年產(chǎn)80萬噸1790冷軋車間工藝設計

1、-PAGE . z.本科生畢業(yè)設計論文課題申請表(由指導教師填寫)學院：冶金與能源學院2010年03 月19日課題情況課題名稱年產(chǎn)80萬噸1790冷軋車間工藝設計教師職稱學位課題來源A-教師科研 B-來自現(xiàn)場 C-自擬題目 D-其它需注明課題類別A-設計 B-論文設計時間2010.3-2010.6 主要研究容1、收集有關資料，選擇設計方案和生產(chǎn)線布置。選擇坯料、制定產(chǎn)品大綱，選擇軋鋼機形式、設計壓下規(guī)程，完成力能參數(shù)計算，驗算軋輥強度，計算產(chǎn)量。選擇輔助設備酸洗機組、退火爐、卷取機等。2、完成車間的平面工藝布置，繪制車間平面工藝圖。目標和要求設計年產(chǎn)80萬噸的冷軋薄板車間，主要完成工藝設計，典

2、型產(chǎn)品為厚度0.5mm,寬度1500mm的普通碳素鋼。按照設計要求進展，完成設計說明書和車間工藝平面圖。說明書要求按照章節(jié)撰寫，圖文并茂，對工藝制度要求有分析和計算?？s寫說明書至2000字，并翻譯成英文。特色選用了酸連軋生產(chǎn)線，鍍鋅，彩涂等深加工。成果形式選用了酸連軋生產(chǎn)線，鍍鋅，彩涂等深加工。成果價值為冷軋薄板車間設計提供參考系主任或?qū)＜覍忣}意見負責人簽字: 年 月 日學院審批意見院長簽字: 年 月 日-. z.本科生畢業(yè)設計論文方案進程表由學生填寫學院冶金與能源學院姓 名合作者無題目年產(chǎn)量80萬噸1790冷連軋車間工藝設計時 間工 作 容完 成 情 況第3-5周第 6-8周第9-12周第1

3、3-14周第15-16周第17-18周唐鋼冷軋車間現(xiàn)場實習；開題論述，尋找英文專業(yè)資料，翻譯；所建廠產(chǎn)品圍，應用領域，產(chǎn)品特性，建廠經(jīng)濟依據(jù)；典型產(chǎn)品總延伸計算，道次選擇，軋機布置選擇比擬；壓下分配，軋制規(guī)程計算；軋制圖表，年產(chǎn)量計算；軋制力計算；軋輥強度校核，電機溫升校核； 輔助設備：鍍鋅、退火、彩涂生產(chǎn)線等；金屬消耗計算，車間面積計算；檢查格式，段落清楚，標題容一致；完成CAD出圖，準備辯論。完成完成完成完成完成完成本人完成局部說明書約4萬字論文萬字圖紙0圖紙1， 折合1號圖共4說明書論文摘要漢譯英 共 2 千字其他指導教師簽字： 年 月 日理工大學本科生畢業(yè)設計論文自評結(jié)論定性分析表學院

4、：冶金與能源學院 2010 年 6月 15日根本情況通過認真了解冷軋板帶的生產(chǎn)工藝過程,查閱大量相關資料,本文設計了冷連軋軋制規(guī)程,包括道次設計,然后根據(jù)軋制規(guī)程選擇了適宜的設備并校核設備能力。本次論文中主要介紹冷軋的開展歷史、建廠的依據(jù)、產(chǎn)品大綱制定、坯料厚度選擇、壓下規(guī)程制定、冷連軋軋機選擇、軋制速度確實定、軋制力的計算、設備的校核、輔助設備等其他生產(chǎn)線設備的選擇。主要成績和經(jīng)歷通過本次設計,對冷連軋生產(chǎn)過程有了一定的認識,了解了生產(chǎn)工藝過程。設計中注意對冷軋薄板板形控制的了解并分析了各種板形控制方法和軋機的選擇。培養(yǎng)了對設備選型,校核及工藝路線分析能力以及板形控制等綜合設計能力，最終完成

5、了年產(chǎn)量80萬噸冷連軋生產(chǎn)車間設計任務。在設計過程中既要慎重的考慮實際情況，又要大膽的改良創(chuàng)新，使理論和實際嚴密的結(jié)合起來。存在主要問題在完成設計的過程中，缺乏對冷連軋車間實際生產(chǎn)過程的現(xiàn)場工藝環(huán)節(jié)和軋鋼設備的深入了解，在*些問題的處理上就難免地過于理論性。今后改良措施及建議對于設計上出現(xiàn)的失誤需要在實際生產(chǎn)中運用比擬，從而對設計中的諸多參數(shù)，生產(chǎn)環(huán)節(jié)進展改良。-. z.摘 要由于冷軋薄板具有很高的尺寸精度，外表質(zhì)量和優(yōu)良的綜合性能，因此得到了越來越廣泛的應用，成為國民經(jīng)濟中各生產(chǎn)建立領域所必須的材料，尤其是在家電板和汽車板的應用。它的生產(chǎn)是鋼鐵工業(yè)各工序中的重點、難點，其產(chǎn)量和質(zhì)量水平反映了

6、一個國家鋼鐵工業(yè)的強弱。本文結(jié)合唐鋼冷軋薄板廠的相關資料，同時參考了多家現(xiàn)代冷軋廠的資料，設計了年產(chǎn)80萬噸1790冷軋車間。設計容包括選擇軋鋼機形式、確定布置形式、根據(jù)典型品種厚度為0.5mm進展壓下規(guī)程設計和有關計算力能參數(shù)計算、軋輥強度驗算和電機能力驗算等。選擇輔助設備包括鍍鋅、彩涂線等。主設備采用了酸軋聯(lián)合機組，退火爐選擇連續(xù)退火爐，軋機為板形調(diào)控靈敏CVC形式和HC軋機。本設計力圖設計出能生產(chǎn)高檔家電板和汽車板的冷軋薄板廠，所采用的設備都是經(jīng)參考相關資料比照后選取的最正確設備，以保證產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)的順利進展，從而實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低消耗、環(huán)保的目標。關鍵詞:冷軋薄板；酸軋聯(lián)合機組；冷

7、軋工藝與設備；壓下規(guī)程ABSTRACTAs cold rolling sheet has high dimensional accuracy, surface quality and e*cellent overall performance,so it has been more widely used in all areas of production and construction,especially in the household appliances and motor vehicle plates.Its production is the key and difficul

8、t to the implementation in the steel industry, and its output and quality reflects a national strength of steel industry.This article bines with the information of Tang steel Cold Mill Plant.At the same time,it refers to other modern cold mill plant. So I design an 1790 Cold Rolling Mill Plant with

9、an annual output of 0.8 million tons. The ponent of design includes the choice of rolling mill forms,the arrangement of mills, according to the typical varieties (thickness of 0.5mm) to design the reduction of order and calculation (the parameters of force and energy, the strength of roll and the ca

10、pacity of electrical motor), the choice of au*iliary equipment (including galvanized line, color coating line).The main equipment uses the continuous picking line coupled to tandom mill. The annealing furnace chooses continuous annealing furnace. The mills choose CVC rolls to control the shape of sh

11、eet. This article tries to design the Cold Mill Plant capable of producing high-grade household appliances and motor vehicle sheet.Meanwhile,the equipment pared with reference to relevant information and then choose the best equipment to ensure production quality and production proceed smoothly, thu

12、s achieving the target of e*cellent quality,high productivity,low cost and environment protection.Keywords:cold rolling sheet; continuous pickling line coupled to tandom mill; cold rolling technology and equipment；reduction schedule-. z.目錄 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc264189987摘要 PAGEREF _Toc2641

13、89987 h IHYPERLINK l _Toc264189988ABSTRACT PAGEREF _Toc264189988 h IIHYPERLINK l _Toc264189989目錄 PAGEREF _Toc264189989 h IIIHYPERLINK l _Toc264189990引言 PAGEREF _Toc264189990 h 1HYPERLINK l _Toc2641899911 建廠依據(jù)和產(chǎn)品大綱 PAGEREF _Toc264189991 h 2HYPERLINK l _Toc2641899921.1 建廠依據(jù) PAGEREF _Toc264189992 h 2HY

14、PERLINK l _Toc2641899931.2 制定產(chǎn)品大綱 PAGEREF _Toc264189993 h 4HYPERLINK l _Toc2641899942 酸洗段設備與工藝 PAGEREF _Toc264189994 h 6HYPERLINK l _Toc2641899952.1 酸洗機組的設備 PAGEREF _Toc264189995 h 6HYPERLINK l _Toc2641899962.1.1 半連續(xù)式酸洗機組 PAGEREF _Toc264189996 h 6HYPERLINK l _Toc2641899972.1.2 連續(xù)塔式酸洗機組 PAGEREF _Toc2

15、64189997 h 6HYPERLINK l _Toc2641899982.1.3 連續(xù)臥式酸洗機組 PAGEREF _Toc264189998 h 7HYPERLINK l _Toc2641899992.1.4 酸洗機組的選型 PAGEREF _Toc264189999 h 7HYPERLINK l _Toc2641900002.2 酸洗機組的工藝 PAGEREF _Toc264190000 h 8HYPERLINK l _Toc2641900012.2.1 入口段 PAGEREF _Toc264190001 h 8HYPERLINK l _Toc264190002工藝酸洗段 PAGERE

16、F _Toc264190002 h 9HYPERLINK l _Toc2641900032.2.3 酸洗機組的根本數(shù)據(jù)參數(shù) PAGEREF _Toc264190003 h10HYPERLINK l _Toc2641900043 冷連軋段設備與工藝 PAGEREF _Toc264190004 h 14HYPERLINK l _Toc2641900053.1 軋機的布置形式 PAGEREF _Toc264190005 h 14HYPERLINK l _Toc2641900063.1.1 各種連續(xù)軋機布置 PAGEREF _Toc264190006 h 14HYPERLINK l _Toc26419

17、00073.1.2 常規(guī)連續(xù)軋機 PAGEREF _Toc264190007 h 15HYPERLINK l _Toc2641900083.1.3 全連續(xù)冷軋機 PAGEREF _Toc264190008 h 16HYPERLINK l _Toc2641900093.2 冷軋機的類型 PAGEREF _Toc264190009 h 16HYPERLINK l _Toc2641900103.2.1 四輥軋機 PAGEREF _Toc264190010 h 17HYPERLINK l _Toc2641900113.2.2 HC軋機High Crown Control Mill PAGEREF _T

18、oc264190011 h 17HYPERLINK l _Toc2641900123.2.3 CVC(Continuously Variable Crown)軋機 PAGEREF _Toc264190012 h 17HYPERLINK l _Toc2641900133.2.4 PCPaired Crossed Mill軋機 PAGEREF _Toc264190013 h 18HYPERLINK l _Toc2641900143.3 冷軋機組的選擇 PAGEREF _Toc264190014 h 19HYPERLINK l _Toc2641900154 冷軋參數(shù)設計及校核 PAGEREF _To

19、c264190015 h 21HYPERLINK l _Toc2641900164.1 壓下規(guī)程設計 PAGEREF _Toc264190016 h 21HYPERLINK l _Toc2641900174.1.1 壓下系數(shù)分配法制定壓下分配 PAGEREF _Toc264190017 h 21HYPERLINK l _Toc2641900184.1.2 前滑值確實定 PAGEREF _Toc264190018 h 22HYPERLINK l _Toc2641900194.1.3 力確定 PAGEREF _Toc264190019 h 23HYPERLINK l _Toc2641900204.

20、1.4 軋制速度確實定 PAGEREF _Toc264190020 h 23HYPERLINK l _Toc2641900214.2 軋制力 PAGEREF _Toc264190021 h 25HYPERLINK l _Toc2641900224.2.1 軋制力的計算 PAGEREF _Toc264190022 h 25HYPERLINK l _Toc2641900234.2.2 計算空載輥縫 PAGEREF _Toc264190023 h 31HYPERLINK l _Toc2641900244.3 主電動機傳動軋輥所需力矩的計算 PAGEREF _Toc264190024 h 33HYPE

21、RLINK l _Toc2641900254.3.1 軋制力矩的計算 PAGEREF _Toc264190025 h 33HYPERLINK l _Toc2641900264.3.2 附加摩擦力矩的計算 PAGEREF _Toc264190026 h 33HYPERLINK l _Toc2641900274.3.3 空轉(zhuǎn)力矩確實定 PAGEREF _Toc264190027 h 35HYPERLINK l _Toc2641900284.3.4 電機軸上的總傳動力矩確實定 PAGEREF _Toc264190028 h 36HYPERLINK l _Toc2641900294.4 電機能力驗算

22、PAGEREF _Toc264190029 h 36HYPERLINK l _Toc2641900304.5 軋輥強度校核 PAGEREF _Toc264190030 h 39HYPERLINK l _Toc2641900314.5.1 支撐輥強度校核 PAGEREF _Toc264190031 h 39HYPERLINK l _Toc2641900324.5.2 工作輥強度校核 PAGEREF _Toc264190032 h 41HYPERLINK l _Toc2641900334.5.3 工作輥與支撐輥間的接觸應力 PAGEREF _Toc264190033 h 43HYPERLINK l

23、 _Toc2641900345 軋制圖表和年產(chǎn)量計算 PAGEREF _Toc264190034 h 47HYPERLINK l _Toc2641900355.1 軋鋼機工作圖表 PAGEREF _Toc264190035 h 47HYPERLINK l _Toc2641900365.1.1 研究軋制工作圖表的意義 PAGEREF _Toc264190036 h 47HYPERLINK l _Toc2641900375.1.2 軋制圖表的根本形式及其特征 PAGEREF _Toc264190037 h 47HYPERLINK l _Toc2641900385.2 軋機年產(chǎn)量計算 PAGEREF

24、 _Toc264190038 h 48HYPERLINK l _Toc2641900395.2.1 軋鋼機小時產(chǎn)量 PAGEREF _Toc264190039 h 48HYPERLINK l _Toc2641900405.2.2 軋機平均小時產(chǎn)量 PAGEREF _Toc264190040 h 51HYPERLINK l _Toc2641900415.2.3 軋鋼車間年產(chǎn)量計算 PAGEREF _Toc264190041 h 51HYPERLINK l _Toc2641900425.2.4 提高軋鋼機產(chǎn)量的途徑 PAGEREF _Toc264190042 h 52HYPERLINK l _To

25、c2641900436 輥型設計 PAGEREF _Toc264190043 h 53HYPERLINK l _Toc2641900446.1 輥型設計概述 PAGEREF _Toc264190044 h 53HYPERLINK l _Toc2641900456.2 軋輥輥型設計 PAGEREF _Toc264190045 h 53HYPERLINK l _Toc2641900466.3 凸度計算 PAGEREF _Toc264190046 h 57HYPERLINK l _Toc2641900477 輔助設備 PAGEREF _Toc264190047 h 59HYPERLINK l _To

26、c2641900487.1 鍍鋅 PAGEREF _Toc264190048 h 59HYPERLINK l _Toc2641900497.2 退火 PAGEREF _Toc264190049 h 60HYPERLINK l _Toc2641900507.3 彩涂生產(chǎn)線 PAGEREF _Toc264190050 h 62HYPERLINK l _Toc2641900518 PC軋機與CVC軋機的比擬與替換 PAGEREF _Toc264190051 h 64HYPERLINK l _Toc2641900528.1 PC軋機與CVC軋機的比擬 PAGEREF _Toc264190052 h 6

27、4HYPERLINK l _Toc2641900538.2 PC軋機與CVC軋機構(gòu)造示意圖 PAGEREF _Toc264190053 h 66HYPERLINK l _Toc2641900549 厚度控制 PAGEREF _Toc264190054 h 69HYPERLINK l _Toc2641900559.1厚度控制方式 PAGEREF _Toc264190055 h 69HYPERLINK l _Toc264190056直接測厚反響閉環(huán)控制系統(tǒng) PAGEREF _Toc264190056 h 70HYPERLINK l _Toc264190057間接測厚反響閉環(huán)控制系統(tǒng) PAGEREF

28、 _Toc264190057 h 70HYPERLINK l _Toc264190058預控AGC系統(tǒng) PAGEREF _Toc264190058 h 71HYPERLINK l _Toc26419005910 金屬及其它消耗 PAGEREF _Toc264190059 h 73HYPERLINK l _Toc26419006010.1 金屬消耗 PAGEREF _Toc264190060 h 73HYPERLINK l _Toc26419006110.2 其它消耗 PAGEREF _Toc264190061 h 73HYPERLINK l _Toc264190062燃料消耗 PAGEREF

29、_Toc264190062 h 73HYPERLINK l _Toc264190063電能消耗 PAGEREF _Toc264190063 h 74HYPERLINK l _Toc26419006410.2.3 軋輥消耗 PAGEREF _Toc264190064 h 74HYPERLINK l _Toc26419006510.2.4 水的消耗 PAGEREF _Toc264190065 h 75HYPERLINK l _Toc26419006610.2.5 蒸汽消耗 PAGEREF _Toc264190066 h 75HYPERLINK l _Toc26419006710.2.6 氧氣消耗

30、PAGEREF _Toc264190067 h 75HYPERLINK l _Toc26419006810.2.7 壓縮空氣消耗 PAGEREF _Toc264190068 h 75HYPERLINK l _Toc26419006910.2.8 潤滑油消耗 PAGEREF _Toc264190069 h 75HYPERLINK l _Toc26419007011 車間平面布置 PAGEREF _Toc264190070 h 76HYPERLINK l _Toc26419007111.1 軋鋼車間平面布置 PAGEREF _Toc264190071 h 76HYPERLINK l _Toc264

31、19007211.2 金屬流程線確實定 PAGEREF _Toc264190072 h 76HYPERLINK l _Toc26419007311.3 設備間距確實定 PAGEREF _Toc264190073 h 77HYPERLINK l _Toc26419007411.4 倉庫面積確實定 PAGEREF _Toc264190074 h 77HYPERLINK l _Toc26419007511.4.1 原料倉庫面積計算 PAGEREF _Toc264190075 h 78HYPERLINK l _Toc26419007611.4.2 成品倉庫面積確定 PAGEREF _Toc264190

32、076 h 78HYPERLINK l _Toc264190077參考文獻 PAGEREF _Toc264190077 h 79HYPERLINK l _Toc264190078致 PAGEREF _Toc264190078 h 80-. z.引 言冷軋產(chǎn)品尺寸精度高、外表光滑、部各項性能良好，其主要原因是排除了熱軋中溫度這一工藝因素的影響。利用鋼在高溫時變形抗力低和塑性好的特點，在高溫的狀態(tài)下進展加工變形，有利于節(jié)約能量，容易獲得各種形狀，但高溫加工變形過程中的溫度并不是固定不變的，如果加工過程中鋼的溫度不均勻，則影響加工準確度；而高溫狀態(tài)的氧化，使得熱軋鋼板外表質(zhì)量較差。冷軋能使金屬部晶粒

33、破碎并均勻化，附加一定的熱處理工藝，便能得到良好的性能。因此，在產(chǎn)品尺寸的準確度、外表質(zhì)量、性能各方面，冷軋板帶鋼都比熱軋板帶鋼強。在特制的冷軋機上還可以軋制厚度為0.1mm的極薄鋼板，這對于熱軋來說是不可能的。冷軋薄板產(chǎn)品本身具有光潔的外表，準確的厚度、寬度允差，高的強度極限、疲勞極限和沖擊韌性、良好的焊接、冷彎性能、低廉的價格等特點，應用面極為廣泛。特別是隨著現(xiàn)代化工業(yè)的飛躍開展和科學技術(shù)水平的不斷提高，冷軋薄板在汽車制造、電子儀表、輕工、機電、農(nóng)機、建筑、航空和國防等工業(yè)部門，更是占有極其重要的地位。同時，對其品種、規(guī)格、性能和質(zhì)量也不斷地提出了更高的要求。冷軋薄板的產(chǎn)品品種繁多，其性能

34、、特點、用途及生產(chǎn)方法各不一樣。有寬度窄得像陽春細面似的高強度帶鋼，到寬度達2m以上用于殼罩蓋罐的深沖壓帶鋼。冷軋板帶(含涂鍍層板帶)外表美觀，加工性能好，是應用最廣的鋼材品種，它的生產(chǎn)是鋼鐵工業(yè)各工序中的重點、難點，其產(chǎn)量和質(zhì)量水平反映了一個國家鋼鐵工業(yè)的強弱。冷軋薄板是對鋼板的深加工，這就對上游的熱軋，煉鋼，煉鐵提出了一些列要求。如煉鋼時鋼的純潔度和化學成分都要在一定的圍，在熱軋過程也要求極高的厚度精度和平直度，以保證冷軋的順利進展。冷軋出來的薄板會根據(jù)客戶的要求和成品的適用圍，還可以進展鍍鋅、鍍錫、彩涂等進一步的深加工。本文借鑒了當代世界上先進的冷軋薄板生產(chǎn)廠的生產(chǎn)工藝，設計了年產(chǎn)80萬

35、噸1790冷軋薄板車間。由于本人水平有限，時間倉促，設計中肯定有很多缺乏之處，望教師給予批評指導。-. z.1 建廠依據(jù)和產(chǎn)品大綱1.1 建廠依據(jù)冷軋板帶產(chǎn)品品種主要有：碳素構(gòu)造鋼板、合金和低合金鋼板、不銹鋼板、電工鋼板及其它專用鋼板等，此外，還有鍍錫、鍍鋅、復合鋼板等涂層板、復合板，超薄深沖易拉罐專用薄板。冷軋薄板產(chǎn)品本身具有光潔的外表，準確的厚度、寬度允差，高的強度極限、疲勞極限和沖擊韌性、良好的焊接、冷彎性能、低廉的價格等特點，應用面極為廣泛。汽車制造、拖拉機制造、電氣產(chǎn)品、機車車輛、造船、航空及火箭、精細儀表、民用建筑、工業(yè)廠房、家用電器、食品罐頭以及一些耐久制品都需要大量的冷軋板帶。

36、出于這些工業(yè)的開展，對薄板質(zhì)量要求越來越高，產(chǎn)量要求越來越大，對冷軋板帶生產(chǎn)提出了更高的要求，故冷軋薄板、帶鋼的產(chǎn)量增長很快。由于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的開展和人民物質(zhì)生活水平的提高，汽車制造工業(yè)的開展越來越快。從50年代末到80年代初近25年時間里，全世界汽車總額的增長速度比人口增長速度快得多人口增長1.5倍，而汽車卻增長了4倍。到2005年，全世界已擁有5億2千萬輛汽車并仍以每年4500萬輛的產(chǎn)量開展。因此，汽車制造業(yè)的開展，對鋼材的需求量大大增加。鍍錫板是一種外外表鍍有一薄層純錫的鋼板。鍍錫板具有良好的抗腐蝕性能又有一定的強度和硬度。而且鍍錫板的錫層無毒無味，并能防止鐵大量溶到包裝的食物中去。鍍錫板

37、沖壓成型性良好，又易焊接，錫層具有強烈的反光作用，外表光亮。同時，可以印花，美化商品外觀。鍍錫板制罐與玻璃、塑料容器相比，具有不怕碰撞和擠壓的特點。在運輸過程中損失小，價格廉價等特點。由于錫供給緊，一些國家試圖用涂漆板和鍍鉻板來代替鍍錫板，但都未到達理想結(jié)果。涂漆板抗腐蝕性差，而鍍鉻板不易焊接，加工制做困難，所以限制了它的應用。故至今鍍錫板是罐頭工業(yè)中唯一的較完美的包裝材料。所以世界上有三百多套鍍錫機組年生產(chǎn)1200多萬t的鍍錫板，其中60%用干罐頭工業(yè)，30用于工業(yè)包裝材料，如化工油漆、油類、醫(yī)藥等包裝材料。金屬材料占16%25%，而鍍錫板則占金屬材料的90?？梢婂冨a板的重要?，F(xiàn)代經(jīng)濟快速開

38、展對鋼材的需求大大增加，全球鋼鐵產(chǎn)量大幅提高，產(chǎn)量超過了10億噸。2007年我國的鋼產(chǎn)量超過的3億噸，我國成為世界上最大的產(chǎn)鋼國，但是仍然有很多鋼材需要進口，尤其是薄規(guī)格冷、熱軋板和熱軋酸洗板占進口量的絕大局部。隨著與鋼鐵工業(yè)相關的其他工業(yè)如汽車、家電等行業(yè)的迅猛開展，將會進一步加大對鋼材的需求，尤其是高品質(zhì)的板材的需求更是巨大。本設計是年產(chǎn)80萬噸的冷軋薄板廠，設計生產(chǎn)家電，汽車板，來滿足國的需求。廠址選在，這里有豐富的電力資源，礦產(chǎn)資源豐富：附近地區(qū)有豐富的鐵礦資源，同時靠近京唐港為進口鐵礦石提供了便利。本地的開灤煤礦，為其提供充足的煤燃料。臨近有許多大型水庫為其提供大量的工業(yè)用水。地區(qū)地

39、理位置優(yōu)，自然氣候條件適宜，經(jīng)濟比擬興旺，有很多與鋼鐵相配套的產(chǎn)業(yè)，重工業(yè)興旺。同時，為了優(yōu)化省鋼鐵的資源配置，有必要在建立冷軋薄板廠從而帶動整個地區(qū)的鋼鐵競爭力。近三十年來，冷軋薄板取得了很大的進步，冷軋從上世紀20年代起在美國開場應用，30年代得到迅速開展，到40年代在世界圍得到推廣，而60、70年代冷軋生產(chǎn)及技術(shù)的開展更是到達突飛猛進的程度。冷軋薄板開展如此迅速的主要原因是：1.鋼材在熱軋過程中的溫降和溫度分布不均勻給熱軋薄帶鋼生產(chǎn)帶來了難題，特別是在軋制厚度小而長度大的薄板帶產(chǎn)品時，冷卻上的差異引起的軋件首尾溫差往往使產(chǎn)品尺寸嚴重超出公差圍，性能也出現(xiàn)顯著差異。同時，從規(guī)格方面考慮，事

40、實上存在著一個熱軋厚度下限。70年代初期，日、法、意、原西德等國曾致力于用熱連軋精軋機組增加8、9機架來生產(chǎn)1.0mm或0.8mm的薄帶。但實踐證明，不但溫度不均，還無法解決高速薄帶鋼在輥道上漂浮問題，因而從產(chǎn)品質(zhì)量和經(jīng)濟性來說這是不可行的。現(xiàn)代熱連軋機，目前設計可能軋出最小厚度為1.2mm，但實際生產(chǎn)中很少生產(chǎn)1.8mm或1.5mm以下的熱軋板卷。而冷軋則不存在熱軋溫降與溫度不均勻的弊病，可以得到厚度更薄、精度更高的冷軋帶鋼和冷軋薄板。2.目前熱軋工藝技術(shù)水平尚不能使鋼板外表在熱軋過程中不被氧化，也不能完全防止由氧化鐵皮造成的外表質(zhì)量不良。因此熱軋不適于生產(chǎn)外表光潔程度要求較高的板帶鋼產(chǎn)品。

41、熱軋板外表粗糙度熱軋狀態(tài)為20m，酸洗后為25m。而冷軋板外表清潔光亮，并可根據(jù)不同用途制造不同外表粗糙度的鋼板。冷軋板按外表粗糙度分為3種：一種是無光澤的鋼板，其外表租糙度為310m，一般適用于作沖壓部件，并且當需涂噴刷漆時這種鋼板附著性較強；第二種是光亮板，其外表粗糙度大于0.2m，這種鋼板主要作為裝飾鍍鉻用厚板等；第三種是壓印花紋鋼板，采用外表具有70120m凸凹的平整輥平整鋼板，這種鋼板由于儀表殼及家具裝飾等。這樣的外表質(zhì)量熱軋是無法滿足的。3.性能好、品種多、用途廣。冷軋鋼板的另一突出優(yōu)點是性能好、品種多、用途廣。通過一定的冷軋變形程度與冷軋后的熱處理恰當?shù)呐浜?，可以在比擬寬的圍滿足

42、用戶的要求。如汽車用薄板幾乎全部須經(jīng)沖壓成型，這樣深沖性能就成為薄板生產(chǎn)和使用的核心問題。沖壓用鋼的主要要求之一是具有占優(yōu)勢的有利織構(gòu)111(100)。熱軋薄板的塑性應變比僅可到達0.80.95，而冷軋第一代沸騰鋼汽車板為1.01.2，第二代08A1鋼為1.41.8，而第三代冷軋汽車板為1.82.8，這是熱軋無法到達的。由于上述原因，冷軋薄板的生產(chǎn)得以迅速開展，并且冷軋薄板有極廣闊的用途。汽車制造、拖拉機制造、電氣產(chǎn)品、機車車輛、造船、航空及火箭、精細儀表、民用建筑、工業(yè)廠房、家用電器、食品罐頭以及一些耐久制品都需要大量的冷軋板帶。出于這些工業(yè)的開展，對薄板質(zhì)量要求越來越高，產(chǎn)量要求越來越大，

43、對冷軋板帶生產(chǎn)提出了更高的要求，故冷軋薄板的產(chǎn)量增長很快。1.2 制定產(chǎn)品大綱本設計任務是年產(chǎn)80萬噸能生產(chǎn)高檔家電板和汽車板的冷軋薄板廠，以多規(guī)格，多品種，高性能的產(chǎn)品特點來適應變化的市場需求。冷軋產(chǎn)品分為冷軋板卷，熱鍍鋅板卷，彩涂板卷三大類產(chǎn)品。設計之前首先制定產(chǎn)品大綱。產(chǎn)品大綱是設計任務書中的主要容之一，是進展車間設計時制訂產(chǎn)品生產(chǎn)工藝過程、確定軋機組成和選擇各項設備的主要依據(jù)。產(chǎn)品大綱的編制原則：1.滿足國民經(jīng)濟特別需要，根據(jù)市場信息解決*些短缺產(chǎn)品的供給和優(yōu)先保證國民經(jīng)濟重要部門對鋼材的需要。2.考慮各類產(chǎn)品的平衡，尤其是地區(qū)之間產(chǎn)品的平衡。要正確處理長遠與當前、局部與整體的關系。做

44、到供求適應、品種平衡、產(chǎn)銷對路、考慮軋機生產(chǎn)能力的充分利用和建廠地區(qū)產(chǎn)品的合理分工。3.考慮建廠地區(qū)資源的供給條件，物資和材料運輸?shù)那闆r。4.要適應當前對外開放、對搞活的經(jīng)濟形勢，力爭做到產(chǎn)品構(gòu)造和產(chǎn)品標準的現(xiàn)代化。產(chǎn)品大綱如下：1.產(chǎn)量及鋼種：80萬噸/年其中超低碳鋼占10，低碳鋼占80%，低合金構(gòu)造鋼占10%。2.規(guī)格原料熱帶卷規(guī)格：帶鋼厚度： 2.0mm6.0mm；帶鋼寬度： 800mm1600mm鋼卷徑：760mm；鋼卷外徑： 最大2150mm；鋼卷重量：大約25t左右單位質(zhì)量：23kg/mm；含碳量：0%0.30%；年產(chǎn)量：80萬t3、鋼種及其比例表1鋼種及其比例鋼種C /%比例 /

45、%超低碳鋼0.0100.02010低碳鋼0.0340.07580低合金構(gòu)造鋼0.150.28104、產(chǎn)品規(guī)格詳細分類：表2 產(chǎn)品規(guī)格詳細分類比例寬度/mm總產(chǎn)量/萬 t比例%550650650750750850850950950115011501250125013501350厚度/mm0.20.41245317.4150.4-0.5235551051558500.5-0.82444333229250.8以上12231111.610比例/%59141614159181001002 酸洗段設備與工藝2.1 酸洗機組的設備從熱軋工序來的帶鋼,由于在高溫下生產(chǎn),外表具有一層致密的氧化鐵皮,假設不將其去

46、除干凈,則勢必影響冷軋帶鋼的生產(chǎn)。因此,在冷軋開場之前,必須將其外表的氧化鐵皮完全去除干凈。冷軋生產(chǎn)中,去除氧化鐵皮的方式主要有硫酸酸洗和鹽酸酸洗,通過酸液與氧化鐵皮的反響來將其去除。在20世紀60年代以前,帶鋼酸洗主要采用硫酸酸洗方式。1959年奧地利的魯茲納公司創(chuàng)造了鋼帶塔式鹽酸酸洗機組,并且解決了鹽酸廢液的再生回收問題,從此鹽酸酸洗機組風行世界。目前冷軋生產(chǎn)線主要采用的連續(xù)式酸洗工藝主要有半連續(xù)式酸洗機組、連續(xù)塔式酸洗機組和連續(xù)臥式酸洗機組三種。2.1.1 半連續(xù)式酸洗機組半連續(xù)式酸洗機組也稱推拉式酸洗機組。它的工藝操作過程是:鋼卷經(jīng)過開卷后,隨之進入矯直機矯直帶鋼,以保證帶鋼順利通過機

47、組,被矯直的帶鋼經(jīng)酸洗除去外表的氧化鐵皮,隨后進入清洗槽,去除殘酸,再經(jīng)熱風烘干裝置將其外表烘干,最后經(jīng)過切邊、切頭尾后卷取成卷。同連續(xù)式酸洗機組相比,半連續(xù)式酸洗機組由于沒有頭部的剪切機、拉矯機、焊機、活套車等設備,輸送輥道和拉料輥的數(shù)目也比連續(xù)式酸洗機組少得多,機組設備最少,并且由于設備少而大大縮短了生產(chǎn)線的長度,減少了占地面積,因此造價最低。由于具有這些特點,推拉式酸洗機組目前還具有一定的生命力,在工廠設計生產(chǎn)能力不大時,可以考慮采用這種工藝技術(shù)。2.1.2 連續(xù)塔式酸洗機組 連續(xù)塔式酸洗機組，就是帶鋼連續(xù)在立式的塔中進展時，將熱鹽酸溶液噴射到帶鋼外表，以除去帶鋼外表氧化鐵皮的酸洗方法。

48、帶鋼在塔由下而上，然后再由上而下運行一個來回，或幾個來回，形成所謂的單套或多套連續(xù)塔式酸洗。 塔式酸洗機組的頭部設備和尾部設備的組成和參數(shù)，一般與臥式酸洗機組沒有什么區(qū)別。在機組中部有酸洗段，清洗段和枯燥段。酸洗段有單套塔，雙套塔和多套塔等形式。 塔式連續(xù)酸洗機組也有一系列的缺點，其一是中部有一個高高的酸洗塔，橋式吊車無法通過，使中部的一些設備和塔本身維修不太方便，這樣就增加了停車檢修的時間；其二，塔帶鋼的對中比擬復雜，尤其是有鐮刀彎的帶鋼，而且塔越高對鐮刀彎的要求也越高；其三，帶鋼在塔斷帶時，重新穿帶比擬困難；其四，帶鋼在較高的塔運行時，往往會產(chǎn)生較大的擺動，有時還會打壞噴酸的噴嘴。2.1.

49、3 連續(xù)臥式酸洗機組目前在實際生產(chǎn)應用中,連續(xù)臥式酸洗機組應用的最為廣泛。連續(xù)臥式鹽酸酸洗機組隨著冷軋技術(shù)的開展,其工藝技術(shù)也在不斷的提高。至目前,其工藝技術(shù)的開展可分為三代:第一代為深槽式,第二代為淺槽式,第三代為紊流式。紊流式酸洗工藝,由于酸洗槽構(gòu)造的改良,增加酸液循環(huán)次數(shù),分槽濃度控制,所以酸洗溫度穩(wěn)定,酸液與帶鋼外表氧化鐵皮間的化學反響速度快且穩(wěn)定,從而提高了酸洗速度,縮短了酸洗時間(比常規(guī)淺槽酸洗縮短25% ,酸耗降低60% ) ,提高了酸洗質(zhì)量。淺槽紊流酸洗工藝和設備主要有如下特點:1.能嚴格保證槽中的酸液濃度差。酸洗槽是串列布置,但酸液在酸洗槽之間不能溢流通過,而是嚴格地分開,這

50、種構(gòu)造上的差異,能嚴格保證槽中的酸液濃度差,提高酸洗質(zhì)量。2.配置有再循環(huán)罐,提高了機組效率。由于每個酸洗槽都備有一個再循環(huán)罐,淺槽酸洗機組在停機期間,酸液濃度與溫度也均不會發(fā)生變化,它給處理事故帶來極大的方便,減少了輔助時間、防止鋼帶的過酸洗、保證了機組的高效率,提高了機組的產(chǎn)量。3.淺槽的酸洗方式提高了酸洗速度。由于酸槽的深度淺,帶鋼在槽根本上是沿著槽向前運行,取消了深槽那種帶垂直度調(diào)節(jié)控制的裝置。當帶鋼高速地由前往后運行時,因為酸槽較淺,酸液劇烈的攪動產(chǎn)生了紊流效應,使酸液與帶鋼之間能得到充分的熱交換, ,縮短了酸洗時間,提高了酸洗帶鋼速度。4.采用過程計算機,進展最優(yōu)化控制。酸洗機組計

51、算機可從酸液濃度和酸液溫度兩個方面對生產(chǎn)的全過程進展控制,從而保證了機組的高效率和高質(zhì)量。當生產(chǎn)規(guī)格、品種發(fā)生變化時,計算機系統(tǒng)能夠在較短的時間能改變工藝段的濃度和溫度,以適應生產(chǎn)的需要,到達最正確的酸洗效果,生產(chǎn)出合格的酸洗產(chǎn)品。2.1.4 酸洗機組的選型酸洗機組形式的選擇，要根據(jù)具體的條件來確定。當機組生產(chǎn)的帶鋼品種較多，而生產(chǎn)能力不太大時，建議選擇推拉式酸洗較好，因為推拉式酸洗機組設備費用較低，造價廉價，占地面積小，操作簡化，在熱軋帶鋼卷重量為1520噸時，年產(chǎn)可望到達5060萬噸。當要求機組年產(chǎn)到達100200萬噸時，則最正確選擇是連續(xù)臥式酸洗機組。注：根據(jù)現(xiàn)場經(jīng)歷要求本設計選擇的是連

52、續(xù)式鹽酸淺槽紊流酸洗機組。2.2酸洗機組的工藝概括地說，本設計為3段式連續(xù)酸洗生產(chǎn)線，具有備用漂洗槽和5段式漂洗，裝備有1臺激光焊機、1臺破鱗機、1臺轉(zhuǎn)塔式切邊剪、1臺平整機、1臺涂油機、和3個用于連續(xù)操作的活套。出口段活套設計成可以配置1臺卷取機的活套能力，并預留出增上連軋機組而增大出口活套儲存能力的空間。中間活套設計成具有更換平整機工作輥而酸洗段不需停車、僅降速；在將來，當切邊剪轉(zhuǎn)動時，不需酸洗段停車的儲存能力。這種配置，在卷取機卸卷時，帶鋼不會停在平整機，因此會防止因平整機停車而在帶鋼上造成壓痕。在這種概念下，可在低的操作和維修費的同時取得優(yōu)化的公差。通過安裝一套自動快速換輥系統(tǒng)可大幅度

53、地減少平整機停車時間，從而提高效率。除上述的以外，該生產(chǎn)線的開展有一個優(yōu)化的方案，通過增設一組在線的連軋機組工廠可得到進一步的提高，該生產(chǎn)線安裝有焊機，其焊接焊縫具有軋制性。中間活套已經(jīng)具有增上連軋機組的正確尺寸，出口活套也有增加儲量的空間。2.2.1 入口段從步進梁開場包括開卷機、激光焊機、入口活套等一直到破鱗機前不包括破鱗機為入口段。鋼卷在生產(chǎn)線入口側(cè)裝載到步進梁上。入口操作人員驗證輸入的鋼卷。步進梁的最后一個位置為一個鞍架輥，在這個位置上操作人員去除鋼卷的捆扎帶。在鞍架輥后有兩個測量站，測量鋼卷的寬度和外徑是為了自動地將鋼卷裝到開卷機上，并在開卷機上和鞍架輥上對中鋼卷。入口段配置有2臺開

54、卷機。與傳統(tǒng)的具有處理器的方案相比，這個方案具有以下的優(yōu)點：1.鋼卷頭部準備和尾部超厚的局部切除根據(jù)預示進展。這種方法入口循環(huán)時間短、活套長度減少、所需空間減少、投資費用與生產(chǎn)線長度有關的降低。替代為要求有處理鋼卷頭部的準備站的處理器方案，就表示焊接前的尾部剪切必須在線進展，其結(jié)果為入口循環(huán)時間加長。2.配置2臺開卷機確保了生產(chǎn)線的高效率，實際上當一條開卷線上的設備出現(xiàn)故障時，使用另一條開卷線即使速度降慢也能繼續(xù)生產(chǎn)。替代為配置處理器的方案，如果入口段出現(xiàn)故障，生產(chǎn)線必須停下來，只有在故障排除后才能再開場生產(chǎn)。3.在一條生產(chǎn)線上配置2臺開卷機進展開卷，頭部穿帶至剪，根據(jù)預示切除超厚的局部：在這

55、些操作期間如果出現(xiàn)故障，操作人員有時間修理它，而不用生產(chǎn)線停車，或者降低酸洗段的速度。處理器的配置方案就不這么靈活，在穿帶和剪切階段出現(xiàn)任何故障就表示入口循環(huán)時間的增加。4.處理器的配置方案入口段所需的設備數(shù)量比2臺卷取機方案所需的要少。但是第一種方案的機械復雜，因此兩個方案的投資費用相當。生產(chǎn)線運行期間的優(yōu)勢明顯地處在2臺卷取機方案的一邊。當前一鋼卷由第一臺開卷機翻開和處理時，下一個鋼卷就被裝到了第二臺的開卷機上。帶鋼穿過矯平機到達切頭尾處進展頭部準備。帶鋼向上運行至轉(zhuǎn)向夾送輥，在這里兩條開卷線集合到一起。當前一卷完了時，在切頭尾處切掉超厚的帶鋼，開場焊接連接鋼卷。焊接循環(huán)期間在切頭尾處切除

56、剛剛完了的鋼卷的尾部。2.2.2工藝酸洗段從破鱗機開場包括酸洗、漂洗、中間活套等一直到平整機前不包括平整機為工藝段。1.酸洗段用于去除熱軋鋼材的氧化鐵皮。利用了高速Turboflo酸洗技術(shù)，主要原因是該技術(shù)中只有帶鋼的速度才能影響酸液的動力能紊流度。每個酸洗槽都分成幾個紊流單元，利用帶鋼的速度帶起紊流并確保從酸槽入口到出口的酸洗均勻性。高的帶鋼速度會產(chǎn)生高的紊流程度到達最大的酸洗反響。低的帶鋼速度將自動地降低酸液紊流程度和酸洗反響。高速Turboflo酸洗系統(tǒng)具有以下優(yōu)點：a.Turboflo能夠以高達400m/min的速度酸洗薄規(guī)格的帶鋼0.7/0.8mm，無需維修。因為這個系統(tǒng)為淺槽，酸洗

57、線從頭至尾筆直。其它系統(tǒng)，帶鋼將在酸液上方運行。b.Turboflo提供了最短的酸洗系統(tǒng)，滿足用戶酸洗線的建立要求。c.因為酸洗槽酸液量少，在任何狀態(tài)下整個酸槽能快速排空。d.由于沒有懸垂度控制力的要求，整個酸洗段可采用高力，從而獲得較好的帶鋼運行軌跡，減少總的電力要求。e.Turboflo具有很好的熱力效果，可保持新鮮的熱酸液始終與帶鋼外表接觸。f.Turboflo配置了從酸槽到酸槽的隔離設施。g.獨一無二的槽蓋設計消除了由于高速度造成的奔向酸槽出口的酸液涌浪。h.特殊的槽蓋設計可以捕獲由于高的帶鋼速度造成的酸液涌浪，再循環(huán)這些酸液增強紊流度。這使得采用高的帶鋼酸洗速度和形成高的酸液紊流度成

58、為了可能。i.Turboflo消除了由于高速度操作而產(chǎn)生的酸液大涌浪。其結(jié)果是擠干輥處沒有了高的液體壓力，從而擠干輥的密封可大大簡化，維修量可大幅度地減少。酸洗效果可通過自動化從每個酸洗槽出、入口所提供的酸液動力而進展適宜的預定進展控制，同時酸液溫度可提高或降低，例如由于酸液產(chǎn)生的動力能過高或者狀態(tài)欠佳降低溫度可以起到補償作用。2.漂洗段優(yōu)點：漂洗效率高，水消耗最少，操作環(huán)境良好。該漂洗段由以下局部組成：最后一個酸洗槽和漂洗段間的一個預漂洗單元和5段式梯流漂洗槽1漂洗在漂洗水梯流流量到達700升/小時的狀態(tài)下可生產(chǎn)出帶鋼外表鹽酸離子濃度小于1.5mg/m3的產(chǎn)品。25個梯流漂洗段設計為高壓漂洗

59、，以保證帶鋼上固體附著物，例如鐵顆粒、碳、碳化物等少于50mg/m3。3另外，我們在漂洗段的上游設計了噴射梁，將每小時2500升的水噴射到帶鋼上，以便減少進入漂洗段的的量。3.出口段從平整機開場包括月牙剪、切邊剪、一直到軋機入口處為出口段。在中間活套后和平整機前布置一臺力輥，將帶鋼力提高到平整力。一臺平整機來適當?shù)馗纳茙т撏獗頎顩r、平直度和機械性能。在出口力輥后，帶鋼通過一個水平式檢查臺，在這里目測帶鋼的外表，檢查缺陷。2.2.3 酸洗機組的根本數(shù)據(jù)參數(shù)根本技術(shù)數(shù)據(jù)入口段最大速度 600m/min酸洗段最大速度 306m/min酸洗段最小速度 20m/min出口段最大速度 500m/min穿帶

60、速度 60m/min加速度 1m/s2減速度-正常停車 1.5 m/s2減速度-快速停車 2.0 m/s2入口活套工作能力 632m入口活套最大能力 646m入口活套層數(shù) 4中間活套工作能力 308m中間活套最大能力 330m中間活套層數(shù) 4出口活套工作能力 250m出口活套最大能力 270m出口活套層數(shù) 4入口段最大停車時間 120s出口段最大停車時間 100s酸洗段酸洗槽 3個酸洗槽長度 34m在酸槽酸中最大停留時間 無緩蝕劑 約2min 有緩蝕劑 約8min酸槽排空酸液時間 約3min注：帶鋼約2分鐘后脫離酸液酸槽再充酸時間 約3min酸槽的最大加熱能力 500t/h注：帶鋼的最小入口溫