年产300万吨热轧板带钢车间工艺设计

河北联合大学轻工学院QINGGONG COLLEGE, HEBEI UNITED UNIVERSITY毕 业 设 计 说 明 书设计题目：年产 300 万吨热轧板带钢车间工艺设计学生姓名： 学 号：专业班级： 学 部： 材料化工部 指导教师： 2012 年 05 月 22 日摘要I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。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，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，能使生产成本大为降低。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%） 。设计主要内容包括：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；工艺计算；典型产品；设备ABSTRACTIIABSTRACTStrip 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， such as continuous casting-rolling， are developed to produce the small size in cross-section alloy steel shape in the various countries.Strip is important steel varieties, the steel industry technology progress and economic benefit has an important influence. Developed countries strip production accounts for about 50% of the hot rolling steel or above, and in the international market competition is in a leading position. Our country steel industry in recent years output is growing rapidly, but the number of high value-added products and quality is low. Chinas general strip products is 1.8 mm thickness lower limit, but in fact the only produce less than 2.0 mm of thickness of the little strip, even if narrow strip steel, the products are also more than 2.5 mm thickness. Therefore, a considerable number of hope to use less than 2 mm steel strip thickness as raw materials users, had to use cold strip. If can develop the specifications of the thin strip, can be quite part of cold rolled strips of instead of use, can make the production cost greatly reduced.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）（700 1600 ）mm， used steels 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 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； facilit目录III目录摘要 .IABSTRACT.II引言 .1第 1 章 文献综述 .21.1 热轧板带钢生产状况 .21.1.1 热轧宽带钢生产状况 .21.1.2 热轧窄带钢生产状况 .41.1.3 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 .51.3 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 .7第 2 章 生产方案及产品大纲的制定 .92.1 产品方案的编制 .92.1.1 产品方案 .92.1.2 编制产品方案的原则及方法 .92.1.3 选择计算产品 .92.1.4 确定产品大纲 .102.2 生产方案 .122.2.1 选择生产方案的依据 .122.2.2 制定生产方案 .12第 3 章 生产工艺流程制定 .143.1 制定生产工艺流程的主要依据 .143.2 生产工艺过程简述 .14第 4 章 坯料的选择和金属平衡 .174.1 坯料的选择及坯料处理 .174.1.1 坯料选择 .174.1.2 坯料尺寸 .17目录IV4.1.3 坯料检查及清理 .184.2 编制金属平衡表 .194.2.1 确定计算产品的成品率 .194.2.2 编制金属平衡表 .20第 5 章 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） .215.2.2 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（F1 F7 ） .22第 6 章 典型产品工艺计算 .246.1 确定轧制方法 .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 .246.2.3 确定各道的轧制速度 .246.2.4 确定轧件在各道次中的轧制时间 .256.2.5 轧制温度的确定 .266.2.6 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 .306.3 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 .406.3.5 计算各道的平均变形速度 .416.3.6 计算各道平均单位压力 .416.3.7 计算各道总压力 .426.3.8 计算各道的传动力矩 .43第 7 章 电机能力校核 .47目录V7.1 R1 电机能力校核 .477.1.1 等效力矩计算 .477.1.2 电机温升校核 .487.1.3 电机的过载校核 .487.2 R2 电机能力校核 .487.2.1 等效力矩计算 .487.2.2 电机温升校核 .487.2.3 电机的过载校核 .487.3 精轧机电机能力校核 .487.3.1 等效力矩计算 .487.3.2 电机温升校核 .497.3.3 电机的过载校核 .49第 8 章 轧辊强度校核 .508.1 R1 强度校核 .508.1.1 辊身强度校核 .508.1.2 辊颈弯曲应力和扭转应力计算 .518.1.3 辊头扭转强度计算 .518.1.4 接触应力计算 .528.2 R2 强度校核 .528.2.1 辊身强度校核 .528.2.2 辊颈弯曲应力和扭转应力计算 .528.2.3 辊头扭转强度计算 .538.2.4 接触应力计算 .538.3 F1F4 精轧机强度校核 .538.3.1 支承辊弯曲力矩校核 .538.3.2 辊颈弯曲应力和扭转应力校核 .538.3.3 辊头扭转强度计算 .548.3.4 接触应力计算 .548.4 F5F7 精轧机强度校核 .548.4.1 支承辊弯曲力矩校核 .548.4.2 辊颈弯曲应力和扭转应力校核 .548.4.3 辊头扭转强度计算 .558.4.4 接触应力计算 .558.5 轧辊空载辊缝和轧辊凸度的设定 .55目录VI8.5.1 各机架的空载辊缝设定 .558.5.2 轧辊辊型设计 .55第 9 章 辅助设备的选择 .609.1 加热设备 .609.1.1 入炉设备 .609.1.2 出炉设备 .619.2 加热炉选择 .619.2.1 炉型确定 .619.2.2 炉子尺寸的确定 .619.3 起重运输设备的选择 .639.3.1 起重机 .639.3.2 辊道的选用 .639.4 除鳞设备的选择 .659.5 保温装置的选择 .669.6 剪切设备的选择 .669.7 层流冷却设备的选择 .669.8 卷取设备的选择 .679.9 平整分卷机组 .679.9.1 钢卷准备区设备 .679.9.2 平整机前后设备 .68第 10 章 轧钢机产量计算 .7010.1 典型产品的工作图表 .7010.2 典型产品小时产量计算 .7010.3 轧机负荷率 .7010.3.1 轧机实际工作小时数 .7110.3.2 年计划实际工作小时数 .7110.3.3 轧机负荷率 .7110.4 轧机平均小时产量 .71第 11 章 车间平面布置 .7311.1 平面布置的原则 .7311.2 金属流程线的确定 .7311.3 设备间距的确定 .7311.3.1 加热炉间距离 .7411.3.2 加热炉到轧机的距离 .74目录VII11.3.3 柱间距离的确定 .7411.3.4 其它设备之间的距离 .7411.4 仓库面积的确定 .7411.4.1 原料仓库面积的计算 .7511.4.2 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 .76第 12 章 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 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 .80第 13 章 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结论.83参考文献 . 84谢辞.85引言- 1 -引言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带品种质量的要求。本设计将本着多品种，多规格的原则设计生产车间。尽量做到产品的高附加值。目