年产140万吨薄板坯连铸连轧的工艺设计

1、专业课程设计题目：年产140万吨薄板坯连铸连轧CSP车间的工艺设计（典型产品：M300注mmQ235板材）级:号:名:*院:*专业名称:*指导教师:*年*月*日本科生专业课程设计CSP车年产140万吨薄板坯连铸连轧题目：间的工艺设计指导教师：典型产品：Q235板材，xl300Lmm学院：*专业：*班级：*学生：*学号：*成绩：项目评分权重平时成绩说明书及图纸答辩评分综合成绩文献综述错误！未定义书签。1 .产品方案的拟定与原料选择错误！未定义书签。产品方案的编制错误！未定义书签。产品的技术要求错误！未定义书签。坯料的选择错误！未定义书签。2 .生产工艺流程错误！未定义书签。工艺流程图错误！未定义

2、书签。各工序的介绍：错误！未定义书签。3 .连铸工艺设计错误！未定义书签。连铸机机型的选择错误！未定义书签。连铸设备要紧技术特点：错误！未定义书签。连铸车间的工艺设计错误！未定义书签。连铸车间其它设备选择与技术参数错误！未定义书签。4 .连轧工艺设计错误！未定义书签。轧机的选择错误！未定义书签。典型产品的工艺制度错误！未定义书签。5 .车间产量计算错误！未定义书签。铸机产量计算：错误！未定义书签。轧钢机产量计算：错误！未定义书签。6 .力能参数计算错误！未定义书签。轧制压力计算：错误！未定义书签。轧制力矩的计算：错误！未定义书签。7 .轧辐和电机的校核错误！未定义书签。轧辐的校核：错误！未定义

3、书签。电机校核：错误！未定义书签。8 .辅助设备的选择错误！未定义书签。电炉：错误！未定义书签。炉外精炼：错误！未定义书签。直通辐底隧道式加热炉错误！未定义书签。飞剪错误！未定义书签。带钢层流冷却错误！未定义书签。卷取机错误！未定义书签。9 .车间组成和车间工艺平面布置图错误！未定义书签。车间组成布置：错误！未定义书签。设备间距的确信：错误！未定义书签。跨度和柱距的选择：.成品库面积的计算：.10.车间要紧经济技术指标错误！未定义书签。错误！未定义书签。错误!未定义书签。金属消耗系数成品率日历作业率有效作业率：合格率：废品率：资源消耗：误误误误误误误错错错错错错错错误未定义书签。未定义书签。未

4、定义书签。未定义书签。未定义书签。未定义书签。未定义书签。薄板坯是一种重要的经济钢材。通过连铸连轧设备轧制出的薄板坯厚度可达到，因此普遍应用于国民经济各部份如汽车工业、航天工业、建筑业、和运输业等关系到国计民生的工业。如何提高连铸连轧的热连轧板带生产的装备水平、技术水平，在现有基础上大力开发新质量和新品种是国内外薄板坯连铸连轧界一起关注的要紧课题。我国薄板坯连铸连轧起步较早，80年代薄板坯连铸连轧处于实验生产时期。90年代开始正式生产。我国接踵在包钢、邯钢和珠钢建成了薄板坯连铸连轧生产线。在连铸连轧生产工艺中，我国采纳的是德国西马克(SMS)公司的CSP工艺，采纳CSP工艺生产大大降低产品原料

5、，缩短生产时刻，减少厂房面积，金属消耗和加热能耗等。本次设计的目的是：设计采纳CSP工艺的年产量为140万吨的薄板坯连铸连轧车间，产品主若是一般碳素结构钢和低合金结构钢。由于本人水平有限，设计进程中不免显现误差和考虑不周的地方。敬请诸位提出批评和意见。同时在设计进程中，取得了*教师的悉心指导和帮忙，特此表示衷心的谢意。设计者:*年*月*本论文的题目是：设计年产量为140万吨的薄板坯连铸连轧CSP车间。其典型产品为长度为10501300mm,厚度为的Q235板材。在设计进程中，查阅了大量的资料，较为认真的论述了产品方案的确信，制定相应的工艺流程，然后确信连铸机和轧机的组成，进行典型产品的力能参数

6、的计算，轧辗强度和主电机的校核计算和要紧设备的生产能力参数的计算，选择了相应的辅助设备，并计算了其生产能力，最后进行车间平面布置的设计。关键词：CSP、连铸连轧、板带AbstractThesubjectofthispaperistodesignacontinuouscastingandcontiuousrollingstripCSPwillproduct140,000tonspertypicalproductionisQ235whichitslengthenis10501300mmanditsthicknessis.Throughawiderangeinvestigationandcompar

7、ison.Firstly,Ideterminedtheproduction-schemeand,Idecidedontnetypeoftherollpadsystemandcalculatedthemechanicalparameterofthetypicalproduction,checkedstrengthenoftherollandpowerofthethese,Ialsoselectedthesubsidiaryequipmentsfortheworkshopandcalculatedtheproductivity.Theworkshopplanelay-outwasinthefina

8、lofthedesign.Keywords:CSP、continuouscastingandcontinuousrollingstrip文献综述薄板坯连铸连轧工艺很多，各类工艺所采纳的设备也有所不同，其优缺点也各不相同。工艺生产薄板坯CSP是CompactStripProduction的缩写，也确实是紧凑式板带生产。CSP工艺生产的钢种范围超级大，包括：可焊接普碳钢、中碳钢、低碳钢和冷轧高强度微合金钢和含磷钢等。CSP技术是薄板坯连铸连轧这项技术的前驱。以下将介绍CSP工艺的设计原那么和它取得经济上成功的因素。生产设计的原那么：原那么一：尽可能简化生产环节从液态钢水到完成最后热带卷取，生产只包

9、括必需的物理进程，诸如： 用CSP主机生产薄板坯。 通过辗底炉或均取得均匀的板坯温度散布。 轧制出理想的板型尺寸。 通过辗道冷却取得良好的冶金性能。 卷掏出合格的便于运输的板卷产品。每一个进程为独立的生产单元，只需很少的操作人员和维修人员，因此降低了生产本钱，投资量最少且能够取得专门好的回报。原那么二：能量消耗尽可能少，由于整个生产流程的简化，产品生产进程所需热量完全由原始钢水的热量提供，而不需要对材料进行再加热。除对辗底炉入炉侧存在的20c温度不同进行补偿外。没有必要进行其他任何形式的温度补偿。辗底炉能耗为25KWH/T,利用低本钱的天然气，高炉煤气或Corex煤气。原那么三：保证薄板坯绝对

10、恒定的温度。薄板坯在均热炉中停留1520分钟，以确保板坯在宽度、长度、厚度方向上均匀恒定的温度散布。随后的轧制和冷却进程就能够维持必然的恒速。没有必要采纳如边部加热、快速加热和机架中间冷却等方式进行温度补偿。这种生产方式生产出的产品具有性能相当均匀的微观组织，厚度和侧面的几何尺寸误差能操纵到最小，传统的工艺那么达不到。钢种分类及产品质量情形一种生产工艺的经济技术指标要得以实现，就必需以产品质量知足所有标准为前提。必需证明用新工艺生产的产品完全知足用传统工艺生产出来的产品机械性能和表面质量要求。从实际生产和扩大实验中已经取得了一些结果，包括传统热轧厂生产的大部份钢种，下面举例论述每一种钢种的质量

11、特点：表1CSP产品钢种、钢号、标准和用途序号钢种代表钢号米用的标准应用范围第1组建筑用可焊接非合金钢C%,Mn,Mn%Q295Q390,AD级，SPFC590,PH355,Fe510GB/T1591,JISG3135,JISG3474,DIN10025用于机械设备结构件等第3组冷加工及冷轧用低碳钢C%,Mn%08,08Al10,SPCE,St14JISG3131,GB710用于汽车、家电钢板、冲压件、油桶板等第4组冷加工和冷轧用高强度低合金钢C0%,Mn%,Nb/V/TiQ295A,St12,St13GB/T1591,JISG3134,DIN16231用于汽车、机械工业中的冲压件等第5组高强

12、度含磷合金钢C0%,Mn%,P%SAPH310SAPH440JISG3113主要用于汽车部件第6组改善后的耐大气腐蚀的低合金高弓1度钢C0%,Mn%,Nb/V/Ti09CuPTiRE,09CuP,SPAH,SPAD,CortenB/CGB/T4171,JISG3125,Corten主要用于集装箱、铁路车辆以及高速公路护栏等第7组微合金化高强度低合金钢C%,Mn%50W540,50W600H,30Q133,JDR54050GB/T2002,GB/T25211996,JISC2554电机、发电机、变压器电工钢等第9组热处理用的合金钢O%,Cr%30Cr40CrGB/T3307,JISG4104用于

13、机械构件用钢等第10组铭不锈钢C13%6Cr17第11组铭馍不锈钢C17%,Ni8%5NiCr8第12组高碳钢O%,Mn%90Mn4第一组是建筑用可焊接非合金钢。这种钢具有好的屈服强度和抗拉强度比,断裂后有较好的伸长率，缺口能有必然的冲击韧性。第二组是中碳钢。这种钢中的碳当量与伸长率呈直线关系。随着碳当量的增加，伸长率明显下降。轧制后产品呈细小带状的珠光体组织。第三组是冷加工和冷轧用低碳钢。用CSP生产出的热轧带卷经冷轧后制成的冷轧钢板，具有良好的深冲性能和拉伸性能。CSP工艺生产的热轧带钢冷轧后，各项性能指标均与传统连铸工艺的产品相当。第四组是冷加工和冷轧用高强度低合金钢。这种钢种是用于汽车

14、和机械制造工业中的冲压部件，要求具有高的屈服强度和抗拉强度、良好的成形能力及纵向与横向均匀的力学性能。这种CSP工厂生产的产品上述性能均是良好的，从金相组织来看，晶粒直径平均等与或小于5m,晶粒度细小。第五组是高强度含磷合金钢，也称“焙烧硬化钢”。这种钢要紧用于汽车工业中，特点是具有极佳的冷轧带钢的深冲性能，在把成品工件加热到170c时的焙烧硬化进程中，强度可提高70MPa。用这种方式加工，元件的受载能力不需要投入额外费用即可取得提高。第六组是改善后的耐大气侵蚀的低合金高强度钢，也称为“Corten”。这种钢既耐大气侵蚀，又可焊接，而且具有较高的强度。其成份中含磷量达，铜%,铭。在大气侵蚀的工

15、作条件下，这些元素能形成爱惜层，延缓侵蚀进程。同时，铜、铭和磷元素均能增加钢的强度，而磷的脆性有害阻碍可通过铀的加入而取得排除。第七组是微合金化高强度低合金钢，这种钢具有高的抗拉强度和屈服强度、良好的低温缺口冲击韧性和细致的晶粒组织。薄板坯在轧制前一样可不能冷却，微合金元素可维持溶解状态，只有在轧制进程中才会沉积，因此一样都可取得理想的显微组织和力学性能。第八组是电气用硅合金钢。众所周知，在传统热轧机上很难轧制含硅量高达3%的钢，板坯冷却后引发的沉积物只能通过加热至1300c后来溶解，造成板坯显微晶粒粗大，只是轧制产品对裂纹灵敏。而CSP热连轧进程中，薄板坯温度始终比较高，在热轧进程中可有效避

16、免沉积物的形成，很少显现边部及横向裂纹。第九组是热处置用合金钢。钢中合金元素含量高，尤其是高碳和高铭极易致使成份偏析，而CSP工艺薄板坯能快速凝固，有效避免偏析形成，产品在厚度方向上显微组织均匀。第十组是铭不锈钢。CSP工艺产生出的铭不锈钢具有以下优势:(1)在传统的板坯连铸机上火焰切割或加铁丝的方式切割不锈钢很困难，但在CSP工厂用常规剪即可切断；(2)铁素体不锈钢易脆性断裂，生产此类产品需要全进程维持热状态，CSP工艺中铸坯就一直处于热状态。(3)薄板坯的快速凝固可保证铁素体不锈钢中偏析在厚度方向上无大区别，生产出的带钢不致在拉拔进程中发生扭曲，显微组织均匀。第十一组是铭锲不锈钢。通常奥氏

17、体不锈钢在连铸是容易产生纵裂，至今薄板坯连铸仍不能保证生产出无缺点的奥氏体不锈钢。第十二组是高碳钢。这种钢至今仍没有CSP工艺批量生产，只在传统的热轧机上做过少量实验。而这种钢在CSP生产线上的可浇铸性已经取得证明。高碳钢具有严峻的偏析偏向，可望通过CSP工艺具有的薄板坯高冷却率的工艺特性来改善。CSP工艺关于以上十二组钢种的生产比传统工艺生产的钢种在性能上有较大提高，而且生产的薄板带在以前只有通过冷轧才能够达到。CSP工艺及设备的进一步改良和开发连铸新技术：(1)结晶器技术：结晶器是薄板坯连铸技术的核心，CSP工艺采纳上宽下窄的漏斗型结晶器，结晶器上部容积大，最大开口度170mm,水口与结晶

18、器之间由足够的距离，使爱惜渣易均匀散布，钢液表面稳固，无端流，也可不能在水口与模壁之间搭桥。(2)浸入式水口：在薄板坯连铸连轧采纳异形结晶器时，利用与常规板坯连铸相近的较大尺寸的水口；CSP技术利用水口的平均寿命达到每周期1012次，最高达1819次，为了使结晶器内钢液流动状态加倍优化，CSP已经进展了4代水口。衔接区技术：辗底式隧道炉技术：德国SMS公司的薄板坯连铸连轧CSP技术最先采纳直通式辗底隧道炉作为衔接区设备，该炉将连接连铸机和连轧机的输送辗道和加热炉合为一体，炉体为直通隧道，内装耐热辗道，铸坯出连铸机后一面以铸机拉速前进一面加热，达到轧制温度后，加速运行到炉尾，以轧机的咬入速度出炉

19、，直接进入轧机。炉长约200m,内有150160个耐热辗道辗，辗内通水冷却，辗上安装有耐热材料做的辗环，相邻辗上的辗环交织布置，以避免不同辗子的辗环老是与铸坯的同一名置接触，造成铸坯局部温度太低，产生水印。炉子分为加热段、均热段、缓冲段和出料段，加热段长40m,缓冲段长100m,该炉保证将表面温度在950c以上的铸坯加热到110OC1150C的开轧温度。轧钢新技术：大压下轧制技术：由于薄板坯连铸连轧技术的坯料与传统生产方式的坯料有较大的不同，因此压下规程的安排也与传统的生产方式有必然的区别。西马克公司的CSP技术采纳50mm厚的薄板坯，通过6机架轧制成厚的薄板。每一架轧机的压下量和负荷都大于传

20、统的热连轧机。大压下和高刚度轧制是现代薄板坯连铸连轧的工艺特点之一。2.典型CSP生产线介绍珠钢是国内拥有第1条采纳短流程工艺生产热轧薄板生产线的企业。总的生产规模为160180万t/a热带材。分两期建设，第一期设计能力约为80万t/a。该生产线于1999年8月下旬正式投产，一期配备了公称容量为150t的电弧炉和LF炉；一台薄板坯连铸机；一条直通式辗底炉；一条热连轧线。该厂的电炉CSP流程生产线具有显著特点，其工艺技术能专门经济地生产热轧带钢，经济效益高，投资费用比采纳一般工艺的设备低得多。EAFLFCSP生产线的生产周期短，从投料冶炼开始到最终成品，整个周期时刻只需，这是传统生产工艺无法比拟

21、的。珠钢CSP生产线自动化水平高，6机架精轧机组具有高精度的自动化操纵系统，板形好、厚差小、适宜生产优质热轧板。珠钢CSP产品品种珠钢一期工程以废钢、海绵铁和生铁为原料，热轧带材厚度；宽度10001350mm；单位宽度卷重最大18kg/mm；卷重10（钢卷外径110cH1950mm；第1期生产量为万t/a（生产能力可达180万t/a）,产品钢种为一般碳素结构钢、优质碳素结构钢和低合金钢。近几年，珠钢通过产学研合作，在产品开发和薄规格产品的轧制方面进展较快。它充分利用电炉钢原料优势和CSP工艺技术前后开发了集装箱板、气瓶板、低碳高强度热轧板、管线钢、通用及焊接结构钢和花纹板等，慢慢实现了产品品种

22、规格的系列化和批量的薄规格产品的生产，尤其是批量的薄规格集装箱板和普碳钢板的轧制，知足了市场的需求并取得了较高的社会和经济效益。要紧设备配置及特点1 .冶炼设备配置了一台从德国FUCHS公司引进白第二代150t交流高阻抗带指形托料架的单壳竖炉。电弧炉的要紧技术参数：竖井尺寸7000mM2600mM8000mm；留钢量30t;变压器容量为120+12%MVA;石墨电极直径612mm；维修时改换炉壳离线维修；出钢方式是园形炉底出钢（RBT）;冶炼周期为5762min/炉；出钢量为150t。2 .炉外精炼设备一期配置一台LF炉（预留VOD）,除具有上、下吹氮搅拌装置外，还设有喂丝机及合金配料系统。钢

23、包炉的要紧技术参数：公称容量为150t;最小处置量110t;变压器容量为20/24MVA;极圆直径700nm；电极直径406nm；升温速度4C/min；钢包自由空间1200mm（为VOD需要）。3 .薄板坯连铸机一期配一台单机单流CSP连铸机。它是我国引进的第一台薄板坯连铸机。在薄板坯连铸连轧生产线中，连铸机是承上（电炉）启下（轧机）的关键环节。连铸机工作状态的好坏，直接阻碍钢厂的产量及质量，对其经济效益起着决定性的作用。因此对连铸机机型选择是相当重要的。因为就电炉和热轧机而言都是成熟、靠得住的技术和设备，而薄板坯连铸工艺及设备却是在80年代末期才开发成功的新技术和新设备。珠钢连铸设备从钢包回

24、转台至铸坯定尺剪的在线设备均从SMS公司成套引进，线外设备及部份改换件，采取了合作设计和合作制造的方式。CSP连铸机的最大特点是铸坯厚度小（4050mm）,拉速高（可达67m/min）,生产持续性很强。为了确保产品质量及产量，作业线上配备了较完善的自动检测及监控设备。CSP连铸机是带有漏斗型结晶器的立弯式连铸机。这是它区别于其它薄板坯连铸机的要紧标志。一漏斗型结晶器，是SMS公司开发CSP带钢生产线成功的关键技术，它为浸入式水口的插入提供了较大的空间，水口的壁厚可达18mm,水口外壁距铜板间距约30mm。这不仅可提高水口寿命（在美国纽柯公司平均寿命已达600min）,而且幸免了钢水在凝固进程中

25、搭桥”。同时由于上部钢水容量较大，为爱惜谓的熔化制造了较好的条件，使得爱惜谓的熔化速度能够知足高拉坯速度的生产要求。该结晶器除具有常规连铸板式结晶器可在线调宽外，还具有知足装引锭杆及便于处置溢、漏钢的功能。即活动侧宽面液压缸驱动向外侧移动70mm（即扩大开口度）。从结构上还预留了以后上电磁制动的可能。一结晶器振动装置。为了适应高拉速、高质量的要求，采纳了短杆结构的液压振动装置。可在线改变振频、振幅及振动特性曲线。其振动频率为45450次/min,最大振幅为12mm（一样利用2mm）。一垂直导向段（也即二次冷却区）。共分为三个段。第1段由格栅及8对分节辗组成，第二、3段结构相同，可互换安装利用，

26、由10对分节辗组成。且予留在此区实现液芯压下浇注的可能性。二次冷却采纳全水喷雾冷却。一拉坯弯曲装置。该装置由两对拉坯辗和一个顶弯辗组成。顶弯辗只有当开浇后，引锭杆头向下越过该辗时，才由自动跟踪系统，启动该辗的液压缸将其铸坯顶弯至半径为3m的弧线上，同时起到脱引锭头的作用。在3m的弧线上还设有两个自由辗和一个支托架。在最下面的辗子上装有位置传感器，用以检测正常生产中，铸坯是不是沿3m半径的弧线运行。一拉坯矫直机。由四对辗（其中3对传动）、4对液压缸、机架及其传动装置组成。每一个传动辗的功率为15KW（拉坯辗也与此相同），拉坯速度7m/min。一振动式机械定尺剪的特点。此剪的特点是电动机械摆动剪、

27、电液压缸实现与铸坯的同步剪切。它不仅是定尺剪，也是处置事故时必需的手腕。它的最低剪切温度为600C,剪子最大剪切力为5000KN,电机功率300KW,剪切周期约7s/次。一刚性引锭杆及其寄存装置。引锭杆全长（包括头）为刚性结构，垂直寄存于机下，便于搜集及利用。从以上连铸机的结构特点可知，CSP连铸机处置事故（溢、漏钢）很方便。操作人员只需用火焰切割枪在拉坯辗上方将铸坯切割断，上部所有设备可整体吊出，离线检修，下部铸坯拉出，由剪机碎断即可处置完毕。从上部再装入组装好的改换件，即可从头开浇，故可达到很高的作业率。CSP连铸机的另一最大特点是设备重量轻（在线设备仅800t左右），生产率高。与常规板坯

28、连铸机比较，产量（单流）达到80万t/a的常规连铸机，其重量会高出约2倍余。4 .均(加)热炉在连铸连轧生产线中，均热炉除常规生产流程中所具有的均(加)热功能外，还有更重要的功能是：它紧随连铸机以后和轧机之前，起着调剂缓冲生产节拍的作用。当它的下游设备一轧机，显现故障时，铸坯便由均(加)热炉来贮存，贮存时刻取决于炉子长度，该炉子是从德国LOI公司引进的。(1)炉型结构及特点。此炉子为直通式辗底炉，为了适应第二期建设时，第二台连铸机的板坯向同一轧机输送的要求，特设有回转摆动炉段。炉子总长m；共有161个单独传动的炉辗；80个炉底渣门；92套低氧化氮烧咀；共有26个测温段；上、下供热。全炉共分4个

29、供热段。各供热段的作用和功能：均(加)热段最长50m,主若是完成入炉高温铸坯的均热或加热，该炉段的长度是依照连铸机不同拉速下铸坯的入炉温度条件，经运算机计算而自动转变的；运输及缓冲炉段，长度最短为m,起铸坯保温、缓冲或快速运输作用，它的长度是随均(加)热段的长度而呈反比例转变的；回转摆动炉段，长度为m,可装一块最长m的铸坯，要紧用于接运两台连铸机生产的铸坯向热轧机输送，同时也可起保温缓冲作用，在回转摆动进程中仍可继续加热；存储保温炉段，长度为m,用于保温贮存铸坯。(2)该炉以轻柴油为燃料(3)要紧技术参数：铸坯入炉温度10401100c(最低900c);铸坯出坯温度1100c(最高炉温1200

30、C)；最大加热能力163t/h;铸坯输送速度65m/min；烧咀数量92个；烟囱座数4座。5 .热连轧机生产线要紧设备组成及其特点要紧设备性能及参数：(1)事故剪，液压传动，剪切温度600。剪切力为5000KN,剪切周期30s,剪切最大长度600mm。(2)高压除鳞箱。进出夹辗距离2800mm，喷射宽度约1400mm；辗径3600nm；最大速度1m/s;水压1540MPa。(3)热轧机。由6架精轧机组成(四辗CVC轧机)；工作辗尺寸：F1F3为723800mm,F4F6为453600mm；辗身长均为1700mm。支承辗直径1261350mm,辗身长1500mm。马达功率别离为：F1是4430(

31、7000)KW;F2是5500(7000)KW;F3F6土匀是7000KW。最大轧制力为35000KN0最大轧制速度m/s0（4）轧机输出辗道74m,辗距280320mm,最大输送速度15m/s。（5）层流冷却系统。水量4300m3/h,水压（喷射段1MPa）;层流冷却区长约43m,分为一个喷射段、30个标准段，8个微调段。（6）卷取机系统。液压型卷取机，卷筒涨缩范围762-727mm,助卷辗3个380nm,最大速度15m/s。钢卷外径11031950mm。卷筒电机功率550KW。卷取量大张力100KN。珠钢与国内同时引进的另两条CSP生产线比较，其浇注的铸坯最薄，宽度最小，由电炉供给钢水（邯

32、钢、包钢都是转炉供钢水），这些也是珠钢的特点之一。3、总结近两年，我国已建成的薄板坯连铸连轧生产线的有关创新优化工作，围绕着全流程的生产工艺稳固、产品质量稳固、新产品开发、冷轧基板性能操纵和充分发挥流程潜能、实现高效化生产等方面深切展开；同时，陆续建成投产的生产线也实现迅速达产、尽力增效，我国薄板坯连铸连轧领域不断制造新的世界纪录。到2006年上半年，我国已有珠钢、邯钢、包钢、鞍钢、马钢、唐钢、涟钢、本钢、通钢、济钢、酒钢、唐山国丰12家钢铁企业的13条薄板坯（包括中薄板坯）连铸连轧生产线接踵投产，产能约为3500万吨/年。这13条薄板坯连铸连轧生产线的连轧机组的配置均采纳了目前最先进的机型配

33、置，CSP线连轧机组全数采纳CVC轧机，FTSR线连轧机组采纳PC轧机在后两架采纳在线磨辗系统ORG,ASP线连轧机组的后四架那么采纳WRS轧机，先进的轧机配置和操纵系统为热轧板带的板厚和板形高精度操纵提供了有力的保证。CSP生产工艺在实践中证明了自己是成功的，这应归功于其简单的技术思想及其所带来的经济效益，下一步的开发研制工作集中在对其独立的生产单元进一步优化，以期待进一步提高产品质量和经济效益。1 .产品方案的拟定与原料选择产品方案是有设计者深切调查统计提出的方案。产品方案是进行车间设计的要紧依据。依照产品方案，能够选择设备和确信生产工艺。依照产品的规格与种类，可选取适合的原料。产品方案的

34、编制确信产品方案的原那么一、依照市场情形，同时考虑国民经济各部门对产品数量、质量和品种方面的需求情形，也要考虑见来进展的需要。2、考虑各类产品的平稳，专门重视地域间产品平稳，有预见的幸免盲目生产，适应供求，产销对路，打算合理。3、考虑国内外设备能力，确信产品规格的有效范围。4、全面考虑建厂地域的条件，生产资源，自然条件，投资等的可能性，三者缺一不可。五、产品所需的坯料供给情形和可能性。六、依照车间的设备情形，尽可能实现产品规格与质量的标准化，即实行标准化生产。产品方案的制定依照大量的市场调查，了解各部门及个人对产品数量、质量和品种方面的要求实际，专门制定如下产品大纲(如表1-1所示)，钢种为普

35、碳钢和低合金钢，年产量140万吨。表1-1产品大纲产品规格厚度(mm)宽度(mm)年产量(万吨)所占比例(%)热轧成品140100Q195105015130015Q23510503013003008105010130010Q295A105010130010中碳钢13005热处理合金钢13005产品的技术要求产品的规格、表面质量、组织性能、交货状态等方面的要求统称为产品的技术要求。由于各类产品的利用条件不同，因此产品的技术要求不同。因此，依照产品利用上的要求及可能达到的技术水平而制定了产品标准，一样包括以下内容：1）规格标准；2）性能标准；3）验算标准；4）交货标准。本次设计的车间生产的典型产品

36、是Q235.1 .表面质量：1）与带钢表面不得有气泡、结疤、拉裂、裂纹、折叠、夹杂和压下的氧化铁皮，钢板和钢带不得有分层。2）钢板和带钢表面许诺有不妨碍检查表面质量和薄层氧化铁皮、铁锈，由于压下氧化铁皮脱落引发的不显著的粗糙、划痕，轧辗造成的网纹和其他局部缺点，可是凸凹度不得有锯齿型凸凹，但许诺有深部不大于2mm,长度不大于25mm的个别裂纹。3）成卷带钢许诺带缺点交货，因轧制而产生的边裂及其他缺点，其横向深度不得超过钢板和带钢宽度误差的一半，但不得使钢板小于公称宽度。2 .板形：要求板形平直，每米长度上的浪形、瓢曲、侧弯不得超过许诺的值，对优质的中厚板，每米长度上的瓢曲度不得大于10mm,一

37、般薄板不大于20mm。3 .机械性能：钢的机械性能决定于钢的化学成份、组织和加工条件等因素，直接阻碍钢的利用性能和寿命。用户对钢的机械要求极为严格，它是钢材质量好坏的要紧表现（见表1-2所小）。4 .化学成份：钢的化学成份决定钢的组织性能（见表1-3）。5 .尺寸精度、形状精度及表面质量要求见表1-4所示。表1-2Q235力学性能牌号抗拉实验180冷弯实验拉力强度MPa屈服点MPa伸长率（%）试样方向B=2a弯心直径dQ23537550023526横向III纵向I0注：B一试样宽度，a钢材厚度表1-3Q235钢的化学成份牌号等级化学成分（质量分数）（%）CMnSiSPQ235ABCD1050+

38、101300+10公称厚度宽度厚度允许偏差1050,13001050,13001050,13001050,13001050,13001050,13001050,1300+,1050,1300+,6.金属平稳表：（见图1-1所示）连铸坯155万吨热连轧机141万吨万吨JHUUUU坯料的选择原料以废钢、海绵铁和生铁为主，年产量140万吨的热轧钢卷，带钢厚度为，宽度为10501300mm产品钢种为一般碳素结构钢和低合金钢。2 .生产工艺流程正确制定工艺流程是轧钢车间工艺设计的重要内容。制定生产工艺进程的首要目的是为了取得质量符合要求的产品，第二是在保证质量的基础上追求轧机的高产量，并能做到降低各类原

39、材料的消耗，降低生产本钱。因此，正确制定产品工艺进程关于工艺进程合理化，充分发挥轧机作用具有重要意义。优质、高产、低耗能是制定产品工艺进程的总要求。工艺流程图本次设计采纳CSR1铸连轧生产工艺，CSP工艺具有流程短、生产简便且稳固、产品质量好、本钱低、市场竞争力强等一系列突出特点CSPX艺流程一样为：各工序的介绍：整个轧制车间由精炼、连铸、坯料加热、坯料轧制、轧后冷却、卷取及精整组成。炼钢选用电炉炼钢，具有去除SP能力强，H、C含量高，C还原期熔池处于静止状态，没有脱气条件，外来溶质高，冶炼周期长等特点。本车间包括装料、熔化、氧化精炼期、扒渣、还原精炼期和出钢等进程。精炼设备在薄板坯连铸作业线

40、上，精炼炉的功能是保证产品质量、缓冲进程的物质流、增加连浇炉数，增进作业线产量的提高。因此，与电炉匹配的主若是LF,乃至配置LF/VD,这是合理有效的，因为电炉的出钢时刻一样为5565min,而LF到位离位时刻一样为3438min,明显小于此值，能够知足精炼炉的上述三功能，电炉与LF匹配时合理的选择。连铸连铸的重要部件包括：钢包旋转塔、中间罐、漏斗型结晶器、铸坯导辗、拉坯弯曲矫直机和剪切机盛钢水的钢包旋转塔从炼钢车间送到浇铸设备上，钢水通过中间罐进入结晶器，再结晶器出来的铸坯凝固成一个薄的外壳，而中心高温钢水，形成了一个很长液相穴，为了继续凝固，从结晶器出口到最后一对夹持辗的长度内，设置一个喷

41、水冷却区叫二冷水，另外并无设立拉矫装置，大体上是由两个扇形组成，进行板坯轧制和矫直后进行剪切。坯料的加热：CSW产线50mmz下的铸坯，经剪切后长为47m送到隧道式加热炉，该炉长185m可放四块铸坯，如此有利于铸坯贮存，一旦轧机显现故障，整个生产线有缓冲时刻。坯料的轧制：坯料加热后经辗道送至高压水除磷装置，带坯上的再生氧化皮去除，F1F6精轧采纳CRC及液压AGC技术，以提高产品质量，F、F2之间采纳微张力操纵技术，F2F6之间采纳活套连轧，在F1以后设有上下各一高压水除磷，以消除氧化铁皮，由于机组的速度提高，为了提高轧制带钢温度，在F2F6N间每机架后都设置了冷却带钢的冷却水系统。轧后冷却带

42、钢终轧温度约为850900c之间，而卷曲温度约为650c一下，因此，在输出辗道上必需进行强制冷却，采纳层流冷却技术，该系统分为常规冷段和微冷却段两种。依照轧制打算的安排，有温度监测系统自动操纵从而保证卷取温度。2卷取：经层流冷却后的带钢送到卷取机卷取成卷，卷曲温度约为550C780c。精整：卷取后的钢卷经卧式打捆机打捆，再由翻卷机呈立式送至运输链，经高速运输链将带钢送到各钢卷寄存区，一部份冷却后能够直接交货，另一部份送到精整线进行再加工，供冷轧用的钢送到运输链和钢卷运输送至冷轧厂的酸洗钢卷库。精整线流程：横切：开卷机一一切边机一一飞剪一一钢卷矫直一一钢板堆垛一一打捆入库一一仓库入库平整：开卷机

43、一一平整机一一张力卷取机一一打捆入库3 .连铸工艺设计连铸机机型的选择采纳立弯式连铸机，这种连铸机以结晶器开始凝固刀完全凝固后进入弯曲段，然后从水平方向出坯，铸坯的运动轨迹呈直弯形。中间罐、结晶器、夹持辗、引锭杆寄存装置都垂直线布置，拉矫机、切割机和出坯设备沿水平线布置。这种机型的高度要紧取决于液相穴深度和弯曲段的弯曲半径。连铸设备要紧技术特点：1 .漏斗型结晶器：采纳上宽下窄式漏斗型结晶器，上部最大开口度170mm下部开口度为40mm高40mm漏斗型曲线在结晶器2/3高度处变成直线。由于结晶器上部容积大，水口与结晶器间有足够的距离，使得爱惜渣均匀散布，钢液表面稳固，湍流减缓，钢液在水口与模壁

44、之间不易搭桥。2 .浸入式水口：直接阻碍连铸坯的质量和连铸机的产量，采纳第四代大十字出口的长水口，可增加流量稳固轧速。3 .采纳液压振动：液压振动频率高，振幅小，可依照铸坯拉速调剂，采纳频率为45450次/min,振幅为25mm大体振幅3mm4 .预留液芯压下装置和电磁制动装置：预留液芯压下装置可提高产品内部质量，为减缓钢液扰动，大幅度提高铸坯质量，预留了电磁制动装置。5 .在线调宽技术：结晶器窄面可在浇铸进程中或暂停时调整浇铸，暂停时调整速度每边1040mm/min浇铸中每边最小调整速度/min。连铸车间的工艺设计拉速的计算和选定板坯连铸机可能达到的最大拉速,要紧结晶器出口处坯壳厚度的限制，

45、因此，可按下式计算：Vmax（巫）1min式中：Vmax一连铸机设计最大拉速，mm/min；Km结晶器内铸坯凝固系数，mmmin05;min一铸坯出结晶器的最小平安坯壳厚度，可取1215mm；Ie一结晶器有效长度本次设计中：Km26;min12;1e700(mm)；因此：Vmax(2626)7003286.1(mm/min)3.28(m/min)1212关于浇铸同一种钢种、同一断面的同一台连铸机来讲，有正常的拉速Vi、最大拉速V2、最大设计拉速V3和最大设备设计拉速V-他们之间存在如下近似关系：V21.12VlV31.11V2V41.26V33.铸机长度的计算和选用：铸机的长度一样为冶金长度的

46、倍，先算出冶金长度就能够确信铸机长度:lV(D)2l()4KL1.112式中：l铸机冶金长度，mm;V拉速，mm/min;D铸坯厚度，mm;K凝固系数，一般取K2530mmminL铸机长度，mm.本次设计中：V最大取min;D=40mm;K=263.284040因此：l1940.8(mm)42626L1.1111.11940.82134.9(mm)连铸车间其它设备选择与技术参数钢包：一样为圆柱形，其高度依钢水容量大小而定，一样在9001500mm问，钢包内钢水直径与其比值为：D/H=钢包外壳由钢板焊接而成，容量为2060t的钢包其钢板最小厚度为20mm0钢包许诺最大浇筑时刻受多种因素的阻碍，如

47、：钢包容量、包衬彩纸、烘烤条件、覆盖保温及、钢包加盖等。0.3其计算公式如下：tmaxlOgG0.2f式中：G一钢包容量，t;f质量系数，要紧取决于对浇注温度的操纵要求，取1012;因此：tmax10g1550.210215021066.3min0.30.3中间包：中间包要紧技术参数：1 .中间包容量：中间包容量的大小取决于钢包容量，一样为钢包容量的15%40%现取其容量为28to2 .其他：中间包高度取决于钢水在刚包内的深度和钢包注流的搅动深度，钢水深度一样不小于500600mm钢液面离上口的距离为200mm&右。长度取决于连铸机流数和流间距，应当以小而均匀的温降向各流分派优质钢水，水口中心

48、离中间包壁约为200mm宽度保证钢水由钢包注入时，注入点到中间包水口距离不小于500mm并尽可能使注入点到每一个水口的距离相等，但不要阻碍操作工视线。3 .结晶器：4 ）结晶器断面长度应比冷铸坯的断面尺寸大力%3%2）结晶器长度一样采纳700900mm5 ）结晶器倒锥度：板坯一样取%/m连铸机要紧技术参数如下表3-1所示：表3-1连铸机技术参数项目技术参数备注机型2流CSP连铸机钢水接收回转台中间罐容量28t出坯厚度40mm板坯长度7890板坯宽度1100X(10501300)结晶器类型CSP吉晶器带电磁振动结晶器振动振幅2土5mm基本振巾高为士3mm结晶器长度700mm弯曲半径3000mm引

49、锭杆刚性矫直4辐连续矫直剪切机械摆动剪拉坯速度m/min送锭杆速度m/min铸机冶金长度1940m铸机长度2135m4 .连轧工艺设计轧机的选择轧机选择的原那么：1 .在知足产品的方案的前提下，使轧机组成合理，布置紧凑。2,高生产效率和高轧机利用系数。3 .保证取得质量良好的产品，并考虑到生产新产品的可能。4 .有利于轧机机械化、自动化的实现，有助于人工劳动条件的改善。5,轧机结构形式先进合理。6,备品备件改换容易，并有利于实现备品备件的标准化。7 .有良好的综合技术经济指标。轧机形式及布置：本车间采纳全持续布置，具体选择为：精轧机6架，均为4辗轧机。轧辐尺寸：5 .辗身尺寸：板带轧机工作辗长

50、度L通常取钢板最大宽度b加150200mm即L=b+(150200)其中：b=1300mm因此L=1500mm选用辗身长度为1700mm2,轧辗直径：四辗轧机工作辗L/D=K;式中：L一轧辗辗身长度(mm);D轧辗直径(mm);K一系数，一样取；支撑辗与工作辗直径之比为.3,轧辗材质：本连轧车间内精轧机组第一架轧机考虑到强度和咬入条件采纳锻钢9Cr2,其余精轧机考虑到精度要求采纳铸铁辗轧辗的要紧技术参数见表4-1表4-1轧机要紧技术参数名称F1F2F3F4F5F6轧板直径工作辐(mm)700700700500500500支撑辐(mm)130013001300120012001200主电机功率(

51、Kw)2X30002X30002X30002X30002X30002X3000转速(RPM)030003000300030003000300速比1:121:61:1:1:11:1轧制速度(m/s)11典型产品的工艺制度速度制度令最后一架轧机的轧制速度为V611m/s,由秒流量相等:VH。VhV2h2.Vnhn得：V59.2m/s;V46.4m/s;V34.1m/s;V22.5m/s;V11.5m/s轧制时刻的确信精轧机组间隙时刻为:MS0(一V1式中：S0精轧机架间的距离。所以t06(-)10(s)119.26.44.12.51.5由于采纳CSR1铸连轧工艺故不采纳加速轧制。因此纯轧时刻：因此轧制周期为:t1,447.6V1140.7(s)t10tl1040.750.7(s)温度制度轧件的温度降不仅与辐射、对流和传导所三十的热量有关，还与轧制是变形功所转化的热量有关，高温时辐射散热是要紧因素，因此，轧件温度降能够按辐射散热计算，而以为对流和传导所散失的热量同变形功所转化的热量相抵消。关于精轧各道次：t17.2zTi4h(1000)式中：Z:辐射散热时刻，即该道次的间隙时刻和纯轧时刻；h:轧前轧件厚