畢業(yè)設(shè)計(jì)-年產(chǎn)350萬噸熱軋帶鋼廠工藝設(shè)計(jì)(編輯修改稿)

　

【文章內(nèi)容簡介】 皮脫落所造成的表面粗糙等局部缺陷。對(duì)表面的薄層氧化鐵皮、遼寧科技大學(xué)?？粕C合實(shí)訓(xùn) —— 板 形控制實(shí)訓(xùn) 第 8 頁 輕微鐵銹和殘余涂料、活痕等不影響表面質(zhì)量的局部缺陷亦允許存在。 鋼板和鋼帶表面的局部缺陷，允許用修磨方法清除，但清除深度不得大于鋼板和鋼帶厚度公差之半。 鋼帶允許帶缺陷交貨，但缺陷部分不得超過每卷長度的 8％。 確定 計(jì)算產(chǎn)品的成品率 成品率是指成品重量與投料量相比的百分?jǐn)?shù)。其計(jì)算公式為 100%QWA Q??? (41) 其中 A ——成品率，％； Q——投料量（原料重量）， t； W——金屬的損失重量， t。 成品率是一項(xiàng)重要的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，成品率的高低反映了生產(chǎn)組織管理及生產(chǎn)技術(shù)水平的 高低。影響成品率的因素是各工序的各種損失。金屬損失主要有以下幾種： （ 1）燒損：金屬在高溫狀態(tài)下的氧化損失稱為燒損。金屬加熱過程中的燒損與加熱溫度和時(shí)間有關(guān)系，加熱溫度越高，時(shí)間越長，燒損量就越大。本車間三種計(jì)算產(chǎn)品的燒損均為 1％。 （ 2）溶損：溶損是指在酸、堿洗或化學(xué)處理等過程中的溶解損失。本車間無此類消耗。 （ 3）幾何損失：分為切損和殘屑。切損是指切頭、切尾、切邊等大塊殘料損失。鋼材切損主要與鋼種、坯料尺寸以及原料狀況等有關(guān)。本車間產(chǎn)品切損均為 2％。殘屑指鋼錠表面缺陷以及加工后產(chǎn)品表面缺陷清理所造成的損 失。本車間三種計(jì)算產(chǎn)品的表面損失均為 1％。 （ 4）工藝損失：各工序生產(chǎn)中由于設(shè)備和工具、操作技術(shù)以及表面介質(zhì)問題所造遼寧科技大學(xué)?？粕C合實(shí)訓(xùn) —— 板 形控制實(shí)訓(xùn) 第 9 頁 成的不符合質(zhì)量要求的產(chǎn)品。它與車間的技術(shù)裝備、生產(chǎn)管理及操作水平有關(guān)。本車間軋廢為 1％。 編制金屬平衡表 金屬平衡是反映在某一定時(shí)期，制品金屬材料的收支情況。它是編制廠或車間生產(chǎn)預(yù)算與制定計(jì)劃的重要數(shù)據(jù)。同時(shí)對(duì)于設(shè)計(jì)工廠或車間的內(nèi)部運(yùn)輸與外部運(yùn)輸，以及平面布置都是極為重要的依據(jù)。因此，必須在確定成品率及金屬損失率的基礎(chǔ)上，編制出各種計(jì)算產(chǎn)品的金屬平衡表。 金屬消耗指 標(biāo) K=W/Q 成品率 A=(QW)/Q 熱軋車間和連鑄車間毗鄰布置，在連鑄車間經(jīng)冷卻、火焰處理、 標(biāo)記后的合格連鑄板坯以及表面質(zhì)量和內(nèi)部質(zhì)量合格的熱連鑄板坯，由輥道送到本廠板坯庫。 熱連鑄坯分別存放在四個(gè)板坯跨內(nèi)，當(dāng)連鑄機(jī)和熱軋機(jī)的生產(chǎn)計(jì)劃相匹配時(shí)，熱坯也可以從來料輥道經(jīng)中間輥道直接磅到加熱爐后的裝料輥進(jìn)行裝爐。根據(jù)生產(chǎn)計(jì)劃的要求計(jì)算機(jī)對(duì)選用的板坯進(jìn)行最優(yōu)化處理，使板坯庫以最小的工作量進(jìn)行裝爐操作。板坯由吊車吊到上料輥道后進(jìn)行稱重，核對(duì)號(hào)碼，確認(rèn)無誤后，按裝料順序由輥道將板坯送到的加熱爐。 為使軋機(jī)充分發(fā)揮能力，上述不同溫度的板坯可以進(jìn)行組合裝爐，如果冷熱坯間溫差太大，可由計(jì)算機(jī)進(jìn)行計(jì)算，合使冷熱坯間保 持一個(gè)必要的間距。板坯在加熱爐內(nèi)一鋼種 () 產(chǎn)量 （萬噸） 料重 （萬噸） 燒損 （ %） 切損 （ %） 軋廢 （ %） 金屬消耗系數(shù) 成材率 （ %） 16MnR 140 3 1 30Gr 140 1Cr18Ni9 70 2 遼寧科技大學(xué)專科生綜合實(shí)訓(xùn) —— 板 形控制實(shí)訓(xùn) 第 10 頁 般加熱到 1200～ 1250℃ 出爐。 加熱出爐后的板坯，首先經(jīng)過高壓水除鱗清除氧化鐵皮，而后進(jìn)入粗軋機(jī)組， R1粗軋機(jī)為四輥可逆式軋機(jī)，與可逆式立輥軋機(jī) E1 靠近布置，板坯在 E1R1 上軋制 3 道后，經(jīng)輥道送至 E2R2 四輥可逆式軋機(jī)軋制 3 道次，軋成 20～ 40mm 的中間帶坯。帶坯經(jīng)中間輥道送至切頭習(xí)剪剪去帶坯頭、尾，然后經(jīng)精軋機(jī)前除鱗設(shè)備除去帶坯表面的氧化鐵皮，送入精軋機(jī)組軋制。 粗軋機(jī)組產(chǎn)生廢帶坯，由設(shè)在中間輥道傳動(dòng)側(cè)的廢品推出機(jī)推至廢品臺(tái)架上，切割后用載重小車運(yùn)走。為了減少帶坯在中 間輥道上的溫降和帶坯頭尾溫差，在中間輥道上設(shè)有保溫罩。為減少切損，切頭飛剪設(shè)有最佳化剪切系統(tǒng)。帶坯經(jīng)七機(jī)架四輥式連軋機(jī)組軋制成厚度為 ～ 的成品帶鋼。為確保軋制精度和控制板型，在 F1～ F7 精軋機(jī)上設(shè)有動(dòng)作靈敏、控制精度高的液壓 AGC 厚度自動(dòng)控制系統(tǒng)。該控制系統(tǒng)代替過去常規(guī)采用的電動(dòng)活陶器和微張力控制兩套系統(tǒng)。 成品帶鋼經(jīng)精軋機(jī)組后的輸出輥道上的層流冷卻系統(tǒng)后，使溫度降到規(guī)定的卷曲溫度，由液壓助卷卷曲機(jī)卷成鋼卷。卷曲完后，由卸卷小車將鋼卷托出卷曲機(jī)，經(jīng)臥式自動(dòng)打捆機(jī)打捆后，再由臥式翻卷機(jī)將鋼卷翻卷成 立卷放在鏈?zhǔn)竭\(yùn)輸機(jī)中心位置上，由鏈?zhǔn)竭\(yùn)輸機(jī)和步進(jìn)梁運(yùn)送鋼卷，必要時(shí)將鋼卷送到檢查機(jī)組打開鋼卷頭部進(jìn)行檢查。鋼卷經(jīng)稱重打印后根據(jù)下一工序決定鋼卷的流向。去精整線的鋼卷先翻成臥卷再由運(yùn)輸機(jī)送到本車間熱鋼卷庫分別進(jìn)行加工；去冷軋廠的鋼卷由運(yùn)輸機(jī)運(yùn)到鋼卷轉(zhuǎn)運(yùn)站，再由鋼卷運(yùn)輸小車送至冷軋廠。 遼寧科技大學(xué)?？粕C合實(shí)訓(xùn) —— 板 形控制實(shí)訓(xùn) 第 11 頁 圖 本車間生產(chǎn)工藝流程圖 粗軋前立軋機(jī)（ E E2） 該設(shè)備安裝在粗軋機(jī)的進(jìn)口側(cè)，當(dāng)粗軋機(jī)處于正向軋制時(shí)，該立軋機(jī)參與對(duì)板坯邊部的軋制工作， 此時(shí)兩臺(tái)軋機(jī)形成 “串聯(lián) ”式軋制。 其主要技術(shù)參數(shù)： 軋制力：最大為 400t； 有效減寬能力：當(dāng)粗軋機(jī)在以五道次軋制 200mm， 厚低碳鋼板坯時(shí)，立軋機(jī)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(yùn)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(xué)專科生綜合實(shí)訓(xùn) —— 板 形控制實(shí)訓(xùn) 第 12 頁 有效減寬量為 60mm； 輥?zhàn)映叽纾狠伾碇睆?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(dòng)馬達(dá)： 2 臺(tái) AC1200kw320/640rpm。 四輥粗軋機(jī)（兩架）（ R R2） 四輥粗軋機(jī)主要參數(shù)： 軋制壓力： max4200t； 工作輥尺寸：輥徑 θ1200～ θ1100 mm，輥面長 1780 mm； 支承輥尺寸：輥徑 θ1550～ θ1400 mm，輥面長 1760 mm； 工作輥?zhàn)畲箝_口度： 270mm； 輥?zhàn)悠胶猓翰捎靡簤浩胶飧祝? 主傳動(dòng)馬達(dá)： 2 臺(tái) 7500kw，轉(zhuǎn)速為 40/80 轉(zhuǎn) /分的直流馬達(dá)。 精軋前立軋機(jī)（ FE） 該設(shè)備安裝在精軋 F1 的進(jìn)口側(cè)，在該立軋機(jī)中二個(gè)側(cè)立輥的側(cè)壓壓下采用的具有高性能伺服閥控制的長行程液壓缸，運(yùn)用了自動(dòng)寬度控制系統(tǒng)。該技術(shù)的運(yùn)用將有效地提高帶材的寬度、精度。 主要技術(shù)參數(shù)： 輥?zhàn)又睆剑?maxθ630mm， minθ570mm； 輥身長度： 350mm； 輥?zhàn)娱_口度： max1760mm， min720mm； 馬達(dá)參數(shù)： 2370kw 870rpm； 減速機(jī)：兩臺(tái)蝸輪減速機(jī)，速比 i=，低速軸輸出軸轉(zhuǎn)速 n2=74rpm； 軋制速度： max146m。 遼寧科技大學(xué)?？粕C合實(shí)訓(xùn) —— 板 形控制實(shí)訓(xùn) 第 13 頁 精軋機(jī)組（ F1～ F7） 七臺(tái)四輥精軋機(jī)機(jī)座之間以 6000mm 的間距串聯(lián)布置形成了一條七機(jī)架連軋精軋機(jī)組。每個(gè)機(jī)座的上下工作輥用一臺(tái)直流馬達(dá)通過馬達(dá)接手、齒輪減速（或齒輪座）以及軋機(jī)的主傳動(dòng)軸驅(qū)動(dòng)。 精軋機(jī)組主要技術(shù)參數(shù)： 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(dá)參數(shù)： F1～ F7 7800kw190/510rpm。 板帶鋼軋制工藝制度主要包括： 1）壓下制度 它是板帶軋制工工藝制度中最基本的核心內(nèi)容，直接關(guān)系到產(chǎn)量、質(zhì)量和操作的穩(wěn)定性。其主要內(nèi)容是確定所采用的軋制方法、軋制道次和道次壓下量。 2）溫度制度 包括加熱溫度制度， 軋制溫度制度（開軋、終軋溫度和道次溫度的確定）和冷卻溫度制度（包括卷曲溫度和緩冷制度等）。溫度制度取決于對(duì)產(chǎn)品的性能要求和變形制度、但對(duì)變形制度本身又有所影響。 3）速度制度 多數(shù)板帶軋機(jī)與不可逆式的型鋼軋機(jī)不同，采用可調(diào)速的可逆軋機(jī)或連軋機(jī)。速度制度的合理與否同樣影響軋機(jī)的產(chǎn)量和軋鋼過程的順利進(jìn)行。 所謂合理的工藝制度，是相對(duì)而論的。因?yàn)槟骋恢贫榷际轻槍?duì)某一特定的設(shè)備條件、車間布置、原料供應(yīng)等具體情況而制定。另一方面，優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低消耗是工藝制度所追求的目標(biāo)，但這三者在客觀上是有一定矛盾的，而質(zhì)量的多項(xiàng)指 標(biāo)之間也存在一定的矛盾，因而工藝制度只能根據(jù)具體要求求得總體上的合理性。 遼寧科技大學(xué)?？粕C合實(shí)訓(xùn) —— 板 形控制實(shí)訓(xùn) 第 14 頁 在熱軋帶鋼的生產(chǎn)中，為使鋼材便于軋制，就必須根據(jù)鋼本身特性的不同而采取不同的加熱制度。加熱質(zhì)量的好壞與帶鋼軋制工藝及質(zhì)量有著密切的聯(lián)系。 1） 冷裝加熱時(shí)間： η=CB () 式中 : η——加熱時(shí)間，小時(shí)； B——鋼坯厚度，厘米； C——系數(shù)；見 表 2） 熱裝加熱時(shí)間： 鋼坯熱裝時(shí)加熱時(shí)間取決于其入爐溫度，溫度越高，加 熱時(shí)間越短。故熱裝加熱時(shí)間可按下面公式確定： t1=(T200) 式中： T—裝爐時(shí)金屬溫度， ℃ 。 表 系數(shù) C 的選擇 本設(shè)計(jì)采用熱裝加熱，依據(jù)典型產(chǎn)品取 C=，則加熱時(shí)間 t1=（ 550230） =。 板帶鋼軋制壓下規(guī)程是半袋軋制制度最基本的核心 內(nèi)容，直接關(guān)系著軋機(jī)的產(chǎn)量和產(chǎn)品的質(zhì)量。其內(nèi)容包括確定采用的軋制方法，軋制道次及每道次的壓下量等。熱軋帶鋼的鋼種 C 碳素鋼 ～ 低合金結(jié)構(gòu)鋼 ～ 高合金結(jié)構(gòu)鋼 ～ 高合金工具鋼 ～ 遼寧科技大學(xué)?？粕C合實(shí)訓(xùn) —— 板 形控制實(shí)訓(xùn) 第 15 頁 壓下規(guī)程包括粗軋和精軋兩部分。 本次設(shè)計(jì)的典型產(chǎn)品是：低合金結(jié)構(gòu)鋼 (16MnR)， 1400mm。 粗軋機(jī)的作用是將加熱后的板坯，經(jīng)本機(jī)組的粗軋機(jī)軋制成規(guī)定的厚度和寬度的中間坯。 （ 1） 根據(jù)產(chǎn)品選擇原料選擇連鑄坯的規(guī)格為： 230142010000mm，其化學(xué)成分見表。 （ 2）根據(jù)成品板寬確定精軋目標(biāo)寬度 由公式： BF=BC（ 1+C1T F7） +β () 式中 BC——成品板寬， mm； BF——精軋目標(biāo)寬度， mm； C1——熱膨脹率， 105； TF7——精軋末架出口溫度，取 880℃ ； β——寬展邊余量，一般為 6～ 8mm。 則： BF=BC（ 1+C1T F7） +β=1400（ 1+105880） +6=。 （ 3）確定出 F1E 的目標(biāo)寬度 BF1E 由公式 : BF1E=BFΔBF () 式中： ΔBF——精軋機(jī)組的總寬展量。 由于精軋機(jī)組的寬展量較小，為方便計(jì)算可以忽略不計(jì)，故 ΔBF=0，則： BF1E=BF=。 （ 4）粗軋各道次壓下量分配 各道次壓下率分配范圍如表 。 表 各道次壓下率分配范圍 軋制道次 1 2 3 4 5 6 軋 5 道的 ε% 20 30 35～ 40 35～ 50 30～ 50 軋 6 道的 ε% 15～ 23 22～ 30 20～ 35 27～ 40 30～ 50 15～ 35 本設(shè)計(jì) 粗軋時(shí)由兩架粗軋機(jī)軋 6 道次，根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，中間坯厚度范圍在 30～60mm，本設(shè)計(jì)取 30mm，粗軋總壓下量為 200mm。粗軋各道次壓下分配見表 。 表 粗軋各道次壓下分配 遼寧科技大學(xué)?？粕C合實(shí)訓(xùn) —— 板 形控制實(shí)訓(xùn) 第 16 頁 軋制道次 1