畢業設計年產150萬噸冷軋薄板車間設計-資料下載頁

　　

【正文】 工藝制度是生產的核心，它貫穿于整個生產過程。工藝制度的合理程度直接影響著工廠的生產效率和產品質量。冷軋板帶鋼的產品品種很多，生產工藝流程亦各有持點。 遼寧科技大學本科生畢業設計 第 17 頁原料（熱軋板卷）酸洗 淬火，堿、酸洗檢查清理淬火，堿、酸洗冷軋電解清洗冷軋平整連續鍍鋅脫碳退火退火退火剪切平整成品退火平整橫剪橫剪涂層機組拉伸熱平檢查重卷縱剪橫剪連續鍍錫矯直不銹鋼板拋光入庫包裝鍍錫板普通深沖板電工硅鋼板 鍍鋅板 涂層板圖 冷軋工藝流程普通薄鋼板一般采用厚度為 ~6mm 的熱軋帶鋼作為冷軋坯料。冷軋的生產工藝流程是：熱軋板卷(原料) —酸洗—冷軋—脫脂—退火—平整—剪切—成品交貨。冷軋工藝流程 [4]如圖 各工藝流程環節簡介： 遼寧科技大學本科生畢業設計 第 18 頁 原料卷 開卷 橫剪 拉矯焊接 入口活套酸洗 出口活套 剪邊 橫剪五機架連軋 卷取：開卷 焊接 電解清洗 連續退火入口活套 出口活套 卷取： 入口張力輥組 平整 出口張力輥組開卷 卷取：開卷 剪邊廢邊卷取去毛刺 頭尾剪切堆垛焊接 拉矯 打印 涂油分卷 卷取 捆扎上卷(1)橫切機組：開卷上卷 圓盤剪邊 打印活套 測厚發出分選信號矯直飛剪精矯質量檢查發出分選信號涂油 分選 優質品 ( 次品 ) 堆垛發出自動分選信號輥道輸出(2)縱切機組：開卷 裁條 引帶 剪切 卷取 酸洗熱軋廠運送來的熱軋鋼卷，是在高溫下進行軋制和卷取的，帶鋼表面在該條件下生成的氧化鐵皮，能夠很牢固地覆蓋在帶鋼的表面上，并掩蓋著帶鋼表面的缺陷。若將這些帶著氧化鐵皮的帶鋼直接送到冷軋機去軋制，則其一，在大壓下量的條件下進行軋制，會將氧化鐵皮壓入帶鋼的基體，影響冷軋板的表面質量及加工性能，甚至造成廢品；其二，氧化鐵皮破碎后進入冷卻潤滑軋輥的乳化液系統，損壞了循環設備，縮短了乳化液的使用壽命；其三，損壞了表面粗糙度很低、價格昂貴的冷軋輥，因此，帶鋼在冷軋之前，必須清除其表面氧化鐵皮，除掉有缺陷的帶鋼。清除板帶鋼表面氧化鐵皮及切掉有缺陷部分的板帶鋼，這一工序通常由連續酸洗 遼寧科技大學本科生畢業設計 第 19 頁機組來完成。在冶金工廠，薄板鋼酸洗設備目前有 3 種型式，即半連續酸洗機組，連續臥式酸洗機組和連續塔式酸洗機組。酸洗機組型式的選擇，要根據具體的條件來確定。當機組生產的帶鋼品種較多，而生產能力不太大時，建議選擇推式酸洗較好，因為推式酸洗機組設備費用較低、造價便宜、占地面積小、操作簡化，在熱軋帶鋼卷重量為 15~30t 時，年產可望達到50~60 萬 t。當要求機組年產達到 100~200 萬 t 時，那么最佳選擇是連續臥式酸洗機組。連續臥式酸洗機組，這種酸洗機組所以被稱為連續的，是因為帶鋼連續地通過盛有酸溶液的酸洗槽。為了使過程連續，將后一卷帶鋼的端頭與前一卷帶鋼的尾端焊接起來，再從酸洗槽通過，待帶鋼卷到一定重量，切斷帶鋼，并把卷成的帶鋼卷卸下。連續酸洗機組根據工作性質可分為 3 部分或稱 3 段；其中，上料、拆卷、破碎鋼板表面氧化鐵皮、矯直、切頭切尾、焊接、光整為原料準備段；拉矯、酸洗、漂洗、烘干為酸銑工藝段；剪邊、涂泊、卷取及卸下帶鋼卷為酸洗成品段。連續酸洗機組的 3 段，也可按照帶鋼的運行方向，稱之為頭部、中部、尾部。由于機組各段工作性質的特殊性和工作速度上的差異，所以要將這 3 段緊密地聯系起來，實際上是不可能的。為了保證各段工作的獨立性，滿足酸洗段的連續運行，特在機組每兩段之間各設立一個活套車，以儲備一定數量的板帶鋼。板帶鋼的儲量是不固定的，在準備板帶鋼(上料)，卸下板帶鋼卷(卸料)及生產的期間內，儲備量會增大或減少。圖 3 33 為兩種連續酸洗機組的示意圖。連續酸洗機組的工藝操作過程是：被送到機組的鋼板卷，經帶有彎曲輥、給料裝置和五輥矯直機的開卷機將鋼板端頭拆開、矯直并被送入鍘刀剪切掉帶鋼頭尾，再將切完頭尾的帶鋼送入閃光對焊機，將前后兩條帶鋼的端頭焊接起來，焊接處的焊縫通過焊機自身的光整機(拉刀)進行光整。然后拉料輥將板帶鋼送入頭部活套車(坑)中貯存，以備酸洗工藝段生產。貯存在頭部活套內的鋼板由拉料輥拉出，并被連續地送入酸洗槽進行酸洗。酸洗后清除掉氧化鐵皮的鋼板在漂洗槽中經高壓水沖洗、毛刷刷洗除去鋼板從酸洗槽中帶出的殘酸，再進入烘干裝置將帶鋼表面烘干，然后經拉料輥將帶鋼送入尾部活套之中。 遼寧科技大學本科生畢業設計 第 20 頁貯存在尾部活套內的帶鋼經拉料輥拉出，送入圓盤剪進行剪邊。被剪下來的毛邊用圓盤剪下方的碎邊剪剪碎，裝箱運走。剪邊的鋼板經涂油機涂油之后，由浮動式張力卷取機將鋼板卷成鋼卷。當鋼板卷到規定重量時，則使用尾部的剪切機將鋼板切斷。被切斷的鋼板卷好之后，經打捆，并用步進式或鏈式運輸機送入軋鋼工段．以進行冷軋生產。鹽酸作為酸洗介質在臥式酸洗機組普遍采用。在近 20 年來興建的高速機組上除安有兩臺開卷機、兩臺圓盤剪、大儲量的活套裝置、兩臺卷取機之外，還配備了電子計算機，以控制機組的整個工藝操作。圖 32 高生產率的酸洗機組1帶有彎曲輥、給料裝置和五輥矯直機的開卷機；2 雙鍘刀剪； 3用于焊接前精確剪切頭尾的鍘刀剪；4帶光整的焊機；5拉料輥；6拉矯；7 張力裝置；8入口活套裝置；9酸洗槽；10清洗槽；11烘干裝置；12出口活套裝置；13張緊臺架；14 圓盤碎邊剪；15 涂油裝置；16剪；17卷取機 圖 33 中等生產率的鹽酸酸洗機組6金屬結構；其他標號與圖 31 相同 冷軋冷軋是冷軋板帶鋼生產中一個最重要的工序。熱軋板帶鋼經過一定程度的冷軋變 遼寧科技大學本科生畢業設計 第 21 頁形獲得了厚度很薄、尺寸精確、表面光潔和板形平直的冷硬狀態鋼板，再經過以后熱處理和精整就能使帶鋼具有良好的力學性能和加工性能或優良的電磁性能。另外，鍍涂層處理還可使得鋼板具有良好的抗腐蝕性能，從而使冷軋鋼板在汽車、儀表、家用電器，食品罐頭，輕工和建筑等行業中得到了極為廣泛的應用。由此，冷軋工序的工藝設備條件也就決定了該冷軋薄板廠的規模和技術質量水平。冷軋機是冷軋生產的主體設備。為了滿足冷軋薄板生產的品種、規格、質量及不同生產規模的要求，冷軋薄板生產工藝經歷了從單張到成卷生產的變革。由可逆式連軋到全連續以及聯合機組的發展中，形成了各種形式和不同特色的冷軋機。現代冷軋機的裝備水平也有了很大提高，并趨向高效率、高質量、連續化和自動化。冷軋機成為現代鋼鐵工業中高效率生產設備之一，是鋼鐵工業技術發展和裝備水平提高的一個重要標志。冷軋設備：冷軋設備由入口側鋼卷接受及運送裝置、開卷機、軋機、卷取機和鋼卷輸出裝置等機械設備以及各個設備的驅動、控制、檢測儀表和潤滑等裝置所組成（如圖 34） 。設備是生產工藝操作的基礎。這些單體設備的形式、精度和控制技術等裝備水平是直接與生圖 34 冷連軋機設備組成圖1步進梁；2 鋼卷小車；3 剝帶機；4 預開卷機；5雙柱頭開卷機；6測厚儀；7連軋機；8液壓壓下缸；9斜楔調整裝置；10 橫切機；11卷取機；12助卷機產能力和產品質量相連系的。而上述設備的有機配合和協調作用更是直接關系到生產效率的發揮和產品質量的提高。現代高效率、高質量的冷軋生產都是把這些設備的操作與過程控制納入到計算機自動控制系統下工作的。 遼寧科技大學本科生畢業設計 第 22 頁在軋機入口側接受酸洗過的熱軋鋼卷并將鋼卷運送到開卷機前和在出口側，把鋼卷運出軋制線，一般都采用鏈式運輸機或步進梁運輸機。臺板的結構形式有鞍座式、平板式，弧板式和槽形幾種，以適應立式或臥式鋼卷的運送。步進梁運輸機采用液壓操作，具有工作平穩可靠、結構簡單等待點，是一種用途廣泛、經濟性高的大鋼卷運輸設備( 圖 35)，廣泛用于冷軋各機組的進出料運輸和過路運輸。圖 35 槽形步進梁運輸機1固定梁；2活動梁；3 平行四連桿機構； 4升降缸；5移動缸開卷機的作用是把鋼卷帶頭引出并矯平送入軋機和在軋制中提供足夠的開卷張力。其結構形式常見有雙錐頭式、雙柱頭式和懸臂式 3 種(圖 36)。雙錐頭式、雙柱式開卷機用來對軋制線上運送的鋼卷進行開卷。雙錐頭結構有剛性和脹縮式兩種，剛性錐頭開卷機只產生很小的張力，錐頭容易壓傷內層鋼卷，故很少使用。脹縮式錐頭插入鋼卷后脹緊，從而能形成較大的張力，常用于軋機或平整機的開卷。雙柱式開卷機的柱頭較長地插入鋼卷內徑，如 1700 連軋機的開卷柱頭一側行程為80mm，這樣就不會在很大開卷張力時，引起鋼卷內層的損傷。并且開卷速度較高，張力大，工作平穩。懸臂式開卷機的卷筒通常為斜楔脹縮式，由液壓驅動芯軸來帶動斜楔和套筒作鈾向移動，使卷筒脹縮。有的在卷筒懸臂端設置活動的外支承架，使懸臂式開卷機可以承重大重量鋼卷，形成較大的開卷張力并容易實現自動操作。一般軋機上只裝一臺開卷機，為了減少開卷的輔助操作時間，則采取預開卷或兩臺開卷機工作方式，以滿足軋機連續生產的要求。 遼寧科技大學本科生畢業設計 第 23 頁為保證帶鋼與軋機中心線對中運行，開卷機上要裝設邊緣控制系統，通過液壓裝置自動進行橫向浮動。圖 36 常用開卷機形式a雙錐頭式；b 懸臂式；c 雙柱頭式1錐頭；2 減速器；3電機；4鋼卷小車；5 卷筒；6柱頭移動油缸； 7柱頭脹縮油缸；8傳動花鍵軸；9柱頭冷軋帶鋼卷取普遍采用卷筒式卷取機，卷筒結構有剛性和脹縮式兩種。剛性(實心)卷筒結構簡單，具有較好的強度和剛度，內徑自然成圓，適于薄和極薄板帶鋼的卷取。為了卸卷，要采用雙卷筒結構的回轉式卷取機，后在專用的重卷機組上進行倒卷(圖 37)。 遼寧科技大學本科生畢業設計 第 24 頁圖 37 剛性卷筒的重卷機構1冷軋機；2回轉式卷取機；3矯直機；4 液壓剪；5檢查站； 6脹縮卷取機；7助卷機脹縮式卷筒多是扇形板式，即卷筒外殼是由扇形板組合而成的。根據扇形板動作方式脹縮式卷筒有斜楔式和四棱錐式卷筒兩種。斜楔式是由卷筒芯軸驅動斜楔作軸向移動，使扇形板產生徑向位移而脹縮卷筒。四棱錐式是由液壓缸直接推動棱錐軸而使扇形板徑向位移，因此棱錐軸強度要高，這種卷筒更適用于大張力軋制的軋機。四棱錐式卷筒有四個扇形板，結構對稱，脹縮成圓(圖 38)，動平衡好，卷取速度高。鋼卷內芯是借助于皮帶助卷機的接觸摩擦形成的，纏上 3 圈即可進行全張力卷取。如 2030冷連軋機的四棱連卷取機最大速度為 1900m/min。圖 38 四棱錐式卷筒1心桿；2 扇形板；3斜楔；4主軸卷筒直徑與薄板的力學性能和厚度有關，常用的有 φ4450、φ45φ4610 和φ4750mm，一般是薄板帶鋼要用小直徑卷筒，厚板帶鋼采用大直徑卷筒，而在厚度變化范圍較大時，可采用卷筒加套或更換卷筒的辦法。卷取機驅動都采用直流電機直接傳動方式，以確保軋制過程中板帶鋼速度同步調節和張力恒定，適應高速軋制的要求。卷取機位置調節裝置自動地將鋼卷對中軋機中心，確保卷邊整齊。在全連續冷軋機上，要設置兩臺卷取機，兩臺之間由導向裝置和磁力皮帶運輸機進行快速分流。近年來，國外也使用 Carrousel 輪盤式卷取機 (圖 39)，由輪盤上的兩個卷筒交替工作，這樣鋼卷卷取和輸出位置都固定不變，簡化了出口側設備和操作，卷 遼寧科技大學本科生畢業設計 第 25 頁取質量有了改善。圖 39 輪盤式卷取機1皮帶助卷機；2導向輥；3傳行臺；41 號卷筒；52 號卷筒；6公轉用傳動軸；7輪盤；8帶鋼卷車軋機是冷軋機組的主體設備，各種形式軋機都要由牌坊、工作輥和支撐輥及其軸承、主傳動、壓下裝置以及換輥裝置等設備組成。 熱處理冷軋薄板熱處理生產是冷軋薄板生產工序中的一個主要組成部分。熱處理技術的發展是伴隨著冷軋機技術的發展而逐漸發展起來的。在冷軋薄板的生產過程中，退火是一個重要的工序。在冷變形過程中，金屬晶粒將沿著變形的方向被拉長。冷變形會引起晶粒取向的轉動