【正文】 持應(yīng)用半無頭軋制技術(shù)批量生產(chǎn)薄規(guī)格產(chǎn)品，實現(xiàn)了269米長坯(切分7卷)。 從近年來我國薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀分析可見，薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)的熱軋板卷在我國目前和將來的熱連軋板帶產(chǎn)品中，均占有較大的比例(約30％左右)，其生產(chǎn)線裝備均達到或接近國際一流水平，代表著我國鋼鐵生產(chǎn)先進流程的重要方面。我國鋼鐵企業(yè)也應(yīng)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(shù)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。近年來,隨著對薄板坯連鑄連軋技術(shù)研究的深入,其工藝 、設(shè)備和自動控制等方面技術(shù)不斷發(fā)展。因轉(zhuǎn)爐所提供的鋼水質(zhì)量得到改善,鑄機產(chǎn)量和鑄坯質(zhì)量得到提高,所能生產(chǎn)的產(chǎn)品品種進一步擴寬 , 從只能生產(chǎn)簡單的幾個品種發(fā)展為可以生產(chǎn)雙相鋼TRIP 鋼 , 近年來還可以生產(chǎn)無取向電工鋼。采用鐵素體軋制技術(shù), 避免在γ →α 相變時兩相區(qū)軋制,從而避免了帶鋼力學性能的不均勻和厚度變化。薄板坯連鑄連軋技術(shù)的工藝特點是: 整個工藝流程是由煉鋼 ( 電爐或轉(zhuǎn)爐) — 爐外精煉 — 薄板坯連鑄 — 物流的時間節(jié)奏與溫度銜接 — 熱連軋5個單元工序組成, 將原來的煉鋼廠和熱軋廠緊湊地壓縮,有機地組合在一起。生產(chǎn)線非常緊湊，建設(shè)投資少，生產(chǎn)時熱量損失低，節(jié)能降耗，采用液芯壓下和固液兩相軋機可以得到晶粒更細、中心編忻更少的帶坯，從而獲得良好的韌性。 世界現(xiàn)有熱軋板帶軋機約 160 余臺套，總生產(chǎn)能力約 億 t/a。其中，采用半連軋工藝的軋機 70 余臺套，采用全連軋工藝的軋機 60 余臺套，采用爐卷工藝的軋機 30 余臺套。薄板坯連鑄連軋工藝由于其流程短、投資較低、能耗低、勞動生產(chǎn)率高等特點，受到國際鋼鐵界的普遍重視。由于布置緊湊、設(shè)備重量輕、流程短、 占地少、能源和動力消耗少，因此運行成本低；可應(yīng)用半無頭軋制技術(shù)，批量生產(chǎn)超薄規(guī)格熱帶，實現(xiàn)以熱代冷；生產(chǎn)一般用途板材和超薄帶鋼有較強的市場競爭力。鑒于此，世界上已投產(chǎn)的 40 多條薄板坯連鑄連軋線，中低檔產(chǎn)品約占80% 。因此，薄板坯連鑄連軋技術(shù)是21世紀保持鋼鐵行業(yè)競爭能力的強有力手段之一。白云鄂博鐵礦不僅鐵礦石儲量極大，而且稀土的工業(yè)儲量占全國總儲量的95%，約占世界儲量的77%，居世界首位，鈮的儲量僅僅次于巴西，居世界第二位。鐵路公路交通四通八達，為薄板坯連鑄連軋帶鋼的坯料和產(chǎn)品的運輸提供了極大的便利。這里還有亞洲最大的火電廠達拉特火電廠及烏海煤礦、神府煤田，都能夠為薄板坯連鑄連軋帶鋼廠的建立和生產(chǎn)提供源源不斷的能源。第二章 產(chǎn)品方案及金屬平衡表的編制軋鋼車間工藝設(shè)計首先要從擬定車間產(chǎn)品方案開始，有了產(chǎn)品方案就可以進一步選擇軋機，確定工藝流程，選擇主輔設(shè)備等等。1） 車間生產(chǎn)的鋼種和生產(chǎn)規(guī)模。3） 各類產(chǎn)品的數(shù)量和其在年產(chǎn)量的比例。本設(shè)計題目是以包頭地區(qū)為條件，以鋼種為Q345B的連鑄坯軋制帶鋼，1550mm。表21 產(chǎn)品方案表編號鋼種代表鋼號原料規(guī)格mm產(chǎn)品規(guī)格mm產(chǎn)量萬t所占比例%1低合金高強度鋼Q345B651550155052低合金高強度鋼Q345B651550156073低合金高強度鋼Q345B701550156034管線鋼X42701350130085管線鋼X42701550150076汽車結(jié)構(gòu)鋼BG510L651350125019107汽車結(jié)構(gòu)鋼BG510L651400130019108碳素結(jié)構(gòu)鋼Q2357013001200159碳素結(jié)構(gòu)鋼Q2357015501500610橋梁用結(jié)構(gòu)鋼16Mn7013001300811橋梁用結(jié)構(gòu)鋼16Mn7015501500191012建筑結(jié)構(gòu)板SN400701550150011 金屬平衡表的內(nèi)容包括產(chǎn)品方案中每種產(chǎn)品的原料重量、燒損、切損、軋廢、的比例、成品重量、金屬消耗系數(shù)、成材率等問題。金屬的消耗通常以金屬消耗系數(shù)表示，其計算公式為：K=W/Q（1）式中 K—金屬消耗系數(shù)W—投入坯料重量 Q—合格產(chǎn)品的重量2）燒損：燒損是金屬在高溫下的氧化損失。3）切損：切損包括切頭、切尾、切邊和由于局部質(zhì)量部合格而必須切除所造成的質(zhì)量損失。4）軋廢：軋廢是由于操作不當、管理不善或者出現(xiàn)事故所造成的廢品損失。合理確定以上內(nèi)容是正確確定工藝流程的重要依據(jù)。表22 金屬平衡表編號產(chǎn)品mm原料重量t成品重量萬t燒損%切損%軋廢%成材率%金屬消耗系數(shù)%1155021560315604130051500612501971300199881200915001013001115001998121500第三章 生產(chǎn)工藝流程的確定制訂生產(chǎn)工藝過程的首要目的是為了獲得符合質(zhì)量要求的產(chǎn)品，其次要在保證質(zhì)量的基礎(chǔ)上追求軋機的高產(chǎn)量，并能夠降低各種原材料消耗，降低生產(chǎn)成本。工藝設(shè)計的任務(wù)就是要掌握制訂工藝過程的原則，正確選擇工序內(nèi)容和確定各個基本工序的主要參數(shù)，以達到獲得產(chǎn)量高、質(zhì)量好、消耗低的目的。2）鋼種的工藝加工性能：鋼的加工工藝新跟那個包括了鋼的而變形抗力、塑性、導熱性、及形成缺陷的傾向等內(nèi)容。3）生產(chǎn)規(guī)模的大?。阂话闵a(chǎn)規(guī)模包括企業(yè)規(guī)模的大小和品種批量的大小，企業(yè)規(guī)模的大小決定了生產(chǎn)過程中采用熱錠作業(yè)還是冷錠作業(yè)的問題，是一次成材還是二階段生產(chǎn)的問題。成品成本的高低上，而對產(chǎn)品的工藝過程無顯著的影響。一般鋼的加工工藝性能越差，產(chǎn)品的技術(shù)要求越高，其生產(chǎn)工藝過程必然就越復雜，生產(chǎn)中的各種消耗就越高，成品成本必然會相應(yīng)提高。5）工人的勞動條件：工藝過程中采用的工序必須保證生產(chǎn)安全，不危機勞動者的身體健康，不造成環(huán)境污染，上述制訂工藝過程的各項依據(jù)是相互聯(lián)系、相互影響的，在確定工藝過程時應(yīng)綜合考慮。1）半連續(xù)式：粗軋機由1—2架可逆式機座或一架不可逆式機座組成。2）3/4連續(xù)式：它是在發(fā)展全連續(xù)式的同時，在半連續(xù)的基礎(chǔ)上改進了的布置形式，即在半連續(xù)式的一架或兩架可逆式軋機后，增加一組雙機座連軋機組，這樣使粗軋機得到了充分的利用，并比全連續(xù)式減少設(shè)備和廠房面積，生產(chǎn)比較靈活，兼有全連續(xù)式軋機和半連續(xù)式軋機的優(yōu)點。其優(yōu)點是產(chǎn)量高，帶鋼頭尾溫差小，操作簡單，易于實現(xiàn)自動控制，但投資大，品種較穩(wěn)定，適合于大批量生產(chǎn)。主要有：坯料的斷面尺寸、生產(chǎn)的品種范圍、生產(chǎn)數(shù)量的大小、軋機的布置形式、投資的多少以及建廠條件等因素。根據(jù)包鋼的現(xiàn)場資料可確定本設(shè)計中不設(shè)粗軋機，由6臺四輥式CVC精軋機組成，并且預(yù)設(shè)7F機架。鋼水通過連鑄機形成連鑄坯經(jīng)過一系列程序后，在串聯(lián)布置的均熱、軋制兩個跨間內(nèi)，主要設(shè)備有2座直通輥底式加熱爐、1臺事故剪、1臺高壓水除磷機、一臺立輥軋邊機、F1～F6高剛度熱帶剛連軋機組、溫度厚度寬度自動檢測儀，2臺地下卷取機和層流冷卻裝置。為了保證帶鋼產(chǎn)品的尺寸精度和平直度，6架軋機均采用了高剛度機架，各機架均裝備有CVC工作輥橫移系統(tǒng)，WRB液壓彎輥系統(tǒng)，AGC厚度自動控制系統(tǒng)，HGC液壓輥縫控制系統(tǒng)，ALC自動活套控制及PCFC板型凸度平直度測試控制系統(tǒng)。目前，在CSP 線連軋關(guān)鍵技術(shù)中，均熱采用直通式輥底隧道爐，冷卻采用層流快速冷卻技術(shù)，而且CSP 線軋機的布置與傳統(tǒng)生產(chǎn)線不同，精軋機組與均熱爐緊密銜接，采用大壓下和高剛度軋機軋制等，這是現(xiàn)代薄板坯連鑄連軋的工藝特點之一。下面是CSP的工藝流程，見下圖： 高爐鐵水預(yù)脫硫鐵水預(yù)處理站100t鐵水罐、鎂基脫硫210t復吹轉(zhuǎn)爐210t鋼水包扒渣 高位料倉鋼包精煉爐鋼包回轉(zhuǎn)臺計量、稱重中間包長水口漏斗形結(jié)晶器侵入式水口鑄坯導向、噴淋冷卻液芯壓下鑄坯頂彎弧形導向拉矯液壓擺式切頭剪直通輥底式均熱爐事故飛剪高壓水除磷液壓壓下立輥軋邊F1F6精軋機組溫度、尺寸、板型、平直度控制層流冷卻地下卷取機鋼卷檢查稱重、打捆、噴印鋼卷冷卻堆放外銷圖 31 CSP生產(chǎn)線生產(chǎn)流程 薄板坯連鑄連軋帶鋼軋機軋輥尺寸及材質(zhì)在軋制過程中，軋輥是其重要的組成部分。對我們此次設(shè)計的軋機而言是以包鋼薄板坯連鑄連軋廠的現(xiàn)場數(shù)據(jù)為依據(jù)可知，四輥軋機支撐輥直徑的選擇取決于軋輥強度、剛度條件，與輥身長度也有關(guān)。工作輥輥身輥徑的選擇考慮咬入、軋輥的扭轉(zhuǎn)強度、彎曲強度、工作輥與支撐輥間的壓力分布的均勻性、軋輥的使用壽命、直徑對軋制壓力的影響和軋輥的彈性壓扁等?！?5176。在輥身長度和輥徑的比值中可知： K=L/D （31）式中 L—軋輥輥身長度 D—軋輥直徑 K—系數(shù)系數(shù)K是反映軋機結(jié)構(gòu)特點的重要參數(shù)。L/D值大，則軋制時軋輥承受較大的彎曲應(yīng)力，而軋輥強度起著限制作用。另外，L/D值小，軋機的剛性增加，為提高軋制產(chǎn)品的精度和生產(chǎn)輕型、薄壁鋼材提供了可能。支撐輥為復合澆鑄合金鑄鋼。軋輥的選定情況見下表：【4】表31各架軋機機座的軋輥選定情況（單位：mm、HSC）機架軋輥的最小、大直徑輥身長度軋輥材質(zhì)輥身硬度輥徑硬度F1～F4工作輥720～8001950高合金鑄鐵75～8238～45支撐輥1350～15001750復合澆鑄合金鑄鋼55～6030～40F5～F6工作輥540～6001950無限冷硬鑄鐵75～8238～45支撐輥1650～15001750復合澆鑄合金鑄鋼55～6030～卷曲機間的距離確定 米，加熱爐到軋鋼機的距離考慮到各運輸輥道的長度以及除磷機的距離和對溫降的影響，再根據(jù)現(xiàn)場經(jīng)驗。 板帶鋼產(chǎn)品技術(shù)要求、技術(shù)條件和產(chǎn)品標準 鋼材的技術(shù)要求是為了滿足使用上的要求對鋼材提出的必須具備的規(guī)格的技術(shù)性能，它是由使用單位按用途的要求提出的，再根據(jù)當時生產(chǎn)技術(shù)水平的可能性及生產(chǎn)經(jīng)濟性來判定的，并隨著生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展不斷提高。%（2） 成品規(guī)格標準：厚度范圍： ～ 寬度范圍： 980～1560mm最大帶卷重量： 28t最大單位卷重： 18Kg/mm帶卷直徑： 1000～1950mm大部分產(chǎn)品參照國家標準，如下：【5】1. 其熱連軋帶鋼產(chǎn)品公稱尺寸標準見表3335：表33 帶鋼的公稱厚度標準（mm）公 稱 厚 度表 34 帶鋼公稱寬度（mm）公 稱 寬 度700750800850900950100010501100115012001250130013501400145015001550注：～、寬度120～700mm的縱切帶鋼，其公稱寬度按雙方協(xié)議。177。177。177?！?77。177。177。177。177。177。177。177。 （2）根據(jù)雙發(fā)協(xié)議，可供應(yīng)高于表36精度的鋼板和帶鋼。177。160～250177。177。177。表39 帶鋼的長度允許偏差（mm）長 度允 許 偏 差≦6000＋25﹥6000＋30表310 帶鋼的鐮刀彎最大值（mm）寬 度鐮 刀 彎 最 大 值﹤250任意位置每2000為8≧250任意位置每2000為5（或波浪度）最大值見表311表 311 鋼板瓢曲度寬度瓢曲度（或波浪度）最大值厚度～﹤～﹤～﹤～﹤～﹤﹤2501816141210≧2502018161412注：（1）上表適用任意位置每4000毫米，小于4000毫米是按總長度。或屈服點下限大于44公斤/毫米178。，并應(yīng)保證公稱尺寸最小矩形。卷的塔形見表312.。 （2）卷的塔形用直尺或其他測量工具測量。 （4）厚度用千分尺或量規(guī)測量。 注：原軋制邊鋼帶頭、尾各15米不檢查質(zhì)量。 （2）鋼帶按實際重量交貨。 根據(jù)板帶鋼的用途不同，技術(shù)要求也各不一樣。 （1）尺寸精度：尺寸精度是指可能達到的尺寸偏差大小，板帶尺寸精度、長度、厚度及長度精度，其中厚度精度最為重要，同時厚度精度還影響到使用性能、生產(chǎn)難度及金屬節(jié)約，由于B/H很大，厚度一般很小，厚度的微小波動必然引起