年产280万吨1810热轧带钢车间设计.docx

学 号：201008080105HEBEI UNITED UNIVERSITY毕业设计说明书GRADUATE DESIGN设计题目：年产280万吨1810热轧带钢车间设计学生姓名：胡少梅专业班级：10轧1班学 院：冶金与能源学院指导教师：崔岩 讲师 2014年6月3日摘 要摘 要随着钢铁行业的快速发展市场对热轧宽带钢的需求量依旧很高，根据我国热轧带钢的生产现状以及任务书的要求我设计了这条年产280万吨1810热轧带钢生产线。按照车间设计的步骤主要完成建厂经济依据论述、产品大纲制定、轧机比较及布置选择、压下量分配、轧制规程计算、轧制图表、年产量计算、轧制力计算、轧辊校核、发电机校核、凸度规程计算、原始轧辊辊型设定、辅助设备的选择及金属平衡、燃料消耗计算。设计中参阅了国内外有关的先进工艺轧机的设备、技术及一些辅助设备的论述特别参考了本钢1700、唐钢1700、鞍钢1780等热轧带钢生产参数和现场数据，使本设计车间达到工艺合理、设备先进，为今后车间的后续发展创造条件。本设计车间能生产的带钢品种多、规格齐全。产品规格为1.518mm，典型产品为5mm。设计附有车间平面图。关键词：1810热轧带钢；车间设计；CVC轧机；HC轧机I目录AbstractWith the development of iron industry, the market requirement for hot rolled broad steel is still in a high level. According to the modern state of iron industry of our country and the task requirements, I designed this hot-rolling workshop for an annual output of 2.8 million tons.Steps in accordance with the workshop design, I mainly complete building of economy, the product outline of the development, comparison and mill layout options, press distribution, the calculation of order rolling, rolling chart, annual terms, the calculation of rolling force and roll strength, the electrical heat check, crown of order, the original roll-type settings, the choice of auxiliary equipment and the calculation of fuel consumption.Refer to the design of domestic and foreign advanced technology of the rolling mill, rolling mill equipment, technology and some discussion of auxiliary equipment, especially reference to the Anshan Iron and Steel hot-rolled sheet production line parameters, making the design process to achieve a reasonable workshop, advanced equipment, and making rooms for the future development.The steel plant can produce more complete specifications. The product specifications range 1.5 to18mm.Keywords: 1810 hot-rolling; workshop design; CVC rolling mill; HC rolling mill目录目 录摘 要IABSTRACTII第1章 绪论- 1 -1.1 热轧带钢的发展- 1 -1.2 热轧带钢生产工艺- 2 -1.2.1 热轧带钢的应用性- 2 -1.2.2 热轧带钢的发展趋势及特点- 4 -1.3本课题的来源- 8 -1.4本文主要内容- 9 -1.5 本章小结- 9 -第2章 建厂依据及产品大纲- 10 -2.1建厂依据- 10 -2.1.1可行性研究- 10 -2.1.2 地理与资源- 10 -2.2 产品大纲- 11 -2.2.1 产品大纲的编制原则- 11 -2.2.2产品大纲- 11 -2.2.3 产品规格- 11 -2.5本章小结- 12 -第3章 生产工艺流程制定- 13 -3.1 制定生产工艺流程的主要依据- 13 -3.2 生产工艺简介- 14 -3.3 本章小结- 15 -第4章 坯料的选择- 16 -4.1 坯料的种类- 16 -4.2 坯料的尺寸- 16 -4.3 坯料的材质- 16 -4.4 坯料表面的缺陷清理- 17 -4.5 本章小结- 17 -第5章 主要设备的选择与布置- 18 -5.1 轧机的选择- 18 -5.1.1 粗轧机的选择- 18 -5.1.2精轧机的选择- 23 -5.2保温装置- 34 -5.2.1保温装置的概述- 34 -5.2.2 保温装置的选择- 35 -5.3本章小结- 35 -第6章 典型产品的压下规程设计- 36 -6.1 压下规程设计- 36 -6.1.1 轧制道次选择- 37 -6.1.2 粗轧机组压下量分配- 37 -6.1.3 精轧机组的压下量分配- 38 -6.1.4 校核咬入能力- 39 -6.2 确定速度制度- 39 -6.2.1 粗轧速度制度- 39 -6.2.2 粗轧延续时间- 39 -6.2.3 精轧速度制度确定- 40 -6.2.4 精轧轧制延续时间- 40 -6.3 轧制温度的确定- 41 -6.3 本章小结- 43 -第7章 力能参数的计算- 44 -7.1 轧制力的计算- 44 -7.1.1 粗轧段轧制力计算- 44 -7.1.2 精轧段轧制力计算- 45 -7.1.3 各机架的空载辊缝设定：- 46 -7.2 轧制力矩的计算- 47 -7.3 附加摩擦力矩的计算- 49 -7.4 空转力矩的计算- 50 -7.5 动力矩的计算- 51 -7.6 轧辊辊型设计- 52 -7.6.1 各架出口凸度的确定- 53 -7.6.2 热膨涨热凸度- 53 -7.6.3 轧辊挠度曲线- 54 -7.6.4 凸度分配- 55 -7.7 本章小结- 55 -第8章 轧辊强度的校核与电机的选择- 56 -8.1 综述- 56 -8.2 轧辊强度校核- 56 -8.2.1 支承辊强度校核- 56 -8.2.2 工作辊的校核- 58 -8.2.3工作辊与支撑辊间的接触应力- 60 -8.3 电机的选择- 63 -8.3.1轧制过程中静负荷图的制定- 63 -8.3.2主电机的校核- 65 -8.4本章小结- 66 -第9章 轧机产量的计算- 67 -9.1轧机小时产量- 67 -9.2轧机平均小时产量- 68 -9.3轧钢车间年产量计算- 68 -9.4本章小结- 69 -第10章 辅助设备的选择- 70 -10.1热炉选择- 70 -10.1.1加热能力的确定- 71 -10.1.2炉子数量的确定- 71 -10.1.3炉子尺寸的确定- 71 -10.2除鳞装置的选择- 72 -10.2.1除鳞的必要性- 72 -10.2.2各种除鳞方式的比较- 73 -10.2.3本次设计除鳞装置的选择- 73 -10.3剪切设备的选择- 74 -10.4带钢冷却装置- 75 -10.5卷取设备的选择- 77 -10.6辊道的选择- 78 -10.7活套支撑器- 79 -10.7.1概述- 80 -10.7.2活套支撑器的相关参数的计算- 81 -10.8控制设备- 82 -10.8.1厚度控制- 82 -10.8.2板形控制- 84 -10.8.3宽度控制- 85 -10.9本章小结- 86 -第11章 轧钢车间平面布置及经济技术指标- 87 -11.1轧钢车间平面布置- 87 -11.2车间技术经济指标- 87 -11.2.1各类材料消耗指标- 87 -11.2.2综合技术经济指标- 89 -11.3本章小结- 91 -结 论- 92 -参考文献- 93 -谢 辞- 95 -V第1章 绪论第1章 绪论1.1 热轧带钢的发展改革开放之前中国热轧带钢轧机只有鞍钢建国初期由前苏联援建的鞍钢1700半连轧机和20世纪70年代武钢从日本引进的3/4连续式1700热连轧机，技术水平与国际上有很大的差距。改革开放之后由宝钢引进2050热连轧机为契机开始了初期以引进为主的现代化热连轧机的建设1。当时德国开发的最新热连轧装备和工艺技术例如热连轧加热炉燃烧控制技术、厚度控制技术（AGC）、板形控制技术（CVC）、立辊控宽和调宽技术（AWC和短行程控制）、连轧张力控制技术、卷取控制技术（AJC）、加速冷却技术（ACC）等工艺控制技术以及全套的计算机控制系统经过消化和吸收逐步为科技人员所掌握，使中国轧钢工作者接触到世界轧钢技术的前沿。随后宝钢的1580和鞍钢的1780引进了日本三菱的热轧工艺技术和装备。一些具有特色的技术例如PC轧机、调宽压力机、自由程序轧制技术、在线磨辊技术等开始为我所用，从另一个角度武装了热轧带钢行业，推动了中国轧制技术的进步。在引进的过程中通过技术谈判、合作设计、合作制造和大量的应用实践轧钢工作者消化、吸收了引进技术逐步掌握了热连轧的核心技术开始了自主集成创新的历程。2000年鞍钢通过原1700热连轧机的技术改造率先开发了中厚板坯的短流程生产技术实现了中国热连轧机的第一次自主集成2。接着又在2005年建设了新的2150ASP热连轧机并转让到济钢建设ASP1700热连轧机3。此后设计院、高校、研究单位、重机厂紧密合作又在多条热连轧线上实现自主集成和创新建设了新疆八一1700、天铁1780、莱钢1500、日照2150、宁波1780等多套热连轧机及全套自动控制系统实现了中国在热连轧机技术集成上的跨越式发展。在引进、建设和改造热轧带钢轧机的过程中广大轧制工作者自主开发了VCL轧辊板形控制技术、UFC+ACC控制冷却系统、氧化铁皮控制技术、集约化生产技术等创新性技术利用传统流程开发了X70、X80管线钢、细晶高强钢等一批具有国际水平的先进钢铁材料。世纪之交中国又结合当时国际上短流程技术的发展趋势引进了一批紧凑流程热连轧生产线包括CSP和FTSR总计11套4。在引进的基础上进行了技术创新研究了短流程生产钢材的力学性能特征、强化机制、析出物特征等重要基础理论问题开发了具有中国特色的短流程生产线产品生产技术例如高强集装箱用钢、微合金化高强钢、双相钢、冷轧基料、电工钢等特色产品为国际上薄板坯连铸连轧技术的发展做出了重大贡献。据不完全统计截至2008年底已经建设热连轧机57套总生产能力超过1168亿t中国已经跻身于热连轧技术最先进的国家5 。1.2 热轧带钢生产工艺1.2.1 热轧带钢的应用性热轧带钢是重要的钢材品种对整个钢铁行业的技术进步和经济效益有着重要的影响。发达国家热轧带钢产量占钢材的65%72%以上并在国际市场居于领先地位。但是目前我国板带生产与利用在资源配置方面还有许多不甚合理之处在这种情况下应充分发挥窄带钢小而全、成本低、品种多的特点通过技术改造合理调整产品结构提高产品质量开拓带钢产品应用新领域 6。以下是常见热轧带钢的主要用途和常用标准1、热轧普通带钢（1）热轧普通碳素结构带钢（GB3524-83） 热轧普碳带钢采用普通碳素结构钢作材质经热轧制成厚度1.80-6.00mm宽度50-1200mm的带钢。 主要用途 主要用作冷轧坯料、冷弯型钢的坯料、焊接钢管坯和自行车、小五金制品的制造。 材质的牌号与化学成分、力学性能 符合GB700-79（88）的规定。 （2）自行车用热轧宽带钢（GB3645-89） 自行车用热轧宽带钢以碳素钢和低合金钢作材质经热轧制成厚度1.8-8.0mm带钢带钢宽度可达1300mm。 主要用途 专用于自行车制造用料。 带钢（板）规格尺寸 带钢厚度1.8-6.0mm钢板厚度7.0、8.0mm。 带钢（板）宽度：沸腾钢1300mm（a=2.0-6.0）。 镇静钢1250mm（a3.0）。 1300mm（a3.0）。 钢板长度：钢卷内径760mm，钢板4-6m。 （3）自行车用热轧带钢（GB3647-89） 主要用途 自行车用热轧带钢专用于制造自行车管及链条等也可作冷轧坯料及焊管坯料。 带钢规格尺寸 自行车用热轧带钢一般带钢厚度1.8-8.0mm，宽度60-250mm。 （4）压力容器用热轧带钢（GB5681-85） 主要用途 用于制造低压力容器。 带钢规格尺寸与生产单位 压力容器用热轧带钢一般带钢厚度4mm，宽度为80mm，倍尺长度不小于70m。二、热轧优质带钢（1）热轧优质碳素结构钢带钢（GB8749-88） 主要用途 作为冷轧带钢的坯料也可用于制造自行车、缝纫机零件及五金制造。 材质的牌号与化学性能 符合GB699（优质碳素结构钢技术条件）的规定。 带钢规格尺寸与生产单位 带钢厚度2.50-5.00mm（级差0.25），宽度100-250mm。 （2）热轧不锈钢带钢（GB4230-84） 按组织特征分为奥氏体型、奥氏体一铁素体型、铁素体型、马氏体型和沉淀硬化型五类。 材质的牌号与化学成分、力学性能 符合GB1220-84的规定参阅（热轧不锈钢厚钢板）部分。 带钢规格尺寸与生产单位 带钢厚度4-8.0mm，宽度30-120mm；长途除成卷供应外有2-10m直条。 （3）手表用热、冷轧不锈钢带钢（GB5215-85） 手表用不锈带钢即手表用不锈钢扁钢、分热轧、冷轧两种。生产过程中有增加某些牌号的含硫量和加入易切削元素铜、钙等可提高切削速度也可保证手表有高的加工精度、表面光亮、美观等。此外需经固溶处理使具有单一奥氏体组织制造表壳可具有防磁特性。 主要用途 用于制造手表壳等。力学性能 经固溶处理的扁钢其硬度值为HB140-200。 带钢规格尺寸 带钢厚度6-9mm（热轧）；4-6mm（冷轧）；宽度60-85mm（热轧）；30-60mm（冷轧）。 （4）热轧高电阻电热合金带（GB1234-85） 热轧高电阻电热合金带俗称镍铬合金带。 主要用途 用于制造电炉、民用电器的发热元件和电阻件。 材质的牌号与化学成分 热轧高电阻电热合金带钢所采用材质牌号为CR20Ni80、Cr15Ni60、1Cr13Al14、0Cr25Al5、1Cr25Al9和9Cr18等其化学成分符合GB1234-85的规定。 合金带的规格尺寸与生产单位 带钢厚度2-6mm；宽度20-100mm；长度5m或重量为8kg。1.2.2 热轧带钢的发展趋势及特点（1） 轧钢工艺发展趋势及其特点带钢热连轧机的紧凑化布置带钢热连轧机主要有全连续式、半连续式、3/4连续式三种布置形式它们的区别集中在粗轧区。全连续式带钢热连轧机的主要特点是轧机均为不可逆轧机带钢在粗轧区轧制时每架轧机只按板坯的前进方向轧制一道并且不形成连轧；半连续式带钢热连轧机的主要持点是至少有一架可逆式轧制带钢在粗轧区内采用可逆式轧制进行多道次压下在粗轧机组不形成连轧；3/4连续式带钢热连轧机的主要特点是带钢在粗轧区部分轧机采用可逆式轧制而在最后的两架粗轧机内形成连轧。全连续式带钢热连轧机自动化程度高、产量高但设备多、投资大轧制流程长，因此轧件热量损失过多不利于保温、抢温轧制。特别是在生产过程中由于每架轧机只轧一道次使得粗轧机大部分时间处于闲置状态因此设备利用率过低。为此广泛采用半连续及3/4连续式带钢热连轧机，节约设备投资提高粗轧机组的利用率并缩短轧线长度减少轧件的热量损失。近年来由于粗轧机控制水平的提高和轧机结构的改进，轧机牌坊强度增大轧制速度也相对提高，粗轧机单机架生产能力增大轧机产量已不受粗轧机产量的制约因此半连续式粗轧机发展较快。但由于可逆式轧机操作维修复杂能耗大，所以对于年产300万t以上规模的带钢厂3/4连续式带钢热连轧机成为主流。AWC立辊短行程控制板坯在粗轧机组中要经过立辊和水平辊交替轧制，通过立辊的侧压实现宽度控制但是与轧件中部相比头尾因没有外端的限制作用，在立轧道次将出现头尾失宽。若不对头尾的失宽现象进行有效的控制则会对宽度精度和成材率产生不利影响。有AWC（宽度自动控制）功能的重型立辊轧机是为了适应连铸和有利热轧带钢板坯热装的发展而产生的现代轧机。这类立辊轧机结构先进，主传动电机功率大、侧压能力大和在轧制过程中对带坯进行调宽、控宽及头尾形状控制不仅可以减少连铸板坯的宽度规格而且有利于实现热轧带钢板坯的热装提高带坯宽度精度和减少切损。按控制方式不同AWC分为：轧制力反馈控制（RFAWC）、前馈控制（FFAWC）和短行程控制（SSAWC）。中间坯保温技术和边部感应加热技术粗轧机出口带坯长度可达8090m进精轧机轧制过程中为了减少输送辊道上的温度降以节约能耗，近年来很多工厂还采用在输送辊道上安置绝热保温罩或补偿加热炉（器）。保温罩内表面附一层吸热温升快、热反射率高的特殊合金层有效地提高了进入精轧的中间坯温度从而可降低加热炉出坯温度提高成材率节约燃耗。还可提高板带末端温度、减少带钢头尾温差使板带温度更加均匀可轧出更宽更薄重量更大及精度性能质量更高的板卷。带坯在轧制过程中边部由于散热较快其温降大于中部温降温差大约为100。边部温差大在带钢横截面上晶粒组织不均匀性能差异大同时还将造成轧制中边部裂纹和对轧辊严重的不均匀磨损。因此在精轧机组前对带坯边部进行加热将温度补偿到与中部温度一致。一般采用电磁感应加热器可使带坯边部温度提高3050使带钢横向温度更加均匀从而减少带钢边部裂纹以适应轧制薄规格产品和硅钢、不锈钢、高碳钢等特殊品种的钢。组织性能控制与铁素体区轧制新技术热轧板带钢的内在质量除了受材料本身化学成分的影响之外很大程度上取决于轧制过程中的变形制度和冷却制度。通过控制变形量的分配、终轧温度、卷取温度、冷却速度可以控制产品的晶粒度、析出、相变、微结构形态等组织结构特征和屈服强度、抗拉强度、伸长率、断面收缩率、韧性等力学性能参数。热轧带钢中最有效的组织性能控制手段是通过控制轧件在层流冷却区的冷却过程来控制卷取温度。铁素体区轧制工艺又称为温轧（Warm Rolling），最初开始于20世纪80年代后期。其初始的设计思想是简化工艺、节约能源为主要目的，力图以传统的连铸坯为原料通过铁素体区轧制生产一种可直接使用或供随后冷轧生产的价格便宜、质软、非失效的热轧板。由于IF钢的转变温度较高很难保证IF钢在奥氏体区终轧，相反容易实现铁素体区轧制，所以铁素体区轧制工艺随着IF钢的发展应运而生。IF钢铁素体区轧制工艺与传统的IF钢生产工艺区别在于传统的IF钢热轧生产中粗轧和精轧温度均在A3以上，即在奥氏体区轧制而铁素体区轧制时精轧在A3以下即在铁素体区轧制。铁素体区轧制是在A3温度以下轧制由于温度低可降低加热温度，这样不仅可以节约燃料开发加热炉的潜在生产力，从而提高效益还可以大幅度降低由此产生的氧化铁皮损耗且氧化铁皮量大大减少不仅提高了成材率和带钢的表面质量还使冷轧前酸洗效率提高。由于采用较低的轧制温度，首先表现为轧件表面质量的提高其次铁素体区带钢的内部应力较低可有效地提高带钢的平直度。因此铁素体区热轧对产品质量是有利的。通过降低精轧机机组的轧制温度能有效地减少轧辊磨损、增加有效工作时间提高生产率。采用铁素体区热轧工艺通过铁素体区热轧生成的111织构能够遗传到冷轧过程并在冷轧过程中得到加强因此铁素体轧制工艺可以以较小的冷轧压下率得到传统工艺在较大压下率情况下得到的相或更强的111织构保证冷轧板的深冲性能。IF钢在铁素体区热轧时若能采取合理的控制轧制、控制冷却制度和较好的润滑条件产品经退火或高温卷取酸洗后可作为成品直接使用并使IF钢的r值达到接近3的超级深冲钢从而免去了冷轧工艺使产品成本大大降低。自由程序轧制技术轧制程序是决定板坯轧制顺序的基准。它对产品的质量、轧制能耗、成本和成材率都有直接影响。传统的轧制程序不仅不适应于连铸热装、连铸直接轧制等技术，限制了生产计划安排和轧机能力提高而且也不利于板带表面质量和尺寸精度的提高。在传统的热轧带钢生产中，每次换辊后轧辊为冷态没有热凸度，为了维持正常生产所需要的凸度必须按一定的规程组织。轧钢生产产品的宽度轧制顺序应首先安排宽度较窄的“烫辊材”使轧辊生成较为稳定的热凸度，然后按照一定的步长逐渐增加宽度，达到最大可轧宽度。在稳定生产一段时间后轧辊开始在最大宽度上的磨损增加，又需逐渐地减小宽度直到轧到最小宽度后轧辊报废。除了宽度方面的限制之外轧件的厚度和硬度（指不同钢种变形抗力的差别）的跳跃也不能太大。这种安排轧制计划的方式与钢材买方市场的现实相矛盾，目前在世界范围内钢材生产能力已过剩轧钢厂只能按照用户的需求安排轧制计划而不能拘泥于已有形式。另一方面以大幅度节能为目标开发出的连铸连轧直接轧制技术也需要突破传统轧制计划的限制开发应用自由程序轧制技术（Schedule Free Rolling）迫在眉睫。随着轧制技术的不断发展特别是热轧工艺润滑、在线辊型检测、在线磨辊、高精度板形控制（工作辊横移、交叉等）、定宽压力机和高精度宽度控制以及耐磨性能优良的新材质轧辊等技术的相继开发与应用，保证了轧辊磨损、板厚、板形控制等技术问题，使得有可能突破传统轧制计划的限制实现自由程序轧制技术。但在具体应用方面还不够完善其经验还不够成熟，有待于人们进一步研究相信在不久的将来真正意义的自由程序轧制技术会得以实现。（2） 热轧设备新技术及其特点 板坯定宽压力机板坯定宽压力机主要用途是减少连铸机生产所需板坯宽度的数量。当调宽较小时可由立辊轧机轧制。当调宽范围较大时立轧将使轧件出现失稳诱发板边横断面形状不规则。因此近年来采用了板坯定尺轧机 （侧压调宽）新工艺。调宽压力机安装在立辊除鳞机的上游并在板坯沿轧制方向运动时减小板坯的宽度。压缩减宽是通过挤压调宽机（Squeezing Presses）或调宽压力机（Sizing Presses）实现的一般通过压缩工具在与工件平面平行的平面上往复运动完成。这种运动消除了在起停式调宽压力机调宽过程中可能出现的表面缺陷。调宽压力机安装在立辊除鳞机的上游并在板坯沿轧制方向运动时减小板坯的宽度。每道次的最大减宽量为350mm，最大压力为27MN，往返频率每分钟3550行程板坯步进速度20m/min。这种连续式调宽压力机的主要持点是板坯的进给速度恒定与板坯的减宽无关。压力机首先对板坯的头部进行压缩；然后当减宽量小时压力机沿整个板坯的长度方向进行压缩；当减宽量大时在完成定尺循环之前压力机首先对板坯的尾部进行压缩；然后再对板坯余下部分进行压缩以便得到良好的板坯头尾形状。热卷箱技术热卷箱安装于粗轧机的延伸辊道和切头飞剪之间将粗轧机轧制成的中间带坯卷成热钢卷然后通过其中的开卷机构将热钢卷的头部（粗轧机最后道次的尾部）引入夹送辊进行压平矫直并使带坯的头部能顺利地通过切头飞剪和精轧前除鳞箱后送入到精轧机组。在粗轧输出辊道后增设热卷箱对于降低工程投资、减小中间坯头尾温差、节约轧制能耗以及改善产品力学性能起重要作用。其主要优点为：（1）粗轧后在入精轧机之前进行热卷取以保存热量减少温度降保温可达90以上。（2）首尾倒置开卷以尾为头喂入轧机均匀板带的头尾温度可以不用升速轧制而大大提高厚度精度。（3）起储料作用这样可增大卷重提高产量。（4）可延长事故处理时间从而可减少废品及铁皮损失提高成材率。（5）可使中间辊道缩短约3040节省厂房和基建投资。板形、板厚控制的高精度轧机板带材的几何尺寸精度包括纵向厚差、横向厚差和板形（平直度）三大质量指标。板厚控制和板形控制是板带轧制领域里的两大关键技术。对于纵向厚差的控制由于理论及技术上相对简单因而首先得到发展。目前采用计算机AGC系统、IGC系统以及最新的基于激光测速的物流自动厚度控制（Mass Flow AGC）系统等控制方式其响应频率达1520 Hz，压下速度达45mm/s，加速度达500mm/s2。因此AGC发展很快已成功地解决了纵向厚差的控制问题基本上已能满足用户的要求。现代热轧精轧机采用全液压压下装置和AGC系统液压缸行程为110120mm。目前HAGC系统厚度控制数学模型不断完善控制精度不断提高。板凸度和板形控制的实质是通过改变轧辊辊缝形状，控制轧机出口带材厚度的横向分布以及张应力的横向分布。因此凡是能够改变轧辊弹性变形和轧辊凸度的方法都可以用来作为改善板形的手段。人们基于这种思想做了大量的工作目前已经出现了各式各样的板形控制方式如液压弯辊、轧辊横移、轧辊交叉、特殊辊型轧辊、柔性边部轧辊、冷却液分段冷却及辊型优化设计等。我国现有及改造的热带轧机采用的板形控制方式有3种：一是HC轧机中间辊轴向移动（HCM）和工作辊弯辊的轴向移动（HCW）装置；二是连续可变凸度控制轧辊（CVC）；三是轧辊成对交叉轧机（PC）。CVC和PC轧机是20世纪80年BANNED发研制的板形控制轧机轧机凸度控制能力均可达到1000m或稍大是当代先进的板形控制技术用于轧制薄规格、低凸度宽带钢产品。各种轧机有各自的特点PC、CVC在热轧机上应用的很多而HC轧机在冷轧上应用的则较多。1.3本课题的来源近几年来我国集中建设了一大批宽带钢热轧机数量之多建设速度之快不仅在我国在全世界也是空前的。然而我们还要看到：我国钢铁工业近年来产量然增长较快但高附加值产品的数量和质量较低。我国一般热轧带钢产品厚度下限是1.8mm，但实际上只生产很少厚度小于2.0mm的热轧带钢，即使窄带钢产品厚度一般也大于2.5mm。因此相当一部分希望使用厚度小于2mm带钢作原料的用户只得使用冷轧带钢。如果能开发薄规格的热轧带钢，则可代替相当一部分的冷轧带钢使用，使生产成本大为降低。与此同时我国宽带钢热连轧技术和装备能力水平也取得巨大发展其特点：一是投资规模前所未有实现的投资延伸到从铁水预处理、钢水精炼到连铸从钢铁冶金、压力加工到精整和配送的投入。二是技术和规模上水平不仅引进了多套当代国际最先进的机组，而且建设了多条自主集成技术、自行设计和制造的轧制线。三是热轧宽带钢产品大纲普遍涵盖了建材、汽车、家电、机械、化工和管道输送等用途包括低合金、高强度、薄规格、深冲板 板形和厚度尺寸公差及表面质量俱佳的高端产品。基于这些现状以及实习期间对现场的了解，在崔岩老师给的题目中我选择了年产280万吨1810热轧带钢车间设计。1.4本文主要内容本文中详细地介绍了热轧带钢车间设计的原料的选择、生产工艺的制定、典型产品工艺计算、主要设备和辅助设备的选择等一系列过程。按照要求计算了轧制力轧制力矩电机功率等问题，且对轧机进行了校核并且设计了，凸度挠度以及年产量等问题。1.5 本章小结本章主要分析了热轧带钢的国内外生产的现状，总结了国内外带钢生产的工艺及设备的现状，及今后的发展前景，最后对本课题的来源以及本文主要内容进行了介绍。- 17 -第2章 建厂依据及产品大纲第2章 建厂依据及产品大纲2.1建厂依据2.1.1可行性研究热轧带钢不仅作为产品广泛用于汽车、电机、化工、造船等工业部门同时也作为半成品给冷轧、焊管、冷弯型钢生产提供坯料。目前大规模高效率生产的热轧带钢主要是在带钢热连轧机上进行。采用连轧方法（即在连轧机上）热轧带钢具有生产效率高、金属耗费少、产品质量好生产过程连续自动化程度高等特点是现有带钢生产方法中最先进应用最广泛的方法6。且中国正处于经济发展时期钢铁消费良好。近几年来我国建筑、机械、汽车、造船、石化、电力、煤炭、交通、铁道、环保、轻工、家电、小五金等行业迅猛发展对带钢的消费都保持着非常大的增长需求。随着我国国民经济的快速发展城市化步伐的加快以及汽车产业的推动钢材需求日益增长。在工业发达国家中热轧带钢已占板带钢总产量的80%左右占钢材总产量的50%以上因而在现代轧钢生产中占有统治地位。在这种形式下由于热轧带钢产品用途广泛国内已相继建设了上百条热轧带钢生产线以适应市场需求。随着企业的发展对钢铁产品生产集约化。节能减排和调整产品结构的需求日益增加有必要对以往传统的生产工艺进行优化这既是热轧带钢产品继续不断发展提高生命力的需求又能够满足市场对高品质高附加值低成本低能耗热轧带钢产品的需求。2.1.2 地理与资源（1）地理优势京山、京秦、大秦三条国铁干线横贯东西唐遵、卑水、汉南、滦港四条国铁支线南北相连；京沈、唐津、唐港钢塑公路连成网络为港口陆域运输提供了可靠保障。依托曹妃甸天然深水港址的自然条件辅以既有的港口、铁路、高速公路网络可构成投资节省、运输便捷、成本最低的综合交通运输体系。（2）资源优势唐山具有丰富的资源优势煤炭：煤炭保有量62.5亿吨是国内焦煤的主要产区主要赋存在四个煤构造盆地石炭二迭系地层中即开平构造盆地、荆各庄构造盆地、车轴山构造盆地、蓟玉构造盆地。其中以开平含煤构造盆地最大。室友及天然气：现已发现5个石油气田含油层系较多的事冀东油田石油地质的特征之一。2007年新探明储量10亿吨大油田。已发现的油气资源不仅有常规油而且有凝析油、稠油和天然气。水能：唐山市水能资源主要集中在北部山区和半山区的大中河流上由于水量丰富河床落差大地形条件优越水资源丰沛。经估算全市共有水量理论蕴藏量70.3万千瓦陡河0.15千瓦引滦入还、引还入陡2.07万千瓦。铁矿：遵化和迁安有丰富的铁矿并且唐山临海便于购买澳矿运输。且中国正处于经济发展时期钢铁消费好该车间年产量280万吨销售不是问题。还可通过曹妃甸经过便利的海上运输实现出口。2.2 产品大纲2.2.1 产品大纲的编制原则（1）满足国民经济的特别需要根据市场信息解决某些短缺产品的供应和优先保证国民经济总要部门对钢材带的需要。（2）考虑各类的产品的平衡尤其是地区之间的平衡。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、要防止不顾轧机特点和条件一哄而上、一哄而下的倾向。（3）考虑轧机生产能力的充分利用和建厂地区产品的合理分工。（4）考虑建厂地区资源的供应条件物资和材料的运输的情况7。2.2.2产品大纲本设计综合考虑以上各点制定产品大纲表2-1、2-2所示8。2.2.3 产品规格（1）原料规格选择 本设计根据年产量以及经济角度考虑选择连铸坯最终确定原料规格为： 板坯厚度：200mm ； 板坯宽度：9001600mm ； 板坯长度：10m。（2）产品规格 厚度：1.518mm ； 宽度：9001600mm ； 钢卷内径：762mm ； 钢卷外径：12002020mm ； 最大卷重：max24.96t ； 年产量：280万吨 。表2-1按钢种分配的热轧板带的产品序号钢种代表钢号年产量/wt比例1普通碳素结构钢Q235Q27510035.7%2优质碳素结构钢0808AL12042.9%3低合金钢Q345B6021.4%4合计200100%表2-2 按产品分配的热轧板带宽 度 （mm）合 计（wt）比 例9001000100012001200140014001600厚度/mm1.539121594516%382335373012545%81313182096022%1318121513105017%合 计/t57808558280比 例20.4%28.6%30.4%20.7%100%100%2.5本章小结本章根据产品大纲的编制原则制定了按钢种分配的热轧板带的产品比例和按产品分配的热轧板带产品的比例，并且根据年产量以及实际经验的确定了坯料的选择和产品的规格。第3章 生产工艺流程的制定第3章 生产工艺流程制定3.1 制定生产工艺流程的主要依据所谓生产工艺流程就是把产品的生产工序按次序排列起来。正确制定工艺过程是轧钢车间工艺设计的重要内容。制定轧钢生产工艺过程的首要目的是为了获得质量符合要求的产品，其次要在保证质量的基础上追求轧机的高产量并能做到降低各种原料、材料消耗降低产品成本。因此正确制定产品工艺过程对于工艺过程合理化对于充分发挥轧机作用具有重要意义。连铸坯板坯库除鳞粗轧切头除鳞横切厚板横切中板横切薄板热钢卷运输称重喷印表面检查打捆卷取层流冷却精轧纵切带钢送冷轧平整、分卷称重加热热钢卷库图3.1 本车间生产工艺流程图根据已制定的生产方案在充分完成产品产量质量要求的前提条件下用最大可能的低消耗、最少的设备、最小的车间面积、最低的劳动成本并有利于产品的质量的提高和发展有较好的劳动条件最好的经济效益具体的原则包括：产品的技术条件生产规模大小产品成本和工人的劳动条件。热轧板带生