年產量110萬噸中厚板車間設計畢業論文(已修改)

　

【正文】 年產量110萬噸中厚板車間設計畢業論文目 錄1概述 10 12 12 13 2產品方案與坯料的選擇 18 18 20 21 21 21 3生產工藝流程與車間平面布置 22 22 23 23 30 32 33 37 37 44 49 49 51 53 、原料倉庫和成品倉庫面積計算 60 60 4典型產品工藝設計 61 61 61 61 62 65 70 Z——輻射時間，即上一道的純軋時間與軋后間隙時間之和，s 71 72 5軋制力能參數計算與強度校核 75 75 75 76 76 78 80 81 83 84 6軋制圖表發熱與生產能力計算 85 85 86 86 致謝 87 參考文獻 88 1概述在鋼鐵產品當中，鋼板是鋼材的重要品種，在發達國家，鋼板產量占鋼材生產總量50％以上。中厚板（）廣泛用于建筑工程、機械制造、容器制造、造船、橋梁、鍋爐制造等，是極其重要的剛才品類之一。隨著我國工業的發展，對中厚板產品，無論從數量上還是從品種質量上都是提出了更高的要求。近代由于船舶制造、橋梁建筑、石油化工、汽車制造等工業迅速發展，以及鋼板焊接構件、焊接鋼管及型鋼的廣泛應用，使國內對中厚板的市場需求一直保持增長態勢，因而中厚板生產得到了很快的發展，中厚板在國民經濟中的地位日趨重要。鋼板是一種寬厚比和表面積都很大的扁平鋼材，分類方法如下：按厚度分類：1）薄板；2)中板；3）厚板；4）特厚板。我國的分類標準中，厚板（其中4~20mm為中板，20~60mm為厚板，60mm以上的為特厚板），~。鋼板的這種分類雖然也是基于各類產品相似的技術要求和產品工藝與設備特點，但實際上各國習慣并不一樣。從鋼板的規格來看，最厚達到500mm，寬度范圍最寬達5350mm，最重250t。按生產方法分類：1）熱軋鋼板；2）冷軋鋼板。按表面特征分類：1）鍍鋅板（熱鍍鋅板、電鍍鋅板）；2）鍍錫板；3）復合鋼板；4）彩色涂層鋼板。按用途分類：1）橋梁鋼板；2）鍋爐鋼板；3）造船鋼板；4）裝甲鋼板；5）汽車鋼板；6）屋面鋼板；7）結構鋼板；8）電工鋼板（硅鋼片）；9）彈簧鋼板；10）其他用途鋼板。一個鋼種的鋼板可以有不同的規格、不同的用途，同樣一個用途的鋼板也可采用不同的鋼種來生產，因此，標志一個鋼板品種通常是用鋼板的鋼種、規格、用途等來表示。板帶鋼的用途非常廣泛，對板帶材的技術要求具體體現為產品的標準，板帶材的產品標準一般包括有品種（規格）標準、技術條件、試驗標準及交貨標準。根據板帶材的用途不同，對其提出的技術要求也各不一樣，但對板帶剛產品的基本要求仍可以歸納為“尺寸精確板形好，表面光潔性能高”。對板帶鋼產品的基本要求包括化學成分、幾何尺寸、板形、表面、性能等幾個方面。鋼板的化學成分要符合選定品種的鋼的化學成分（通常是知熔煉成分），這是保證產品性能的基本條件。鋼板的外形尺寸包括厚度、寬度、長度以及他們的公差應滿足產品標注的要求。~，其厚度允許偏差A級精度為177。，B級精度為177。，公稱寬度不大于1000mm的冷軋板帶鋼寬度允許偏差為+6mm，公稱長度不大于2000mm的冷軋板鋼的長度允許偏差為+10mm。對鋼板而言，鋼板的厚度精度要求是鋼板生產和使用時特別關注的尺寸。鋼板的厚度控制是一條鋼板生產線技術裝備水平的重要標志之一。鋼板常常最為包覆材料和沖壓等進一步深加工的原材料的使用，使用上要求板形平坦。在鋼板的技術條件中對鋼板的不平度提出的要求，以鋼板自由放在平臺上，不施加任何外力的情況下，鋼板的浪形和瓢曲程度的大小來度量。不同品種的鋼板不平度的要求不同，例如公稱厚度大于410mm的熱軋鋼板、鋼帶在測量長度1000mm條件下，不平度要不大于10mm；、公稱寬度大于10001500mm的冷軋鋼板、帶鋼，不平度要不大于8mm。使用鋼板做原料生產的零部件，原鋼板的表面一般是工作面或外表面，從使用的要求出發對鋼板表面有較高的要求，生產中從設備和工藝上要保障能生產出滿足表面質量要求的產品。技術條件中通常要求鋼板和鋼帶表面不得有氣泡、裂紋、結疤、拉裂和夾雜，鋼板和鋼帶不得有分層；鋼板表面上的局部缺陷可用修磨的方法清楚，清楚部位的鋼板厚度不得小于鋼板最小允許厚度。根據鋼板用途的不同，對鋼板和鋼帶的性能要求不同，對性能的要求包括4個方面：力學性能、工藝性能、物理性能、化學性能。對力學性能的要求包括對強度、塑性、硬度、韌性的要求，對絕大多數的鋼板、鋼帶產品而言力學性能是最基本的要求。工藝性能包括冷彎、焊接、深沖等性能；材料使用過程中對物理性能有要求時在技術條件中提出，如電機和變壓器用鋼對磁感強度、鐵磁損失等物理性能提出要求；材料使用過程中對化學性能有要求時在技術條件提出，如不銹鋼板、鋼帶對防腐、防銹、耐酸、耐熱等化學提出要求。18世紀初，西歐國家在二輥周期式薄板軋機上生產小塊中板。美國在1850年左右，用二輥可逆式軋機生產中板。軋機前后設置傳動輥道，用機械化操作實現來回軋制，而且軋輥輥身長度已增至2m以上，不過，軋輥是靠蒸汽機傳動的。1864年美國創建了世界上第一套三輥勞特式軋機，它不需要軋輥正反轉而利用升降臺進行來回軋制，當初盛行一時，推廣于世界。到1891年，美國鋼鐵公司霍姆斯特德廠，為了提高鋼板厚度的精度，投產了世界上第一套四輥可逆式厚板軋機。1981年盧肯斯鋼鐵公司科茨維爾廠為了滿足軍艦用板的需要，建成了一套5230mm 四輥式軋機，這是世界上第一套5m以上的特寬的厚板軋機。1907年美國鋼鐵公司南廠為了軋邊，首次創建了萬能式厚板軋機，這套軋機立輥能力很小，板邊壓下量很有限，雖然效果不明顯，但在當時還是十分新奇的。南廠在1931年還建成了世界上第一套連續式中厚板軋機，在精軋機組后設精整作業線，用于大量生產厚度為10mm左右的中板，滿足了市場上對這類尺寸鋼板的需要。歐洲國家中厚板生產也是比較早的。1910年，捷克斯洛法克投產了一套4500mm 二輥式厚板軋機。1940年德國建成了一套5000mm四輥式厚板軋機。1940年，意大利投產了一套4600m 二輥式厚板軋機。1913年，西班牙建成了一套二輥式厚板軋機。這些軋機都是用于生產機器和兵器用的鋼板，多數是為了二次世界大戰備戰的需要。1941年日本制鋼公司室蘭廠投產了一套5280mm 四輥式厚板軋機，采用蒸汽機傳動，主要是滿足海軍用鋼板的需要。第二次世界大戰期間，美、蘇、英、法、德、意、日、加等八國為了制造軍艦和坦克等武器，先后都投產了一批厚板軋機。第二次世界大戰后，機器制造、造船，建筑、橋梁、壓力容器罐及大直徑輸送管線等部門的發展，特別是海上運輸，能源開發與焊接技術的進步，對中厚鋼板的需要量和品種質量方面提出了更高的要求。20世紀50年代工業發達國家除完成大量技術改造之外，還新建成一批4064mm（160in）一下的低剛度軋機。20世紀60年代發展以4700mm為主大剛度的雙機架軋機，實現了控制軋制操作的要求，使中厚板的質量有了大幅度的提高，并且掌握了中厚板生產的計算機控制。20世紀70年代軋機又升了一級，發展以5500mm 為主的特寬型的單機架軋機，以滿足天然氣和石油等長距離輸送所需要大直徑線用板。20世紀80年代，由于中厚板使用部門的蕭條，許多主要產鋼國家的中厚板產量都有所下降，西歐國家、日本和每個關閉了一批中厚板軋機（寬度一般在4m一下）。德國帝森公司擁有4套中厚板軋機，現只剩杜依堡3700mm最好的1套，其他三套都以二手設備出售。日本原有15套寬厚板這幾，現在只留有8套比較好的，其余7套都淘汰了。美國原有18套寬厚板軋機，現在還有一半在生產，其他都被迫停產。世界上曾有中厚板軋機200多套，其中寬厚板軋機約120套，目前只剩下中厚板軋機約150套，其中寬厚板軋機約70套。20世紀80年代開始，國外除了大的厚板軋機以外，其他大型的軋機已很少再建。中厚板軋機是軋鋼設備中的主力軋機之一，代表一個國家鋼鐵工業發展的水平，世界上每個工業先進的國家都擁有若干套。各國的中厚板軋機和生產技術都各有其特色，鋼板質量和各項經濟指標也達到了較高的水平。總的說，目前日本的厚板軋機性能和生產技術在世界上居于領先地位。當代新型中厚板車間的特點是：軋鋼機的大型化、強固化、軋機的產量高、質量好、消耗低、向連續化、自動化方向發展，不斷進取。我國第一套中厚板軋機是1936年在鞍山鋼鐵公司第一中厚板廠建成的2300mm三輥勞特式軋機。1958年鞍鋼建成了2800/1700半連續鋼板軋機，1966年武鋼建成了2800中厚板軋機和1966年太鋼建成了2300/1700爐卷軋機，這3套軋機生產中厚板的機座都是二輥加四輥雙機架的形式，均從前蘇聯引進。1958年開始，為發展地方剛特企業，仿鞍鋼中厚板廠，先后在全國大多數省市建造了13套2300mm級三輥勞特式軋機。1978年舞鋼建造了一套4200mm寬厚板軋機。由于三輥勞特式軋機固有缺點，自1970年開始，對三輥勞特式軋機進行改造，或者加一臺四輥軋機，或者換成四輥軋機及其他形式。截至2007年底全國有46個企業70余套中厚板軋機，設計年產能力4530萬t。在建中厚板軋機規模2630萬t，2010年全國中厚板軋機年產能力達到7160萬t。在建規模最大的地區是華東。在建中厚板軋機多為大于或等于3800mm寬厚板軋機，這些新建的生產線中，絕大多數是大軋制力、大功率、高剛度的最新一代中厚板軋機，他們都為國際先進水平的寬厚板軋機，為實現控軋控冷工藝、生產出性能優良板產品創造了裝備上的有利條件。在全球至今投入工業生產的16家5000~5500mm級寬厚板廠中，法國1套，中國、美國和德國各兩套，俄羅斯4套，日本5套，見表11。國內投產及在建的5m以上軋機生產線裝備情況，見表12。國內大型中厚板軋機（4000~5000mm）主要設備和技術狀況，見表13。表11 世界5m寬厚板軋機有關參數國別工廠名稱 開始生產年代軋機規格產能/萬t/a5m軋機參數輥身長/mm軋輥直徑/mm形式主電機功率/kw最大軋制力/t牌坊立柱斷面/cm2牌坊單重/t美國盧肯 斯公司科茨維爾廠19183560/52301270/865三輥/四輥302x4000HP4850181美國鋼鐵公司格里廠19624064/53351965/825四輥1202x4400日本新日鐵室蘭廠194053001600/1100四輥3630000HP新日鐵大分廠197655002400/1200四輥1902x80001000011000365住友鹿島廠19715335/47242000/1010四輥1922x4500900010000260JFE倉獒廠197655002400/1200四輥1002x80008000380JFE京濱廠197655002400/1230四輥1802x64008000中國寶鋼20054950/53002300/1210140/1802X100001000011900388沙鋼20074900/50502300/1210150/1802x1000010000536表12 國內大型寬厚板軋機（5000~5500mm）主要設備和技術狀況序號工廠名稱軋機規格（寬度mmx輥數）熱矯直機形式切邊剪形式定尺剪形式產能/萬t/a投產時間/改造時間附注1寶鋼厚板廠5100x4+5300x4(立輥+四輥)四重式9輥滾切式滾切式1802005/2008SMS供貨，川崎為其生產技術和質量擔保，西門子電氣，彎輥+CVC技術，二期180萬t/a2沙崗厚板廠5100 x4（四輥+立輥）四重式9輥矯直機滾切式雙邊剪+滾切式剖分剪滾切式1402006年11月引進奧鋼聯技術3鞍鋼厚板廠5500x4（立輥+四輥）+5000x4（四輥）四重式9輥矯直機滾切式滾切式1502006引進德國SMS技術，設備合作制造4遼寧營口厚板廠5000x4（立輥+四輥）+5000x4（四輥）四重式9輥矯直機滾切式雙邊剪+滾切式剖分剪滾切式1502008引進德國SMS技術，設備合作制造5江蘇沙崗厚板二廠5100x4（四輥）四重式9輥矯直機滾切式雙邊剪滾切式1402009引進奧鋼聯技術設備合作制造注：寶鋼和沙鋼1號線5m軋機已投產。表13國內大型中厚板軋機（4000~5000mm）主要設備和技術狀態序號工廠名稱軋機規格（寬度mmx輥數）熱矯直機形式切邊剪形式定尺剪形式產能/萬t/a投產時間/改造時間附注1鞍鋼厚板廠4300x4四重式9輥滾切式滾切式1001993/2003引進舊設備，引進技術改造2舞鋼厚板廠（一）4200x4四重式11輥滾切式斜刃剪1201979/1998全部國產，1998年引進雙邊