产100万吨1700冷轧车间设计.doc

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1、 学 号：HEBEI UNITED UNIVERSITY毕业设计说明书GRADUATE DESIGN 设计题目：年产100万吨1700冷轧车间设计学生姓名： 专业班级： 学 院： 冶金与能源学院指导教师： 2012年5月31日摘 要由于冷轧薄板具有很高的尺寸精度，表面质量和优良的综合性能，因此得到了越来越广泛的应用，成为国民经济中各生产建设领域所必须的材料，尤其是在家电板和汽车板的应用。本文结合唐钢冷轧薄板厂的相关资料，同时参考了多家现代冷轧厂的资料，设计了年产100万吨1700冷轧车间。设计内容包括选择轧机形式、确定布置形式、根据典型品种（厚度为1mm）进行压下规程设计和有关计算（力能参数计

2、算、轧辊强度验算和电机能力验算等）。选择辅助设备（包括镀锌、彩涂线等）。主设备采用了酸轧联合机组，退火炉选择罩式退火炉，轧机为板形调控灵敏CVC形式。本设计力图设计出能生产高档家电板和汽车板的冷轧薄板厂，所采用的设备都是经参考相关资料对比后选取的最佳设备，以保证产品的质量和生产的顺利进行，从而实现优质，高产，低消耗，环保的目标。关键词: 冷轧薄板；酸轧联合机组；冷轧工艺与设备；压下规程ABSTRACTAs cold rolling sheet has high dimensional accuracy, surface quality and excellent overall perform

3、ance,so it has been more widely used in all areas of production and constrcution,especially in the household appliances and motor vehicle plates.This article combines with the information of Tangsteel Cold Mill Plant.At the same time ,it refer to other modern cold mill plant.So I design an 1700 Cold

4、 Rolling Mill Plant with an annual output of 1 million tons.The component of design includes the choice of rolling mill forms,the arrangement of mills,according to the typical varieties(thickness of 1mm)to design the reduction of order and calculation(the parameters of force and energy,the strength

5、of roll and the capacity of electrical motor),the choice of auxiliary equipment(including galvanized line,color coating line).The main equipment uses the continuous picking line coupled to tandom mill.The annealing furnace chooses bell-type annealing furnace.The mills choose CVC rolls to control the

6、 shape of sheet.This article tries to design the Cold Mill Plant capables of producing high-grade household appliances and motor vehicle sheet.Meanwhile,the equipment compared with reference to relevant information and then choose the best equipment to ensure production quality and prodution proceed

7、 smoothly,thus achieving the target of excellent qualilty, low cost ,high productivity and environment protection.Keywords: cold rolling sheet，continuous pickling line coupled to tandom mill，cold rolling technology and equipment，reduction of order目录摘 要IABSTRACTI引 言11 文献综述11.1 冷轧薄钢板生产的发展史11.2 国内外冷轧薄板

8、的发展现状11.3 冷轧设备种类和特点11.3.1 轧机11.3.2 退火设备11.4 冷轧生产的发展方向12 建厂依据和产品大纲12.1 建厂依据12.2 制定产品大纲12.2.1 产量及钢种12.2.2 规格12.2.3 产品规格详细12.2.4 产品执行标准13 酸洗段设备与工艺13.1 酸洗机组的设备13.1.1 半连续式酸洗机组13.1.2 连续塔式酸洗机组13.1.3 连续卧式酸洗机组13.1.4 酸洗机组的选型13.2 酸洗机组的工艺13.2.1 入口段13.2.2 工艺（酸洗）段13.2.3 酸洗机组的基本数据参数14 轧钢机类型和布置形式比较选择14.1 连轧机形式选择14.

9、2 轧机的选择14.2.1 CVC轧机14.2.2 HC轧机14.2.3 VC轧机14.2.4 轧机选择15 压下规程设计15.1 确定压下规程15.1.1 原料尺寸15.1.2 各轧机压下量分配15.1.3 五机架连轧各架轧机的压下量分配15.2 确定轧机速度制度15.2.1 轧制速度的确定15.2.2 轧辊转速的确定15.2.3 加速度的选择16 力能参数的计算及空载辊缝的设定16.1 轧制压力的计算16.2 轧制力矩的确定16.2.1 轧制力矩的确定16.2.2 摩擦力矩的确定16.2.3 空转力矩的确定16.3 各机架空载辊缝值的设定17 电机能力验算18 轧辊强度校核18.1 确定工

10、作辊和支撑辊的各个重要尺寸18.2 轧辊强度的校核18.2.1 支撑辊强度校核18.2.2 工作辊的校核19 年产量的计算19.1 轧机小时产量19.2 轧机平均小时产量19.3 轧机年产量的计算110 辊型设计110.1 辊型设计概述110.2 轧辊辊型设计110.3 凸度计算111 金属及其它消耗111.1 金属消耗111.2 燃料消耗111.3 电能消耗111.4 轧辊消耗111.5 水的消耗111.6 蒸汽消耗111.7 氧气消耗111.8 压缩空气消耗111.9 润滑油消耗112 车间平面布置112.1 轧钢车间平面布置112.2 金属流程线的确定112.3 设备间距的确定112.4

11、 仓库面积的确定112.4.1 原料仓库面积计算112.4.2 成品仓库面积确定1总 结1参考文献1致 谢1引 言冷轧是在常温下，对合适的热轧退火带卷进行带张力的轧制压下过程。钢的冷轧于19世纪中叶始于德国，当时只能生产宽2025mm的冷轧带钢。必要性：当薄板、带材厚度小至一定厚度时，由于难以保证温度均匀，钢材热轧很难实现。钢材热轧过程中的温降和温度分布不均匀不能轧出头尾尺寸一致的带卷，并且随着钢板厚度比的增大，在无张力的热轧条件下，要保证良好的板形也非常困难。特别是在轧制厚度小而长度大的薄板带产品时，冷却上的差异引起的轧件首尾温差会使产品尺寸超出公差范围，性能出现显著差异。而且，热轧工艺技术

12、水平尚不能保证钢带表面在热轧过程中不被氧化。氧化铁皮造成的热轧表面质量不光洁，不能达到生产表面光洁程度要求较高的板带钢产品的技术要求。优势：冷轧产品具有表面光洁、尺寸精度高、生产过程没有降温，保证温度均匀的要求、容易实现轧制润滑等优点，因而在薄板带生产中广泛使用冷轧工艺。冷轧带钢产品的尺寸精度、板形、表面质量和性能都达到很高的要求。工艺：开卷酸洗切边轧制拆卷退火镀锌（锡、铝）来料要求：来料凸度、厚度、抗力符合要求。特点：冷轧过程没有再结晶软化，凸度严格按照比例凸度轧制，来料凸度不控制必然会产生残余应力出现瓢曲，轧制变形量7580%。常选五机架连轧或三机架可逆，单机架可逆产量过低。本文借鉴了当代

13、世界上先进的冷轧薄板生产厂的生产工艺，设计了年产100万吨1700冷轧薄板车间。由于本人水平有限，时间仓促，设计中肯定有很多不足之处，望老师给予批评指导。1 文献综述目前，我国国民经济飞速发展，取得了令人瞩目的成就，市场对冷轧钢板产品的需求很大。国外许多大钢铁企业花费巨资新建冷轧带钢厂，不断扩大品种范围。1.1 冷轧薄钢板生产的发展史国外的冷轧发展很早，始于19世纪中叶的德国，最初只能生产宽20-25mm的冷轧带钢1。美国与1859年制造建成了25mm冷轧机，1887年生产出宽150mm的低碳钢,宽的冷轧薄板是在热轧成卷带钢的基础上发展起来的2。美国早在1920年第一次成功的轧制出宽带钢，并很

14、快由单机不可逆轧制跨入单机可逆式轧制。1926年阿姆柯公司巴特勒工厂建成四机架冷连轧机。日本1938年在东洋钢板松下工厂安装了第一台可逆式冷轧机。1940年在新日铁建立了第一套四机架1420冷连轧机。1951年苏联建设了一套2030全连续五机架冷连轧机，年产250万吨3。我国发展较晚，开始于1960年，首先建立了1700mm单机可逆式冷轧机，以后陆续投产了1200mm单机可逆式冷轧机，MKWl400mm偏八辊轧机、1150mm二十辊冷轧机和1250mmHC单机可逆式冷轧机等。1978年以前,我国冷轧板带生产技术比较薄弱,仅鞍钢和太钢有几台单机架可逆轧机可以生产宽带钢,轧机不仅效率低,装备水平也

15、差,产量无法满足国民经济发展的需求,质量也无法与世界先进水平相抗衡4。1978年初,从原西德等国成套引进的1700mm冷轧设备(同时引进了一些专利技术)在武钢成功投产5。该机组可年产75万吨冷轧薄板、15万吨镀锌板卷、10万吨镀锡板卷。这套适用于冷轧工艺全过程的先进设备,无论从机械制造、电气传动、自动控制系统以及计算机、仪表、检测元件等都汇集了当时世界上的先进技术。从此,我国冷轧生产技术跨入了一个历史性飞跃发展的新时代。1988年建成了2030mm五机架全连续冷轧机。新建和筹建的百万吨级冷轧厂很多，生产设备技木水平已由只能生产低碳薄板而发展到能生产高碳钢、合金钢、高合金钢、不锈耐热冷轧薄板、镀

16、锌板、涂层钢板、塑料复合薄板和硅钢片等。冷轧薄板发展如此迅速的的主要原因是：1) 钢材热轧过程中的温降和温度分布不均匀给生产带来了难题。特别是在轧制厚度小而长度大的薄板带产品时，冷却上的差异引起的轧件首尾温差往往带使产品尺寸超出公差范围，性能出现显著差异。当厚度小到一定时，轧件在轧制过程中温降剧烈，以致根本不可能在轧制周期之内保持热轧所需的温度。2) 在对表面质量、板型、厚度公差要求较高的产品，热轧产品无法满足要求。目前热轧工艺技术水平尚不能使钢带表面在热轧过程中不被氧化，也不能完全避免由氧化铁皮造成的表面质量不量热轧不适于生产表面光洁程度要求较高的板带钢产品。另外，由于热轧生产先天性的缺陷，

17、热轧板板型、厚度公差无法与冷轧板相媲美。高级的汽车用钢、家电用钢，只能使用冷轧薄板。3) 冷轧薄板可以通过调节轧制和退火工艺，获得具有更多样的力学性能。即可生产高强度冷轧板，也可生产软、冲压性能很高的汽车面板，其具有性能好、品种多、用途广诸多优点，可以在比较广的范围内满足用户的要求。1.2 国内外冷轧薄板的发展现状武钢武钢股份投资83.7亿元建的2130mm冷轧机组，年产量215万吨，产品厚度0.2-0.5mm，最大宽度2080mm，最大强度800MPa，其产品用于以轿车板和家电板为代表的覆盖面极广的高档冷轧产品。鞍钢继1780mm冷轧机组投产后，鞍钢为配合新建的2150mm的热连轧机组，新建

18、1500 mm冷连轧和2130 mm冷连轧。首钢首钢股份总投资54.2亿元的冷轧薄板生产项目年产量可达150万吨，主要目标是汽车薄板。唐钢唐钢冷连轧生产线用于与现存的酸洗线联机。酸洗线与一套5机架冷连轧生产线联机能够生产出下游生产线所要求的产品（镀锌线以及其他的生产线）。在5架冷连轧机中，1-4 架轧机为4辊预留Smartcrown轧机，第5架轧机为6辊Smartcrown轧机。生产钢种：CQ:50%；DQ:40%；HSLA:10%。生产宽度为820-1650mm厚为0.3-2.0mm的产品。1.3 冷轧设备种类和特点1.3.1 轧机 冷轧机包括CVC轧机，HC轧机，PC轧机，VC轧机等。CV

19、C轧机是在HCW轧机的基础上研制成功的，CVC辊和弯辊装置配合使用可调辊缝达600微米。CVC精轧机组的配置一般是，前几个机架采用CVC辊主要控制凸度，后几个机架采用CVC辊主要控制平直度。CVC轧机板凸度控制能力强，轧机结构简单，易改造，能实现自由轧制，操作方便，投资较少。HC轧机的主要特点：具有大的刚度稳定性和很好的控制性同时可以显著提高带钢的平直度，可以减少板、带钢边部变薄及裂边部分的宽度，减少切边损失。1.3.2 退火设备退火方式主要有罩式退火和连续退火。罩式退火加热时间长，适用于深冲钢。但各部位的加热和冷却过程不同，带卷内部的组织性能有可能产生差异。采用全氢成分，改进循环系统和水冷措

20、施以及换热方式后，极大地提高了导热系数，缩短了加热时间，减少了带卷内外温差，节约了能源，也提高了产品的质量。但生产高强度钢，表面质量高的品种受到限制。连续退火工艺克服了分批退火生产周期长、占地大、人力多的不足，以其产量大、效率高、生产稳定得到了飞速发展。连续退火机组可以将表面清洗、退火、平整、分卷剪切等工序集于一身。产品沿纵向长度的力学性能更加一致、更加均匀。质量好，板形平直，金属收得率高;使生产周期从一周缩短至1-2天。尤其是与炼钢技术的结合，可以经济地生产出不同强度级别和深冲等级、表面质量要求的带钢，几乎能满足各行业的要求。1.4 冷轧生产的发展方向我国作为发展中国家，冷轧板带的生产必须加

21、快发展，才能满足经济建设的需要。冷轧生产技术正向大型化、集成化、高速化方向发展，而且在进一步地提高自动化和连续化水平。产量和生产率都有显著的提高，产品质量更趋完美。主要向如下几个方向发展和完善：1) 热轧生产技术的完善，使得某些薄规格热轧产品正在替代同规格的冷轧产品。薄带钢连铸的产业化将会为冷轧原料提供新的来源。高品质的冷轧成品尤其要注重前工序的生产，要有纯净度高、品质优良、性能均匀的原板才能轧出优质的冷轧产品。2) 新型高效的全自动焊机、大张力拉伸矫直机、故障率低的活套、带快速回转刀头的圆盘剪、先进的自动补酸系统，是现代化大型酸洗机组的成熟实例。3) 酸洗-轧机联合机组将取代其他机型，成为冷

22、轧机中的主力军。对于特殊钢、高强钢和极薄带，可逆轧机(尤其是双机架可逆轧机)辅以现代化的控制手段仍将扮演不可替代的角色。4) 全氢罩式退火和连续退火机组将优势互补，平分秋色。5) 涂镀层产品更注重专业化生产，注重清洁和环保，注重降低能耗，注重开发综合性能优良的新品种。6) 全数字化的交流变频传动技术将取代其他形式，使得控制过程更快速、更准确。新型激光测速仪和各种厚度、板形及平整度测量仪的应用，可使轧制成品的厚度精度达到1%以下，平整度小于1%。7) 要鼓励合资，合作引进资金、技术和管理，缩小和国外先进产品的差距。要坚持专业化生产，培养和创造自己的独特产品。要注重发展速度和产品结构、质量、效益的

23、统一，不能犹豫徘徊，也不能盲目冒进，一定要注重资源、环境、市场、技术、人才的有机统一。近年来，随着社会的发展和科学技术的进步，用户对冷轧高质量，高附加值，高技术难度的带钢产品的需求量显著增加，对钢铁产品质量、品种、性能的要求越来越高。钢铁领域的竞争，已从过去的价格为主转向以产品品质、服务为主，企业的技术水平、产品品种质量和延伸服务将成为竞争力强弱的决定因素。同时随着市场竞争的加剧，各冷轧带钢厂为了在市场竞争中居于有利地位，也迫切需要提高生产技术水平，减少原材料和能量消耗，改善经营管理，增强竞争能力。钢铁产品结构调整的一个主要方向是大力提高冷轧薄板的生产能力。在统一规划指导下，建设冷轧宽带钢机组

24、。改造和新建的冷轧机组，轧制性能好、品种多、用途广的高质量板材，特别生产汽车板、镀锌板、彩涂板。在今后的几年里，国内轻工，机械、建筑、造船、交通等各钢材使用较多的行业对钢材的价格、性能、质量，服务等提出了更高的要求，产品必须多品种，多规格，全系列提高产品附加值，降低运输优势在竞争中所占的比重，开拓市场，迎接市场的挑战。2 建厂依据和产品大纲2.1 建厂依据现代经济快速发展对钢材的需求大大增加，全球钢铁产量大幅提高，产量超过了10亿吨。2011年我国的钢产量超过的6.8亿吨，我国成为世界上最大的产钢国，但是仍然有很多钢材需要进口，尤其是薄规格冷、热轧板和热轧酸洗板占进口量的绝大部分。随着与钢铁工

25、业相关的其他工业如汽车、家电等行业的迅猛发展，将会进一步加大对钢材的需求，尤其是高品质的板材的需求更是巨大。本设计是年产100万吨的冷轧薄板厂，设计生产家电，汽车板，来满足国内的需求。厂址选在唐山，这里有丰富的电力资源，矿产资源丰富：唐山附近地区有丰富的铁矿资源，同时唐山靠近京唐港为进口铁矿石提供了便利。唐山本地的开滦煤矿，为其提供充足的煤燃料。临近有许多大型水库为其提供大量的工业用水。唐山地区地理位置优，自然气候条件适宜，经济比较发达，有很多与钢铁相配套的产业，重工业发达。同时，为了优化河北省钢铁的资源配置，有必要在唐山建设冷轧薄板厂从而带动整个地区的钢铁竞争力。近三十年来，冷轧薄板取得了很

26、大的进步，冷轧从上世纪20年代起在美国开始应用，30年代得到迅速发展，到40年代在世界范围内得到推广，而60、70年代冷轧生产及技术的发展更是达到突飞猛进的程度。冷轧薄板发展如此迅速的主要原因是2：1) 钢材在热轧过程中的温降和温度分布不均绐热轧薄带钢生产带来了难题，特别是在轧制厚度小而长度大的薄板带产品时，冷却上的差异引起的轧件首尾温差往往使产品尺寸严重超出公差范围，性能也出现显著差异。同时，从规格方面考虑，事实上存在着一个热轧厚度下限。70年代初期，日、法、意、原西德等国曾致力于用热连轧精轧机组增加8、9机架来生产1mm或0.8mm的薄带。但实践证明，不但温度不均，还无法解决高速薄带钢在辊

27、道上漂浮问题，因而从产品质量和经济性来说这是不可行的。现代热连轧机，目前设计可能轧出最小厚度为1.2mm，但实际生产中很少生产1.8mm或1.5mm以下的热轧板卷。而冷轧则不存在热轧温降与温度不均匀的弊病，可以得到厚度更薄、精度更高的冷轧带钢和冷轧薄板。2) 目前热轧工艺技术水平尚不能使钢板表面在热轧过程中不被氧化，也不能完全避免由氧化铁皮造成的表面质量不良。因此热轧不适于生产表面光洁程度要求较高的板带钢产品。热轧板表面粗糙度热轧状态为20m，酸洗后为25m。而冷轧板表面清洁光亮，并可根据不同用途制造不同表面粗糙度的钢板。冷轧板按表面粗糙度分为3种：一种是无光泽的钢板，其表面租糙度为310m，

28、一般适用于作冲压部件，并且当需涂喷刷漆时这种钢板附着性较强；第二种是光亮板，其表面粗糙度大于0.2m，这种钢板主要作为装饰镀铬用厚板等；第三种是压印花纹钢板，采用表面具有70120m凸凹的平整辊平整钢板，这种钢板由于仪表壳及家具装饰等。这样的表面质量热轧是无法满足的。3) 性能好、品种多、用途广。冷轧钢板的另一突出优点是性能好、品种多、用途广。通过一定的冷轧变形程度与冷轧后的热处理恰当的配合，可以在比较宽的范围内满足用户的要求。如汽车用薄板几乎全部须经冲压成型，这样深冲性能就成为薄板生产和使用的核心问题。冲压用钢的主要要求之一是具有占优势的有利织构111(100)。热轧薄板的塑性应变比仅可达到

29、0.80.95，而冷轧第一代沸腾钢汽车板为1.01.2，第二代08A1钢为1.41.8，而第三代冷轧汽车板为1.82.8，这是热轧无法达到的。由于上述原因，冷轧薄板的生产得以迅速发展，并且冷轧薄板有极广阔的用途。汽车制造、拖拉机制造、电气产品、机车车辆、造船、航空及火箭、精密仪表、民用建筑、工业厂房、家用电器、食品罐头以及一些耐久制品都需要大量的冷轧板带。出于这些工业的发展，对薄板质量要求越来越高，产量要求越来越大，对冷轧板带生产提出了更高的要求，故冷轧薄板的产量增长很快。2.2 制定产品大纲本设计任务是年产100万吨能生产高档家电板和汽车板的冷轧薄板厂，以多规格，多品种，高性能的产品特点来适

30、应变化的市场需求。冷轧产品分为冷轧板卷，热镀锌板卷，彩涂板卷三大类产品。设计之前首先制定产品大纲。产品大纲是设计任务书中的主要内容之一，是进行车间设计时制订产品生产工艺过程、确定轧机组成和选择各项设备的主要依据。产品大纲的编制原则3：1) 满足国民经济特别需要，根据市场信息解决某些短缺产品的供应和优先保证国民经济重要部门对钢材的需要。2) 考虑各类产品的平衡，尤其是地区之间产品的平衡。要正确处理长远与当前、局部与整体的关系。做到供求适应、品种平衡、产销对路、考虑轧机生产能力的充分利用和建厂地区产品的合理分工1。3) 考虑建厂地区资源的供应条件，物资和材料运输的情况。4) 要适应当前对外开放、对

31、内搞活的经济形势，力争做到产品结构和产品标准的现代化。2.2.1 产量及钢种100万吨/年,其中超CQ占10，DQ占80%，HSLA占10%。2.2.2 规格原料（热带卷）规格：带钢厚度： 2.06.0mm；带钢宽度： 8501650mm；钢卷内径： 760mm；钢卷外径： 最大2050mm；钢卷重量： 最大30t；单位质量： 最大18kg/mm；含碳量： 0%0.10%；年用量： 100万吨。2.2.3 产品规格详细表1 产品规格详年产量细分类宽度mm厚度mm550650650 750750850850950950115011501250125013501350总计产量/万 t比例%0.20

32、.41245315150.4-0.6235551051510100.6-0.82444333220250.8以上1232115050合计/ t5914161415918100100比例/%59141614159181002.2.4 产品执行标准产品质量标准执行GB, DIN, JIS, API等。3 酸洗段设备与工艺3.1 酸洗机组的设备从热轧工序来的带钢，由于在高温下生产，表面具有一层致密的氧化铁皮，若不将其清除干净，则势必影响冷轧带钢的生产。因此，在冷轧开始之前，必须将其表面的氧化铁皮完全清除干净。冷轧生产中，清除氧化铁皮的方式主要有硫酸酸洗和盐酸酸洗，通过酸液与氧化铁皮的反应来将其清除。

33、在20世纪60年代以前，带钢酸洗主要采用硫酸酸洗方式。1959年奥地利的鲁兹纳公司发明了钢带塔式盐酸酸洗机组，并且解决了盐酸废液的再生回收问题，从此盐酸酸洗机组风靡世界。目前冷轧生产线主要采用的连续式酸洗设备主要有半连续式酸洗机组、连续塔式酸洗机组和连续卧式酸洗机组三种。3.1.1 半连续式酸洗机组半连续式酸洗机组也称推拉式酸洗机组。它的工艺操作过程是:钢卷经过开卷后，随之进入矫直机矫直带钢，以保证带钢顺利通过机组，被矫直的带钢经酸洗除去表面的氧化铁皮，随后进入清洗槽，去除残酸，再经热风烘干装置将其表面烘干，最后经过切边、切头尾后卷取成卷。同连续式酸洗机组相比，半连续式酸洗机组由于没有头部的剪

34、切机、拉矫机、焊机、活套车等设备，输送辊道和拉料辊的数目也比连续式酸洗机组少得多，机组设备最少，并且由于设备少而大大缩短了生产线的长度，减少了占地面积，因此造价最低。由于具有这些特点，推拉式酸洗机组目前还具有一定的生命力，在工厂设计生产能力不大时，可以考虑采用这种工艺技术。3.1.2 连续塔式酸洗机组连续塔式酸洗机组，就是带钢连续在立式的塔中进行时，将热盐酸溶液喷射到带钢表面，以除去带钢表面氧化铁皮的酸洗方法。带钢在塔内由下而上，然后再由上而下运行一个来回，或几个来回，形成所谓的单套或多套连续塔式酸洗。塔式酸洗机组的头部设备和尾部设备的组成和参数，一般与卧式酸洗机组没有什么区别。在机组中部有酸

35、洗段，清洗段和干燥段。酸洗段有单套塔，双套塔和多套塔等形式。塔式连续酸洗机组也有一系列的缺点，其一是中部有一个高高的酸洗塔，桥式吊车无法通过，使中部的一些设备和塔本身维修不太方便，这样就增加了停车检修的时间；其二，塔内带钢的对中比较复杂，尤其是有镰刀弯的带钢，而且塔越高对镰刀弯的要求也越高；其三，带钢在塔内断带时，重新穿带比较困难；其四，带钢在较高的塔内运行时，往往会产生较大的摆动，有时还会打坏喷酸的喷嘴。3.1.3 连续卧式酸洗机组目前在实际生产应用中，连续卧式酸洗机组应用的最为广泛。连续卧式盐酸酸洗机组随着冷轧技术的发展，其工艺技术也在不断的提高。至目前，其工艺技术的发展可分为三代:第一代

36、为深槽式，第二代为浅槽式，第三代为紊流式。紊流式酸洗工艺，由于酸洗槽结构的改进，增加酸液循环次数，分槽浓度控制，所以酸洗温度稳定，酸液与带钢表面氧化铁皮间的化学反应速度快且稳定，从而提高了酸洗速度，缩短了酸洗时间(比常规浅槽酸洗缩短25% ，酸耗降低60% ) ，提高了酸洗质量。浅槽紊流酸洗工艺和设备主要有如下特点4:1) 能严格保证槽中的酸液浓度差。酸洗槽是串列布置，但酸液在酸洗槽之间不能溢流通过，而是严格地分开，这种结构上的差异，能严格保证槽中的酸液浓度差，提高酸洗质量。2) 配置有再循环罐，提高了机组效率。由于每个酸洗槽都备有一个再循环罐，浅槽酸洗机组在停机期间，酸液浓度与温度也均不会发

37、生变化，它给处理事故带来极大的方便，减少了辅助时间、避免钢带的过酸洗、保证了机组的高效率，提高了机组的产量。3) 浅槽的酸洗方式提高了酸洗速度。由于酸槽的深度浅，带钢在槽内基本上是沿着槽向前运行，取消了深槽内那种带垂直度调节控制的装置。当带钢高速由前往后运行时，因酸槽浅，酸液剧烈的搅动产生了紊流效应，使酸液与带钢之间能得到充分的热交换，缩短了酸洗时间，提高了酸洗带钢速度。4) 采用过程计算机，进行最优化控制。酸洗机组计算机可从酸液浓度和酸液温度两个方面对生产的全过程进行控制，从而保证了机组的高效率和高质量。当生产规格、品种发生变化时，计算机系统能够在较短的时间内能改变工艺段的浓度和温度，以适应

38、生产的需要，达到最佳的酸洗效果，生产出合格的酸洗产品。3.1.4 酸洗机组的选型酸洗机组形式的选择，要根据具体的条件来确定。当机组生产的带钢品种较多，而生产能力不太大时，建议选择推拉式酸洗较好，因为推拉式酸洗机组设备费用较低，造价便宜，占地面积小，操作简化，在热轧带钢卷重量为15-20吨时，年产可望达到50-60万吨。当要求机组年产达到100-200万吨时，那么最佳选择是连续卧式酸洗机组。本设计选择的是连续式盐酸浅槽紊流酸洗机组。3.2 酸洗机组的工艺概括地说，本设计为3段式连续酸洗生产线，具有备用漂洗槽和5段式漂洗，装备有1台激光焊机、1台破鳞机、1台转塔式切边剪、1台整机、1台涂油机、和3

39、个用于连续操作的活套。出口段活套设计成可以配置1台卷取机的活套能力，并预留出增上连轧机组而增大出口活套储存能力的空间。中间活套设计成具有更换平整机工作辊而酸洗段不需停车、仅降速；在将来，当切边剪转动时，不需酸洗段停车的储存能力。这种配置，在卷取机卸卷时，带钢不会停在平整机内，因此会避免因平整机停车而在带钢上造成压痕。在这种概念下，可在低的操作和维修费的同时取得优化的公差。通过安装一套自动快速换辊系统可大幅度地减少平整机停车时间，从而提高效率。除上述的以外，该生产线的发展有一个优化的方案，通过增设一组在线的连轧机组工厂可得到进一步的提高，该生产线安装有激光焊机，其焊接焊缝具有轧制性。中间活套已经

40、具有增上连轧机组的正确尺寸，出口活套也有增加储量的空间。3.2.1 入口段从步进梁开始包括开卷机、激光焊机、入口活套等一直到破鳞机前（不包括破鳞机）为入口段。钢卷在生产线入口侧装载到步进梁上。入口操作人员验证输入的钢卷。步进梁的最后一个位置为一个鞍架辊，在这个位置上操作人员去除钢卷的捆扎带。在鞍架辊后有两个测量站，测量钢卷的宽度和外径是为了自动地将钢卷装到开卷机上，并在开卷机上和鞍架辊上对中钢卷。入口段配置有2台开卷机。与传统的具有处理器的方案相比，这个方案具有下列的优点：1) 钢卷头部准备和尾部超厚的部分切除根据预示进行。这种方法入口循环时间短、活套长度减少、所需空间减少、投资费用（与生产线

41、长度有关的）降低。替代为要求有处理钢卷头部的准备站的处理器方案，就表示焊接前的尾部剪切必须在线进行，其结果为入口循环时间加长。2) 配置2台开卷机确保了生产线的高效率，实际上当一条开卷线上的设备出现故障时，使用另一条开卷线即使速度降慢也能继续生产。替代为配置处理器的方案，如果入口段出现故障，生产线必须停下来，只有在故障排除后才能再开始生产。3) 在一条生产线上配置2台开卷机进行开卷，头部穿带至剪，根据预示切除超厚的部分：在这些操作期间如果出现故障，操作人员有时间修理它，而不用生产线停车，或者降低酸洗段的速度。处理器的配置方案就不这么灵活，在穿带和剪切阶段出现任何故障就表示入口循环时间的增加。4

42、) 处理器的配置方案入口段所需的设备数量比2台卷取机方案所需的要少。但是第一种方案的机械复杂，因此两个方案的投资费用相当。生产线运行期间的优势明显地处在2台卷取机方案的一边。当前一钢卷由第一台开卷机打开和处理时，下一个钢卷就被装到了第二台的开卷机上。带钢穿过矫平机到达剪处进行头部准备。带钢向上穿至转向夹送辊，在这里两条开卷线汇合到一起。当前一卷完了时，在剪处切掉超厚的带钢，开始焊接连接钢卷。焊接循环期间在剪处切除刚刚完了的钢卷的尾部。3.2.2 工艺（酸洗）段从破鳞机开始包括酸洗、漂洗、中间活套等一直到平整机前（不包括平整机）为工艺段。1) 酸洗段用于去除热轧钢材的氧化铁皮。利用了高速Turb

43、oflo酸洗技术，主要原因是该技术中只有带钢的速度才能影响酸液的动力能（紊流度）。每个酸洗槽都分成几个紊流单元，利用带钢的速度带起紊流并确保从酸槽入口到出口的酸洗均匀性。高的带钢速度会产生高的紊流程度达到最大的酸洗反应。低的带钢速度将自动地降低酸液紊流程度和酸洗反应。高速Turboflo酸洗系统具有下列优点： Turboflo能够以高达400m/min的速度酸洗薄规格的带钢，无需维修。因为这个系统为浅槽，酸洗线从头至尾笔直。其它系统，带钢将在酸液上方运行；Turboflo提供了最短的酸洗系统，满足用户酸洗线的建设要求；因为酸洗槽内酸液量少，在任何状态下整个酸槽能快速排空；由于没有悬垂度控制张力

44、的要求，整个酸洗段可采用高张力，从而获得较好的带钢运行轨迹，减少总的电力要求；Turboflo具有很好的热力效果可保持新鲜热酸液始终与带钢表面接触；Turboflo配置了从酸槽到酸槽的隔离设施；独一无二的槽盖设计消除了由于高速度造成奔向酸槽出口的酸液涌浪；特殊的槽盖设计可以捕获由于高的带钢速度造成的酸液涌浪，再循环这些酸液增强紊流度。这使得采用高的带钢酸洗速度和形成高的酸液紊流度成为了可能；Turboflo消除了由于高速度操作而产生的酸液大涌浪。其结果是挤干辊处没有了高的液体压力，从而挤干辊的密封可大大简化，维修量可大幅度地减少。酸洗效果可通过自动化和顺从每个酸洗槽出、入口所提供的酸液动力而进

45、行适宜的预定进行控制。同时酸液温度可提高或降低，例如由于酸液产生的动力能过高或者状态欠佳降低温度可以起到补偿作用。2) 漂洗段该漂洗段由下列部分组成：最后一个酸洗槽和漂洗段间的一个预漂洗单元和5段式梯流漂洗槽。具有漂洗效率高，水消耗最少，操作环境良好的优点。漂洗在漂洗水梯流流量达到700升/小时的状态下可生产出带钢表面盐酸离子浓度小于1.5mg/m2的产品。4个梯流漂洗段设计为高压漂洗，以保证带钢上固体附着物，例如铁颗粒、碳、碳化物等少于50mg/m2。另外，我们在漂洗段的上游设计了喷射梁，将每小时2500升的水喷射到带钢上，以便减少进入漂洗段的FeCL2的量。3) 出口段从平整机开始包括出口

46、活套、月牙剪、切边剪、一直到轧机入口处为出口段。在中间活套后和平整机前布置一台张力辊，将带钢张力提高到平整张力。一台平整机来适当地改善带钢表面状况、平直度和机械性能。在出口张力辊后，带钢通过一个水平式检查台，在这里目测带钢的表面，检查缺陷。3.2.3 酸洗机组的基本数据参数1） 基本技术数据：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；穿带速度60m/min；加速度1m/s2；减速度-正常停车1.5 m/s2；减速度-快速停车2.0 m/s2；入口活套工作能力632m；入口活套最大能力646m；入口活套层数4；中间活套工作能力308m；中间活套最大能力330m；中间活套层数4；出口活套工作能力250m；出口活套最大能力270m；出口活套层数4；入口段最大停车时间120s；出口段最大停车时间100s。2） 酸洗段：酸洗槽3个；酸洗槽长度34m。3） 在酸槽酸中最大停留时间：无缓蚀剂约2min；有缓蚀剂约8min；酸槽排空酸液时间