【正文】 研制,標(biāo)志著中國的中厚板行業(yè)已經(jīng)從規(guī)模效益型向品種質(zhì)量效益型轉(zhuǎn)變,標(biāo)志著隨著工藝裝備的提高,工藝技術(shù)以微合金化和控軋控冷為主的結(jié)合日趨成熟,標(biāo)志著隨著冶煉、連鑄、軋制技術(shù)的提高逐步可以滿足高檔產(chǎn)品的國產(chǎn)化。,前三項指標(biāo)逐年提高、最后一項指標(biāo)逐年下降。發(fā)展趨勢為鋼質(zhì)的潔凈化、低碳高強(qiáng)化、適合大線能量焊接以及綜合性能優(yōu)良。 以日本為例,日本中厚板軋機(jī)裝備水平及其生產(chǎn)技術(shù)的改進(jìn)與創(chuàng)新,首先是日本中厚板軋機(jī)厚度自動控制,它采用了由高響應(yīng)性的液壓AGC系統(tǒng)、γ射線測厚儀等傳感器, 以及高精度數(shù)學(xué)模型構(gòu)成的計算機(jī)厚度控制系統(tǒng)。還有就是平直度和板禿度的控制, 為了保證鋼板的平直度, 需嚴(yán)格控制各道次的板凸度。JFE水島廠開發(fā)的MAS軋制方法, 可定量地預(yù)測軋后鋼板的平面形狀, 在成形軋制或展寬軋制的最后一個道次, 將鋼板縱向斷面軋成設(shè)定形狀, 從而保證軋后鋼板最接近于矩形。此外, 由于采用液壓AWC、短行程控制等技術(shù), 可控制鋼板頭尾部和全長的寬度精度。中厚板的市場需求主要表現(xiàn)在以下幾個方面:(1)加強(qiáng)事關(guān)國家經(jīng)濟(jì)安全的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)項目如能源工業(yè)建設(shè)的需要。(3)中國造船工業(yè)異軍突起,已成為世界第三大造船國,對中厚板需求大量增加。(5)橋梁建設(shè)的需要。預(yù)計到2006年之后,國內(nèi)中厚板市場供求緊張局面將會得到改變或供需趨于平衡。筆者認(rèn)為中國中厚專用板的生產(chǎn)技術(shù)和產(chǎn)品質(zhì)量不可能在短期內(nèi)有較大提高和改善,在2006年之前,中國市場新增專用板需求量仍將由國外進(jìn)口產(chǎn)品代替或占有大部分?jǐn)?shù)量。在鋼種的冶煉工藝上盡量滿足專用板鋼種的需求,同時研發(fā)添加一定量微合金元素的新鋼種。包頭的自然資源得天獨(dú)厚，蘊(yùn)藏有稀土、鐵、煤炭、鋁、金、鈮等54種金屬、非金屬和能源化工原料。鐵的探明儲量約為10億多噸，鈮的儲量居全國之首，稀土儲量居世界之最。這為建廠后原材料、輔助材料的開采和運(yùn)輸提供了非常便利的條件。為包頭的工業(yè)生產(chǎn)和人民生活提供了充足的水源。交通運(yùn)輸、郵電通信業(yè)十分發(fā)達(dá)。包頭地區(qū)有著良好的煤電產(chǎn)業(yè)發(fā)展基礎(chǔ)，豐富的賦存和易于開采的煤炭資源。%。而且本地煤田規(guī)模大，宜于露天或大型機(jī)械化礦井開采，是理想的能源重點(diǎn)開發(fā)區(qū)。十一五期間電力投資又形成了相當(dāng)規(guī)模的新增生產(chǎn)能力。黃河流經(jīng)該市南緣，屬溫帶大陸氣候。總上個條件，選擇包頭地區(qū)作為建廠廠址合理第二章 產(chǎn)品方案編制 產(chǎn)品方案是進(jìn)行車間設(shè)計、制定產(chǎn)品生產(chǎn)工藝過程、確定軋機(jī)組成或選擇 各項設(shè)備的主要依據(jù)，包括車間擬生產(chǎn)的產(chǎn)品名稱、品種、規(guī)格幾年產(chǎn)量計劃。實(shí)際生產(chǎn)中為了滿足用戶客觀上的使用要求，每個品種都必須滿足形狀、尺寸規(guī)格和 部性能的要求。 產(chǎn)品方案的編制原則及方法 （1）國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展對產(chǎn)品的要求，既考慮當(dāng)前的急需又要考慮將來發(fā)展 的需要。 （3）建廠地區(qū)的條件、生產(chǎn)資源、自然條件、投資等可能性。 編制理由如下： 近年來,中國進(jìn)口的中厚板品種多為高技術(shù)含量、高附加值的專用板,如高強(qiáng)度船板、大跨度橋梁板、高強(qiáng)度低溫壓力容器板、高強(qiáng)度電站鍋爐板、工程機(jī)械用板、海上石油平臺用板、管線鋼板等。從近幾年中國寬厚板進(jìn)口數(shù)量增加趨勢可以看出,如果中國中厚板生產(chǎn)企業(yè)不能在立足于提高專用板質(zhì)量和改善品種結(jié)構(gòu)上做文章,寬厚專用板市場就有可能被進(jìn)口產(chǎn)品所占據(jù)。它反應(yīng)了軋鋼生產(chǎn)過程中金屬的收得情況，其計算公式為： （）式中 b—成材率，% ； 產(chǎn)品大綱序號產(chǎn)品名稱鋼種 執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品規(guī)格年產(chǎn)量(萬噸)百分比(%)厚度(mm)寬度 (mm)長度(mm)1碳素結(jié)構(gòu)鋼Q23SS400、GB/T709JIS GB3101 81001500380030001800021152耐大氣腐蝕板15MnCuCrGB417281001500380030001800014103橋梁結(jié)構(gòu)用鋼 Q235q、Q345qGB71481201500380030001800014104造船板A3AH32GB712812015003800300018000755管線鋼X5X80APISPEC5L830015003800300018000756鍋爐鋼板 16Mng、A202GB71382001500380030001800014107壓力容器鋼板 16Mng、A203GB665484001500380030001800014108低合金高強(qiáng)度鋼 Q29Q345GB159184001500380030001800014109建筑結(jié)構(gòu)板 A57A573ASTM830015003800300018000211510工程機(jī)械用鋼 A57A656ASTM820015003800300018000141011合計────840015003800300018000140100Q－原料重量，t ；W－各種原因造成的金屬損失量，t ；G－合格產(chǎn)品重量，t ；K－金屬消耗系數(shù)。因此，提高成材率的途徑就是減少這種損失。金屬消耗指數(shù)通常以金屬消耗系數(shù)表示，它的含義是生產(chǎn)一噸合格鋼材需要的鋼錠或鋼坯量。金屬消耗一般由下列的金屬損耗所組成：（1）燒損；（2）切頭、切尾、切邊造成的損失；（3）清理表面損耗（包括酸洗損耗）；（4）軋廢；（5）由于加熱、精整造成的缺陷以及鋼號混亂所造成的損失等。產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)一般包括有品種標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)條件、試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)等方面的內(nèi)容[10] 尺寸及外形的測量（1）厚度的測量 切邊鋼板：在距邊部不小于15mm的任意位置。（2）鐮刀彎的測量 測量鋼板軋制方向側(cè)邊與同方向兩端點(diǎn)直線之間距離 的最大值。（3）切斜的測量 測量鋼板的寬度在軋制方向上的垂直投影長度或者鋼板 對角線之差的二分之一。 尺寸及允許偏差（1）鋼板的厚度允許偏差如下表。若沒有規(guī)定時。但技術(shù)要求則是其主要方面，它第一產(chǎn)品的質(zhì)量要求，即它對產(chǎn)品的幾何形狀與尺寸精確度，鋼的內(nèi)部組織與性能以及表面質(zhì)量都作出了明確的規(guī)定，顯然，產(chǎn)品的技術(shù)要求是制訂工藝過陳的首要依據(jù)。（2）鋼種的加工工藝性能 它包括鋼的變形抗力、塑性、導(dǎo)熱性以及形成缺陷的傾向性等內(nèi)容。因此鋼的加工工藝性能是制訂工藝過程的重要依據(jù)。至于批量的多少主要反應(yīng)在選擇設(shè)備的技術(shù)水平、產(chǎn)品成本的高低上，而對產(chǎn)品的工藝過程無明顯影響。一般鋼的加工工藝性能愈差，產(chǎn)品的技術(shù)要求愈高其生產(chǎn)工藝就越復(fù)雜，生產(chǎn)過程中金屬、燃料、電力、勞動力等各種消耗也愈高，產(chǎn)品成本也必然會相應(yīng)提高。成本的高低在一定程度上也是工藝過程是否合理的反映。（5）工人的勞動條件 工藝過程中所采用的工序必須保證生產(chǎn)安全，不危及勞動者的身體健康，不造成環(huán)境污染。 中厚板生產(chǎn)工藝流程[8]。在機(jī)械性能試驗(yàn)前，先施行熱處理，然后再拋丸和油漆。清理方法分熱狀態(tài)下清理和冷狀態(tài)下清理兩種?；鹧媲謇頇C(jī)安裝在連鑄機(jī)（或開坯機(jī)）和切割機(jī)（或大型剪斷機(jī)）之間，對坯料進(jìn)行全面的剝皮處理，～5mm。冷狀態(tài)清理方法有局部火焰清理，風(fēng)鏟鏟削，砂輪研磨，機(jī)床加工，電弧清理的等，對缺陷嚴(yán)重部分亦可用切割方法去除。解決這個問題的最合理的辦法是生產(chǎn)無缺險連鑄坯，即生產(chǎn)既無表面缺陷有無內(nèi)部缺陷的高溫連鑄坯。對于某些高合金鋼鋼錠，加熱還可以使鋼中的化學(xué)成分得到均勻擴(kuò)散[3]。均熱爐用于有鋼錠軋制特厚鋼板。連續(xù)式加熱爐適用與少品種、大批量生產(chǎn)，加熱坯料的重量一般小于30t。從發(fā)展的趨勢來看，中厚板生產(chǎn)今后也會和其他產(chǎn)品一樣走向連鑄—連軋的技術(shù)道路，但目前來看還只能是達(dá)到連鑄—熱送軋制或連鑄—熱裝軋制的水平，也就是說，加熱爐即使在全部以連鑄坯為原料的中厚板廠中也是不能取消的。20世紀(jì)60年代以前主要采用上部、下部加熱段，上部均熱鍛的三段推鋼式連續(xù)加熱爐，20世紀(jì)70年代后已采用預(yù)熱、加熱、均熱各段上下都加熱的五段推鋼式或步進(jìn)梁式連續(xù)加熱爐 ，使?fàn)t子全部都成為燃燒區(qū)，加熱能力從三段式的80～100t/h座。但其主要缺點(diǎn)是板坯下表面容易在推鋼前進(jìn)時被擦傷和易于翻爐。采用步進(jìn)梁式加熱爐可以避免以上缺點(diǎn)。但其投資較大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，維修較難，熱量單耗大，并且由于支持梁妨礙輻射，使板坯上下表面往往仍有一些溫度差。原料檢查原料清理加熱除鱗軋制矯直冷卻表面檢查修磨橫切切邊定尺切火焰切正火矯直表面形狀檢查力學(xué)性能試驗(yàn)標(biāo)記入庫發(fā)貸熱處理鋼板表面形狀檢查力學(xué)性能試驗(yàn)標(biāo)記入庫發(fā)貸一般用途鋼板力學(xué)性能試驗(yàn)拋丸油漆表面形狀檢查標(biāo)記入庫發(fā)貸拋丸底層涂料鋼板 一般中厚板生產(chǎn)流程為了減少在出爐時板坯表面的損傷，現(xiàn)代厚板軋機(jī)加熱爐的出料都采用出鋼機(jī)以代替斜坡滑架和緩沖器進(jìn)行出料的方式。提供優(yōu)質(zhì)的加熱板坯除要選擇合理的加熱爐型外，還要靠合理的熱工制度來保證，它包括確定加熱溫度、加熱速度、加熱時間、爐溫制度及爐內(nèi)氣氛等。除磷是將在加熱時生成的氧化鐵皮（初生氧化鐵皮）去除干凈，以免壓入鋼板表面形成表面缺陷。消除氧化鐵皮的方法很多，在舊的中厚板軋機(jī)上曾經(jīng)采用投入竹枝、荊條、食鹽等方法去除初生氧化鐵皮，但效果不好，以后也曾經(jīng)采用專門的二輥軋機(jī)、立輥軋機(jī)給鋼坯（或鋼錠）以小的變形量使氧化鐵皮與金屬分離，然后用高壓水或高壓空氣將氧化鐵皮沖去?，F(xiàn)代化的中厚板軋機(jī)上已經(jīng)普遍采用造價低廉的高壓水除磷箱，它能滿足清除初生氧化鐵皮的需要，這種情況已成定局?，F(xiàn)在要保證噴口壓力在15～20MPa以上。噴水除磷是在箱體內(nèi)完成的，起到安全和防水濺的作用。為了去除軋制過程中生成的次氧化鐵皮，在軋機(jī)前后都需要安裝高壓水噴頭。軋制是中厚板生產(chǎn)的鋼板形成階段。粗軋階段的主要任務(wù)是將板坯展寬到所需要的寬度并進(jìn)行大壓縮延伸。這些方法是全縱軋法、綜合軋制法、全橫軋制法、角軋—縱軋法。所以采用全橫軋法。它的優(yōu)點(diǎn)是產(chǎn)量高，但鋼板組織和性能存在嚴(yán)重的各向異性，橫向性能特別是沖擊韌性太低。其優(yōu)點(diǎn)是板坯寬度與鋼板寬度可靈活配合，鋼板的橫向性能有所提高（因橫向延伸不大），各向異性有所改善；缺點(diǎn)是軋機(jī)產(chǎn)量低。由于兩個方向都得到變形且橫向延伸大，鋼板的性能較高。 全橫軋法――當(dāng)板坯長度達(dá)到毛板寬度要求時采用。軋制的第二階段粗軋與第三階段精軋間并無明顯的界限。對兩架軋機(jī)壓下量分配上的要求是希望在兩架軋機(jī)上的軋制節(jié)奏盡量相等，這樣才能提高軋機(jī)的生產(chǎn)能力。本設(shè)計中用了四輥可逆式軋機(jī)。它是由一對小直徑工作輥和一對大直徑支撐輥組成，由直流電機(jī)驅(qū)動工作輥。它具有二輥可逆式軋機(jī)生產(chǎn)靈活的優(yōu)點(diǎn)，又由于由支承輥使軋機(jī)輥系的剛度增大，產(chǎn)品精度提高。這種軋機(jī)的缺點(diǎn)是采用大功率直流電機(jī)，軋機(jī)設(shè)備復(fù)雜，和二輥可逆軋機(jī)相比如果軋機(jī)開口度相同，四輥可逆軋機(jī)將要求有更高的廠房，這些都增大了投資[3]。D為支承輥直徑（mm），d為工作輥直徑（mm），L為軋輥輥身長度（mm）。四輥軋機(jī)是軋機(jī)中最大的，由于這類軋機(jī)生產(chǎn)出的鋼板好，已成為生產(chǎn)中厚板的主流軋機(jī)。 四輥可逆式軋機(jī)參數(shù)范圍表示形式工作輥直徑d（mm）支承輥直徑D（mm）軋輥輥身長度L（mm）d/D L800～12001300～24002800～5500 中厚板軋機(jī)布置中厚板車間的布置形式有三種：即單機(jī)座布置、雙機(jī)座布置和半連續(xù)式或連續(xù)式布置。雙機(jī)座布置 雙機(jī)座布置的中厚板車間是把粗軋和精軋分到兩個機(jī)架上去完成，它不僅產(chǎn)量高（一臺四輥軋機(jī)可達(dá)100104t/a，一臺二輥和一臺四輥軋機(jī)可達(dá)150104t/a，二臺四輥軋機(jī)約為200104t/a），而且產(chǎn)品表面質(zhì)量、尺寸精度和板形都比較好還延長了軋輥適用壽命。二輥可逆式軋機(jī)有投資少、輥徑大、利于咬入的優(yōu)點(diǎn)，雖然它剛性差，但作為粗軋機(jī)影響還不大，尤其在用鋼錠直接軋制時。采用四輥可逆式軋機(jī)作粗軋機(jī)不僅年產(chǎn)量更高，而且粗、精軋道次分配合理，送入精軋機(jī)的軋件斷面尺寸比較均勻，為在精軋機(jī)上生產(chǎn)高精度鋼板提供了好條件。但采用四輥可逆軋機(jī)作粗軋機(jī)為保證咬入和傳遞力矩，需要大工作輥直徑，因而軋機(jī)比較笨重，廠房高度相應(yīng)的要增加，投資增大。 中厚板軋機(jī)參數(shù)確定 軋輥（1）軋輥參數(shù)確定[4]，3000四輥熱軋鋼板軋機(jī)的軋輥分為工作輥和支承輥，工作輥是用來直接完成軋制過程的，其直徑較小；大直徑的為支承輥，其作用是改善工作輥的強(qiáng)度及剛度條件。一般來說，工作輥經(jīng)較小時，軋輥的扭轉(zhuǎn)角度會影響鋼板的質(zhì)量。軋輥輥身長度與軋輥直徑之比通常取為：工作輥L/DW=～；支承輥L/DB=～。支承輥直徑DB=1800mm(L/DB=3000/1800=)，輥身長度L=3000mm。故支撐輥直徑D1=1650~1800mm。剛度過小，上下工作輥將產(chǎn)生啃邊現(xiàn)象而破壞軋制過程，常用支承輥直徑為DW/DB=1/～1/=～。軋輥輥頸裝滾動軸承，其尺寸一般取為：d=(～)D。軋輥長度一般取為：l=(～)d。輥頭尺寸由于采用單鍵槽輥頭，故輥頭直徑D1=D10=990mm。毫無疑問，正確選擇軋輥的材質(zhì)具有十分重要的意義。為此，對軋輥的基本要求是：高的表面硬度和耐磨性，輥面的硬化層應(yīng)有足夠的厚度，高的強(qiáng)度及抗壓扁能力。支承輥對強(qiáng)韌性的要求較高，而對硬度的要求則不如工作輥（熱軋支承輥的硬度約為HS=45～50）。 軋輥材質(zhì)軋輥類別輥面