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年產250萬噸1810熱帶車間設計畢業(yè)論文-在線瀏覽

2024-08-08 13:33本頁面
  

【正文】 %合 計(t)36566642200—比 例%%%%—100% 汽車板用鋼介紹本車間的主要產品是汽車板用鋼IF鋼,其有自己的特性。IF鋼的特點是含碳量很低,加入Ti和Nb之后,形成Ti和Nb的C,N化合物,由于鋼中無間隙原子,而使其具有優(yōu)越的深沖性能。20世紀60年代,由于真空脫氣技術在冶金生產中的應用,%以下,于是商用TiIF鋼面世,同時Nb在改善深沖性能方面的作用也被發(fā)現(xiàn)和應用。深沖鋼按沖壓級別[1]可分為:商用級(CQ),普通沖壓級(DQ),深沖壓級(DDQ),特深沖壓級(EDDQ)和超深沖壓級(SUPEREDDQ),它們分別同深沖鋼發(fā)展的幾個階段相對應。近年來在對IF鋼的研究中發(fā)現(xiàn),略微增加Mn,P,Si等元素的含量可以提高IF鋼的機械性能,同時保持IF鋼的良好的成型性能。因此,開發(fā)和應用高強度鋼IF成為深沖鋼發(fā)展的新熱點。只有具備這些性能的鋼材才能用于制造較復雜的汽車外殼等零部件。自1949年由Comstcok等人提出來之后,由于受當時冶煉水平的限制,鋼中C,N含量較高,需加入的較多Ti,而且價格昂貴,因Ti此,在生產中受到了限制。隨著高強度鋼板的采用,汽車用鋼板減薄,對鋼板的防腐蝕性提出了更高的要求,這就促進了高強度表面處理鋼板的發(fā)展,特別是熱鍍鋅鋼板。但是由于熱鍍鋅合金化工藝的特殊性,將造成成型性能的下降,表13是熱鍍鋅鍍層對IF鋼性能的影響??梢哉J為,能否生產這種鋼板代表了一個鋼鐵企業(yè)的汽車用鋼板的生產水平。TiIF鋼 雖然對生產工藝參數(shù)的變化不敏感,但力學性能的平面各向異性(△r值)大;NbIF鋼的平面各向異性小,但力學性能對生產工藝參數(shù)比較敏感,一般要采用高溫卷取。第3章 軋機設備比較與選擇第3章 軋機設備比較與選擇 軋鋼機數(shù)量的選擇軋鋼機是完成金屬軋制變形的主要設備,代表車間生產技術水平,這是區(qū)別于其他車間類型的關鍵。因為帶鋼軋機為平輥軋制,軋制力大,為了能控制良好的板形,。在選擇軋鋼機時一般要注意考慮以下各項原則:在滿足產品方案的前提下,使當前軋鋼機組成合理,布置緊湊或為控制軋制及增加軋機留有余地;粗精軋軋制節(jié)奏時間接近相等,有較高的生產效率和設備利用系數(shù);選擇軋機能力和電機能力較大,保證大綱內產品生產順利,易于控制操作,并獲得質量良好的產品,也為更難品種生產留有余地;備品備件更換容易,并利于實現(xiàn)備品備件的標準化(如精軋前四架一樣);禁絕使用不成熟技術。常規(guī)連軋工藝又可分為全連軋工藝、3/4連軋工藝、半連軋工藝和爐卷工藝幾種,目前以3/4連軋和半連軋工藝居多。這種常規(guī)連軋工藝經濟規(guī)模多在200~400萬t/a。(2)薄板坯連鑄+連軋工藝這種工藝在生產周期短、軋線占地少、減少投資,普鋼帶卷生產成本比常規(guī)工藝更有優(yōu)勢,一直得到世界鋼鐵界普遍關注,特別是美國的紐柯公司的薄板坯連鑄連軋[3]生產線1989年投產以來,在世界上掀起了采用新工藝熱潮,標志板帶生產工藝進入又一嶄新階段,但該工藝噸鋼投資比并不少,而且對鋼水要求很高,澆鑄鋼種有限,適合超細晶鋼類的產品生產,不適合用作冷軋的原料。(3)直接鑄軋成成品寬帶鋼工藝本工藝是由日本金屬與德國克虜伯公司聯(lián)合開發(fā)成功的,1993年在日本新日鐵光廠正式投產。該工藝已鑄軋出SUS304不銹鋼帶及低碳鋼帶,用這種工藝生產的帶鋼可作為成品銷售,據(jù)報道還可作為冷軋原料。 道次選擇為簡化連鑄生產,前面已經選擇單一坯料(厚度240mm),由產品大綱已確定的典型厚度(),本設計中間坯厚度取20mm,取平均壓下系數(shù),可得粗軋延伸系數(shù)如下: =240/20=12 () ()確定粗軋道次為6道次。 板坯寬度側壓設備寬度精度與厚度精度、板凸度、平直度共同構成帶鋼的外形質量,其中寬度精度是帶鋼帶鋼產品外形質量的一個重要指標。需對成品帶鋼寬度進行控制,這里先介紹粗軋調寬。粗軋調寬在帶鋼寬度調整和精度控制中占有主要地位[4]。根據(jù)調寬量的大小,板坯可以進行多道次或一道次立軋。立輥軋機主要分為兩大類,即一般立輥軋機和有AWC功能的重型立輥軋機。其結構簡單,主傳動電機功率小、側壓能力普遍較小,而且控制水平低,不能在軋制過程中進行調節(jié),帶坯寬度控制精度不高。其結構先進,主傳動電機功率大,側壓能力大,具有AWC功能,在軋制過程中對帶坯進行調寬、控寬及頭尾形狀控制,不僅可以減少連鑄板坯的寬度規(guī)格.而且有利于實現(xiàn)熱軋帶鋼板坯的熱裝,提高帶坯寬度精度和減少切損。主要參數(shù)如下寬度壓下量:最大50mm(25mm/邊)軋制力:最大300噸 軋制速度:最大22r/min 主傳動電機:2AC88Kw0150r/min成對的水平電機 軋輥開口度:最大1600mm,最小800mm 軋輥調整速度:通過液壓缸調整,30mm/s 軋輥調整裝置:四個液壓缸驅動軋輥:最大直徑為764mm,最小直徑為680mm,輥身長為500mm:立輥壓下小,延伸極少,主要是因為邊端呈雙鼓形。 (2)立軋的變形特點與平軋完全不同,經立輥軋機的軋制后的板坯具有一下形狀特點:①板坯立軋的狗骨變形,(a)所示。立輥的輥徑越大,狗骨形越小。帶有狗骨形的板坯經過后步平輥軋機軋制后,較厚的邊部金屬將向寬向流動,造成軋件繼續(xù)寬展,因而影響寬度精度,降低寬度控制效果。經過側壓后的板坯,在頭尾部分產生嚴重的寬度不均,板坯頭尾在軋制方向金屬流動阻力小于板坯中部,形成頭尾兩側向中間的圓弧形,使頭尾寬度收縮,最終形成端部內凹的形狀,即所謂的“舌頭”及“魚尾”。 而頭尾之間的部分,由于金屬沿軋制方向流動阻力加大,在長度方向的延伸受到限制,形成板坯兩側厚度方向的凸起高于頭部。板坯的寬厚比較大時,如果采用立輥軋機軋制,容易使板坯拱起,造成板坯失穩(wěn)發(fā)生彎曲和扭轉。實現(xiàn)壓縮調寬技術的設備是定寬壓力機(SP Sizing Press)。與立輥軋機相比,SP軋機具有以下優(yōu)勢:(1)板帶成材率提高。(2)調寬能力提高。(3)調寬實效提高。(4)寬度精度提高。定寬壓力機的主要形式有長錘頭和短錘頭兩種。(a)所示,特點是壓縮模具長度略大于板坯長度,板坯遍布在全長上同時受到壓縮。該定寬壓力機是一次將板坯壓縮至目標寬度,由于是整個板坯長度上同時進行壓縮,所以需要特別大的壓縮力。這種壓力機可以改善板坯頭尾的平面形狀,但其調寬量較小,厚160mm 的板坯側壓量只有76mm 。(b)所示,用短錘頭多次連續(xù)壓縮來取代一次性壓縮,大大較少了壓縮力,減輕了壓力機的負荷,簡化了設備。在對板坯進行壓縮之前,錘頭位于打開位置,間距略大于板坯,板坯進入錘頭之間的位置后停下來,對寬度方向進行壓縮,一步壓縮到位后錘頭分開回到打開位置,然后將板坯向前送進一步,開始下一步壓縮,如此循環(huán),值板坯尾部壓縮完畢。錘頭對板坯進行壓縮的同時,隨板坯一起向前沿軋制線方向以相同速度前進。壓縮完成后,錘頭沿橢圓形曲線再回到打開位置,準備下一次壓縮。(a)壓縮 (b)打開 (c)送進 (d)再壓縮 間歇式調寬壓力機動作示意圖 連續(xù)式調寬壓力機本設計結合實際生產情況,選用連續(xù)式短錘頭定寬壓力機。粗軋區(qū)的布置形式主要有全連續(xù)式、3∕4連續(xù)式、半連續(xù)式和其它形式[6]。(1)全連續(xù)式全連續(xù)式粗軋機通常由4到6架不可逆式軋機組成,前幾架為二輥式,后幾架為四輥式。典型的全連續(xù)式粗軋機的布置如圖所示。全連續(xù)式粗軋機每架軋機只軋—道,軋件沿一個方向進行述連續(xù)軋制,生產能力大,因此在當時發(fā)展較快。相比之下,全連續(xù)式粗軋機的優(yōu)點就不明顯了,而且其生產線長、占地面積大、設備多、投資大、對板坯厚度范圍的適應性差等缺點更加突出,所以近期建設的粗軋機已不再采用全連續(xù)式。典型的3∕。第4架均為四輥不可逆式軋機。3∕4連續(xù)式粗軋機兼有全連續(xù)式粗軋機的優(yōu)點,又克服了它的缺點,與其相比具有生產線短、占地面積小、設備少、投資省、對板坯厚度范圍的適應性好等優(yōu)點。我國熱軋寬帶鋼粗軋機采用3∕4連續(xù)式布置的有寶鋼2050mm、武鋼1700mm、太鋼1549mm。常見的布置形式有:①1架四輥可逆式軋機組成。 兩種半連續(xù)式粗軋機的布置③由2架四輥可逆式軋機組成。近年來,由于粗軋機控制水平的提高和軋機結構的改進,軋機牌坊強度增大,軋制速度也相應提高,粗軋機單機架生產能力增大,軋機產量已不受粗軋機產量的制約,從而半連續(xù)式粗軋機發(fā)展較快。本次設計的形式屬于半連續(xù)式,與上圖不同的是都是四輥可逆軋機,隨著制造軋機技術的提高,本設計的第一軋機的作用相當與3/4連軋中的二輥軋機和四輥軋機,先對板坯進行大壓下。為后邊精軋減輕了負擔。本設計的粗軋機,驅動主要由調速電機,減速機齒輪機座及軋鋼機接軸構成。型式:四輥可逆式軋機,軋機壓下采用電動壓下+液壓AGC最大軋制壓力:55000kN軋機最大開口度:270mm工作輥直徑:Ф1200mm工作輥輥身長度:1810mm肖氏硬度:HS6975支撐輥直徑:Ф1600 mm支撐輥輥身長度:1810mm肖氏硬度: HS6571最大軋制力矩:2m()主電機: N=9500kW,AC,二臺軋制速度:1/ 精軋機機組的選擇當今新型熱帶軋機主要有:HC軋機、 CVC軋機、PC軋機等。HC軋機利用軋輥軸向串動裝置,就能適應帶鋼寬度變化的要求,使輥身的接觸長度作相應的改變。2). HC軋機具有很好的控制性。4). 壓下量由于不受板形限制而可適當提高。近年來廣為采用的CVC軋機是德國技術和其他國家專利的結合物,它被世界各國認為是一個能對輥型進行連續(xù)調整的理想設備。CVC的基本原理是:將工作輥輥身沿軸線方向一半削成凸輥型,另一半削成凹輥型,整個輥身成S型或花瓶式軋輥,并將上下工作輥對稱布置,通過軸向對稱分別移動上下工作輥,以改變所組成的孔型,從而控制帶鋼的橫斷面形狀而達到所要求的板形。CVC軋機的缺點是: 軋輥形狀復雜、特殊、磨削要求精度高,而且困難,必須配備專門的磨床;沒有邊部減薄功能,帶鋼容易出現(xiàn)蛇形現(xiàn)象。3.PC(Paired Crossed Mill)軋機PC軋機為軋輥成對交叉軋機,其工作原理是相互平行的上工作輥,上支承軸中心線與相互平行的下工作輥,下支承輥軸中心線的交叉成一定角度,這一角度等同于工作輥凸度。軸承座由牌坊窗口平面約束變成螺絲端頭點接觸,在高壓高速時穩(wěn)定性下降。而且軋制結構復雜,軸向力大(達到軋制力的8%~10%)將使軸承壽命縮短,使維護工作量加大。所有機架均設有AGC系統(tǒng);工作輥軸承為四列圓錐滾動;平衡快中安裝工作輥平衡缸。F5~F6裝有ORG系統(tǒng)用于工作輥表面的磨削;軋機進出口安裝有上下導板及衛(wèi)板;為保證帶鋼平穩(wěn)輸送F6軋機出口安裝有機架輥。精軋機組:型式:七架,四輥不可逆式帶鋼連軋機組板形控制方式:CVC軋機+工作輥 彎輥+工作輥竄輥軋輥尺寸:工作輥:(F1~F4)800mm(直徑)1810mm(輥身長度)(F5~F7) 700mm(直徑)1810mm(輥身長度)材質:高鉻合金鑄鐵肖氏硬度:HS7075支撐輥:1200mm(直徑)1810mm(輥身長度)材質:鍛鋼肖氏硬度:HS65~71 軋制力: F1~F7 40000kN開口度:50mm(最大輥徑時)工作輥 竄輥行程: 177。采用保溫裝置,不僅可以改善進精軋機的中間帶坯溫度,使軋機負荷穩(wěn)定,有利于改善產品質量,擴大軋制品種規(guī)格,減少軋廢,提高軋機成材率,還可以降低加熱板壞的出爐溫度,有利于節(jié)約能源。但設備結構大相徑庭,迥然不同。布置在粗軋與精軋機之間的中間輥道上,一般總長度有50~60m,由多個罩子組成,每個罩子均有升降蓋板,可根據(jù)生產要求進行開閉。中間帶坯通過保溫罩,可大大減少溫降。布置在粗軋機之后,飛剪機之前,采用無芯卷取方式將中間帶坯卷成鋼卷,然后帶坯尾部變成頭部進入精軋機進行軋制,基本消除帶鋼頭尾溫差。熱卷箱的優(yōu)點有:①減少中間坯頭、尾溫差,確保帶鋼軋制溫度。若不用熱卷箱,成品厚度越薄,中間坯的頭尾溫差越大。③均衡整體中間帶坯的軋制溫度,穩(wěn)定精軋機的軋制負荷,從而提高軋制過程的穩(wěn)定性,以確保成品精度。尤其對原有熱軋生產線的改造。⑥進一步消除中間帶坯表面的氧化鐵皮。⑦采用熱卷箱后,精軋機組開軋溫度和終軋溫度得到有效控制,僅用前饋方式即可得到較高的卷取溫度控制精度。⑧采用熱卷箱,使精軋溫度變化小,軋制狀態(tài)穩(wěn)定,帶鋼外形尺寸得到良好控制,在軋制時,除了帶鋼頭部幾米由于穿帶時建立張力引起的偏厚,以及帶鋼尾部由于拋鋼降速和失去張力引起的少量偏厚外,其余部分通板均控制在較好范圍內,大大提高產品質量。熱卷箱可起到緩沖作用,延長精軋及卷板后部工序處理時間,降低了中間廢品率。熱卷箱也存在一些不足之處:①對帶坯橫向溫度控制不是特別理想,橫向溫差可達40176。②帶鋼出末架精軋機速度一般小于12m/s,限制了生產線的產量。不能充分體現(xiàn)卷取箱的優(yōu)點。②對溫度敏感性高的產品一般要選用卷取箱,如不銹鋼。 典型熱卷箱結構2. 保溫裝置的選擇本設計考結合在唐鋼第一鋼軋廠的實際生產情況,綜合考慮卷取箱的諸多特點,選用無芯軸隔熱屏熱卷箱。C):900~1100;單位寬度卷重(kg/mm):〈(對于碳鋼);帶卷內徑(mm):約650(額定值);帶卷外徑(mm):約2100(低碳鋼額定值);卷取速度(m/s):~;開卷速度(m/s):0~。壓下規(guī)程的中心內容就是確定出由一定的板坯軋成所要求的成品的變形制度,也就是確定軋制方法、軋制道次和每道壓下量的大小,在實際操作中就是要確定各道次壓下螺絲的升降位置,也就是輥縫的開度。制定壓下規(guī)程的方法很多,一般可以包括為理論方法和經驗方法兩大類。這當然是理想的和科學的方法。因而在人工操作時就只能按照實際變化的具體情況,操作人員憑經驗隨機應變地處理。只有在全面計算機控制
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