年產量380萬噸熱軋板帶車間設計畢業論文(已修改)

　

【正文】 年產量380萬噸熱軋板帶車間設計畢業論文1 綜 述 熱軋板帶鋼發展史 板帶鋼是板材和帶材的總稱。板材通常是剪切成定尺長度的產品，成卷生產供應的則稱為帶鋼或板卷。板帶鋼的產量多、用途廣、規模大、品種全的生產特點，在國民經濟中占據著異常重要的地位，對促進生產的發展起著重要作用。其 中熱軋板帶鋼軋機的發展已有80多年歷史，從提高生產率和產品尺寸精度、節能技術、提高成材率和板形質量、節約建設投資、減少軋制線長度實現緊湊化軋機布置到熱連軋機和連鑄機的直接連接布置，熱軋板帶鋼生產技術經歷了不同的發展時期。1960年以前建設的熱帶鋼軋機稱第一代熱帶鋼軋機。這一時期熱帶鋼軋機最重要的技術進步是將厚度自動控制（AGC）技術應用于精軋機，從根本上改善了供給冷軋機的原料板帶鋼的厚度差。20世紀六、七十年代是熱軋板帶鋼軋機發展的重要時期。同時連鑄技術發展成熟，促使熱連軋機從最初使用鋼錠到使用連鑄坯。60年代后新建的熱帶鋼軋機很快采用了軋制過程計算機控制，這一時期新建的軋機稱為第二代熱帶鋼軋機。1969年至1974年在日本和歐洲新建的軋機稱為第三代熱帶鋼軋機。20世紀80年代，板帶鋼生產更加注重產品質量，同時對于低凸度帶材需求量不斷增長，這使板帶鋼板形控制技術成為熱軋板帶鋼軋制技術重要課題之一。90年代，熱軋板帶鋼在工藝方面有重大突破，1996年日本川崎鋼鐵公司成功開發無頭連續軋制板帶鋼技術，～ mm超薄帶鋼一系列技術難題。 國內熱軋板帶鋼的發展我國第一套熱軋寬帶鋼軋機始建于1957年，即鞍鋼的半連續軋機，全套設備從當時蘇聯引進，為一套2800mm/1700mm半連續式板帶軋機，既生產中厚鋼板，又生產鋼卷，該軋機的軋制中厚板部分于1958年7月先投產，1959年精軋機組投產，開辟了我國寬帶鋼卷生產歷程。就我國熱帶鋼軋機半個世紀的發展歷程來看，我國熱軋寬帶鋼軋機主要經歷了由設備簡單、控制落后的半連續式軋機型；代表當時先進水平，自動化水平較高的連續式布置；再到具有緊湊型可逆式粗軋機，大能力定寬設備，全自動控制系統的半連續式布置軋機或代表世界先進水平的薄板坯連鑄連軋帶鋼生產線等三個階段。、規格及用途 熱軋帶鋼品種有：低碳鋼、中碳鋼、高碳鋼。船用結構鋼、管線鋼、鍋爐用鋼、焊瓶鋼、IF深沖鋼、無取向硅鋼、包晶鋼、高強雙相鋼等。 熱軋帶鋼是用熱軋方法生產出來的成卷交貨的鋼。 熱軋帶鋼的尺寸規格鋼帶公稱厚度/mm,,,,,,,,鋼帶公稱寬度/mm600,650,700,800,850,900,1000,1050,1100,1150,1200,1250,1300,1350,1400,1450,1500,1550,1600,1700,1800,1900 我國熱軋鋼卷的規格： 熱軋鋼卷規格厚度 寬度鋼卷內徑： 鋼卷外徑鋼卷質量單位寬度質量~ 600~1900mm762mm 2150mm最大 最大23kg/mm 熱軋帶鋼用途：主要用作冷軋帶鋼的原料，其次是作焊管坯、輕型型鋼及剪切板材的原料。或以厚規格鋼卷為原料生產厚壁大直徑螺旋焊管。、生產特點及技術要求板帶產品的使用特點：1)可任意剪裁、彎曲、沖壓、焊接、制成各種制品構件，使用靈活方便；2)可彎曲、焊接成各類復雜斷面的型鋼、鋼管、大型工字鋼、槽鋼等結構件；3)表面積大，故包容覆蓋能力強。4)表面質量要求高。板帶材的生產特點：1) 平輥軋出 2)形狀簡單 3)軋制壓力大技術要求：1)尺寸要求精確 2)板形要求良好 3)表面要求光潔 4)性能要求較高 熱軋帶鋼生產工藝概述 1700ASP工藝流程及其先進技術 (1) 1700工藝流程連鑄坯→步進式加熱爐→高壓水除鱗→R1(E1)粗軋機（帶立輥）→R2(E2)粗軋機(帶立輥)→熱卷箱→飛剪→高壓水除鱗→精軋機組→層流冷卻→卷取機→檢查→成品(2)1700ASP采用的先進技術 1)國內第一套中薄板坯連鑄機，采用當代最先進的奧鋼聯中薄板坯連鑄工藝，板坯厚度范圍100mm135mm； 2)采用短流程直接熱裝工藝； 3)采用計算機控制的步進梁式加熱爐； 4)采用先進的熱卷箱技術，極大提高了帶鋼表面質量，均衡了帶坯頭尾溫差，改善了帶鋼機械性能同卷差； 5)采用先進的滾筒飛剪，以實現帶坯的頭、尾自動剪切； 6)采用先進的液壓AGC控制，輔之以電動AGC控制以實現對帶鋼的自動厚度控制；并使用液壓調輥縫偏差。 7)采用先進的正彎控制及竄輥控制，以實現對帶鋼的板形控制； 8)采用可實現卷取溫度自動控制帶鋼層流式冷卻裝置； 9)采用全液壓具有自動跳步控制技術的地下卷取機； 10)采用基礎自動化(DDC)、過程控制級(SCC)、生產控制級(PCC)、生產管理級（ERP）四級計算機控制系統。 1780工藝流程及其先進技術(1)1780工藝流程連鑄坯→步進式加熱爐→高壓水除鱗→SP定寬壓力機→()粗軋機（帶立輥） →()粗軋機(帶立輥)→保溫罩→飛剪→高壓水除鱗→E連軋前立輥→精軋機組→層流冷卻→卷取機→檢查→入庫(2)1780采用的先進技術 1)采用連鑄坯熱裝工藝，可節約能源，縮短交貨周期。 2)采用步進梁式加熱爐，提高板坯加熱質量。 3)采用板坯定寬側壓機，一次側壓量最大可達350mm，以適應板坯熱裝和直接熱裝工藝，有利于連鑄與熱軋軋制計劃的協調，減少板坯規格和庫存量。 4)粗軋機采用電動壓下、液壓微調及寬度自動控制（RAWC），提高帶坯的厚度和寬度精調。 5)設置中間輥道保溫罩，以減少溫降，使帶鋼縱向、橫向溫度均勻。 6)設置E立輥軋機，進一步改善帶鋼邊部質量，提高成材率。 7)精軋機全部采用長行程液壓壓下和液壓AGC，并在采用PC軋機，以保證成品帶鋼厚度精度和板形質量。 8)采用在線磨輥裝置（ORG）和液壓彎輥裝置，可實現“自由軋制”，擴大單位軋制量，減少換輥次數，提高作業率。 9)精軋機采用快速換輥裝置。 10)采用高效層流冷卻裝置。 11)采用帶自動踏步控制（AJC）的全液壓卷取機。 12)主傳動電動機采用交流調速新技術；主傳動采用由大功率元件GTO組成的電源交換器。 13)采用基礎自動化級（DDC）、過程控制級（SCC）、生產控制級（PCC）、生產管理級（ERP）四級計算機控制系統。 無頭軋制技術是隨著日益劇烈的市場競爭和高質量的產品要求而產生的，所謂無頭軋制就是將加熱到開軋溫度的鋼坯，在加熱爐及粗軋機之間用移動式焊機將鋼坯頭尾焊接起來，實現鋼坯在軋機中的連續軋制。無頭軋制的采用是為了滿足生產各種熱軋薄板的需要。與常規的分批次軋制工藝相比，無頭軋制是一種具有成本效益的工藝。(1)無頭軋制的特點 無頭軋制是鋼鐵加工流程的第三次飛躍, 無論對傳統長、帶材熱連軋, 還是薄板坯連鑄連軋都是很有發展前途, 代表了當今世界熱軋帶鋼技術的最高水平, 與傳統軋制方法相比具有如下優點:1)鋼材全長以恒定速度進行軋制, 減少了甩尾和迭軋, 提高了帶鋼運行的穩定性, 生產率有較大提高, 可大量穩定地生產全長終軋溫度和卷取溫度、力學性能更均勻的產品, 極大地降低了生產成本。2)對鋼材全長施加恒定張力, 使鋼材斷面形狀波動減少, 鋼材質量改善。3)由于成品長度不受限制, 根據交貨狀態要求剪切, 成品率顯著提高。4)提高了潤滑軋制的效果, 通過潤滑軋制和強制冷卻軋制新品種。5)鋼品咬入次數減少, 減少對軋輥沖擊, 解決穿帶問題, 有利于提高軋輥壽命。(2)無頭軋制的目的無頭軋制的目的在于解決間斷軋制問題的同時超越間斷軋制的限制。其中主要有:通過無頭尾軋制解決穿帶問題。通過無非穩定軋制提高質量穩定性和成材率。通過提高連接部位穿帶速度并使間隙時間為零提高生產效率。可生產超越過去極限軋制尺寸的超薄帶鋼或寬幅薄板,以及通過潤滑軋制和強制冷卻軋制新品種。(3)無頭軋制的原理和工藝無頭軋制工藝由薄帶坯供給工序、焊接后處理工序、精軋工序和卷取工序組成。由煉鋼廠提供的板坯經粗軋后作為薄帶坯。為了將薄帶坯無滯后地供給焊接裝置,在粗軋機出口側設置了三位置薄帶坯卷取機。三位置薄帶坯卷取機可同時卷取和開卷,以縮短開卷的周期時間,同時可吸收粗軋和精軋時間的波動。前一塊鋼軋制過程中后續薄帶坯到來時,便進入焊接工序。焊接工序在先行材和后行材同步運動的焊接裝置內進行。精軋工序設備與傳統設備幾乎無異,為了在軋制中變更板厚,各機架壓下控制和張力控制、冷卻液等的溫度控制都需要更佳的響應性。最后是卷取工序,在前帶坯卷取幾乎結束時剪切其尾端并高速卷入,然后急減速、停車,卸出帶卷。接著,在切斷后一帶坯的頭部后高速進入另一臺卷取機。兩臺卷取機交替動作。(4)無頭軋制的效果無頭軋制的效果,可從板厚精度、溫度精度和成材率等方面來考察。在厚度命中率方面,%。這是因為常規軋制中由于穿帶造成的板厚波動在無頭軋制中大幅度降低。在成材率方面,無頭軋制提高約1%。在精軋出口溫度和卷取溫度命中率方面,無頭軋制兩者的精度都上升了2%~3%以上。這是因為板帶的形狀穩定、溫度容易降低的原頭部以1000 m/min以上的高速穿帶。 ASR 技術無取向硅鋼熱軋板形控制的ASR 技術可用來滿足冷軋硅鋼片日趨嚴苛的板形質量要求，ASR 非對稱自補償工作輥偏擺控制功能開發與竄輥策略的實現是大型工業生產應用ASR 技術的重要條件。在分析提出ASR 板形控制技術應用要求基礎上，在1700 熱連軋機過程控制系統MAC 機新增了一系列寄存器和編制、修改梯形圖程序，開發了記憶功能，實現了ASR 偏擺控制功能和特定竄輥策略，可適應多種寬度無取向硅鋼連續編排的大工業生產方式。ASR 技術的基本原理是根據軋制過程中軋輥的磨損規律 ，設定特殊竄輥方式 ，使得工作的磨損由 “U ” 形變為 “4 ”形 ，即打開凹槽型磨損的槽箱的一個邊 ，使軋件始終處于輥形較為平坦的區域內 ，打破 “由寬至窄” 的Coffin 軋制規程約束 ，并結合工作輥強力彎輥保證承載輥縫形狀的正?？煽亍ｏ@然，ASR 技術是利用輥形和竄輥的非對稱性來改變工作輥的磨損 ，改善輥縫的非對稱性。因此 ，ASR 技術在解決因凹槽型“U ” 磨損帶來的凸度偏大的同時 ，對于有條件地實現 SFR 自由規程軋制、 低凸度超平材軋制或擴大軋制單位具有重要意義。 CVC 技術在軋機機型確定的情況下，輥形是板形控制最直接、最活躍的因素。自20 世紀80 年代開始，我國引進的多套熱連軋、冷連軋機采用國外提供的軸向移位變凸度工作輥輥形，如三次連續變凸度進行板形控制。事實證明，對輥形的特性進行分析研究并結合實際生產情況進行改進，對提高板形控制水平尤為重要。(1) CVC軋機的類型 CVC軋機即連續可變凸度軋機，這種軋機的主要特征是工作輥設計成S形，上下工作輥外形是一樣的，彼此呈1800反向配置，均可以橫向移動。當上下工作輥橫移時，可得到中性凸度、正凸度和負凸度的軋輥凸度，而且使輥縫斷面形狀可在較大范圍內無級連續調節。CVC軋機只需一套輥型就可以滿足軋制不同寬度帶鋼對板形調節的要求，如果它與工作輥彎輥裝置相配合，更能擴大板形調節范圍。當CVC輥軸向移動距離為100 ^150mm時，再加上彎輥作用，輥縫調節量可達60μm左右，這是一般軋機達不到的。CVC軋機的類型： ：CVC軋機類型圖(a)CVC二輥軋機；(b)工作輥傳動的CVC四輥軋機；(c)支承輥傳動的CVC四輥軋機；(d)工作輥為S形曲線軋輥，由工作輥傳動的CVC六輥軋機；(e)工作輥為S形曲線軋輥，由支撐輥傳動的CVC六輥軋機；(f)中間輥為S形曲線軋輥，由支撐輥傳動的CVC六輥軋機；(2)CVC軋機的特點 CVC軋機的關鍵之處是軋輥具有連續變化凸度的功能，能準確有效地是工作輥間空隙曲線與軋件板形曲線相匹配，增大了軋機的適用范圍，可獲得良好的板形。其主要特點如下： 1)通過一組S形曲線軋輥可代替多組原始輥型不同的軋輥，減少了軋輥 備品量。 2)可以進行無級輥縫調整來適應不同產品規格的變化，以獲得良好的板 帶平直度和表面質量。 3)輥縫調節范圍大，與彎輥裝置配合使用時，如1700 mm板帶軋機的輥 縫調整量可達600 um。 4)板形控制能力強。(3)CVC的基本原理CVC的基本原理為上下軋輥(S）軸向竄動，以便形成所需要的輥縫斷面形狀，兩軋輥向相反的方向軸向竄動以形成連續可變凸度的輥縫；左側為正凸度控制，中間為中性凸度控制，右側為負凸度控制；可見通過這種軋輥軸向竄動的控制方法可以使輥縫輪廓有極大的變化范圍。連鑄板坯寬度、熱軋帶鋼寬度及平直度的在線測量非常重要。目前，板帶軋制中的在線制造已經廣泛應用于熱軋主傳動在線監測、熱軋帶鋼表面在線檢測和熱軋鋼板厚度在線測量以及板帶軋制在線控制等環節。熱軋帶鋼產品質量受多方面因素影響，不同因素對板帶質量的影響也不盡相同。對此，可以通過適當的建模方法對不同影響因素進行分析預測，進而控制軋制過程的不同環節，從而達到我們想要板帶規格。通過合理的建模，我們可以對板帶微觀組織結構進行分析和預測。通過熱軋中帶鋼溫度的預測模型，可對生產速度和噴水壓力等環節進行精確控制，并且對于加強預測軋制力模型的精確度有至關重要的作用。 熱軋寬帶鋼的發展趨勢 熱軋板寬帶鋼以深沖鋼板、耐腐蝕高強度熱軋鋼板、成型性優異的高強及超高強鋼板、超寬幅汽車鋼板、熱鍍鋅鋼板、超細晶高強度鋼板為發展目標。由于將采用無頭軋制技術、薄板坯連鑄連軋工藝、控制冷卻技術等軋制工藝生產熱軋薄帶鋼，因此可以較好地控制熱軋帶鋼的組織和性能。在冷卻技術方面，以溫度預測模型為基礎，采用細分的冷卻箱和緩慢冷卻裝置，開發高精度的冷卻系統，對鋼材的組織和性能進行控