【正文】 譯英共 千字其他指導教師簽字： 年 月 日 本科生畢業(yè)設計自評結論定性分析表基本情況在唐鋼一鋼軋廠的生產實習,通過認真了解薄板坯連鑄連軋生產線的生產工藝過程,查閱大量相關質料,本文設計了薄板坯連鑄連軋的軋制規(guī)程,包括道次設計,然后根據(jù)軋制規(guī)程選擇了合適的設備并校核設備能力。主要成績和經(jīng)驗通過本次設計,對薄板坯連鑄連軋生產線有了一定的認識,了解了生產工藝過程。在設計過程中既要慎重的考慮實際情況，又要大膽的改進創(chuàng)新，使理論和實際緊密的結合起來存在主要問題車間設計既需要工藝方面、原理方面的知識，又需要設備方面的知識，系統(tǒng)性和整體性很強。本設計主要從機型選擇，完成設計任務產量，板形控制等來考慮，有些內容沒有更深層次的研究。今后改進措施及建議本設計結合唐鋼一鋼廠的1810生產線，但又不拘泥于它的形式（增加了軋機數(shù)目）。 本科生畢業(yè)設計（論文）成績評分表之一（指導教師用表）學院： 班級： 學生姓名： 1評價內容具 體 要 求分值評 分ABCDE調查論證能獨立查閱文獻和從事其他調研；能正確翻譯外文資料；能提出并較好地論述課題的實施方案；有收集、加工各種信息及獲取新知識的能力。2020181614≤12分析與解決問題的能力能運用所學知識和技能去發(fā)現(xiàn)與解決實際問題；能正確處理實驗數(shù)據(jù)；能對課題進行理論分析，得出有價值的結論。2020181614≤12論文（設計）質量綜述簡練完整，有見解；立論正確，論述充分，結論嚴謹合理；實驗正確，分析處理科學；文字通順，技術用語準確，符號統(tǒng)一，編號齊全，書寫工整規(guī)范，圖表完備、整潔、正確；論文結果有應用價值。1010987≤6總 分總分40%指導教師評語：指導教師簽字： 年 月 日注：不同的專業(yè)對畢業(yè)設計（論文）有不同的側重點，本表僅供參考，各專業(yè)可依據(jù)實際情況自行制定相應的指標體系。151513119≤7論文（設計）質量綜述簡練完整，有見解；立論正確，論述充分，結論嚴謹合理；實驗正確，分析處理科學；文字通順，技術用語準確，符號統(tǒng)一，編號齊全，書寫工整規(guī)范，圖表完備、整潔、正確；論文結果有應用價值。2525232119≤17創(chuàng) 新對前人工作有改進或突破，或有獨特見解。本科生畢業(yè)設計（論文）成績評分表之三（答辯小組用表）學院： 班級： 學生姓名： 1評價內容具 體 要 求分值評 分ABCDE報告內容思路清晰；語言表達準確，概念清楚，論點正確；實驗方法科學，分析歸納合理；結論嚴謹；論文結果有應用價值。1010987≤6答 辯回答問題有理論根據(jù)，基本概念清楚。3030272421≤18報告時間符合要求。　　畢業(yè)設計說明書摘要摘要薄板坯連鑄連軋與傳統(tǒng)生產工藝流程相比，具有可節(jié)約投資、提高成材率、降低生產成本、大幅度縮短生產周期等優(yōu)點。有些一般用途薄板如果能用熱軋直接生產，這將大大降低成本。 基于上述前提，結合目前國內外薄板坯連鑄連軋的生產狀況，本文設計了年產150萬噸薄板坯連鑄連軋的生產工藝。另外合理地選取了結晶器，減少拉漏事故和優(yōu)化了鑄坯質量，為新產品的開發(fā)奠定了基礎。設計中涉及的系數(shù)部分取的也是現(xiàn)場的經(jīng)驗數(shù)值，用到的部分公式也是來自于實際的經(jīng)驗公式，最終完成了本次的設計。但在對該項技術實施過程中，也遇到了不少問題，這給我們提出了亟待解決研究的課題。其次在生產薄規(guī)格產品時，帶鋼容易跑偏和發(fā)飄易造成甩尾，而且板形和軋后的冷卻制度不容易控制，嚴重影響產品質量。根據(jù)任務書要求本設計為年150萬噸的薄板坯連鑄連軋生產線。781 文獻綜述 國內外發(fā)展現(xiàn)狀 在鋼鐵工業(yè)快速發(fā)展的進程中，薄板坯連鑄連軋技術的發(fā)展和應用發(fā)揮了重要的作用，自1998年8月我國第一條薄板坯連鑄連軋生產線在廣州珠江鋼廠建成投產以來，國內相繼建設投產了13條、28流鑄機的生產線，形成薄板坯連鑄連軋生產能力為3280萬噸，總產量位居世界第一。管線鋼(St E48017 , X70)；可熱處理鋼(碳鋼,碳鉻鋼,碳錳鋼, 碳錳硼鋼,碳鉻鉬鋼,碳鉻鉬釩鋼)；彈簧鋼(非合金彈簧鋼,合金彈簧鋼)；工具鋼(碳素工具鋼,合金工具鋼)；耐磨鋼(90Mn4)；電工鋼(無取向硅鋼、取向硅鋼)；不銹鋼(鐵素體類,奧氏體類)等[1]。美國紐柯公司的CSP 線最近在開發(fā)生產含Nb系列的高強度低合金鋼產品(HSHANb、HSHANbMo、HSHANbMoNi),板材的屈服強度從430MPa到530MPa ,抗拉強度從510MPa到650MPa。意大利AST 廠為第一家生產不銹鋼的CSP廠,其每年大約生產100萬t 鐵素體和奧氏體類不銹鋼以及硅鋼[2]。這一差距表明我國仍需繼續(xù)增加寬面板帶材生產量，提高冷軋鋼材生產的比例。因為薄規(guī)格生產的故障率高，輥耗大，過渡軋材多，加熱難度大，板型控制難度大等，這樣按綜合成本計算，甚至更高。另外，薄板坯連鑄連軋工藝仍有許多不足之處：首先，薄板坯連鑄連軋的生產品種受限，產品檔次不高，在實際生產中面臨著擴大品種、改善質量的任務，其產品與傳統(tǒng)熱帶鋼軋機產品尚有一定差距。其次，薄板坯連鑄機漏鋼率相對較高，軋機生產能力得不到充分發(fā)揮。從近年來我國薄板坯連鑄連軋生產技術發(fā)展現(xiàn)狀分析可見，薄板坯連鑄連軋生產的熱軋板卷在我國目前和將來的熱連軋板帶產品中，均占有較大的比例(約30%左右)，其生產線裝備均達到或接近國際一流水平，代表著我國鋼鐵生產先進流程的重要方面。我國鋼鐵企業(yè)也應看到，同傳統(tǒng)流程比較，薄板坯連鑄連軋工藝在冶金工藝過程機理方面有其明顯的特征；在工藝過程控制方法和技術上，需要根據(jù)流程特點充分挖掘和發(fā)揮流程的潛力，進行較為系統(tǒng)的、創(chuàng)新性的研究開發(fā)，才能創(chuàng)造更高的水平和效益。馬鋼CSP生產線進行開發(fā)研究后,已成功地將冷軋基料在熱軋卷產量中的比例由2004年的30%提高到2005年的7%,%的比例(如包括外供的專用于冷軋坯料的熱軋商品板卷,冷基料實際比例已超過80% ,這在世界薄板坯連鑄連軋生產線中也是居于前列的)。這說明全國薄板坯連鑄作業(yè)線的產品中約有1/3左右可以供冷軋深加工用。自1989年美國紐柯鋼公司的Crawfordsville廠建成世界首條薄板坯連鑄連軋生產線以來,該項技術獲得了迅猛發(fā)展[3]。傳統(tǒng)的熱軋帶鋼生產一般是煉鋼車間冶煉、鑄坯, 冷卻后送往軋鋼車間進行二次加熱軋制成材,煉鋼和軋鋼相對較獨立,生產不連續(xù)。薄板坯厚度較薄, 可以省去傳統(tǒng)熱軋帶材粗軋,節(jié)省設備約30%,從而降低了單位基建造價,噸鋼投資下降19%～34%。連鑄連軋省去了大量的中間倒運及停滯時間,從鋼水冶煉至熱軋成品輸出,而傳統(tǒng)熱軋帶鋼生產需要5h左右,從而減少了流動資金的用。薄板坯連鑄連軋能耗降低約20%,成材率提高約2%～3%,降低了生產成本。(5) 適合生產薄及超薄規(guī)格的熱軋板卷,產品的附加值高,從而實現(xiàn)高的經(jīng)濟效益。在能源危機日益嚴重，市場競爭日趨激烈的今天，薄板坯連鑄連軋以其自身的眾多優(yōu)點，技術的成熟和不斷改進終將代替?zhèn)鹘y(tǒng)的生產方式。2）開灤集團可以提供充足的煤燃料。4）東北部有陡河水庫可以提供充足的水資源。3. 豐富的人力資源省內的高校擁有燕山大學、河北理工大學等冶金工科院校，北京和天津的各高校在中國更是排名靠前。還可通過曹妃甸港，經(jīng)過便利的海上運輸，實現(xiàn)出口。板帶不但可以作為成品使用，有時也作為半成品使用，常用于彎曲型鋼、焊接型鋼、焊管的原料，可以大大減輕設備量，降低成本。，～。如作為建筑涂層板原料，冷軋板不如熱軋板附著性好，而冷軋板有相當部分的產品用來涂層。隨著熱軋超薄帶鋼品種規(guī)格增多，冷軋品種供應的范圍越來越小。因此薄板坯連鑄連軋生產的超薄熱帶具有廣闊的前景和生命力。綜合以上幾點，建設一條現(xiàn)代化的板帶生產線是可行，甚至是必要的。產品大綱一經(jīng)確定，車間的類型及其性質即已確定。2)考慮各類產品的平衡，尤其是地區(qū)之間產品的平衡。作到供求適應、品種平衡、產銷對路、布局合理、要防止不顧軋機特點和條件一哄而上、一哄而下的傾向。4)考慮建廠地區(qū)資源的供應條件，物資和材料運輸?shù)那闆r。 產品大綱的制定本設計考慮以上各點，立足唐山，面向全國和世界各國而定，產品大綱如下：1. 生產規(guī)模年產各種規(guī)格的熱帶鋼150萬噸。表1 按鋼種分配的熱軋板帶的產品序號鋼種代表鋼號年產量/wt比例%1普通碳素結構鋼Q235 ～Q27536242優(yōu)質碳素結構鋼08 ～08Al60403低合金鋼16Mn54364合計150100按產品規(guī)格分配熱軋板帶方案見表2。本次設計的典型產品采用的是沒有經(jīng)過連鑄機軟壓下的90mm厚的板坯，而在生產超薄規(guī)格時采用的是經(jīng)過軟壓下的厚度減為70mm厚的板坯。當板坯溫度加熱到11501250℃時，板坯出爐，首先經(jīng)過18Mpa高壓水除鱗，除去其爐生氧化鐵皮，進入帶立輥E1 的兩架可逆粗軋機R1和R2 軋制3 至7 道次，中間坯厚度1525mm。在生產管線鋼等變形抗力較大規(guī)格時，考慮R1 和R2軋制6 道次。通過設定合適的終軋速度和機架間冷卻水保證終軋溫度。簡圖如下：連鑄機→液芯壓下→飛剪機→輥底式加熱爐→高壓水除鱗→立輥軋機→四輥粗軋機（2架）→中間冷卻（或保溫罩）→轉鼓式飛剪→四輥精軋機組（6架）→帶鋼層流冷卻→高速飛剪→卷取→檢查→打捆→稱重→打印→入庫[6]。在設計中，選用的設備、技術、軋機數(shù)目、布置及選用的原因將在下面做具體的介紹。連鑄技術在大量的重要技術諸如鋼包回轉臺、滑動噴嘴、密封澆鑄、彎月面控制、引錠桿、電磁攪拌、連續(xù)彎曲與松弛、小輥、動態(tài)二次冷卻、中間包加熱、中間包熱交換、自動澆鑄、液壓振動、電磁制動、漏鋼（BO）預報、輕壓下、板坯熱裝軋制（HCR）和直接熱軋（HDR）等等技術被發(fā)明以后，取得了快速的進展。薄板坯連鑄技術TSCR（ThinSlab Casting and Rolling）自1989年開發(fā)成功并在Nucor投入商業(yè)化生產以來取得了很大的進步。首先，TSCR為扁平材的生產提供了經(jīng)濟節(jié)約的方法。與傳統(tǒng)工藝所生產的同等級的鋼種相比較，采用TSCR工藝生產的HSLA和多相鋼在市場上更具競爭力。眾所周知，在扁平材市場TSCR工藝是傳統(tǒng)工藝的強大競爭對手，據(jù)統(tǒng)計目前有超過4000萬噸的薄板都是通過薄板坯連鑄連軋工藝生產的。平行板結晶器的最小經(jīng)濟斷面為90mm。 因為本次設計目標在于讓薄規(guī)格的產品能夠順利生產，適應薄板坯連鑄連軋向中厚板坯的發(fā)展趨勢以便開發(fā)更多的品種，因此，必須加強結晶器內熔融鋼水的流動和凝固應力控制。盡管采用了一些像電磁攪拌、強烈二次冷卻等方法，但在鑄坯內部仍然存在一些宏觀偏析，這些缺陷大大影響高碳鋼、管線鋼、低合金高強鋼的質量。 下面介紹低應力漏斗形結晶器，圖1為典型漏斗形結晶器唇形倒圓角區(qū)域，上述漏斗形橫截面的內部曲線由三條突出的弧線組成：AB是直線部分，BC是凹形弧線，CD是凸形弧線。當新形成的板坯殼沿著漏斗形區(qū)域向下移動的時候，板坯的水平曲率不斷地減小，但是當板坯殼向下移動到漏斗形和平面區(qū)域的交界處時，坯殼的曲率和移動方向由于漏斗形曲線的非光滑變化而發(fā)生動態(tài)變化。在坯殼曲率變化不能緊隨結晶器內部空腔曲率變化時，坯殼和結晶器之間就出現(xiàn)一定的間隙，這將導致一個矯直或者校正應力產生。這也造成了板坯縱向裂紋的出現(xiàn)。寶鋼所設計的低應力漏斗形結晶器，凝固坯殼的變形能夠通過設計特殊的結晶器橫截面曲線和縱向曲線得到控制（圖3）。在平行試驗中，一流采用低應力結晶器，另一流采用典型商業(yè)漏斗形結晶器，澆鑄鋼種為：為Q235B、L24Q345C、X60、QstE380TM等等，結晶器和二次冷卻都一樣，試驗結果表明鋼卷的表面質量比目前商業(yè)漏斗形結晶器的產品更為優(yōu)越，縱向裂紋的發(fā)生率也比目前商業(yè)漏斗形結晶器的產品少80％。 車間布置及軋機型式及數(shù)目等參數(shù)的確定軋鋼機是完成金屬軋制變形的主要設備，代表著車間的技術水平，為了實現(xiàn)壓下量極大的控制軋制，現(xiàn)代帶鋼車間都選擇軋制力大的軋鋼機架和軋輥設備。選擇的主要依據(jù)是：車間生產的鋼材的鋼種，產品品種和規(guī)格，生產規(guī)模的大小以及由此而確定的產品生產工藝過程。在選擇軋鋼機是一般要考慮下列各項原則[8]：1. 在滿足產品方案的前提下，使軋機布置合理，既要滿足當前生產又要考慮未來的生產發(fā)展。3. 能獲得質量良好產品的同時還要盡可能多得軋制多品種。5. 軋機結構型式先進合理，操作簡單，維修方便。薄板坯連鑄連軋車間軋機為連續(xù)布置，分粗軋和精軋。由于薄板坯的扁平形狀，決定邊部不可能有大的壓下，但設置立輥少量對邊部加工，還是可以少量改變寬度。 立輥軋機的選用1. 立輥軋機立輥軋機安裝在R1粗軋機前面，配有液壓缸，主要用于寬度控制和邊部加工。立輥軋機的驅動為高架型，由安裝在驅動架上部的兩臺水平電機驅動。這里對立輥軋機的選擇主要是依據(jù)唐鋼的數(shù)據(jù)。3調寬范圍800～1700mm調整速度30mm/秒壓下形式液壓軋制力最大100噸壓下量板坯厚度為90mm時最大7mm()板坯厚度為70mm時為最大30～35mm(15～)軋制速度最大22轉/分(用新輥)主傳動電機2—AC88KW0—150rpm成對的水平電機軋輥開口度最大1770mm（換輥時1840mm）最小800mm調整裝置四個