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1、摘 要板带材生产技术水平不仅是冶金工业生产发展水平的重要标志,也反映了一个国家工业与科学技术发展的水平。建设现代化的热轧宽带钢轧机要满足现代工业对热轧板品种质量的要求。最终产品的质量取决于连铸坯的质量,传统厚度的板坯连铸工艺明显优于薄板坯连铸工艺。薄板坯连铸连轧更适于生产中低档板材品种,在薄规格产品生产方面具有明显优势。为了满足高质量和高性能板材要求,采用厚板坯常规连轧生产方式更合理。基于这些考虑,本次设计结合柳钢2030常规热连轧生产线。在此设计中详细地介绍了加热、粗轧、热卷取、精轧、冷却、卷取等一系列过程。其中精轧机选用六架大断面牌坊和高吨位轧制力轧机,采用 HC轧机、CVC轧机、工作辊正
2、弯辊(WRB)技术和厚度自动控制(AGC)等技术来控制板型和厚度。另外,为提高轧件温度,减少头尾温差,在精轧前采用无芯轴隔热屏热卷箱。设计中涉及的技术参数大部分取自现场的经验数值,用到的部分公式也是来自于实际的经验公式。关键词: 常规热连轧 热卷箱 层流冷却 厚度自动控制 65ABSTRACTThe hot strip production technique level not only is a important marking of the metallurgy industry produce development level, but also reflect a level o
3、f the national industry and science technique.The new modernizational hot wide rolling mills should satisfy the request of modern industry to hot strip species quality.The quality of end product is by all means decided by quality of continous casting slab. The continous casting slab of traditional t
4、hickness is obviously better than thin slab continous casting and rolling. Thin slab continous casting and rolling is suitable to produce medium low file time plank material species and have obvious advantage at the thin specification product.For satisfying the request of obtaining the high quality
5、and high performance strip, thick slab continous casting produce method is considered more reasonable.Based on the above premise, this design combine liu steel 2030 traditional hot continuous rolling workshop. In this paper it is detailly introduced the heat furnace, the rough rolling, the hot curl,
6、 the finish rolling, the laminar cooling, the curl and so on.Among them, The finishing mill still selected the big cross section memorial arch and the high tonnage rolling stand, and choosed HC mill,CVC mill,work roll bend technique and automatic gauge control to control strip shape and thickness. M
7、oreover, in order to raise the temperature of rolling metal and reduce the difference temperature between tail and head of rolling metal,I establish a hot curl box between the rough rolling and the finishing rolling. The coefficient in this design and parts of formulas come from actual experience.Ke
8、y words: convensional continuous rolling , the laminar cooling, automatic gauge control目 录摘 要IABSTRACTII目 录III1 绪论11.1 热连轧板带钢的发展历史11.2 热轧板带钢生产发展的现状21.3 热连轧板带钢的生产工艺及其特点31.3.1 常规热连轧工艺31.3.2 薄板坯连铸连轧工艺31.4 本课题目的及意义42 2030连轧机组工艺设备简介52.1 2030热轧线概况52.2 工艺流程与轧机选型52.2.1工艺流程52.2.2 主要工艺设备类型及参数72.3 设计方案考虑92.4 产
9、品大纲103 典型产品压下规程设计133.1 概述133.2 各道次出口厚度及压下量的确定133.2.1 粗轧机的压下量分配原则143.2.2 精轧机的压下量分配原则143.2.3 综合分析143.3 轧机咬入的校核153.4 确定轧制速度制度153.4.1 粗轧机速度制度153.4.2 精轧机速度制度163.4.3 加减速度的选择173.5 确定轧制温度制度183.5.1 粗轧各道次温度确定193.5.2 精轧各道次温度确定193.6 力能参数的计算193.6.1 轧制力的计算和空载辊缝的设定193.6.2 轧制力矩的计算213.6.3 附加摩擦力矩的计算233.6.4 空转力矩的计算243
10、.6.5 动力矩的计算253.7 层流冷却对温度的控制及大致的冷却速率的确定254 辅助设备的选择274.1 加热炉的选择274.1.1 加热能力的确定284.1.2 炉子数量的确定284.1.3 炉子尺寸的确定284.2 除磷装置的选择294.2.1 除磷的必要性294.2.2 各种除磷方式的比较304.2.3 本次设计除磷装置的选择304.3 剪切设备的选择314.4 带钢冷却装置324.5 卷取设备的选择334.6 辊道的选择354.7 活套支撑器364.7.1 概述364.7.2 活套支撑器的相关参数的计算374.8 控制设备384.8.1 厚度控制384.8.2 板形控制394.8.
11、3 宽度控制405控轧控冷工艺的确定435.1 板坯加热温度435.2轧制温度435.3变形量435.4控制冷却436 轧辊强度及主电机能力校核456.1 轧辊强度的校核456.1.1 支撑辊的校核456.1.2 工作辊的校核476.1.3 工作辊与支撑辊间的接触应力496.2 主电机能力的校核516.2.1 轧制过程中静负荷图的制定516.2.2 主电机的校核527 年产量的计算557.1 轧钢机年产量的计算557.1.1 轧钢机年产量的计算557.1.2 轧钢机平均小时产量的计算567.1.3 轧钢车间年产量的计算567.2 轧钢机工作图表的制定577.2.1 轧制图表的基本形式及其特征5
12、77.2.2 轧机工作图表的制定588 轧钢车间平面布置及经济技术指标598.1 轧钢车间平面布置598.1.1 轧钢车间平面布置的原则598.1.2 金属流程线的确定598.2 车间技术经济指标608.2.1 各类材料消耗指标608.2.2 综合技术经济指标62参考文献65致谢661 绪论1 绪论1.1 热连轧板带钢的发展历史热轧板带钢轧机的发展已有70多年历史,汽车工业、建筑工业、交通运输业等的发展,使得热轧及冷轧薄钢板的需求量不断增加,从而促使热轧板带钢轧机的建设获得了迅速和稳定的发展。从提高生产率和产品尺寸精度、节能技术、提高成材率和板形质量、节约建设投资、减少轧制线长度实现紧凑化轧机
13、布置到热连轧机和连铸机的直接连接布置,热轧板带钢生产技术经历了不同的发展时期。我国热连轧带钢的发展,大体经历了三个阶段:第一阶段,以大企业为主,以解决企业有无为主要目的的初期发展阶段。这个时期热轧板带钢轧机建设只能靠国家投入,由于资金、技术等限制,轧机水平参差不齐。1989投产的宝钢2050mm轧机代表了当时国际先进水平,采用了一系列最先进的热连轧生产技术。但是,这个时期投产的二手设备则是国外五六十年代的装备(1994年投产的太钢1549mm轧机、梅钢1422mm轧机),整体技术水平相对落后,在安装过程中进行了局部改造,但整体技术水平提高有限。还有两套国产轧机投产:1980年投产的本钢1700
14、mm轧机和1992年投产的攀钢1450mm轧机,这两套轧机的整体水平不高,产品与国际水平差距较大1。但在当时条件下,这几套轧机满足了国民经济建设的需要,同时培养了一大批技术人才。第二阶段,全面提高技术水平,瞄准世界最高、最新技术,全面引进阶段。20世纪90年代以后,各大企业均以引进国外最先进技术为主。如1999年投产的鞍钢1780mm轧机、1996年投产的宝钢1580mm轧机,是世界传统热连轧带钢轧机最先进水平的代表,除通常现代化轧机采用的先进技术以外,还采用了轧线与连铸机直接连接的布置形式,板坯定宽压力机,PC板形控制系统,强力弯辊系统,轧辊在线研磨,中间辊道保温技术和带坯边部感应加热技术,
15、轧机全部采用交流同步电机和GTO电源变换器及4级计算机控制,精轧机采用了全液压压下及AGC技术。国内还引进了三套薄板坯连铸连轧生产线,即1999年投产的珠钢1500mm薄板坯生产线、邯钢1900mm薄板坯生产线和2001年投产的包钢1750mm薄板坯生产线,这些生产线是当时世界最先进的薄板坯生产线。这些生产线的引进使我国拥有了新一代热连轧带钢生产技术。第三阶段,这个阶段是近几年开始的,是以提高效益、调整品种结构、满足市场需要和提高企业竞争能力为目的的发展阶段。由于近年国家经济快速发展,对钢材需求不断增加,因此除国营大中型企业外,中小型企业,甚至民营企业都把生产宽带钢作为今后发展的重点,或引进或
16、采用国产技术,或建设传统热连轧宽带钢轧机或建设薄板坯连铸连轧生产线。同时,这个阶段对引进的二手轧机和原技术较落后的国产轧机进行了全面技术改造,使其达到了现代化水平。国外刚出现的半无头轧制技术、铁素体加工技术、高强度冷却技术、新型卷取机等,在一些轧机上也已应用。目前我国热连轧技术装备已完全摆脱落后状态,并已处于世界先进水平之列。1.2 热轧板带钢生产发展的现状最近十几年,热连轧技术有了很大的进步,在热轧带钢轧机布置形式的发展方面,总结起来,主要有六种形式:1.典型的传统热带钢连轧机组,这种机组通常是2架粗轧机,7架精轧机,2台地下卷取机,年总产量350550万t,生产线的总长度400500m,有
17、一些新建的机组装备了定宽压力机(SP)。这类轧机采用的铸坯厚度通常为200250mm,特点是产量高,自动化程度高,轧制速度高(20m/s以上),产品性能好。2.紧凑型的热连轧机,通常机组的组成为1架粗轧机,1台中间热卷箱,56架精轧机,12台地下卷取机,生产线长度约300m,年产量200300万t。采用的铸坯厚度200mm 左右,投资比较少,生产比较灵活,由于使用热卷箱温度条件较好,可以不用升速轧制(轧制速度14m/s左右)2。3.新型的炉卷轧机机组,通常采用1台粗轧机,1台炉卷轧机,12台地下卷取机,产量约100万t,其中有的生产线可以生产中板也可以生产热轧板卷,主要用于不锈钢生产,投资较小
18、,生产灵活,适合多品种。4.热轧带钢的另一生产形式是薄板坯连铸连轧,按结晶器的形式不同,分别有多种形式,如SMS开发的CSP、DANIELY开发的H2FRL等,由薄板坯铸机、加热炉和轧机组成,刚性连接,铸坯厚5090mm,产量120200万t ,轧机的布置形式有粗轧加精轧为2+5布置,1+6布置,也有7架精轧机组成的生产线。薄板坯连铸连轧的特点是生产周期短、产品强度高、温度与性能均匀性好,但是表面质量、洁净度控制方面比传统厚板坯的难度大。5.国外发展的无头(半无头)轧制技术,日本是在传统的粗轧机后设立热卷箱,飞焊机,把中间坯前一坯的尾部和下一坯的头部焊接在一起,进入精轧机组时形成无头的带钢进行
19、轧制,在卷取机前再由飞剪剪断,该生产线可以20m/s的速度轧制生产0.81.3mm厚的带钢。德国发展的是半无头轧制技术,他们利用薄板坯连铸连轧的生产线,铸造较长的铸坯,如200m,进人精轧,并且轧后进行剪切,在精轧机组中形成有限的无头连轧。这种生产线的特点是适合于稳定生产薄规格的带钢,减少了薄规格带钢生产中的轧废和工具损失。欧洲还在开发基于薄板坯连铸连轧技术的无头轧制技术,通过进一步提高铸坯的拉速,使连轧机和连铸机的速度得到匹配,实现真正的连铸连轧。6.正在开发的生产热带钢的技术是薄带直接连铸并轧制的技术,钢水在2 个辊中铸成56mm的带钢,经过1架或2架轧机进行小变形的轧制和平整,生产出热带
20、钢卷。欧洲、日本和澳大利亚都进行过类似的试验,2004年美国NUCOR建立了工业试验厂,德国的THYSSEN.KRUPP也建立了相同的试验工厂,据介绍年产50万t的带钢厂已经试验成功,但是关于生产的稳定性、成本、产品质量、产品范围和应用领域的进一步报道尚未见到。1.3 热连轧板带钢的生产工艺及其特点1.3.1 常规热连轧工艺常规厚板坯热连轧生产工艺具有诸多特点:(1)生产能力大;(2)产品品种规格范围宽、产品精度高、质量稳定,规格可覆盖全部板材产品,产品最宽可达2000mm 以上,最薄可达112mm(采用无头轧制),可生产包括汽车板、家电板、硅钢、管线板、造船板、容器板等高纯净度、高精度和高强
21、度的全部热轧产品;(3)生产效率高、成材率高、自动化程度高;(4)压缩比大于其他各种工艺;(5)近年来常规板坯连铸和热连轧工艺取得突破性进展,包括连铸坯热送热装和直接轧制技术、无头轧制技术、连铸板坯结晶器在线调宽技术、定宽压力机调宽技术等。因此目前这种生产工艺仍是大型或特大型钢铁联合企业建设热轧宽带钢轧机的首选。由于连铸连轧工艺生产环节多、工艺流程长、占地面积大、能耗较高,因此生产成本相对较高;生产优质高档产品时,需配备技术含量高的炼钢、精炼和连铸设施,投资相应增大;此外,生产超薄带钢的难度大,生产成本高。1.3.2 薄板坯连铸连轧工艺由于薄板坯(厚度为50mm)连铸连轧时铸坯薄、拉速高,易产
22、生纵向裂纹,因而造成板坯表面质量差,组织不均匀,限制了很多品种的生产。在对于表面光洁度要求不高的场合下,其产品能够部分取代冷轧产品,省去冷轧各个环节。尤其坯料连续铸造后,在轧制前仅有一次补热,生产过程得到简化,降低了成本。为了扩大生产品种,将出结晶器的铸坯厚度增加到90mm,经软压下后减薄到70mm ,形成中薄板坯连铸连轧的生产方式,可实现铁素体轧制,能生产包晶钢等。中厚板坯连铸连轧也是在薄板坯连铸的基础上,将铸坯厚度增至90150mm,轧制工艺和设备配置接近常规工艺,使带坯温度和性能更均匀,生产品种不断扩大,逐步接近常规工艺生产的品种范围。薄板坯连铸连轧生产工艺具有的特点是:(1)生产能力适
23、中,适合中型钢铁企业生产板材,2流连铸机经济规模可达250万t左右;(2)布置紧凑、设备重量轻、厂房面积小、流程短、能源和动力消耗较少、生产运行成本较低;(3)采用半无头轧制工艺,适合批量生产1.5mm以下薄规格热轧板实现“以热代冷”;(4)生产一般用途板材和超薄带钢的市场竞争力较强。由于薄板坯连铸拉坯速度较高,因而铸坯易产生横向角裂和表面纵裂等缺陷 ,使带钢表面质量不及常规工艺产品水平;此外,也不利于生产要求压缩比较大的品种。目前,薄板坯连铸连轧生产的产品只能覆盖板材品种的70%80% ,还有相当一部分产品 ,如汽车面板、超深冲板和表面质量要求高的板材、高钢级管线板、奥氏体不锈钢板、部分高碳
24、钢板等尚处于开发试验阶段。鉴于此,世界上已投产的40多条薄板坯连铸连轧生产线,中低档产品约占80%3。中等厚度板坯连铸连轧工艺的拉坯速度处于薄板坯与传统厚板坯之间,连铸坯内在质量有很大提高,板材质量优于薄板坯工艺。因此学术界认为,该工艺在理论上生产的产品质量有可能与常规工艺接近,可达到传统厚板坯的水平。1.4 本课题目的及意义本文将以柳钢2030车间对板带钢的生产工艺研究及发展趋势进行了分析研究。针对板带钢钢的生产设计,了解带钢生产中控轧控冷新技术,产品的各项性能提高和高精度轧制控制等几个方面进行研究和计算分析,从中能更多的了解带钢热连轧设备、工艺和控制技术方面新的技术动态,掌握一些热连轧机组
25、新的装备条件下产品技术开发和质量控制的关键技术。2 2030连轧机组工艺设备简介2 2030连轧机组工艺设备简介2.1 2030热轧线概况2003年,柳州钢铁(集团)公司从CORUS公司购买了一套热轧宽带轧机二手设备,所有轧线设备均旧设备。轧机主电机及轧线辅助设备电机均为原有设备,气设备则由国内配套提供。设计年产一期150万t/a热轧带钢卷;二期230万t/a热轧带钢卷。主要钢种为碳素结构钢、优质碳素结构钢、低合金高强度结构钢和管线钢。原料为厚度:180、220、(250)mm,宽度:6501850mm,长度:定尺75009500mm 连铸板坯。产品为厚度:2.012.7 mm,宽度:600
26、1840mm的热轧带钢卷。产品质量执行现行国家标准,也可按国际标准组织生产。生产线从土建动工到建成投产仅一年时间,基建投资12.7亿元。CORUS公司2030热轧带钢厂位于英国TEESSIDE地区,该轧机始建于20世纪60年代,最初仅设置1架四辊可逆粗轧机,前后附带立辊,四个垂直轧辊的传动装置及其电机与粗轧机牌坊主体装配在一起,垂直和水平轧辊靠得非常近,主导产品为齐边钢板。后来,历经过多次改扩建,先后增加了6机架四辊精轧机组、地下卷取机等设备,生产钢卷。于2001年6月停产。轧线主体机械设备均由原英国DAVY公司设计并制造。其余电 从该套轧机的装备水平看,属第二代热连轧机,最大轧制速度达14m
27、/s,单位宽度卷重12.96kg/mm,最大钢卷重量23.86t。粗轧机为四辊可逆轧机,前后附带立辊,6架精轧机组采用直流电机直接驱动,中间不设减速装置,仅有齿轮箱。精轧机组各机架间设有电动活套,各架轧机装有电动AGC。与国内目前热轧带钢相比,这套轧机的装备水平就稍显落后,如:单位宽度卷重、最大钢卷重量稍小;最大轧制速度及轧机的产能较低;高压水除鳞装置水压低,除鳞效果不甚理想;工作辊无快速换辊装置,换辊时间长;轧线设备传动电机功率偏小;产品的厚度、宽度和板形不能实现自动控制(第三代热连轧机产品厚度和板形控制手段有:液压AGC、交叉辊、花瓶辊、弯辊、窜辊等)。2.2 工艺流程与轧机选型2.2.1
28、工艺流程合格的无缺陷连铸板坯由火车运入本厂装料跨,少量用汽车运入。用75t板坯夹钳吊车按计划好的位置进行卸料、对中堆放。根据生产计划要求,用2台31t板坯夹钳吊车从装料跨板坯堆放区将板坯倒垛至板坯备料区并按轧制计划要求对中堆放。 1台31t板坯夹钳半门型装料吊车从备料区逐块将板坯吊到上料辊道后运至称量辊道上。称量后,运至炉尾入炉辊道自动对中,然后由装钢机装入加热炉炉内加热。合格连铸坯板坯库备料区精轧切头飞剪加热炉粗轧除磷箱链式运输机粗轧保温罩层流冷却捆扎翻卷称重、喷印中间库(立方)成品发货成品库(卧放)翻卷运往厂外卷取机加热炉为燃气(混合煤气)步进梁式炉,进出钢方式为端进、端出。板坯在炉内加热
29、温度为11501250。加热好的坯料,由出钢机托出放到出炉辊道上,经粗除鳞箱除去加热时生成的氧化铁皮后,由辊道送往E1、R1、E2组成的可逆粗轧机组。E1之前设有高压水除鳞装置可以用于清除粗轧阶段产生的二次氧化铁皮。R1为四辊可逆轧机,E1、E2在R1两侧。板坯在可逆轧制机组轧制5、7、9道次,轧成要求的中间坯。轧出合格的中间坯经中间保温辊道送往切头飞剪,由飞剪切除不规则的部分后再经精轧机除鳞箱除去带坯表面的氧化铁皮进入精轧机组。精轧机组由六架四辊轧机组成,即F1F6。轧件依次进入六架轧机连续轧制。根据生产的成品规格,中间坯在精轧机组中轧制26道次,轧成2.012.7mm带钢。精轧机架间设有5
30、台电动活套装置 (即H1H5),通过活套高度调节系统使轧机自动调速,并通过张力调节系统使带钢在微张力状态下轧制,轧成所需要的带钢尺寸。精轧机组F1F6压下系统原为电动压下,为保证带钢全长范围内的厚度精度及板形要求,增设液压AGC自动厚度控制系统。带钢头部从精轧出来,经一小段辊道空冷,进入带钢层流冷却装置。分别对带钢上表面层流、下表面喷水冷却,并能根据带钢厚度、钢种、终轧温度及轧制速度,自动调节层流集管组数和数量,将带钢由终轧温度冷却至规定的卷取温度。由三辊式液压助卷辊卷取机卷成钢卷。卷取完后,由卸卷小车将钢卷托出卷取机,经卧式自动打捆机打捆后,再由翻卷机把钢卷翻成立卷放在链式运输机上,由链式运
31、输机进行钢卷运输。钢卷经称重、喷印后,用专用吊具将钢卷吊运至中间库进行冷却,一部分钢卷由汽车直接运往厂外;一部分钢卷,待冷却后经翻卷机翻卷,送入成品库卧式堆放、待发。生产工艺流程框图见工艺流程框图。工艺流程框图2.2.2 主要工艺设备类型及参数(1) 步进梁式加热炉两座(一期1座;二期1座)型式: 燃煤气步进粱式加热炉、端进端出加热炉有效长度: 48000mm加热炉内宽: 10200mm加热炉产量: 300t/h(冷装)板坯出炉温度: 11501250(2) 粗除鳞装置 1套高压水水压: 18Mpa(3)粗轧前立辊轧机 1列型式: 附在主机架上,立式电机上传动轧辊直径: 743.0/692.2
32、mm辊身长度: 736.6mm主电机: N=373kw2,DC主电机冷却型式: 风冷压下电机: N=111.9kw2,DC轧机开口度: 5502032 mm(4)粗轧机列 1列型式: 四辊可逆轧机工作辊直径: 997.0/946.2mm工作辊辊身长度: 2030mm支撑辊直径: 1447.8/1320.8mm支撑辊辊身长度: 2030 mm主电机: N=373kw2,DC主电机冷却型式: 风冷轧制速度: 1.975.22m/s压下电机: N=149.1kw2,DC(5)粗轧后立辊轧机 1列型式:附在主机架上,立式电机上传动轧辊直径: 743.0/692.2mm辊身长度: 736.6mm主电机:
33、 N=3729kw2,DC主电机冷却型式: 风冷压下电机: N=111.9kw2,n=40/100r/min DC(6)飞剪 1台型式: 转鼓式轧件断面: 26406001840 mm轧件温度: 900轧件最大抗拉强度: 110Mpa驱动电机: 746kw(7)精轧机组 1组型式:由6架四辊轧机组成,串列布置工作辊直径: 723.9/673.1mm工作辊辊身长度: 2030mm支撑辊直径: 1524.0/1371.6mm支撑辊辊身长度:2030mm主电机:N1=4480kw, n=30/75r/min DCN2=4474.2kw, n=48/120r/min D CN3=4474.2kw, n
34、=76/1 90r/minDCN4=4474.2kw, n=l10/275r/minDCN5=2237.1kw2 n=l35/338r/minDCN6=4470kw, n=l 48/370r/min DC主电机冷却型式: 风冷轧制速度: F1:1.1332.845m/sF2:1.8194.547m/sF3:2.8757.188m/sF4:4.16610.414m/sF5:5.13112.827m/sF6:5.61314.021m/s压下电机:149.1kw2,DC(8)层流冷却置 1套冷却段数: 14段上集管数: 56个下集管数: 140个冷却水量: 12600m /h(max)(9)2#卷取
35、机 1台型式:三助卷辊液压卷取机,具有踏步卷筒直径: 762mm膨胀 724mm收缩传动电机: 900kw夹送辊: 上辊10252032mm下辊4502032mm330kw电机传动助卷辊: 4002032mm.86kw电机传动卷取速度: 150841m/min卷取能力: 25mm1840钢卷重量: 35t(max)2.3 设计方案考虑设计遵循原拆原装原则,充分利用拆回的二手设备,节约工程建设投资;在工艺布置及将来生产组织上力争合理;尽量向现代化热轧宽带轧机靠近。除鳞高压水系统更新。除鳞高压水压力由原来的14MPa左右提高至18MPa。加热炉系统更新。新建2座步进梁式加热炉,一期1座;二期1座。
36、加热炉上料系统改造,利用部分旧上料辊道,新增称重系统包括辊道和板坯称重装置及板坯装钢机;加热炉出料系统改造,利用部分旧辊道,新增部分单独传动辊道及板坯出钢机。利用粗轧机组(E1、R1)、切头飞剪及中间保温辊道。精轧机组(F1F6)进行现代化改造。增加液压AGC及工作辊弯辊装置。利用精轧输出辊道及层流冷却装置。一期利用2#卷取机,1#卷取机取消;二期增加3#卷取机。利用部分链式运输机。增加钢卷喷印装置。液压润滑系统由于设备老化、各件困难,因此,液压润滑设备全部更新。起重运输设备由国内重新配套。利用轧机主电机、飞剪电机、卷取机电机及部分辊道电机;粗轧前工作辊道5组辊道电机、粗轧后工作辊道2组辊道电
37、机、精轧后输出辊道电机及链式运输机电机更新。所有变压器及高低压供配电设各均为国内配套。电控及计算机系统均为国内重新配套。2.4 产品大纲产品大纲是轧钢车间中的主要内容之一,是轧钢车间制订产品生产工艺过程、确定轧机组成和选择各项设备的主要依据。产品大纲不但规定了车间的类型,同时也规定了车间生产品种的方向。所以编制产品方案时应注意10:1.满足国民经济特别需要,根据市场信息解决某些短缺产品的供应和优先保证国民经济重要部门对钢材的需要。2.考虑各类产品的平衡,尤其是地区之间产品的平衡。要正确处理长远与当前、局部与整体的关系。作到供求适应、品种平衡、产销对路、布局合理、要防止不顾轧机特点和条件一哄而上
38、、一哄而下的倾向。3.考虑轧机生产能力的充分利用和建厂地区产品的合理分工。4.考虑建厂地区资源的供应条件,物资和材料运输的情况。5.要适应当前对外开放、对内搞活的经济形势,力争做到产品结构和产品标准的现代化。(1)坯料热连轧带钢所用的原料主要是连铸板坯和初轧板坯。由于连铸坯的诸多优点,加之比初轧坯物理化学性能均匀,且便于增大坯重,故对热带连轧更为合适,其所占比重日益增大。热带连轧机所用板坯厚度一般150300mm,多数为200250mm,最厚达350mm。近代连轧机完全取消了展宽工序,以便加大板坯长度,采用全纵轧制,故板坯宽度要比成品宽度大,由立辊轧机控制带钢宽度,而其长度则主要取决于加热炉的
39、宽度和所需坯重。板坯重量的增大可以提高产量和成材率,但也受到设备条件,轧件终轧温度和头尾允许温差,以及卷取机所允许的板卷最大外径等的限制。目前板卷单位宽度的重量不断提高,达到1530kgmm毛病准备提高到3336kgmm。综上本次设计选择的原料规格如下:板坯厚度:150300mm板坯宽度:8001800mm板坯长度:定尺坯410.6m(2) 产品规格厚度:0.812.7mm宽度:8501800mm钢卷内径:759mm钢卷外径:12002025mm最大卷重:30t产量:年产200万吨(3)钢种方案按钢种分类的热轧板带产品方案如表2.1:表2.1 按钢种分配的热轧板带的产品序号钢种代表钢号年产量(
40、wt)比例1普通碳素结构钢Q235Q2757236%2优质碳素结构钢0808AL7236%3低合金钢Q345B5628%4合计200按产品规格分配热轧板带方案见表2.2。表2.2 按产品分配的热轧板带产 量 (wt)宽 度 (mm)合 计(wt)比 例10001200120014001400160016001800厚度(mm)11.536742010%1.54132527158040%46102020106030%612.78131454020%合 计(t)34646834200比 例17.0 %32.0%34.0%17.0%100%3 典型产品压下规程设计3 典型产品压下规程设计3.1 概述
41、板带钢轧制压下规程是板带轧制制度(规程)最基本的核心内容,直接关系着轧机的产量和产品质量。压下规程的中心内容就是要确定由一定的板坯轧制成所要求的板带成品的变形制度,亦即要确定所需要采用的轧制方法、轧制道次和每道压下量的大小,在操作中就是要确定各道次压下螺丝的升降位置(即辊缝的开度)。与此相关连的,还要涉及到各道次的轧制速度、轧制温度及前后张力制度的确定及原料尺寸的合理选择,因而广义的说来,压下规程的确定也应当包括这些内容。制定压下规程的方法很多,可概括为以下两种:1.经验方法,就是按现场经验公式直接分配各道次的压下率和各道次出口的厚度。2.理论方法,就是从充分满足前述制定轧制规程的原则出发,按
42、预设的条件通过理论计算或图表方法,以求最佳的轧制规程。也就是根据车间生产的能耗曲线,分配各架能耗负荷来确定压下率以及厚度。现代连轧机组轧制规程设定最常用的方法是“能耗法”,就是从电机能量合理消耗观点出发,按经验能耗资料推算出各架压下量。对于轧机强度日益增大,轧制速度日益提高的现代连轧机而言,电机功率往往成为提高生产能力的限制因素,采用这种方法是比较合理的。但是,在实际生产中变化的因素太多,特别是温度条件的变化很难预测和控制,事先按理想条件经理论计算确定的压下规程在实际中往往并不能实现。在人工操作时就只能按照实际情况平操作人员的经验随机处理。只有在全面计算机控制的现代化轧机上,才有可能根据具体情
43、况的变化,从上述原则和要求出发,对压下规程惊醒在线理论计算和控制。对于本次设计,由于所选轧辊及各参数与其它有所不同,故无法得知该套设备的能耗曲线,只能按经验公式直接分配压下率和出口厚度然后进行校核了。通常在板、带生产中制定压下规程的方法和步骤为:(1)在咬入能力允许的条件下,按经验分配各道次压下量,这包括直接分配各道次绝对压下量或压下率、确定各道次压下量分配率及确定各道次能耗负荷分配比等各种方法;(2)制定速度制度,计算轧制时间并确定逐道次轧制温度;(3)计算轧制压力、轧制力矩及总传动力矩;(4)校验轧辊等部件的强度和电机功率;(5)按前述制定轧制规程的原则和要求进行必要的修正和改进。压下规程
44、设计的基本原则:(1)在咬入能力允许的条件下,按经验公式分配各道次压下量,这包括直接分配各道次绝对压下量和压下率,确定各道次压下量分配率(h/h)及确定各道次能耗负荷分配比等各种方法。(2)制定轧制速度,计算轧制时间并确定逐道次轧制温度。(3)按前述制定轧制规程的原则和要求进行必要的修正和改进。3.2 各道次出口厚度及压下量的确定3.2.1 粗轧机的压下量分配原则根据板坯尺寸、轧机架数、轧制速度以及产品厚度等合理确定粗轧机组总变形量及各道次压下量。其基本原则是:(1)由于在粗轧机组上轧制时,轧件温度高、塑性好、厚度较大,故应尽量利用此有利条件采用大压下量轧制。考虑到粗轧机组与精轧机组之间的轧制节奏和负荷上的平衡,粗轧机组变形量一般要占总变形量的7080。粗轧机组道次最大压下量主要受轧辊强度的限制。(2)为保证精轧机组的终轧温度应尽可能提高粗轧机组轧出的带坯温度。因此一方面应尽可能提高开轧温度,另一方面尽可能减少粗轧道次和提高粗轧速度,以缩短延续时间,减少轧件的温降。(3)为简化精轧机组的调整,粗轧机组轧出的厚的范围应尽可能小,并且不同厚度的