1、摘 要摘要本設計為年產 300 萬噸的 1700 熱帶生產車間設計。本著多品種，多規格的原則制定了大綱，其中包括汽車大梁鋼、船板線鋼，汽車板用鋼等，并以其為出發點，盡量從工藝上使做到高質量、高附加值。以及一些必要的工藝參根據規格和設計要求，確定軋機各主要部件的數。本設計經過仔細比較，并結合現場使用情況，選用了 3 架 CVC 軋機放在精軋機組的前段，這對的板形起到了關鍵作用。對典型壓下規程的設計包括壓下量的分配、速度制度的確定、溫度制度的確定以及力能參數的計算等等各方面參數的選定。再有就是校核軋輥與選擇電機等問題，此外，本設計還對車間內的各種消耗和厚度等做了簡要介紹。多規格；兩架的可逆粗軋機；

2、 CVC 板形IAbstractAbstractThis paper design for the work place which yearly produces 3 million tonsvariousstraps production. To the principle of more varieties and morespecifications we develop a product program including automobile big joist steel, ship plate steel, pipe line steel ,car plate steel a

3、nd so on and taking it as the starting point make the products high grade and the high attachment value as far as possibl. According to product specifications and design requirements we identify the major components of the mill size and the necessary parameters.After careful comparison, combining wi

4、th the field use situation we select three CVC mills on the first part ofthe finish rolling , which play a key role in the plate shape control of the product. TheDrafting Schedule Design of thetypical product is also includesreductiondistribution, the speed system, the system of determining the temp

5、erature,calculating of the power parameters and parameters selected. Checking roll and choice electrical are the key problems to normal production.In order to work smoothly, do not allow equipment full-load or overload of work for a long tinme. In addition, this design also made the brief introducti

6、on to each kind of consumption in workshop and thicknesscontrol.Keywordsmultipleproducts;twoseparatereversiblerollingmills;CVCplate shape controlII目 錄目錄摘要IABSTRACTII第 1 章第 2 章緒論1建廠依據及大綱32.1 建廠依據32.22.2.12.2.22.2.32.2.42.2.5大綱3原料規格選擇4規格4鋼種分類及比例4規格詳細分類表4汽車板用鋼介紹5第 3 章 軋機設備比較與選擇93.1 軋鋼機數量的選擇93.1.13.1.23

7、.1.33.1.43.1.5道次選擇10立輥選擇10粗軋軋機11精軋機機組的選擇13熱卷箱的選擇15第 4 章 典型壓下規程設計和輥型設計184.1 壓下規程設計184.1.14.1.24.1.34.1.44.1.54.1.64.1.74.1.8坯料18粗精軋機組壓下量分配19咬入能力校核20確定速度制度20軋制溫度的確定22軋制的計算23計算傳動. 25軋輥輥縫和轉速的設定264.2 軋輥輥型設計27第 5 章 軋制圖表與年產量計算325.1 軋制圖表325.1.1 研究軋制圖表的意義325.1.2 軋制圖表的基本形式及其特征325.2 軋鋼機的產量計算345.2.15.2.25.2.3軋鋼

8、機小時產量34軋機平均小時產量35軋鋼車間年產量計算35第 6 章 軋輥強度的校核與電機能力驗算376.1 軋輥的強度校核376.1.1 支撐輥彎曲強度37III目 錄6.1.2 工作輥的扭轉強度校核395.1.3 工作輥與支撐輥的接觸校核406.2 電機的校核426.2.1 電機負荷圖426.2.2 主電機的功率計算44第 7 章 輔助設備的選擇467.1 加熱爐的選擇467.1.1 步進式加熱爐的發展477.1.2 技術裝備487.2 除鱗設備的選擇507.3 剪切設備的選擇517.4 冷卻設備的選擇527.5 卷取機的選擇527.6 活套支撐器54第 8 章 軋制工藝過程588.1 原料

9、選擇和加熱588.1.1 原料選擇588.1.2 加熱588.2 鋼的軋制過程608.2.18.2.28.2.3除鱗60粗軋60精軋618.3 軋后冷卻及卷取62第 9 章 金屬平衡與其他消耗649.1 金屬平衡649.1.19.1.29.1.39.1.49.1.5燒損64切損65表面損失65軋廢65加熱、精整造成的缺陷以及鋼號所造成的損失659.2 其他消耗659.2.19.2.29.2.39.2.49.2.59.2.69.2.79.2.89.2.9消耗65電力消耗66軋輥消耗66消耗66壓縮空氣消耗67潤滑油消耗67蒸汽消能67氧氣消耗67耐火材料消耗68第 10 章 板帶精度6910.1

10、 板帶凸度的研究6910.2 厚度. 71IV目 錄10.2.110.2.210.2.3 新的10.2.4 各種AGC 系統的動靜態指標72AGC 的研究和發展72A GC 模型 RALA GC 模型74A GC 列表分析75結論76參考文獻77致謝78V第 1 章 緒論第 1 章 緒論熱軋薄板用途廣泛，300mm 以下窄帶鋼主要用于焊管和小五金沖壓件，600mm 以上中寬帶多供給冷軋板原料，用于家電生產。1.5m 左右寬大量供給冷軋作為原料，用于火車或汽車車廂沖壓。高質量厚帶卷可生產大口徑天燃氣的輸送焊接管線。甚至熱帶可以以熱直接作為汽車外露部件。2007 年生產粗鋼 48924.08 萬噸

11、，比上年增加 6625.22 萬噸，增長 15.66%，增幅比 2006年回落 2.67 個百分點；生產生鐵 46944.63 萬噸，比上年增加 6189.22 萬噸，增長 15.19%，增幅比 2006 年回落 4.8 個百分點，總體呈較快增長態勢。鋼鐵生產較快增長，是國內、國際兩個市場需求旺盛拉動的結果一是國內市場需求旺盛。從 2006 年以來，考慮到全行業板管帶材生產能力從總量上看，已經滿內市場需求，鋼鐵結構調整和優化的方向，應當是在提高質量的基礎上，增加各大類品種鋼材的高技術含量、高附加值的比重，以全面滿內各用鋼行業發展變化的需求。2007 年高技術含量、高附加值品種鋼材產量大幅度增鋼

12、帶 1740.27 萬噸，同比增長 31.8%；冷軋薄板 1563.83長。全年生產冷軋萬噸，同比增長 25.2%；鍍層板（帶）1754.58 萬噸，同比增長 37.9%；涂層板（帶）317.21 萬噸，同比增長 36.1%；電工鋼板（帶）415.57 萬噸，同比增長 23.5%。 2007 年以上 5 個品種鋼材合計生產 5791.48 萬噸，占鋼材生產總量的 10.26%，比 2006 年提高 0.67 個百分點。統計表明，截至目前，我國已建 1000mm 以上熱軋生產線已超過 70 條，2007 年我國主要鋼鐵企業熱軋薄板機組生產能力已超過 15000 萬噸。軋機組生產能力大約 8550

13、 萬噸左預計 2010 年國內需求 19000 萬噸左右熱軋薄板卷原卷（其中8260 萬噸為冷軋基板供應量，4000 萬噸商品量，500 萬噸用于生產硅鋼片），國內生產能力為 13230 萬噸左右。表面上看產能過剩 2500 多萬噸，但是以目前來2.0mm 以上薄板，導致 2006 年繼續大看，薄板坯和中厚板實際上只能生產量進口優質寬薄板。因此，建設生產全品種超的熱連軋生產線是當務之急。唐鋼 1700 中板坯熱帶卷廠設計能力為年產 250 萬噸，配置兩座加熱爐，使用一架可逆粗軋機進行粗軋，7 架精軋機連續軋制。實際生產表明，這種布置使精軋機能力遠大于加熱和粗軋機能力，精軋空轉時間較長。本設計任

14、務年產量很高，因此必須加強加熱爐和粗軋機生產能力。本設計采用兩架粗軋機方式布置， 縮短粗軋軋制時間，不但提高中間坯溫度，也為精軋機提供厚度和凸度穩定的坯料，減少精軋機空轉時間。根據中國鋼鐵的資料顯示，2003 年我國熱軋寬帶鋼的生產能力已1河北大學輕工學院達 4632 萬噸，20042005 年生產能力達到 6316 萬噸，板、管鋼材代表了鋼材中高附加值、高技術的，2000 年、2001 年、2002 年、2003 年和 2004年我國鋼材板管材比分別為 41.65%、39.72%、40.7%、40.6和 45.8，低于發達60%的平均水平。近年來我國優質板帶用量急劇上升，因而，這意味著我國優

15、質熱帶卷還有很大市場，因此本次車間設計應為一個設備配套，先進，質量優良的熱帶卷車間。本次車間設計的目標是生產高質量多品種的板帶。為此采取了以下措施，首先粗軋選擇了兩架的可逆軋機，這種形式第一粗軋完成大的壓下，第二粗軋很好的了中間坯的厚度和凸度，而且表面質量較好。再者，精軋機的前三架采取了具有板形能力很強的 CVC 軋機，而且精軋機都有彎輥系統，動態地調整凸度。在精軋最后兩架夠的壓縮比。帶卷的平直度。采用的板坯是厚板坯，足2第 2 章 建廠依據及大綱第 2 章 建廠依據及大綱2.1 建廠依據我國已建立的熱連軋生產線已超過 70 條，設計的規格據稱最薄達到0.8mm，意欲以熱軋軋。但目前可生產的規

16、格遠在 1.5mm 以上。取如一些薄板坯車間，在薄規格生產時故障率高，輥耗大，過渡軋材多，均勻加熱難，板型難度大，廢品率高。這樣按綜本計算，熱軋超薄板與用熱軋2.0mm 作原料，冷軋生產 1.0mm 的帶鋼成本相當，甚至更高，質量還遠不如冷軋。本溪傳統熱軋廠曾經介紹，采用傳統軋機，降低精軋中間坯的厚度，成功軋出 1.5mm。寶鋼 2050 軋機采用升速軋制也能穩定生產 1.5mm 薄板，甚至試軋過 1.2mm。其關鍵在于帶鋼軟，中間坯厚度小和中間坯凸度穩定。本設計熱軋帶卷下限定為 1.2mm，工藝設備應當選擇成熟技術，確保投產后能夠順利方便生產薄規格。2.2大綱大綱是進行車間設計的主要依據，不

17、同規格、不同品種、不同質量決定不同的生產工藝和設備選擇水平，即確定軋機形式和組成以及其他各項設備與水平。因而大綱是車間今后組織生產的依據，方案一旦確定，不但規定了車間的類型，同時也規定了車間生種的方向，大綱的主要內容包括：A、車間生產的鋼種和生產的規模；B、各類C、各類所以編制1. 滿應和優先保證的品種和規格；的數量和其在總產量中所占的比例等。方案時應注意以下問題：民發展對的需要，根據市場信息解決某些短缺的供重要部門對鋼材的需要。的平衡，尤其是地區之間2. 考慮各類的平衡，要正確處理長遠與當前，局部與整體的關系，做到供求適應，品種平衡，產銷對路，布局合理。3.4.5.考慮軋機的生產能力的充分利

18、用和建廠地區的合理分工。的情況。考慮建廠地區的供應條件，物資和材料要適應當前對外開放，對內搞活的形式需要，要使設計車間工藝與設備達到結構和標準的現代化，與國際標準接軌，為國際市場做好3河北大學輕工學院準備。本設計考慮以上幾點，以唐山為基地，面向全世界，制定按照設計任務書，本車間設計年產 300 萬噸/年其中汽車板用鋼 20%，優質鋼 60%，管線鋼占 20%。大綱如下：2.2.1 原料規格選擇本設計選定使用占地少加熱能力大的步進加熱爐，最終確定原料規格為： 板坯厚度：240mm板坯寬度：9001500mm板坯長度：12m2.2.2規格帶鋼厚度：1.218mm帶鋼寬度：9001500mm 鋼卷內

19、徑：760mm鋼卷外徑：10001950mm 鋼卷重量：30t寬度卷重：17kg/mm2.2.3鋼種分類及比例表 2-1鋼種分類及比例2.2.4規格詳細分類表4鋼種C 含量比例IF 鋼C0.005%20%管線鋼（X70，X80）C0.08%20%優質鋼-60%第 2 章 建廠依據及大綱表 2-2規格詳細分類2.2.5 汽車板用鋼介紹本車間的主要是汽車板用鋼 IF 鋼，其有的特性。介紹如下。IF 鋼的特點是含碳量很低，加入 Ti 和 Nb 之后，形成 Ti 和 Nb 的 C，N 化合物，由于鋼中無間隙原子，而使其具有優越的深沖性能。自由 Comstcok等人提出來之后，由于受當時冶煉水平的限制，

20、鋼中 C，N 含量較高，須加入的較多 Ti，而且價格昂貴，因此，在生產中受到了限制。20 世紀 60 年代，由于真空脫氣技術在冶金生產中的應用，鋼中 Ti 含量可以降低到 0.01%以下，用 Ti-IF 鋼面世，同時 Nb 在深沖性能方面的作用也被發現和應用。IF 鋼廣泛應用于汽車制造業，尤其是汽車外板，內板，需要很好的深沖性能，以使其容易成型。深沖鋼按沖壓級別可分為：級(CQ)，普通沖壓級(DQ)，深沖壓級(DDQ)，特深沖壓級(EDDQ)和超深沖壓級(SUPER-EDDQ)，它們分別同深沖鋼發展的幾個階段相對應。深沖鋼的第一代的開發和應用，是 20 世紀 50，60 年代的普通沸騰鋼，只能

21、用于普通深沖件；低碳鋁鋼為第二代，產生于 20 世紀60，80 年代，具有較好的深沖性能；20 世紀 80 年代以后出現了以 IF 鋼為代表的第三 低碳超深沖鋼。近年來在對 IF 鋼的研究中發現，略微增加 Mn，P， Si 等元素的含量可以提高 IF 鋼的機械性能，同時保持 IF 鋼的良好的成型性能。Ti，Nb 和 B 也具有提高 IF 鋼強度的作用，而鋼板強度的提高對降低汽車自重， 降低材料消耗有重要作用。因此，開發和應用高強度鋼 IF 成為深沖鋼發展的新熱點。深沖鋼的技術特征主要反映在優良的成型性上，即高塑性應變比(r 值)，5寬度厚度9001000mm10011100mm11011200

22、mm12011300mm13011400mm14011500mm合計占比例產量1.21.5mm2.84.47.21.56-4.7%14.11.512.0mm9.527.729.240.268032%96.02.13.0mm15.0824.4425.4420.285.72-26.7%80.13.14.0mm5.219.7611.9619.15.23.7819.1%57.34.16.0mm-11.96137.85.21.0411.4%34.26.118.0-5.466.763.93.121.566.1%18.3合計占比例9.5%20%21.2%18.2%5.7%25.4%-產量28.560.063

23、.654.617.176.2-300河北大學輕工學院高均勻延伸率!低屈服強度，低時效指數 AI，較高應變強化指數 n 值。只有具備這些性能的鋼材才能用于深沖復雜的汽車外殼及支撐筋板等零部件。IF 鋼的特點是含碳量很低，加入 Ti 和 Nb 之后，形成 Ti 和 Nb 的 C，N 化合物，由于鋼中無間隙原子，而使其具有優越的深沖性能。自由 Comstcok等人提出來之后，由于受當時冶煉水平的限制，鋼中 C，N 含量較高，須加入的較多 Ti，而且價格昂貴，因 Ti 此，在生產中受到了限制。20 世紀 60 年代，由于真空脫氣技術在冶金生產中的應用，鋼中含量可以降低到 0.01%以下，用 Ti-IF

24、 鋼面世，同時 Nb 在深沖性能方面的作用也被發現和應用 IF 鋼廣泛應用于汽車制造業，尤其是汽車外板，內板，需要很好的深沖性能，以使其容易成型。70 年代石油以來，為了節約能源，國外汽車廠采取了一系列措施。其中之一就是大量開發高強度鋼板用作車體達到“減重節能”，如冷軋含磷板、雙相鋼板等等。有資料表明：使用高強度鋼板，厚度為 1.01.2mm，車身板可減薄至 0.70.8mm，車身重量減輕 15%20%，節油 8%15%。眾所周知，由于強度和成型性是一對，隨著強度的提高其成型性能下降給帶來，特別是鋼為基對要求兼有高強度和高 r 值的零件，如汽車外覆蓋件等，傳統的以鋁的固溶強化鋼系列很難滿足要求

25、。進入 80 年代后，由于冶金技術的不斷發展，鋼中的 C，N 含量可在很低的水平(C40×10-4%，N30×10-4%)，使高強度IF(interstitialfree)鋼的大批量生產成為可能，從而很好地解決了強度和成型性之鋼為基的固溶強化鋼與高強度 IF 鋼板的性能比較，間的。下表是以鋁在同樣強度級別下，高強度 IF 鋼具有高的 r 值、高的延伸率和低的比。隨著高強度鋼板的采用，汽車用鋼板減薄，對鋼板的防腐蝕性提出了更高的要求，這就促進了高強度表面處理鋼板的發展，特別是熱鍍鋅鋼板。目前，國外在高強度IF 冷軋鋼板的基礎上又開發了一系列熱鍍鋅高強度IF 鋼板(多為合金化熱

26、鍍鋅鋼板)，它把 IF 鋼的超深沖性、合金元素(P、Mn、Si 等)的固溶強化性和熱鍍鋅的高耐蝕性三者融于一體，是一種理想的汽車用鋼板，使強度深沖性 耐蝕性達到較好匹配。但是由于熱鍍鋅合金化工藝的特殊性，將造成成型性能的下降。因此和冷軋及熱鍍鋅 相比，為了獲得高 n 值和高 r 值的合金化熱鍍鋅鋼板，必須對鋼板的成分和工藝進一步優化。可以認為，能否生產這種鋼板代表了一個鋼鐵企業的汽車用鋼板的生產水平。合金元素對鋼板性能及熱鍍鋅鍍層的影響：同深沖 IF 鋼一樣，按微合金化元素種類的不同，高強度 IF 鋼也分為三類， 以 Ti-IF、Nb-IF 和(Ti+Nb)IF 為基的高強度鋼。Ti-IF 鋼

27、雖然對生產工藝參數的變化不敏感，但力學性能的平面各向異性(r 值)大；Nb-IF 鋼的平面各向異性小，6第 2 章 建廠依據及大綱但力學性能對生產工藝參數比較敏感，一般要采用卷取。近年來(Ti+Nb)IF鋼引起了人們的重視，其優點是：(1)力學性能對生產工藝不敏感，整卷性能均勻；(2)晶粒細化，降低鋼的各向異性；(3)抗二次脆性好；(4)熱鍍鋅合金化時，界面反應均勻，抗粉化性能較好，特別適合熱鍍鋅用基板。以下的討論中所指的 IF 主要是(Ti+Nb)IF 鋼。與深沖 IF 鋼不同的是，高強度 IF 鋼是在 IF 鋼基礎上又特意地加入一些固溶強化元素，而這些合金元素的加入勢必對鋼板性能和熱鍍鋅鍍

28、層等帶來一些影響，下面主要總結 340-440MPa常用的合金元素(P，Si，Mn)。1） P 的影響由于 P 是一種價格便宜而且強化能大的元素，每添加 0.1%的 P，強度可提高 77MPa(Si 提高 10MPa，Mn 提高 5MPa)；抗拉強度為 340400MPa 級的超深沖高強度鋼板都離不開 P，其含量通常在 0.04%0.09%之間。然而在 IF 鋼中由于 C，N 被固定，晶界清潔，P 向晶界偏析容易引起二次脆化，晶界處的 P含量可比基體中的 P 含量高 10 倍。為了防止 P 的晶界偏析，常采取的措施是加B，它遷移到晶界，強化晶界并防止 P 的偏析，從而使脆性轉變溫度降低，如圖2

29、.1 所示。但 B 有降低 r 值，提高再結晶溫度的傾向，因此 B 的含量不宜過高， 一般在 10×10%20×10 -4%之間。但 P 在提高強度的同時卻使鋼的 r 值降低，這主要是由于 P 含量的增加使111ND 取向織構減弱，100ND 取向織構加強造成的。圖 2.1 加B 與不加 B 時脆性轉變溫度和 P 含量的關系在熱鍍鋅時，P 對鍍層的相結構也有很大影響，特別是在合金化時，研究表明：P 雖然對鋼板的浸潤性沒有多大影響，但它使合金化速度降低，抑制了合金化，如圖 2.2 所示。進一步的研究表明，P 富集在表面和晶界上，的形核從而抑制了第二相的形成。了第一相7河北大學

30、輕工學院圖 2.2P 含量與合金化時間的關系(700)2） Si 的影響Si 的強化能力僅次于 P，但在浸鍍性方面存在很多問題，故很少用于鍍層鋼。這主要是由于 S 比 Fe 活潑，在熱鍍鋅退火爐的直接燃燒加熱，很容易在鋼板表面形成一層 Si 的氧化物，在還原又不能徹底還原，從而形成了隨機分布的島狀 Si 的氧化物，成為柱狀組織的形核地，鍍層的附著力。當鋼中的 Si 含量大于 0.3%時，鍍層的附著力就會明顯下降。Si 與 P 一樣，使合金化反應顯著推遲。3） Mn 的影響Mn 是比較貴重的元素，和 P，Si 相比強化效果低，提高同樣的強度所需的量較大，其加入量通常在 0.2%-1.6%之間，不

31、能再高，否則會產生針狀鐵素體， 使延伸率和 r 值急劇下降，但是用 Mn 強化的 IF 鋼對深沖脆性較不敏感。因此， 強度級別在 390MPa 以上的多用 P，Mn 復合添加的方式，在添加 P 的鋼中，Mn 會使再結晶開始溫度降低。相對于 P，Si 來說，Mn 對鍍層附著力的影響較小。但是，與 Si 一樣，在退火時鋼板表面也易形成一層富 Mn 的氧化物，由于這種不良影響不如 Si 那樣明顯，因而 Mn 常作為熱鍍鋅高強度 IF 鋼板的合金強化添加元素。8第 3 章 軋機設備比較與選擇第 3 章 軋機設備比較與選擇3.1 軋鋼機數量的選擇軋鋼機是生產的設備，是完成金屬軋制變形的主要設備，并且代表

32、著生產技術的水平，造價極為昂貴。而且，軋鋼機架的選擇對車間生產和投資有著非常大的影響，軋機多投資大，軋機過少，壓下大，軋制穩定性差，難于。帶鋼軋機為平輥軋制，軋制力大，為了能良好板型，機架必須有較大的，軋輥應有較大的抗彎撓度。以往粗軋為二輥軋機，盡管直徑較大，但撓度還是較大，不能滿足凸度要求。四輥軋機作為粗軋，又有工作輥輥徑偏小，帶來新的咬入問題。當選用中薄板坯或薄板坯后，絕對壓下量大大減少，這一問題自然消失，所以現代板帶軋機得粗軋與精軋輥軋機。軋鋼機選擇的主要依據是：車間生產的鋼材的鋼種，品種和規格，生產規模的大小以及由此確定的生產工藝過程，對軋鋼車間設計而言，軋鋼機選擇的主要內容是：確定軋

33、鋼機的結構形式，主要技術參數，選用軋鋼機的架數以及布置形式。在選擇軋鋼機時一般要注意考慮以下各項原則：在滿足方案的前提下，使當前軋鋼機組，布置緊湊或為軋制及增加軋機留有余地；粗精軋軋制節奏時間接近相等，有較高的生產效率和設備利用系數；選擇軋機能力和電機能力較大，保證大綱內生產順利，易于操作，并獲得質量良好的，也為更難品種生產留有余地；備品備件更換容易，并利于實現備品備件的標準化（如精軋前四架一樣）；禁絕使用不成熟技術。下面比較幾種軋制工藝：（1）常規連軋工藝常規連軋工藝通常是采用 200250mm 厚板坯為原料，經過多機架連軋出1.2525mm 厚成品板帶。常規連軋工藝又可分為全連軋工藝、3/

34、4 連軋工藝、半連軋工藝和爐卷工藝幾種，目前以 3/4 連軋和半連軋工藝居多。常規板帶軋制工藝已成熟，基本上實現了計算機下的高速化、連續化、大型化和高精度，在藝質量上，實現了板形、板板寬的自動。這種常規連軋工規模多在 200400 萬 t/a。其優勢是生產規格靈活、適應面廣、高質量、高產量、多品種，但設備投資大。9河北大學輕工學院（2）薄板坯連鑄+連軋工藝這種工藝在生產周期短、軋線占地少、減少投資，帶卷生產成本比常規工藝更有優勢，一直得到世界鋼鐵界普遍關注，特別是美國的紐柯公司的薄板坯連鑄連軋生產線投產以來，在世界上掀起了采用新工藝熱潮，標志板帶生產工藝進入又一嶄新階段，但該工藝噸鋼投資比并不

35、少，而且對鋼水要求很高，澆鑄鋼種有限，本質細晶粒，適合超細類的生產，不適合用作冷軋的原料。壓縮比小，許多鋼種、規格受到限制。（3）直接鑄軋成成品寬帶鋼工藝本工藝是由金屬與德國克虜伯公司開發的，1993 年在新正式投產。其采用電爐鋼水直接鑄軋成 1.65mm(厚)×800 1220mm(寬)日帶鋼，代替常規連軋工藝。該工藝已鑄軋出 SUS-304 不銹鋼帶及低碳鋼帶，用這種工藝生產的帶鋼既可作為成品銷售，據可作為冷軋原料。（4）采用常規連鑄坯的緊湊式熱軋帶鋼工藝(SCHSM)本設計按照任務書要求，采用 240mm 厚連鑄坯為原料，生產 1.2mm 以上厚度、卷重 30t 鋼帶，它可以生

36、產全部鋼種。3.1.1 道次選擇為簡化連鑄生產，前面已經選擇單一坯料（厚度 240mm），由大綱已確定的典型厚度（1.5mm），本設計中間坯取 20mm，可得粗軋粗軋 P=1.49，=F0/Fn=240/20=12粗軋道次 n=log/ logp=6.2,確定粗軋道次為 6 道次。精軋 p=1.45，=F0/Fn=20/1.5=13.33精軋道次 n=log/ logp=7,確定精軋道次為 7 道。數 如下：3.1.2 立輥選擇由于連鑄坯寬度不易改動，但寬度要求有些不同。為能少量坯料寬度，在粗軋之前一般配置立輥軋機 E1 進行側邊壓下。E1 安裝在 R1 粗軋機身前面，配有缸，主要用與寬度和質

37、量，主要參數如下寬度壓下量：最大 50mm（25mm/邊） 軋制力：最大 300 噸軋制速度：最大 22r/min主傳動電機：2-AC88Kw*0-150r/min 成對的水平電機軋輥開口度：最大 1600mm，最小 800mm10第 3 章 軋機設備比較與選擇軋輥調整速度：通過軋輥調整裝置：四個缸調整，30mm/s缸驅動軋輥：最大 764mm，最小 680mm，輥身長 500mm：立輥壓下小，延伸極少，主要是。故延伸計算時不予考慮。圖 3.1 粗軋機組軋制六道次的典型布置形式3.1.3 粗軋軋機（1） 全連續式全連續式軋機粗軋機由 56 個機架組成，每架軋制一道，全部為不可逆式， 大都采用交

38、流電機傳動。這種軋機產量可高達 400600 萬 t/年，適合于大批量單一品種生產，操作簡單，維護方便，但設備多，投資大，軋制流程線或廠房長度增大。粗軋機組的利用率不是很高，或者說粗軋機生產能力與精軋機組不相平衡。（2） 半連續式11河北大學輕工學院半連續式軋機有兩種形式：圖 3.1（c）粗軋機組由一架不可逆式二輥破鱗機架和一架可逆式四輥機架組成，主要用于單一生產帶鋼。由于二輥軋機破鱗效果差，故現在已經很少采用。圖 3.1（d）粗軋機組是由兩架可逆式軋機組成，主要用于復合半連續軋機，設有中厚板線設備，既生產板卷，又生產中厚板。這樣半連續式軋板粗軋階段道次可靈活調整，設備和投資都較少，故使用于產

39、量要求不高，品種范圍又廣的情況。但是經實踐證明，這種形式軋出的中間坯有一定的缺點，不能很好的保證中間坯的厚度和凸度。（3）3/4 連續式為了充分利用粗軋機，同時也為了減少設備和廠房面積，節約投資，而廣泛發展了一種 3/4 連續式新布置形式，它是在粗軋機組內設置 l2 架可逆式軋機， 把粗軋機由六架縮減為四架。對絕大多數，軋機的薄弱環節不是在粗軋機組， 3/4 連軋機已能夠滿足精軋能力的要求。3/4 連軋機的可逆式軋機可以放在第二架，也可以放在第一架，前者優點是大部分鐵皮已在前面除去，使輥面和板面質量好些，但第二架四輥可逆軋機的換輥次數比第一架二輥可逆式要多二倍。這種形式最大的優點就是后邊的兩架

40、四輥軋機，這兩架軋機很好的了中間坯的參數。使中間坯的厚度，凸度等重要的指標得到了很大的改觀。軋機所需設備少， 廠房短，總的建設投資要少 5一 6，生產靈活性也稍大些，但可逆式機架的操作維修要復雜些，耗電量也大些。對于年產 300 萬 t 左右規模的帶鋼廠，采用3/4 連軋機一般較為適宜。（4）兩架可逆四輥軋機本次設計的形式屬于半連續式，與上圖不同的是輥可逆軋機，隨著制造軋機技術的提高，本設計的第一軋機的作用相當與 3/4 連軋中的二輥軋機和四輥軋機，先對板坯進行大壓下。后邊的軋機則是中間坯的厚度，凸度等。為后邊精軋減輕了負擔。有足夠的能力軋出板形，凸度要求很高的汽車板用鋼。本設計的粗軋機，驅動

41、主要由調速電機，兩架粗軋機參數一樣，粗軋機詳細資料R1 四輥軋機機齒輪機座及軋鋼機接軸。用途：按工藝要求將板坯軋制成規定厚度的中間坯。技術參數型式：四輥可逆式軋機，軋機壓下采用電動壓下+ 最大軋制：55000kN軋機最大開口度：270mm 工作輥直徑：1200工作輥輥身長度：1700mmAGC12第 3 章 軋機設備比較與選擇肖氏硬度：HS69-75 支撐輥直徑：1550支撐輥輥身長度：1700mm肖氏硬度： HS65-71最大軋制：2×3715.7kN .m(2.5 倍過載)主電機：N9500kW，AC，二臺軋制速度：1/5.34m/s3.1.4 精軋機機組的選擇新型熱帶軋機主要有

42、：HC 軋機、 CVC 軋機、PC 軋機等。現在介紹如下：1.HC 軋機（High Crown Control Mill）HC 軋機為高性能板形軋機的簡稱，是日立公司研制的一種新型六輥軋機，它是在普通四輥軋機的基礎上增加兩個可軸向移動的中間輥其出發點是為了或消除四輥軋機中工作輥和支撐輥之間有害的接觸部分。HC 軋機利用軋輥軸向串動裝置，就能適應帶鋼寬度變化的要求，使輥身接觸長度作相應的改變。HC 軋機的主要特點：1）具有大的穩定性。2）HC 軋機具有很好的性。3）HC 軋機由于上述特點因而可以顯著提高帶鋼的平直度，可以減少板、帶鋼變薄及裂分的寬度，減少切邊損失。4）壓下量由于不受板形限制而可適

43、當提高。2.CVC(Continuously Variable Crown)軋機CVC 軋機是 SMS 公司在 HCW 軋機的基礎上于 1982 年研制的。近年來廣為采用的 CVC 軋機是德國技術和其他專利的結合物，它被世界各國認為是一個能對輥型進行連續調整的理想設備。CVC 輥和彎輥裝置配合使用可調輥縫達 600 微米.CVC 精軋機組的配置一般是，前幾個機架采用 CVC 輥主要凸度，后幾個機架采用 CVC 輥主要平直度。CVC 的基本原理是：將工作輥輥身沿軸線方向一半削成凸輥型，另一半削成凹輥型，整個輥身成 S 型或花瓶式軋輥，并將上下工作輥對稱布置，通過軸向對稱分別移動上下工作輥，以改變

44、所組成的孔型，從而達到所要求的板形。(調節帶鋼凸度的原理圖如下)帶鋼的橫斷面形狀而13河北大學輕工學院圖 3.2CVC 軋制原理圖CVC 軋機有很多優點：板凸度現自由軋制，操作方便，投資較少。CVC 軋機的缺點是：軋輥形狀復雜、特殊、磨削要求精度高，而且能力強，軋機結構簡單，易改造，能實，必須配備專門的磨床；無減薄功能，帶鋼易出現蛇形現象。此外隨著軋輥竄動，熱輥型及磨損輥型亦將竄動。3. PC（Paired Crossed Mill）軋機PC 軋機為軋輥成對交叉軋機，其工作原理是相互平行的上工作輥，上支承軸中心線與相互平行的下工作輥，下支承輥軸中心線的交叉成一定角度，這一角度等同于工作輥凸度。

45、PC 軋機的缺點：軋機牌坊復雜，開出四個螺母孔，減少軋機立柱。軸承座由牌坊窗口平面約束變成螺絲端頭點接觸，在高壓高速時穩定性下降。軋制結構復雜，軸向力大（達到軋制力的 810）將使軸承縮短，使維護工作量加大。而且軋制結構復雜，軸向力大（達到軋制力的 8%10%）將使軸承縮短，使維護工作量加大，鑒于以上比較，本設計為：七架四輥精軋機縱向排列，間距為 6m；F1F3為 CVC 軋機，F1F7 均有正彎輥系統。所有機架均設有 AGC 系統；工作輥軸承為四列圓錐滾動；平衡快中安裝工作輥平衡缸。支撐輥采用油膜軸承并有靜壓系統；軋機工作側工作輥軸承座配有加緊裝置，用軋制過程中輥系的穩定，為了保證軋制線水平

46、，上下支撐輥軸承座上（下部）裝有調整墊進行補償。F6F7 裝有 ORG 系統用于工作輥表面的磨削；軋機安裝有上下導板及衛板；為保證帶鋼平穩輸送 F7 軋機出口安裝有機架輥。軋機出口側均安裝冷卻水管， 工藝潤滑裝在進口上下刮水板架上，除塵噴水安裝在每個機架的出口側。精軋機組：型式：七架，四輥不可逆式帶鋼連軋機組板形軋輥方式：CVC 軋機工作輥彎輥工作輥竄輥：工作輥：（F1F3）850/765mm（直徑）×1700mm （輥身長度）（F4F6）760/685mm（直徑）×1700mm （輥身長度）14第 3 章 軋機設備比較與選擇材質：合金鑄鐵肖氏硬度：HS70-75支撐輥：1

47、600/1440mm（直徑）×1700mm （輥身長度） 材質：鍛鋼肖氏硬度：HS6571軋制力：F1F340000kN F4F640000kN開口度：50mm（最大輥徑時） 工作輥竄輥行程： ±150mm工作輥彎輥：1500kN（F1F7）主電機 ：F1 F2 F3 F4 F5 F6F7AC9500 kW×150/340 r/min AC9500 kW×150/340 r/min AC9500 kW×150/340 r/min AC8500 kW×250/520 r/min AC8500 kW×300/650 r/min

48、AC8500 kW×300/650 r/minAC8500 kW×300/650 r/minAGC缸：機架 F1-F7AGC缸：2 套/機架AGC 力：19.6MN(2000t/缸)缸內徑×有效行程及：1000mm×265mm 缸速度：約 3mm/s最大 30.9MPa(315kg/cm2)傳感器：磁尺(2 套/缸)3.1.5 熱卷箱的選擇熱連軋帶鋼生產線過長導致投資增加、坯料頭尾溫差過大致使帶鋼產生增厚飄移等問題一直困擾著粗軋可逆的熱連軋帶鋼生產。熱卷箱技術可以解決熱連軋帶鋼生產線上中間坯頭尾溫差過大導致成品帶鋼全長機械性能不均和厚度不一致的問題，并且

49、可以縮短輥道而節約大量的投資。鋼卷無芯移送式熱卷箱是熱卷箱的最新技術，由于其技術含量高，世界上只有德國、等少數幾個能設計生產，中國只能依賴進口，阻礙這一技術在國內的推廣。2001 年，中第二重型機械廠研制出鋼卷無芯移送式熱卷箱技術。該技術綜合性能已達到當15河北大學輕工學院代國際先進水平，比相同性能的進口設備價格低 3040，具有較大的價格優勢和市場競爭力。本次設計的熱卷箱和鞍鋼 1700 生產線的一樣，其主要工藝參數如下表：表 3-1 熱卷箱基本工藝參數熱卷箱設備組成如下：（1）坯跑偏。和出口側導板。用于對中進出熱卷箱帶坯的頭部和尾部，防止帶（2）進口導槽。由 1 個頂部當進口導槽樞軸上升時

50、，其接受 R導板，1 個頂槽導板和 2 個導輥組成。軋機運來的帶坯頭部并將其引入熱卷箱內進行卷取。當樞軸下降時，帶坯以直通方式進入精軋機組。（3） 彎曲輥。由 2 個上彎曲輥和 1 個下彎曲輥成不同厚度帶坯的曲率和鋼卷內徑。（4） 卷取站。由成型輥、1 個托卷輥和 2 個側導板。通過對其輥縫調節， 形。1#托卷輥經翻轉臂翻轉得到提升，與成型輥一起為帶坯提供一個套狀空間，使帶坯形過彎曲輥作用后的彎曲板坯，進入套狀空間且自身纏繞形成帶卷。形。經（5）開卷站。由起落臂(位置調整)、臂(調整)、2#托卷輥、移送臂及側導板。熱卷箱的主要優點詳細如下：（1）減小中間坯，均勻帶坯頭尾溫差熱卷箱對中間坯有明顯

51、保溫作用，中間坯速度由原來的 1.7s 減少到 0.06s。卷箱不投入運行，成品厚度越薄，中間坯的頭尾溫差越大。（2）除鱗效果，提高質量熱卷箱在卷取和反開卷過程中，可使粗軋階段產生的二次氧化鐵皮得以疏松，大塊氧化鐵皮從帶坯表面脫落，實際上，采用熱卷箱可以起到機械除鱗作用，顯著增強了精軋機組前除鱗箱的使用效果。采用熱卷箱后，精軋機組開軋溫度和終軋溫度得到有效，僅用前饋方式即可得到較高的卷取溫度精度，帶鋼全長可獲得均勻珠光體組織，性能廢品率由原來的 0.8下降到 0.3 。16帶坯厚度帶坯寬度帶卷重量寬度卷重帶坯溫度帶卷內徑帶卷外徑卷取速度反開卷取速度/mm/ mm/t/kgmm-1/mm/mm/

52、ms-1/m s-120-30900-15004.86-33.005.5 -17.4900-11001601250-19502.5-5.50-2.5第 3 章 軋機設備比較與選擇此外，熱卷箱的投入，使精軋溫度變化小，軋制狀態穩定，帶鋼外形到良好，在軋制 2.0mm 厚帶鋼時，除了帶鋼頭部 5m，由于穿帶建立得起的偏厚 0.15mm，以及帶鋼尾部 8m，由于拋鋼降速和失去起的偏厚質量。0.100.20mm 外，其余部分通板差均在 0.05mm 以內，大大提高了（3） 節約能源，降低生產成本采用熱卷箱后，減少了中間坯熱量的散失， 且使帶坯頭尾溫度均勻，出爐溫度由通常的 1250可降至 11501200，降低煤氣消耗 35。采用熱卷箱后，精軋機組的軋制能耗顯著降低，可實現等溫恒速軋制。（4） 節約工程投資。縮短工藝流程采用熱卷箱后，可縮短粗軋機組與精軋機組間距 4070m，節約工程投資 0.53.0，尤其適合于舊有熱軋生產線的改造。采用熱卷箱，中間坯頭尾溫差