湖南工业大学专科毕业设计
1.3 冷轧带钢生产的发展
薄板、带钢的生产技术是钢铁工业发展水平的一个重要标志。薄钢板除了提供汽
车、农机、化工、食品罐头、建筑、电器等工业使用外,还与日常生活有直接关系,如 家用电冰箱、洗衣机、电视机等都需要薄钢板。因而在一些工业发达的国家中,薄钢板 占钢材的比例逐年增加,在薄板、带钢中,冷轧产品占很大部分。
近年来,冷轧带钢生产技术的发展主要有以下几个方面:
1) 增加钢卷质(重)量。增加钢卷质量是提高设备生产能力的有效方法,因为冷轧带钢是以钢卷方式生产的,每一个钢卷在送到机组内轧制或处理前,都必须经过拆捆、开卷、穿带,然后加速到正常速度工作,在每一卷终了时又需要有减速、剪切、卷取及卸卷的过程,占用较多的生产时间。钢卷质量增大后,可相应地增加作业的时间,而且由于每卷带钢长度的增加,带钢在稳定速度下轧制的时间也相应增加,机组的速度才能真正得到提高,带钢的质量也才能得以改善。然而,钢卷质量也不可无限制地增加,它受到开卷机、卷取机等机械设备的结构与强度的限制,也受到电动机调速范围的限制,而且卷重太大还会给车间内钢卷的运输和存放带来困难。目前,冷轧带卷的质量已达40t,个别的达到60t,以带钢单位宽度计算的卷重达到30~36kg/mm。
2) 提高机组和轧机的速度。以五机架轧机为例,20世纪50年代大都在20m/s左右,60年代以来已逐步提高到30m/s左右,最高轧制速度达37.5m/s。六机架冷连轧机的最高轧制速度已超过了40m/s。但是,轧制速度的进一步提高会受到工艺润滑材料与方式的限制。
其他作业线(如单机架平整机组、双机架平整机组、各剪切机组、连续热镀锌机组、酸洗机组、电镀锡机组等)的机组速度也都相应提高。
3) 提高产品厚度精度。为提高冷轧带钢的厚度精度,在冷轧机上采用了全液压压下装置,以便增加轧机压下装置的反应速度,并采用了带钢厚度自动控制装置。对于高速、高产量的带钢冷连轧机,实现了计算机控制。
4) 改善板形。在带钢冷连轧机上,广泛采用液压弯辊装置来改善板形。 5)提高自动化程度。在生产操作自动化方面,普遍采用各种形式的极限开关、光电管等、对每个动作实行自动程序控制,实现了钢卷对中、带钢边缘纠偏、机组中带钢速度的自动调整、剪切钢板的自动分选等自动化操作和控制。
6) 改进轧机结构[2]。1971年以来,出现了全连续式冷连轧机。这种轧机只要一次
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引料穿带后,就可实现连续轧制。此时,后续带卷的头部通过焊接机与前一带卷尾部焊接在一起。为了保证带钢能够连续轧制,在连轧机人口端设置了活套装置。在冷连轧机组出口端没置了分卷用的飞剪机,并设置了两台卷取机,以便交替地卷取带钢。全连续式冷连轧饥即使在换辊时,带钢依然停留在轧机内。换辊一结束,轧机可立即进行轧制。采用全连续式冷连轧机,可以提高生产率30%~50%,产品质量和收得率也都得到提高。
7)改进生产工艺。不断采用新工艺、新设备,例如深冲钢板连续退火作业线和浅槽盐酸酸洗、HC轧机、和异步轧制等,以简化冷轧工艺过程,提高冷轧带钢的精度和节省能量。
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2 产品方案
2.1 产品方案
2.1.1 生产规模
根据设计任务要求本生产线工程年生产规模为150万t。
2.1.2 产品方案
产品方案定义:产品方案是指所设计的工厂或车间拟生产的产品的名称、品种、规格及年计划产量.。
表2-1 主要产品品种及规格 产品规格 产品名称 厚mm 普通碳素钢板 优质碳素钢板 涂层钢板 合计
0.3-2.0 0.3-2.0 0.3-2.0 ——— 宽mm 1000~1950 1000~1950 1000~1950 ———— 长mm —— —— 1000~4000 40 60 20 120 产量万吨 例% 30 50 20 100 所占比2.1.3 生产方案的确定
生产方案定义: 生产方案即产品的生产方法. 选择生产方案的依据
金属与合金的品种、规格、状态及质量要求
品种和规格不同,所采用的生产方案就不同,那么设计的车间就有很大的差别,若产品质量要求不同就是同一种合金品种与规格也可以采用不同的生产方案。
2)年产量的大小
产量不仅决定工艺过程的特点,同时也对设备的选择、铸锭尺寸、产品规格有着直接的影响。
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3) 投资、建设速度、机械化与自动化程度、劳动条件、工人与管理人员的数量以及将来的发展。
4)考虑经济效果,采用那种方案合理,适合建厂原则,在设计时可比照一个工艺比较成熟的厂。
所以本设计采用的是全连续式五机架串列式六辊酸轧联合机组。
2.2 坯料的确定 2.2.1 坯料的选择
原料要求:根据金属平衡,年产150万吨的冷轧产品,年需要热轧钢卷157.18万吨。确定冷轧厂所需的热轧原料规格为:
带钢宽度:1000~1980mm 带钢厚度:1.5~6.0mm 钢卷内径:?762mm 钢卷外径:?1100~2150mm 钢卷重量:最大40吨
单位质量:最大23kg/mm,平均18kg/mm
.2.2坯料的技术条件[3]
1)热轧带钢原料不应有边缘裂口、裂缝或向上弯起90°以上的边缘,应卷紧,边缘整齐,内圈无舌头。
2)热轧带钢表面不应有粗划痕及轧入外来杂质,必须脱油、脱脂、无漆。 3)热轧带钢最大波浪度为:1.5—3.0mm 带长每2mm最大到20mm 3.1—4.5mm 带长每2mm最大到15mm 4.6—6.0mm 带长每2mm最大到10mm 4)厚度偏差见表2-2
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表2-2 厚度偏差
宽度
公称厚度 <2.0 2.00~<2.50 2.50~<3.00 3.00~<4.00 4.00~<5.00 5.00~<6.00 <1200 ±0.17 ±0.18 ±0.20 ±0.23 ±0.25 ±0.27 ≥1200~<1500 ±0.19 ±0.20 ±0.21 ±0.25 ±0.27 ±0.28 ≥1500~<1800 ±0.20 ±0.21 ±0.22 ±0.26 ±0.28 ±0.29 ≥1800~<2000 — ±0.24 ±0.28 ±0.28 ±0.29 ±0.30 5)浪形:100I(厚度1.5~6.0mm)。
6)凸度:凸度是指垂直轧制方向横截面上,中点厚度与距带钢边部40mm处厚度的差值,最大允许凸度见表2-3:
表2-3 最大允许凸度
带钢宽度 <1200 ≥1200~<1500 ≥1500~<1800 ≥1800~<2000 允许凸度(mm) 0.10 0.13 0.16 0.20 凸度内控值(mm) 0.08 0.10 0.12 0.15 7)宽度偏差:0~+20mm。 8)同板差见表2-4:
表2-4 同板差 宽度 厚度 1.5~1.99 2.00~2.99 3.00~6.00 <1200 0.20 0.22 0.28 ≥1200~<1500 0.24 0.27 0.32 ≥1500~<1900 0.25 0.33 0.40 8