1、河北聯合大學本科生畢業設計開題報告題目： 年產230萬噸2050冷軋板帶車間設計 學 院： 冶金與能源學院 專 業： 材料成型及控制工程 班 級： 11成型（1）班 姓 名： 李賓賓 學 號： 201114660111 指導教師： 董福濤 2015年 03 月 20 日11、 題目來源背景（現狀、前景） 冷軋的生產方法較好的解決了鋼板在熱軋過程中溫度和溫度降不均勻，性能不一致的問題，保證良好的板型及表面光潔度。因此有了我們的設計題目“年產230萬噸2050冷軋帶鋼車間設計”1. 冷軋帶鋼技術的特點 1.1.大力開發高精度軋制技術。 1.2.以過程冶金理論為基礎，以低合金鋼為

2、重點，提高產品的冶金質量，擴大品種。 1.3.提高連鑄比，大力推廣連鑄連軋工藝及短流程技術。1.4.軋制過程連續化的新進展無頭軋制技術。 1.5.采用柔性化的軋制技術。 1.6.軋制過程的自動控制和智能控制。 1.7.深加工。  2. 除鱗技術 2.1 酸洗 目前,世界各國普遍采用淺槽鹽酸酸洗代替老式的硫酸酸洗機組。主要原因為: 鹽酸比硫酸有更強的除鱗效果,鹽酸酸洗機組前部不用破鱗裝置，因而可以簡化酸洗設備；鹽酸酸洗比硫酸酸洗更容易去除氧化鐵皮,可以得到高質量的酸洗帶鋼；淺槽酸洗槽進行排酸比較容易,如有斷帶發生,可

3、以很快排出酸液,不易產生過酸洗；鹽酸再生系統回收效率高,可達99% ,大大地降低了酸的耗量,每生產1t 帶鋼僅耗酸3.5kg。 2.2 機械除鱗  NID方法是日本石川島播磨公司從1973年起著手研究的。此法是將鐵砂送入高壓水流通過扁縫式噴嘴, 使鐵砂流布滿帶鋼的橫向表面, 但此工藝有使噴嘴磨損嚴重, 且不易調整漿液濃度的缺點。  新日鐵八幡廠一號酸洗機組改造使用NID法, 使酸洗速度由180m/min提高到250m/min。用NID法取代酸槽及酸的回收系統,可以節約投資。  APO除

4、鱗機組,APO為鐵粒磨料除鱗的縮寫。原蘇聯與原西德共同開發研制出三套APO裝置的連續式機組于1989年在切列波維茨車試車投產。被除鱗的鋼板厚度為1.64mm ,寬為9001550mm。除鱗的帶鋼運行速度為90 m/min, 年產量為5060萬t, 也可對6.5kg/mm2級的低合金鋼進行除磷。3. 軋機方面的技術 3.1 HC 軋機  自1980年以來,世界上約有80%以上軋機為新建或改建的HC冷軋機。HC軋機的特點是可以使用平直工作輥；由于壓下量的增大,相對地可以使用較厚的熱軋料；可以縮小邊部減薄的范圍；板型控制

5、能力大,可改善板形、產品平直度。3.2 CVC(連續可變凸度)軋機  CVC技術是德國SMS公司開發出來的。CVC六輥軋機是在四輥軋機基礎上開發出來的,中間輥為CVC軋輥,工作輥有立平穩定機構,特點是可用小直徑工作輥、中間輥或支撐輥傳動。工作輥的水平穩定機構優化了軋制工藝條件,中間輥設正負彎輥。這是一種能改善帶鋼平直度和橫斷面形狀的技術,且易于應用,改造費用低CVC技術通過使用S型軋輥及軋輥軸向移動,使輥縫的形狀與帶鋼的形狀有效的配合,可以實現無級調節軋輥凸度,傳統軋制需要準備幾套不同凸度的軋輥。而CVC軋制只需一種輥型曲線的軋輥。CVC軋機與HC軋機相比不足之處是不能解決

6、邊部減薄問題，此外, HC軋機可用平輥,不需磨出凸度。3.3 UPC(萬能板形控制)軋機  UPC技術是由德國MDS公司開發的,與CVC 技術基本相似,也是一種能改善帶鋼平直度和橫斷面形狀的技術,且易于應用,改造費用低。UPC技術通過使用雪茄形軋輥及軋輥軸向移動,使輥縫的形狀與帶鋼的形狀有效的配合,也可以實現無級調節軋輥凸度。3.4 CR軋機  CR 軋機屬日本三菱重工業公司開發的一種新型軋機, 具有壓下量大及板型控制能力強的特點。如用于冷連軋第一架, 當軋制低碳鋼時, 壓下量可達60%

7、0;, 也可以用于冷連軋末架, 使成品板形得到改善, 并能節約能耗。4.  退火工序的技術 4.1 全氫罩式退火爐  從20世紀70年代在歐洲出現并開始使用。由于在740時氫的熱傳導系數為氮的6.5倍,氫的動力粘度只有氮的50 ,因此,在強對流型的罩式退火爐中采用純氫作保護氣體,可以提高鋼卷加熱和冷卻速度40%50%。使用全氫罩式退火爐可得到優質表面的帶鋼,表面質量接近于連續退火可能達到的質量,總的能耗費用也減少30%。因此,在老廠改造時, 特別是煉鋼、熱軋等工藝條件沒有重大改變的情況下, 在國

8、外大部分選用全氫退火爐。4.2 連續退火機組  20世紀70年代初期開始出現帶有快速冷卻系統的連續退火機組, 可以滿足生產的連續化, 縮短生產周期, 提高產品質量, 減少勞動定額等諸因素的要求。  2、 主要研究內容、應用價值和生產工藝 1.主要研究內容 1.1.所建廠產品范圍，應用領域，產品特性，建廠經濟依據；1.2.典型產品總延伸率計算，道次選擇，冷軋機布置選擇比較；1.3.壓下分配，軋制規程計算，軋制圖表，年產量計算；1.4.軋制力、力矩計算； 1.5.凸度規程計算，軋制力撓曲計

9、算，熱膨脹計算，原始軋輥輥型設定，彎輥力計算；1.6.酸洗工藝確定與質量標準； 1.7.平整機工藝制定，平直度、光潔度控制； 1.8.輔助設備校核：圓盤切邊剪選擇，罩式退火爐，車間布置； 2.應用價值  進入新世紀以來，我國的經濟發展進入了全新的階段，為了使我國的經濟建設更好更快的發展，冷軋產品有重要的作用。經濟的快速發展，必然伴隨著汽車、家電、建材、罐頭盒及包裝大量生產，而基礎設施的建設，需要大量的不同種類的冷軋產品，因此，在以后很長的時間里，冷軋產品在國家經濟建設與發展中占有相當重要的作用。  本次畢業設計課題主要是為實現高等院校培養高級應用型、技術

10、型人才的目標所必須的實踐性教學環節。通過畢業設計強化我們對基本知識和基本技能的理解和掌握，培養我們搜集資料和調查研究的能力，一定的方案比較、論證的能力，一定的理論分析與設計運算能力，進一步提高應用計算機繪圖的能力以及編寫編制能力。同時通過給軋鋼廠車間設計，培養我們綜合運用所學知識，使我們能比較熟練掌握車間設計的專項規劃的編制過程。通過認真查閱與本設計相關的文獻資料，做好設計前的各項準備工作；分階段按時完成設計中的各項任務，配合指導老師檢查，隨時修正錯誤，改進方法，完成本次課題設計任務，可以與同學探討，但不能簡單套用他人成果。   另外，本次畢業設計對培養我們獨立思考問題和解

11、決問題的能力有很大的提高，為今后工作做好理論儲備，都具有十分重要的意義。3. 冷軋帶鋼的生產工藝  普通薄鋼板一般采用厚度為1.56mm的熱軋帶鋼作為冷軋坯料。主要工序有酸洗、冷軋、脫脂、退火、平整、剪切(橫切、縱切) ,如果生產鍍層板,還有電鍍錫、熱涂錫、熱涂鋅等鍍層或涂層工序。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。 原料。 要得到均勻的交貨性能,必須要對原材料的化學成分進行全檢,并根據碳含量進行選材。薄帶鋼連鑄的產業化將會為冷軋原料提供新的來源。高品質的冷軋成品尤其要注重前工序的生產,要有純凈度高、品質優良、性能均勻

12、的原板才能軋出優質的冷軋產品。 酸洗。 冷軋坯料在軋制前必須經過連續酸洗機組清除氧化鐵皮,以保證帶鋼表面光潔,順利地實現冷軋及其后的表面處理。為獲得更佳的酸洗質量,需提高酸液溫度并降低酸洗速度。在酸洗技術方面,采用淺槽紊流或噴流酸洗工藝。與舊的深槽式及單一淺槽式酸洗工藝相比,淺槽紊流及噴流酸洗工藝均大大降低了酸洗時間并提高了酸洗質量。新型高效的全自動焊機、大張力拉伸矯直機、故障率低的活套、帶快速回轉刀頭的圓盤剪、先進的自動補酸系統,都是現代化大型酸洗機組的成熟實例。酸洗-軋機聯合機組發展迅速，對于特殊鋼、高強鋼和極薄帶鋼,可逆軋機(尤其是雙機架可逆軋機) 輔以現代化的控制手

13、段仍不可替代。 軋制。 酸洗之后即可軋制,為確保冷軋板形，需提供適當的輥型,配合彎輥、竄輥系統軋制。滿足了用戶對板形質量精度日趨嚴格的要求。全數字化的交流變頻傳動技術使得控制過程更快速、更準確。新型激光測速儀和各種厚度、板形及平整度測量儀的應用,可提高軋制成品的厚度精度和平整度。 清洗，退火。 由于冷軋的工藝特點,軋到一定厚度必須進行退火使鋼軟化。但是軋制過程中,帶鋼表面有潤滑油,而油脂在退火爐中會揮發,揮發物殘留在帶鋼表面上形成的黑斑又很難除去。因此,在退火之前,應洗刷干凈帶鋼表面的油脂,即脫脂工序。脫脂之后的帶鋼,在保護氣體中進行退火，為保證退火性能,應選擇低溫長時間退

14、火的工藝制度。退火后的帶鋼表面光亮,進一步軋制或平整時,就不必酸洗。 平整。 退火之后的帶鋼必須進行平整,以獲得平整光潔的表面,均勻的厚度,并使性能得到調整。為減輕或消除邊緣“凸條”,需采用凸度輥進行平整。平整之后,可根據定貨要求對帶鋼進行剪切8。 近年來,我國鋼鐵工業的鋼材產量始終保持在世界第一的地位,鋼材生產已整體開始供大于求的新階段,但是相當一段時間仍然存在以下結構性矛盾：先進產能與落后產能并存；高端產品產能不足與低端產品產能過剩并存；產業集中度很差,原材料和能源支撐矛盾突出等。這就要求鋼鐵工業在結構調整上加大淘汰落后工藝裝備產能的力度,轉變增長方式,加快技術升級和開

15、發新品種,加快產業的并購、重組,在轉變增長方式方面要重視鋼鐵產業鏈的延伸,發展鋼材的深度加工,以促進鋼材生產品種和質量的大發展。 3、 擬采用的研究方法、手段  在設計室，參考唐鋼冷軋車間設計資料和唐山建龍、武鋼、鞍鋼、寶鋼等現場資料。對本課題“設計年產230萬噸2050冷軋板帶生產車間設計”進行系統的分析后，初步擬定出幾種可行的設計方案，加以分析對比，選出一種節能環保、經濟可靠的方案作為進一步設計的基礎。收集準備相關的資料，整理資料后，擬定出設計總體思路，最后通過系統論證及相關計算、繪圖等，最后完成課題設計。 四、進度安排 時間安排完成任務第1-4周閱

16、讀有關冷軋的文獻書籍，完成開題報告，尋找英文專業資料，翻譯并理解相關內容；第4-8周；典型產品延伸計算，道次選擇，軋機布置選擇比較；壓下量分配，軋制規程計算；  第8-12周軋制圖表，年產量計算；軋制力計算；軋輥強度校核，電機發熱校核；輔助設備校核；第12-14周撰寫論文、段落清楚、內容合理，表達規范；  第14-15周修改論文，精煉語言，廣讀工藝書，準備答辯； 五、主要參考文獻（外文參考文獻不少于2篇） 1 黃華清 主編. 軋鋼機械 M. 北京：冶金工業出版社,1980. 2

17、0;王廷溥，方克敏 主編. 金屬塑性加工學-軋制理論與工藝 M. 北京：冶金工業出版社，2001  3 許石民 孫登月 主編.板帶材生產工藝及設備 M. 北京：冶金工業出版社,2008. 4 陳龍官，黃偉 編著. 冷軋薄鋼板酸洗工藝與設備M. 北京：冶金工業出版社，2005.  5 袁康主編.軋鋼車間設計基礎 M.北京：冶金工業出版社，1986.   6 章希勝  主編. 軋鋼機械. M. 北京：冶金工業出版社,1983. 7 傅作寶 主編. 冷軋薄鋼板生產 M. 北京：冶金工業出版社,2005. 8 徐江樂，編著.板帶冷軋機板形控制與機型選擇 M. 北京：冶金工業出版社，2007. 9Hans-Georg Hartung. EDC-a new system f