【正文】 19]出精軋后要將帶鋼從800～900℃迅速冷卻到650℃左右。飛剪的類型很多，主要有圓盤式飛剪、雙滾筒式飛剪、曲柄連桿式飛剪，滾筒式飛剪，曲柄回轉(zhuǎn)杠杠式飛剪等。定尺飛剪應(yīng)該保證良好的剪切質(zhì)量——定尺精確、切面整齊和較寬的定尺調(diào)節(jié)范圍，同時還要有一定的剪切速度。② 軋件易產(chǎn)生跑偏，造成卡鋼事故。它的功能是將進入精軋機的中間帶坯的低溫尾端和形狀不良的頭尾端切掉，以便帶坯順利通過精軋機組和輸出輥道，送到卷取機，防止穿帶過程中卡鋼和低溫頭尾在軋輥表面產(chǎn)生輥印。這種加熱器的加熱溫度可以調(diào)節(jié)，適用于各種鋼種。邊部加熱器從其發(fā)展史上看,有U形和C形兩種結(jié)構(gòu)。邊部25mm處可提高溫升50℃。邊部溫降大于中部溫降，溫差約100℃，邊部溫差大，在帶鋼橫斷面上晶粒組織不均勻，性能差異大，同時還將造成軋制中邊部裂紋和對軋輥嚴(yán)重的不均勻磨損。(4) 邊部加熱器邊部加熱器的功能是將中間帶坯的邊部溫度補償?shù)脚c中部溫度一致。該軋機具有一定的控寬能力。7個機架均配有彎輥裝置，均為全液壓壓下AGC。根據(jù)以上對比分析并參照馬鋼2250熱軋生產(chǎn)線，本設(shè)計中的精軋機組方案選用CVC軋機。CVCplus是在CVC技術(shù)上的改進，該技術(shù)與WRB技術(shù)相結(jié)合，可完成大范圍的糾偏，有效地擴展了CVC系統(tǒng)對板形的調(diào)整能力，特別是半無頭軋制中需動態(tài)改變輥型凸度時，該系統(tǒng)可提高板帶凸度和實現(xiàn)最佳的軋件平直度。當(dāng)然，CVC軋機亦有其缺點：譬如CVC軋輥曲線易被磨損破壞，輥間接觸應(yīng)力分布呈S形使支撐輥和工作輥磨損嚴(yán)重不均，降低了軋輥的壽命[15]。④ 彎輥力：PC軋機軋輥交叉，限制了彎輥力的加大，一般最大為800～1000KN，而CVC軋機彎輥力可以加大到1500KN甚至2000KN。③ 軸向力：PC軋機軸向力很大，這亦是限制交叉角進一步加大的主要因素。100mm，可調(diào)輥凸度100～500μm，與彎輥裝置配合則有600μm 。CVC軋機與PC軋機的比較① 調(diào)節(jié)范圍：PC軋機軋輥交叉角為1176。實際上CVC軋機的軋輥調(diào)整機構(gòu)可以稱為輥縫萬能調(diào)整機構(gòu)。其工作輥(WR)磨成S 型，上下兩根軋輥180℃對稱擺放，以便形成對稱的輥縫，軋輥的相對竄動形成連續(xù)變化凸度(CVC)，它的優(yōu)點是[5]：(a) 操作簡便；(b) 機器結(jié)構(gòu)簡單，易改造；(c) 換輥方便，完成一次換輥操作只需幾分鐘；(d) 板凸度控制能力強，工作輥軸向移動177。目前這種新型軋機已廣泛用于冷軋、熱軋及平整機生產(chǎn)中。② HC軋機HC是英文High Control Mill的簡稱。① PC軋機PC軋機目前已成為當(dāng)前發(fā)展最快的板形控制技術(shù)，其工作原理是通過改變交叉角的大小改變軋輥的等效凸度來控制板形和凸度，它的主要優(yōu)點是[5]：(a) 凸度控制范圍大，精度高；(b) 輥形曲線簡單，軋輥管理簡化；(c) 輥頸強度不受限制，軋制能力得到提高(減少軋制道次)；(d) PC軋機和在線磨輥裝置配合使用，具有控制板凸度能力和局部高點，延長輥子使用周期。它的設(shè)備主要包括切頭飛剪前輥道、切頭飛剪導(dǎo)板、切頭飛剪測速裝置、邊部加熱器、切頭飛剪及切頭收集裝置、精軋除磷箱、精軋前立輥軋機、精軋機、活套裝置、精軋機進出口導(dǎo)板、精軋機除塵裝置、精軋機換輥裝置等。采用熱卷箱的效果：降低開軋溫度，精軋機組不用升速軋制，降低電能約10%，降低精軋機組功率約15%，大大減少了設(shè)備投資。⑤ 可縮短車間長度，節(jié)省輸送輥道，減少投資等。③ 提高成材率：可使處理事故時間增長到8～9min，熱卷箱起到了中間坯料的貯存于緩沖作用，并可增大卷重。② 均溫：帶坯頭尾交換，使尾部處于板卷中心，可保持幾乎恒定的溫度分布。熱卷箱布置在粗軋機之后，飛剪機之前。原由：① 粗軋機出口中間坯長度可達(dá)100m，為減少頭尾溫差，設(shè)保溫罩。 保溫裝置的選擇保溫裝置位于精軋和粗軋之間，用于改善中間坯溫度均勻性和減少帶坯頭尾溫差改善中間坯溫度均勻性和減少頭尾溫差，使帶坯全長溫度較為均勻。由于調(diào)寬時板坯寬度由壓力機錘頭能夠得到精確控制，所以可得到比立輥軋機更高的目標(biāo)寬度精度。壓縮調(diào)寬時，板坯變形可深入到板坯中部，局部變形得到緩解，狗骨形因此得到減弱，所以板坯變形均勻性得到提高，從而減少了板坯在隨后平軋時的回展，可以獲得很好的調(diào)寬效率?，F(xiàn)代化的調(diào)寬壓力機最大側(cè)壓量可達(dá)350mm，所以只需要幾種連鑄板坯規(guī)格即可滿足用戶需求，大大減輕了連鑄變寬的負(fù)擔(dān)，提高了連鑄機的生產(chǎn)率和連鑄坯質(zhì)量，同時也提高了板坯的熱裝率和熱裝溫度。與立輥軋制調(diào)寬相比，在相同的壓下量條件下，調(diào)寬壓力機的切頭損失大幅度減小，從而提高了成材率。與立輥調(diào)寬相比，壓力機調(diào)寬具有明顯的優(yōu)越性，即：① 提高了熱軋帶鋼軋機的成材率。兩架四輥可逆式粗軋機組(半連續(xù)式粗軋機組)的優(yōu)點：具有設(shè)備少,生產(chǎn)線短、占地面積小、投資省等特點與精軋機組的能力匹配較靈活，對多品種的生產(chǎn)也有利。采用雙四輥可逆式粗軋機組的原因：采用二輥式的工作輥直徑大，具有大的咬入角，可實現(xiàn)大的壓下量。四輥可逆式粗軋機既可滿足板坯精度高的要求，又可保證足夠的壓下量及較好的板形。根據(jù)本車間生產(chǎn)情況及現(xiàn)場實際狀況，粗軋階段選用兩臺帶立輥的四輥可逆式軋機。本設(shè)計采用半連續(xù)式工藝。目前，由于機械制造業(yè)的發(fā)展，軋鋼生產(chǎn)的日益進步，現(xiàn)在的主要軋機除去一些特殊用途外，基本上都已經(jīng)趨于系列化，標(biāo)準(zhǔn)化了。對軋鋼車間工藝設(shè)計而言，軋鋼機選擇的內(nèi)容是：確定軋機的結(jié)構(gòu)型式，確定其主要參數(shù)，選用軋機機架數(shù)即布置形式。因此，軋鋼車間選擇的是否合理對車間生產(chǎn)具有非常重要的作用。圖31全連續(xù)式粗軋機的布置形式圖32 3/4連續(xù)式粗軋機的布置形式半連續(xù)式粗軋機常見的幾種布置形式如下：a）由一架四輥可逆式軋機組成；b) 由一架二輥可逆式和一架四輥可逆式軋機組成；c) 由二架四輥可逆式軋機組成。缺點：可逆式機架的操作維修要復(fù)雜些，耗電量大?？赡媸杰垯C可放在第二架，也可放在第一架。粗軋機組由兩架軋機組成，既生產(chǎn)板卷，又生產(chǎn)中厚板。同時軋制時間往往要比精軋機組的軋制時間少得多，亦即粗軋機的利用率不高。其粗軋機由5～6個機架組成，軋件沿一個方向連續(xù)軋制，每架軋制一道，采用交流電機傳動。本設(shè)計采用半連續(xù)式、雙機架粗軋機布置方案[1]。鑒于以上原因，本設(shè)計采用常規(guī)熱連軋工藝。(3) 產(chǎn)品性能：常規(guī)熱連軋所用板坯常為200~300mm,而薄板坯連鑄連軋一般為50~100mm。產(chǎn)品品種較多，像轎車用板等表面質(zhì)量要求較高。主要原因如下：(1) 生產(chǎn)規(guī)模：本設(shè)計鋼板帶材年產(chǎn)量為413萬t，目前薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)量還難達(dá)到。(2) 投資、建設(shè)速度、機械化和自動化程度、勞動條件、工人與管理售貨員的數(shù)量以及將來的發(fā)展。確定生產(chǎn)方案時應(yīng)考慮以下幾點：(1) 年產(chǎn)量的大小。⑦ 連鑄能力與連軋能力匹配上還不可能與常規(guī)工藝生產(chǎn)規(guī)模相比；在所生產(chǎn)的鋼種上和產(chǎn)品質(zhì)量上，還是常規(guī)略勝一籌；薄板坯連鑄連軋可以覆蓋大多數(shù)熱軋帶鋼的品種范圍，但是一些高性能要求和高附加值的品種還不能生產(chǎn)，目前的薄板坯技術(shù)可以生產(chǎn)約70%的傳統(tǒng)熱帶可生產(chǎn)的鋼種。⑤ 常規(guī)熱連軋帶鋼生產(chǎn)工藝，通常采用200~280mm厚的厚板坯，由冷坯或熱坯裝入板坯加熱爐中加熱，由粗軋和精軋軋制后出成品。④ 短流程成本低。③ 短流程的產(chǎn)量低于常規(guī)軋制。② CSP生產(chǎn)的大部分是低附加值產(chǎn)品。CSP原料的厚度不超過100mm, 通常產(chǎn)品厚度最好在10mm以下。③ 成材率提高約2%～3%，能耗降低約20%，從而降低了生產(chǎn)成本，使噸鋼成本降低。② 生產(chǎn)周期短。短流程由于采用快冷是的合金元素固溶在其中進行強化。在加熱方式上也有不同，常規(guī)熱軋一般采用步進梁式加熱爐，而短流程由于鑄坯溫度很高，頭尾溫度相差太大（軋制要求頭尾相差正負(fù)十度）所以采用均熱爐，主要是為了保持溫度均勻，而不是為了加熱。在傳統(tǒng)工藝中，鋼坯經(jīng)歷冷卻加熱兩次相變（γ到α和α到γ），原始的奧氏體組織有柱狀晶轉(zhuǎn)化為等軸的、細(xì)的、均勻的晶粒。(2) 薄板坯連鑄連軋工藝下面以CSP為例：先進行連鑄，然后進入輥底式加熱爐，除鱗之后可以進入精軋機，精軋機一般為六架，層流冷卻之后就可以卷曲了。薄板坯連鑄連軋與常規(guī)熱連軋帶鋼比較：(1) 常規(guī)熱軋其流程一般為：板坯先進步進式加熱爐，然后經(jīng)過定寬機，開始粗軋，粗軋一般為兩個軋機可以其中一個可逆，也可以兩個都可逆。 金屬平衡表金屬平衡表如表25所示。諸如造船板、橋梁板、鍋爐板、高壓容器板、汽車板、低合金結(jié)構(gòu)鋼板以及優(yōu)質(zhì)碳素鋼板等都屬于這一類，它們的綜合性能要求較嚴(yán)格。對甲類鋼鋼板，則要求保證一定的強度和塑性。 產(chǎn)品性能板帶鋼的性能要求主要包括力學(xué)性能、工藝性能和某些鋼板的特殊物理或化學(xué)性能。177。＞250600177。177。＞160250177。177。表23 鋼板長度允許偏差(mm)公差厚度鋼板長度長度允許偏差≤4≤1500+10＞1500+15≤2000+10＞4~16＞2000~6000+25＞6000+30≤2000+15＞16~60＞2000~6000+30＞6000+40表24 縱切帶鋼的寬度允許偏差(mm)公稱寬度厚 度≤＞~＞~＞≤160177。無論是厚板或薄板，其表面都不得有氣泡、結(jié)疤、拉裂、刮傷、折疊、裂縫、夾雜和壓入氧化鐵皮等表面缺陷，因為這些缺陷不僅損害板制件的外觀，而且往往破壞性能或成為產(chǎn)生破裂和銹蝕的主要原因，成為應(yīng)力集中的薄弱環(huán)節(jié)。 (3) 表面質(zhì)量。板帶越薄，則對不均勻變形的敏感性越大，要保持板帶良好的板型的困難也就越大。 板型不良[25]是由于沿寬度上不均勻變形引起的，當(dāng)軋制薄帶鋼時，其不均勻變形的敏感性更大，故要求在生產(chǎn)技術(shù)上保證其板形良好。板型是板帶鋼的重要質(zhì)最指標(biāo)之一[22]。板帶鋼由于B/H很大，厚度的微小變化勢必引起其使用性能和金屬消耗的極大波動，故在板帶鋼生產(chǎn)中一般應(yīng)力爭高精度軋制和按負(fù)公差軋制。具體表現(xiàn)在如下四個方面： (1) 尺寸精度。軋鋼工作者的任務(wù)是按產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)組織生產(chǎn)，并不斷提高生產(chǎn)技術(shù)水平以滿足用戶對產(chǎn)品質(zhì)量的更高要求。產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)[24]一般包括有品種(規(guī)格)標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)條件、試驗標(biāo)準(zhǔn)及交貨標(biāo)準(zhǔn)等方面的內(nèi)容。表22 板坯和產(chǎn)品品種及規(guī)格項目參數(shù)板坯連鑄坯厚度∕㎜230寬度∕㎜1000~2000長度∕㎜10000最大重量∕t35產(chǎn)品品種低碳鋼、優(yōu)質(zhì)鋼、低合金鋼帶鋼厚度∕㎜~帶鋼寬度／㎜1000~1900鋼卷內(nèi)徑∕㎜762鋼卷最大外徑∕㎜1180單位寬度最大卷重∕㎏㎜118 產(chǎn)品特點 產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)本車間產(chǎn)品生產(chǎn)執(zhí)行GB7092006標(biāo)準(zhǔn)，尺寸偏差見表23和表24。(3) 可節(jié)約能耗，噸鋼大致可節(jié)約熱能14萬大卡，降低成本可達(dá)10％。板坯全部為連鑄坯，使用連鑄坯的優(yōu)點[3]：(1) 簡化生產(chǎn)及設(shè)備使成材率高金屬節(jié)約6%~12%以上大幅降低能耗和成本。2 車間產(chǎn)品大綱和金屬平衡 車間產(chǎn)品大綱本設(shè)計車間年產(chǎn)量熱軋鋼卷413萬t，車間生產(chǎn)計劃如表21所示。例如：鑄坯表面縱裂是在結(jié)晶器內(nèi)產(chǎn)生，并在二冷段進一步擴展形成的。(2) 連鑄坯裝爐及加熱控制，當(dāng)連鑄坯熱送到熱軋生產(chǎn)線時，經(jīng)驗收及組批后，用長行程裝鋼機或輥道將熱坯送入加熱爐，由計算機在線控制加熱爐的加熱溫度。根據(jù)連鑄坯熱送熱裝的特點，設(shè)計中擬采用以下解決思路：(1) 連鑄坯流轉(zhuǎn)方式，連鑄坯熱送均采用輥道輸送到熱軋車間加熱爐，輥道上采取了一定的隔熱保溫措施。(4) 由于連鑄坯缺陷難以在線清理，煉鋼、連鑄工序必須具備無缺陷連鑄坯的生產(chǎn)技術(shù)。(2) 煉鋼、連鑄及軋鋼工序的綜合生產(chǎn)狀況正常穩(wěn)定，工序能力大致匹配。(4)連鑄坯直接軋制工藝(DR)。(2)連鑄坯熱裝工藝(HCR)。連鑄坯熱送熱裝指的是把無缺陷的鑄坯在熱狀態(tài)下送到軋鋼加熱爐加熱，然后再送到軋機進行軋制。綜上所述，本設(shè)計的選題是有意義且可以實現(xiàn)的。帶鋼生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展至今已有80多年的歷史，現(xiàn)在已經(jīng)是第四代軋機，板形控制技術(shù)目前也已經(jīng)發(fā)展得較為成熟。另外帶鋼的延伸產(chǎn)品還有一定市場空間，如裝潢用的五金材料，發(fā)展十分快，不少五金產(chǎn)品出口到東南亞、歐美等國際市場，拉動了國內(nèi)的帶鋼生產(chǎn)。板帶鋼是我國鋼鐵生產(chǎn)的主打產(chǎn)品，需求量很大。本設(shè)計課題是年產(chǎn)413萬t的板帶鋼生產(chǎn)車間。產(chǎn)品規(guī)格為：(～)mm(1000～1900)mm。據(jù)資料統(tǒng)計，我國煤氣管年產(chǎn)量已經(jīng)超過3106t，這也是窄帶鋼的一個大市場。國內(nèi)外熱軋窄帶鋼市場需求大體相同，厚度大于25mm的產(chǎn)品基本飽和，厚度小于20mm的熱帶卻供不應(yīng)求。目前熱軋窄帶鋼生產(chǎn)廠在提高質(zhì)量、降低消耗、降低成本、擴大品種的前提下，將小家電、小五金、家具、自行車零件等深加工企業(yè)所需多層次優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼、優(yōu)質(zhì)低合金鋼、高錳鋼、不銹鋼等高質(zhì)量帶鋼作為主導(dǎo)產(chǎn)品，徹底改變只以焊管為主要供貨方向的局面，建設(shè)新熱軋窄帶鋼生產(chǎn)線，所軋產(chǎn)品規(guī)格處于寬帶軋機產(chǎn)品的下限之外，從而可以代替部分冷軋產(chǎn)品。由于市場對板帶鋼的需求仍然很大，而且在近幾年不會下降，因此大型生產(chǎn)車間的建立是可行的。而且今后幾年市場需求仍然會有較大增長?？梢灶A(yù)見，采用無頭軋制和低溫軋制工藝將是薄板坯連鑄直接軋制生產(chǎn)超薄帶鋼的主要發(fā)展方向。在冷卻技術(shù)方面，以溫度預(yù)測模型為基礎(chǔ)，采用細(xì)分的冷卻箱和緩慢冷卻裝置，開發(fā)高精度的冷卻系統(tǒng)，對鋼材的組織和性能進行控制。 熱軋帶鋼發(fā)展趨勢及市場熱軋板寬帶鋼以深沖鋼板、耐腐蝕高強度熱軋鋼板、成型性優(yōu)異的高強及超高強鋼板、超寬幅汽車鋼板、熱鍍鋅鋼板、超細(xì)晶高強度鋼板為發(fā)展目標(biāo)。(3) 著眼可持續(xù)發(fā)展，實現(xiàn)節(jié)能減排技術(shù)。(2) 智能化技術(shù)在軋鋼領(lǐng)域的應(yīng)用。 軋鋼技術(shù)發(fā)展前景隨著技術(shù)的不斷完善，社會的不斷進步，軋鋼技術(shù)的主要發(fā)展方向[35]：(1) 前沿性軋鋼工藝的研發(fā)，引領(lǐng)性新產(chǎn)品的開發(fā)。