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1.2.5.4 采用连铸坯为厚板轧制的坯料
以连铸坯为厚板轧制的坯料，除少量有特殊用途的合金钢板采用钢锭为坯料外，大多数的厚板生产都采用连铸坯为原料。同时，普遍采用连铸坯热送热装技术。 1.2.5.5 普遍采用厚板平面形状控制技术
厚板扎制过程中变形不均匀，轧完后不是矩形，影响成材率。日本率先开发了MAS平面形状控制法，通过给予变化的压下量对板坯厚度断面进行形状控制，使钢板成品为最佳矩形，提高成材率4.4%。 1.2.5.6 广泛采用钢板综合性控制技术
控制轧制、控制冷却、进而发展成控制轧制和控制冷却结合的热机械控制工艺，简称TMCP（Thermo Mechanical Control Process）工艺。这种方法不仅对厚板轧制的终轧温度和低温阶段的压下率进行控制，而且对轧制后的冷却速度和终冷温度进行控制。因此，也称为控轧控冷。这种方法可以生产出高强度、高韧性和良好焊接性能为一体的钢板品种，生产出用常规轧制加上热处理组合方法所无法达到要求的造船板和管线钢板。 1.2.5.7 采用计算机控制
现代宽厚板轧机都实现了计算机控制，包括基础自动化、完成程序压下、物料跟踪、事故检测和报警的控制。有的实行包括生产管理级、生产控制级、过程控制级和设备控制级管理和控制。计算机管理和控制，是生产组织和生产过程高度自动化，在现阶段厚板生产发展的新技术，都与计算机相关。计算机控制给厚板生产带来了极大的效率。
2 产品大纲及技术要求
2.1 产品大纲
设计年产量：212万吨
产品规格：10～144032000～45003～32000mm 代表钢种规格：GB3531-09MnNiDR
品种：船板，管线材，桥梁板，锅炉板，容器板，建筑结构板 原料：厚度为200 mm、200 mm、300 mm的连铸坯 产品方案如下表2.1、表2.2，表2.3所示
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表2.1 按钢种分类产品大纲
产品名称 锅炉和压力容器
板 桥梁板 工程机械钢板 管线钢板 低合金钢板 造船板 建筑板 合计
代表钢种
09MnNiDR,18MnMoNbR,1
5GrMoR
Q420qC/D/E,Q460qC/D NM500,NM550,NM600
Q550 Q690 L245,L290，L360，L390 Q500A/D,Q550A/D/E AH500A32-F40，DH500，
EH500
Q420GJB/D/E,Q460GJB/D
执行标准 GB3531—2014 BG/T714—2008 GB/T24186—
2009 GB/T21237—
2007 GB1591—2008
GB712 GB/T19879—
2005
年产量 /万吨 37 25 21 16 41 47 25 212
百分比 /% 17.54 11.70 9.76 7.60 19.30 22.40 11.70 100
表2.2 产品按厚度分类大纲
产品名称 锅炉和压力容
器板 桥梁板 工程机械钢板 管线钢板 低合金钢板 造船板 建筑板 合计
10~14 10 2 3 1 5 4 3 28
16~20 12 6 4 2 10 6 9 49
22~28 5 10 6 8 10 8 6 53
30~39 4 4 3 5 7 17 5 45
41~62 4 2 3 0 6 10 2 27
63~140 2 1 2 0 3 2 0 10
合计/万吨 37 25 21 16 41 47 25 212
比例/% 17.54 11.70 9.76 7.60 19.30 22.40 11.70 100
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2.2 金属平衡表
产品名称 锅炉及压力容器板 桥梁板 工程机械钢板 管线钢板 低合金钢板 造船板 建筑板 合计
年需胚料/万吨 40.57 27.47 23.13 17.60 45.10 51.82 27.44 233.13
年产量/万吨 37 25 21 16 41 47 25 212
金属消耗系数/% 1.096 1.099 1.101 1.100 1.100 1.103 1.098 1.100
成材率/% 91.2 91.0 90.8 90.9 90.9 90.7 91.1 90.9
烧损及氧化率/% 1.7 1.3 1.9 1.7 1.3 1.4 1.8
切损/% 6.1 6.0 5.8 5.8 6.0 6.2 6.1
轧废/% 1.0 1.7 1.5 1.6 1.8 1.7 1.0
小计/% 8.8 9.0 9.2 9.1 9.1 9.3 8.9
3 生产工艺流程及轧机的选择
3.1 轧机的主要类型及布置形式
3.1.1 现代宽厚板的轧机设备
根据生产工艺的要求, 实现TMCP, 不仅要求轧机具有更大的轧制压力和刚性, 而且要求控制冷却系统要有较大的冷却能力。因此, 沙钢2#宽厚板生产线设置了1台四辊可逆式轧机, 并预留1台立辊轧机的位置。
国内目前在用的宽厚板轧机从机架结构上可分为二辊、三辊及四辊轧机，此外，还有PC轧机、HC轧机等新型轧机。根据生产工艺的需要，可以在轧机前或后设置立棍轧机。
3.1.1.1 二辊轧机
二辊可逆式轧机一般不单独作为成品轧机使用，常与一架四辊精轧机组成一台双机架中厚板轧机。这种轧机的工作辊直径相对较大，允许的咬入角大，轧制压力及传动力矩也相对较大，但轧机的刚度小、产品的厚度精度较差，因此不适用于精轧机使用。随着国内轧机的更新换代，这种轧机正在逐步退出历史舞台[6]。
3.1.1.2 三辊劳特式轧机
三辊劳特式轧机由二辊可逆式轧机发展而来，是由两个直径相同的上下支撑辊和一个直径较小的中间工作辊所组成，上下辊为不可逆传动，中间工作辊可以升降，靠上下
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辊摩擦带动。一般上下辊直径为700～800 mm，中间辊直径500～550 mm，辊身长度为1800～2300 mm。
三辊劳特式轧机生产时，轧件在中间工作辊上下往复轧制，靠摆动升降台上下递送，在上通道轧制时，上辊为工作辊，下辊兼作支撑辊。在下通道轧制时，下辊为工作辊，上辊兼作支撑辊。
与二辊轧机相比，尤其在可逆传动尚需要依赖直流电动机调速的年代中，三辊劳特式轧机可采用造价较低的交流电机驱动，实现往复轧制，并通过采用飞轮是电机容量减小，故设备简单，造价低，投资少。此中间辊受上下辊支撑，挠度较小，并且中辊易于更换，使得辊型配合较好，有利于提高钢板厚度的精确性。此外，由于采用小直径中间辊，可以显著的降低轧制压力和能耗并是钢板易于延伸。
但实际生产中，三辊劳特式轧机却表现出明显的缺点：中间辊直径小且不传动，因而咬入能力较小；轧机前后装有升降台，展宽轧制采用拨钢机以角轧方式实现，限制了原料的单重，轧制钢板长度较短，成材率较低；轧机刚度小，产品厚度精度差，不适用于轧制厚而宽的产品，常用于生产4～20 mm的中板。随着国内外四辊轧机的兴起，这种轧机也逐渐被淘汰[6]。 3.1.1.3 四辊轧机
四辊轧机是由两个直径较小的工作辊和两个直径较大的支撑辊所组成，上下工作辊由两台直流或交流变频电机可逆传动。与二辊轧机或三辊劳特式轧机相比，四辊轧机的刚度大、轧制规格范围广、产品尺寸精度高、在产品质量及产量等方面占有明显的优势，因此虽然这种轧机的设备重量及投资大，但仍然逐步成为国内外轧机的主要轧机形式，既可以用于粗轧机，又可以用于精轧机[6]。
四辊轧机规格一般按照工作辊的名义辊身长度来标称。
图3.1 二辊轧机轧制示意图 图3.2 三辊劳特式轧机轧制示意图
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图3.3 四辊轧机轧制示意图 图3.4 PC轧机
四辊可逆式轧机和立辊轧机的主要性能参数见下表：
表3.1 轧机参数表
最大轧制压力/ MN 100 45
工作行程/ mm 110
最大轧制速度/ m2s-1 7.3 7.3
主传动交流 电机功率/KW 2310000 231200
轧机名称（台数） 四辊可逆式轧机 附着式立辊轧机
工作辊规格/
mm Φ1600/15003
4900 Φ1000/9003
600
支承辊规格/
mm Φ3200/30903
4750
3.1.1.4 PC轧机
PC（Pair Crossed）轧机如图3.4所示，是1979年由日本三菱公司和新日铁联合研发的新型四辊轧机，其上下轧辊成对交叉。作为轧辊的交叉方式，主要有支撑辊成对交叉、工作辊成对交叉和工作辊及支撑辊成对交叉三种。前两种实际中很少应用，主要采用工作辊和支撑辊都成对交叉的PC轧机。其优点如下：
（1）由于其调整辊缝时不仅不会产生工作辊的强制挠度，而且也不会在工作辊和支撑辊间由于边部挠度而产生过量的接触应力，所以可获得很宽的板形和凸度控制范围，具有较大的控制能力。
（2）不需要工作辊磨出原始辊型曲线。
（3）配合液压弯辊可进行大压下量轧制，不受板形限制。 3.2.1.5 HC轧机
HC（High Crown Control）轧机（如图3.5所示），是20世纪70年代初日本日立公司和新日铁合作研发的六辊轧机。其原理为通过上下中间辊沿着相反的方向的相对横
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