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1、年产300万吨热轧板带钢车间工艺设计 摘要板带钢是钢铁产品的主要品种之一，广泛应用于工业，农业，交通运输和建筑业。宽带钢在我国国民经济中的发展中需求量很大。世界各国近年来都在注重研制和使用连铸连轧等新技术和新设备来生产板带钢。本设计是年产300万吨的热轧板带钢车间工艺设计。产品规格为：（2.010.0）（7001600）mm。所用钢种为：普碳钢、合金结构钢、不锈钢（约含25%）。论文主要内容包括：原料的选择、生产工艺的制定、典型产品工艺计算、主要设备和辅助设备的选择，并且对主要设备（轧辊和电机）的能力进行了校核，对车间主要经济指标、生产车间布置和环境保护，进行了设计和规划。关键词：热轧，板带钢
2、，工艺计算，典型产品，设备 ABSTRACT Strip is one of steel and iron product. It plays an important role in the industry， agriculture， transportation and construction. The demand on the small section is very enormous in our country national economy development. In recent years， many new technologies and equipments
3、， such as continuous casting-rolling， are developed to produce the small size in cross-section alloy steel shape in the various countries.The design is a manufacturing workshop of hot rolling plate with a output of 3000 thousand tons.Its product specifications range from （2.010.0）（7001600）mm， used s
4、teels of carbon steel、alloyed steel、stainless steel（25%）。 The paper mainly includes the selection of raw material and subsidiary facilities and main facilities， formulation of produce technology， technology calculation of the typical production， proofreading the capacity of main fatuities (including
5、 rollers and the electrical machinery). Setting about the products design it plans exactly the main economy norm of the workshop and its arrangement ， environment protection and so on . 【Keyword】hot rolling， strip， technology calculate， typical product， facility目录1 综 述11.1 热轧板带钢生产状况11.1.1 热轧宽带钢生产状况1
6、1.1.2 热轧窄带钢生产状况31.1.3我国年产300万吨以上热连轧板带生产状况41.2 热轧带钢市场前景和需求概况41.2.1 热轧宽带钢市场前景41.2.2 热轧窄带钢市场需求41.3 今后热轧板带钢的发展趋势51.3.1 热轧宽带钢发展方向51.3.2 热轧窄带钢发展方向51.4 本设计的目的和意义61.5 本设计的重点问题及解决办法72 生产方案及产品大纲的制定10-1582.1 产品方案的编制82.1.1 产品方案82.1.2 编制产品方案的原则及方法82.1.3 选择计算产品82.1.4 确定产品大纲92.2 生产方案92.2.1 选择生产方案的依据92.2.2 制定生产方案10
7、3 生产工艺流程制定133.1 制定生产工艺流程的主要依据133.2 生产工艺过程简述134 坯料的选择和金属平衡164.1 坯料的选择及坯料处理164.1.1 坯料选择164.1.2 坯料尺寸164.1.3 坯料检查及清理174.2 编制金属平衡表184.2.1 确定计算产品的成品率194.2.2 编制金属平衡表195 轧钢机选择215.1 轧钢机选择的原则215.2 轧钢机机架布置及数目的确定215.2.1 粗轧前立轧机（E1、E2）225.2.2 四辊粗轧机（两架）（R1、R2）225.2.3 精轧前立轧机（FE）225.2.4 精轧机组（F1F7）236 典型产品工艺计算246.1 确
8、定轧制方法246.2 粗轧阶段工艺计算246.2.1 粗轧阶段压下制度246.2.2 校核咬入能力256.2.3 确定各道的轧制速度256.2.4 确定轧件在各道次中的轧制时间256.2.5 轧制温度的确定276.2.6计算各道的平均变形速度286.2.7 各道的变形抗力296.2.8 计算各道平均单位压力296.2.9 计算各道总压力306.2.10 计算各道的传动力矩316.3 精轧阶段工艺计算346.3.1 压下规程的分配346.3.2 确定各道轧制制度346.3.3 确定轧件在各道次中的轧制时间376.3.4 轧制温度的确定416.3.5 计算各道的平均变形速度426.3.6 计算各道
9、平均单位压力426.3.7 计算各道总压力436.3.8 计算各道的传动力矩447电机能力校核487.1 R1电机能力校核487.1.1 等效力矩计算487.1.2 电机温升校核487.1.3 电机的过载校核497.2 R2电机能力校核497.2.1 等效力矩计算497.2.2 电机温升校核497.2.3 电机的过载校核497.3 精轧机电机能力校核497.3.1 等效力矩计算497.3.2 电机温升校核507.3.3 电机的过载校核508 轧辊强度校核518.1 R1强度校核518.1.1 辊身强度校核518.1.2 辊颈弯曲应力和扭转应力计算528.1.3 辊头扭转强度计算538.1.4
10、接触应力计算538.2 R2强度校核538.2.1 辊身强度校核538.2.2 辊颈弯曲应力和扭转应力计算548.2.3 辊头扭转强度计算548.2.4 接触应力计算548.3 F1F4精轧机强度校核548.3.1 支承辊弯曲力矩校核558.3.2 辊颈弯曲应力和扭转应力校核558.3.3 辊头扭转强度计算558.3.4 接触应力计算558.4 F5F7精轧机强度校核568.4.1 支承辊弯曲力矩校核568.4.2 辊颈弯曲应力和扭转应力校核568.4.3 辊头扭转强度计算568.4.4 接触应力计算579 辅助设备的选择589.1 加热设备589.1.1 入炉设备589.1.2 出炉设备59
11、9.2 加热炉选择599.2.1 炉型确定599.2.2 炉子尺寸的确定609.3 起重运输设备的选择619.3.1 起重机619.3.2 辊道的选用629.4 除鳞设备的选择639.5 保温装置的选择639.6 剪切设备的选择649.7 层流冷却设备的选择659.8 卷取设备的选择669.9 平整分卷机组669.9.1 钢卷准备区设备669.9.2 平整机前后设备6710 轧钢机产量计算6910.1 典型产品的工作图表6910.2 典型产品小时产量计算6910.3 轧机负荷率6910.3.1 轧机实际工作小时数7010.3.2 年计划实际工作小时数7010.3.3 轧机负荷率7010.4轧机
12、平均小时产量7011 车间平面布置7211.1 平面布置的原则7211.2 金属流程线的确定7211.3 设备间距的确定7311.3.1 加热炉间距离7311.3.2 加热炉到轧机的距离7311.3.3 柱间距离的确定7311.3.4 其它设备之间的距离7311.4 仓库面积的确定7311.4.1 原料仓库面积的计算7411.4.2 中间仓库面积的计算7511.4.3 成品仓库面积的计算7511.5 车间运输量的确定7512 劳动组织及车间经济技术指标7712.1车间劳动组织7712.1.1劳动定额7712.1.2劳动定员7712.2 车间技术经济指标7812.2.1 金属消耗7812.2.2
13、 其它消耗7812.3 车间概算7912.3.1 车间设计指标7912.3.2 车间投资概算7912.3.3 成本概算8012.3.4 钢板销售收入8012.3.5 年利润及投资回收期8013 环境保护与综合利用8113.1 环保对车间设计的要求8113.2 环保的内容与对策81参 考 文 献83致谢841 综 述1.1 热轧板带钢生产状况热轧带钢是重要的钢材品种，对整个钢铁工业的技术进步和经济效益有着重要影响。发达国家热轧带钢产量约占热轧钢材的50%以上，并在国际市场竞争中居于领先地位。我国钢铁工业近年来产量增长较快，但高附加值产品的数量和质量较低。我国一般热轧带钢产品厚度下限是1.8mm，
14、但实际上只生产很少厚度小于2.0mm的热轧带钢，即使窄带钢，产品厚度一般也大于2.5mm。因此，相当一部分希望使用厚度小于2mm带钢作原料的用户，只得使用冷轧带钢。如果能开发薄规格的热轧带钢，则可代替相当一部分的冷轧带钢使用，使生产成本大为降低1。1.1.1 热轧宽带钢生产状况国外热轧宽带钢生产的技术进步表现在以下几方面:热带钢无头轧制技术2。无头轧制技术能稳定生产宽薄带钢及超薄热轧带钢，其宽厚比可由传统热连轧的8001提高到1 0001，并能应用润滑轧制及强制冷却技术生产具有新材料性能的高新技术产品。薄板坯连铸连轧技术。它主要有紧凑式热带钢生产工艺CSP (Compact Strip Pro
15、cess)、在线热带钢生产工艺ISP (In-Line Strip Production)、灵活式薄板坯轧制工艺FTSR (Flexible Thin Slab Rolling)和连铸直接轧制工艺CONROLL等10余种类型。德国SMS公司开发的CSP工艺已成功地轧制出厚度为0.8mm的薄带钢产品，并已经广泛应用在家用电器、建筑工业等领域；奥钢联(VAI)开发的CONROLL工艺也成功地生产出厚度0.9mm1.0mm、表面质量极好的热轧薄带钢，可用作汽车的外露部件；美国至今已经投产的薄板坯连铸连轧生产线达百余条，生产能力5107t/年3。铁素体区轧制生产工艺。它又称相变控制轧制，是由比利时冶金
16、研究中心于1994年开发的一项轧制新技术，当初主要目的就是用薄规格的热轧带钢取代1.0mm2.0mm厚度范围的冷轧产品。铁素体区轧制生产工艺的发展目标是生产薄(超薄)规格优质深冲板。LTV公司的印地安那哈伯厂40%的超低碳钢产品采用铁素体区轧制生产， Arvedi公司采用铁素体区轧制生产的超薄热轧带钢已占其产量的25%。铸轧薄带钢的CASTRIP工艺。这种工艺由美国纽柯钢铁公司、澳大利亚BHP公司和日本IHI公司联合开发， 2003为纽柯公司成功建设了世界上第一套全商业化的双辊铸轧薄带钢生产线，用来生产碳钢和不锈钢。与常规连铸和轧钢技术相比，这种工艺具有投资省、运行费用低、节能环保、废气排放少
17、等优点4。目前，这套全商业化的薄带钢双辊铸轧机可年产2.0mm以下薄规格带钢50万t。该铸轧机采用的钢包容量为110t，铸轧机双辊直径为500mm，最高连铸速度为150m/min，常用连铸速度为80m/min，出口带钢厚度为0.7mm2.0mm，宽度为1 000mm2 000mm。国内热轧宽带钢生产概况如下:传统的热带轧机。以宝钢2050mm热轧带钢轧机为例，宝钢2050mm热轧厂于1989年8月3日投产，热轧机组设计年产量为400万t。到2000年底已累计生产4446万t热轧带钢。1999年产量达到510万t，超过设计产量25%， 2000年达到520万t。主要产品有普碳钢、优质碳素钢、低合
18、金钢、深冲用钢、造船用钢、螺旋焊管用钢等钢卷和钢板。2050mm热轧机组为3/4连续式轧机。全厂的主要设备有: 4架粗轧机、7架精轧机， 3台全液压卷取机，及5条精整作业线。设备总重60915t。设备由德国西马克德马格财团总承包，12年来，设备运行稳定。在产量大幅度上升的同时，机组的生产综合指标与产品精度也在不断提高，高强度、高难度极限规格产品不断增加，薄规格产品比例成倍提高。尤其最近，2.00mm以下薄规格产品占产量的17%，比1992年5月达产时的4.98%和设计规定的6%高3倍5。把薄规格产品作为主要生产目标，采用最佳卷取温度，对加热温度、轧制负荷分配、轧制速度进行优化，对各精轧机架目标
19、凸度进行合理分配，轧出符合标准的厚度为1.6mm的集装箱用耐大气腐蚀板，解决了集装箱钢板长期依赖进口的局面，2002年又试轧成功厚1.2mm的热轧薄带钢。薄板坯连铸连轧。自1992年兰州钢厂与钢铁研究总院合作建立了我国第一套CSP薄板坯连铸机以来，国内各大钢铁公司纷纷花费巨资新建或改造热连轧厂，不断扩大品种范围，提高产品质量。宝钢的2050和1580热轧线是国内工艺装备及自动化控制水平较高的两条生产线，能稳定生产厚度1.5mm的热轧板卷，也能生产少量厚1.0mm1.2mm的超薄热轧带钢。1999年珠钢引进第一条CSP薄板坯连铸连轧线(1 450mm)，之后相继建成投产邯钢1450mm、包钢17
20、00mm、攀钢、唐钢1800mmFTSR机组马钢1800mmCSP机组、华菱1800mmCSP一期工程和上钢一厂的1780热连轧机组， 本钢1880mmCSP连铸连轧热轧生产线设计产能280万吨，莱钢1450热连轧机组设计产能200万吨，沙钢1700mm热连轧生产线设计产能450万吨。鞍钢2150mmCSP机组设计产能450万吨。据统计，2007年国内预计将有12条热轧生产线投产，设计总产能为3700万吨，其中设计产能在300万吨以上的大型热轧生产线有5条，分别是安钢1780机组380万吨，马钢2250机组500万吨，宝钢1880机组370万吨，天铁1780机组380万吨，北台1780机组40
21、0万吨；其余7条热轧产线设计产能均在200万以上，它们是日照钢厂1580机组200万吨，唐山国丰1480机组200万吨，迁安轧一厂1250机组200万吨，武钢1580机组280万吨，山西海鑫1500机组220万吨，宁波建龙1780机组250万吨。预计到2007年底我国热轧总产能将达到1.4亿吨。铁素体区轧制生产工艺。珠钢CSP薄板坯连铸连轧生产线投产后，计划采用该工艺生产2.0mm以下超薄热轧带钢，目前国内唐钢、本钢等多条CSP薄板坯生产线均已具备铁素体区轧制能力。1.1.2 热轧窄带钢生产状况目前，国外窄带钢的发展呈停滞状态，产量和质量均不高，对窄带钢的需求多采用将宽带纵切的办法，成本偏高。
22、国内共有50多套热轧窄带钢轧机，其中全连续式轧机2套， 3/4连轧机14套，半连轧15套，其余为跟踪式、横列式、行星式等，年总生产能力9106t。但生产工艺和设备水平普遍较落后，其中15家国有企业的大部分仍采用老式布局的3/4连轧生产线。按产品的宽度可分为两类，一类为145mm240mm，多采用连铸坯一火成材，如宣钢带钢厂等；另一类为210mm305mm，使用初轧坯两火成材，如包钢、莱芜带钢厂等。优化改造后唐钢窄带钢生产线采用自产165mm165mm、165mm225mm、165mm280mm三种规格的连铸坯，能够生产最宽达355mm、最薄为1.8mm的窄带产品。1996年无锡市新大薄带钢有限
23、公司在国内率先建成了年产6104t的350mm热轧薄窄带钢生产线，采用了合理的工艺、设备，选用了先进的控制系统，从而解决了板形、板厚控制与活套角度控制等一系列难题，成功地生产出厚度为1.0mm1.5mm、宽度为130mm200mm的薄规格窄带钢，并用于薄壁焊管生产6。鞍钢公司轧钢总厂一条中型型钢生产线经改造，形成了年产1105t的350mm半连轧窄带钢生产线，目前已能生产厚度为1.2mm2.0mm的高强度合金钢和不锈钢等难轧窄带钢产品。1.1.3我国年产300万吨以上热连轧板带生产状况据不完全统计，目前我国300万吨以上热连轧板带机组主要有于1989年8月3日投产宝钢2050mm热轧厂，热轧机
24、组设计年产量为400万t，本钢1700机组原设计产能155万吨，2005年达产356万吨，武钢1700机组设计产能301万吨，2005年达产350万吨，鞍钢1780机组设计产能350万吨，2005年达产350万吨，武钢2250机组设计产能400万吨7。沙钢1700mm热连轧生产线设计产能450万吨。1.2 热轧带钢市场前景和需求概况1.2.1 热轧宽带钢市场前景对30多家国外钢铁企业的产品调查表明:作为最终产品使用的厚度大于2mm的热轧带钢的需求量正在下降，1995年为48%，2005年将下降至42%，而厚度小于2mm的热轧薄带需求量日益增加，从正在进行和准备进行的深加工线和冷轧机组方面的投资
25、也可看出这种趋势。2005年，厚0.8mm1.2mm热轧薄带需求量增加将大于1%，厚1.2mm2.0mm热轧薄带需求量增加将大于7%。到2007年，预测全世界超薄热轧带钢的市场需求将超过1.9107t。就国内市场而言， 1998年全国共消耗热轧薄板2.9107t，为填补国内板带材的供需缺口，1998年进口热轧薄板约7.8106t，占当年钢材进口总量的64.1%。可见，国内热轧薄板的市场空间巨大，特别是对2.0mm以下超薄热轧带钢的需求尤其旺盛8。1.2.2 热轧窄带钢市场需求国内外热轧窄带钢市场需求大体相同，厚度大于25mm的产品基本饱和，厚度小于20mm的热带却供不应求。我国宽带轧机虽然已经
26、具有一定规模，但是我国的轻工、建筑行业等需要大量的薄规格窄带钢，主要用于生产薄壁焊接钢管、轻钢龙骨等，此外热轧窄带钢还要给冷轧窄带钢轧机及特殊用途的钢带轧机等提供原料，因而目前我国热轧窄带钢仍然不会为宽带钢所替代。据资料统计，我国煤气管年产量已经超过3106t，这也是窄带钢的一个大市场。近几年热轧窄带钢的生产量几乎翻了一番，生产和在建的轧机达到近百套，全部投产后预计总能力将超过1800万吨。1.3 今后热轧板带钢的发展趋势1.3.1 热轧宽带钢发展方向热轧板宽带钢以深冲钢板、耐腐蚀高强度热轧钢板、成型性优异的高强及超高强钢板、超宽幅汽车钢板、热镀锌钢板、超细晶高强度钢板为发展目标。由于将采用无
27、头轧制技术、薄板坯连铸连轧工艺、控制冷却技术等轧制工艺生产热轧薄带钢，因此可以较好地控制热轧带钢的组织和性能。在冷却技术方面，以温度预测模型为基础，采用细分的冷却箱和缓慢冷却装置，开发高精度的冷却系统，对钢材的组织和性能进行控制。从超薄热轧带钢的市场需求和生产现状可看出“以热代冷”的钢铁市场走向决定了超薄热轧带钢生产总体趋势是供不应求，同时也表明了超薄热轧带钢将成为热轧宽带钢的另一个发展方向。可以预见，采用无头轧制和低温轧制工艺将是薄板坯连铸直接轧制生产超薄带钢的主要发展方向。1.3.2 热轧窄带钢发展方向增大带钢产品的优质比，调整产品结构，开拓热轧窄带钢产品应用新领域。目前热轧窄带钢生产厂在
28、提高质量、降低消耗、降低成本、扩大品种的前提下，将小家电、小五金、家具、自行车零件等深加工企业所需多层次优质碳素结构钢、优质低合金钢、高锰钢、不锈钢等高质量带钢作为主导产品，彻底改变只以焊管为主要供货方向的局面，建设新热轧窄带钢生产线，所轧产品规格处于宽带轧机产品的下限之外，从而可以代替部分冷轧产品。如用厚度小于1.5mm的热轧窄带钢替代冷轧带钢，可以减少冷轧轧程，大幅度降低生产成本，提高轧机的效率。向薄、宽、厚方向发展。生产薄规格带钢，可满足薄壁焊管厂提高成材率、降低生产成本的需要；生产宽规格带钢，占领热轧中宽带钢(宽度一般大于500mm的产品空间；生产厚规格带钢，开发轻钢结构。轻钢结构用来
29、制作工业厂房、办公大楼、体育场馆、商业超市、仓库等，目前广泛使用宽200mm350mm、厚6mm30mm、长3m12m中板及板卷，热窄带钢比中板便宜600元/t700元/t，如能用窄带钢代替中板，将使整个钢结构工程成本有较大幅度下降9。1.4 本设计的目的和意义本设计是年产300万吨的热轧板带钢车间工艺设计。产品规格为：（2.010.0）（7001600）mm。所用钢种为：普碳钢、合金结构钢、不锈钢（约含25%）。带钢是有一个比较特殊的钢铁产品，其直供比例非常高，40%以上直接进入厂家，目前带钢有时也作为冷弯型钢的坯料，广泛用于制造小五金、自行车车架、轮圈、弹簧片、锯条等。通过对近五年的统计，
30、可看出带钢消费正以一个较快的速度发展。在国内外带钢生产逐渐减少的情况下，我国作为一个发展中国家，对带钢的需求不断增加，虽然受汽车等产业规模的限制，但五金产品国内外需求量都较大。同时我国现在基础建设规模很大，对焊管、型材的需求也相应增加，带钢的需求仍保持较高水平。本设计课题是年产300万吨的板带钢生产车间。这是一个大型的轧钢车间，其投资大，消耗大，生产量大。板带钢是我国钢铁生产的主打产品，需求量很大。目前我国带钢产能在5500万吨左右，但今后几年市场需求仍然会有较大增长。另外带钢的延伸产品还有一定市场空间，如装潢用的五金材料，发展十分快，不少五金产品出口到东南亚、欧美等国际市场，拉动了国内的带钢
31、生产。由于市场对板带钢的需求仍然很大，而且在近几年不会下降，因此该大型生产车间的建立是可行的。带钢生产技术发展至今已有80多年的历史，现在已经是第四代轧机，板形控制技术目前也已经发展得较为成熟。在相关技术比较完善的情况下，建立大型轧钢厂可以节约很多在技术改进上的投资，可以在建成时就采用目前最先进的技术，还可以借鉴其他车间的生产经验，少走一些弯路，一步到位。西部地大物博，矿产资源很丰富，很多还处于待开发状态。我国现在进行西部大开发，对西部地区在财力，物力上大力扶持，大力进行基础项目的建设，如能源，交通等。因此，在西部建立一个大型轧钢厂不仅可以满足西部地区对板带钢的大量需求，而且由于西部人口密度较
32、东部小，不会占用太多人口居住地，这在地理上是一个很大的优势。西部目前的交通状况比以前改进了很多，而且作为国家重点建设这一状况仍在完善，因此原材料的运输不再是一个主要的问题。综上所述，本设计的选题是有意义且可以实现的。1.5 本设计的重点问题及解决办法本设计重点研究的问题是热轧厂热装热送问题。连铸坯热送热装指的是把无缺陷的铸坯在热状态下送到轧钢加热炉加热，然后再送到轧机进行轧制。连铸与热轧之间的连接方式有四种：(1)冷装工艺(CHR)。(2)连铸坯热装工艺(HCR)。(3)连铸坯直接热装工艺(DHCR)。(4)连铸坯直接轧制工艺(DR)。该技术是一项集冶炼、连铸、判定、入库、转运、组批装炉、轧制
33、成材等诸多技术和管理于一身的系统工程，连铸坯热送热装技术的实施，必须解决好如下几个主要问题：（1）炼钢、轧钢工序厂址地理位置要邻近，工艺设备要适合热送热装要求。（2）炼钢、连铸及轧钢工序的综合生产状况正常稳定，工序能力大致匹配。（3）为保证冶炼、连铸和轧机的连续性生产，必须提高生产过程的可靠性。（4）由于连铸坯缺陷难以在线清理，炼钢、连铸工序必须具备无缺陷连铸坯的生产技术。（5）为保证连铸坯的热装温度，提高热装效果，连铸工序必须具有高温出坯能力和铸坯输送过程中的保温技术以及连铸坯的热装炉技术。根据连铸坯热送热装的特点，设计中拟采用以下解决思路：（1）连铸坯流转方式，连铸坯热送均采用辊道输送到热
34、轧车间加热炉，辊道上采取了一定的隔热保温措施。热装温度一般达600700，有的高达800以上。（2）连铸坯装炉及加热控制，当连铸坯热送到热轧生产线时，经验收及组批后，用长行程装钢机或辊道将热坯送入加热炉，由计算机在线控制加热炉的加热温度。（3）组织无缺陷连铸坯生产，加强各类事故的管理。例如：铸坯表面纵裂是在结晶器内产生，并在二冷段进一步扩展形成的。为了减少表面纵裂的发生率，在生产中应改进结晶器冷却和二次冷却工艺。（4）在板坯库和加热炉之间设有保温坑，以满足热装热送工艺需要。2 生产方案及产品大纲的制定10-152.1 产品方案的编制2.1.1 产品方案产品方案是进行车间设计、制定产品生产工艺过
35、程、确定轧机组成或选择各项设备的主要依据，包括车间拟生产的产品名称、品种、规格几年产量计划。本车间依据设计任务书要求，经过对同类厂的调查和统计分析，选取具有代表性的品种和规格作为典型产品。实际生产中为了满足用户客观上的使用要求，每个品种都必须满足形状、尺寸规格和内部性能的要求。因而，各类产品的分类、编制、牌号、化学成分、品种规格和尺寸公差、生产技术条件、机械性能、验收规程、试验及包装方法、交货状态等，国家均有标准规定，如国标、冶标、企标等，如果国家没有标准规定，可由生产厂家和客户商定。2.1.2 编制产品方案的原则及方法（1） 国民经济发展对产品的要求，既考虑当前的急需又要考虑将来发展的需要。
36、（2） 产品的平衡，考虑全国各地的布局和配套加以平衡。（3） 建厂地区的条件、生产资源、自然条件、投资等可能性。（4） 考虑轧机生产能力的充分发挥，提高轧机的生产技术水平。2.1.3 选择计算产品车间拟生产的产品品种、规格及状态组合起来可能有几种、数百种以上。但是，在设计中对每一种合金的每一种品种、规格及状态进行详细的工艺计算。为了减少设计工作量，加快进度，同时，又不影响整个设计质量，从中选择典型产品作为计算产品。选择计算产品应遵循以下原则：（1）有代表性从拟生产的所有品种中选出几种合金、品种、规格、状态、产量和工艺特点等方面有代表性的产品作为计算产品。（2）通过所有工序所选的所有计算产品要通
37、过各工序，但不是说第一种计算产品都通过各工序，而是所有计算产品综合起来看的。（3）所选的计算产品要与接近。（4）计算产品要留一定的调整余量，也就是说所选的计算产品要品种灵活，容易生产多种规格的产品。本次设计选用的三个典型产品分别是：Q215(10.0mm1600mm)、30Cr(4.0mm1400mm)、1Cr18Ni9(2.0mm1000mm)。2.1.4 确定产品大纲根据设计任务书要求和上述原则，确定车间产品大纲，见表2.1。典型产品见表2.2。典型产品技术要求见表2.3到2.5。2.2 生产方案所谓生产方案量指为完成设计任务书中所规定的产品的生产任务而采取的生产方法。根据设计规模、产品的
38、质量及经济技术指标的要求，考虑当地的具体条件，找出合理的生产方案。2.2.1 选择生产方案的依据确定生产方案时应考虑以下几点：（1）金属与合金的品种、规格、状态及质量要求。（2）年产量的大小。产量不仅决定工艺过程的特点，同时也对设备选择、铸锭尺寸、产品规格有着直接的影响。（3）投资、建设速度、机械化和自动化程度、劳动条件、工人与管理售货员的数量以及将来的发展。2.2.2 制定生产方案 根据上述依据，该车间为年产300万吨的板带车间，生产形式为热轧，主要钢种为普碳钢，合金结构钢和不锈钢，采用粗轧和精轧两个阶段来完成不同的任务和要求。表2.1 车间产品方案钢种牌号规格(mm)状态年产量(万吨)比例
39、（%）普碳钢合金结构钢不锈钢Q195，Q215Q235，Q255Q27512Mn2A，16Mn2A30Cr，40Cr45Cr，45Mn1Cr13，0Cr18Ni91Cr18Ni91Cr18Ni9Ti(8.010.0)(14001600)(2.55.0)(14001600)(2.06.0)(10001600)热轧1606575532225表2.2 典型产品牌号规格(mm)状态年产量（万吨）比例（%）技术条件Q21530Cr1Cr18Ni91016004140021000热轧1606575532225见表2.3见表2.4见表2.5表2.3 Q215技术条件牌号等级化学成分脱氧方 法CMnSiSPQ
40、215A0.090.150.250.550.300.500.045F、B、Z牌号等级厚度偏差屈服点s(N/mm)抗拉强度b(N/mm)伸长率s(%)Q215A在宽度10001500，厚度3.504.00时为0.2421533545031注：表面质量：钢板和钢带的表面不允许有裂纹、结疤、折叠、气泡和夹杂。钢板和钢带不得有分层。钢板和钢带的表面允许有深度和高度不大于厚度公差之半的折印、麻点、划伤、小拉痕、压痕以及氧化铁皮脱落所造成的表面粗糙等局部缺陷。对表面的薄层氧化铁皮、轻微铁锈和残余涂料、活痕等不影响表面质量的局部缺陷亦允许存在。钢板和钢带表面的局部缺陷，允许用修磨方法清除，但清除深度不得大于
41、钢板和钢带厚度公差之半。钢带允许带缺陷交货，但缺陷部分不得超过每卷长度的8。表2.4 30Cr的技术条件牌号等级化学成分CMnVNbSiTiSP30CrA0.200.50.80.020.150.0150.0600.550.020.200.0450.045牌号等级厚度偏差屈服点s (N/mm)抗拉强度b (N/mm)伸长率s(%)30CrA在宽度10001500，厚度1.802.00时为0.1634547063011注：表面质量：钢板和钢带的表面不允许有裂纹、结疤、折叠、气泡和夹杂。钢板和钢带不得有分层。钢板和钢带的表面允许有深度和高度不大于厚度公差之半的折印、麻点、划伤、小拉痕、压痕以及氧化铁
42、皮脱落所造成的表面粗糙等局部缺陷。对表面的薄层氧化铁皮、轻微铁锈和残余涂料、活痕等不影响表面质量的局部缺陷亦允许存在。钢板和钢带表面的局部缺陷，允许用修磨方法清除，但清除深度不得大于钢板和钢带厚度公差之半。钢带允许带缺陷交货，但缺陷部分不得超过每卷长度的8。表2.5 1Cr18Ni9的技术条件牌号CCrNiSiPS厚度偏差（mm）宽度偏差(mm)1Cr18Ni90.1517.019.08.010.01.00.0350.03厚度6.08.0，宽度1000时为0.60厚度6.0，宽度6301000时为10牌号类型固溶处理（）拉力实验硬度实验屈服强度0.2(MPa)抗拉强度b(MPa)伸长率s(%)
43、HRBHV1Cr18Ni9奥氏体型10101150快冷2055704590200注：特性和用途：经冷加工有高的强度，但伸长率比1Cr17Ni7稍差。用于建筑装饰部件，不锈耐酸的外壳，浮筒以及船舶控制设备的低磁性设备。3 生产工艺流程制定3.1 制定生产工艺流程的主要依据所谓生产工艺流程就是把产品的生产工序按次序排列起来。正确制定工艺过程是轧钢车间工艺设计的重要内容。制定轧钢生产工艺过程的首要目的是为了获得质量符合要求的产品，其次要在保证质量的基础上追求轧机的高产量，并能做到降低各种原料、材料消耗，降低产品成本。因此，正确制定产品工艺过程，对于工艺过程合理化，对于充分发挥轧机作用具有重要意义。根
44、据已制定的生产方案，在充分完成产品产量质量要求的前提条件下，用最大可能的低消耗、最少的设备、最小的车间面积、最低的劳动成本，并有利于产品的质量的提高和发展，有较好的劳动条件，最好的经济效益，具体的原则包括：产品的技术条件，生产规模大小，产品成本和工人的劳动条件。热轧板带生产的一般工艺流程是：原料的清理准备，坯料的加热，轧制，轧后冷却，精整和质量检查等工序，对于特殊要求的钢种，在加热后不需经过热处理等工序。本车间的生产工艺流程如图3.1所示。3.2 生产工艺过程简述热轧车间和连铸车间毗邻布置，在连铸车间经冷却、火焰处理、标记后的合格连铸板坯以及表面质量和内部质量合格的热连铸板坯，由辊道送到本厂板
45、坯库。热连铸坯分别存放在四个板坯跨内，当连铸机和热轧机的生产计划相匹配时，热坯也可以从来料辊道经中间辊道直接磅到加热炉后的装料辊进行装炉。根据生产计划的要求计算机对选用的板坯进行最优化处理，使板坯库以最小的工作量进行装炉操作。板坯由吊车吊到上料辊道后进行称重，核对号码，确认无误后，按装料顺序由辊道将板坯送到的加热炉。由于产品工艺流程的不同，加热炉的温度也不一样，直接从连铸机的辊道 送到加热炉的叫“直接热装（DHC）”，板坯温度，从板坯库保温坑内送到加热炉的叫“缓冲热装（BHC）”， 板坯温度，当温度在650t350时叫“缓冲温装（BWC）”，当板坯温度t350时叫“冷装”。为使轧机充分发挥能力，上述不同温度的板坯可以进行组合装炉，如果冷热坯间温差太大，可由计算机进行计算，合使冷热坯间保持一个必要的间距。板坯在加热炉内一般加热到12001250出炉。加热出炉后的板坯，首先经过高压水除鳞清除氧化铁皮，而后进入粗轧机组，R1粗轧机为四辊可逆式轧机，与可逆式立辊轧机E1靠近布置，板坯在E1R1上轧制3道后，经辊道送至E2R2四辊可逆式轧机轧制3道次，轧成2040mm的中间带坯。带坯经中间辊道送
