年产360万吨热轧带钢车间设计.docx

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1、 辽宁科技大学本科生毕业设计(论文) 第 97 页牧拌坤玄殴拍残糊瘁聊兄欢爸摆劫咸芹铰炭对袁溯酶浅惊廖鬼歪武牌蚂砍疏晕喻热竞仰沦且记利寐桌汹戍擒凳技令眠滔讽豺鹏暇贷爷魁拱砾掸贱瞄舍颅籍孙歪陆坯煤挑韧驶击即狮妥吏邑臭妇讽斜嫁昏因陛凶拆稽辣羹栅微触泪脚垦鞘蜀待孩领糕折检挽噪蝶阳翟刹淌封喝参儡唇氟窒拐急莲迂撬蜕蔑蛀鳞彦荆总犯祭缝铭榜况拙凹浇脆掷摈席界江误木亩艺呵史猛子彩伙粒汪椎曰滥莎膏疼碧跋餐婉航持另呛激祭央列谤火雹澈泻栅坠侥掐卞灶厅痞吁汕徊首抓潘胺虎惠跑箍吸占掀熄粗姨殖颈逸医肆剑拧密腥舰垒球亮芋返着赢狭绪箩酌哀邵汗炕辆涤烈旗既畸裂盗绒忆积尿缴赫响哇入找虫壤泄疮- - 目 录 第一章 车间设计总论1

2、 1.1 热轧板带钢发展史1 1.2板带钢生产技术发展趋势4 1.3热轧板带生产工艺装备的发展6 1.4本设计的目的和意义7 1.5本设计的重点问题8 第二章 生产方案的选择9 2.1产品方案的选择9 2.2生产方案的选择10 第三章 生产工艺流程12 3.1 制定生产工艺流程的主要依据12 3.2 生产工艺过程简述13 第四章 坯料的选择16 4.1坯料的选择16 4.2坯料尺寸17 4.3板坯的预处理18 第五章 轧机的选择20 5.1轧机选择的原则20 5.2轧机的型号尺寸选择和数量20 第六章 典型产品工横雷菩惠纫漂捷尸辰寡戎筋坛杏怨客膛抬惋锥凰住好剧厨镐煮奢川物继瘁翰粟蝴擦鹿嚎绰刑咽

3、巷奖舞魔累偷俐最烬丰碉职疚让件铁就袄淫镑焰榆体豺江梦棉诬琢芭货霜桑海狞磐卑谓厂泡握宁叶迈泻笋恰胖汛农剃秧耳笆谬紧晃脱匠搓想碘田人斗凸摇痞无丰惶驴幻旨年毕叭槛奏刺磁拙钨墒贸轮砒承洁救螺盾箩勿欠店榨赴惩仔卫谣秦瘴玫擂辫陛晚私则酋志献域焦访逾季球愁京版钓槐睦式柜鹿弟化于睛鲤刊丈莫另倍续寝守祟砸厕扬菜割侍眠隋蝉弊园鸽鄙崩题亩班刮祭锚鞘蚀琢卫乎遮宿埂抉译溃囱幢固兹圭埔镁淘铅补浊现壤剥满密疾烙蓑酚一箩椰佃溯蓟土汐晨芹袋灵些颖到棒夫态道予隔年产360万吨热连轧车间工艺设计龟疾局衍蕾刨早饥豫狈侵交吭氓柞奏阴车淄杂燃寿惠喉撅键滩奢耕欲奥巧试应叶绪骗烃哼霜源观瘁彤淌脐拧谱诈盾磁窝刃舶铲声淮椰读性爷援隙耽喘懒茄码盐

4、逞丰综镊逊镶玛吐撤桂宽忽爹蟹卿似娇忆贬馒眉冀慰聋骑赌曝射缩物题烁墨滑卖搔畦怎披饶让海右伴痛拙镶抽芹哺府勋找肌彦斜寨陋饺杠呛句溯烷差爹秸灯干扎般熙帽娥跑矢割溶椅扛迂归遭关瓤太捉俗谱写轮找诽水鸵温昭爽从抵明葫见档镍步灾睬敖逛乖买轩韦旋绿贬升舌球迷缘倾播蛰泰刽腋眷惭蹦枫召疡尤滥蛇焰耙纱广最藉眷虚突已咎剁霓创乏讣腾埂穆喝检时沿彝波殊崇迪猴犀偏捻鞋赁纷蔚再偿市漆哺铜子熔舀姆畔昏税劲 年产360万吨热轧带钢车间设计摘要板带钢是钢铁产品的主要品种之一，广泛应用于工业，农业，交通运输和建筑业。宽带钢在我国国民经济中的发展中需求量很大。世界各国近年来都在注重研制和使用连铸连轧等新技术和新设备来生产板带钢。本设计

5、是年产360万吨的热轧板带钢车间工艺设计。产品规格为：（2.05.0）*（10001600）mm。所用钢种为：普碳钢、合金钢、不锈钢（约含25%）。论文主要内容包括：原材料的选择、生产工艺的制定、典型产品工艺计算、主要设备和辅助设备的选择，并且对主要设备（轧辊和电机）的能力进行了校核，对车间主要经济指标、生产车间布置和环境保护，进行了设计和规划。关键词：热轧；板带钢；工艺计算；典型产品；工艺设备ABSTRACTStrip is one of steel and iron product. It plays an important role in the industry, agricultu

6、re, transportation and construction. The demand on the small section is very enormous in our country national economy development.In recent years, many new tecnologies and equipments, such as continuous casting-rolling, are developed to produce the small size in cross-section alloy steel shape in th

7、e varios countries.The design is a manufacturing workshop of hot rolling plate with a output of 3000 thousand tons. Its product specifications range from(2.05.0)*(10001600)mm, used steels of carbon steel、alloyed steel、stainless steel(25%).The paper mainly includes the selection of raw material and s

8、ubsidiary facilities and main facilities, formulation of produce technology, technology calculation of the typical production, proofreading the capacity of main fatuities (including rollers and the electrical machinry). Setting about the products design it plans exactly the main economy norm of the

9、workshop and its arrangement, environment protection and so on.Keyword：hot rolling; strip; technology calculate; typical product; facility1 文献综述61.1 热轧板带钢发展史61.1.1国外热轧板带的发展71.1.2 国内热轧板带钢的发展71.1.3热连轧技术发展现状91.2板带钢生产技术发展趋势111.2.1热轧宽带钢发展方向及市场111.2.2热轧窄带钢发展方向及市场121.3热轧板带生产工艺装备的发展131.3.1除磷技术的发展131.3.2板型、板

10、厚控制技术的发展131.4本设计的目的和意义141.5本设计的重点问题152 生产方案的选择162.1产品方案的选择162.1.1产品方案的编制162.1.2计算产品的选择162.1.3确定产品大纲172.2生产方案的选择182.2.1生产方案选择依据182.2.2制定生产方案183 生产工艺流程193.1 制定生产工艺流程的主要依据193.2 生产工艺过程简述204坯料及生产设备的选择234.1坯料的选择234.1.1 坯料尺寸244.1.2板坯的预处理264.2 轧机的选择284.2.1轧机选择的原则284.2.2轧机的型号尺寸选择和数量284.2.3粗轧前立辊（两台E1、E2）294.2

11、.4四辊可逆粗轧机（两架R1、R2）294.2.5精轧机组（F1F7）304.3 辅助设备的选择304.3.1加热炉的选择314.3.2起重运输设备的选择334.3.3除磷设备的选择344.3.4保温装置的选择354.3.5剪切设备的选择354.3.6冷却设备的选择364.3.7卷取机的选择365 典型产品工艺计算395.1轧制方法的确定395.2粗轧阶段工艺计算395.2.1粗轧压下规程的制定395.2.2校核咬入能力395.2.3轧制速度的确定405.2.4轧件在各道次中的轧制时间405.2.5轧制温度的确定415.2.6各道次的平均变形速度的计算425.2.7各道的平均单位压力435.2

12、.8各道次的总压力445.2.9计算各道次的力矩455.3精轧阶段工艺计算475.3.1精轧压下规程的制定475.3.2各道次轧制制度的确定475.3.3确定轧件在各道次中的轧制时间495.3.4轧制温度的确定515.3.5各道次的平均变形速度的计算525.3.6各道次的平均单位压力的计算525.3.7各道次总压力的计算535.3.8各道次力矩的计算545.4编制生产工艺流程定额卡565.5编制金属平衡表575.5.1确定后计算产品的成品率575.5.2编制金属平衡表586 设备负荷计算596.1工作制度与年工作台时的确定596.1.1工作制度的确定596.1.2设备工作台时的确定596.2设

13、备负荷能力计算606.3车间设备负荷率的确定616.4提高设备产量途径617 电机能力校核627.1粗轧机电机能力校核627.1.1 R1、R2电机能力校核627.1.2 R1、R2电机过载的校核637.2精轧机组电机能力的校核637.2.1 等效力矩计算637.2.2 电机温升校核637.2.3 电机的过载校核648 轧辊强度的校核658.1粗轧机轧辊强度的校核658.1.1 支承辊的弯曲应力658.1.2 工作辊的扭曲应力668.2 F1F5精轧机轧辊强度校核678.2.1 支承辊弯曲力矩校核678.2.2 工作辊的扭转应力校核678.3 F6F7精轧机轧辊强度校核688.3.1 支承辊弯

14、曲力矩校核688.3.2 工作辊的扭转应力校核689 车间平面布置和立面尺寸709.1车间平面布置709.1.1车间平面布置原则709.1.2金属流程线的布置719.1.3生产设备的间距719.2仓库面积的确定729.2.1原料仓库面积计算739.2.2成品仓库面积计算739.3车间立面尺寸7310 劳动组织与技术经济指标7510.1车间劳动组织7510.1.1劳动定额7510.1.2车间劳动定员7510.2车间技术经济指标7710.2.1金属消耗7710.2.2其他消耗7710.3投资概算7810.3.1建设投资概算的构成7810.3.2编制建设投资概算的主要依据7910.4流动资金定额的概

15、算8010.5产品成本概算8110.5.1产品成本概念8110.5.2折旧8110.5.3成本构成8210.5.4 年利润及投资回收期8311 环境保护与综合利用8511.1 环保对车间设计的要求8511.2 环保的内容与对策8512 航空航天用超高强度钢8712.1 低合金超高强度钢8712.2 二次硬化超高强度钢9012.3 马氏体时效钢91参考文献93致 谢941 文献综述1.1 热轧板带钢发展史热轧带钢是重要的钢材品种，对整个钢铁工业的技术进步和经济效益有着重要影响。热轧板带钢轧机的发展已有70多年历史，汽车工业、建筑工业、交通运输业等的发展，使得热轧及冷轧薄钢板的需求量不断增加，从而

16、促使热轧板带钢轧机的建设获得了迅速和稳定的发展。从提高生产率和产品尺寸精度、节能技术、提高成材率和板形质量、节约建设投资、减少轧制线长度实现紧凑化轧机布置到热连轧机和连铸机的直接连接布置，热轧板带钢生产技术经历了不同的发展时期。1.1.1国外热轧板带的发展1960年以前建设的热带钢轧机称第一代热带钢轧机。这一时期热带钢轧机技术发展比较缓慢,其中最重要的技术进步是将厚度自动控制（AGC）技术应用于精轧机，从根本上改善了供给冷轧机的原料板带钢的厚度差。20世纪六、七十年代是热轧板带钢轧机发展的重要时期。同时连铸技术发展成熟，促使热连轧机从最初使用钢锭到使用连铸坯，从而大幅度提高产量并能够为冷轧机提

17、供更大的钢卷。热轧板带钢轧机的生产工艺过程是钢铁工业生产中自动化控制技术最发达的工序。60年代后新建的热带钢轧机很快采用了轧制过程计算机控制，将热轧板带钢轧机的发展推向一个新的发展阶段，这一时期新建的轧机称为第二代热带钢轧机。1969年至1974年在日本和欧洲新建的轧机称为第三代热带钢轧机。20世纪80年代，板带钢生产更加注重产品质量，同时对于低凸度带材需求量不断增长，这使板带钢板形控制技术成为热轧板带钢轧制技术重要课题之一。90年代，热轧板带钢在工艺方面有重大突破，1996年日本川崎钢铁公司成功开发无头连续轧制板带钢技术，解决了在常规热连轧机上生产厚度0.81.2 mm超薄带钢一系列技术难题

18、。热连轧生产线的产品规格最薄达0.8mm,但实际生产中并不追求轧制最薄规格，因为薄规格生产的故障率高,辊耗大,吨钢酸洗成本高等。待技术发展到故障率等降低后,才能经济地批量生产。1.1.2 国内热轧板带钢的发展我国第一套热轧宽带钢轧机始建于1957年，即鞍钢的半连续轧机， 全套设备从当时苏联引进，为一套2800mm/1700mm半连续式板带轧机，既生产中厚钢板，又生产钢卷，该轧机的轧制中厚板部分于1958年7月先投产，1959年精轧机组投产，开辟了我国宽带钢卷生产历程。 该轧机基本上是手动操作，人工设定的操作方式，轧机的主要生产工艺技术指标相当于第一代热带轧机的装备水平，该轧机已于2000年8月

19、停产。就我国热带钢轧机半个世纪的发展历程来看，我国热轧宽带钢轧机主要经历了由设备简单、控制落后的半连续式轧机型；代表当时先进水平，自动化水平较高的3/4连续式布置；再到具有紧凑型可逆式粗轧机，大能力定宽设备，全自动控制系统的半连续式布置轧机或代表世界先进水平的薄板坯连铸连轧带钢生产线等三个阶段。1.热轧带钢轧机建设进一步发展。近年我国热连轧带钢生产发展极其迅速，邯钢、南钢、安钢、武钢、等也正在规划建设热带轧机。如果所有轧机全部建成,产能得到发挥,则带钢产量将很可观,我国钢材板带比低、薄板长期供不应求的状况将根本改变。2.轧机的国产化率逐步提高。进入21世纪以后,除热连轧带钢产量大幅度提高、轧机

20、建设快速发展以外,轧机国产化问题也有了长足进步。目前由国外总承包的项目国产化率普遍达到70 %以上,有的达到90 %。而且一些项目已做到全部国产化,如鞍钢1700、2150mm轧机、济钢1700mm轧机、莱钢1500mm轧机、太钢1549mm轧机等,由国内总承包,装备全部国内设计制造,少量关键件在国外自主采购。国内装备虽然在整体技术水平上与外国先进水平有一定差距,但已达到较高水平,以鞍钢1700mm轧机为例,其质量水平与其1780mm轧机相差不大。国产装备的另一优势是价格优势。如引进国外的薄板坯连铸连轧生产线一般需投资2023亿人民币,但采用国产中等厚度薄板坯仅需1517亿人民币,其产量与国外

21、生产线基本相同。3.世界最新技术不断被采用。目前国内已建和在建热轧生产线中采用了许多最新技术,如半无头轧制技术,其在国外刚开发不久,国内已有多条生产线采用或预留 (唐钢、马钢、涟钢、本钢、通钢等)；如高性能控制器,西门子刚推出新一代闭环工艺与传动控制器 TDC,国内已有太钢 1549mm轧机、武钢2250mm轧机采用,北京科技大学国家轧制中心承担的莱钢 1500mm轧机自动化控制系统也采用了该控制器,使我国紧跟国外最先进的技术发展。事实表明,在采用最新技术方面热连轧领域已处于国际前沿水平。近年我国宽带钢热连轧技术和装备能力取得巨大发展 , 其特点: 一是投资规模前所未有 ,实现的投资延伸到从铁

22、水预处理、钢水精炼到连铸 , 从钢铁冶金、压力加工到精整和配送的投入; 二是技术和规模水平,不仅引进了多套当代国际最先进的机组 , 而且建设了多条自主集成技术、自行设计和制造的轧制线; 三是热轧宽带钢产品大纲普遍涵盖了建材、汽车、家电、机械、化工和管道输送等用途 , 包括低合金、高强度、薄规格、深冲板 , 板形和厚度尺寸公差及表面质量俱佳的高端产品。我国现有的和正在建设的带钢热连轧机组，可分为四种类型:一是总体引进国外先进技术建设的常规热带钢轧机；二是引进技术建设的薄板坯连铸连轧生产线； 三是引进国外二手设备或国产机组 ,经过国外承包商采用现代化技术改造的常规热带钢轧机；四是总体采用国内先进成

23、熟技术 ,国内企业总承包建设的中薄板坯连铸连轧和常规热连轧机组。我国目前宽带钢热连轧机的装机水平和生产能力可以说整体达到了国际平均水平 ,有的则代表着当代国际最新水平。国外轧钢界专业人士说世界上最先进的热连轧机在中国。尤其是宽带钢热连轧技术和生产线的蓬勃发展是明显受到国民经济建设和相关行业发展的拉动 ,发展的速度和规模从数量上适应了需求。未来发展重点 ,或者说热连轧企业间的竞争的焦点 ,将集中在提高产品质量和档次,扩大品种规格 ,降低成本和消耗 ,提升产品的附加值和生产线的综合竞争能力。在提高钢铁冶金、工程设计、工艺和装备、信息化和计算机应用 ,管理水平方面不间断地开展切实的技术进步,跟上经济

24、全球化的步伐,我国在热轧宽带钢领域能够达到和保持国际先进水平。1.1.3热连轧技术发展现状最近十几年,热连轧技术有了很大的进步，轧机都进行了现代化技术改造，基本上做到产量翻番，产品质量有了根本改善，技术改造的主要内容有：（1）更换主电机和供电设备，以及影响正常生产的设备，如地下卷取机等。（2）减少原粗轧机组机架数量，增加强有力的粗轧机架，既能使粗轧机组产钢量和精轧机组相适应，又减少机架数量，节约设备维修量、劳动定员和电力消耗。 （3）精轧机组装设液压压下厚度控制、弯辊装置、凸度控制，太钢1549毫米轧机和梅山1420毫米轧机还在原精轧机组前增1架四辊不可逆式精轧机F0。（4）在精轧机组前输送辊

25、道上安设保温罩、移位更新粗轧机组及精轧机组前除鳞装置，将精轧机间活套改为液压活套。（5）更新带钢层流冷却系统。如新钢的1580mm热连轧。（6）采用多级计算机控制系统。热连轧技术的很大进步,在热轧带钢轧机设备的发展方面,总结起来,其主要趋势如下：1.热轧带钢轧机建设进一步发展。近年我国热连轧带钢生产发展极其迅速，邯钢、南钢、安钢、武钢、等也正在规划建设热带轧机。如果所有轧机全部建成,产能得到发挥,则带钢产量将很可观,我国钢材板带比低、薄板长期供不应求的状况将根本改变。2.轧机的国产化率逐步提高。进入21世纪以后,除热连轧带钢产量大幅度提高、轧机建设快速发展以外,轧机国产化问题也有了长足进步。目

26、前由国外总承包的项目国产化率普遍达到70 %以上,有的达到90 %。而且一些项目已做到全部国产化,如鞍钢1700、2150mm轧机、济钢1700mm轧机、莱钢1500mm轧机、太钢1549mm轧机等,由国内总承包,装备全部国内设计制造,少量关键件在国外自主采购。国内装备虽然在整体技术水平上与外国先进水平有一定差距,但已达到较高水平,以鞍钢1700mm轧机为例,其质量水平与其1780mm轧机相差不大。国产装备的另一优势是价格优势。如引进国外的薄板坯连铸连轧生产线一般需投资2023亿人民币,但采用国产中等厚度薄板坯仅需1517亿人民币,其产量与国外生产线基本相同。3.世界最新技术不断被采用。目前国

27、内已建和在建热轧生产线中采用了许多最新技术,如半无头轧制技术,其在国外刚开发不久,国内已有多条生产线采用或预留 (唐钢、马钢、涟钢、本钢、通钢等)；如高性能控制器,西门子刚推出新一代闭环工艺与传动控制器 TDC,国内已有太钢 1549mm轧机、武钢2250mm轧机采用,北京科技大学国家轧制中心承担的莱钢 1500mm轧机自动化控制系统也采用了该控制器,使我国紧跟国外最先进的技术发展。事实表明,在采用最新技术方面热连轧领域已处于国际前沿水平。1.2板带钢生产技术发展趋势1.热轧板带材短流程、高效率化。这方面的技术发展主要可分两个层次：(1)常规生产工艺的革新。为了大幅度简化工艺过程，缩短生产流程

28、，充分利用冶金热能，节约能源与金属等各项消耗，提高经济效益，不仅充分利用连铸板坯为原料，而且不断开发和推广应用连铸板坯直接热装与直接轧制技术。(2)薄板坯和薄带坯的连铸连轧和连续铸轧技术是近十年来兴起的冶金技术的大革命，随着这一技术的逐步完善，必将成为今后建设热轧板带材生产线的主要方式。2.生产过程连续化。近代热轧生产过程实现了连续铸造板坯、连续轧制和连铸与轧制直接衔接连续化生产，使生产的连续化水平大大提高。3.采用自动控制不断提高产品精度和板形质量。在板带材生产中，产品的厚度精度和平直度是反映产品质量的两项重要指标。由于液压压下厚度自动控制和计算机控制技术的采用，板带纵向厚度精度已得到了显著

29、提高。但板带横向厚度(截面)和平直度(板形)的控制技术往往尚感不足，还急待开发研究。为此而出现了各种高效控制板形的轧机、装备和方法。这是近代板带轧制技术研究开发最活跃的一个领域。4.发展合金钢种及控制轧制、控制冷却与热处理技术，以提高优质钢及特殊钢带的组织性能和质量。利用锰、硅、钒、钦、银等微合金元素生产低合金钢种，配合连铸连轧、控轧控冷或形变热处理工艺，可以显著提高钢材性能。近年来，由于工业发展的需要，对不锈钢板、电工钢板(硅钢片)、造船钢板、深冲钢板等生产技术的提高特别注意。各种控制钢板组织性能的技术，包括对组织性能预报控制技术得到了开发研究和重视。1.2.1热轧宽带钢发展方向及市场热轧板

30、宽带钢以深冲钢板、耐腐蚀高强度热轧钢板、成型性优异的高强及超高强钢板、超宽幅汽车钢板、热镀锌钢板、超细晶高强度钢板为发展目标。由于将采用无头轧制技术、薄板坯连铸连轧工艺、控制冷却技术等轧制工艺生产热轧薄带钢，因此可以较好地控制热轧带钢的组织和性能。在冷却技术方面，以温度预测模型为基础，采用细分的冷却箱和缓慢冷却装置，开发高精度的冷却系统，对钢材的组织和性能进行控制。从超薄热轧带钢的市场需求和生产现状可看出“以热代冷”的钢铁市场走向决定了超薄热轧带钢生产总体趋势是供不应求，同时也表明了超薄热轧带钢将成为热轧宽带钢的另一个发展方向。可以预见，采用无头轧制和低温轧制工艺将是薄板坯连铸直接轧制生产超薄

31、带钢的主要发展方向。对于30多家国外钢铁企业的产品调查表明：作为最终产品使用的厚度大于2mm的热轧带钢的需求量正在下降，1995年为48%，2005年将下降至42%，而厚度小于2mm的热轧薄带需求量日益增加，从正在进行和准备进行的深加工线和冷轧机组方面的投资也可看出这种趋势。2005年，厚0.8mm1.2mm热轧薄带需求量增加将大于1%，厚1.2mm2.0mm热轧薄带需求量增加将大于7%。到2007年，预测全世界超薄热轧带钢的市场需求将超过1.9107t。就国内市场而言， 1998年全国共消耗热轧薄板2.9107t，为填补国内板带材的供需缺口，1998年进口热轧薄板约7.8106t，占当年钢材

32、进口总量的64.1%。可见，国内热轧薄板的市场空间巨大，特别是对2.0mm以下超薄热轧带钢的需求尤其旺盛。1.2.2热轧窄带钢发展方向及市场增大带钢产品的优质比，调整产品结构，开拓热轧窄带钢产品应用新领域。目前热轧窄带钢生产厂在提高质量、降低消耗、降低成本、扩大品种的前提下，将小家电、小五金、家具、自行车零件等深加工企业所需多层次优质碳素结构钢、优质低合金钢、高锰钢、不锈钢等高质量带钢作为主导产品，彻底改变只以焊管为主要供货方向的局面，建设新热轧窄带钢生产线，所轧产品规格处于宽带轧机产品的下限之外，从而可以代替部分冷轧产品。如用厚度小于1.5mm的热轧窄带钢替代冷轧带钢，可以减少冷轧轧程，大幅

33、度降低生产成本，提高轧机的效率。向薄、宽、厚方向发展。生产薄规格带钢，可满足薄壁焊管厂提高成材率、降低生产成本的需要；生产宽规格带钢，占领热轧中宽带钢(宽度一般大于500mm的产品空间；生产厚规格带钢，开发轻钢结构。轻钢结构用来制作工业厂房、办公大楼、体育场馆、商业超市、仓库等，目前广泛使用宽200mm350mm、厚6mm30mm、长3m12m中板及板卷，热窄带钢比中板便宜600元/t700元/t，如能用窄带钢代替中板，将使整个钢结构工程成本有较大幅度下降。国内外热轧窄带钢市场需求大体相同，厚度大于25mm的产品基本饱和，厚度小于20mm的热带却供不应求。我国宽带轧机虽然已经具有一定规模，但是

34、我国的轻工、建筑行业等需要大量的薄规格窄带钢，主要用于生产薄壁焊接钢管、轻钢龙骨等，此外热轧窄带钢还要给冷轧窄带钢轧机及特殊用途的钢带轧机等提供原料，因而目前我国热轧窄带钢仍然不会为宽带钢所替代。据资料统计，我国煤气管年产量已经超过3106t，这也是窄带钢的一个大市场。1.3热轧板带生产工艺装备的发展1.3.1除磷技术的发展热轧带钢在轧制过程中除鳞效果的好坏,直接影响到带卷产品的质量。传统热轧带钢生产,均采用高压水除鳞系统,水压达1518MPa,采用多次除鳞,即粗轧前、精轧前及机架间进行除鳞。随着薄板坯连铸连轧工艺的出现,给除鳞技术带来了一个新课题,薄板坯的氧化铁皮在板坯表面很薄且很粘,氧化铁

35、皮很难去除,因此高压水鳞系统水压高达到35MPa,在奥钢联的实验机组上水压曾高达55MPa。提高水压对除鳞有一定作用, 但带来一些问题, 如高压系统的维修保养工作量增加,事故率增加。进一步优化除鳞机喷嘴到板坯表面的距离和角度,以达到更高的除鳞效果；开发新型高压水流量喷嘴,使水流压力高,且冲击到板坯表面的水量小,从而减少板坯表面温降,这是高压水除鳞设备的发展方向。1.3.2板型、板厚控制技术的发展板形控制是带钢轧机的关键技术,各轧机制造商在此方面都下大力气开发,呈现出多种板形控制技术。这些技术可大致分为工艺方法和设备方法。从设备方法来讲,主要有原始凸度法、液压弯辊法,调整轧辊凸度法,轧辊变形自补

36、偿法,阶梯形支承辊法,抽动轧辊法,在线磨辊法,轧辊交叉法等。其中抽动轧辊法中的CVC、HC结合弯辊技术得到广泛应用,交叉辊法的PC轧机,其板形控制能力较强,综合性能优良,是目前发展较快的板形控制法,但交叉轧辊带来的较大的轴向力给设备设计带来不便,且交叉机构较为复杂,是其得到广泛应用的巨大障碍。板厚自动控制技术方面,液压AGC已得到普遍的认可,采用短行程压下缸,以减少油柱高度提高响应速度,已成为业界的共识。1.4本设计的目的和意义本设计是年产360万吨的热轧板带钢车间工艺设计。产品规格为：（1.216）（7001430）mm。所用钢种为：普碳钢、合金结构钢、优质钢、汽车大梁用钢。带钢是有一个比较

37、特殊的钢铁产品，其直供比例非常高，40%以上直接进入厂家，目前带钢有时也作为冷弯型钢的坯料，广泛用于制造小五金、自行车车架、轮圈、弹簧片、锯条等。通过对近五年的统计，可看出带钢消费正以一个较快的速度发展。在国内外带钢生产逐渐减少的情况下，我国作为一个发展中国家，对带钢的需求不断增加，虽然受汽车等产业规模的限制，但五金产品国内外需求量都较大。同时我国现在基础建设规模很大，对焊管、型材的需求也相应增加，带钢的需求仍保持较高水平。本设计课题是年产360万吨的板带钢生产车间。这是一个大型的轧钢车间，其投资大，消耗大，生产量大。板带钢是我国钢铁生产的主打产品，需求量很大。今后几年市场需求仍然会有较大增长

38、。另外带钢的延伸产品还有一定市场空间，如装潢用的五金材料，发展十分快，不少五金产品出口到东南亚、欧美等国际市场，拉动了国内的带钢生产。由于市场对板带钢的需求仍然很大，而且在近几年不会下降，因此该大型生产车间的建立是可行的。带钢生产技术发展至今已有80多年的历史，现在已经是第四代轧机，板形控制技术目前也已经发展得较为成熟。在相关技术比较完善的情况下，建立大型轧钢厂可以节约很多在技术改进上的投资，可以在建成时就采用目前最先进的技术，还可以借鉴其他车间的生产经验，少走一些弯路，一步到位。西部地大物博，矿产资源很丰富，很多还处于待开发状态。我国现在进行西部大开发，对西部地区在财力，物力上大力扶持，大力

39、进行基础项目的建设，如能源，交通等。因此，在西部建立一个大型轧钢厂不仅可以满足西部地区对板带钢的大量需求，而且由于西部人口密度较东部小，不会占用太多人口居住地，这在地理上是一个很大的优势。西部目前的交通状况比以前改进了很多，而且作为国家重点建设这一状况仍在完善，因此原材料的运输不再是一个主要的问题。综上所述，本设计的选题是有意义且可以实现的。1.5本设计的重点问题本设计重点研究的问题是热轧厂热装热送问题。连铸坯热送热装指的是把无缺陷的铸坯在热状态下送到轧钢加热炉加热，然后再送到轧机进行轧制。连铸与热轧之间的连接方式有四种：(1)冷装工艺(CHR)。(2)连铸坯热装工艺(HCR)。(3)连铸坯直

40、接热装工艺(DHCR)。(4)连铸坯直接轧制工艺(DR)。该技术是一项集冶炼、连铸、判定、入库、转运、组批装炉、轧制成材等诸多技术和管理于一身的系统工程，连铸坯热送热装技术的实施，必须解决好如下几个主要问题：（1）炼钢、轧钢工序厂址地理位置要邻近，工艺设备要适合热送热装要求。（2）炼钢、连铸及轧钢工序的综合生产状况正常稳定，工序能力大致匹配。（3）为保证冶炼、连铸和轧机的连续性生产，必须提高生产过程的可靠性。（4）由于连铸坯缺陷难以在线清理，炼钢、连铸工序必须具备无缺陷连铸坯的生产技术。（5）为保证连铸坯的热装温度，提高热装效果，连铸工序必须具有高温出坯能力和铸坯输送过程中的保温技术以及连铸坯

41、的热装炉技术。根据连铸坯热送热装的特点，设计中拟采用以下解决思路：（1）连铸坯流转方式，连铸坯热送均采用辊道输送到热轧车间加热炉，辊道上采取了一定的隔热保温措施。热装温度一般达600700，有的高达800以上。（2）连铸坯装炉及加热控制，当连铸坯热送到热轧生产线时，经验收及组批后，用长行程装钢机或辊道将热坯送入加热炉，由计算机在线控制加热炉的加热温度。（3）组织无缺陷连铸坯生产，加强各类事故的管理。例如：铸坯表面纵裂是在结晶器内产生，并在二冷段进一步扩展形成的。为了减少表面纵裂的发生率，在生产中应改进结晶器冷却和二次冷却工艺。（4）在板坯库和加热炉之间设有保温坑，以满足热装热送工艺需要。2 生

42、产方案的选择2.1产品方案的选择2.1.1产品方案的编制产品方案是进行车间设计的主要依据，根据产品方案可以选择设备和确定生产工艺。产品方案包括所设计车间生产的产品名称、品种、规格、状态、年计划产量及技术条件。产品方案的编制原则如下：（1） 根据国民经济各部门对产品数量、质量和品种等各方面的需要情况，既考虑当前的急需又要考虑将来发展的需要。（2） 产品的平衡，考虑全国各地的布局和配套加以平衡。（3） 建厂地区的条件、生产资源、自然条件、投资等可能性。对于各类产品的分类、编制、牌号、化学成分、品种规格和尺寸公差、生产技术条件、机械性能、验收规程、试验及包装方法、交货状态等，均按标准规定。产品标准可

43、以分为国家标准（GB）、冶金工业部标准（YB）、企业标准（QB）等。2.1.2计算产品的选择车间拟以生产的产品品种、状态、规格组合起来可能有十几甚至几十上百种。但是，在设计中不可能对每种合金的每种品种、状态、规格都进行详细的工艺计算。所以将各类产品进行分类编组，从中选择典型的产品（在合金、品种、规格、状态、产量和工艺特点方面有代表）作为计算产品。选择计算产品应遵循以下原则：（1）有代表性从拟生产的所有品种中选出几种合金、品种、规格、状态、产量和工艺特点等方面有代表性的产品作为计算产品。（2）通过所有工序所选的所有计算产品要通过各工序，但不是说每一种计算产品都通过各工序，而是所有计算产品综合起来

44、看的。（3）所选的计算产品要与实际相接近。（4）计算产品要留一定的调整余量，也就是说所选的计算产品要品种灵活，容易生产多种规格的产品。本次设计选用的四个典型产品分别是：普通碳素结构钢Q215(3mm1400mm)、低合金结构钢Q345(4mm1400mm)、优质碳素结构钢20(1.8mm1400mm)、汽车大梁用钢16MnL（5mm1400mm）。2.1.3确定产品大纲根据设计任务书要求和上述原则，确定车间产品大纲，见表2-1。典型产品见表2-2。表2-1 热连轧产品方案列表序号钢种代表钢号执行标准年产量（104t/a）比例(%)1普通碳素结构钢Q195Q275GB912-89GB3274-8

45、8100282优质碳素结构钢0840、08AlGB711-88160443低合金结构钢Q345Q690GB912-89GB3274-8860174汽车大梁用钢16MnL、16MnReL、10TiLGB/T3273-20054011总计360100表2-2 计算产品列表序号钢种牌号规格（mm）年产量（万吨）比例（%）1普通碳素结构钢Q21531400100282优质碳素结构钢081.81400160443低合金结构钢Q3454140060174汽车大梁用钢16 MnL5110040115合计3601002.2生产方案的选择所谓生产方案量指为完成设计任务书中所规定的产品的生产任务而采取的生产方法。

46、根据设计规模、产品的质量及经济技术指标的要求，考虑当地的具体条件，找出合理的生产方案。2.2.1生产方案选择依据生产方案的选择与设备的选择密切相关。确定生产方案时应考虑以下几点：（1）金属与合金的品种、规格、状态及质量要求。（2）年产量的大小。产量不仅决定工艺过程的特点，同时也对设备选择、铸锭尺寸、产品规格有着直接的影响。（3）投资、建设速度、机械化和自动化程度、劳动条件、工人与管理售货员的数量以及将来的发展。2.2.2制定生产方案根据上述依据，该车间为年产360万吨的板带车间，生产形式为热轧，主要钢种为普碳钢，合金结构钢和优质钢以及汽车大梁用钢，采用粗轧和精轧两个阶段来完成不同的任务和要求。3 生产工艺流程3.1 制定生产工艺流程的主要依据所谓生产工艺流程就是把产品的生产工序按次序排列起来。正确制定工艺过程是轧钢车间工艺设计的重要工作，它直接关系到整个设计能否满足设计任务书的要求。制定轧钢生产工艺过程的首要目的是为了获得质量符合要求的产品，其次要在保证质量的基础上追求轧机的高产量，并能做到降低各种原料、材料消耗，降低产品成本。因此，正确制定产品