年产200万吨1700热轧带钢车间工艺设计

河北联合大学轻工学院COLLEGE OF LIGHT INDUSTRY, HEBEI UNITED UNIVERSITY毕业设计说明书设计题目：年产 200 万吨 1700 热轧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 20 日摘 要I摘 要本设计为年产 200 万吨的 1700 多品种板带生产车间设计。本着多品种，多规格的原则制定了产品大纲，其中包括汽车大梁钢、船板钢、管线钢，汽车板用钢等，并以其为出发点，尽量从工艺上使产品做到高质量、高附加值。根据产品规格和设计要求，确定轧机各主要部件的尺寸以及一些必要的工艺参数。本设计经过仔细比较，并结合现场使用情况，选用了 7 架 CVC 轧机，这对产品的板形控制起到了关键作用。对典型产品压下规程的设计包括压下量的分配、速度制度的确定、温度制度的确定以及力能参数的计算等等各方面参数的选定。再有就是校核轧辊与选择电机等问题，此外，本设计还对车间内的各种消耗和厚度控制等做了简要介绍。关键词：多品种；两架独立的可逆粗轧机；CVC 板形控制AbstractIIAbstractThis paper design for the work place which yearly produces 3 million tons various straps production. To the principle of more varieties and more specifications we develop a product program including automobile big joist steel, ship plate steel, pipe line steel, car plate steel and 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 parameters1. After careful comparison; combining with the field use situation we select seven CVC mills, which play a key role in the plate shape control of the product. The Drafting Schedule Design of the typical product is also includes reduction distribution, the speed system, the system of determining the temperature, 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 introduction to each kind of consumption in workshop and thickness control2.Keywords: multiple products; two separate reversible rolling mills; CVC plate shape control.目录III目 录摘 要 .IAbstract.II综 述 .1第 1 章 引言 .31.1 建厂依据 .31.2 产品大纲 .31.2.1 原料规格选择 .41.2.2 产品规格 .41.2.3 钢种分类及比例 .51.2.4 规格详细分类表 .51.2.5 汽车板用钢介绍 .7第 2 章 轧机设备比较与选择 .112.1 轧钢机数量的选择 .112.1.1 道次选择 .122.1.2 立辊选择 .122.1.3 粗轧轧机 .132.1.4 精轧机机组的选择 .152.1.5 保温装置 .18第 3 章 典型产品的压下规程设计和辊型设计 .203.1 压下规程设计 .203.1.1 坯料尺寸 .203.1.2 粗精轧机组压下量分配 .213.1.3 咬入能力校核 .233.1.4 确定速度制度 .233.1.5 轧制温度的确定 .253.1.6 轧制压力的计算 .263.1.7 计算传动力矩 .283.1.8 轧辊辊缝和转速的设定 .293.2 轧辊辊型设计 .30目录IV第 4 章 轧制图表与年产量计算 .364.1 轧制图表 .364.1.1 研究轧制图表的意义 .364.1.2 轧制图表的基本形式及其特征 .364.2 轧钢机的产量计算 .384.2.1 轧钢机小时产量 .384.2.2 轧机平均小时产量 .394.2.3 轧钢车间年产量计算 .39第 5 章 轧辊强度的校核与电机能力验算 .415.1 轧辊的强度校核 .415.1.1 支撑辊弯曲强度 .425.1.2 工作辊的扭转强度校核 .435.1.3 工作辊与支撑辊的接触应力校核 .455.2 电机的校核 .475.2.1 电机负荷图 .475.2.2 主电机的功率计算 .49第 6 章 辅助设备的选择 .516.1 加热炉的选择 .516.1.1 步进式加热炉的发展 .526.1.2 技术装备 .536.2 除鳞设备的选择 .556.3 剪切设备的选择 .566.4 冷却设备的选择 .586.5 卷取机的选择 .586.6 活套支撑器 .59第 7 章 轧制工艺过程 .637.1 原料选择和加热 .637.1.1 原料选择 .637.1.2 加热 .647.2 钢的轧制过程 .65目录V7.2.1 除鳞 .657.2.2 粗轧 .667.2.3 精轧 .677.3 轧后冷却及卷取 .68第 8 章 金属平衡与其他消耗 .698.1 金属平衡 .698.1.1 烧损 .698.1.2 切损 .708.1.3 清理表面损失 .708.1.4 轧废 .708.1.5 加热、精整造成的缺陷以及钢号混乱所造成的损失 .718.2 其他消耗 .718.2.1 燃料消耗 .718.2.2 电力消耗 .718.2.3 轧辊消耗 .718.2.4 水的消耗 .728.2.5 压缩空气消耗 .728.2.6 润滑油消耗 .728.2.7 蒸汽消能 .738.2.8 氧气消耗 .738.2.9 耐火材料消耗 .73第 9 章 板带精度控制 .749.1 板带凸度的研究 .749.2 厚度控制 .769.2.1 压力 AGC 系统的动静态指标 .779.2.2 压力 AGC 的研究和发展 .779.2.3 新的压力 AGC 模型 RALAGC 模型 .799.2.4 各种压力 AGC 列表分析 .80结 论 .81参考文献 .82目录VI致 谢 .83引 言1引 言最近十几年，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：典型的传统热带钢连轧机组，这种机组通常是 2 架可逆粗轧机，7 架精轧机，2 台地下卷取机，年总产量 350550 万吨，生产线的总长度 400500m，有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 3。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 万吨。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 )。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 万吨，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，生产灵活，适合多品种。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 万吨，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。国外发展的无头(半无头) 轧制技术，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。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，钢水在两个辊中铸成 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-K