【正文】 火成材，如包鋼、萊蕪帶鋼廠等。1996年無錫市新大薄帶鋼有限公司在國內率先建成了年產6104噸的350mm熱軋薄窄帶鋼生產線，采用了合理的工藝、設備，選用了先進的控制系統(tǒng)，從而解決了板形、板厚控制與活套角度控制等一系列難題，~、寬度為130mm~200mm的薄規(guī)格窄帶鋼，并用于薄壁焊管生產[6]。 我國年產300萬噸以上熱連軋板帶生產狀況據(jù)不完全統(tǒng)計，目前我國300萬噸以上熱連軋板帶機組主要有于1989年8月3日投產寶鋼2050mm熱軋廠，熱軋機組設計年產量為400萬噸，本鋼1700機組原設計產能155萬噸，2005年達產356萬噸，武鋼1700機組設計產能301萬噸，2005年達產350萬噸，鞍鋼1780機組設計產能350萬噸，2005年達產350萬噸，武鋼2250機組設計產能400萬噸[7]。 熱軋帶鋼市場前景和需求概況 熱軋寬帶鋼市場前景第1章 文獻綜述對30多家國外鋼鐵企業(yè)的產品調查表明:作為最終產品使用的厚度大于2mm的熱軋帶鋼的需求量正在下降，1995年為48%，2005年將下降至42%，而厚度小于2mm的熱軋薄帶需求量日益增加，從正在進行和準備進行的深加工線和冷軋機組方面的投資也可看出這種趨勢。到2007年，107噸?？梢?，國內熱軋薄板的市場空間巨大，[8]。我國寬帶軋機雖然已經具有一定規(guī)模，但是我國的輕工、建筑行業(yè)等需要大量的薄規(guī)格窄帶鋼，主要用于生產薄壁焊接鋼管、輕鋼龍骨等，此外熱軋窄帶鋼還要給冷軋窄帶鋼軋機及特殊用途的鋼帶軋機等提供原料，因而目前我國熱軋窄帶鋼仍然不會為寬帶鋼所替代。近幾年熱軋窄帶鋼的生產量幾乎翻了一番，生產和在建的軋機達到近百套，全部投產后預計總能力將超過1800萬噸。由于將采用無頭軋制技術、薄板坯連鑄連軋工藝、控制冷卻技術等軋制工藝生產熱軋薄帶鋼，因此可以較好地控制熱軋帶鋼的組織和性能。從超薄熱軋帶鋼的市場需求和生產現(xiàn)狀可看出“以熱代冷”的鋼鐵市場走向決定了超薄熱軋帶鋼生產總體趨勢是供不應求，同時也表明了超薄熱軋帶鋼將成為熱軋寬帶鋼的另一個發(fā)展方向。 熱軋窄帶鋼發(fā)展方向增大帶鋼產品的優(yōu)質比，調整產品結構，開拓熱軋窄帶鋼產品應用新領域?？梢詼p少冷軋軋程，大幅度降低生產成本，提高軋機的效率。生產薄規(guī)格帶鋼，可滿足薄壁焊管廠提高成材率、降低生產成本的需要；生產寬規(guī)格帶鋼，占領熱軋中寬帶鋼(寬度一般大于500mm的產品空間；生產厚規(guī)格帶鋼，開發(fā)輕鋼結構。 本設計的目的和意義本設計是年產300萬噸的熱軋板帶鋼車間工藝設計。所用鋼種為：普碳鋼、合金結構鋼、不銹鋼（約含25%）。通過對近五年的統(tǒng)計，可看出帶鋼消費正以一個較快的速度發(fā)展。同時我國現(xiàn)在基礎建設規(guī)模很大，對焊管、型材的需求也相應增加，帶鋼的需求仍保持較高水平。這是一個大型的軋鋼車間，其投資大，消耗大，生產量大。目前我國帶鋼產能在5500萬噸左右，但今后幾年市場需求仍然會有較大增長。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，因此該大型生產車間的建立是可行的。在相關技術比較完善的情況下，建立大型軋鋼廠可以節(jié)約很多在技術改進上的投資，可以在建成時就采用目前最先進的技第1章 文獻綜述術，還可以借鑒其他車間的生產經驗，少走一些彎路，一步到位。我國現(xiàn)在進行西部大開發(fā)，對西部地區(qū)在財力，物力上大力扶持，大力進行基礎項目的建設，如能源，交通等。西部目前的交通狀況比以前改進了很多，而且作為國家重點建設這一狀況仍在完善，因此原材料的運輸不再是一個主要的問題。 本設計的重點問題及解決辦法本設計重點研究的問題是熱軋廠熱裝熱送問題。連鑄與熱軋之間的連接方式有四種：(1)冷裝工藝(CHR)。(3)連鑄坯直接熱裝工藝(DHCR)。該技術是一項集冶煉、連鑄、判定、入庫、轉運、組批裝爐、軋制成材等諸多技術和管理于一身的系統(tǒng)工程，連鑄坯熱送熱裝技術的實施，必須解決好如下幾個主要問題：（1）煉鋼、軋鋼工序廠址地理位置要鄰近，工藝設備要適合熱送熱裝要求。（3）為保證冶煉、連鑄和軋機的連續(xù)性生產，必須提高生產過程的可靠性。（5）為保證連鑄坯的熱裝溫度，提高熱裝效果，連鑄工序必須具有高溫出坯能力和鑄坯輸送過程中的保溫技術以及連鑄坯的熱裝爐技術。熱裝溫度一般達600～700℃，有的高達800℃以上。（3）組織無缺陷連鑄坯生產，加強各類事故的管理。為了減少表面縱裂的發(fā)生率，河北聯(lián)合大學輕工學院在生產中應改進結晶器冷卻和二次冷卻工藝。第2章 生產方案及產品大綱的制定第2章 生產方案及產品大綱的制定 產品方案的編制 產品方案產品方案是進行車間設計、制定產品生產工藝過程、確定軋機組成或選擇各項設備的主要依據(jù)，包括車間擬生產的產品名稱、品種、規(guī)格幾年產量計劃。實際生產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)格和內部性能的要求。 編制產品方案的原則及方法（1） 國民經濟發(fā)展對產品的要求，既考慮當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、生產資源、自然條件、投資等可能性。 選擇計算產品車間擬生產的產品品種、規(guī)格及狀態(tài)組合起來可能有幾種、數(shù)百種以上。為了減少設計工作量，加快進度，同時，又不影響整個設計質量，從中選擇典型產品作為計算產品。（2）通過所有工序所選的所有計算產品要通過各工序，但不是說第一種計算產品都通過各工序，而是所有計算產品綜合起來看的。（4）計算產品要留一定的調整余量，也就是說所選的計算產品要品種靈活，容易生產多種規(guī)格的產品。 確定產品大綱根據(jù)設計任務書要求和上述原則，確定車間產品大綱，見表21。典型產品技術要求見表23到25?！?15335～450≥31表24 30Cr的技術條件牌號等級化學成分％CMnVNbSiTiSP30CrA≤～～～≤～≤≤牌號等級厚度偏差屈服點σs (N/mm)抗拉強度σb (N/mm)伸長率δs(%)30CrA在寬度1000～1500，厚度～177。鋼板和鋼帶不得有分層。厚度≥，寬度630～1000時為177。用于建筑裝飾部件，不銹耐酸的外殼，浮筒以及船舶控制設備的低磁性設備。根據(jù)設計規(guī)模、產品的質量及經濟技術指標的要求，考慮當?shù)氐木唧w條件，找出合理的生產方案。（2）年產量的大小。（3）投資、建設速度、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。第2章 生產方案及產品大綱的制定鋼板和鋼帶的表面允許有深度和高度不大于厚度公差之半的折印、麻點、劃傷、小拉痕、壓痕以及氧化鐵皮脫落所造成的表面粗糙等局部缺陷。鋼板和鋼帶表面的局部缺陷，允許用修磨方法清除，但清除深度不得大于鋼板和鋼帶厚度公差之半。注：表面質量：鋼板和鋼帶的表面不允許有裂紋、結疤、折疊、氣泡和夾雜。鋼板和鋼帶的表面允許有深度和高度不大于厚度公差之半的折印、麻點、劃傷、小拉痕、壓痕以及氧化鐵皮脫落所造成的表面粗糙等局部缺陷。鋼板和鋼帶表面的局部缺陷，允許用修磨方法清除，但清除深度不得大于鋼板和鋼帶厚度公差之半。河北聯(lián)合大學輕工學院第3章 生產工藝流程制定 制定生產工藝流程的主要依據(jù)所謂生產工藝流程就是把產品的生產工序按次序排列起來。制定軋鋼生產工藝過程的首要目的是為了獲得質量符合要求的產品，其次要在保證質量的基礎上追求軋機的高產量，并能做到降低各種原料、材料消耗，降低產品成本。根據(jù)已制定的生產方案，在充分完成產品產量質量要求的前提條件下，用最大可能的低消耗、最少的設備、最小的車間面積、最低的勞動成本，并有利于產品的質量的提高和發(fā)展，有較好的勞動條件，最好的經濟效益，具體的原則包括：產品的技術條件，生產規(guī)模大小，產品成本和工人的勞動條件。 生產工藝過程簡述熱軋車間和連鑄車間毗鄰布置，在連鑄車間經冷卻、火焰處理、標記后的合格連鑄板坯以及表面質量和內部質量合格的熱連鑄板坯，由輥道送到本廠板坯庫。根據(jù)生產計劃的要求計算機對選用的板坯進行最優(yōu)化處理，使板坯庫以最小的工作量進行裝爐操作。由于產品工藝流程的不同，加熱爐的溫度也不一樣，直接從連鑄機的輥道 送到加熱爐的叫“直接熱裝（DHC）”，板坯溫度t≥850℃，從板坯庫保溫坑內送到加熱爐的叫“緩沖熱裝（BHC）”， 板坯溫度℃，當溫度在650℃≥t≥350℃時叫“緩沖溫裝（BWC）”，當板坯溫度t≤350℃時叫“冷裝”。板坯在加熱爐內一般加熱到1200～1250℃出爐。帶坯經中間輥道送至切頭習剪剪去帶坯頭、尾，然后經精軋機前除鱗設備除去帶坯表面的氧化鐵皮，送入精軋機組軋制。為了減少帶坯在中間輥道上的溫降和帶坯頭尾溫差，在中間輥道上設有保溫罩?！?。該控制系統(tǒng)代替過去常規(guī)采用的電動活陶器和微張力控制兩套系統(tǒng)。卷曲完后，由卸卷小車將鋼卷托出卷曲機，經臥式自動打捆機打捆后，再由臥式翻卷機將鋼卷翻卷成立卷放在鏈式運輸機中心位置上，由鏈式運輸機和步進梁運送鋼卷，必要時將鋼卷送到檢查機組打開鋼卷頭部進行檢查。去精整線的鋼卷先翻成臥卷再由運輸機送到本車間熱鋼卷庫分別進行加工，去冷軋廠的鋼卷由運輸機運到鋼卷轉運站，再由鋼卷運輸小車送至冷軋廠。熱軋用坯料使用是板坯，板坯有初軋坯和連鑄板坯。初軋坯和連鑄板坯比較見表41。（3）板坯易出現(xiàn)翹曲。 坯料尺寸 （1）板坯寬度板坯寬度由鋼卷寬度決定，板坯寬度和鋼卷寬度的關系與粗軋機組的調寬能 河北聯(lián)合大學輕工學院力相對應。20世紀70～80年代采用了帶孔型的強力立輥，其寬度標準范圍一般為100～150mm，自軋制線上采用了頂寬壓力機后一次最大側壓量可達350mm，可軋寬度標準范圍一般為200mm，最大300mm。20世紀50年代因熱軋帶鋼軋機無升速軋制，為保持帶鋼頭尾溫差，帶鋼不能過長，此時的板坯長度一般為5500mm左右。（3）板坯單重板坯單重取決于板坯尺寸，設計板坯最大質量時已建的多數(shù)熱帶鋼軋即是按板坯最大寬度設計的。現(xiàn)代熱軋帶鋼軋機為減小板坯質量、降低設備費用，確定最大批重時選擇經濟合理的坯寬，一般不采用最大寬度。用板坯厚度為200mm和250mm，長度最長達1300mm [11]。表42 典型產品選擇的坯料合金牌號產品規(guī)格選取坯料規(guī)格(mm)重量（t）Q215160025016501200030Cr1400250145090001Cr18Ni91000250105012000 坯料檢查及清理由連鑄車間及初軋車間運來的板坯被送到熱軋板庫入口時，經操作工核對后，按材質、寬度進行堆放，一個爐次的板坯應盡量分散到各跨區(qū)堆放，以便減輕吊車的作業(yè)負荷。板坯清理工作為便于管理一般都在連鑄車間進行，也有的將清洗設備安裝在熱軋板坯庫內。由加熱爐加熱到目標溫度后進行軋制。在熱軋工序采用可縮短加熱時間的直接熱裝工藝DHCR，坯溫一般為800℃左右。目前，世界上先進的常規(guī)熱帶鋼軋機熱裝比已超過90%。 火焰清理有三種方式：熱板坯機械火焰清理、冷板坯機械火焰清理及手動火焰清理。 本車間碳鋼和低合金鋼采用機械火焰清理方法，不銹鋼材用砂輪清理方法。板坯的熱表面缺陷檢測裝置有使用探頭線圈的渦流探傷裝置和利用自發(fā)廣或照明光的光學探傷裝置。 編制金屬平衡表編制金屬平衡的目的在于根據(jù)設計任務書的要求，參照國內外同類企業(yè)或車間所能達到的先進指標，考慮本企業(yè)或車間的具體情況確定出為完成年計劃產量所需要的投料量，其任務是確定各計算產品的成品率和編制金屬平衡表。其計算公式為 ()其中——成品率，％； ——投料量（原料重量），t； ——金屬的損失重量，t。影響成品率的因素是各工序的各種損失。金屬加熱過程中的燒損與加熱溫度和時間有關系，加熱溫度越高，時間越長，燒損量就越大。（2）溶損：溶損是指在酸、堿洗或化學處理等過程中的溶解損失。（3）幾何損失：分為切損和殘屑。鋼材切損主要與鋼種、坯料尺寸以及原料狀況等有關。殘屑指鋼錠表面缺陷以及加工后產品表面缺陷清理所造成的損失。（4）工藝損失：各工序生產中由于設備和工具、操作技術以及表面介質問題所造成的不符合質量要求的產品。本車間軋廢為1％。它是編制廠或車間生產預算與制定計劃的重要數(shù)據(jù)。因此，必須在確定成品率及金屬損失率的基礎上，編制出各種計算產品的金屬平衡表，見表43產品金屬平衡表。因此，軋鋼車間選擇的是否合理對車間生產具有非常重要的作用。對軋鋼車間工藝設計而言，軋鋼機選擇的內容是：確定軋機的結構型式，確定其主要參數(shù)，選用軋機機架數(shù)即布置形式。目前，由于機械制造業(yè)的發(fā)展，軋鋼生產的日益進步，現(xiàn)在的主要軋機除去一些特殊用途外，基本上都已經趨于系列化，標準化了。 軋鋼機機架布置及數(shù)目的確定　　軋鋼機布置是軋鋼機按工作機架排列成某種方式。軋鋼機機架數(shù)目的確定與很多因素有關。但是在其它條件既定的情況下，主要考慮與軋機布置形式有關。立輥軋機的作用是軋邊，限制寬展，同時破碎軋件表面的氧化鐵皮。 粗軋前立軋機（EE2）河北聯(lián)合大學輕工學院該設備安裝在粗軋機的進口側，當粗軋機處于正向軋制時，該立軋機參與對板坯邊部的軋制工作，此時兩臺軋機形成“串聯(lián)”式軋制。 四輥粗軋機（兩架）（RR2）四輥粗軋機主要參數(shù)：軋制壓力：max4200t；工作輥尺寸：輥徑φ1200～φ1100 mm，輥面長1780 mm；支承輥尺寸：輥徑φ1550～φ1400 mm，輥面長1760 mm；工作輥最大開口度：270mm；輥子平衡：采用液壓平衡缸；主傳動馬達：2臺7500kw，轉速為40/80轉/分的直流馬達。該技術的運用將有效地提高帶材的寬度、精度。 精軋機組（F1～F7）七臺四輥精軋機機座之間以6000mm的間距串聯(lián)布置形成了一條七機架連軋精軋機組。精軋機組主要技術參數(shù)：工作輥：F1～F4輥徑輥身長＝825/735mm1780mm；F5～F7輥徑輥身長＝680/600mm1780mm；支承輥：F1～F7輥徑輥身長＝155