到充分發(fā)揮；緩沖能力弱等等，但隨著研究的不斷深入這些問(wèn)題正在或終將被解決。(4) 產(chǎn)品的尺寸精度高, 性能穩(wěn)定、均勻。(3) 節(jié)約能源,提高成材率。(2) 生產(chǎn)周期短。而薄板坯連鑄連軋是幾個(gè)工序之間緊密連續(xù),鑄坯和軋制之間在線進(jìn)行少量補(bǔ)熱,形成一條連續(xù)的生產(chǎn)作業(yè)線, 其特點(diǎn)是:(1) 工藝流程簡(jiǎn)化,設(shè)備減少,生產(chǎn)線短。薄板坯連鑄連軋工藝在技術(shù)和經(jīng)濟(jì)等方面與傳統(tǒng)的熱軋帶鋼相比,具有非常大的優(yōu)越性。 薄板坯連鑄連軋的研究意義薄板坯連鑄連軋( Thin Slab Casting and Rolling 簡(jiǎn)稱(chēng)TSCR) 是近20年來(lái)開(kāi)發(fā)成功的生產(chǎn)熱軋板卷的一項(xiàng)短流程工藝, 是繼氧氣轉(zhuǎn)爐煉鋼、連續(xù)鑄鋼之后鋼鐵工業(yè)最重要的革命性技術(shù)之一, 是熱軋板帶近終形產(chǎn)品軋制的現(xiàn)代技術(shù)。2006年以來(lái),唐鋼、包鋼、邯鋼等企業(yè)的冷軋基料比例都超過(guò)41% ,而全國(guó)12條生產(chǎn)線生產(chǎn)的冷軋基料比例平均達(dá)3%。在冷軋料方面成功地解決了薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)線生產(chǎn)的熱軋卷屈服強(qiáng)度過(guò)高,影響冷軋生產(chǎn)的問(wèn)題,并使屈服強(qiáng)度穩(wěn)定在280～300MPa之后,低碳鋼冷軋基料的生產(chǎn)已趨正常。近兩年，一些薄板坯連鑄連軋企業(yè)在高效化生產(chǎn)及新線達(dá)產(chǎn)、新產(chǎn)品研究開(kāi)發(fā)、軋制過(guò)程控制工藝技術(shù)開(kāi)發(fā)、鋼的組織性能特征研究及控制等方面取得了一批新成果，其中部分成果達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。 國(guó)內(nèi)新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)由于薄板坯連鑄連軋一般采用50~90的板坯，在軋制生產(chǎn)時(shí)，板坯壓縮比明顯不夠，生產(chǎn)如深沖鋼、管線鋼等生產(chǎn)工藝要求嚴(yán)格、高質(zhì)量、高附加值的產(chǎn)品很困難，主要是偏析數(shù)量多，夾雜多，擴(kuò)散相對(duì)不足，不利于生產(chǎn)高質(zhì)量的帶鋼。因此薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)線并不追求軋制最薄規(guī)格，待技術(shù)發(fā)展到故障率等降低后，才能經(jīng)濟(jì)的批量生產(chǎn)。目前，我國(guó)已經(jīng)建立了近十條薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)線，意欲以熱軋產(chǎn)品取代冷軋。去年我國(guó)鋼材生產(chǎn)總量超過(guò)三億噸，鋼材產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)調(diào)整取得成效，板帶產(chǎn)品由于市場(chǎng)需求得到極大的擴(kuò)充，產(chǎn)品比例超過(guò)45％，但數(shù)量和質(zhì)量的需求仍在不斷的增加，高精尖產(chǎn)品年進(jìn)口量4000萬(wàn)噸，尤其各種用途的寬面冷軋深沖板。此外,紐柯公司還開(kāi)發(fā)了一種卡車(chē)車(chē)架用鋼,此鋼的屈服強(qiáng)度達(dá)到550MPa,沖擊韌性值187J(室溫)和66J(20℃),墨西哥的希爾沙CSP 廠生產(chǎn)的熱軋產(chǎn)品可滿足結(jié)構(gòu)型材、汽車(chē)板材、鍍鋅板、電工鋼和制管等的市場(chǎng)需求。例如,德國(guó)蒂森鋼鐵公司的CSP主要產(chǎn)品有,低碳鋼(0102%～01075%C , SAE1006),結(jié)構(gòu)鋼(S23S27S355) ,含微量合金元素鈮、釩的細(xì)晶結(jié)構(gòu)鋼( S420MC S340MC) ,高強(qiáng)度低合金( HSLA)鋼,可熱處理鋼(28Mn27MnBSAE1050) , 雙相鋼,無(wú)取向硅鋼, IF 鋼等。 薄板坯連鑄連軋工藝起初生產(chǎn)的是普通中等強(qiáng)度的低碳熱帶鋼,在過(guò)去的10 年里,其產(chǎn)品范圍不斷擴(kuò)展,現(xiàn)在已經(jīng)能夠生產(chǎn)或在試生產(chǎn)的主要產(chǎn)品有:低碳鋼,結(jié)構(gòu)鋼和HSLA 鋼(改進(jìn)成形性的HSLA ,適用于焊接的細(xì)晶粒結(jié)構(gòu)鋼,耐候鋼,特種含磷低合金鋼)。結(jié)合目前薄板坯連鑄連軋的生產(chǎn)問(wèn)題，本次的設(shè)計(jì)參考唐鋼FTSR現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際，對(duì)工藝設(shè)備進(jìn)行部分改造，運(yùn)用先進(jìn)的控制技術(shù)，使之能盡量順利實(shí)現(xiàn)薄規(guī)格產(chǎn)品生產(chǎn)并提高產(chǎn)品質(zhì)量，增加薄規(guī)格產(chǎn)品在產(chǎn)品大綱中的比例；適應(yīng)其今后向中等板坯發(fā)展的趨勢(shì)，增大產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的潛力。最后由于現(xiàn)階段生產(chǎn)的板坯厚度較薄在壓縮比方面受到限制，產(chǎn)品的種類(lèi)不能覆蓋傳統(tǒng)工藝的全部產(chǎn)品。首先由于是薄板坯的生產(chǎn)，想要得到性能良好、表面質(zhì)量高的產(chǎn)品，就得要求鑄出無(wú)缺陷、內(nèi)部組織均勻的坯子；鑄坯的厚度較薄，一些工廠對(duì)結(jié)晶器的開(kāi)發(fā)與使用還不夠成熟，常出現(xiàn)拉漏等問(wèn)題。關(guān)鍵詞: 薄板坯連鑄連軋；層流冷卻；軋制新工藝ABSTRACTComparing with the traditional production technical process, thin slab continuous castin and rolling technical process has the advantage of saving the investment, improving useful adult rate, reducing the production cost, reducing the production cycle and so on. At present in market the demand of thin slab like galvanized sheet is very big, but with traditional cold rolling expenditure too high, production cycle long, also is not easy to control the production, if hot rolling can use to produce this kind of thin belt even the ultra thin belt product, it will have the significant significance. It also further promotes to roll over the technology to thin slab continuous casting and rolling to make a deeper level the research. Basing on the above premise, bining the production condition which the unions at present domestic and foreign thin slab continuous casting and r