年產(chǎn)280萬噸2250熱軋帶鋼生產(chǎn)線設(shè)計畢業(yè)論文

.WORD版本..WORD版本.年產(chǎn)280萬噸2250熱軋帶鋼生產(chǎn)線設(shè)計畢業(yè)論文目錄266摘要 IAbstract II193第1章緒論 1245281.1熱軋帶鋼概述 1204811.2熱軋帶鋼技術(shù)要求 2263651.3.應(yīng)用性與先進行 3318201.3.1應(yīng)用性 3150511.3.2先進性 372901.4現(xiàn)代熱連軋機的發(fā)展趨勢和特點 457801.5本設(shè)計目的和意義 59923第2章生產(chǎn)方案及大綱的制定 699662.1產(chǎn)品方案的編制 6204062.1.1產(chǎn)品方案 6264222.1.2編制方案的原則及方法 65392.1.3選擇計算產(chǎn)品 621582.2產(chǎn)品大綱 7160992.2.1鋼種分布及生產(chǎn)能力 750992.2.2原料及產(chǎn)品規(guī)格 7280432.3生產(chǎn)方案 8206572.3.1選擇生產(chǎn)方案依據(jù) 9103972.3.2制定生產(chǎn)方案 926733第3章設(shè)計方案 10120853.1工藝方案的選擇 10290283.2主機型式的選擇 12111883.3軋機數(shù)量及相關(guān)設(shè)備的選擇 13278683.3.1粗軋機組設(shè)備選擇 13166483.3.2側(cè)壓設(shè)備的選擇 1414803.3.3精軋機組設(shè)備選擇 1569603.4加熱爐的選擇 1931155第4章生產(chǎn)設(shè)備及參數(shù) 21258294.1工藝裝備 2198044.2主要設(shè)備形式及主要技術(shù)參數(shù) 22213944.2.1加熱爐 2267534.2.2粗軋區(qū)設(shè)備 22300454.2.3精軋區(qū)設(shè)備 28104534.2.4卷取機區(qū)主要設(shè)備 313351第5章生產(chǎn)工藝流程 34278435.1生產(chǎn)工藝流程 34174175.2生產(chǎn)工藝流程框圖 36102445.3工藝制度 3762985.3.1坯料管理制度 3790765.3.2加熱制度 3757635.3.3軋制制度 39179675.3.4冷卻制度 4044995.3.5卷曲制度 413555.4車間自動化 4222638第6章軋制工藝參數(shù)設(shè)計 45190826.1制定軋制制度的原則和要求 4536906.1.1在保證設(shè)備能力允許的條件下盡量提高產(chǎn)量 45134116.1.2在保證操作穩(wěn)便的條件下提高質(zhì)量 46279326.1.3道次選擇確定 4712036.2粗軋壓下規(guī)程 47295936.2.1粗軋壓下制度 47217836.2.2粗軋速度制度 48308416.2.3粗軋溫度制度 50326286.3精軋壓下規(guī)程 51320176.3.1精軋壓下制度 51232326.3.2精軋速度制度 52213926.3.3精軋軋制時間和周期的確定 53131146.3.4精軋溫度制度 55304256.4軋制圖表 563396.5咬入能力校核 56108336.6各道次變形抗力 57155616.7計算各道的傳動力矩 59268736.8軋輥輥縫和轉(zhuǎn)速的設(shè)定 6121967第7章電機軋輥的強度校核 6398737.1靜負(fù)荷圖 63276957.2等效力矩計算及電動機的校核 64149987.3電動機功率的計算 65237577.4軋輥強度校核 66195387.4.1支承輥彎曲強度校核 66163747.4.2工作輥的扭轉(zhuǎn)強度校核 684190第8章軋鋼機產(chǎn)量計算 7018808.1軋機小時產(chǎn)量計算 70274618.2軋機平均小時產(chǎn)量計算 7183508.3.軋鋼車間年產(chǎn)量計算 7127175第9章厚度控制方式 73271369.1預(yù)控AGC系統(tǒng) 74188299.2間接測厚反饋閉環(huán)控制系統(tǒng) 7528747第10章輥型與板形控制 761736210.1板型控制理論 762717810.2板形設(shè)定模型 782759010.3影響輥縫形狀的因素 801708210.3.1軋輥熱膨脹對輥縫的影響 801573410.3.2軋輥的磨損對輥縫的影響 812193010.3.3原始輥型對輥縫的影響 81775010.3.4入口板凸度對輥縫的影響 812085710.4軋輥凸度計算 82377110.5軋輥的磨損的確定 85629210.6初始加工輥型確定 86912210.7靜態(tài)凸度計算 868810.8軋輥輥型設(shè)計 871881910.9彎輥裝置 87135810.9.1彎曲工作輥 871138010.9.2彎曲支撐輥 881563第11章車間平面設(shè)計 891224011.1平面布置的原則 892532211.2金屬流程線的確定 893183611.3倉庫面積的確定 90344111.3.1確定倉庫面積的原則 90841811.3.2原料倉庫面積的確定 901374711.3.3成品倉庫面積的確定 9024645第12章環(huán)境保護 922513012.1環(huán)境保護概述 922499112.2環(huán)境保護的容與對策 923021412.2.1綠化 922301812.2.2水質(zhì)處理 923242012.2.3噪音防治 931746412.2.4大氣污染的防治 931059612.2.5有害廢棄物的處理 93936812.2.6車間的綜合利用 933462結(jié)論 9529450參考文獻 964548謝辭 98第1章緒論熱軋寬帶鋼是國民經(jīng)濟的重要物資,是制造其他薄板類鋼鐵產(chǎn)品的重要原料,主要作為冷軋板、焊管、冷彎或焊接型鋼的原料或直接用于制作各種結(jié)構(gòu)件、容器、汽車、造船、集裝箱等。目前，國外許多大鋼鐵企業(yè)花費巨資改造熱軋帶鋼廠，不斷擴大品種圍，提高產(chǎn)品質(zhì)量。近30年來,圍繞著熱軋寬帶鋼的品種、質(zhì)量、成本、能源、環(huán)保等諸多方面,國外各大公司及研究部門積極取長補短,競相開發(fā)適應(yīng)市場需要的新工藝、新設(shè)備和新技術(shù),使熱軋寬帶鋼的生產(chǎn)工藝、技術(shù)和設(shè)備發(fā)生了巨大變化。從總體上看，國形成兩大體系，寶鋼、鞍鋼等特大型鋼鐵企業(yè)具有良好的鐵礦石來源，并且品位高，再加上他們已積累了多年的冶煉經(jīng)驗，能夠為軋鋼提供優(yōu)質(zhì)坯料，這使的他們在國市場占有先機；再有就是一些大型國企以及地方私營企業(yè)，由于所用鐵礦石品位不高，煉鋼技術(shù)欠佳，導(dǎo)致軋制產(chǎn)品質(zhì)量檔次不高，附加值少。近10多年來由于受到市場容量，用戶需求的客觀影響，熱帶鋼生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展從以提高生產(chǎn)能力，滿足用戶對鋼材數(shù)量要求為主要目標(biāo)的大型化、高速化、連續(xù)化和自動化的發(fā)展階段，轉(zhuǎn)向了以滿足用戶對鋼材優(yōu)質(zhì)、多品種、低成本、交貨期短為主要目標(biāo)的新的發(fā)展時期。我國熱軋寬鋼帶軋機裝備水平在建國以后很長一段時間都相對落后，只有鞍鋼、武鋼、寶鋼等國有大型鋼鐵企業(yè)擁有熱軋寬帶鋼軋機；20世紀(jì)90年代以后熱軋寬帶鋼的軋機建設(shè)進入了一個較快的增長期，攀鋼、太鋼、梅鋼、邯鋼、珠鋼等紛紛新建了一批1700mm以下的熱軋寬鋼帶軋機。而在2000年以后，特別是2005年以后我國出現(xiàn)了熱軋寬鋼帶軋機的建設(shè)高潮，各鋼廠紛紛建設(shè)熱軋寬鋼帶軋機，軋機寬度從1250mm到2300mm不等，這使得熱軋卷板成為產(chǎn)能“過?！弊顬閲?yán)重的鋼材品種之一。到2012年底，我國已擁有熱軋寬帶鋼軋機72套，設(shè)計能力2.13億噸，其中，2050～2300mm超寬帶鋼線已達12條，?。ㄖ斜。┌迮鬟B鑄連軋生產(chǎn)線13條，產(chǎn)能3280萬t/a。2010年我國熱軋卷板生產(chǎn)量為14050萬噸，其中中厚寬帶鋼和薄寬帶鋼生產(chǎn)量分別為10289萬噸和3760萬噸。汽車用鋼材均為高附加值產(chǎn)品,需求量大,價格高,世界各大鋼鐵企業(yè)都將汽車用鋼材列為最重要產(chǎn)品之一。目前全球汽車年度總產(chǎn)量接近6000萬輛,全球汽車行業(yè)鋼材年消費量接近1.08億t,占全球鋼材消費總量的11.6%。汽車用鋼材涉及品種很多,但以薄板和優(yōu)質(zhì)型材為主。不同車型,其鋼材消耗差異很大,轎車的鋼材消耗以薄板為主,占鋼材消耗的70%以上,重型貨車則以消耗優(yōu)質(zhì)型材為主。這二類鋼材都和長鋼有較大關(guān)系,長鋼的大梁板、齒輪鋼、中組距碳合結(jié)圓鋼及汽閥鋼一年約有近10萬t鋼材用于汽車、農(nóng)用車、摩托車行業(yè),占長鋼鋼材銷售量22%左右,占汽車行業(yè)市場份額約1.7%。作為汽車用鋼重要組成部分的特鋼品種結(jié)構(gòu)及需求量也正發(fā)生著明顯的變化。鋼鐵工業(yè)是國民經(jīng)濟的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，對整個國民經(jīng)濟各個部門的發(fā)展至關(guān)重要。帶鋼熱連軋生產(chǎn)規(guī)模大，產(chǎn)量高，是鋼鐵工業(yè)中發(fā)展最為迅速、各種新技術(shù)應(yīng)用最為廣泛的一個領(lǐng)域。它的工藝水平、自動化程度、產(chǎn)品規(guī)格與質(zhì)量代表了一個國家鋼鐵工業(yè)的水平。1、強度細(xì)化晶粒是唯一能增加強度并同時改善夏比沖擊韌性的強化機制，因此，在標(biāo)準(zhǔn)中有韌性要求時，細(xì)化晶粒是帶鋼最基本的要求。2、屈強比屈強比越低，帶鋼從開始塑性變形到最后斷裂的變形容量越大，因而也越安全。目前汽車用鋼需要解決高強度與成型性的矛盾。傳統(tǒng)高強度低合金鋼，其屈強比一般都大于0.9。3、韌性細(xì)化晶粒在提高強度的同時也改善了韌性，盡管細(xì)化晶?？梢愿纳祈g性，并可獲得所要求的落錘撕裂試驗結(jié)果，但是若C、S含量高，脫氧不充分，鋼的實際夏比沖擊功很低。4、塑性帶鋼的塑性用冷彎性能指標(biāo)評價，冷彎試驗要求：R＝t180o兩表面無裂紋。5、焊接性能焊接性能用碳當(dāng)量Ce和裂紋敏感性系數(shù)Pcm評定Ce=C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15Pcm=C+(Mn+Cr+Cu)/20+V/10+Mo/15+Si/30+Ni/60+5B。6、抗腐蝕性能應(yīng)力腐蝕開裂（SCC）：SCC擴展速度隨溫度的提高而加快，與冶金加工方法關(guān)系不大，采用噴丸處理可以大大改善SCC抗力，涂層也是有效的辦法。7、止裂性能一般要求帶鋼的DWTT試驗[2]得到的斷口剪切百分比（SA％）達到50或80(不同氣候條件規(guī)定不同)，可以得到止裂效果；對于韌性材料，則要求帶材的上限平臺能Cv達到某一數(shù)值時可得到止裂。1.3.1應(yīng)用性近來世界性經(jīng)濟危機使國外板帶需求大大下降，造成出口量銳減，生產(chǎn)能力大大過剩。但是，由于計劃經(jīng)濟不到位，投資分散，多數(shù)地方上馬的板帶廠資金不足，只能選擇150mm以下連鑄板坯，鋼種受到限制，僅僅一架粗軋，凸度、厚度控制不夠穩(wěn)定，表面光潔度也不能穩(wěn)定，不適合生產(chǎn)合格汽車車板用熱卷。而我國政府為拉動需，鼓勵汽車行業(yè)發(fā)展，因而對汽車板的需求有增無減。預(yù)計2012年需要高檔汽車板1100到1200萬噸，而國高檔汽車板生產(chǎn)能力不足，依靠進口的局面一段時間仍將繼續(xù)存在。因而興建高檔寬帶車間很有前途。1.3.2先進性1、連鑄坯熱送熱裝技術(shù)連鑄坯熱送熱裝是指連鑄坯在600℃以上高溫時直接裝爐或先放入保溫裝置，以協(xié)調(diào)連鑄與軋鋼生產(chǎn)節(jié)奏，待機裝入加熱爐加熱，然后再把經(jīng)過加熱1050℃以上的高溫連鑄坯直接送往軋機軋制。該項技術(shù)具有節(jié)能、縮短生產(chǎn)周期、減少板坯存放倉庫面積等效果，集成了幾工序間的系統(tǒng)工程技術(shù)，需要多項技術(shù)的支撐，包括煉鋼、連鑄和熱軋三者統(tǒng)一的生產(chǎn)計劃管理，計算機進行實時控制；生產(chǎn)線設(shè)備具有較高的作業(yè)率；無缺陷高溫連鑄坯的生產(chǎn)；連鑄和熱軋均具有在線調(diào)寬的手段；熱軋實施“自由軋制計劃；連鑄和熱軋廠布置緊湊或采取保溫快速運輸；加熱爐采用多段快速步進梁，長行程裝入機及熱惰性小的陶瓷纖維耐火爐襯等，以適應(yīng)熱裝的需要；在線補熱和保溫措施，如連鑄和粗軋機間以及精軋機前設(shè)邊部加熱器，中間輥道設(shè)保溫罩等。熱裝軋制工藝在熱軋帶鋼軋機中已經(jīng)普遍采用，日本、韓國的熱軋帶鋼軋機熱裝比達到60%以上，最多可達80%，熱裝溫度達到600℃以上，我國近年來建設(shè)的1580、1750、1780、2250機組在設(shè)計大綱中都對熱裝軋制比例作出了要求。2、中間坯短行程控制和寬度自動控制立輥軋機的輥縫在軋制過程中不斷變化，使頭尾部失寬量減少，短行程法可減少切頭損失率，并顯著提高頭尾部的寬度精度。西馬克-德馬格公司新開發(fā)的無鐮刀彎軋制CFR(CAMBERFREEROLLING)技術(shù),通過粗軋機前的強力側(cè)導(dǎo)機構(gòu),增強的粗軋能力和液壓壓下以及自動化控制系統(tǒng)有效地防止了中間坯強力軋制后鐮刀彎的產(chǎn)生；全液壓的立輥機架具有良好的自動調(diào)寬AWC和短行程控制SSC功能,提高了中間坯寬度控制精度,改善了板坯的頭尾形狀,減少了頭尾切損。加大軋機主馬達功率和機架剛度，減少粗軋機架數(shù)，粗軋機1~2架即可與精軋機能力相適應(yīng)，過去武鋼1700mm軋機、寶鋼2050mm軋機均設(shè)有4架粗軋機；新建武鋼、馬鋼、邯鋼2250mm軋機均僅設(shè)有2架粗軋機，R1和R2均為四輥軋機,采用電動機械壓下和液壓壓下，R1的軋制力由30000~40000KN提高到45000KN,R2的軋制力達到50000KN,有利于增大壓下量,軋制較薄、厚度均勻的中間坯，且利于增加軋制工藝與精軋機組能力匹配的靈活性；首鋼、太鋼2250mm軋機、寶鋼集團一鋼公司1780mm軋機等僅設(shè)有1架粗軋機；粗軋機架數(shù)的減少可節(jié)約投資，減少設(shè)備維修量及勞動定員，效益明顯。3、中間坯保溫技術(shù)和邊部感應(yīng)加熱技術(shù)粗軋機出口處帶坯較長，為減少頭尾溫差，在延伸輥道增加保溫罩,改善了中間坯溫度的均勻性,減少了頭尾溫差，寶鋼2050MM、1580MM和鞍鋼1780MM軋機、邯鋼2250MM等均采用了保溫罩。而采用電感應(yīng)加熱器提高帶坯邊部溫度，是近十年來發(fā)展的新工藝，主要目的是改善鋼坯斷面溫度分布和金相組織，防止薄帶鋼和硅鋼、不銹鋼、高碳鋼等特殊品種的邊部裂紋，減少軋輥發(fā)生不均勻磨損的幾率。1套2×2000KW感應(yīng)加熱器對于坯溫為1000℃，厚度為40MM的帶坯，距邊部25MM處坯溫可升高45℃/分鐘。4、液壓下厚度控制（HAGC）和連續(xù)可變凸度CVC技術(shù)近幾年用西馬克－德馬格技術(shù)建設(shè)的熱連軋機都采用了液壓下厚度控制（HAGC）和連續(xù)可變凸度CVC技術(shù)，用三菱、日立技術(shù)建設(shè)的熱連軋機除采用HAGC厚度控制技術(shù)外，采用PC軋機（交叉角為0~1.5°）控制凸度，寶鋼1880mm軋機采用經(jīng)過改進的第三代PC軋機，其機構(gòu)維修方便，通過液壓缸平衡軸承座與機架窗口間的間隙使之有更好的動態(tài)穩(wěn)定性。這些措施可以使軋機得到厚度精確、凸度和平直度良好的帶鋼產(chǎn)品。5、熱連軋機層流冷卻裝置新建的熱連軋機層流冷卻線一般分為主冷區(qū)和精冷區(qū)，根據(jù)工藝模型可精確地控制帶鋼的冷卻強度和速率、冷卻的均勻性和卷取溫度，有的在主冷區(qū)前還設(shè)有強冷區(qū)，以增大冷卻速率。西馬克－德馬格公司還開發(fā)了邊部遮擋技術(shù)，在生產(chǎn)薄帶鋼（厚度小于1.8mm）時，在層流冷卻區(qū)有可控的帶鋼邊部遮擋裝置使之保溫，以降低帶鋼冷卻后的熱應(yīng)力，有效防止邊浪的發(fā)生。1、為了提高產(chǎn)量而不斷提高速度，加大卷重和主電機容量、增加軋機架數(shù)和軋輥尺寸、采用快速換輥及換剪刀裝置等。2、為了提高尺寸精度和板形精度而采用高度自動化和全面計算機綜合控制。采用各種液壓AGC系統(tǒng)控制技術(shù)，開發(fā)各種控制板形的新技術(shù)和新軋機，利用升速軋制和層流冷卻以控制鋼板溫度與性能。3、降低成本，提高經(jīng)濟效益，節(jié)約能耗和提高優(yōu)良品率成為當(dāng)前鋼材生產(chǎn)的關(guān)鍵問題，為此采用不少新工藝新技術(shù)。突出的是普遍采用連鑄坯及熱裝和直接軋制工藝、低溫加熱軋制、省去精軋活套裝置、熱卷箱和熱軋工藝潤滑等。4、高精度薄規(guī)格產(chǎn)品是發(fā)展趨勢之一。軋制產(chǎn)品尺寸精度提高會產(chǎn)生巨大效益，因此，高精度軋制技術(shù)將會成為21世紀(jì)鋼鐵工業(yè)發(fā)展的熱門技術(shù)。5、提高設(shè)備能力，增加軋制品種和規(guī)格。采用PC軋機和工作輥在線研磨(ORG)技術(shù)或采用CVC軋機．實現(xiàn)自由軋制(ScheduleFree)；采用板坯大寬度壓下，可用同一寬度連鑄坯生產(chǎn)不同寬度的帶卷；采用熱帶無頭軋制。6、發(fā)展中孕育的問題。雖然我國熱連軋帶鋼生產(chǎn)的產(chǎn)量和技術(shù)已有極大發(fā)展，但在發(fā)展中也存在一定問題，品種太少，集中于普鋼。而且對于原料厚度對產(chǎn)品質(zhì)量的影響的認(rèn)識還不夠，高附加值產(chǎn)品占產(chǎn)品總量的比例太低。本設(shè)計是年產(chǎn)280萬噸的熱軋板帶鋼車間工藝設(shè)計。產(chǎn)品規(guī)格為：（1.2~25.4）mm×（800~2130）mm。所用鋼種為：普碳鋼、低合金鋼、優(yōu)質(zhì)鋼。本設(shè)計課題是年產(chǎn)280萬噸的板帶鋼生產(chǎn)車間。這是一個大型的軋鋼車間，其投資大，消耗大，生產(chǎn)量大。板帶鋼是我國鋼鐵生產(chǎn)的主打產(chǎn)品，需求量很大。今后幾年市場需求仍然會有較大增長。另外帶鋼的延伸產(chǎn)品還有一定市場空間，如裝潢用的五金材料，發(fā)展十分快，不少五金產(chǎn)品出口到東南亞、歐美等國際市場，拉動了國的帶鋼生產(chǎn)。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(chǎn)車間的建立是可行的。帶鋼生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展至今已有80多年的歷史，現(xiàn)在已經(jīng)是第四代軋機，板形控制技術(shù)目前也已經(jīng)發(fā)展得較為成熟。在相關(guān)技術(shù)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(shù)改進上的投資，可以在建成時就采用目前最先進的技術(shù)，還可以借鑒其他車間的生產(chǎn)經(jīng)驗，少走一些彎路，一步到位。綜上所述，本設(shè)計的選題是有意義且可以實現(xiàn)的。第2章生產(chǎn)方案及大綱的制定2.1.1產(chǎn)品方案產(chǎn)品方案是進行車間設(shè)計、制定產(chǎn)品生產(chǎn)工藝過程、確定軋機組成或選擇各項設(shè)備的主要依據(jù)，包括車間擬生產(chǎn)的產(chǎn)品名稱、品種、規(guī)格幾年產(chǎn)量計劃。本車間依據(jù)設(shè)計任務(wù)書要求，經(jīng)過對同類廠的調(diào)查和統(tǒng)計分析，選取具有代表性的品種和規(guī)格作為典型產(chǎn)品。實際生產(chǎn)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)格和部性能的要求。因而，各類產(chǎn)品的分類、編制、牌號、化學(xué)成分、品種規(guī)格和尺寸公差、生產(chǎn)技術(shù)條件、機械性能、驗收規(guī)程、試驗及包裝方法、交貨狀態(tài)等，國家均有標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，如國標(biāo)、冶標(biāo)、企標(biāo)等，如果國家沒有標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，可由生產(chǎn)廠家和客戶商定。2.1.2編制方案的原則及方法1、國民經(jīng)濟發(fā)展對產(chǎn)品的要求，既考慮當(dāng)前的急需又要考慮將來發(fā)展的需要。2、產(chǎn)品的平衡，考慮全國各地的布局和配套加以平衡。3、建廠地區(qū)的條件、生產(chǎn)資源、自然條件、投資等可能性。4、考慮軋機生產(chǎn)能力的充分發(fā)揮，提高軋機的生產(chǎn)技術(shù)水平。2.1.3選擇計算產(chǎn)品車間擬生產(chǎn)的產(chǎn)品品種、規(guī)格及狀態(tài)組合起來可能有幾十種、數(shù)百種以上。但是，在設(shè)計中對每一種合金的每一種品種、規(guī)格及狀態(tài)進行詳細(xì)的工藝計算。為了減少設(shè)計工作量，加快進度，同時，又不影響整個設(shè)計質(zhì)量，從中選擇典型產(chǎn)品作為計算產(chǎn)品。選擇計算產(chǎn)品應(yīng)遵循以下原則：1、有代表性從擬生產(chǎn)的所有品種中選出幾種合金、品種、規(guī)格、狀態(tài)、產(chǎn)量和工藝特點等方面有代表性的產(chǎn)品作為計算產(chǎn)品。2、通過所有工序所選的所有計算產(chǎn)品要通過各工序，但不是說第一種計算產(chǎn)品都通過各工序，而是所有計算產(chǎn)品綜合起來看的。3、所選的計算產(chǎn)品要與實際現(xiàn)場生產(chǎn)產(chǎn)品接近。4、計算產(chǎn)品要留一定的調(diào)整余量，也就是說所選的計算產(chǎn)品要品種靈活，容易生產(chǎn)多種規(guī)格的產(chǎn)品2.2.1鋼種分布及生產(chǎn)能力表2-1鋼種分布及生產(chǎn)能力序號鋼種代表鋼號比例(％)年產(chǎn)量(萬t)1碳素結(jié)構(gòu)鋼Q195～Q23530842優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼08、08Al、10～4525703低合金結(jié)構(gòu)鋼Q345、Q390、Q420、Q4601336.44壓力容器用鋼20R、16MnR、20g、16Mng411.25高耐候性結(jié)構(gòu)鋼Q295GNHL、Q345GNHL、Q390GNH822.46特殊用途類IF、DP、MP、TRIP2056合計=SUM(ABOVE)1002802.2.2原料及產(chǎn)品規(guī)格原料規(guī)格：厚度：230mm，250mm寬度：900－2150mm長度：9000－11000mm，短尺坯4500－5300mm最大重量：40t熱軋商品鋼卷：帶鋼厚度：1.2~25.4mm帶鋼寬度：800~2130mm鋼卷徑：762mm鋼卷外徑：max.2150mm鋼卷質(zhì)量：max.40.0t單位寬度卷重：max.24kg/mm平整分卷鋼卷：平整鋼卷厚度：1.2~6.35mm寬度：800~2130mm分卷鋼卷厚度：1.2~12.7mm寬度：800~2130mm鋼卷徑：762mm鋼卷外徑：max.2150mm卷質(zhì)量：5~40t單位寬度卷質(zhì)量：max.24kg/mm橫切鋼板抗拉強度：max.800N/mm2屈服強度：max.680N/mm2鋼板厚度：5.0~25.4mm鋼板寬度：850~2100mm鋼板長度：2000~16000mm鋼板垛高：max.400mm鋼板垛質(zhì)量：max.10.0t供冷軋鋼卷帶鋼厚度：1.8~6.0mm帶鋼寬度：800~2130mm鋼卷徑：762mm鋼卷外徑：max.2150mm鋼卷質(zhì)量：max.40t單位寬度卷重：max.24kg/mm所謂生產(chǎn)方案是指為完成設(shè)計任務(wù)書中所規(guī)定的產(chǎn)品的生產(chǎn)任務(wù)而采取的生產(chǎn)方法。根據(jù)設(shè)計規(guī)模、產(chǎn)品的質(zhì)量及經(jīng)濟技術(shù)指標(biāo)的要求，考慮當(dāng)?shù)氐木唧w條件，找出合理的生產(chǎn)方案。2.3.1選擇生產(chǎn)方案依據(jù)確定生產(chǎn)方案時應(yīng)考慮以下幾點：1、金屬與合金的品種、規(guī)格、狀態(tài)及質(zhì)量要求。2、年產(chǎn)量的大小。產(chǎn)量不僅決定工藝過程的特點，同時也對設(shè)備選擇、鑄錠尺寸、產(chǎn)品規(guī)格有著直接的影響。3、投資、建設(shè)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。2.3.2制定生產(chǎn)方案根據(jù)上述依據(jù)，該車間為年產(chǎn)量為280萬噸的板帶車間，生產(chǎn)形式為熱軋，主要鋼種為碳素結(jié)構(gòu)鋼,優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼,低合金結(jié)構(gòu)鋼,船體用結(jié)構(gòu)鋼,高耐候性結(jié)構(gòu)鋼，采用粗軋和精軋兩個階段來完成不同的任務(wù)和要求。第3章設(shè)計方案本設(shè)計是設(shè)計一年產(chǎn)量為280萬噸的熱軋帶鋼車間，成品規(guī)格（1.2~25.4）mm×800~2130mm，結(jié)合國際國熱軋寬帶鋼生產(chǎn)線的情況，選擇常規(guī)熱連軋工藝。薄板坯連鑄連軋與常規(guī)熱連軋帶鋼比較：1、常規(guī)熱軋其流程一般為：板坯先進步進式加熱爐，然后經(jīng)過定寬機，開始粗軋，粗軋一般為兩個軋機可以其中一個可逆，也可以兩個都可逆。然后通過飛剪，除鱗后進行精軋，精軋一般為七機架，其后安裝三臺卷取機。2、薄板坯連鑄連軋工藝下面以CSP為例：先進行連鑄，然后進入輥底式加熱爐，除鱗之后可以進入精軋機，精軋機一般為六架，層流冷卻之后就可以卷曲了。短流程和常規(guī)熱軋最大的不同就是熱歷史的不同，前者從鋼水冶煉到板卷成品僅為2.5h左右，而后者時間要長得多。在傳統(tǒng)工藝中，鋼坯經(jīng)歷冷卻加熱兩次相變（γ到α和α到γ），原始的奧氏體組織有柱狀晶轉(zhuǎn)化為等軸的、細(xì)的、均勻的晶粒。但短流程沒有這一過程，而是采用結(jié)晶器快冷而后經(jīng)過二冷區(qū)緩冷，從而獲得比較細(xì)小的晶粒。在加熱方式上也有不同，常規(guī)熱軋一般采用步進梁式加熱爐，而短流程由于鑄坯溫度很高，頭尾溫度相差太大（軋制要求頭尾相差正負(fù)十度）所以采用均熱爐，主要是為了保持溫度均勻，而不是為了加熱。其次常規(guī)熱軋通過再結(jié)晶來細(xì)化奧氏體晶粒，但再加熱前的冷卻使部分合金元素隨碳化物氮化物析出，再次加熱只有有限的部分能溶解，損失了一部分可強化細(xì)晶的奧氏體晶粒。短流程由于采用快冷是的合金元素固溶在其中進行強化。(1)薄板坯連鑄連軋的優(yōu)點a工藝簡化、設(shè)備減少、生產(chǎn)線短，從而大幅度降低了基本建設(shè)投資，使得噸鋼投資下降19%~34%。b生產(chǎn)周期短。從冶煉鋼水至鋼卷送到運輸鏈，僅需約2h，從而減少了大量流動資金。c成材率提高約2%~3%，能耗降低約20%，從而降低了生產(chǎn)成本，使噸鋼成本降低。(2)薄板坯連鑄連軋的不足a短流程(薄板坯連鑄連軋)的產(chǎn)品圍比常規(guī)的窄。CSP原料的厚度不超過100mm,通常產(chǎn)品厚度最好在10mm以下。而常規(guī)軋制厚度可由1.2mm至25.4mm，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了短流程。bCSP生產(chǎn)的大部分是低附加值產(chǎn)品。常規(guī)軋制的連鑄速度比CSP低，提高了鋼水的質(zhì)量，可以生產(chǎn)出高附加值、高尖端的產(chǎn)品來。c短流程的產(chǎn)量低于常規(guī)軋制。由于連鑄速度的影響，短流程的產(chǎn)量一般遠(yuǎn)低于常規(guī)軋制。d短流程成本低。工藝流程緊湊、簡化、投資成本低、能源消耗低。e常規(guī)熱連軋帶鋼生產(chǎn)工藝，通常采用200~280mm厚的厚板坯，由冷坯或熱坯裝入板坯加熱爐中加熱，由粗軋和精軋軋制后出成品。f板坯厚度200mm以上，長度一般為4.5~9m（亦有達到12.5m），具有一定容量的板坯庫，有加熱爐區(qū)（一臺或多臺步進式加熱爐），具有粗軋區(qū)，后接精軋機組及地下卷取機（一臺到多臺）的生產(chǎn)線。g連鑄能力與連軋能力匹配上還不可能與常規(guī)工藝生產(chǎn)規(guī)模相比；在所生產(chǎn)的鋼種上和產(chǎn)品質(zhì)量上，還是常規(guī)略勝一籌；薄板坯連鑄連軋可以覆蓋大多數(shù)熱軋帶鋼的品種圍，但是一些高性能要求和高附加值的品種還不能生產(chǎn)，目前的薄板坯技術(shù)可以生產(chǎn)約70%的傳統(tǒng)熱帶可生產(chǎn)的鋼種。生產(chǎn)方案的選擇與設(shè)備的選擇密切相關(guān)。確定生產(chǎn)方案時應(yīng)考慮以下幾點：1、年產(chǎn)量的大小。產(chǎn)量不僅決定工藝過程的特點，同時也對設(shè)備選擇、鑄錠尺寸、產(chǎn)品規(guī)格有著直接的影響。2、投資、建設(shè)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。根據(jù)以上分析，再結(jié)合實際，本設(shè)計采用常規(guī)熱軋工藝。主要原因如下：1、生產(chǎn)規(guī)模：本設(shè)計鋼板帶材年產(chǎn)量為280萬噸，目前薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)量還難達到。2、產(chǎn)品定位：考慮到本設(shè)計車間的將來發(fā)展，以后需要生產(chǎn)的產(chǎn)品可能為轎車用板、高韌性管線鋼、造船和橋梁用高強度鋼等。產(chǎn)品品種較多，像轎車用板等表面質(zhì)量要求較高。目前薄板坯連鑄連軋工藝在表面質(zhì)量和品種上難以滿足，高質(zhì)量產(chǎn)品生產(chǎn)尚處于開發(fā)實驗階段，如汽車面板、超深沖鋼板和高表面要求的鋼板、鍍錫板的基板、高級別的高強韌管線鋼、奧氏體不銹鋼等。3、產(chǎn)品性能：常規(guī)熱連軋所用板坯常為200~300mm,而薄板坯連鑄連軋一般為50~100mm。軋制同樣規(guī)格產(chǎn)品時，常規(guī)熱連軋生產(chǎn)具有較高的壓縮比，這對產(chǎn)品性能的提高有利。鑒于以上原因，本設(shè)計采用常規(guī)熱連軋工藝常規(guī)熱連軋工藝根據(jù)粗軋機的布置形式，又可以分為全連軋工藝、3∕4連軋工藝、半連軋工藝幾種。本設(shè)計采用半連續(xù)式、雙機架粗軋機布置方案[1]。1、全連續(xù)式軋機：指軋件自始至終沒有逆向軋制道次。其粗軋機由5~6個機架組成，軋件沿一個方向連續(xù)軋制，每架軋制一道，采用交流電機傳動。雖然全連續(xù)式布置操作簡單，生產(chǎn)能力大，但是粗軋機架多，各機架間距離長，因而軋制線很長，廠房長度增加。同時軋制時間往往要比精軋機組的軋制時間少得多，亦即粗軋機的利用率不高。2、半連續(xù)式軋機：指粗軋機組各機架主要或全部為可逆式。粗軋機組由兩架軋機組成，既生產(chǎn)板卷，又生產(chǎn)中厚板。3、3/4連續(xù)式：粗軋機組1~2架可逆式軋機，數(shù)量由六架縮減為四架?？赡媸杰垯C可放在第二架，也可放在第一架。優(yōu)點：兼有全連續(xù)式粗軋機的優(yōu)點，克服了其缺點，與其相比有生產(chǎn)線短、占地少、設(shè)備少、投資省、對板坯厚度圍的適應(yīng)性好等優(yōu)點，且生產(chǎn)能力也不低，適應(yīng)于多品種的熱軋帶鋼的生產(chǎn)。缺點：可逆式機架的操作維修要復(fù)雜些，耗電量大。半連續(xù)式和3/4連續(xù)式一樣，不僅可以充分利用粗軋機、減少設(shè)備和廠房面積，降低投資，而且可以滿足年產(chǎn)量280萬噸的生產(chǎn)要求。圖3.1全連續(xù)式粗軋機的布置形式圖3.23/4連續(xù)式粗軋機的布置形式半連續(xù)式粗軋機常見的幾種布置形式如下：(1)由一架四輥可逆式軋機組成；(2)由一架二輥可逆式和一架四輥可逆式軋機組成；(3)由二架四輥可逆式軋機組成。圖3.3半連續(xù)式粗軋機的布置形式3.3.1粗軋機組設(shè)備選擇軋鋼機是完成金屬軋制變形的主要設(shè)備[26]，是代表車間生產(chǎn)技術(shù)水平、區(qū)別于其它車間類型的關(guān)鍵。因此，軋鋼車間選擇的是否合理對車間生產(chǎn)具有非常重要的作用。軋鋼機選擇的主要依據(jù)是：車間生產(chǎn)的鋼材的鋼種，成品品種和規(guī)格，生產(chǎn)規(guī)模的大小以及由此而確定的產(chǎn)品生產(chǎn)工藝過程。對軋鋼車間工藝設(shè)計而言，軋鋼機選擇的容是：確定軋機的結(jié)構(gòu)型式，確定其主要參數(shù)，選用軋機機架數(shù)即布置形式。在選擇軋鋼機時，一般要注意，考慮下列原則：1、在滿足產(chǎn)品方案的前提下，使軋機組成合理，布置緊湊；2、有較高的生產(chǎn)率和設(shè)備利用系數(shù)；3、保證獲得良好的產(chǎn)品，并考慮到生產(chǎn)新產(chǎn)品的可能；4、有利于軋機的機械化，自動化的實現(xiàn)，有助于工人的勞動條件改善；5、軋機結(jié)構(gòu)型式先進合理，制造容易，操作簡單，維修方便；6、備品備件更換容易，并利于實現(xiàn)備品備件的標(biāo)準(zhǔn)化；7、有良好的綜合經(jīng)濟技術(shù)指標(biāo)。目前，由于機械制造業(yè)的發(fā)展，軋鋼生產(chǎn)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(jīng)趨于系列化，標(biāo)準(zhǔn)化了。為我們選用軋機進行生產(chǎn)提供了方便的條件。本設(shè)計采用半連續(xù)式工藝。粗軋機組的水平軋機為雙機架，由兩架四輥可逆式粗軋機組成。根據(jù)本車間生產(chǎn)情況及現(xiàn)場實際狀況，粗軋階段選用兩臺帶立輥的四輥可逆式軋機。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。四輥可逆式粗軋機既可滿足板坯精度高的要求，又可保證足夠的壓下量及較好的板形。剛出加熱爐的板坯在粗軋機組前幾個道次的軋制，因溫度較高，有利于實現(xiàn)大的壓下量，這就需要軋輥具有較大的咬入角；后幾個道次的軋制，需要為精軋機輸送厚度均勻的中間坯。采用雙四輥可逆式粗軋機組的原因：采用二輥式的工作輥直徑大，具有大的咬入角，可實現(xiàn)大的壓下量。其配置上由于多一個機架，故要求板坯出爐溫度相對較高，裝備占地面積大；四輥式的工作輥直徑小，有利于帶坯的厚度控制，又因該配置中有支撐輥，減少了工作輥撓度,可軋制較薄的、厚度均勻的中間坯傳給精軋工序。兩架四輥可逆式粗軋機組（半連續(xù)式粗軋機組）的優(yōu)點：具有設(shè)備少,生產(chǎn)線短、占地面積小、投資省等特點與精軋機組的能力匹配較靈活，對多品種的生產(chǎn)也有利。3.3.2側(cè)壓設(shè)備的選擇立輥軋機與定寬壓力機比較：邊部凸出量大（俗稱狗骨形），水平軋制時易產(chǎn)生較大的魚尾；而側(cè)壓機邊部凸出量較小，水平軋制后產(chǎn)生的魚尾較小，甚至無，因此可減少切損，提高成材率。與立輥調(diào)寬相比，壓力機調(diào)寬具有明顯的優(yōu)越性，即：1、提高了熱軋帶鋼軋機的成材率。調(diào)寬壓力機有控制板坯頭尾形狀的功能，即使在很大的側(cè)壓下，板坯頭尾變形仍然比較均勻，故頭尾形狀得以優(yōu)化，減輕了頭尾部舌頭和魚尾，降低切損。與立輥軋制調(diào)寬相比，在相同的壓下量條件下，調(diào)寬壓力機的切頭損失大幅度減小，從而提高了成材率。2、調(diào)寬能力大?，F(xiàn)代化的調(diào)寬壓力機最大側(cè)壓量可達350mm，所以只需要幾種連鑄板坯規(guī)格即可滿足用戶需求，大大減輕了連鑄變寬的負(fù)擔(dān)，提高了連鑄機的生產(chǎn)率和連鑄坯質(zhì)量，同時也提高了板坯的熱裝率和熱裝溫度。3、提高了調(diào)寬效率。壓縮調(diào)寬時，板坯變形可深入到板坯中部，局部變形得到緩解，狗骨形因此得到減弱，所以板坯變形均勻性得到提高，從而減少了板坯在隨后平軋時的回展，可以獲得很好的調(diào)寬效率。4、提高了寬度精度。由于調(diào)寬時板坯寬度由壓力機錘頭能夠得到精確控制，所以可得到比立輥軋機更高的目標(biāo)寬度精度。綜合以上原因，此車間選用定寬壓力機。3.3.3精軋機組設(shè)備選擇精軋機組布置在粗軋機組中間輥道或熱卷箱的后面。它的設(shè)備主要包括切頭飛剪前輥道、切頭飛剪導(dǎo)板、切頭飛剪測速裝置、邊部加熱器、切頭飛剪及切頭收集裝置、精軋除磷箱、精軋前立輥軋機、精軋機、活套裝置、精軋機進出口導(dǎo)板、精軋機除塵裝置、精軋機換輥裝置等。1、精軋機選型目前世界上高精度軋機以PC軋機、HC軋機和CVC軋機應(yīng)用最多。(1)PC軋機PC軋機目前已成為當(dāng)前發(fā)展最快的板形控制技術(shù)，其工作原理是通過改變交叉角的大小改變軋輥的等效凸度來控制板形和凸度，它的主要優(yōu)點是[5]：a凸度控制圍大，精度高；b輥形曲線簡單，軋輥管理簡化；c輥頸強度不受限制，軋制能力得到提高（減少軋制道次）；dPC軋機和在線磨輥裝置配合使用，具有控制板凸度能力和局部高點，延長輥子使用周期。其缺點是：a結(jié)構(gòu)復(fù)雜，維修量大；b存在軸向力和無法避免軋輥磨損造成的局部高點。(2)HC軋機HC是英文HighControlMill的簡稱。該軋機輥系由上下對稱的三對輥組成，即工作輥、中間輥和支撐輥，其中中間輥可軸向移動，并配置液壓彎輥裝置，因此具有很強的板形控制能力。目前這種新型軋機已廣泛用于冷軋、熱軋及平整機生產(chǎn)中。(3)CVC軋機CVC軋機是由西馬克公司在日本HC軋機基礎(chǔ)上于1983年研制成功的一種新型軋機，是一種連續(xù)可變的凸度軋機。其工作輥（WR）磨成S型，上下兩根軋輥180o對稱擺放，以便形成對稱的輥縫，軋輥的相對竄動形成連續(xù)變化凸度（CVC），它的優(yōu)點是：a操作簡便；b機器結(jié)構(gòu)簡單，易改造；c換輥方便，完成一次換輥操作只需幾分鐘；d板凸度控制能力強，工作輥軸向移動±100mm，可調(diào)輥縫100~500μm，與彎輥裝置配合則有600μm；e應(yīng)用圍廣，CVC技術(shù)無論對于熱軋還是冷軋，也不論是軋制黑色或者有色極薄帶都非常實用。實際上CVC軋機的軋輥調(diào)整機構(gòu)可以稱為輥縫萬能調(diào)整機構(gòu)。CVC軋機的缺點是：a易蛇形；b軋輥形狀特殊，磨削困難。CVC軋機與PC軋機的比較(1)調(diào)節(jié)圍：PC軋機軋輥交叉角為1°時，軋輥凸度可達1000μm；CVC軋機工作輥軸向移動±100mm，可調(diào)輥凸度100~500μm，與彎輥裝置配合則有600μm。(2)調(diào)節(jié)機構(gòu)：PC軋機需要安裝角度調(diào)整和側(cè)推力支承兩套機構(gòu)，結(jié)構(gòu)復(fù)雜；CVC軋機的軋輥機構(gòu)相對簡單許多[14]。(3)軸向力：PC軋機軸向力很大，這亦是限制交叉角進一步加大的主要因素。PC軋機的軸向力最大可達軋制力的10%，為2000KN，而CVC軋機一般僅為200KN左右[14]。(4)彎輥力：PC軋機軋輥交叉，限制了彎輥力的加大，一般最大為800～1000KN，而CVC軋機彎輥力可以加大到1500KN甚至2000KN。另外，PC軋機軋輥交叉點與軋制寬度中心線重合難，軋件亦跑偏。當(dāng)然，CVC軋機亦有其缺點：譬如CVC軋輥曲線易被磨損破壞，輥間接觸應(yīng)力分布呈S形使支撐輥和工作輥磨損嚴(yán)重不均，降低了軋輥的壽命[15]。近幾年用西馬克—德馬克公司技術(shù)建設(shè)的熱連軋機都采用了CVCplus機型。CVCplus是在CVC技術(shù)上的改進，該技術(shù)與WRB技術(shù)相結(jié)合，可完成大圍的糾偏，有效地擴展了CVC系統(tǒng)對板形的調(diào)整能力，特別是半無頭軋制中需動態(tài)改變輥型凸度時，該系統(tǒng)可提高板帶凸度和實現(xiàn)最佳的軋件平直度。另外，CVCplus軋機可以實現(xiàn)帶負(fù)荷竄輥，并通過軋輥橫移策略提高軋輥壽命。圖3.4CVC軋機圖3.5HC軋機圖3.6PC軋機根據(jù)以上對比分析并參照馬鋼2250熱軋生產(chǎn)線，本設(shè)計中的精軋機組方案選用CVC軋機。2、精軋機布置為提高軋機生產(chǎn)能力，提高卷重，增大精軋機速度，滿足最大卷重的需要，精軋機組采用7機架布置。7個機架均配有彎輥裝置，均為全液壓壓下AGC。3、精軋機前立輥軋機F1E精軋機前立輥軋機附著在F1精軋機前面，他的主要功能是進一步控制帶鋼寬度。該軋機具有一定的控寬能力。該軋機上配有AWC的反饋功能，前饋功能。4、邊部加熱器邊部加熱器的功能是將中間帶坯的邊部溫度補償?shù)脚c中部溫度一致。帶坯在軋制過程中。邊部溫降大于中部溫降，溫差約100℃，邊部溫差大，在帶鋼橫斷面上晶粒組織不均勻，性能差異大，同時還將造成軋制中邊部裂紋和對軋輥嚴(yán)重的不均勻磨損。其功能是：將邊部溫度加熱補償?shù)脚c中部溫度一致。邊部25mm處可提高溫升50℃。邊部加熱器主要由中頻感應(yīng)頭和感應(yīng)頭位置設(shè)定裝置組成。邊部加熱器從其發(fā)展史上看,有U形和C形兩種結(jié)構(gòu)。C形加熱器以其在大間隙時仍具有高的熱效率和對中間坯板形的良好適應(yīng)性而得到廣泛應(yīng)用，此處選用電磁感應(yīng)加熱型邊部加熱器。這種加熱器的加熱溫度可以調(diào)節(jié)，適用于各種鋼種。5、切頭飛剪切頭飛剪位于粗軋機組出口側(cè)，精軋除磷箱前。它的功能是將進入精軋機的中間帶坯的低溫尾端和形狀不良的頭尾端切掉，以便帶坯順利通過精軋機組和輸出輥道，送到卷取機，防止穿帶過程中卡鋼和低溫頭尾在軋輥表面產(chǎn)生輥印。設(shè)置切頭飛剪的原因：(1)頭尾溫度比中間低，在精軋機組軋制時長使工作輥產(chǎn)生壓痕，使帶鋼卷表面產(chǎn)生輥印缺陷，影響質(zhì)量。(2)軋件易產(chǎn)生跑偏，造成卡鋼事故。(3)打滾困難，易造成散卷。定尺飛剪應(yīng)該保證良好的剪切質(zhì)量——定尺精確、切面整齊和較寬的定尺調(diào)節(jié)圍，同時還要有一定的剪切速度。為了滿足上述要求，飛剪的結(jié)構(gòu)和性能，在剪切過程中必須滿足下列要求：(1)剪刃的水平速度應(yīng)該等于或稍大于軋件的運動速度；(2)兩個剪刃應(yīng)具有最佳的剪刃間隙；(3)剪切過程中，剪刃最好作平面平移運動，即剪刃垂直于軋件的表面；(4)飛剪要按照一定的工作制度來工作，以保證定尺長度；(5)飛剪的運動構(gòu)件的加速度和質(zhì)量應(yīng)力求最小，以減小慣性力和動負(fù)荷。飛剪的類型很多，主要有圓盤式飛剪、雙滾筒式飛剪、曲柄連桿式飛剪，滾筒式飛剪，曲柄回轉(zhuǎn)杠杠式飛剪等。此處采用曲柄連桿式切頭剪。6、帶鋼冷卻裝置出精軋后要將帶鋼從800~900℃迅速冷卻到600℃左右。冷卻方式主要有壓力噴射冷卻、層流冷卻、超快冷卻和水幕冷卻。壓力噴射冷卻優(yōu)點：水冷為連續(xù)狀，沒有間斷現(xiàn)象，呈紊流狀態(tài)噴射到鋼板表面；可噴射到需要冷卻的部位；鋼板上下表面冷卻差別顯著。缺點：比冷卻特性很低；冷卻效率不高；水消耗量大，水的飛濺嚴(yán)重，冷卻不均勻；對水質(zhì)的要求較高，噴嘴容易堵塞，水的利用率較低。適用圍：適用于一般冷卻使用或因其穿透性好而適用于水氣膜較厚的環(huán)境。層流冷卻：從虹吸管吸取的無壓或低壓水經(jīng)冷卻管自由地落到帶材表面,沖破帶鋼表面的蒸汽膜,隨后緊貼帶鋼表面而不反濺，形成層流而帶走大量熱量的冷卻。優(yōu)點：此冷卻效率較高；水流呈層流狀態(tài)，可獲得很強的冷卻能力；鋼板的上下表面和縱向冷卻均勻。缺點：冷卻區(qū)距離長；極管之間有一定的距離，達不到橫向冷卻均勻；對水質(zhì)的要求較高，噴嘴容易堵塞；設(shè)備龐雜，維護量較大且難度高。適用圍：適用于強冷卻時，如熱軋板出口處。根據(jù)鋼種與帶鋼厚度的不同，層流冷卻方法主要分為：前段冷卻、后段冷卻、帶鋼頭、尾部不噴水三種。超快冷卻技術(shù)[23]：為了在軋制過程中實現(xiàn)短時、快速、準(zhǔn)確控溫，而常規(guī)的層流冷卻、氣霧式冷卻等技術(shù)，由于冷卻速度不高而難以滿足這個要求，因此促使人們開發(fā)出一種新型的冷卻系統(tǒng)—超快冷卻系統(tǒng)。超快冷卻系統(tǒng)具有以下特點：(1)冷卻速度足夠大，有超常規(guī)冷卻能力；(2)冷卻水與鋼板的熱交換更加充分有效；(3)冷卻水噴灑形式能滿足快速熱交換要求；(4)有新型的冷卻設(shè)備。水幕冷卻：從條狀縫隙噴嘴自由落下的呈連續(xù)穩(wěn)定、透明平滑的帷幕狀的水流沖破帶材表面的冷卻水層和蒸汽層與帶材直接接觸而帶走大量熱量的冷卻方式——亦稱水幕層流冷卻。優(yōu)點：此冷卻特性最高；水流呈層流狀態(tài)，冷卻速度快、冷卻區(qū)距離短、對水質(zhì)的要求不高、易維護。缺點：鋼板上下表面及整個冷卻區(qū)冷卻不均勻；可調(diào)節(jié)的冷卻速度圍較小。適用圍：不僅可用于板帶鋼輸出輥道上的冷卻，也可用于連軋機機架間的冷卻。雖然水幕冷卻具有較強的冷卻能力，但據(jù)克虜伯公司對三種冷卻方式實驗結(jié)果表明，水幕冷卻均勻性不及層流冷卻，所以目前許多廠家仍以層流冷卻方式為主。本設(shè)計也擬采用層流冷卻[6]。7、卷取機卷取機位于精軋機輸出輥道末端，由卷取機入口側(cè)導(dǎo)板、夾送輥、助卷輥、卷筒等設(shè)備組成。它的功能是將精軋機組這種的帶鋼以良好的卷形，緊緊地?zé)o擦傷的卷成鋼卷。卷取機是在高速且有較大沖擊力的非常惡劣的條件下進行運轉(zhuǎn)的設(shè)備，其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，故障率高。所以對卷取機的性能有特殊要求[7]：(1)卷取機剛度高，不易變形；(2)耐反復(fù)沖擊的高強度結(jié)構(gòu)；(3)保持高機械精度的結(jié)構(gòu)；(4)設(shè)備結(jié)構(gòu)應(yīng)利于檢修和維護；(5)發(fā)生故障率低的機械結(jié)構(gòu)。為了保證軋件在輸出輥道上能“拉直”運行，軋機、輥道、卷取速度需匹配；帶鋼頭部出精軋末架，未被卷取前，輥道速度超前10%~20%于末架軋機軋制速度；卷取過程中卷取速度應(yīng)與軋制速度同步；帶鋼尾部離開末架軋機后，輥道速度要滯后20%~40%于帶鋼速度。卷取機設(shè)置：帶鋼厚度不同，冷卻所需要的輸出輥道長度亦不同，因此出現(xiàn)幾種不同非卷取機設(shè)置方案。在距末架精軋機190m處裝置三臺卷取機，滿足高速和產(chǎn)量要求；對于厚度2.5～3mm以下的薄帶鋼，在60m近處再裝設(shè)2～3臺近距離卷取機；只在距精軋末架約120m處裝設(shè)三臺標(biāo)準(zhǔn)卷取機。地下式卷取機具有生產(chǎn)效率高，便于卷取寬且厚的帶鋼，卷曲速度快而且鋼卷密實，節(jié)省空間。此設(shè)計選用3架地下式卷取機去滿足生產(chǎn)要求在軋制之前，要將板坯進行加熱，其目的在于提高板坯的塑性，降低變形抗力及改善部組織和性能，以便于軋制加工。加熱爐主要型式有：推鋼式連續(xù)加熱爐，步進式連續(xù)加熱爐，滑軌式加熱爐。推鋼式連續(xù)加熱爐：靠推鋼機完成爐運料任務(wù)的連續(xù)加熱爐。料坯在爐底或在用水冷管支撐的滑軌上滑動，在后一種情況下可對料坯實行上下兩面加熱。爐底水管通常用隔熱材料包覆，以減少熱損失。為減小水冷滑軌造成的料坯下部的“黑印”，近年來采用了使料坯與水管之間具有隔熱作用的“熱滑軌”。有的小型連續(xù)加熱爐采用了由特殊陶質(zhì)材料制成的無水冷滑軌，支撐在由耐火材料砌筑的基墻上，這種爐子叫“無水冷爐”。步進式連續(xù)加熱爐：靠爐底或水冷金屬梁的上升、前進、下降、后退的動作把坯料一步一步地移送前進的連續(xù)加熱爐。爐子有固定爐底和步進爐底，或者有固定梁和步進梁。優(yōu)點：運料靈活，必要時可將爐料全部排出爐外；料坯在爐底或梁上有間隔地擺開，可較快地均勻加熱；完全消除了推鋼式爐的拱鋼和粘鋼故障，因而使?fàn)t的長度不受這些因素的限制。爐子生產(chǎn)能力大?？杉訜岣鞣N形狀尺寸的鋼坯。爐子長度不受推鋼比的限制。表面不會有劃痕，并且鋼坯的黑印也少，加熱質(zhì)量好?？梢詼?zhǔn)確計算和控制加熱時間，便于實現(xiàn)自動化。缺點是：(1)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、設(shè)備重量大、投資大、施工安裝要求嚴(yán)格。(2)當(dāng)爐溫過高時，爐氧化鐵皮會發(fā)生熔化并落在步進梁的縫隙處，容易造成堵塞，影響步進梁的工作?；壥郊訜釥t：表面易擦傷，易于翻爐，板坯尺寸和爐子長度受到限制，爐子排空困難，勞動條件差。綜合以上原因，此處選擇步進式連續(xù)加熱爐。第4章生產(chǎn)設(shè)備及參數(shù)—加熱爐裝出爐輥道與連鑄的出坯輥道相連接，可以采用冷裝、熱裝，預(yù)留直接軋制的可能性?！?座步進梁式加熱爐，每座加熱爐加熱能力350噸/小時，采用先進的數(shù)字化燃燒技術(shù)。通過時序脈沖燃燒實現(xiàn)數(shù)字化燃燒控制，使用寬火焰燒嘴加熱，優(yōu)化的水梁布置，帶有模糊邏輯控制的二級系統(tǒng)，用坯料長度方向上的溫度曲線用來控制火焰的長度，采用先進的步進爐汽化冷卻技術(shù)?！獑⑼Ｊ蕉▽挋C，能夠保證良好的板坯邊部垂直度，不產(chǎn)生魚尾形；減寬量最大350mm，強大的減寬能力有效減少了連鑄坯規(guī)格尺寸，提高連鑄生產(chǎn)效率，實現(xiàn)生產(chǎn)組織的靈活性。—兩機架四輥可逆粗軋機組，帶立輥。立輥軋機采用了短行程控制（SSC）及自動寬度控制（AWC），確保整個板帶長度方向上寬度公差?！叢考訜崞?，可以有效減小中間坯寬度方向溫差，防止邊裂?！角蓄^剪，采用最優(yōu)化剪切控制系統(tǒng)，提高成才率?！?機架精軋機，采用了厚度自動控制系統(tǒng)（AGC），可以得到精確的厚度公差；所有機架工作輥采用CVC＋及彎輥、竄輥控制系統(tǒng)，實現(xiàn)了板型及平直度的精確控制。F4-F7機架間采用力差活套，在軋制薄規(guī)格的帶鋼時可有效的防止邊浪及中浪的產(chǎn)生?！獛в袑恿骼鋮s系統(tǒng)的輸出輥道，預(yù)留強制冷卻功能，具備開發(fā)高強度鋼種所需的冷卻條件?！?個地下卷取機，具有踏步控制功能，防止帶鋼帶鋼頭部壓痕的產(chǎn)生?！鋫渌呐_工作輥磨床，兩臺萬能磨床，一臺剪刃磨床，引進德國赫克力斯公司設(shè)備。工程共配備28部天車，主軋跨配備120/30t×2臺，50/10t×1臺，45t×1臺磨輥間120/25t×1臺，60/25t×2臺，20t半門吊一臺加熱爐上料跨40t×1臺加熱爐跨20/5t×1臺主電室跨120/25t×1臺平整、橫切設(shè)備跨40/10t×1臺，60/10t×1臺平整、橫切成品跨45t×2臺，20＋20t×2臺，5＋5半門吊×1臺鋼卷庫跨45t×10臺4.2.1加熱爐型式： 步進梁式。數(shù)量： 3座（其中預(yù)留一座）加熱爐能力：350t/h.座（按標(biāo)準(zhǔn)板坯，全部冷裝考慮，標(biāo)準(zhǔn)板坯尺寸：230mm×10250mm）。加熱爐基本尺寸裝出料輥道中心線距離：62000mm兩座爐子中心線距：27000mm加熱爐砌體全長：56700mm加熱爐有效長度：54850mm加熱爐砌體寬度：12672mm煙囪高度： ～110m煙囪出口直徑： φ4.5m4.2.2粗軋區(qū)設(shè)備粗軋機區(qū)設(shè)備主要有粗軋除磷裝置、定寬壓力機、帶附著式立輥的四輥可逆式粗軋機E1/R1和E2/R2、保溫罩等。1、初級除鱗機作用:去除板坯表面氧化鐵皮位置:除鱗機位于除鱗機輥道上技術(shù)參數(shù)除鱗箱的長度約5600mm水壓噴嘴處的最大壓力180—190bar190bar時水消耗總量max710m3／h噴水寬度約2300mm集管數(shù)量上部2下部2噴嘴數(shù)量每個集管37個設(shè)計噴嘴扁平噴嘴除鱗箱罩裝有收集水槽集水槽集中在罩的上部鏈簾在出入口側(cè)、鋼制2、定寬壓力機（包括夾送輥）作用:對進入粗軋機的板坯進行減寬位置:定寬壓力機位于初級除鱗和粗軋機R1之間技術(shù)參數(shù)類型:定寬壓力機帶有壓具，壓具水平安裝，彼此對稱，對啟停式前進的板坯減寬。板坯最大重量42000Kg板坯最大厚度250mm板坯寬度1100-2180mm板坯長度4500-12000mm減寬0-350mm取決于鋼種、板坯寬度、鋼溫、板坯長度偏心距80mm最大壓力22000KN最大擠壓長度每次428mm沖壓頻率42次/分板坯最大前進速度300mm/s壓具調(diào)整速度最大44mm/s每個側(cè)面主傳動1×0-4400K0-600rpm壓具調(diào)整傳動2×0-440K0-950rmp齒輪速比i=14.45傳動軸類型重型十字頭萬向軸防翹輥：夾持力400KN（單個），尺寸φ800×340mm（共四個）前后夾送輥 ：φ520×2000mm（共四個）上輥采用冷，下輥外冷；下入口夾送輥經(jīng)一個正齒輪箱和萬向軸由電機驅(qū)動，上輥是惰輥；上下出口輥經(jīng)一個分配齒輪箱和萬向軸驅(qū)動，油濺潤滑；入口上輥和出口上下輥分別由2個液壓缸調(diào)整高度，帶位置傳感器；輥子直徑×長度：520×2000mm（上下輥）；上下夾送輥空過時開度：最大440mm；電機：入出口各1×0~192kw;轉(zhuǎn)速：0~173/415rpm;夾送輥速度：0~±2.2m/sec;3、立輥E1作用對坯料寬度方向進行軋制位置Rl之前技術(shù)參數(shù)型式 上驅(qū)動輥徑最大輥徑 1100mm是小輥徑 1000mm輥身長度 380mm最大機架載荷 6000kN第一道次最大減寬量 50mm軋制速度 0±2．2/5．1m/s輥頸軸承 錐形滾子軸承立輥平衡 液壓系統(tǒng)輥縫(開口度)最小 750mm最大 2250mm調(diào)整系統(tǒng) 液壓缸調(diào)整液壓寬度設(shè)定速度 60mm／s每側(cè)主傳動 額定功率 2×1100kw速度 190/430rpm速比 4.851機架輥 前后各一個 0~±5.2m/s 2-φ450X2250mm4、粗軋機Rl類型 4輥可逆軋機，雙電機驅(qū)動軋制力：最大45000kN軋輥速度：0-2.6/5.2m/s傳動軸類型 滑塊傳動軸工作輥徑 最大輥徑 1250mm最小輥徑 1125mm輥身長度 2250mm 支撐輥徑 最大直徑 1600mm最小直徑 1440mm輥身長度 2250mm工作輥軸承 四列錐形滾子軸承支撐輥軸承 摩根軸承電機功率：兩臺9900KW交流變頻電機壓下形式：機械壓下系統(tǒng)＋液壓輥縫設(shè)定系統(tǒng)5、立輥E2作用:對坯料寬度方向進行軋制位置:R2之前技術(shù)參數(shù)輥尺寸最大直徑1100mm最小直徑 1000mm輥身長度 380mm機架最大載荷 5500kN最大道次減寬量 50mm軋輥速度 0±2．8／6．4m／s輥頸軸承 圓錐滾子軸承輥平衡 液壓系統(tǒng)輥縫(開口度)最小 750mm最大 2250mm 調(diào)整系統(tǒng) 通過液壓缸液壓寬度設(shè)定速度 60mm／s每側(cè)(關(guān)閉／打開)主傳動 額定功率 2×1390kW速度 240／540rmp速比 4．851機架輥 前后各一個 0-±6.5m/s6、粗軋機R2作用：將坯料軋制成規(guī)定厚度的中間坯。位置：粗軋區(qū)，E2之后技術(shù)參數(shù)類型 4輥可逆軋機，雙電機驅(qū)動最大機架載荷 50000kN傳動軸類型 滑塊傳動軸工作輥徑 最大輥徑 1250mm最小輥徑 1125mm輥身長度 2250mm 支撐輥徑 最大直徑 1600mm最小直徑 1440mm輥身長度 2250mm工作輥軸承 四列錐形滾子軸承支撐輥軸承 摩根軸承機械壓下提升約 570mm最大速度 55m/s傳動 2個電機每個0-350kW0±950rpm液壓壓下 行程 最大50mm液壓壓力活塞側(cè) 小于280bar(軋制時)活塞桿側(cè) l00bar(工作輥更換時)主傳動電機額定功率 2×9900kW速度 0±60/l00rpm工作輥的最大線速度 0±3．927/6．5m/s機架除鱗 水壓 180-190bar噴嘴處集管的數(shù)目 2個上集管在進口和出口側(cè)，可以根據(jù)輥縫移動。最大流量 約165m3/h每個集管(在190bar的壓力下)喂鋼輥輥數(shù) 2類型 直接傳動輥尺寸 輥徑 500mm輥身長度 2250mm速度 0±6．5m／s7、延遲輥道作用：輸送坯料位置：位于粗軋機R2和精軋機之間技術(shù)參數(shù) 類型 單獨傳動輥道長度 86260