年產500萬噸熱連軋帶鋼車間設計畢業設計說明書-資料下載頁

【導讀】帶鋼車間，計算產品SPHD，碳鋼，優質鋼和低合金鋼；產品規格為～×830～2130mm。置，環境保護等。本車間采用常規半連軋工藝。板坯全部采用連鑄坯。為減少坯料規格，簡化軋制程。序，采用定寬壓力機。為提高產品質量，精軋機各架全采用CVC軋機。采用CAD繪制車間平面布置圖。

　　

【正文】 % t/a % 供冷軋原料卷 230900～ 215011000 2357724 100 7073 30650 2320xx0 供熱軋酸洗原料卷（ SPHD） 200190011000 764526 100 1529 12998 750000 供平整分卷原料卷 230900～ 215011000 829269 100 1659 11610 816000 熱軋商品卷 230900～ 215011000 1134420 100 3404 17017 1114000 合計 5085939 100 13665 72275 5000000 內蒙古科技大學畢業設計說明書（畢業論文） 13 第三章 生產車間工藝流程的確定 正確制定工藝流程是軋鋼車間工藝設計的重要內容。為了獲得符合質量要求的產品，其次要在保證適量的基礎上追求軋機的高產量，并能夠降低各種原料消 耗，降低成本。優質高產高效低耗是制 定產品工藝過程的總要求。 生產工藝流程制定的依據 盡管有若干工序組成的產品生產過程是復雜的，但工序的舍取不是任意的。 工藝設計的任務就是要掌握制定工藝過程的原則，正確選擇供需內容和確定各個 基本工序的主要參數已達到獲得產量高，質量好，消耗低的目的。制定工藝過程的主要依據是： 1) 產品的技術條件：即產品的幾何形狀、尺寸精度，鋼的內部組織與性能及表面質量達到某種要求。 2) 鋼種的加工工藝性能：鋼的加工工藝性能包括了鋼的變形抗力，塑性，導熱性及形成缺陷的傾向等內容。 它反映了金屬在加工過程中和 難易程度決定并影響了選擇工序內容和確定工藝參數。 3) 生產規模的大?。阂话肷a規模包括企業規模企業的大小和品種批量的大小。企業規模的大小決定了生產過程中采用熱錠作業還是冷錠作業的問題，是一 次成材還是二次成材的問題。批量的多少主要反映在取得設備的技術水平。產品 的成本的高低上，而對產品的工藝過程無顯著的影響。 4) 產品成本：成本是生產效果的綜合反映，是各種因素影響的結果。一般鋼的加工工藝性能越差，產品的技術要求越高其生產工藝過程必然就約復雜。生產 過程中金屬燃料電力勞動等各種消耗越高，產品成本必然會相應提 高。反之， 則產品成本下降。 5) 工人的勞動條件：工藝過程中多采用的工序必須保持生產安全，不危及勞動者的身體健康，不造成環境污染。否則應采取妥善的防護措施。 應當說明，上述制定工藝過內蒙古科技大學畢業設計說明書（畢業論文） 14 程的各項依據是相互聯系，相互影響的在確定工 藝過程是應該進行綜合的考慮， 任何片面地強調某一方面的做法都會給生產帶來 不良影響。 熱連軋帶鋼生產工藝流程的制定 熱連軋帶鋼的生產工藝一般為：坯料 → 加熱 → 除鱗 → 定寬 → 粗軋 →( 熱卷取 → 開卷 )→ 精軋 → 冷卻 → 剪切 → 卷取等。 此設計工藝流程如下圖 31 所示 圖 31 生產工藝流程圖 熱連軋生產工藝流程簡述 帶鋼熱連軋生產作業線熱軋車間和連鑄車間毗鄰布置，在連鑄車間經冷卻、火焰處理、標記后的合格連鑄板坯以及表面質量和內部質量合格的熱連鑄板坯，由輥道送到本廠板坯庫。 冷板坯 熱板坯 高 溫板坯 加熱 除磷 大側壓 粗軋 保溫 邊部加熱 切頭尾 二次除磷 精軋 層流冷卻 卷取 打捆 稱重噴印 表面檢查 鋼卷運輸 鋼卷冷卻 分卷 /重卷 抽樣檢查 打捆稱重 成品入庫 內蒙古科技大學畢業設計說明書（畢業論文） 15 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。根據生產計劃的要求計算機對選用的板坯進行最優化處理，使板坯 庫以最小的工作量進行裝爐操作。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。 由于產品工藝流程的不同，加熱爐的溫度也不一樣，直接從連鑄機的輥道 送到加熱爐的叫 “直接熱裝（ DHC） ”，板坯溫度 650 850t ? ℃ ，從板坯庫保溫坑內送到加熱爐的叫 “緩沖熱裝（ BHC） ”， 板坯溫度 650t? ℃ ，當溫度在 650℃ ≥t≥350℃ 時叫 “緩沖溫裝（ BWC） ”，當板坯溫度 t≤350℃ 時叫 “冷裝 ”。 為使軋機充分發揮能力，上述不同溫度的板坯可以進行組合裝爐，如果冷熱坯間溫差太大，可由計算機進行計算，合使冷熱坯間保持一個必要的間距。板坯在加熱爐內一般加熱到 1200～ 1250℃ 出爐。 加熱出爐后的板坯，首先經過高壓水除鱗清除氧化鐵皮，而后進入粗軋機組， R1粗軋機為四輥可逆式軋機，與可逆式立輥軋機 E1 靠近布置，板坯在 E1R1 上軋制 3 道后，經輥道送至 E2R2 四輥可逆式軋機軋制 3 道次，軋成 20～ 40mm的中間帶坯。帶坯經中間輥道送至切頭習剪剪去帶坯頭、尾，然后經精軋機前除鱗設備除去帶坯表面的氧 化鐵皮，送入精軋機組軋制。 粗軋機組產生廢帶坯，由設在中間輥道傳動側的廢品推出機推至廢品臺架上，切割后用載重小車運走。為了減少帶坯在中間輥道上的溫降和帶坯頭尾溫差，在中間輥道上設有保溫罩。為減少切損，切頭飛剪設有最佳化剪切系統。帶坯經七機架四輥式連軋機組軋制成厚度為 ～ 的成品帶鋼。為確保軋制精度和控制板型，在 F1～ F7 精軋機上設有動作靈敏、控制精度高的液壓 AGC 厚度自動控制系統。該控制系統代替過去常規采用的電動活陶器和微張力控制兩套系統。 內蒙古科技大學畢業設計說明書（畢業論文） 16 成品帶鋼經精軋機組后的輸出輥道上的層流 冷卻系統后，使溫度降到規定的卷曲溫度，由液壓助卷卷曲機卷成鋼卷。卷曲完后，由卸卷小車將鋼卷托出卷曲機，經臥式自動打捆機打捆后，再由臥式翻卷機將鋼卷翻卷成立卷放在鏈式運輸機中心位置上，由鏈式運輸機和步進梁運送鋼卷，必要時將鋼卷送到檢查機組打開鋼卷頭部進行檢查。鋼卷經稱重打印后根據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。 原料準備 被送至板坯庫的板坯分為冷板坯和熱板坯。由加熱爐加熱到目標 溫度后進行軋制。有效地采用了利用 熱連鑄坯 (HCR)，坯溫一般為 600℃ 左右，大幅度的節省能源。在熱軋工序采用可縮短加熱時間的直接熱裝工藝 DHCR，坯溫一般為 800℃ 左右?；虿捎弥苯榆堉萍夹g，此技術是將煉鋼和熱軋兩個各自獨立的工序連續化，因此，需要解決這倆個工序間的溫度、小時產量、工藝參數的匹配和質量，保證全過程管理及平面布置最佳化等一系列技術問題。目前，世界上先進的常規熱帶鋼軋機熱裝比已超過 90%。 （ 1）板坯清理 熱軋寬帶鋼軋機需上工序供給合格板坯，板坯的清理主要是采用火焰清理方式，也有用砂輪清理的。 火焰清理有三種方式：熱板坯機械火焰清理、冷板坯機械火焰清理及手動火焰清理。熱板坯機械火焰清理裝置安裝在初軋機連鑄的精整線上，冷板坯機械火焰清理裝置及手動火焰清理安裝在連鑄或初軋車間。 本車間碳鋼和低合金鋼采用機械火焰清理方法，不銹鋼材用砂輪清理方法。 （ 2）板坯檢查 板坯表面狀況檢查，傳統上都是由人工在切割前后，用肉眼進行直觀檢查，然而為內蒙古科技大學畢業設計說明書（畢業論文） 17 了提高檢查精度，開發了熱表面缺陷檢測裝置。板坯的熱表面缺陷檢測裝置有使用探頭線圈的渦流探傷裝置和利用自發廣或照明光的光學探傷裝置。 本車間普碳鋼、低合 金鋼采用人工檢測方法，不銹鋼采用冷板坯侵透探傷試驗的方法。 本設計采用工程所用板坯全部為連鑄板坯并采用人工火焰清理與機械火焰清理結合進行坯料表面清理。 板坯加熱及設備組成 1）加熱溫度 鋼的加熱溫度是指鋼加熱終了時出爐的表面溫度。一般情況下，坯料加熱溫度愈高，塑性愈好，金屬變形抗力愈低，對熱軋中厚板愈有力。但過高的加熱溫度會使坯料表面在加熱過程中氧化脫碳、過熱或過燒；過低的加熱溫度又不利于軋制。因此加熱溫度必須正確確定。 根據鐵碳合金相圖、金屬塑性圖和再結晶圖定溫的原則及軋件的開軋溫度來確定加熱溫 度。 本設計加熱溫度采用加熱溫度為 1050℃ ～ 1150℃ 。 2）加熱速度 加熱速度是指，單位時間內，鋼在加熱時的溫度變化。 由于金屬的熱阻，坯料在加熱過程中表面溫度總比 中心溫度升得快，即表面熱膨脹大于中心熱膨脹，從而在坯料內部產生溫度應力，該應力取決于溫度梯度。加熱速度愈快，溫度梯度愈大，其熱應力就愈大。當熱應力超過鋼的破裂強度極限時，坯料內部將產生裂紋或斷裂。因此，要嚴格控制鋼的加熱速度，使熱應力在所允許的范圍內。對于合金鋼于高碳鋼尤為如此。在加熱開始至 500～ 550℃ 內須控制加熱速度，不宜過快。 本設 計采用變速加熱，即在溫度低于 700℃ 的低溫階段采用低的加熱速度，在溫度內蒙古科技大學畢業設計說明書（畢業論文） 18 超過 800℃ 后，采用快速加熱。溫度達到加熱溫度后再均熱一段時間。 3）燃料選擇 加熱爐燃料有固體、液體和氣體燃料。燃料的選擇主要根據燃料的供應。一般在冶金聯合企業中用高爐煤氣或焦爐煤氣。也可采用天然氣、固體燃料或發生爐煤氣。 本設計采用高爐煤氣做為燃料。 4）加熱爐選擇 板坯加熱設備一般是由 35 座連續式或步進式加熱爐組成。加熱溫度為 250~1280度。連續式加熱爐的優點是建造費較低、燃料、動力消耗較少、機械設備簡單、便于維護。 缺點是板坯在加熱中造成局部生產底面劃傷、黑印，板坯厚度差不能過大，均熱時帶氧化鐵皮多，停爐檢修時爐內板坯排空困難及爐子長度受板坯最小厚度的限制等。步進式加熱爐，由于板坯在爐內無滑動，板坯間保持一定間隙，步進機構動作可靈活變動，因而基本上消除了連續式加熱爐的缺點，同時擴大了生產能力。目前，步進式爐爐底強度可達 700800 公斤 /平方米小時，最大產量可達 420 噸 /小時?，F在加熱爐均為多段式，各段溫度單獨調節，并將均熱段沿爐寬方向分成兩個控制區，使板坯后端溫度稍高于前端，以補償軋制時的溫降。 采用不同的上 料方式將原料送到上料輥道，在上料輥道上有的設置清洗裝置，用水沖洗板坯表面，有的也設置稱量、打印設備，對板坯測重。 板坯用推鋼機推入加熱爐內，推鋼機的兩個推桿一般可以單獨的聯合操作，以適應推單排長坯和雙排短坯的需要?，F代化連續式加熱爐爐長可達板坯厚度的 280 倍，推鋼機的推力達 400 噸以上。步進式爐的出鋼機只用來將板坯推入爐內，一次只退一塊，因而設備可以大大減輕。 本設計采用四座步進式加熱爐（ 1＃、 2＃、 3＃、 4＃爐），額定加熱能力：每座 300t/h，加熱爐以混合煤氣為燃料，發熱值為 7525 kJ/m3。 內蒙古科技大學畢業設計說明書（畢業論文） 19 加熱爐裝爐方式為： ① 直接熱裝，板坯溫度為 800～ 950℃ ② 熱裝，板坯溫度為 400℃ 以上 ③ 冷裝，板坯溫度為 20℃ 并采用高壓水除磷機進行除磷。 調寬 由于連鑄機改變連鑄板坯寬度的能力較小，不能滿足熱軋帶鋼軋機的各種寬度規格，由粗軋機的立輥根據熱軋帶鋼軋機需要的各種寬度規格的板坯寬度進行控制。也就要求使用連鑄板坯的熱軋帶鋼軋機具有調節板坯寬度的功能，即要有板坯寬度大側壓設備。 熱軋帶鋼軋機發展了立輥軋機，定寬壓力機等形式的板坯寬度側壓設備。 本設計采用啟停式定寬壓力機。 粗軋機組的任務是將板坯軋制成符合精軋機組所要求的帶坯。其質量要求： 1）表面清潔，徹底清除一次氧化鐵皮。 2）側邊整齊，寬度符合要求尺寸。 3）帶坯厚度達到精軋機組的要求，為此粗軋機組應盡量用大壓下量，一般要完成總變形量的 7080%。 粗軋機組型式需要在建廠時確定，粗軋機組到精軋機組的中間輥道的長度決定于帶坯長度和操作制度，輥道的速度隨工藝要求而變，當軋件由末架軋機軋出時，輥道速度與軋機同步；當軋件尾端出軋機后，輥道速度立即降到與切頭飛剪速度相一致；當軋件離開輥道后，輥道速度應上升到 與軋機同步的速度。輥道可分段控制，在中間輥道上，大都設有廢品推出機和廢品臺架，已處理軋廢的帶坯。也有裝設廢品剪切設備進行處理。此外，在粗軋機組最后一架后面，設有測厚儀、側寬儀及測溫裝置獲得必要的精確參數，以便作為計算機對精軋機組進行前饋控制和對粗軋機組、加熱爐進行反饋控制的依據。隨著單位卷重的增加和精軋機組速度的提高，為了控制軋件的終軋溫度，必須在中間輥內蒙古科技大學畢業設計說明書（畢業論文） 20 道上設置保溫和冷卻裝置，一邊對薄帶坯保溫，對較厚帶坯冷卻，以獲得理想的終軋溫度。 本設計采用兩臺立輥軋機，一臺二輥水平可逆軋機以及一臺四輥水平可逆軋機組成粗 軋機組。 熱軋帶鋼精軋機普遍采用長行程液壓壓下、板型控制。板型控制手段除彎輥外還有：CVC 軋機、 HC 軋機、 PC 軋機?，F將各型軋機簡要介紹如下： CVC 軋機 : 軋輥凸度連續可變的軋機 ——CV