【正文】 1 1 綜述 冷軋的基本知識(shí) 鋼板的冷軋作為一種生產(chǎn)工藝，幾十年來(lái)經(jīng)過(guò)了多種演變，它由單機(jī)架非可逆單張軋制，到成卷可逆軋制，發(fā)展到多機(jī)架的全連續(xù)軋制 。此 做 了篇關(guān)于張力自動(dòng)控制技術(shù)方面的專(zhuān)題論述。 本設(shè)計(jì)是參照鞍鋼三冷軋廠(chǎng)而進(jìn)行的冷軋帶鋼車(chē)間設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)年產(chǎn)量為 120 萬(wàn)噸。 湖南工業(yè)大學(xué)專(zhuān)科畢業(yè)設(shè)計(jì) I 專(zhuān) 科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）資料 題 目 名 稱(chēng)： 年產(chǎn)量 150萬(wàn)噸冷軋帶鋼 車(chē)間工藝 設(shè)計(jì) 學(xué) 院（部）： 冶金工程學(xué)院 專(zhuān) 業(yè)： 金屬學(xué)與熱處理技術(shù) 學(xué) 生 姓 名： 班 級(jí)： 指導(dǎo)教師姓名： 最終評(píng) 定成績(jī)： 湖南工業(yè)大學(xué)專(zhuān)科畢業(yè)設(shè)計(jì) II 專(zhuān) 科畢業(yè)設(shè)計(jì)資料 第一部分 設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 湖南工業(yè)大學(xué)專(zhuān)科畢業(yè)設(shè)計(jì) III （ 20xx 屆） 專(zhuān)科畢業(yè)設(shè)計(jì) 題 目 名 稱(chēng)： 年產(chǎn)量 150 萬(wàn)噸冷軋帶鋼車(chē)間工藝設(shè)計(jì) 學(xué) 院（部）： 冶金工程學(xué)院 專(zhuān) 業(yè)： 金屬材料與熱處理技術(shù) 學(xué) 生 姓 名 ： 班 級(jí)： 指導(dǎo)教師姓名 ： 最終評(píng)定成績(jī)： 湖南工業(yè)大學(xué)專(zhuān)科畢業(yè)設(shè)計(jì) IV 摘 要 冷軋帶鋼 具 有表面質(zhì)量高、性能好、品種多和用途廣等特點(diǎn)。特別是隨著汽車(chē)工業(yè)和家電行業(yè)的迅速發(fā)展，人們對(duì)汽車(chē)及家電外殼的質(zhì)量和性能要求也越來(lái)越高 ， 因此，發(fā)展冷軋板帶鋼十分必要。本設(shè)計(jì)在參考鞍鋼三冷軋廠(chǎng)的設(shè)備條件下，參照了諸多文獻(xiàn)及實(shí)際資料，以年產(chǎn)量為基礎(chǔ)，結(jié)合各產(chǎn)品市場(chǎng)前景合理地分配了各產(chǎn)品產(chǎn)量，并制定了軋制制度，校核了部分 主要設(shè)備及車(chē)間年產(chǎn)量，綜合了各項(xiàng) 技術(shù)經(jīng)濟(jì) 指標(biāo)，并繪制了車(chē)間平面圖。并附有一篇短暫的增加微織構(gòu)彈流潤(rùn)滑間的薄膜厚度方面的英文資料外及其中文翻。 冷軋不同于其他的軋制方法，它是將冷坯在常溫下 進(jìn)行軋制，與熱軋相比，冷軋軋制時(shí)金屬變形抗力很大。冷軋能夠軋制出高精度及性能優(yōu)異的板帶鋼產(chǎn)品，其主要特點(diǎn)為： 1) 可以生產(chǎn)厚度較簿的產(chǎn)品（分為板帶鋼與箔材），板帶鋼厚度在 ～ 毫米 之間；寬度在 600～ 2500 毫米 之間；箔材厚度為 ～ 毫米，寬度為 200～ 600毫米。 3) 能夠保證產(chǎn) 品的尺寸精確，厚度均勻，板型平直，同板差不超過(guò) 毫米，完全能夠達(dá)到高精度公差的要求。 具有代表性的冷軋產(chǎn)品是：金屬鍍層簿板（包括熱鍍鋅板帶、電鍍鋅板帶、電鍍錫板帶等）、深沖鋼板（以汽車(chē)板為典型）電工用硅鋼板、彩涂鋼板、不銹鋼板及特殊的冷軋板帶鋼等。冷軋板帶鋼起初為單機(jī)架可逆軋制。冷連軋生產(chǎn)工藝技術(shù)隨之得到迅猛的發(fā)展。最高軋制速度可達(dá) 41 米 /秒。而且連軋機(jī)的生產(chǎn)形式也在發(fā)生變化，從常規(guī)的連軋機(jī)組發(fā)展到全連續(xù)式冷連軋機(jī)組，即將帶鋼的頭尾焊接在一起，進(jìn)行 “ 無(wú)頭軋制 ” ，使連軋機(jī)組的生產(chǎn)能力大幅度提高。全連續(xù)式冷湖南工業(yè)大學(xué)專(zhuān)科畢業(yè)設(shè)計(jì) 2 軋機(jī)組的出現(xiàn)給冷 軋生產(chǎn)技術(shù)開(kāi)創(chuàng)了全新的局面，它可以使產(chǎn)品產(chǎn)量、質(zhì)量、收得率進(jìn)一步提高，減少操作過(guò)程，節(jié)省人力和降低消耗。酸洗、軋機(jī)聯(lián)合后，不但保留了全連續(xù)軋機(jī)的優(yōu)點(diǎn)，并有所發(fā)展，酸— 軋聯(lián)合機(jī)組的優(yōu)點(diǎn)： 投資成本低、減少工序、節(jié)省人力、縮短生產(chǎn)時(shí)間、生產(chǎn)成本低、減少金屬損耗、提高收得率、提高產(chǎn)品質(zhì)量等。到目前為止，全世界已建成二十多條酸軋聯(lián)合機(jī)組，其發(fā)展勢(shì)頭相當(dāng)迅猛。而軋制硅鋼、不銹鋼、高碳高合金鋼、特殊鋼及極簿材等軋機(jī)形式則多為多輥式冷軋機(jī)比如十二輥軋機(jī)、二十輥軋機(jī)、森吉米爾軋機(jī)等等?？梢赃@么說(shuō)，今天冷軋生產(chǎn)綜合利用了現(xiàn)代冶金、機(jī)械、電氣、化學(xué)、自控制等學(xué)科的最新成就而成為軋鋼廠(chǎng)中能力最強(qiáng)、效率最高、生產(chǎn)過(guò)程機(jī)械化與自動(dòng)化程度最先進(jìn)的工廠(chǎng)，是軋鋼生產(chǎn)向現(xiàn)代化發(fā)展的先鋒。 產(chǎn)品特點(diǎn) [1]：因?yàn)闆](méi)有經(jīng)過(guò)退火處理，其硬度很高（ HRB大于 90），機(jī)械加工性能極差，只能進(jìn)行簡(jiǎn)單的有方向性的小于 90度的折彎加工（垂直于卷取方向）。 冷軋是在常溫狀態(tài)下由熱軋板加工而成，雖然在加工過(guò)程因?yàn)檐堉埔矔?huì)使鋼板升溫，盡管如此還是叫冷軋。必須經(jīng)過(guò)退 火才能恢復(fù)其機(jī)械性能，沒(méi)有退火的叫軋硬卷。 1） 加工溫度低，在軋制中將產(chǎn)生不同程度的加工硬化。當(dāng)加工硬化超過(guò)一定程度后 ,板料將因過(guò)分硬脆而不適合于繼續(xù)軋制 ,或者不能滿(mǎn)足用戶(hù)對(duì)性能的要求 ,因此鋼材經(jīng)一定的軋制道次以后 ,往往要經(jīng)軟化熱處理 (再結(jié)晶退火、固溶處理等 ) ,使軋件恢復(fù)塑性 ,降低變形抗力 ,以便繼續(xù)軋薄。 2） 冷軋中要采用工藝?yán)鋮s和潤(rùn)滑（工藝潤(rùn)滑）。在冷軋過(guò)程中 ,由于金屬的變形及金屬與輥面的摩擦而產(chǎn)生的變形熱 及摩擦熱 ,使軋件和軋輥都要產(chǎn)生較大的溫升。因此 ,潤(rùn)滑對(duì)冷軋有十分重要的意義 ,冷軋中采用的潤(rùn)滑劑兼有潤(rùn)滑和冷卻的作用 ,不僅可以顯著減少軋輥和帶材間的摩擦 ,從而降低軋制壓力和能量消耗 ,同時(shí)還能增加金屬延伸 ,提高帶材厚度均勻性及表面質(zhì)量 ,防止軋件粘著軋輥。有研究證明 ,使用潤(rùn)滑劑后 ,可使單位壓力降低 25 %～ 30 % ,軋制道次可減少 24 %～ 44 %。棕櫚油含有較高的脂肪酸 ,潤(rùn)滑效果好 ,性能穩(wěn)定 ,并且易于從帶鋼表面除掉 ,是冷軋中較為理想的潤(rùn)滑劑 ,但價(jià)格較高。紗錠油也是一種代用油 ,但軋制后不易去除 ,使用效果不及蓖麻油和棉籽油。 3) 冷軋中 要采用張力軋制 。 “ 張力軋制 ” 就是軋件在軋輥中輾軋變形是在一定的前張力與后張力的作用下進(jìn)行的。 湖南工業(yè)大學(xué)專(zhuān)科畢業(yè)設(shè)計(jì) 4 冷軋帶鋼生產(chǎn)的發(fā)展 薄板、帶鋼的生產(chǎn)技術(shù)是鋼鐵工業(yè)發(fā)展水平的一個(gè)重要標(biāo)志。因而在一些工業(yè) 發(fā) 達(dá)的國(guó)家中，薄鋼板 占鋼材的比例逐年增加，在薄板、帶鋼中，冷軋產(chǎn)品占很 大 部分。增加鋼卷質(zhì)量是提高設(shè)備生產(chǎn)能力的有效方法，因?yàn)槔滠垘т撌且凿摼矸绞缴a(chǎn)的，每一個(gè)鋼卷在送到機(jī)組內(nèi)軋制或處理前，都必須經(jīng)過(guò)拆捆、開(kāi)卷、穿帶，然后加速到正常速度工作，在每一卷終了時(shí)又需要有減速、剪切、卷取及卸卷的過(guò)程，占用較多的生產(chǎn)時(shí)間。然而，鋼卷質(zhì)量也不可無(wú)限制地增加，它受到開(kāi)卷機(jī)、卷取機(jī)等機(jī)械設(shè)備的結(jié)構(gòu)與強(qiáng)度的限制，也受到電動(dòng)機(jī)調(diào)速范圍的限制，而且卷重太大還會(huì)給車(chē)間內(nèi)鋼卷的運(yùn)輸和存放帶來(lái)困難。 2) 提高機(jī)組和軋機(jī)的速度。六機(jī)架冷連軋機(jī)的最高軋制速度已超過(guò)了 40m/s。 其他作業(yè)線(xiàn) (如單機(jī)架平整機(jī)組、雙機(jī)架平整機(jī)組、各剪切機(jī)組、連續(xù)熱鍍鋅機(jī)組、酸洗機(jī)組、電鍍錫機(jī)組等 )的機(jī)組速度也都相應(yīng)提高。為提高冷軋帶鋼的厚度精度，在冷軋機(jī)上采用了全液壓壓下裝置，以便增加軋機(jī)壓下裝置的反應(yīng)速度，并采用了帶鋼厚度自動(dòng)控制裝置。 4) 改善板形。 5)提高自動(dòng)化程度。 6) 改進(jìn)軋機(jī)結(jié)構(gòu) [2]。這種軋機(jī)只要一次湖南工業(yè)大學(xué)專(zhuān)科畢業(yè)設(shè)計(jì) 5 引料穿帶后，就可實(shí)現(xiàn)連續(xù)軋制。為了保證帶鋼能夠連續(xù)軋制，在連軋機(jī)人口端設(shè)置了活套裝置。全連續(xù)式冷連軋饑即使在換輥時(shí)，帶鋼依然停 留在軋機(jī)內(nèi)。采用全連續(xù)式冷連軋機(jī)，可以提高生產(chǎn)率 30％ ～ 50％ ，產(chǎn)品質(zhì)量和收得率也都得到提高。不斷采用新工藝、新設(shè)備，例如深沖鋼板連續(xù)退火作業(yè)線(xiàn)和淺槽鹽酸酸洗、 HC 軋機(jī)、和異步軋制等，以簡(jiǎn)化冷軋工藝過(guò)程，提高冷軋帶鋼的精度和節(jié)省能量。 產(chǎn)品方案 產(chǎn)品方案定義 ： 產(chǎn)品方案是指所設(shè)計(jì)的工廠(chǎng)或車(chē)間擬生產(chǎn)的產(chǎn)品的名稱(chēng)、品種、規(guī)格及年計(jì)劃產(chǎn)量 .。 2）年產(chǎn)量的大小 產(chǎn)量不僅決定工藝過(guò)程的特點(diǎn)，同時(shí)也對(duì)設(shè)備的選擇、鑄錠尺寸、產(chǎn)品規(guī)格有著直接的影響。 4）考慮經(jīng)濟(jì)效果，采用那種方案合理，適合建廠(chǎng)原則，在設(shè)計(jì)時(shí)可比照一個(gè)工藝比較成熟的廠(chǎng)。 坯料的確定 坯料的選擇 原料要求：根據(jù)金屬平衡，年產(chǎn) 150 萬(wàn)噸的冷軋產(chǎn)品，年需要熱軋鋼卷 萬(wàn)噸。 以上的邊緣，應(yīng)卷緊，邊緣整齊，內(nèi)圈無(wú)舌頭。 3）熱軋帶鋼最大波浪度為： — 帶長(zhǎng)每 2mm 最大到 20mm — 帶長(zhǎng)每 2mm 最大到 15mm — 帶長(zhǎng)每 2mm 最大到 10mm 4）厚度偏差見(jiàn)表 22 湖南工業(yè)大學(xué)專(zhuān)科畢業(yè)設(shè)計(jì) 8 表 22 厚度偏差 寬度 公稱(chēng)厚度 1200 ≥1200～＜ 1500 ≥1500～ ＜ 1800 ≥1800～＜ 20xx 177。 177。 177。 177。 177。 177。 177。 177。 177。 177。 177。 177。 6）凸度 ：凸度是指垂直軋制方向橫截面上，中點(diǎn)厚度與距帶鋼邊部 40mm 處厚度的差值，最大允許凸度見(jiàn)表 23： 表 23 最大允許凸度 帶鋼寬度 允許凸度（ mm） 凸度內(nèi)控值（ mm） 1200 ≥1200～＜ 1500 ≥1500～＜ 1800 ≥1800～＜ 20xx 7）寬度偏差： 0～ +20mm。 存放在酸洗前庫(kù)的熱軋板卷，用吊車(chē)吊至酸洗機(jī)組進(jìn)料段的鋼卷運(yùn)輸機(jī)上。 酸洗工藝：連續(xù)淺槽紊流酸洗 酸 洗介質(zhì)： HCL 200g/L 湖南工業(yè)大學(xué)專(zhuān)科畢業(yè)設(shè)計(jì)