190萬噸薄板坯連鑄連軋帶鋼廠設(shè)計畢業(yè)設(shè)計(編輯修改稿)

　

【文章內(nèi)容簡介】 現(xiàn)代薄板坯連鑄連軋的工藝特點之一。直通式輥底隧道爐可以保證坯料頭尾無溫降差，因而不需要采用類似于帶鋼邊部加熱、提速或中間機架冷卻的修正措施來均勻板坯溫度；層流快速冷卻可保證薄板在長度及寬度方向上溫度均一，抑制微合金元素的固溶狀態(tài)，實現(xiàn)薄板中這些元素的化合物微細(xì)彌散析出，有利于相變細(xì)化和組織強化。下面是CSP的工藝流程，見下圖： 高爐鐵水預(yù)脫硫鐵水預(yù)處理站100t鐵水罐、鎂基脫硫210t復(fù)吹轉(zhuǎn)爐210t鋼水包扒渣 高位料倉鋼包精煉爐鋼包回轉(zhuǎn)臺計量、稱重中間包長水口漏斗形結(jié)晶器侵入式水口鑄坯導(dǎo)向、噴淋冷卻液芯壓下鑄坯頂彎弧形導(dǎo)向拉矯液壓擺式切頭剪直通輥底式均熱爐事故飛剪高壓水除磷液壓壓下立輥軋邊F1F6精軋機組溫度、尺寸、板型、平直度控制層流冷卻地下卷取機鋼卷檢查稱重、打捆、噴印鋼卷冷卻堆放外銷圖 31 CSP生產(chǎn)線生產(chǎn)流程 薄板坯連鑄連軋帶鋼軋機軋輥尺寸及材質(zhì)在軋制過程中，軋輥是其重要的組成部分。軋輥的主要參數(shù)是輥身直徑和長度。對我們此次設(shè)計的軋機而言是以包鋼薄板坯連鑄連軋廠的現(xiàn)場數(shù)據(jù)為依據(jù)可知，四輥軋機支撐輥直徑的選擇取決于軋輥強度、剛度條件，與輥身長度也有關(guān)。為了縮小產(chǎn)品公差，提高軋機剛度，支撐輥輥身長度與直徑的比例逐漸縮小。工作輥輥身輥徑的選擇考慮咬入、軋輥的扭轉(zhuǎn)強度、彎曲強度、工作輥與支撐輥間的壓力分布的均勻性、軋輥的使用壽命、直徑對軋制壓力的影響和軋輥的彈性壓扁等。在決定軋制直徑的同時，必須注意不同軋制情況下咬入角的允許值和壓下量與輥徑之間的比值，以保證軋件的順利咬入，一般選在15176。～25176。，另外也要考慮接軸的傳動情況和軋輥最大限度的使用效率，以節(jié)省軋輥的儲備和消耗，并有較少的換輥時間。在輥身長度和輥徑的比值中可知： K=L/D （31）式中 L—軋輥輥身長度 D—軋輥直徑 K—系數(shù)系數(shù)K是反映軋機結(jié)構(gòu)特點的重要參數(shù)。當(dāng)輥徑相同時，L/D值不同時，在相同的軋制壓力作用下軋輥所承受的彎曲應(yīng)力不同。L/D值大，則軋制時軋輥承受較大的彎曲應(yīng)力，而軋輥強度起著限制作用。因此，只能軋制斷面較小的鋼材；反之，L/D值小，就能軋制斷面尺寸較大的鋼材。另外，L/D值小，軋機的剛性增加，為提高軋制產(chǎn)品的精度和生產(chǎn)輕型、薄壁鋼材提供了可能。在軋輥材質(zhì)方面，考慮到軋制的強、硬度和產(chǎn)品表面質(zhì)量要求選定工作輥F1～F4為高合金鑄鐵，F(xiàn)5～F6為無限冷硬鑄鐵。支撐輥為復(fù)合澆鑄合金鑄鋼。軋輥形狀上采用呈S型的CVC軋輥，采用液壓平衡系統(tǒng)平衡換輥。軋輥的選定情況見下表：【4】表31各架軋機機座的軋輥選定情況（單位：mm、HSC）機架軋輥的最小、大直徑輥身長度軋輥材質(zhì)輥身硬度輥徑硬度F1～F4工作輥720～8001950高合金鑄鐵75～8238～45支撐輥1350～15001750復(fù)合澆鑄合金鑄鋼55～6030～40F5～F6工作輥540～6001950無限冷硬鑄鐵75～8238～45支撐輥1650～15001750復(fù)合澆鑄合金鑄鋼55～6030～卷曲機間的距離確定 米，加熱爐到軋鋼機的距離考慮到各運輸輥道的長度以及除磷機的距離和對溫降的影響，再根據(jù)現(xiàn)場經(jīng)驗。根據(jù)現(xiàn)場經(jīng)驗數(shù)據(jù)確定最末一架精軋機到卷曲機的距離為67米，其中包括53米的層流冷卻。 板帶鋼產(chǎn)品技術(shù)要求、技術(shù)條件和產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn) 鋼材的技術(shù)要求是為了滿足使用上的要求對鋼材提出的必須具備的規(guī)格的技術(shù)性能，它是由使用單位按用途的要求提出的，再根據(jù)當(dāng)時生產(chǎn)技術(shù)水平的可能性及生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)性來判定的，并隨著生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展不斷提高。 此次設(shè)計的鋼種為Q345B，Q345B屬于低合金結(jié)構(gòu)鋼，他的化學(xué)成分及力學(xué)性能指標(biāo)列于表32中：表32 Q345B化學(xué)成分及力學(xué)性能指標(biāo)牌號化學(xué)成分力學(xué)參數(shù)CSiMnPS屈服點抗拉強度Q345B～345470～630（1） 坯料條件：厚度公差： 980～1250mm 0～6mm 1250～1560mm 0～8mm 長度公差： 6～48m 0～30m 寬度公差： 50mm、65mm 177。%（2） 成品規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)：厚度范圍： ～ 寬度范圍： 980～1560mm最大帶卷重量： 28t最大單位卷重： 18Kg/mm帶卷直徑： 1000～1950mm大部分產(chǎn)品參照國家標(biāo)準(zhǔn)，如下：【5】1. 其熱連軋帶鋼產(chǎn)品公稱尺寸標(biāo)準(zhǔn)見表3335：表33 帶鋼的公稱厚度標(biāo)準(zhǔn)（mm）公 稱 厚 度表 34 帶鋼公稱寬度（mm）公 稱 寬 度700750800850900950100010501100115012001250130013501400145015001550注：～、寬度120～700mm的縱切帶鋼，其公稱寬度按雙方協(xié)議。表 35 帶鋼的公稱長度（mm）公 稱 長 度20002500300035004000450050005500600065007000800090001000011000120002. 帶鋼厚度允許偏差標(biāo)準(zhǔn)見表36表 36 帶鋼厚度允許偏差（mm）厚度允 許 偏 差寬 度≦1000﹥1000～2000﹥1200～1550～177。177。177。177。177。177。177。～177。177。177。＋－177。177。＋－177。177。＋－177。177。～＋－177。177。～＋－177。177。～＋－177。177。～＋－＋－＋～＋－＋－＋－～＋－＋－＋－～＋－＋－＋－注：（1）中間規(guī)格按相鄰小尺寸的偏差。 （2）根據(jù)雙發(fā)協(xié)議，可供應(yīng)高于表36精度的鋼板和帶鋼。表37 帶鋼的寬度允許偏差（mm）寬 度允 許 偏 差厚 度≦﹥軋 制 邊切 邊軋 制 邊切 邊700～﹤1000＋25＋10＋25＋101000～﹤1250＋30＋10＋30＋101250～1550＋35＋10＋35＋104. 縱切帶鋼的寬度允許偏差見表38表38 縱切帶鋼的寬度允許偏差（mm）寬 度允 許 偏 差厚 度≦﹥～﹥﹤160177。177。177。160～250177。177。177。﹥250～700177。177。177。表39 帶鋼的長度允許偏差（mm）長 度允 許 偏 差≦6000＋25﹥6000＋30表310 帶鋼的鐮刀彎最大值（mm）寬 度鐮 刀 彎 最 大 值﹤250任意位置每2000為8≧250任意位置每2000為5（或波浪度）最大值見表311表 311 鋼板瓢曲度寬度瓢曲度（或波浪度）最大值厚度～﹤～﹤～﹤～﹤～﹤﹤2501816141210≧2502018161412注：（1）上表適用任意位置每4000毫米，小于4000毫米是按總長度。 （2）抗拉強度下限大于58公斤/毫米178。或屈服點下限大于44公斤/毫米178。的鋼板瓢曲度（或波浪度）。，并應(yīng)保證公稱尺寸最小矩形。卷的塔形見表312.。： （1）瓢曲度（波浪度）用錐度尺或其他測量工具在平臺上測量。 （2）卷的塔形用直尺或其他測量工具測量。 （3）長度和寬度用鋼卷尺或其他測量工具測量。 （4）厚度用千分尺或量規(guī)測量。測量部位，軋制邊鋼板和鋼帶距邊緣不小于25毫米的任意點，切邊鋼板和鋼帶距邊緣不小于15毫米的任意點。 注：原軋制邊鋼帶頭、尾各15米不檢查質(zhì)量。表312 卷的塔形（mm）寬度切邊軋 制 邊厚度≧﹤≦1000﹤20﹤80﹤50﹥1000﹤30﹤80﹤50注：厚度小于6毫米的軋制邊鋼帶，卷的塔形高寬比小于或等于1時為80毫米以下。 （1）鋼板按理論重量交貨。 （2）鋼帶按實際重量交貨。 根據(jù)板帶鋼的用途不同，技術(shù)要求也各不一樣。但基于其相似的外形的使用條件，技術(shù)仍有共同的方面，歸納起來就是尺寸精度、表面質(zhì)量、板型和性能經(jīng)濟(jì)基本指標(biāo)。 （1）尺寸精度：尺寸精度是指可能達(dá)到的尺寸偏差大小，板帶尺寸精度、長度、厚度及長度精度，其中厚度精度最為重要，同時厚度精度還影響到使用性能、生產(chǎn)難度及金屬節(jié)約，由于B/H很大，厚度一般很小，厚度的微小波動必然引起使用性能和金屬消耗的巨大波動，因此厚度精度最為重要。 （2）表面質(zhì)量：板帶鋼多用于外圍構(gòu)件，故必須保證表面質(zhì)量，不允許有表面氣泡、結(jié)疤、裂紋、夾雜及壓入氧化鐵皮等缺陷。因為這樣不僅損害板制件的外觀，而且玩玩會惡化板材性能或造成裂紋和銹蝕集中帶，稱為應(yīng)力集中的薄弱環(huán)節(jié)。 （3）板形：板形是板帶鋼特有的也是很重要的質(zhì)量指標(biāo)，為了便于使用，要求板形良好，板面平直，每米長度上的浪形、瓢曲、側(cè)彎不得超過允許的數(shù)值，板形不良是由于寬向上的不均勻變形引起的。當(dāng)軋制寬而薄的帶鋼時，其不均勻邊形的敏感性越大，故保證板形就越困難。 （4）性能：板帶鋼的性能一般包括機械性能如強度、塑性、韌性等，工藝性能，板帶鋼依其用途不同，所要保證的性能類別及相應(yīng)指標(biāo)也有所不同。總之，板帶鋼的用途廣泛，并隨著國民經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展以及我國經(jīng)濟(jì)和國際的接軌及加入ＷＴＯ的形式，對板帶鋼的性能要求也日益嚴(yán)格、日益提高。這要求我們生產(chǎn)出高性能的板帶鋼以滿足國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展的需要。第四章 軋機力能參數(shù)計算 確定變形制度變形制度就是如何合理分配每架軋機的壓下量，壓下量要考慮設(shè)備能力和產(chǎn)品質(zhì)量兩方面的因素。設(shè)備能力包括咬入條件、軋輥強度和電機功率三個方面。 精軋壓下量的分配根據(jù)精軋壓下量分配率的經(jīng)驗分配范圍可確定精軋的壓下量。其中，最大允許軋制壓力F1～F4為：40000KN、F5～F6為：32000KN，各機架扭轉(zhuǎn)力矩、主電機功率見表41。表41 主傳動技術(shù)參數(shù)機架電機功率（KW）電機轉(zhuǎn)速（rpm）電機扭矩（KNm）軋制力矩（KNm）F170000～130/3305142170F270000～130/3305142170F370000～130/3305141470F470000～130/3305141120F570000～130/330514500F670000～160/400371371根據(jù)CSP連軋機的特點，咬入情況不是限制壓下量的主要因素。采用立輥軋機限寬經(jīng)六架精軋機軋制成型。具體壓下要求如下：（1） F1來料厚度達(dá)50mm，65mm為便于咬入，壓下率在40%以上；（2） 其他道次的壓下率很大最大可以達(dá)到60%；（3） 終軋和終軋前道次壓下率漸小，終軋道次達(dá)20%～25%；（4） 終軋前道次壓下率可達(dá)30%～35%；（5） 對于極薄規(guī)格帶鋼產(chǎn)品考慮板形精度壓下率在15%以下。本設(shè)計的來料尺寸，來料厚度為65mm，寬度為1550mm。最大壓下量為第二道次，其壓下量為16mm，其它各道次的壓下量均小于16mm。所以各道次壓下量分配如表42所示。表42各機架的壓下量分配機架出口厚度H（mm）壓下量△h（mm）壓下率ε（%）寬度B（mm）坯料長度L（m）F1451550F2431550F3401550F4401550F5351550F6 201550 確定速度制度帶鋼的生產(chǎn)工藝可能有以下三種速度制度：（1） 轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)速不變的定速軋制；（2） 可調(diào)速可逆軋制；（3） 固定轉(zhuǎn)向可調(diào)速軋制。 各機架軋制速度的確定確定最末機架F6的出口速度v6，末架出口速度的上限受電機能力和帶鋼軋后的冷卻能力