设计范例08级轧

1、摘 要摘要本设计为年产 300 万吨的 1700 热带生产车间设计。本着多品种，多规格的原则制定了大纲，其中包括汽车大梁钢、船板线钢，汽车板用钢等，并以其为出发点，尽量从工艺上使做到高质量、高附加值。以及一些必要的工艺参根据规格和设计要求，确定轧机各主要部件的数。本设计经过仔细比较，并结合现场使用情况，选用了 3 架 CVC 轧机放在精轧机组的前段，这对的板形起到了关键作用。对典型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等做了简要介绍。多规格；两架的可逆粗轧机；

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 录目录摘要IABSTRACTII第 1 章第 2 章绪论1建厂依据及大纲32.1 建厂依据32.22.2.12.2.22.2.32.2.42.2.5大纲3原料规格选择4规格4钢种分类及比例4规格详细分类表4汽车板用钢介绍5第 3 章 轧机设备比较与选择93.1 轧钢机数量的选择93.1.13.1.23

7、.1.33.1.43.1.5道次选择10立辊选择10粗轧轧机11精轧机机组的选择13热卷箱的选择15第 4 章 典型压下规程设计和辊型设计184.1 压下规程设计184.1.14.1.24.1.34.1.44.1.54.1.64.1.74.1.8坯料18粗精轧机组压下量分配19咬入能力校核20确定速度制度20轧制温度的确定22轧制的计算23计算传动. 25轧辊辊缝和转速的设定264.2 轧辊辊型设计27第 5 章 轧制图表与年产量计算325.1 轧制图表325.1.1 研究轧制图表的意义325.1.2 轧制图表的基本形式及其特征325.2 轧钢机的产量计算345.2.15.2.25.2.3轧钢

8、机小时产量34轧机平均小时产量35轧钢车间年产量计算35第 6 章 轧辊强度的校核与电机能力验算376.1 轧辊的强度校核376.1.1 支撑辊弯曲强度37III目 录6.1.2 工作辊的扭转强度校核395.1.3 工作辊与支撑辊的接触校核406.2 电机的校核426.2.1 电机负荷图426.2.2 主电机的功率计算44第 7 章 辅助设备的选择467.1 加热炉的选择467.1.1 步进式加热炉的发展477.1.2 技术装备487.2 除鳞设备的选择507.3 剪切设备的选择517.4 冷却设备的选择527.5 卷取机的选择527.6 活套支撑器54第 8 章 轧制工艺过程588.1 原料

9、选择和加热588.1.1 原料选择588.1.2 加热588.2 钢的轧制过程608.2.18.2.28.2.3除鳞60粗轧60精轧618.3 轧后冷却及卷取62第 9 章 金属平衡与其他消耗649.1 金属平衡649.1.19.1.29.1.39.1.49.1.5烧损64切损65表面损失65轧废65加热、精整造成的缺陷以及钢号所造成的损失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电力消耗66轧辊消耗66消耗66压缩空气消耗67润滑油消耗67蒸汽消能67氧气消耗67耐火材料消耗68第 10 章 板带精度6910.1

10、 板带凸度的研究6910.2 厚度. 71IV目 录10.2.110.2.210.2.3 新的10.2.4 各种AGC 系统的动静态指标72AGC 的研究和发展72A GC 模型 RALA GC 模型74A GC 列表分析75结论76参考文献77致谢78V第 1 章 绪论第 1 章 绪论热轧薄板用途广泛，300mm 以下窄带钢主要用于焊管和小五金冲压件，600mm 以上中宽带多供给冷轧板原料，用于家电生产。1.5m 左右宽大量供给冷轧作为原料，用于火车或汽车车厢冲压。高质量厚带卷可生产大口径天燃气的输送焊接管线。甚至热带可以以热直接作为汽车外露部件。2007 年生产粗钢 48924.08 万吨

11、，比上年增加 6625.22 万吨，增长 15.66%，增幅比 2006年回落 2.67 个百分点；生产生铁 46944.63 万吨，比上年增加 6189.22 万吨，增长 15.19%，增幅比 2006 年回落 4.8 个百分点，总体呈较快增长态势。钢铁生产较快增长，是国内、国际两个市场需求旺盛拉动的结果一是国内市场需求旺盛。从 2006 年以来，考虑到全行业板管带材生产能力从总量上看，已经满内市场需求，钢铁结构调整和优化的方向，应当是在提高质量的基础上，增加各大类品种钢材的高技术含量、高附加值的比重，以全面满内各用钢行业发展变化的需求。2007 年高技术含量、高附加值品种钢材产量大幅度增钢

12、带 1740.27 万吨，同比增长 31.8%；冷轧薄板 1563.83长。全年生产冷轧万吨，同比增长 25.2%；镀层板（带）1754.58 万吨，同比增长 37.9%；涂层板（带）317.21 万吨，同比增长 36.1%；电工钢板（带）415.57 万吨，同比增长 23.5%。 2007 年以上 5 个品种钢材合计生产 5791.48 万吨，占钢材生产总量的 10.26%，比 2006 年提高 0.67 个百分点。统计表明，截至目前，我国已建 1000mm 以上热轧生产线已超过 70 条，2007 年我国主要钢铁企业热轧薄板机组生产能力已超过 15000 万吨。轧机组生产能力大约 8550

13、 万吨左预计 2010 年国内需求 19000 万吨左右热轧薄板卷原卷（其中8260 万吨为冷轧基板供应量，4000 万吨商品量，500 万吨用于生产硅钢片），国内生产能力为 13230 万吨左右。表面上看产能过剩 2500 多万吨，但是以目前来2.0mm 以上薄板，导致 2006 年继续大看，薄板坯和中厚板实际上只能生产量进口优质宽薄板。因此，建设生产全品种超的热连轧生产线是当务之急。唐钢 1700 中板坯热带卷厂设计能力为年产 250 万吨，配置两座加热炉，使用一架可逆粗轧机进行粗轧，7 架精轧机连续轧制。实际生产表明，这种布置使精轧机能力远大于加热和粗轧机能力，精轧空转时间较长。本设计任

14、务年产量很高，因此必须加强加热炉和粗轧机生产能力。本设计采用两架粗轧机方式布置， 缩短粗轧轧制时间，不但提高中间坯温度，也为精轧机提供厚度和凸度稳定的坯料，减少精轧机空转时间。根据中国钢铁的资料显示，2003 年我国热轧宽带钢的生产能力已1河北大学轻工学院达 4632 万吨，20042005 年生产能力达到 6316 万吨，板、管钢材代表了钢材中高附加值、高技术的，2000 年、2001 年、2002 年、2003 年和 2004年我国钢材板管材比分別为 41.65%、39.72%、40.7%、40.6和 45.8，低于发达60%的平均水平。近年来我国优质板带用量急剧上升，因而，这意味著我国优

15、质热带卷还有很大市场，因此本次车间设计应为一个设备配套，先进，质量优良的热带卷车间。本次车间设计的目标是生产高质量多品种的板带。为此采取了以下措施，首先粗轧选择了两架的可逆轧机，这种形式第一粗轧完成大的压下，第二粗轧很好的了中间坯的厚度和凸度，而且表面质量较好。再者，精轧机的前三架采取了具有板形能力很强的 CVC 轧机，而且精轧机都有弯辊系统，动态地调整凸度。在精轧最后两架够的压缩比。带卷的平直度。采用的板坯是厚板坯，足2第 2 章 建厂依据及大纲第 2 章 建厂依据及大纲2.1 建厂依据我国已建立的热连轧生产线已超过 70 条，设计的规格据称最薄达到0.8mm，意欲以热轧轧。但目前可生产的规

16、格远在 1.5mm 以上。取如一些薄板坯车间，在薄规格生产时故障率高，辊耗大，过渡轧材多，均匀加热难，板型难度大，废品率高。这样按综本计算，热轧超薄板与用热轧2.0mm 作原料，冷轧生产 1.0mm 的带钢成本相当，甚至更高，质量还远不如冷轧。本溪传统热轧厂曾经介绍，采用传统轧机，降低精轧中间坯的厚度，成功轧出 1.5mm。宝钢 2050 轧机采用升速轧制也能稳定生产 1.5mm 薄板，甚至试轧过 1.2mm。其关键在于带钢软，中间坯厚度小和中间坯凸度稳定。本设计热轧带卷下限定为 1.2mm，工艺设备应当选择成熟技术，确保投产后能够顺利方便生产薄规格。2.2大纲大纲是进行车间设计的主要依据，不

17、同规格、不同品种、不同质量决定不同的生产工艺和设备选择水平，即确定轧机形式和组成以及其他各项设备与水平。因而大纲是车间今后组织生产的依据，方案一旦确定，不但规定了车间的类型，同时也规定了车间生种的方向，大纲的主要内容包括：A、车间生产的钢种和生产的规模；B、各类C、各类所以编制1. 满应和优先保证的品种和规格；的数量和其在总产量中所占的比例等。方案时应注意以下问题：民发展对的需要，根据市场信息解决某些短缺的供重要部门对钢材的需要。的平衡，尤其是地区之间2. 考虑各类的平衡，要正确处理长远与当前，局部与整体的关系，做到供求适应，品种平衡，产销对路，布局合理。3.4.5.考虑轧机的生产能力的充分利

18、用和建厂地区的合理分工。的情况。考虑建厂地区的供应条件，物资和材料要适应当前对外开放，对内搞活的形式需要，要使设计车间工艺与设备达到结构和标准的现代化，与国际标准接轨，为国际市场做好3河北大学轻工学院准备。本设计考虑以上几点，以唐山为基地，面向全世界，制定按照设计任务书，本车间设计年产 300 万吨/年其中汽车板用钢 20%，优质钢 60%，管线钢占 20%。大纲如下：2.2.1 原料规格选择本设计选定使用占地少加热能力大的步进加热炉，最终确定原料规格为： 板坯厚度：240mm板坯宽度：9001500mm板坯长度：12m2.2.2规格带钢厚度：1.218mm带钢宽度：9001500mm 钢卷内

19、径：760mm钢卷外径：10001950mm 钢卷重量：30t宽度卷重：17kg/mm2.2.3钢种分类及比例表 2-1钢种分类及比例2.2.4规格详细分类表4钢种C 含量比例IF 钢C0.005%20%管线钢（X70，X80）C0.08%20%优质钢-60%第 2 章 建厂依据及大纲表 2-2规格详细分类2.2.5 汽车板用钢介绍本车间的主要是汽车板用钢 IF 钢，其有的特性。介绍如下。IF 钢的特点是含碳量很低，加入 Ti 和 Nb 之后，形成 Ti 和 Nb 的 C，N 化合物，由于钢中无间隙原子，而使其具有优越的深冲性能。自由 Comstcok等人提出来之后，由于受当时冶炼水平的限制，

20、钢中 C，N 含量较高，须加入的较多 Ti，而且价格昂贵，因此，在生产中受到了限制。20 世纪 60 年代，由于真空脱气技术在冶金生产中的应用，钢中 Ti 含量可以降低到 0.01%以下，用 Ti-IF 钢面世，同时 Nb 在深冲性能方面的作用也被发现和应用。IF 钢广泛应用于汽车制造业，尤其是汽车外板，内板，需要很好的深冲性能，以使其容易成型。深冲钢按冲压级别可分为：级(CQ)，普通冲压级(DQ)，深冲压级(DDQ)，特深冲压级(EDDQ)和超深冲压级(SUPER-EDDQ)，它们分别同深冲钢发展的几个阶段相对应。深冲钢的第一代的开发和应用，是 20 世纪 50，60 年代的普通沸腾钢，只能

21、用于普通深冲件；低碳铝钢为第二代，产生于 20 世纪60，80 年代，具有较好的深冲性能；20 世纪 80 年代以后出现了以 IF 钢为代表的第三 低碳超深冲钢。近年来在对 IF 钢的研究中发现，略微增加 Mn，P， Si 等元素的含量可以提高 IF 钢的机械性能，同时保持 IF 钢的良好的成型性能。Ti，Nb 和 B 也具有提高 IF 钢强度的作用，而钢板强度的提高对降低汽车自重， 降低材料消耗有重要作用。因此，开发和应用高强度钢 IF 成为深冲钢发展的新热点。深冲钢的技术特征主要反映在优良的成型性上，即高塑性应变比(r 值)，5宽度厚度9001000mm10011100mm11011200

22、mm12011300mm13011400mm14011500mm合计占比例产量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合计占比例9.5%20%21.2%18.2%5.7%25.4%-产量28.560.063

23、.654.617.176.2-300河北大学轻工学院高均匀延伸率!低屈服强度，低时效指数 AI，较高应变强化指数 n 值。只有具备这些性能的钢材才能用于深冲复杂的汽车外壳及支撑筋板等零部件。IF 钢的特点是含碳量很低，加入 Ti 和 Nb 之后，形成 Ti 和 Nb 的 C，N 化合物，由于钢中无间隙原子，而使其具有优越的深冲性能。自由 Comstcok等人提出来之后，由于受当时冶炼水平的限制，钢中 C，N 含量较高，须加入的较多 Ti，而且价格昂贵，因 Ti 此，在生产中受到了限制。20 世纪 60 年代，由于真空脱气技术在冶金生产中的应用，钢中含量可以降低到 0.01%以下，用 Ti-IF

24、 钢面世，同时 Nb 在深冲性能方面的作用也被发现和应用 IF 钢广泛应用于汽车制造业，尤其是汽车外板，内板，需要很好的深冲性能，以使其容易成型。70 年代石油以来，为了节约能源，国外汽车厂采取了一系列措施。其中之一就是大量开发高强度钢板用作车体达到“减重节能”，如冷轧含磷板、双相钢板等等。有资料表明：使用高强度钢板，厚度为 1.01.2mm，车身板可减薄至 0.70.8mm，车身重量减轻 15%20%，节油 8%15%。众所周知，由于强度和成型性是一对，随着强度的提高其成型性能下降给带来，特别是钢为基对要求兼有高强度和高 r 值的零件，如汽车外覆盖件等，传统的以铝的固溶强化钢系列很难满足要求

25、。进入 80 年代后，由于冶金技术的不断发展，钢中的 C，N 含量可在很低的水平(C40×10-4%，N30×10-4%)，使高强度IF(interstitialfree)钢的大批量生产成为可能，从而很好地解决了强度和成型性之钢为基的固溶强化钢与高强度 IF 钢板的性能比较，间的。下表是以铝在同样强度级别下，高强度 IF 钢具有高的 r 值、高的延伸率和低的比。随着高强度钢板的采用，汽车用钢板减薄，对钢板的防腐蚀性提出了更高的要求，这就促进了高强度表面处理钢板的发展，特别是热镀锌钢板。目前，国外在高强度IF 冷轧钢板的基础上又开发了一系列热镀锌高强度IF 钢板(多为合金化热

26、镀锌钢板)，它把 IF 钢的超深冲性、合金元素(P、Mn、Si 等)的固溶强化性和热镀锌的高耐蚀性三者融于一体，是一种理想的汽车用钢板，使强度深冲性 耐蚀性达到较好匹配。但是由于热镀锌合金化工艺的特殊性，将造成成型性能的下降。因此和冷轧及热镀锌 相比，为了获得高 n 值和高 r 值的合金化热镀锌钢板，必须对钢板的成分和工艺进一步优化。可以认为，能否生产这种钢板代表了一个钢铁企业的汽车用钢板的生产水平。合金元素对钢板性能及热镀锌镀层的影响：同深冲 IF 钢一样，按微合金化元素种类的不同，高强度 IF 钢也分为三类， 以 Ti-IF、Nb-IF 和(Ti+Nb)IF 为基的高强度钢。Ti-IF 钢

27、虽然对生产工艺参数的变化不敏感，但力学性能的平面各向异性(r 值)大；Nb-IF 钢的平面各向异性小，6第 2 章 建厂依据及大纲但力学性能对生产工艺参数比较敏感，一般要采用卷取。近年来(Ti+Nb)IF钢引起了人们的重视，其优点是：(1)力学性能对生产工艺不敏感，整卷性能均匀；(2)晶粒细化，降低钢的各向异性；(3)抗二次脆性好；(4)热镀锌合金化时，界面反应均匀，抗粉化性能较好，特别适合热镀锌用基板。以下的讨论中所指的 IF 主要是(Ti+Nb)IF 钢。与深冲 IF 钢不同的是，高强度 IF 钢是在 IF 钢基础上又特意地加入一些固溶强化元素，而这些合金元素的加入势必对钢板性能和热镀锌镀

28、层等带来一些影响，下面主要总结 340-440MPa常用的合金元素(P，Si，Mn)。1） P 的影响由于 P 是一种价格便宜而且强化能大的元素，每添加 0.1%的 P，强度可提高 77MPa(Si 提高 10MPa，Mn 提高 5MPa)；抗拉强度为 340400MPa 级的超深冲高强度钢板都离不开 P，其含量通常在 0.04%0.09%之间。然而在 IF 钢中由于 C，N 被固定，晶界清洁，P 向晶界偏析容易引起二次脆化，晶界处的 P含量可比基体中的 P 含量高 10 倍。为了防止 P 的晶界偏析，常采取的措施是加B，它迁移到晶界，强化晶界并防止 P 的偏析，从而使脆性转变温度降低，如图2

29、.1 所示。但 B 有降低 r 值，提高再结晶温度的倾向，因此 B 的含量不宜过高， 一般在 10×10%20×10 -4%之间。但 P 在提高强度的同时却使钢的 r 值降低，这主要是由于 P 含量的增加使111ND 取向织构减弱，100ND 取向织构加强造成的。图 2.1 加B 与不加 B 时脆性转变温度和 P 含量的关系在热镀锌时，P 对镀层的相结构也有很大影响，特别是在合金化时，研究表明：P 虽然对钢板的浸润性没有多大影响，但它使合金化速度降低，抑制了合金化，如图 2.2 所示。进一步的研究表明，P 富集在表面和晶界上，的形核从而抑制了第二相的形成。了第一相7河北大学

30、轻工学院图 2.2P 含量与合金化时间的关系(700)2） Si 的影响Si 的强化能力仅次于 P，但在浸镀性方面存在很多问题，故很少用于镀层钢。这主要是由于 S 比 Fe 活泼，在热镀锌退火炉的直接燃烧加热，很容易在钢板表面形成一层 Si 的氧化物，在还原又不能彻底还原，从而形成了随机分布的岛状 Si 的氧化物，成为柱状组织的形核地，镀层的附着力。当钢中的 Si 含量大于 0.3%时，镀层的附着力就会明显下降。Si 与 P 一样，使合金化反应显著推迟。3） Mn 的影响Mn 是比较贵重的元素，和 P，Si 相比强化效果低，提高同样的强度所需的量较大，其加入量通常在 0.2%-1.6%之间，不

31、能再高，否则会产生针状铁素体， 使延伸率和 r 值急剧下降，但是用 Mn 强化的 IF 钢对深冲脆性较不敏感。因此， 强度级别在 390MPa 以上的多用 P，Mn 复合添加的方式，在添加 P 的钢中，Mn 会使再结晶开始温度降低。相对于 P，Si 来说，Mn 对镀层附着力的影响较小。但是，与 Si 一样，在退火时钢板表面也易形成一层富 Mn 的氧化物，由于这种不良影响不如 Si 那样明显，因而 Mn 常作为热镀锌高强度 IF 钢板的合金强化添加元素。8第 3 章 轧机设备比较与选择第 3 章 轧机设备比较与选择3.1 轧钢机数量的选择轧钢机是生产的设备，是完成金属轧制变形的主要设备，并且代表

32、着生产技术的水平，造价极为昂贵。而且，轧钢机架的选择对车间生产和投资有着非常大的影响，轧机多投资大，轧机过少，压下大，轧制稳定性差，难于。带钢轧机为平辊轧制，轧制力大，为了能良好板型，机架必须有较大的，轧辊应有较大的抗弯挠度。以往粗轧为二辊轧机，尽管直径较大，但挠度还是较大，不能满足凸度要求。四辊轧机作为粗轧，又有工作辊辊径偏小，带来新的咬入问题。当选用中薄板坯或薄板坯后，绝对压下量大大减少，这一问题自然消失，所以现代板带轧机得粗轧与精轧辊轧机。轧钢机选择的主要依据是：车间生产的钢材的钢种，品种和规格，生产规模的大小以及由此确定的生产工艺过程，对轧钢车间设计而言，轧钢机选择的主要内容是：确定轧

33、钢机的结构形式，主要技术参数，选用轧钢机的架数以及布置形式。在选择轧钢机时一般要注意考虑以下各项原则：在满足方案的前提下，使当前轧钢机组，布置紧凑或为轧制及增加轧机留有余地；粗精轧轧制节奏时间接近相等，有较高的生产效率和设备利用系数；选择轧机能力和电机能力较大，保证大纲内生产顺利，易于操作，并获得质量良好的，也为更难品种生产留有余地；备品备件更换容易，并利于实现备品备件的标准化（如精轧前四架一样）；禁绝使用不成熟技术。下面比较几种轧制工艺：（1）常规连轧工艺常规连轧工艺通常是采用 200250mm 厚板坯为原料，经过多机架连轧出1.2525mm 厚成品板带。常规连轧工艺又可分为全连轧工艺、3/

34、4 连轧工艺、半连轧工艺和炉卷工艺几种，目前以 3/4 连轧和半连轧工艺居多。常规板带轧制工艺已成熟，基本上实现了计算机下的高速化、连续化、大型化和高精度，在艺质量上，实现了板形、板板宽的自动。这种常规连轧工规模多在 200400 万 t/a。其优势是生产规格灵活、适应面广、高质量、高产量、多品种，但设备投资大。9河北大学轻工学院（2）薄板坯连铸+连轧工艺这种工艺在生产周期短、轧线占地少、减少投资，带卷生产成本比常规工艺更有优势，一直得到世界钢铁界普遍关注，特别是美国的纽柯公司的薄板坯连铸连轧生产线投产以来，在世界上掀起了采用新工艺热潮，标志板带生产工艺进入又一崭新阶段，但该工艺吨钢投资比并不

35、少，而且对钢水要求很高，浇铸钢种有限，本质细晶粒，适合超细类的生产，不适合用作冷轧的原料。压缩比小，许多钢种、规格受到限制。（3）直接铸轧成成品宽带钢工艺本工艺是由金属与德国克虏伯公司开发的，1993 年在新正式投产。其采用电炉钢水直接铸轧成 1.65mm(厚)×800 1220mm(宽)日带钢，代替常规连轧工艺。该工艺已铸轧出 SUS-304 不锈钢带及低碳钢带，用这种工艺生产的带钢既可作为成品销售，据可作为冷轧原料。（4）采用常规连铸坯的紧凑式热轧带钢工艺(SCHSM)本设计按照任务书要求，采用 240mm 厚连铸坯为原料，生产 1.2mm 以上厚度、卷重 30t 钢带，它可以生

36、产全部钢种。3.1.1 道次选择为简化连铸生产，前面已经选择单一坯料（厚度 240mm），由大纲已确定的典型厚度（1.5mm），本设计中间坯取 20mm，可得粗轧粗轧 P=1.49，=F0/Fn=240/20=12粗轧道次 n=log/ logp=6.2,确定粗轧道次为 6 道次。精轧 p=1.45，=F0/Fn=20/1.5=13.33精轧道次 n=log/ logp=7,确定精轧道次为 7 道。数 如下：3.1.2 立辊选择由于连铸坯宽度不易改动，但宽度要求有些不同。为能少量坯料宽度，在粗轧之前一般配置立辊轧机 E1 进行侧边压下。E1 安装在 R1 粗轧机身前面，配有缸，主要用与宽度和质

37、量，主要参数如下宽度压下量：最大 50mm（25mm/边） 轧制力：最大 300 吨轧制速度：最大 22r/min主传动电机：2-AC88Kw*0-150r/min 成对的水平电机轧辊开口度：最大 1600mm，最小 800mm10第 3 章 轧机设备比较与选择轧辊调整速度：通过轧辊调整装置：四个缸调整，30mm/s缸驱动轧辊：最大 764mm，最小 680mm，辊身长 500mm：立辊压下小，延伸极少，主要是。故延伸计算时不予考虑。图 3.1 粗轧机组轧制六道次的典型布置形式3.1.3 粗轧轧机（1） 全连续式全连续式轧机粗轧机由 56 个机架组成，每架轧制一道，全部为不可逆式， 大都采用交

38、流电机传动。这种轧机产量可高达 400600 万 t/年，适合于大批量单一品种生产，操作简单，维护方便，但设备多，投资大，轧制流程线或厂房长度增大。粗轧机组的利用率不是很高，或者说粗轧机生产能力与精轧机组不相平衡。（2） 半连续式11河北大学轻工学院半连续式轧机有两种形式：图 3.1（c）粗轧机组由一架不可逆式二辊破鳞机架和一架可逆式四辊机架组成，主要用于单一生产带钢。由于二辊轧机破鳞效果差，故现在已经很少采用。图 3.1（d）粗轧机组是由两架可逆式轧机组成，主要用于复合半连续轧机，设有中厚板线设备，既生产板卷，又生产中厚板。这样半连续式轧板粗轧阶段道次可灵活调整，设备和投资都较少，故使用于产

39、量要求不高，品种范围又广的情况。但是经实践证明，这种形式轧出的中间坯有一定的缺点，不能很好的保证中间坯的厚度和凸度。（3）3/4 连续式为了充分利用粗轧机，同时也为了减少设备和厂房面积，节约投资，而广泛发展了一种 3/4 连续式新布置形式，它是在粗轧机组内设置 l2 架可逆式轧机， 把粗轧机由六架缩减为四架。对绝大多数，轧机的薄弱环节不是在粗轧机组， 3/4 连轧机已能够满足精轧能力的要求。3/4 连轧机的可逆式轧机可以放在第二架，也可以放在第一架，前者优点是大部分铁皮已在前面除去，使辊面和板面质量好些，但第二架四辊可逆轧机的换辊次数比第一架二辊可逆式要多二倍。这种形式最大的优点就是后边的两架

40、四辊轧机，这两架轧机很好的了中间坯的参数。使中间坯的厚度，凸度等重要的指标得到了很大的改观。轧机所需设备少， 厂房短，总的建设投资要少 5一 6，生产灵活性也稍大些，但可逆式机架的操作维修要复杂些，耗电量也大些。对于年产 300 万 t 左右规模的带钢厂，采用3/4 连轧机一般较为适宜。（4）两架可逆四辊轧机本次设计的形式属于半连续式，与上图不同的是辊可逆轧机，随着制造轧机技术的提高，本设计的第一轧机的作用相当与 3/4 连轧中的二辊轧机和四辊轧机，先对板坯进行大压下。后边的轧机则是中间坯的厚度，凸度等。为后边精轧减轻了负担。有足够的能力轧出板形，凸度要求很高的汽车板用钢。本设计的粗轧机，驱动

41、主要由调速电机，两架粗轧机参数一样，粗轧机详细资料R1 四辊轧机机齿轮机座及轧钢机接轴。用途：按工艺要求将板坯轧制成规定厚度的中间坯。技术参数型式：四辊可逆式轧机，轧机压下采用电动压下+ 最大轧制：55000kN轧机最大开口度：270mm 工作辊直径：1200工作辊辊身长度：1700mmAGC12第 3 章 轧机设备比较与选择肖氏硬度：HS69-75 支撑辊直径：1550支撑辊辊身长度：1700mm肖氏硬度： HS65-71最大轧制：2×3715.7kN .m(2.5 倍过载)主电机：N9500kW，AC，二台轧制速度：1/5.34m/s3.1.4 精轧机机组的选择新型热带轧机主要有

42、：HC 轧机、 CVC 轧机、PC 轧机等。现在介绍如下：1.HC 轧机（High Crown Control Mill）HC 轧机为高性能板形轧机的简称，是日立公司研制的一种新型六辊轧机，它是在普通四辊轧机的基础上增加两个可轴向移动的中间辊其出发点是为了或消除四辊轧机中工作辊和支撑辊之间有害的接触部分。HC 轧机利用轧辊轴向串动装置，就能适应带钢宽度变化的要求，使辊身接触长度作相应的改变。HC 轧机的主要特点：1）具有大的稳定性。2）HC 轧机具有很好的性。3）HC 轧机由于上述特点因而可以显著提高带钢的平直度，可以减少板、带钢变薄及裂分的宽度，减少切边损失。4）压下量由于不受板形限制而可适

43、当提高。2.CVC(Continuously Variable Crown)轧机CVC 轧机是 SMS 公司在 HCW 轧机的基础上于 1982 年研制的。近年来广为采用的 CVC 轧机是德国技术和其他专利的结合物，它被世界各国认为是一个能对辊型进行连续调整的理想设备。CVC 辊和弯辊装置配合使用可调辊缝达 600 微米.CVC 精轧机组的配置一般是，前几个机架采用 CVC 辊主要凸度，后几个机架采用 CVC 辊主要平直度。CVC 的基本原理是：将工作辊辊身沿轴线方向一半削成凸辊型，另一半削成凹辊型，整个辊身成 S 型或花瓶式轧辊，并将上下工作辊对称布置，通过轴向对称分别移动上下工作辊，以改变

44、所组成的孔型，从而达到所要求的板形。(调节带钢凸度的原理图如下)带钢的横断面形状而13河北大学轻工学院图 3.2CVC 轧制原理图CVC 轧机有很多优点：板凸度现自由轧制，操作方便，投资较少。CVC 轧机的缺点是：轧辊形状复杂、特殊、磨削要求精度高，而且能力强，轧机结构简单，易改造，能实，必须配备专门的磨床；无减薄功能，带钢易出现蛇形现象。此外随着轧辊窜动，热辊型及磨损辊型亦将窜动。3. PC（Paired Crossed Mill）轧机PC 轧机为轧辊成对交叉轧机，其工作原理是相互平行的上工作辊，上支承轴中心线与相互平行的下工作辊，下支承辊轴中心线的交叉成一定角度，这一角度等同于工作辊凸度。

45、PC 轧机的缺点：轧机牌坊复杂，开出四个螺母孔，减少轧机立柱。轴承座由牌坊窗口平面约束变成螺丝端头点接触，在高压高速时稳定性下降。轧制结构复杂，轴向力大（达到轧制力的 810）将使轴承缩短，使维护工作量加大。而且轧制结构复杂，轴向力大（达到轧制力的 8%10%）将使轴承缩短，使维护工作量加大，鉴于以上比较，本设计为：七架四辊精轧机纵向排列，间距为 6m；F1F3为 CVC 轧机，F1F7 均有正弯辊系统。所有机架均设有 AGC 系统；工作辊轴承为四列圆锥滚动；平衡快中安装工作辊平衡缸。支撑辊采用油膜轴承并有静压系统；轧机工作侧工作辊轴承座配有加紧装置，用轧制过程中辊系的稳定，为了保证轧制线水平

46、，上下支撑辊轴承座上（下部）装有调整垫进行补偿。F6F7 装有 ORG 系统用于工作辊表面的磨削；轧机安装有上下导板及卫板；为保证带钢平稳输送 F7 轧机出口安装有机架辊。轧机出口侧均安装冷却水管， 工艺润滑装在进口上下刮水板架上，除尘喷水安装在每个机架的出口侧。精轧机组：型式：七架，四辊不可逆式带钢连轧机组板形轧辊方式：CVC 轧机工作辊弯辊工作辊窜辊：工作辊：（F1F3）850/765mm（直径）×1700mm （辊身长度）（F4F6）760/685mm（直径）×1700mm （辊身长度）14第 3 章 轧机设备比较与选择材质：合金铸铁肖氏硬度：HS70-75支撑辊：1

47、600/1440mm（直径）×1700mm （辊身长度） 材质：锻钢肖氏硬度：HS6571轧制力：F1F340000kN F4F640000kN开口度：50mm（最大辊径时） 工作辊窜辊行程： ±150mm工作辊弯辊：1500kN（F1F7）主电机 ：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：机架 F1-F7AGC缸：2 套/机架AGC 力：19.6MN(2000t/缸)缸内径×有效行程及：1000mm×265mm 缸速度：约 3mm/s最大 30.9MPa(315kg/cm2)传感器：磁尺(2 套/缸)3.1.5 热卷箱的选择热连轧带钢生产线过长导致投资增加、坯料头尾温差过大致使带钢产生增厚飘移等问题一直困扰着粗轧可逆的热连轧带钢生产。热卷箱技术可以解决热连轧带钢生产线上中间坯头尾温差过大导致成品带钢全长机械性能不均和厚度不一致的问题，并且

49、可以缩短辊道而节约大量的投资。钢卷无芯移送式热卷箱是热卷箱的最新技术，由于其技术含量高，世界上只有德国、等少数几个能设计生产，中国只能依赖进口，阻碍这一技术在国内的推广。2001 年，中第二重型机械厂研制出钢卷无芯移送式热卷箱技术。该技术综合性能已达到当15河北大学轻工学院代国际先进水平，比相同性能的进口设备价格低 3040，具有较大的价格优势和市场竞争力。本次设计的热卷箱和鞍钢 1700 生产线的一样，其主要工艺参数如下表：表 3-1 热卷箱基本工艺参数热卷箱设备组成如下：（1）坯跑偏。和出口侧导板。用于对中进出热卷箱带坯的头部和尾部，防止带（2）进口导槽。由 1 个顶部当进口导槽枢轴上升时

50、，其接受 R导板，1 个顶槽导板和 2 个导辊组成。轧机运来的带坯头部并将其引入热卷箱内进行卷取。当枢轴下降时，带坯以直通方式进入精轧机组。（3） 弯曲辊。由 2 个上弯曲辊和 1 个下弯曲辊成不同厚度带坯的曲率和钢卷内径。（4） 卷取站。由成型辊、1 个托卷辊和 2 个侧导板。通过对其辊缝调节， 形。1#托卷辊经翻转臂翻转得到提升，与成型辊一起为带坯提供一个套状空间，使带坯形过弯曲辊作用后的弯曲板坯，进入套状空间且自身缠绕形成带卷。形。经（5）开卷站。由起落臂(位置调整)、臂(调整)、2#托卷辊、移送臂及侧导板。热卷箱的主要优点详细如下：（1）减小中间坯，均匀带坯头尾温差热卷箱对中间坯有明显

51、保温作用，中间坯速度由原来的 1.7s 减少到 0.06s。卷箱不投入运行，成品厚度越薄，中间坯的头尾温差越大。（2）除鳞效果，提高质量热卷箱在卷取和反开卷过程中，可使粗轧阶段产生的二次氧化铁皮得以疏松，大块氧化铁皮从带坯表面脱落，实际上，采用热卷箱可以起到机械除鳞作用，显著增强了精轧机组前除鳞箱的使用效果。采用热卷箱后，精轧机组开轧温度和终轧温度得到有效，仅用前馈方式即可得到较高的卷取温度精度，带钢全长可获得均匀珠光体组织，性能废品率由原来的 0.8下降到 0.3 。16带坯厚度带坯宽度带卷重量宽度卷重带坯温度带卷内径带卷外径卷取速度反开卷取速度/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 轧机设备比较与选择此外，热卷箱的投入，使精轧温度变化小，轧制状态稳定，带钢外形到良好，在轧制 2.0mm 厚带钢时，除了带钢头部 5m，由于穿带建立得起的偏厚 0.15mm，以及带钢尾部 8m，由于抛钢降速和失去起的偏厚质量。0.100.20mm 外，其余部分通板差均在 0.05mm 以内，大大提高了（3） 节约能源，降低生产成本采用热卷箱后，减少了中间坯热量的散失， 且使带坯头尾温度均匀，出炉温度由通常的 1250可降至 11501200，降低煤气消耗 35。采用热卷箱后，精轧机组的轧制能耗显著降低，可实现等温恒速轧制。（4） 节约工程投资。缩短工艺流程采用热卷箱后，可缩短粗轧机组与精轧机组间距 4070m，节约工程投资 0.53.0，尤其适合于旧有热轧生产线的改造。采用热卷箱，中间坯头尾温差