畢業設計-年產350萬噸熱軋帶鋼廠工藝設計(專業版)

　　

【正文】 對于 R1 校核第二道次， F1~F3 校核第一道， F4~F7 校核第四道。考慮到軋制過程中塑性變形熱和摩擦熱，以冷卻水降溫，輻射散熱等多重因素的影響，結合現場實際，采用溫降公式： ???????? ??? 1000ii hhctt （ ） ? ?nnnhh httc ???000 （ ） 其中 0t ， 0h ——精軋前軋件的溫度 ℃ 和厚度 mm； nt ， nh ——軋件終軋溫度 ℃ 及厚度 mm。末架穿帶速度一般以成品厚度為依據，可以查表 確定。 ΔB3=KΔh3=48=。 板帶鋼軋制壓下規程是半袋軋制制度最基本的核心 內容，直接關系著軋機的產量和產品的質量。 精軋機組主要技術參數： 工作輥： F1～ F4 輥徑 輥身長＝ 825/735mm1780mm； F5～ F7 輥徑 輥身長＝ 680/600mm1780mm； 支承輥： F1～ F7 輥徑 輥身長＝ 1550/1400mm1760mm； 軋制力： F1～ F4max4200t； F5～ F7max3500t； 馬達參數： F1～ F7 7800kw190/510rpm。為減少切損，切頭飛剪設有最佳化剪切系統。它與車間的技術裝備、生產管理及操作水平有關。 確定 計算產品的成品率 成品率是指成品重量與投料量相比的百分數。 2）連鑄坯裝爐及加熱控制，當連鑄坯熱送到熱軋生產線時，經驗收及組批后，用長行程裝鋼機或輥道將熱坯送入加熱爐，由計算機在線控制加熱爐的加熱溫度。因此，在西部建立一個大型軋鋼廠不僅可以滿足西部地區對板帶鋼的大量需求，而且由于西部人口密度較東部小，不會占用太多人口居住地，這在地理上是一個很大的優勢。 本設計的目的和意義 本設計是年產 350 萬噸的熱軋板帶鋼車間工藝設計。據統計， 2021 年國內預計將有 12 條熱軋生產線投產，設計總產能為 3700 萬噸，其中設計產能在 300 萬噸以上的大型熱軋生產線有 5 條，分別是安鋼 1780機組 380 萬噸，馬鋼 2250 機組 500 萬噸，寶鋼 1880 機組 370 萬噸，天鐵 1780 機組 380萬噸，北臺 1780 機組 400 萬噸；其余 7 條熱軋產線設計產能均在 200 萬以上，它們是日照鋼廠 1580 機組 200 萬噸，唐山國豐 1480 機組 200 萬噸，遷安軋一廠 1250 機組 200萬噸，武鋼 1580 機組 280 萬噸，山西海鑫 1500 機組 220 萬噸，寧波建龍 1780 機組 250萬噸。以寶鋼 2050mm 熱軋帶鋼 軋機為例，寶鋼 2050mm 熱軋廠于 1989 年 8 月 3 日投產，熱軋機組設計年產量為 400 萬 t。如果能開發薄規格的熱軋帶鋼，則可代替相當一部分的冷軋帶鋼使用，使生產成本大為降低。產品規格為： 1400*。 LTV 公司的印地安那哈伯廠 40%的超低碳鋼產品采用鐵素體區軋制生產， Arvedi 公司采用鐵素體區軋制生產的遼寧科技大學專科生綜合實訓 —— 板 形控制實訓 第 2 頁 超薄熱軋帶鋼已占其產量的 25%。尤其最近， 以下薄規格產品占產量的 17%，比 1992 年 5 月達產時的 %和設計規定的 6%高 3 倍。就國內市場而言， 1998 年全國共消耗熱軋薄板 107t，為填補國內板帶材的供需缺口， 1998 年進口熱軋薄板約 106t，占當年鋼材進口總量的 %。目前我國帶鋼產能在 5500 萬噸左右，但 今后幾年市場需求仍然會有較大增長。 該技術是一項集冶煉、連鑄、判定、入庫、轉運、組批裝爐、軋制成材等諸多技術和管理于一身的系統工程，連鑄坯熱送熱裝技術的實施，必須解決好如下幾個主要問題： 1）煉鋼、軋鋼工序廠址地理位置要鄰近，工藝設備要適合熱送熱裝要求。10 牌號 類型 固溶處理（ ℃ ） 屈服點 ζs（ N/mm） 抗拉強度 ζb（ N/mm） 硬度試驗 HRB HV 1Cr18Ni9 奧氏體型 177。 （ 3）幾何損失：分為切損和殘屑。板坯由吊車吊到上料輥道后進行稱重，核對號碼，確認無誤后，按裝料順序由輥道將板坯送到的加熱爐。 其主要技術參數： 軋制力：最大為 400t； 有效減寬能力：當粗軋機在以五道次軋制 200mm， 厚低碳鋼板坯時，立軋機的總連鑄坯 板坯庫 除鱗 粗軋 切頭 除鱗 橫切厚板 橫切中板 橫切薄板 熱鋼卷運輸 稱重噴印 表面檢查 打捆 卷取 層流冷卻 精軋 縱切帶鋼 送冷軋 平整、分卷 稱重 加熱 熱鋼卷庫 遼寧科技大學專科生綜合實訓 —— 板 形控制實訓 第 12 頁 有效減寬量為 60mm； 輥子尺寸：輥身直徑 θ1200～ θ1100mm，輥身長度 440mm； 立輥間開口度： 720～ 1780mm； 最大軋制速度： 175/350m/min； 主傳動馬達： 2 臺 AC1200kw320/640rpm。另一方面，優質、高產、低消耗是工藝制度所追求的目標，但這三者在客觀上是有一定矛盾的，而質量的多項指 標之間也存在一定的矛盾，因而工藝制度只能根據具體要求求得總體上的合理性。 由于精軋機組的寬展量較小，為方便計算可以忽略不計，故 ΔBF=0，則： BF1E=BF=。 表 連軋機組各機架壓下率一般分配范圍 機架號 1 2 3 4 5 6 7 ε% 40～ 50 35～ 45 30～ 40 25～ 35 15～ 25 10～ 15 ε% 40～ 50 35～ 45 30～ 40 25～ 40 25～ 35 20～ 28 10～ 15 表 精軋機組壓下規程 單位： mm 機架號 1 2 3 4 5 6 7 軋前 H 40 20 11 軋后 h 20 11 Δh 20 9 ε% 40 制度速度制度就是確定各道次的速度圖，并計算各道次的純軋時間及間隙時間。從而得出其它各架的速度，見表 。)( Ct??? f ——摩擦系數， )00 ( taf ?? ，對鋼輥 a=1，對鑄鐵輥 a=； ‘C ——決定于軋制速度的系數，根據表 經驗選取。 ?sb ，根據表 選擇抗扭斷面系數 ?? 壓下螺絲中心距 mmlLa 2 3 8 06 0 01 7 8 0 ????? 表 抗扭斷面 系數 ? 其它參數選擇方法相同，結果列表如下表 。 自動厚度控制系統是用來克服帶鋼工藝參數波動對厚差的影響，并對軋機參數的波動給予補償。其中 iS 為第 i架的前滑值， ih 為第 i 架的軋出厚度。連軋機組各機架壓下率一般分配范圍如表 所示。 則： BF=BC（ 1+C1T F7） +β=1400（ 1+105880） +6=。 所謂合理的工藝制度，是相對而論的。去精整線的鋼卷先翻成臥卷再由運輸機送到本車間熱鋼卷庫分別進行加工；去冷軋廠的鋼卷由運輸機運到鋼卷轉運站，再由鋼卷運輸小車送至冷軋廠。 熱連鑄坯分別存放在四個板坯跨內，當連鑄機和熱軋機的生產計劃相匹配時，熱坯也可以從來料輥道經中間輥道直接磅到加熱爐后的裝料輥進行裝爐。 （ 2）溶損：溶損是指在酸、堿洗或化學處理等過程中的溶解損失。 ≥345 470～ 630 11 表 1Cr18Ni9 技術條件 牌號 化學成分 厚度偏差（ mm） 寬度偏差(mm) C Cr Ni Si P S 1Cr18Ni9 ≤ ~ ～ ≤ ≤ ≤ 厚度 ～，寬度1000 時為177。 (3)連鑄坯直接熱裝工藝 (DHCR)。這是一個大型的軋鋼車間，其投資大，消耗大，生產量大。 2021 年，厚 ~ 熱軋薄帶需求量增加將大于 1%，厚~ 熱軋薄帶需求量增加將大于 7%。設備由德國西馬克德馬格財團總承包， 12 年來，設備運行穩定。它又稱相變控制軋制，是由比利時冶金研究中心于 1994 年開發的一項軋制新技術，當初主要目的就是用薄規格的熱軋帶鋼取代 ~ 厚度范圍的冷軋產品。世界各國近年來都在注重研制和使用連鑄連軋等新技術和新設備來生產板帶鋼。無頭軋制技術能穩定生產寬薄帶鋼及超薄熱軋帶鋼，其寬厚比可由傳統熱連軋的 800∶ 1 提高到 1 000∶ 1，并能應用潤滑軋制及強制冷卻技術生產具有新材料性能的高新技術產品。 1999 年產量達到 510 萬 t，超過設計產量25%， 2021 年達到 520 萬 t。 ③ 鐵素體區軋制生產工藝。 帶鋼是有一個比較特殊的鋼鐵產品，其直供比例非常高， 40%以上直接進入廠家，目前帶鋼有時也作為冷彎型鋼的坯料，廣泛 用于制造小五金、自行車車架、輪圈、彈簧片、鋸條等。 綜上所述，本設計的選題是有意義且可以實現的。例如：鑄坯表面縱裂是在結晶 遼寧科技大學專科生綜合實訓 —— 板 形控制實訓 第 6 頁 器內產生，并在二冷段進一步擴展形成的。 成品率是一項重要的技術經濟指標，成品率的高低反映了生產組織管理及生產技術水平的 高低。 編制金屬平衡表 金屬平衡是反映在某一定時期，制品金屬材料的收支情況。為確保軋制精度和控制板型，在 F1～ F7 精軋機上設有動作靈敏、控制精度高的液壓 AGC 厚度自動控制系統。其主要內容是確定所采用的軋制方法、軋制道次和道次壓下量。熱軋帶鋼的鋼種 C 碳素鋼 ～ 低合金結構鋼 ～ 高合金結構鋼 ～ 高合金工具鋼 ～ 遼寧科技大學專科生綜合實訓 —— 板 形控制實訓 第 15 頁 壓下規程包括粗軋和精軋兩部分。 ΔB5=KΔh5=20=6mm。末架軋機最高軋制速度取為 20m/s。 表 精軋各架溫度變化 機架 1 2 3 4 5 6 7 溫度 (℃ ) 880 熱軋帶鋼厚度精度一直是提高產品質量的主要目標。 校核時，需要校核軋制力較大，軋輥尺寸較小的道次。一般的，軋制力臂系數隨著軋制厚度的減小而減小。 則第一道次軋后尾部溫度為： ? ? ? ?? ? ℃????? 第二道次軋后尾部溫度： ? ? ? ? 41 1 5 0 1 2 . 9 ( 5 . 1 6 1 2 6 . 7 5 ) / 1 9 5 1 1 5 0 2 7 3 / 1 0 0 0 1 1 4 3 . 7 1? ? ? ? ? ? ????? ℃ 第二道次軋前頭部溫度： ? ? ? ?? ? ℃????? 第三道次軋后尾部溫度 : ? ? ? ? 41 1 4 5 . 5 7 1 2 . 9 (6 . 7 5 1 2 9 . 8 5 ) / 1 4 6 1 1 4 5 . 4 7 2 7 3 / 1 0 0 0 1 1 3 5 . 2 4? ? ? ? ? ? ????? ℃ 第三道次軋前頭部溫度： ? ? ? ?? ? ℃????? 接著進入第四架粗軋機，第四架的軋前 頭部溫度為： ? ? ? ?? ? ℃)( 4 ?????? 遼寧科技大學專科生綜合實訓 —— 板 形控制實訓 第 23 頁 第四道次軋后尾部溫度： ? ? ? ?? ? ℃????? 第五道次軋前頭部溫度： ? ? ? ?? ? ℃????? 第五道次軋后尾部溫度： ? ? ? ?? ? ℃)( 4 ??????? 第六道次軋后尾部溫度： ? ? ? ? 41 0 9 4 . 1 4 1 2 . 9 3 1 . 3 5 / 4 8 1 0 9 4 . 1 4 2 7 3 / 1 0 0 0 1 0 6 4 . 5 2? ? ? ? ????? ℃ 表 粗軋各道次溫度變化 道次 1 2 3 4 5 6 溫度（ ℃ ） 根據現場經驗，帶坯在輥道上運行時的溫降為 1～ 2℃ /s，設定輥道降溫為 10℃ ，精軋在除鱗箱的溫降為 30℃ ，由于精軋前立輥與精軋機組距離較近，忽略此處溫降，那么帶坯頭部進入精軋機的溫度為 =℃ 。 粗軋機的速度制度見 表 表 粗軋各道次速度制度 道次 1 2 3 4 5 6 L（ m） ny（轉 /分） 20 20 20 20 20 20 nh（轉 /分） 40 40 40 40 40 40 np（轉 /分） 20 20 20 20 20 20 tzh（ s） tj（ s） 12 12 8 12 12