熱帶連軋車間畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書</b></p><p>　　設(shè)計(jì)題目：設(shè)計(jì)年產(chǎn)300萬噸1700多品種熱帶連軋車間</p><p>　　學(xué)生姓名：焦dd </p><p>　　專業(yè)班級(jí)：0d軋1 </p><p><b>　　學(xué) 院：</b></p>&

2、lt;p>　　指導(dǎo)教師：d 教授 </p><p>　　2008年06月15日</p><p>　　本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）課題申請(qǐng)表</p><p><b>　　(由指導(dǎo)教師填寫)</b></p><p>　　學(xué)院：冶金與能源學(xué)院

3、 2008 年 03 月 10 日</p><p>　　本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書</p><p><b>　?。ㄓ芍笇?dǎo)教師填寫）</b></p><p>　　注：任務(wù)書的具體內(nèi)容可依據(jù)各系要求進(jìn)行修正。另，學(xué)生所做畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)的工作的研究成果歸河北理工大學(xué)所有，學(xué)生不能向第三方泄露有關(guān)成果內(nèi)容和技術(shù)秘密。</p><

4、;p><b>　　摘 要</b></p><p>　　本設(shè)計(jì)為年產(chǎn)300萬噸的1700多品種板帶生產(chǎn)車間設(shè)計(jì)。本著多品種，多規(guī)格的原則制定了產(chǎn)品大綱，其中包括汽車大梁鋼、船板鋼、管線鋼，汽車板用鋼等，并以其為出發(fā)點(diǎn)，盡量從工藝上使產(chǎn)品做到高質(zhì)量、高附加值。根據(jù)產(chǎn)品規(guī)格和設(shè)計(jì)要求，確定軋機(jī)各主要部件的尺寸以及一些必要的工藝參數(shù)。本設(shè)計(jì)經(jīng)過仔細(xì)比較，并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)使用情況，選用了3架CVC軋

5、機(jī)放在精軋機(jī)組的前段，這對(duì)產(chǎn)品的板形控制起到了關(guān)鍵作用。對(duì)典型產(chǎn)品壓下規(guī)程的設(shè)計(jì)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(shù)的計(jì)算等等各方面參數(shù)的選定。再有就是校核軋輥與選擇電機(jī)等問題，此外，本設(shè)計(jì)還對(duì)車間內(nèi)的各種消耗和厚度控制等做了簡(jiǎn)要介紹。</p><p>　　關(guān)鍵詞:多品種；兩架獨(dú)立的可逆粗軋機(jī)；CVC板形控制</p><p><b>　　ABSTRACT&

6、lt;/b></p><p>　　This 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 progr

7、am 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. Acc

8、ording to product specifications and design requirements we identify the major components of</p><p>　　Keywords: multiple products; two separate reversible rolling mills; CVC plate shape control</p>

9、;<p><b>　　目　　錄</b></p><p><b>　　綜 述1</b></p><p>　　1 建廠依據(jù)及產(chǎn)品大綱3</p><p>　　1.1 建廠依據(jù)3</p><p>　　1.2 產(chǎn)品大綱3</p><p>　　1.2.1 原料規(guī)

10、格選擇4</p><p>　　1.2.2 產(chǎn)品規(guī)格4</p><p>　　1.2.3 鋼種分類及比例4</p><p>　　1.2.4 規(guī)格詳細(xì)分類表5</p><p>　　1.2.5 汽車板用鋼介紹5</p><p>　　2 軋機(jī)設(shè)備比較與選擇10</p><p>　　2.1 軋

11、鋼機(jī)數(shù)量的選擇10</p><p>　　2.1.1 道次選擇11</p><p>　　2.1.2 立輥選擇11</p><p>　　2.1.3 粗軋軋機(jī)12</p><p>　　2.1.4 精軋機(jī)機(jī)組的選擇14</p><p>　　2.1.5 熱卷箱的選擇17</p><p>　　3

12、 典型產(chǎn)品的壓下規(guī)程設(shè)計(jì)和輥型設(shè)計(jì)20</p><p>　　3.1 壓下規(guī)程設(shè)計(jì)20</p><p>　　3.1.1 坯料尺寸20</p><p>　　3.1.2 粗精軋機(jī)組壓下量分配21</p><p>　　3.1.3 咬入能力校核22</p><p>　　3.1.4 確定速度制度22</p>

13、;<p>　　3.1.5 軋制溫度的確定24</p><p>　　3.1.6 軋制壓力的計(jì)算25</p><p>　　3.1.7 計(jì)算傳動(dòng)力矩28</p><p>　　3.1.8 軋輥輥縫和轉(zhuǎn)速的設(shè)定29</p><p>　　3.2 軋輥輥型設(shè)計(jì)31</p><p>　　4 軋制圖表與年產(chǎn)量計(jì)

14、算36</p><p>　　4.1 軋制圖表36</p><p>　　4.1.1 研究軋制圖表的意義36</p><p>　　4.1.2 軋制圖表的基本形式及其特征36</p><p>　　4.2 軋鋼機(jī)的產(chǎn)量計(jì)算38</p><p>　　4.2.1 軋鋼機(jī)小時(shí)產(chǎn)量38</p><p&g

15、t;　　4.2.2 軋機(jī)平均小時(shí)產(chǎn)量39</p><p>　　4.2.3 軋鋼車間年產(chǎn)量計(jì)算40</p><p>　　5 軋輥強(qiáng)度的校核與電機(jī)能力驗(yàn)算42</p><p>　　5.1 軋輥的強(qiáng)度校核42</p><p>　　5.1.1 支撐輥彎曲強(qiáng)度42</p><p>　　5.1.2 工作輥的扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度校核

16、44</p><p>　　5.1.3 工作輥與支撐輥的接觸應(yīng)力校核46</p><p>　　5.2 電機(jī)的校核48</p><p>　　5.2.1 電機(jī)負(fù)荷圖48</p><p>　　5.2.2 主電機(jī)的功率計(jì)算51</p><p>　　6 輔助設(shè)備的選擇53</p><p>　　

17、6.1 加熱爐的選擇53</p><p>　　6.1.1 步進(jìn)式加熱爐的發(fā)展54</p><p>　　6.1.2 技術(shù)裝備55</p><p>　　6.2 除鱗設(shè)備的選擇57</p><p>　　6.3 剪切設(shè)備的選擇58</p><p>　　6.4 冷卻設(shè)備的選擇59</p><p&g

18、t;　　6.5 卷取機(jī)的選擇60</p><p>　　6.6 活套支撐器61</p><p>　　7 軋制工藝過程65</p><p>　　7.1 原料選擇和加熱65</p><p>　　7.1.1 原料選擇65</p><p>　　7.1.2 加熱65</p><p>　　7.2

19、 鋼的軋制過程67</p><p>　　7.2.1 除鱗67</p><p>　　7.2.2 粗軋67</p><p>　　7.2.3 精軋68</p><p>　　7.3 軋后冷卻及卷取69</p><p>　　8 金屬平衡與其他消耗71</p><p>　　8.1 金屬平衡7

20、1</p><p>　　8.1.1 燒損71</p><p>　　8.1.2 切損72</p><p>　　8.1.3 清理表面損失72</p><p>　　8.1.4 軋廢72</p><p>　　8.1.5 加熱、精整造成的缺陷以及鋼號(hào)混亂所造成的損失72</p><p>　　8.

21、2 其他消耗72</p><p>　　8.2.1 燃料消耗73</p><p>　　8.2.2 電力消耗73</p><p>　　8.2.3 軋輥消耗73</p><p>　　8.2.5 壓縮空氣消耗74</p><p>　　8.2.6 潤滑油消耗74</p><p>　　8.2.7

22、 蒸汽消能74</p><p>　　8.2.8 氧氣消耗75</p><p>　　8.2.9 耐火材料消耗75</p><p>　　9 板帶精度控制76</p><p>　　9.1 板帶凸度的研究76</p><p>　　9.2 厚度控制78</p><p><b>　　

23、結(jié) 論84</b></p><p><b>　　致 謝85</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)86</b></p><p><b>　　綜 述</b></p><p>　　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，600

24、mm以上中寬帶多供給冷軋板原料，用于家電生產(chǎn)。1.5m左右寬薄帶大量供給冷軋作為原料，用于火車或汽車車廂沖壓。高質(zhì)量厚帶卷可生產(chǎn)大口徑天燃?xì)獾妮斔秃附庸芫€。甚至薄寬熱帶可以以熱代冷直接作為汽車外露部件。2007年生產(chǎn)粗鋼48924.08萬噸，比上年增加6625.22萬噸，增長15.66%，增幅比2006年回落2.67個(gè)百分點(diǎn)；生產(chǎn)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(gè)百分點(diǎn)

25、，總體呈較快增長態(tài)勢(shì)。鋼鐵生產(chǎn)較快增長，是國內(nèi)、國際兩個(gè)市場(chǎng)需求旺盛拉動(dòng)的結(jié)果 一是國內(nèi)市場(chǎng)需求旺盛。 </p><p>　　從2006年以來，考慮到全行業(yè)板管帶材生產(chǎn)能力從總量上看，已經(jīng)滿足國內(nèi)市場(chǎng)需求，鋼鐵產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整和優(yōu)化的方向，應(yīng)當(dāng)是在提高產(chǎn)品質(zhì)量的基礎(chǔ)上，增加各大類品種鋼材的高技術(shù)含量、高附加值產(chǎn)品的比重，以全面滿足國內(nèi)各用鋼行業(yè)發(fā)展變化的需求。2007年高技術(shù)含量、高附加值品種鋼材產(chǎn)量大幅度

26、增長。全年生產(chǎn)冷軋薄寬鋼帶1740.27萬噸，同比增長31.8%；冷軋薄板1563.83萬噸，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(gè)品種鋼材合計(jì)生產(chǎn)5791.48萬噸，占鋼材生產(chǎn)總量的10.26%，比2006年提高0.67個(gè)百分點(diǎn)。</p><p>　　統(tǒng)計(jì)表明

27、，截至目前，我國已建1000mm以上熱軋生產(chǎn)線已超過70條，2007年我國主要鋼鐵企業(yè)熱軋薄板機(jī)組生產(chǎn)能力已超過15000萬噸。軋機(jī)組生產(chǎn)能力大約8550萬噸左預(yù)計(jì)2010年國內(nèi)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(yīng)量，4000萬噸商品量，500萬噸用于生產(chǎn)硅鋼片），國內(nèi)生產(chǎn)能力為13230萬噸左右。表面上看產(chǎn)能過剩2500多萬噸，但是以目前來看，薄板坯和中厚板實(shí)際上只能生產(chǎn)普鋼2.0mm以上薄板，導(dǎo)致20

28、06年繼續(xù)大量進(jìn)口優(yōu)質(zhì)寬薄板。因此，建設(shè)生產(chǎn)全品種超薄帶的熱連軋生產(chǎn)線是當(dāng)務(wù)之急。</p><p>　　唐鋼1700中板坯熱帶卷廠設(shè)計(jì)能力為年產(chǎn)250萬噸，配置兩座加熱爐，使用一架可逆粗軋機(jī)進(jìn)行粗軋，7架精軋機(jī)連續(xù)軋制。實(shí)際生產(chǎn)表明，這種布置使精軋機(jī)能力遠(yuǎn)大于加熱和粗軋機(jī)能力，精軋空轉(zhuǎn)時(shí)間較長。本設(shè)計(jì)任務(wù)年產(chǎn)量很高，因此必須加強(qiáng)加熱爐和粗軋機(jī)生產(chǎn)能力。本設(shè)計(jì)采用兩架粗軋機(jī)方式布置，縮短粗軋軋制時(shí)間，不但提高中間坯

29、溫度，也為精軋機(jī)提供厚度和凸度穩(wěn)定的坯料，減少精軋機(jī)空轉(zhuǎn)時(shí)間。</p><p>　　根據(jù)中國鋼鐵協(xié)會(huì)的調(diào)查資料顯示，2003年我國熱軋寬帶鋼的生產(chǎn)能力已達(dá)4632萬噸，2004～2005年生產(chǎn)能力達(dá)到6316萬噸，板、管鋼材代表了鋼材產(chǎn)品中高附加值、高技術(shù)的產(chǎn)品，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(fā)達(dá)

30、國家60%的平均水平。近年來我國優(yōu)質(zhì)板帶用量急劇上升，因而，這意味著我國優(yōu)質(zhì)熱帶卷產(chǎn)品還有很大市場(chǎng)，因此本次車間設(shè)計(jì)應(yīng)為一個(gè)設(shè)備配套，控制先進(jìn)，質(zhì)量?jī)?yōu)良的熱帶卷車間。</p><p>　　本次車間設(shè)計(jì)的目標(biāo)是生產(chǎn)高質(zhì)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獨(dú)立的可逆軋機(jī)，這種形式第一粗軋完成大的壓下，第二粗軋很好的控制了中間坯的厚度和凸度，而且表面質(zhì)量較好。再者，精軋機(jī)的前三架采取了具有板形控制能力

31、很強(qiáng)的CVC軋機(jī)，而且精軋機(jī)都有彎輥系統(tǒng)，動(dòng)態(tài)地調(diào)整凸度。在精軋最后兩架控制帶卷的平直度。采用的板坯是厚板坯，保證了足夠的壓縮比。</p><p>　　1 建廠依據(jù)及產(chǎn)品大綱</p><p><b>　　1.1 建廠依據(jù)</b></p><p>　　我國已建立的熱連軋生產(chǎn)線已超過70條，設(shè)計(jì)產(chǎn)品的規(guī)格據(jù)稱最薄達(dá)到0.8mm，意欲以熱軋產(chǎn)品取代

32、冷軋。但目前經(jīng)濟(jì)可生產(chǎn)的規(guī)格遠(yuǎn)在1.5mm以上。如一些薄板坯車間，在薄規(guī)格生產(chǎn)時(shí)故障率高，輥耗大，過渡軋材多，均勻加熱難，板型控制難度大，廢品率高。這樣按綜合成本計(jì)算，熱軋超薄板與用熱軋2.0mm作原料，冷軋生產(chǎn)1.0mm的帶鋼成本相當(dāng)，甚至更高，質(zhì)量還遠(yuǎn)不如冷軋。</p><p>　　本溪傳統(tǒng)熱軋廠曾經(jīng)介紹，采用傳統(tǒng)軋機(jī)，降低精軋入口中間坯的厚度，成功軋出1.5mm薄帶。寶鋼2050軋機(jī)采用升速軋制也能穩(wěn)定生產(chǎn)

33、1.5mm薄板，甚至試軋過1.2mm。其成功關(guān)鍵在于帶鋼軟，中間坯厚度小和中間坯凸度穩(wěn)定。</p><p>　　本設(shè)計(jì)熱軋帶卷下限定為1.2mm，工藝設(shè)備應(yīng)當(dāng)選擇成熟技術(shù)，確保投產(chǎn)后能夠順利方便生產(chǎn)薄規(guī)格產(chǎn)品。</p><p><b>　　1.2 產(chǎn)品大綱</b></p><p>　　產(chǎn)品大綱是進(jìn)行車間設(shè)計(jì)的主要依據(jù)，不同規(guī)格、不同品種、不同質(zhì)

34、量決定不同的生產(chǎn)工藝和設(shè)備選擇水平，即確定軋機(jī)形式和組成以及其他各項(xiàng)設(shè)備與水平。因而產(chǎn)品大綱是車間今后組織生產(chǎn)的依據(jù)，產(chǎn)品方案一旦確定，不但規(guī)定了車間的類型，同時(shí)也規(guī)定了車間生產(chǎn)品種的方向，產(chǎn)品大綱的主要內(nèi)容包括：</p><p>　　A、車間生產(chǎn)的鋼種和生產(chǎn)的規(guī)模；</p><p>　　B、各類產(chǎn)品的品種和規(guī)格；</p><p>　　C、各類產(chǎn)品的數(shù)量和其在總產(chǎn)量

35、中所占的比例等。</p><p>　　所以編制產(chǎn)品方案時(shí)應(yīng)注意以下問題：</p><p>　　1. 滿足國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)產(chǎn)品的需要，根據(jù)市場(chǎng)信息解決某些短缺產(chǎn)品的供應(yīng)和優(yōu)先保證國民經(jīng)濟(jì)重要部門對(duì)鋼材的需要。</p><p>　　2. 考慮各類產(chǎn)品的平衡，尤其是地區(qū)之間產(chǎn)品的平衡，要正確處理長遠(yuǎn)與當(dāng)前，局部與整體的關(guān)系，做到供求適應(yīng)，品種平衡，產(chǎn)銷對(duì)路，布局合理。<

36、;/p><p>　　3. 考慮軋機(jī)的生產(chǎn)能力的充分利用和建廠地區(qū)產(chǎn)品的合理分工。</p><p>　　4. 考慮建廠地區(qū)資源的供應(yīng)條件，物資和材料運(yùn)輸?shù)那闆r。</p><p>　　5. 要適應(yīng)當(dāng)前對(duì)外開放，對(duì)內(nèi)搞活的經(jīng)濟(jì)形式需要，要使設(shè)計(jì)車間工藝與設(shè)備達(dá)到產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)代化，與國際標(biāo)準(zhǔn)接軌，為走向國際市場(chǎng)做好準(zhǔn)備。</p><p>　　本

37、設(shè)計(jì)考慮以上幾點(diǎn)，以唐山為基地，面向全世界，制定產(chǎn)品大綱如下：</p><p>　　按照設(shè)計(jì)任務(wù)書，本車間設(shè)計(jì)年產(chǎn)300萬噸/年</p><p>　　其中汽車板用鋼20%，優(yōu)質(zhì)鋼60%，管線鋼占20%。</p><p>　　1.2.1 原料規(guī)格選擇</p><p>　　本設(shè)計(jì)選定使用占地少加熱能力大的步進(jìn)加熱爐，最終確定原料規(guī)格為：</

38、p><p>　　板坯厚度：240mm</p><p>　　板坯寬度：900~1500mm</p><p><b>　　板坯長度：12m</b></p><p>　　1.2.2 產(chǎn)品規(guī)格</p><p>　　帶鋼厚度：1.2~18mm</p><p>　　帶鋼寬度：900~150

39、0mm</p><p>　　鋼卷內(nèi)徑：760mm</p><p>　　鋼卷外徑：1000~1950mm</p><p><b>　　鋼卷重量：30t</b></p><p>　　單位寬度卷重：17kg/mm</p><p>　　1.2.3 鋼種分類及比例</p><p>&

40、lt;b>　　表1</b></p><p>　　1.2.4 規(guī)格詳細(xì)分類表 </p><p><b>　　表2</b></p><p>　　1.2.5 汽車板用鋼介紹</p><p>　　本車間的主要產(chǎn)品是汽車板用鋼IF鋼，其有自己的特性。介紹如下。</p>&l

41、t;p>　　IF鋼的特點(diǎn)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(yōu)越的深沖性能。自1949年由Comstcok等人提出來之后，由于受當(dāng)時(shí)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(jià)格昂貴，因此，在生產(chǎn)中受到了限制。20世紀(jì)60年代，由于真空脫氣技術(shù)在冶金生產(chǎn)中的應(yīng)用，鋼中Ti含量可以降低到0.01%以下，于是商用Ti-IF鋼面世，同時(shí)Nb在改善深沖性能方面的作用

42、也被發(fā)現(xiàn)和應(yīng)用。IF鋼廣泛應(yīng)用于汽車制造業(yè)，尤其是汽車外板，內(nèi)板，需要很好的深沖性能，以使其容易成型。</p><p>　　深沖鋼按沖壓級(jí)別可分為：商用級(jí)(CQ)，普通沖壓級(jí)(DQ)，深沖壓級(jí)(DDQ)，特深沖壓級(jí)(EDDQ)和超深沖壓級(jí)(SUPER-EDDQ)，它們分別同深沖鋼發(fā)展的幾個(gè)階段相對(duì)應(yīng)。深沖鋼的第一代產(chǎn)品的開發(fā)和應(yīng)用，是20世紀(jì)50，60年代的普通沸騰鋼，只能用于普通深沖件；低碳鋁鎮(zhèn)靜鋼為第二代產(chǎn)品

43、，產(chǎn)生于20世紀(jì)60，80年代，具有較好的深沖性能；20世紀(jì)80年代以后出現(xiàn)了以IF鋼為代表的第三代超低碳超深沖鋼。近年來在對(duì)IF鋼的研究中發(fā)現(xiàn)，略微增加Mn，P，Si等元素的含量可以提高IF鋼的機(jī)械性能，同時(shí)保持IF鋼的良好的成型性能。Ti，Nb和B也具有提高IF鋼強(qiáng)度的作用，而鋼板強(qiáng)度的提高對(duì)降低汽車自重，降低材料消耗有重要作用。因此，開發(fā)和應(yīng)用高強(qiáng)度鋼IF成為深沖鋼發(fā)展的新熱點(diǎn)。深沖鋼的技術(shù)特征主要反映在優(yōu)良的成型性上，即高塑性應(yīng)

44、變比(r值)，高均勻延伸率!低屈服強(qiáng)度，低時(shí)效指數(shù)AI，較高應(yīng)變強(qiáng)化指數(shù)n值(n值越高，板材成型加工過程中變形區(qū)材料強(qiáng)度越高，因此，變形越容易傳播到鄰近區(qū)從而使得變形趨于均勻化)。只有具備這些性能的鋼材才能用于深沖復(fù)雜的汽車外殼及支撐筋板等零部件。</p><p>　　IF鋼的特點(diǎn)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(yōu)越的深沖性能。自1949年由Comst

45、cok等人提出來之后，由于受當(dāng)時(shí)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(jià)格昂貴，因Ti此，在生產(chǎn)中受到了限制。20世紀(jì)60年代，由于真空脫氣技術(shù)在冶金生產(chǎn)中的應(yīng)用，鋼中含量可以降低到0.01%以下，于是商用Ti-IF鋼面世，同時(shí)Nb在改善深沖性能方面的作用也被發(fā)現(xiàn)和應(yīng)用IF鋼廣泛應(yīng)用于汽車制造業(yè)，尤其是汽車外板，內(nèi)板，需要很好的深沖性能，以使其容易成型。</p><p>　　70年代石油危機(jī)以

46、來，為了節(jié)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(fā)高強(qiáng)度鋼板用作車體達(dá)到“減重節(jié)能”，如冷軋含磷板、雙相鋼板等等。有資料表明：使用高強(qiáng)度鋼板，厚度為1.0~1.2mm，車身板可減薄至0.7~0.8mm，車身重量減輕15%~20%，節(jié)油8%~15%。眾所周知，由于強(qiáng)度和成型性是一對(duì)矛盾，隨著強(qiáng)度的提高其成型性能下降給加工帶來困難，特別是對(duì)要求兼有高強(qiáng)度和高r值的零件，如汽車外覆蓋件等，傳統(tǒng)的以鋁鎮(zhèn)靜鋼為基的固溶強(qiáng)化鋼系列很

47、難滿足要求。進(jìn)入80年代后，由于冶金技術(shù)的不斷發(fā)展，鋼中的C，N含量可控制在很低的水平(C≤40×10-4%，N≤30×10-4%)，使高強(qiáng)度IF(interstitialfree)鋼的大批量生產(chǎn)成為可能，從而很好地解決了強(qiáng)度和成型性之間的矛盾。下表是以鋁鎮(zhèn)靜鋼為基的固溶強(qiáng)化鋼與高強(qiáng)度IF鋼板的性能比較，從表3中可明顯看出，在同樣強(qiáng)度級(jí)別下，高強(qiáng)度IF鋼具有高的r值、高的延伸率和低的屈強(qiáng)比。 </p>

48、<p>　　表3鋁鎮(zhèn)靜鋼為基的固溶強(qiáng)化鋼板和高強(qiáng)度IF鋼板的性能比較</p><p>　　隨著高強(qiáng)度鋼板的采用，汽車用鋼板減薄，對(duì)鋼板的防腐蝕性提出了更高的要求，這就促進(jìn)了高強(qiáng)度表面處理鋼板的發(fā)展，特別是熱鍍鋅鋼板。目前，國外在高強(qiáng)度IF冷軋鋼板的基礎(chǔ)上又開發(fā)了一系列熱鍍鋅高強(qiáng)度IF鋼板(多為合金化熱鍍鋅鋼板)，它把IF鋼的超深沖性、合金元素(P、Mn、Si等)的固溶強(qiáng)化性和熱鍍鋅的高耐蝕性三者融于一體

49、，是一種理想的汽車用鋼板，使強(qiáng)度—深沖性—耐蝕性達(dá)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，表4是熱鍍鋅鍍層對(duì)IF鋼性能的影響。因此和冷軋及熱鍍鋅產(chǎn)品相比，為了獲得高n值和高r值的合金化熱鍍鋅鋼板，必須對(duì)鋼板的成分和工藝進(jìn)一步優(yōu)化。可以認(rèn)為，能否生產(chǎn)這種鋼板代表了一個(gè)鋼鐵企業(yè)的汽車用鋼板的生產(chǎn)水平。</p><p>　　表4 熱鍍鋅鍍層對(duì)鋼性能的影響</p><p&g

50、t;　　合金元素對(duì)鋼板性能及熱鍍鋅鍍層的影響：</p><p>　　同深沖IF鋼一樣，按微合金化元素種類的不同，高強(qiáng)度IF鋼也分為三類，以Ti-IF、Nb-IF和(Ti+Nb)—IF為基的高強(qiáng)度鋼。Ti-IF鋼雖然對(duì)生產(chǎn)工藝參數(shù)的變化不敏感，但力學(xué)性能的平面各向異性(△r值)大；Nb-IF鋼的平面各向異性小，但力學(xué)性能對(duì)生產(chǎn)工藝參數(shù)比較敏感，一般要采用高溫卷取。近年來(Ti+Nb)—IF鋼引起了人們的重視，其優(yōu)點(diǎn)

51、是：(1)力學(xué)性能對(duì)生產(chǎn)工藝不敏感，整卷性能均勻；(2)晶粒細(xì)化，降低鋼的各向異性；(3)抗二次加工脆性好；(4)熱鍍鋅合金化時(shí)，界面反應(yīng)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。</p><p>　　與深沖IF鋼不同的是，高強(qiáng)度IF鋼是在IF鋼基礎(chǔ)上又特意地加入一些固溶強(qiáng)化元素，而這些合金元素的加入勢(shì)必對(duì)鋼板性能和熱鍍鋅鍍層等帶來一些影響，下面主要總結(jié)340

52、~440MPa</p><p>　　常用的合金元素(P，Si，Mn)。</p><p><b>　　1） P的影響</b></p><p>　　由于P是一種價(jià)格便宜而且強(qiáng)化能大的元素，每添加0.1%的P，強(qiáng)度可提高77MPa(Si提高10MPa，Mn提高5MPa)；抗拉強(qiáng)度為340~400MPa級(jí)的超深沖高強(qiáng)度鋼板都離不開P，其含量通常在0.0

53、4%~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加工脆化，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(qiáng)化晶界并防止P的偏析，從而使脆性轉(zhuǎn)變溫度降低，如圖1所示。但B有降低r值，提高再結(jié)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(qiáng)度的同時(shí)卻使鋼的r值降低，這主要是由于P含量的增加

54、使{111}∥ND取向織構(gòu)減弱，{100}∥ND取向織構(gòu)加強(qiáng)造成的。</p><p>　　圖1 加B與不加B時(shí)脆性轉(zhuǎn)變溫度和P含量的關(guān)系</p><p>　　在熱鍍鋅時(shí)，P對(duì)鍍層的相結(jié)構(gòu)也有很大影響，特別是在合金化時(shí)，研究表明：P雖然對(duì)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所示。進(jìn)一步的研究表明，P富集在表面和晶界上，加速了第一相的形核從而抑制了第二相的形成。

55、</p><p>　　圖2 P含量與合金化時(shí)間的關(guān)系(700℃)</p><p><b>　　2） Si的影響</b></p><p>　　Si的強(qiáng)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段中，很容易在鋼板表面形成一層Si的氧化物，在還原段中又不能徹底還原，從而形成了

56、隨機(jī)分布的島狀Si的氧化物，成為柱狀組織的形核地，影響了鍍層的附著力。當(dāng)鋼中的Si含量大于0.3%時(shí)，鍍層的附著力就會(huì)明顯下降。Si與P一樣，使合金化反應(yīng)顯著推遲。</p><p><b>　　3） Mn的影響</b></p><p>　　Mn是比較貴重的元素，和P，Si相比強(qiáng)化效果低，提高同樣的強(qiáng)度所需的量較大，其加入量通常在0.2%~1.6%之間，不能再高，否則會(huì)

57、產(chǎn)生針狀鐵素體，使延伸率和r值急劇下降，但是用Mn強(qiáng)化的IF鋼對(duì)深沖脆性較不敏感。因此，強(qiáng)度級(jí)別在390MPa以上的多用P，Mn復(fù)合添加的方式，在添加P的鋼中，Mn會(huì)使再結(jié)晶開始溫度降低。相對(duì)于P，Si來說，Mn對(duì)鍍層附著力的影響較小。但是，與Si一樣，在退火時(shí)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(qiáng)度IF鋼板的合金強(qiáng)化添加元素。</p><p>　　2 軋

58、機(jī)設(shè)備比較與選擇</p><p>　　2.1 軋鋼機(jī)數(shù)量的選擇</p><p>　　軋鋼機(jī)是生產(chǎn)的設(shè)備，是完成金屬軋制變形的主要設(shè)備，并且代表著生產(chǎn)技術(shù)的水平，造價(jià)極為昂貴。而且，軋鋼機(jī)架的選擇對(duì)車間生產(chǎn)和投資有著非常大的影響，軋機(jī)多投資大，軋機(jī)過少，壓下大，軋制穩(wěn)定性差，難于控制。帶鋼軋機(jī)為平輥軋制，軋制力大，為了能控制良好板型，機(jī)架必須有較大的剛度，軋輥應(yīng)有較大的抗彎撓度。以往粗軋為二

59、輥軋機(jī)，盡管直徑較大，但撓度還是較大，不能滿足凸度控制要求。四輥軋機(jī)作為粗軋，又有工作輥輥徑偏小，帶來新的咬入問題。當(dāng)選用中薄板坯或薄板坯后，絕對(duì)壓下量大大減少，這一問題自然消失，所以現(xiàn)代板帶軋機(jī)得粗軋與精軋都是四輥軋機(jī)。</p><p>　　軋鋼機(jī)選擇的主要依據(jù)是：車間生產(chǎn)的鋼材的鋼種，產(chǎn)品品種和規(guī)格，生產(chǎn)規(guī)模的大小以及由此確定的產(chǎn)品生產(chǎn)工藝過程，對(duì)軋鋼車間設(shè)計(jì)而言，軋鋼機(jī)選擇的主要內(nèi)容是：確定軋鋼機(jī)的結(jié)構(gòu)形式

60、，主要技術(shù)參數(shù)，選用軋鋼機(jī)的架數(shù)以及布置形式。</p><p>　　在選擇軋鋼機(jī)時(shí)一般要注意考慮以下各項(xiàng)原則：</p><p>　　在滿足產(chǎn)品方案的前提下，使當(dāng)前軋鋼機(jī)組成合理，布置緊湊或?yàn)榭刂栖堉萍霸黾榆垯C(jī)留有余地；</p><p>　　粗精軋軋制節(jié)奏時(shí)間接近相等，有較高的生產(chǎn)效率和設(shè)備利用系數(shù)；</p><p>　　選擇軋機(jī)能力和電機(jī)能力

61、較大，保證大綱內(nèi)產(chǎn)品生產(chǎn)順利，易于控制操作，并獲得質(zhì)量良好的產(chǎn)品，也為更難品種生產(chǎn)留有余地；</p><p>　　備品備件更換容易，并利于實(shí)現(xiàn)備品備件的標(biāo)準(zhǔn)化（如精軋前四架一樣）；</p><p>　　禁絕使用不成熟技術(shù)。</p><p>　　下面比較幾種軋制工藝：</p><p>　?。?）常規(guī)連軋工藝 </p><p&

62、gt;　　常規(guī)連軋工藝通常是采用200～250mm厚板坯為原料，經(jīng)過多機(jī)架連軋出1.25～25mm厚成品板帶。常規(guī)連軋工藝又可分為全連軋工藝、3/4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(guī)板帶軋制工藝已成熟，基本上實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)在線控制下的高速化、連續(xù)化、大型化和高精度，在控制產(chǎn)品質(zhì)量上，實(shí)現(xiàn)了在線板形、板厚和板寬的自動(dòng)控制。這種常規(guī)連軋工藝經(jīng)濟(jì)規(guī)模多在200～400萬t/a。其優(yōu)勢(shì)是生產(chǎn)規(guī)格靈活、適應(yīng)面

63、廣、高質(zhì)量、高產(chǎn)量、多品種，但設(shè)備投資大。</p><p>　　（2）薄板坯連鑄+連軋工藝</p><p>　　這種工藝在生產(chǎn)周期短、軋線占地少、減少投資，普鋼帶卷生產(chǎn)成本比常規(guī)工藝更有優(yōu)勢(shì)，一直得到世界鋼鐵界普遍關(guān)注，特別是美國的紐柯公司的薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)線1989年投產(chǎn)以來，在世界上掀起了采用新工藝熱潮，標(biāo)志板帶生產(chǎn)工藝進(jìn)入又一嶄新階段，但該工藝噸鋼投資比并不少，而且對(duì)鋼水要求很高，

64、澆鑄鋼種有限，本質(zhì)細(xì)晶粒，適合超細(xì)晶鋼類的產(chǎn)品生產(chǎn)，不適合用作冷軋的原料。壓縮比小，許多鋼種、規(guī)格受到限制。</p><p>　?。?）直接鑄軋成成品寬帶鋼工藝</p><p>　　本工藝是由日本金屬與德國克虜伯公司聯(lián)合開發(fā)成功的，1993年在日本新日鐵光廠正式投產(chǎn)。其采用電爐鋼水直接鑄軋成1.6～5mm(厚)×800～1220mm(寬)帶鋼，代替常規(guī)連軋工藝。該工藝已鑄軋出SU

65、S-304不銹鋼帶及低碳鋼帶，用這種工藝生產(chǎn)的帶鋼既可作為成品銷售，據(jù)報(bào)道可作為冷軋?jiān)稀?lt;/p><p>　?。?）采用常規(guī)連鑄坯的緊湊式熱軋帶鋼工藝(SCHSM)</p><p>　　本設(shè)計(jì)按照任務(wù)書要求，采用240mm厚連鑄坯為原料，生產(chǎn)1.2mm以上厚度、卷重30t鋼帶，它可以生產(chǎn)全部鋼種。</p><p>　　2.1.1 道次選擇</p>&

66、lt;p>　　為簡(jiǎn)化連鑄生產(chǎn)，前面已經(jīng)選擇單一坯料（厚度240mm），由產(chǎn)品大綱已確定的典型厚度（1.5mm），本設(shè)計(jì)中間坯取20mm，可得粗軋延伸系數(shù)如下：</p><p>　　粗軋， =240/20=12 </p><p>　　粗軋道次 ，確定粗軋道次為6道次。 </p><p>　　精軋， =20/1.5=13.33</p>&l

67、t;p>　　精軋道次 ，確定精軋道次為7道。</p><p>　　2.1.2 立輥選擇</p><p>　　由于連鑄坯寬度不易改動(dòng)，但產(chǎn)品寬度要求有些不同。為能少量控制坯料寬度，在粗軋之前一般配置立輥軋機(jī)E1進(jìn)行側(cè)邊壓下。E1安裝在R1粗軋機(jī)身前面，配有液壓缸，主要用與控制寬度和邊部質(zhì)量加工，主要參數(shù)如下</p><p>　　寬度壓下量：最大50mm（25mm

68、/邊）</p><p>　　軋制力：最大300噸 </p><p>　　軋制速度：最大22r/min </p><p>　　主傳動(dòng)電機(jī)：2-AC88Kw*0-150r/min成對(duì)的水平電機(jī) </p><p>　　軋輥開口度：最大1600mm，最小800mm </p><p>　　軋輥調(diào)整速度：通過液壓缸調(diào)整，30mm/

69、s </p><p>　　軋輥調(diào)整裝置：四個(gè)液壓缸驅(qū)動(dòng)</p><p>　　軋輥：最大φ764mm，最小φ680mm，輥身長φ500mm：</p><p>　　立輥壓下小，延伸極少，主要是邊端雙鼓形。故延伸計(jì)算時(shí)不予考慮。</p><p>　　圖3 粗軋機(jī)組軋制六道次的典型布置形式</p><p>　　2.1.3 粗軋

70、軋機(jī)</p><p><b>　　（1）全連續(xù)式</b></p><p>　　全連續(xù)式軋機(jī)粗軋機(jī)由5～6個(gè)機(jī)架組成，每架軋制一道，全部為不可逆式，大都采用交流電機(jī)傳動(dòng)。這種軋機(jī)產(chǎn)量可高達(dá)400～600萬t／年，適合于大批量單一品種生產(chǎn)，操作簡(jiǎn)單，維護(hù)方便，但設(shè)備多，投資大，軋制流程線或廠房長度增大。粗軋機(jī)組的利用率不是很高，或者說粗軋機(jī)生產(chǎn)能力與精軋機(jī)組不相平衡。&l

71、t;/p><p><b>　?。?）半連續(xù)式 </b></p><p>　　半連續(xù)式軋機(jī)有兩種形式：圖3（c）粗軋機(jī)組由一架不可逆式二輥破鱗機(jī)架和一架可逆式四輥機(jī)架組成，主要用于單一生產(chǎn)成卷帶鋼。由于二輥軋機(jī)破鱗效果差，故現(xiàn)在已經(jīng)很少采用。圖3（d）粗軋機(jī)組是由兩架可逆式軋機(jī)組成，主要用于復(fù)合半連續(xù)軋機(jī)，設(shè)有中厚板加工線設(shè)備，既生產(chǎn)板卷，又生產(chǎn)中厚板。這樣半連續(xù)式軋板粗軋

72、階段道次可靈活調(diào)整，設(shè)備和投資都較少，故使用于產(chǎn)量要求不高，品種范圍又廣的情況。但是經(jīng)實(shí)踐證明，這種形式軋出的中間坯有一定的缺點(diǎn)，不能很好的保證中間坯的厚度和凸度。</p><p><b>　?。?）3／4連續(xù)式</b></p><p>　　為了充分利用粗軋機(jī)，同時(shí)也為了減少設(shè)備和廠房面積，節(jié)約投資，而廣泛發(fā)展了一種3／4連續(xù)式新布置形式，它是在粗軋機(jī)組內(nèi)設(shè)置l～2架

73、可逆式軋機(jī)，把粗軋機(jī)由六架縮減為四架。對(duì)絕大多數(shù)產(chǎn)品，軋機(jī)的薄弱環(huán)節(jié)不是在粗軋機(jī)組，3／4連軋機(jī)已能夠滿足精軋能力的要求。3／4連軋機(jī)的可逆式軋機(jī)可以放在第二架，也可以放在第一架，前者優(yōu)點(diǎn)是大部分鐵皮已在前面除去，使輥面和板面質(zhì)量好些，但第二架四輥可逆軋機(jī)的換輥次數(shù)比第一架二輥可逆式要多二倍。這種形式最大的優(yōu)點(diǎn)就是后邊的兩架四輥軋機(jī)，這兩架軋機(jī)很好的控制了中間坯的參數(shù)。使中間坯的厚度，凸度等重要的指標(biāo)得到了很大的改觀。軋機(jī)所需設(shè)備少，廠

74、房短，總的建設(shè)投資要少5％一6％，生產(chǎn)靈活性也稍大些，但可逆式機(jī)架的操作維修要復(fù)雜些，耗電量也大些。對(duì)于年產(chǎn)300萬t左右規(guī)模的帶鋼廠，采用3／4連軋機(jī)一般較為適宜。</p><p>　?。?）兩架獨(dú)立可逆四輥軋機(jī)</p><p>　　本次設(shè)計(jì)的形式屬于半連續(xù)式，與上圖不同的是都是四輥可逆軋機(jī)，隨著制造軋機(jī)技術(shù)的提高，本設(shè)計(jì)的第一軋機(jī)的作用相當(dāng)與3/4連軋中的二輥軋機(jī)和四輥軋機(jī)，先對(duì)板坯進(jìn)

75、行大壓下。后邊的軋機(jī)則是控制中間坯的厚度，凸度等。為后邊精軋減輕了負(fù)擔(dān)。有足夠的能力軋出板形，凸度要求很高的汽車板用鋼。本設(shè)計(jì)的粗軋機(jī)，驅(qū)動(dòng)主要由調(diào)速電機(jī)，減速機(jī)齒輪機(jī)座及軋鋼機(jī)接軸構(gòu)成。</p><p>　　兩架粗軋機(jī)參數(shù)一樣，粗軋機(jī)詳細(xì)資料</p><p><b>　　R1四輥軋機(jī)</b></p><p>　　用途：按工藝要求將板坯軋制成規(guī)

76、定厚度的中間坯。</p><p><b>　　技術(shù)參數(shù)</b></p><p>　　型式：四輥可逆式軋機(jī)，軋機(jī)壓下采用電動(dòng)壓下+液壓AGC</p><p>　　最大軋制壓力： 55000kN</p><p>　　軋機(jī)最大開口度： 270mm</p><p>　　工作輥直徑： Ф1200

77、</p><p>　　工作輥輥身長度： 1700mm</p><p>　　肖氏硬度：HS69-75</p><p>　　支撐輥直徑： Ф1550</p><p>　　支撐輥輥身長度： 1700mm</p><p>　　肖氏硬度： HS65-71</p><p>　　最大軋制

78、力矩：2×3715.7kN*m(2.5倍過載)</p><p>　　主電機(jī)： N＝9500kW，AC，二臺(tái)</p><p>　　軋制速度： 1/5.34m/s</p><p>　　2.1.4 精軋機(jī)機(jī)組的選擇</p><p>　　當(dāng)今新型熱帶軋機(jī)主要有：HC軋機(jī)、 CVC軋機(jī)、PC軋機(jī)等?，F(xiàn)在介紹如下：&l

79、t;/p><p>　　1. HC軋機(jī)（High Crown Control Mill）</p><p>　　HC軋機(jī)為高性能板形控制軋機(jī)的簡(jiǎn)稱，是日立公司研制的一種新型六輥軋機(jī)，它是在普通四輥軋機(jī)的基礎(chǔ)上增加兩個(gè)可軸向移動(dòng)的中間輥其出發(fā)點(diǎn)是為了改善或消除四輥軋機(jī)中工作輥和支撐輥之間有害的接觸部分。HC軋機(jī)利用軋輥軸向串動(dòng)裝置，就能適應(yīng)帶鋼寬度變化的要求，使輥身接觸長度作相應(yīng)的改變。</

80、p><p>　　HC軋機(jī)的主要特點(diǎn)：</p><p>　　1）具有大的剛度穩(wěn)定性。</p><p>　　2）HC軋機(jī)具有很好的控制性。</p><p>　　3）HC軋機(jī)由于上述特點(diǎn)因而可以顯著提高帶鋼的平直度，可以減少板、帶鋼邊部變薄及裂邊部分的寬度，減少切邊損失。</p><p>　　4）壓下量由于不受板形限制而可適當(dāng)提

81、高。</p><p>　　2. CVC(Continuously Variable Crown)軋機(jī) </p><p>　　CVC軋機(jī)是SMS公司在HCW軋機(jī)的基礎(chǔ)上于1982年研制成功的。近年來廣為采用的CVC軋機(jī)是德國技術(shù)和其他國家專利的結(jié)合物，它被世界各國認(rèn)為是一個(gè)能對(duì)輥型進(jìn)行連續(xù)調(diào)整的理想設(shè)備。CVC輥和彎輥裝置配合使用可調(diào)輥縫達(dá)600微米.CVC精軋機(jī)組的配置一般是，前幾個(gè)機(jī)架

82、采用CVC輥主要控制凸度，后幾個(gè)機(jī)架采用CVC輥主要控制平直度。</p><p>　　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(gè)輥身成S型或花瓶式軋輥，并將上下工作輥對(duì)稱布置，通過軸向?qū)ΨQ分別移動(dòng)上下工作輥，以改變所組成的孔型，從而控制帶鋼的橫斷面形狀而達(dá)到所要求的板形。(調(diào)節(jié)帶鋼凸度的原理圖如下)</p><p>　　圖4 CVC軋制原理圖</

83、p><p>　　CVC軋機(jī)有很多優(yōu)點(diǎn)： 板凸度控制能力強(qiáng)，軋機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易改造，能實(shí)現(xiàn)自由軋制，操作方便，投資較少。</p><p>　　CVC軋機(jī)的缺點(diǎn)是： 軋輥形狀復(fù)雜、特殊、磨削要求精度高，而且困難，必須配備專門的磨床；無邊部減薄功能，帶鋼易出現(xiàn)蛇形現(xiàn)象。此外隨著軋輥竄動(dòng)，熱輥型及磨損輥型亦將竄動(dòng)。</p><p>　　3. PC（Paired Crossed M

84、ill）軋機(jī)</p><p>　　PC軋機(jī)為軋輥成對(duì)交叉軋機(jī)，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。</p><p>　　PC軋機(jī)的缺點(diǎn)：軋機(jī)牌坊加工復(fù)雜，開出四個(gè)螺母孔，減少軋機(jī)立柱剛度。軸承座由牌坊窗口平面約束變成螺絲端頭點(diǎn)接觸，在高壓高速時(shí)穩(wěn)定性下降。軋制結(jié)構(gòu)復(fù)雜，軸向力大（達(dá)到軋制力的8％～1

85、0％）將使軸承壽命縮短，使維護(hù)工作量加大。而且軋制結(jié)構(gòu)復(fù)雜，軸向力大（達(dá)到軋制力的8%～10%）將使軸承壽命縮短，使維護(hù)工作量加大，</p><p>　　鑒于以上比較，本設(shè)計(jì)為：六架四輥精軋機(jī)縱向排列，間距為6m；F1～F3為CVC軋機(jī)，F(xiàn)1～F7均有正彎輥系統(tǒng)。所有機(jī)架均設(shè)有AGC系統(tǒng)；工作輥軸承為四列圓錐滾動(dòng)；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(tǒng)；軋機(jī)工作側(cè)工作輥軸承座配有加緊裝置，用于保

86、證軋制過程中輥系的穩(wěn)定，為了保證軋制線水平，上下支撐輥軸承座上（下部）裝有調(diào)整墊進(jìn)行補(bǔ)償。F6～F7裝有ORG系統(tǒng)用于工作輥表面的磨削；軋機(jī)進(jìn)出口安裝有上下導(dǎo)板及衛(wèi)板；為保證帶鋼平穩(wěn)輸送F7軋機(jī)出口安裝有機(jī)架輥。軋機(jī)出口側(cè)均安裝冷卻水管，工藝潤滑裝在進(jìn)口上下刮水板架上，除塵噴水安裝在每個(gè)機(jī)架的出口側(cè)。</p><p><b>　　精軋機(jī)組：</b></p><p>　

87、　型式：七架，四輥不可逆式帶鋼連軋機(jī)組</p><p>　　板形控制方式：CVC軋機(jī)＋工作輥彎輥＋工作輥竄輥</p><p><b>　　軋輥尺寸：</b></p><p>　　工作輥：（F1～F3） 850/765mm（直徑）×1700mm（輥身長度）</p><p>　?。‵4～F6） 760/685mm（

88、直徑）×1700mm（輥身長度）</p><p><b>　　材質(zhì)：高鉻合金鑄鐵</b></p><p>　　肖氏硬度：HS70-75</p><p>　　支撐輥：1600/1440mm（直徑）×1700mm（輥身長度）</p><p><b>　　材質(zhì)：鍛鋼</b></p

89、><p>　　肖氏硬度：HS65～71 </p><p>　　軋制力：F1～F3 40000kN</p><p>　　F4～F6 40000kN</p><p>　　開口度：50mm（最大輥徑時(shí)）</p><p>　　工作輥竄輥行程：±150mm</p><p>　　工作輥彎輥：

90、1500kN（F1～F7）</p><p><b>　　主電機(jī) ： </b></p><p>　　F1 AC9500 kW×150/340 r/min</p><p>　　F2 AC9500 kW×150/340 r/min</p><p>　　F3 AC9500 kW×150/3

91、40 r/min</p><p>　　F4 AC8500 kW×250/520 r/min</p><p>　　F5 AC8500 kW×300/650 r/min</p><p>　　F6 AC8500 kW×300/650 r/min</p><p>　　F7 AC8500 kW×300/6

92、50 r/min</p><p><b>　　AGC液壓缸：</b></p><p><b>　　機(jī)架F1-F7</b></p><p>　　AGC液壓缸：2套/機(jī)架</p><p>　　AGC力：19.6MN(2000t/液壓缸)</p><p>　　液壓缸內(nèi)徑×

93、有效行程及壓力：1000mm×265mm 最大30.9MPa(315kg/cm2)</p><p>　　液壓缸速度：約3mm/s</p><p>　　傳感器：磁尺(2套/液壓缸)</p><p>　　2.1.5 熱卷箱的選擇</p><p>　　熱連軋帶鋼生產(chǎn)線過長導(dǎo)致投資增加、坯料頭尾溫差過大致使帶鋼產(chǎn)生增厚飄移等問題一直困擾著粗

94、軋可逆的熱連軋帶鋼生產(chǎn)。熱卷箱技術(shù)在上世紀(jì)70年代在國外興起。</p><p>　　熱卷箱技術(shù)可以解決熱連軋帶鋼生產(chǎn)線上中間坯頭尾溫差過大導(dǎo)致成品帶鋼全長機(jī)械性能不均和厚度不一致的問題，并且可以縮短輥道而節(jié)約大量的投資。在熱連軋帶鋼生產(chǎn)線上采用熱卷箱技術(shù)是目前世界范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)短流程軋制工藝的一種投資少、起點(diǎn)高、見效快的最佳方案。</p><p>　　鋼卷無芯移送式熱卷箱是熱卷箱的最新技術(shù)，由

95、于其技術(shù)含量高，世界上只有德國、日本等少數(shù)幾個(gè)國家能設(shè)計(jì)生產(chǎn)，中國只能依賴進(jìn)口，阻礙這一技術(shù)在國內(nèi)的推廣。2001年，中第二重型機(jī)械廠成功研制出鋼卷無芯移送式熱卷箱技術(shù)。該技術(shù)產(chǎn)品綜合性能已達(dá)到當(dāng)代國際先進(jìn)水平，比相同性能的進(jìn)口設(shè)備價(jià)格低30％ ～40％，具有較大的價(jià)格優(yōu)勢(shì)和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。</p><p>　　本次設(shè)計(jì)的熱卷箱和鞍鋼1700生產(chǎn)線的一樣，其主要工藝參數(shù)如下表：</p><p>

96、;　　表5 熱卷箱基本工藝參數(shù)</p><p>　　熱卷箱設(shè)備組成如下：</p><p>　?。?）入口和出口側(cè)導(dǎo)板。用于對(duì)中進(jìn)出熱卷箱帶坯的頭部和尾部，防止帶坯跑偏。</p><p>　?。?）進(jìn)口導(dǎo)槽。由1個(gè)頂部入口導(dǎo)板，1個(gè)頂槽導(dǎo)板和2個(gè)入口導(dǎo)輥組成。當(dāng)進(jìn)口導(dǎo)槽樞軸上升時(shí)，其接受R 軋機(jī)運(yùn)來的帶坯頭部并將其引入熱卷箱內(nèi)進(jìn)行卷取。當(dāng)樞軸下降時(shí)，帶坯以直通方式進(jìn)

97、入精軋機(jī)組。</p><p>　?。?）彎曲輥。由2個(gè)上彎曲輥和1個(gè)下彎曲輥構(gòu)成。通過對(duì)其輥縫調(diào)節(jié)， 形成不同厚度帶坯的曲率和鋼卷內(nèi)徑。</p><p>　?。?）卷取站。由成型輥、1#托卷輥和2個(gè)側(cè)導(dǎo)板構(gòu)成。1#托卷輥經(jīng)翻轉(zhuǎn)臂翻轉(zhuǎn)得到提升，與成型輥一起為帶坯提供一個(gè)套狀空間，使帶坯形成卷形。經(jīng)過彎曲輥?zhàn)饔煤蟮膹澢迮?，進(jìn)入套狀空間且自身纏繞形成帶卷。</p><p&g

98、t;　?。?）開卷站。由起落臂(位置調(diào)整)、插入臂(壓力調(diào)整)、2#托卷輥、移送臂及側(cè)導(dǎo)板構(gòu)成。</p><p>　?。?）夾送輥。位于開卷站之后切頭飛剪之前。熱卷箱反開卷后帶坯經(jīng)其平整后，通過切頭飛剪送入精軋機(jī)組軋制。</p><p>　　熱卷箱的主要優(yōu)點(diǎn)詳細(xì)如下：</p><p>　?。?）減小中間坯溫降，均勻帶坯頭尾溫差熱卷箱對(duì)中間坯有明顯保溫作用， 中間坯溫

99、降速度由原來的1.7℃／s減少到0.06℃／s。若熱卷箱不投入運(yùn)行，成品厚度越薄，中間坯的頭尾溫差越大。</p><p>　?。?）改善除鱗效果，提高產(chǎn)品質(zhì)量熱卷箱在卷取和反開卷過程中，可使粗軋階段產(chǎn)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(shí)際上，采用熱卷箱可以起到機(jī)械除鱗作用，顯著增強(qiáng)了精軋機(jī)組前除鱗箱的使用效果。</p><p>　　采用熱卷箱后，精軋機(jī)組開軋溫度和終軋溫

100、度得到有效控制，僅用前饋方式即可得到較高的卷取溫度控制精度，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％ 。</p><p>　　此外，熱卷箱的投入，使精軋溫度變化小，軋制狀態(tài)穩(wěn)定，帶鋼外形尺寸得到良好控制，在軋制2.0mm厚帶鋼時(shí)，除了帶鋼頭部5m，由于穿帶建立張力引起的偏厚0.15mm， 以及帶鋼尾部8m，由于拋鋼降速和失去張力引起的偏厚0.10～0.20mm外，其余部分通板差均控制

101、在0.05mm 以內(nèi)，大大提高了產(chǎn)品質(zhì)量。</p><p>　?。?）節(jié)約能源，降低生產(chǎn)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1150～1200℃，降低煤氣消耗3％～ 5％ 。采用熱卷箱后，精軋機(jī)組的軋制能耗顯著降低，可實(shí)現(xiàn)等溫恒速軋制。</p><p>　?。?）節(jié)約工程投資?？s短工藝流程采用熱卷箱后，可縮短粗軋機(jī)組與精軋機(jī)組間

102、距40～70m，節(jié)約工程投資0.5％ ～3.0％，尤其適合于舊有熱軋生產(chǎn)線的改造。</p><p>　?。?） 延長事故處理時(shí)間，提高成材率熱卷箱可起到緩沖作用，延長精軋及卷板后部工序事故處理時(shí)間，降低了中間廢品率。實(shí)踐證明， 中間坯在熱卷箱中放置3～5min即可進(jìn)行正常軋制；放置5～8min，切去外層幾圈后仍可進(jìn)行軋制。</p><p>　　采用熱卷箱， 中間坯頭尾溫差減小，切頭切尾量減

103、少，綜合成材率可提高0.2％～0.5％。</p><p>　　圖5 熱卷箱結(jié)構(gòu)示意圖</p><p>　　1—支撐輥；2—托輥；3—彎曲輥；4—推桿</p><p>　　3 典型產(chǎn)品的壓下規(guī)程設(shè)計(jì)和輥型設(shè)計(jì)</p><p>　　3.1 壓下規(guī)程設(shè)計(jì)</p><p>　　板、帶軋制壓下規(guī)程是軋制速度的基本核心內(nèi)容，直接

104、關(guān)系著軋鋼機(jī)的產(chǎn)量和產(chǎn)品的質(zhì)量。壓下規(guī)程的中心內(nèi)容就是確定出由一定的板坯軋成所要求的成品的變形制度，也就是確定軋制方法、軋制道次和每道壓下量的大小，在實(shí)際操作中就是要確定各道次壓下螺絲的升降位置，也就是輥縫的開度。與此相關(guān)聯(lián)的，還要涉及到各道次的軋制速度、軋制溫度及前后張力制度的確定及原料尺寸的合理選擇，因而廣義的來說，壓下規(guī)程的制定也應(yīng)當(dāng)包括這些內(nèi)容。</p><p>　　制定壓下規(guī)程的方法很多，一般可以包括為

105、理論方法和經(jīng)驗(yàn)方法兩大類。理論方法就是從充分滿足前述制定軋制規(guī)程的原則要求出發(fā)，按預(yù)設(shè)的條件通過理論計(jì)算或圖表方法，以求最佳的軋制規(guī)程。這當(dāng)然是理想的和科學(xué)的方法。但是，在實(shí)際生產(chǎn)中由于變化的因素太多，特別是溫度條件的變化很難預(yù)測(cè)和控制，因此雖事先按理想條件經(jīng)理論計(jì)算確定了壓下規(guī)程，但在實(shí)際中往往并不可能實(shí)現(xiàn)。因而在人工操作時(shí)就只能按照實(shí)際變化的具體情況，憑操作人員的經(jīng)驗(yàn)隨機(jī)應(yīng)變地處理。這就是說，在人工操作條件下，即使花費(fèi)很大力氣把合理

106、壓下規(guī)程制定出來了，卻也不可能按理想的條件得到實(shí)現(xiàn)。只有在全面計(jì)算機(jī)控制的現(xiàn)代化軋鋼機(jī)上，才有可能根據(jù)具體變化的情況，從上述原則和要求出發(fā)，對(duì)壓下規(guī)程進(jìn)行在線理論計(jì)算和控制。</p><p>　　通常在板帶生產(chǎn)中指定壓下規(guī)程的方法和步驟：</p><p>　　（1）在咬入能力允許的條件下，按經(jīng)驗(yàn)分配各道次壓下量，這包括直接分配各道次絕對(duì)壓下量或壓下率、確定各道次壓下量，分配率及確定各道次能

107、耗負(fù)荷分配比等各種方法；</p><p>　?。?）制定速度制度，計(jì)算軋制時(shí)間并確定各道次軋制溫度；</p><p>　?。?）計(jì)算軋制力、軋制力矩及總傳動(dòng)力矩；</p><p>　?。?）校驗(yàn)軋輥等部件的強(qiáng)度和電機(jī)功率；</p><p>　　（5）按前述制定軋制規(guī)程的原則和要求進(jìn)行必要的修正和改進(jìn) 。</p><p>

108、;　　3.1.1 坯料尺寸</p><p>　　本設(shè)計(jì)為熱軋帶鋼生產(chǎn)線，坯料規(guī)格如下：</p><p>　　板坯厚度：240mm</p><p>　　板坯寬度：900～1500mm</p><p><b>　　板坯長度：12m</b></p><p>　　3.1.2 粗精軋機(jī)組壓下量分配</

109、p><p>　?。?）粗軋機(jī)的壓下量分配的基本原則</p><p>　　根據(jù)板坯尺寸、軋機(jī)架數(shù)、軋制速度以及產(chǎn)品厚度等合理確定粗軋機(jī)組總變形量及各道次壓下量，其基本原則是：</p><p>　　1）由于在粗軋機(jī)組上軋制時(shí)，軋件溫度高、塑性好、厚度較大，故應(yīng)盡量利用此有利條件采用大壓下量軋制?？紤]到粗軋機(jī)組與精軋機(jī)組之間的軋制節(jié)奏和負(fù)荷上的平衡，粗軋機(jī)組變形量一般要占總變

110、形量的70～80%。粗軋機(jī)組道次最大壓下量主要受軋輥強(qiáng)度的限制。</p><p>　　2）為保證精軋機(jī)組的終軋溫度應(yīng)盡可能提高粗軋機(jī)組軋出的帶坯溫度。因此一方面應(yīng)盡可能提高開軋溫度，另一方面盡可能減少粗軋道次和提高粗軋速度，以縮短延續(xù)時(shí)間，減少軋件的溫降。</p><p>　　3）為簡(jiǎn)化精軋機(jī)組的調(diào)整，粗軋機(jī)組軋出的板厚的范圍應(yīng)盡可能小，并且不同厚度的數(shù)目也應(yīng)盡可能減少。</p>

111、;<p>　?。?）精軋機(jī)的壓下量分配的基本原則</p><p>　　精軋機(jī)組的主要變形是在5、6、7架連軋機(jī)上將粗軋帶坯軋制成板形、尺寸符合要求的成品帶鋼，并且需要保證帶鋼的表面質(zhì)量和終軋溫度。精軋機(jī)連軋機(jī)組的壓下量基本分配原則：一般也是利用高溫的有利條件，把壓下量盡量集中在前幾架，在后幾架軋機(jī)上為了保證板形、厚度精度及表面質(zhì)量，壓下量逐漸減小。為保證帶鋼機(jī)械性能防止晶粒過度長大，終軋即最后一架壓

112、下率不低于10%，此外，壓下量分配應(yīng)盡可能簡(jiǎn)化精軋機(jī)組的調(diào)整和使軋制力及軋制功率不超過允許值。</p><p>　　依據(jù)以上原則精軋機(jī)逐架壓下量的分配規(guī)律為：F1可以留有余量，即考慮到帶坯厚度的可能波動(dòng)和可能產(chǎn)生咬入困難等，使壓下量略小于設(shè)備允許的最大壓下量，中間幾架為了充分利用設(shè)備能力，盡可能給以大的壓下量軋制；以后各架，隨著軋件溫度降低、變形抗力增大，應(yīng)逐漸減小壓下量；為控制帶鋼的板形，厚度精度及性能質(zhì)量，最

113、后一架的壓下量一般在10～15%左右。精軋機(jī)的總壓下量一般占全部的10～30%。此外，也要參考現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)的資料數(shù)據(jù)。</p><p><b>　?。?）壓下量的計(jì)算</b></p><p>　　粗軋機(jī)組各道次壓下量如下</p><p><b>　　表6</b></p><p>　　精軋機(jī)組各道次壓下量