【正文】 中，缺乏對冷連軋車間實際生產(chǎn)過程的現(xiàn)場工藝環(huán)節(jié)和軋鋼設(shè)備的深入了解，在某些問題的處理上就難免地過于理論性。河北理工大學(xué)　　畢業(yè)設(shè)計說明書摘要摘 要由于冷軋薄板具有很高的尺寸精度，表面質(zhì)量和優(yōu)良的綜合性能，因此得到了越來越廣泛的應(yīng)用，成為國民經(jīng)濟(jì)中各生產(chǎn)建設(shè)領(lǐng)域所必須的材料，尤其是在家電板和汽車板的應(yīng)用。本文結(jié)合唐鋼冷軋薄板廠的相關(guān)資料，同時參考了多家現(xiàn)代冷軋廠的資料，設(shè)計了年產(chǎn)80萬噸1790冷軋車間。選擇輔助設(shè)備（包括鍍鋅、彩涂線等）。本設(shè)計力圖設(shè)計出能生產(chǎn)高檔家電板和汽車板的冷軋薄板廠，所采用的設(shè)備都是經(jīng)參考相關(guān)資料對比后選取的最佳設(shè)備，以保證產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)的順利進(jìn)行，從而實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低消耗、環(huán)保的目標(biāo)。 continuous pickling line coupled to tandom mill。利用鋼在高溫時變形抗力低和塑性好的特點，在高溫的狀態(tài)下進(jìn)行加工變形，有利于節(jié)約能量，容易獲得各種形狀，但高溫加工變形過程中的溫度并不是固定不變的，如果加工過程中鋼的溫度不均勻，則影響加工精確度；而高溫狀態(tài)的氧化，使得熱軋鋼板表面質(zhì)量較差。因此，在產(chǎn)品尺寸的精確度、表面質(zhì)量、性能各方面，冷軋板帶鋼都比熱軋板帶鋼強(qiáng)。冷軋薄板產(chǎn)品本身具有光潔的表面，精確的厚度、寬度允差，高的強(qiáng)度極限、疲勞極限和沖擊韌性、良好的焊接、冷彎性能、低廉的價格等特點，應(yīng)用面極為廣泛。同時，對其品種、規(guī)格、性能和質(zhì)量也不斷地提出了更高的要求。有寬度窄得像“陽春細(xì)面”似的高強(qiáng)度帶鋼，到寬度達(dá)2m以上用于“殼罩蓋罐”的深沖壓帶鋼。冷軋薄板是對鋼板的深加工，這就對上游的熱軋，煉鋼，煉鐵提出了一些列要求。冷軋出來的薄板會根據(jù)客戶的要求和成品的適用范圍，還可以進(jìn)行鍍鋅、鍍錫、彩涂等進(jìn)一步的深加工。由于本人水平有限，時間倉促，設(shè)計中肯定有很多不足之處，望老師給予批評指導(dǎo)。冷軋薄板產(chǎn)品本身具有光潔的表面，精確的厚度、寬度允差，高的強(qiáng)度極限、疲勞極限和沖擊韌性、良好的焊接、冷彎性能、低廉的價格等特點，應(yīng)用面極為廣泛。出于這些工業(yè)的發(fā)展，對薄板質(zhì)量要求越來越高，產(chǎn)量要求越來越大，對冷軋板帶生產(chǎn)提出了更高的要求，故冷軋薄板、帶鋼的產(chǎn)量增長很快。從50年代末到80年代初近25年時間里，而汽車卻增長了4倍。因此，汽車制造業(yè)的發(fā)展，對鋼材的需求量大大增加。鍍錫板具有良好的抗腐蝕性能又有一定的強(qiáng)度和硬度。鍍錫板沖壓成型性良好，又易焊接，錫層具有強(qiáng)烈的反光作用，表面光亮。鍍錫板制罐與玻璃、塑料容器相比，具有不怕碰撞和擠壓的特點。由于錫供應(yīng)緊張，一些國家試圖用涂漆板和鍍鉻板來代替鍍錫板，但都未達(dá)到理想結(jié)果。故至今鍍錫板是罐頭工業(yè)中唯一的較完美的包裝材料。金屬材料占16%～25%，而鍍錫板則占金屬材料的90％?，F(xiàn)代經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展對鋼材的需求大大增加，全球鋼鐵產(chǎn)量大幅提高，產(chǎn)量超過了10億噸。隨著與鋼鐵工業(yè)相關(guān)的其他工業(yè)如汽車、家電等行業(yè)的迅猛發(fā)展，將會進(jìn)一步加大對鋼材的需求，尤其是高品質(zhì)的板材的需求更是巨大。廠址選在唐山，這里有豐富的電力資源，礦產(chǎn)資源豐富：唐山附近地區(qū)有豐富的鐵礦資源，同時唐山靠近京唐港為進(jìn)口鐵礦石提供了便利。臨近有許多大型水庫為其提供大量的工業(yè)用水。同時，為了優(yōu)化河北省鋼鐵的資源配置，有必要在唐山建設(shè)冷軋薄板廠從而帶動整個地區(qū)的鋼鐵競爭力。冷軋薄板發(fā)展如此迅速的主要原因是：，特別是在軋制厚度小而長度大的薄板帶產(chǎn)品時，冷卻上的差異引起的軋件首尾溫差往往使產(chǎn)品尺寸嚴(yán)重超出公差范圍，性能也出現(xiàn)顯著差異。70年代初期，日、法、意、原西德等國曾致力于用熱連軋精軋機(jī)組增加現(xiàn)代熱連軋機(jī)。，也不能完全避免由氧化鐵皮造成的表面質(zhì)量不良。熱軋板表面粗糙度熱軋狀態(tài)為20μm，酸洗后為25μm。冷軋板按表面粗糙度分為3種：一種是無光澤的鋼板，其表面租糙度為3～10μm，一般適用于作沖壓部件，并且當(dāng)需涂噴刷漆時這種鋼板附著性較強(qiáng)；第二種是光亮板，這種鋼板主要作為裝飾鍍鉻用厚板等；第三種是壓印花紋鋼板，采用表面具有70～120μm凸凹的平整輥平整鋼板，這種鋼板由于儀表殼及家具裝飾等。、品種多、用途廣。通過一定的冷軋變形程度與冷軋后的熱處理恰當(dāng)?shù)呐浜?，可以在比較寬的范圍內(nèi)滿足用戶的要求。沖壓用鋼的主要要求之一是具有占優(yōu)勢的有利織構(gòu){111}／(100)。由于上述原因，冷軋薄板的生產(chǎn)得以迅速發(fā)展，并且冷軋薄板有極廣闊的用途。出于這些工業(yè)的發(fā)展，對薄板質(zhì)量要求越來越高，產(chǎn)量要求越來越大，對冷軋板帶生產(chǎn)提出了更高的要求，故冷軋薄板的產(chǎn)量增長很快。冷軋產(chǎn)品分為冷軋板卷，熱鍍鋅板卷，彩涂板卷三大類產(chǎn)品。產(chǎn)品大綱是設(shè)計任務(wù)書中的主要內(nèi)容之一，是進(jìn)行車間設(shè)計時制訂產(chǎn)品生產(chǎn)工藝過程、確定軋機(jī)組成和選擇各項設(shè)備的主要依據(jù)。，尤其是地區(qū)之間產(chǎn)品的平衡。做到供求適應(yīng)、品種平衡、產(chǎn)銷對路、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。、對內(nèi)搞活的經(jīng)濟(jì)形勢，力爭做到產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)代化。原料（熱帶卷）規(guī)格：帶鋼厚度： ～；帶鋼寬度： 800mm～1600mm鋼卷內(nèi)徑：ф760mm；鋼卷外徑： 最大ф2150mm；鋼卷重量：大約25t左右單位質(zhì)量：23kg/mm；含碳量：0%～%；年產(chǎn)量：80萬t鋼種及其比例表1鋼種及其比例鋼種C /%比例 /%超低碳鋼～10低碳鋼～80低合金結(jié)構(gòu)鋼～10產(chǎn)品規(guī)格詳細(xì)分類：表2 產(chǎn)品規(guī)格詳細(xì)分類比例寬度/mm總產(chǎn)量/萬 t比例%550~650650~750750~850850~950950~11501150~12501250~13501350厚度/mm~12453——————1523555105155850244433322925—12231110比例/%59141614159181001002 酸洗段設(shè)備與工藝 酸洗機(jī)組的設(shè)備從熱軋工序來的帶鋼,由于在高溫下生產(chǎn),表面具有一層致密的氧化鐵皮,若不將其清除干凈,則勢必影響冷軋帶鋼的生產(chǎn)。冷軋生產(chǎn)中,清除氧化鐵皮的方式主要有硫酸酸洗和鹽酸酸洗,通過酸液與氧化鐵皮的反應(yīng)來將其清除。1959年奧地利的魯茲納公司發(fā)明了鋼帶塔式鹽酸酸洗機(jī)組,并且解決了鹽酸廢液的再生回收問題,從此鹽酸酸洗機(jī)組風(fēng)靡世界。 半連續(xù)式酸洗機(jī)組半連續(xù)式酸洗機(jī)組也稱推拉式酸洗機(jī)組 。同連續(xù)式酸洗機(jī)組相比,半連續(xù)式酸洗機(jī)組由于沒有頭部的剪切機(jī)、拉矯機(jī)、焊機(jī)、活套車等設(shè)備,輸送輥道和拉料輥的數(shù)目也比連續(xù)式酸洗機(jī)組少得多,機(jī)組設(shè)備最少,并且由于設(shè)備少而大大縮短了生產(chǎn)線的長度,減少了占地面積,因此造價最低。 連續(xù)塔式酸洗機(jī)組 連續(xù)塔式酸洗機(jī)組，就是帶鋼連續(xù)在立式的塔中進(jìn)行時，將熱鹽酸溶液噴射到帶鋼表面，以除去帶鋼表面氧化鐵皮的酸洗方法。 塔式酸洗機(jī)組的頭部設(shè)備和尾部設(shè)備的組成和參數(shù)，一般與臥式酸洗機(jī)組沒有什么區(qū)別。酸洗段有單套塔，雙套塔和多套塔等形式。 連續(xù)臥式酸洗機(jī)組目前在實際生產(chǎn)應(yīng)用中,連續(xù)臥式酸洗機(jī)組應(yīng)用的最為廣泛。至目前,其工藝技術(shù)的發(fā)展可分為三代:第一代為深槽式,第二代為淺槽式,第三代為紊流式。淺槽紊流酸洗工藝和設(shè)備主要有如下特點:。,提高了機(jī)組效率。當(dāng)帶鋼高速地由前往后運行時,因為酸槽較淺,酸液劇烈的攪動產(chǎn)生了紊流效應(yīng),使酸液與帶鋼之間能得到充分的熱交換, ,縮短了酸洗時間,提高了酸洗帶鋼速度。酸洗機(jī)組計算機(jī)可從酸液濃度和酸液溫度兩個方面對生產(chǎn)的全過程進(jìn)行控制,從而保證了機(jī)組的高效率和高質(zhì)量。 酸洗機(jī)組的選型 酸洗機(jī)組形式的選擇，要根據(jù)具體的條件來確定。當(dāng)要求機(jī)組年產(chǎn)達(dá)到100～200萬噸時，那么最佳選擇是連續(xù)臥式酸洗機(jī)組。 酸洗機(jī)組的工藝概括地說，本設(shè)計為3段式連續(xù)酸洗生產(chǎn)線，具有備用漂洗槽和5段式漂洗，裝備有1臺激光焊機(jī)、1臺破鱗機(jī)、1臺轉(zhuǎn)塔式切邊剪、1臺平整機(jī)、1臺涂油機(jī)、和3個用于連續(xù)操作的活套。中間活套設(shè)計成具有更換平整機(jī)工作輥而酸洗段不需停車、僅降速；在將來，當(dāng)切邊剪轉(zhuǎn)動時，不需酸洗段停車的儲存能力。在這種概念下，可在低的操作和維修費的同時取得優(yōu)化的公差。除上述的以外，該生產(chǎn)線的發(fā)展有一個優(yōu)化的方案，通過增設(shè)一組在線的連軋機(jī)組工廠可得到進(jìn)一步的提高，該生產(chǎn)線安裝有焊機(jī)，其焊接焊縫具有軋制性。 入口段從步進(jìn)梁開始包括開卷機(jī)、激光焊機(jī)、入口活套等一直到破鱗機(jī)前（不包括破鱗機(jī)）為入口段。入口操作人員驗證輸入的鋼卷。在鞍架輥后有兩個測量站，測量鋼卷的寬度和外徑是為了自動地將鋼卷裝到開卷機(jī)上，并在開卷機(jī)上和鞍架輥上對中鋼卷。與傳統(tǒng)的具有處理器的方案相比，這個方案具有下列的優(yōu)點：。替代為要求有處理鋼卷頭部的準(zhǔn)備站的處理器方案，就表示焊接前的尾部剪切必須在線進(jìn)行，其結(jié)果為入口循環(huán)時間加長。替代為配置處理器的方案，如果入口段出現(xiàn)故障，生產(chǎn)線必須停下來，只有在故障排除后才能再開始生產(chǎn)。處理器的配置方案就不這么靈活，在穿帶和剪切階段出現(xiàn)任何故障就表示入口循環(huán)時間的增加。但是第一種方案的機(jī)械復(fù)雜，因此兩個方案的投資費用相當(dāng)。當(dāng)前一鋼卷由第一臺開卷機(jī)打開和處理時，下一個鋼卷就被裝到了第二臺的開卷機(jī)上。帶鋼向上運行至轉(zhuǎn)向夾送輥，在這里兩條開卷線匯合到一起。焊接循環(huán)期間在切頭尾處切除剛剛完了的鋼卷的尾部。用于去除熱軋鋼材的氧化鐵皮。酸洗技術(shù)，主要原因是該技術(shù)中只有帶鋼的速度才能影響酸液的動力能（紊流度）。高的帶鋼速度會產(chǎn)生高的紊流程度達(dá)到最大的酸洗反應(yīng)。高速Turboflo酸洗系統(tǒng)具有下列優(yōu)點：174。因為這個系統(tǒng)為淺槽，酸洗線從頭至尾筆直。，滿足用戶酸洗線的建設(shè)要求。，整個酸洗段可采用高張力，從而獲得較好的帶鋼運行軌跡，減少總的電力要求。，再循環(huán)這些酸液增強(qiáng)紊流度。酸洗效果可通過自動化從每個酸洗槽出、入口所提供的酸液動力而進(jìn)行適宜的預(yù)定進(jìn)行控制，同時酸液溫度可提高或降低，例如由于酸液產(chǎn)生的動力能過高或者狀態(tài)欠佳降低溫度可以起到補(bǔ)償作用。該漂洗段由下列部分組成：最后一個酸洗槽和漂洗段間的一個預(yù)漂洗單元和5段式梯流漂洗槽1）漂洗在漂洗水梯流流量達(dá)到700升/。3）另外，我們在漂洗段的上游設(shè)計了噴射梁，將每小時2500升的水噴射到帶鋼上，以便減少進(jìn)入漂洗段的的量。在中間活套后和平整機(jī)前布置一臺張力輥，將帶鋼張力提高到平整張力。在出口張力輥后，帶鋼通過一個水平式檢查臺，在這里目測帶鋼的表面，檢查缺陷。因此，軋鋼車間主要設(shè)備選擇就是指軋機(jī)的選擇。軋機(jī)選擇的主要依據(jù)是:車間生產(chǎn)的鋼材的鋼種,產(chǎn)品品種和規(guī)格,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),選用軋機(jī)的架數(shù)以及布置方式.在選擇軋鋼機(jī)時一般要考慮下列各項原則：,使軋機(jī)布置合理,既要滿足當(dāng)前生產(chǎn)又要考慮未來的生產(chǎn)發(fā)展。，操作簡單，維修方便。 軋機(jī)的布置形式酸洗卷取完畢后送往冷軋機(jī)組，軋制方式有單機(jī)座可逆式軋制和4～6機(jī)座串列式連軋。各種軋機(jī)的布置形式及其特點如下： 各種連續(xù)軋機(jī)布置 。美國在70年代初期建了一批，其它國家也有。此外，還采用了快速換輥、液壓壓下、彎輥裝置和自動厚度控制等新技術(shù)，并且提高了軋制速度，高達(dá)35～／s，增加了卷重，達(dá)45～50t，最大達(dá)60t。成品較厚，最薄為0. 4mm，軋制速度低、產(chǎn)量小。60年代以后在美國為了與理科材料向容器部門的滲入相抗衡，開始生產(chǎn)二次軋制的薄板。二次冷軋產(chǎn)品一般制造法是以20～50%壓下率的冷軋代替平整軋制，這種面板薄具有需要的機(jī)械性能和強(qiáng)度。 。60年代后有不建這種軋機(jī)并將其改建成五機(jī)架冷連軋機(jī)的趨勢。這種軋機(jī)輥身長度一般為1700～2135mm，軋制速度最高為35m／s，過去用以生產(chǎn)薄板。美國有35套五機(jī)架冷連軋機(jī)，并中21套是50年代前建設(shè)的，輥身在1065～1120 mm之間，12套是在1964～1970年間建設(shè)的，輥身在2030～2135m m之間的有10套，兩套是在1972～1975年建設(shè)的，而1972年建成的是國家鋼鐵公司(National Steel Corp)的威爾頓分公司(Weirton Steel Div)的全連續(xù)冷軋機(jī)。輥身長度一般為1200～1600mm (鍍錫原板)，／s。自1971年日本新日鐵名古屋三廠建了第八套六機(jī)架冷連軋機(jī)后，迄今，再沒有其他廠家新建這種軋機(jī) 。常規(guī)冷連軋主要操作特點是單卷軋制方式，即一卷帶鋼軋制過程是連續(xù)的，但對冷軋全部生產(chǎn)過程，卷與卷之間有間隔時間，不是真正的連續(xù)生產(chǎn)，軋機(jī)利用率僅為65％～79％。為了防止帶鋼跑偏或及時糾正板形不良等缺陷，并防止斷帶勒輥等操作事故，“穿帶”軋制速度必須很低，“拋尾”階段與此類似。正是由于上述原因，降低了軋機(jī)利用率。其操作過程是：原料板卷經(jīng)高速鹽酸酸洗機(jī)組處理后送至冷軋機(jī)開坯機(jī)，拆卷后經(jīng)頭部矯直機(jī)矯平及端部剪切機(jī)剪齊，在高速閃光焊接機(jī)中進(jìn)行端部對焊，板卷拼接連同焊縫刮平等全部輔助操作共需90 s左右。在活套倉出口端設(shè)有導(dǎo)向輥、使帶鋼垂直向上，由一套三輥式張力導(dǎo)向輥給l號機(jī)架提供張力。在活套儲料倉入口與出口處裝有焊縫檢測器，若在焊縫前后有厚度變化，該檢測器給計算機(jī)發(fā)出信號，以便對軋機(jī)進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整。進(jìn)行這種動態(tài)規(guī)格調(diào)整后，不同厚度的兩卷之間調(diào)整過渡段為3～10 m。夾送輥的用途是當(dāng)帶鋼一旦被切斷，而尚未來得及進(jìn)入第2張力卷筒重新建立張力之前，維持第五機(jī)架一定的前張力。 該機(jī)組由于消除了單卷軋制方式中卷與卷之間的間隙時間以及穿帶拋尾加減速的不良影響，可使軋機(jī)工時利用率達(dá)90％以上，同時減少了板卷首尾厚度超差及頭尾剪切損失，大幅度提高了成材率，實現(xiàn)了真正意義的連續(xù)軋制。輥徑越小，變形量越大。由于現(xiàn)代的汽車行業(yè)對冷軋板的板形要求越來越苛刻，傳統(tǒng)的四輥軋機(jī)已經(jīng)很難滿足生產(chǎn)的要求，所以，近年來國內(nèi)外涌現(xiàn)出許多新型的板帶軋機(jī)?，F(xiàn)在介紹如下： 四輥軋機(jī)四