年产280万吨1780热轧带钢车间设计.docx

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年产280万吨1780热轧带钢车间设计

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年产280万吨1780热轧带钢车间设计

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HEBEIUNITEDUNIVERSITY

毕业设计说明书

GRADUATEDESIGN

设计题目：

年产280万吨1780热轧带钢车间设计

学生姓名：

***

专业班级：

09成型1班

学院：

冶金与能源学院

指导教师：

杨海丽教授

2013年05月28日

摘要

板带材生产的技术水平不仅是冶金工业生产发展水平的重要标志，也反映了一个国家工业与科学技术发展的水平。

建设现代化的热轧宽带钢轧机要满足现代工业对热轧板品种质量的要求。

而最终产品的质量首先取决于连铸胚的质量，其次取决于轧钢工艺的设计，如轧机的刚度、轧机的布置形式等等。

所以工艺设计是否合理不仅关系到产量，还关系到最终产品的质量。

基于以上考虑，本次设计结合本钢1700mm、唐钢1700mm、莱钢1500mm、宝钢1580mm、鞍钢1780mm、梅钢1422mm热轧生产线设计了280万吨1780mm常规热连轧生产线，在此设计中详细的介绍了加热、粗轧、热卷取、精轧、冷却、卷取等一系列过程。

其中精轧机选取7架大断面牌坊和高吨位轧制力轧机，采用工作辊正弯辊（WRB）技术、CVC轧机和厚度自动控制（AGC）等技术来控制板型和提高厚度精度。

另外为提高轧件温度，减少头尾温差，节约轧制能耗，降低工程投资，在精轧前采用保温罩。

设计中涉及的技术参数大部分取自现场的经验数值，用到的部分公式也是用来自于实际的经验公式。

关键词常规热连轧；保温罩；层流冷却；液压AGC系统

Abstract

Thelevelofhotstripproductiontechniqueisnotonlyanimportantmarkingofthemetallurgyindustryproducedevelopment,butalsoreflectthelevelofthenationalindustryandsciencetechnique.Toconstructamodernhotwiderollingmillweshouldmeetthequalityrequestofmodernindustrytohotstripspecies.Thequalityofthefinalproductfirstlyreliesonthequalityofcontinuouscastingslab.whatismore,itdependsonthedesignoftherolling,forexamplethearrangementandthestiffnessofthemill.Sowetherthedesignisreasonableisnotonlyrelatetothequantitybutalsorelatetothequality.

Basedontheabovepremise,thisdesigncombineTangsteel1450,Bensteel1700,Baosteel1580andAnsteel1780hotrollingproductionlinetodesign2.8milliontontraditionalhotcontinuousrollingworkshop.Inthispaperitintroducedtheheatfurnace,theroughrollingindetail,theheatbox,thefinishrolling,thelaminarcooling,thecurlandsoon.Amongthem,Thefinishingmillstillselectedthebigcrosssectionmemorialarchandthehightonnagerollingstand,andchoseCVCmill,workrollbendtechniqueandautomaticgaugecontroltocontrolstripshapeandthickness.Moreover,inordertoraisethetemperatureofrollingmetalandreducethedifferencetemperaturebetweenthetailandtheheadofrollingmetal,Iestablishahotcurlboxbetweentheroughrollingandthefinishingrolling.Thecoefficientinthisdesignandpartsofformulascomefromactualexperience.

Keywordsconventionalcontinuousrolling,heatbox,laminarcooling,automaticgaugecontrol

目录TOC\o"1-3"\h\z\u

HYPERLINK\l_Toc31700摘要PAGEREF_Toc31700I

HYPERLINK\l_Toc1773AbstractPAGEREF_Toc1773II

HYPERLINK\l_Toc4999第1章绪论PAGEREF_Toc49991

HYPERLINK\l_Toc277071.1热轧板带钢的发展历史PAGEREF_Toc277071

HYPERLINK\l_Toc35881.1.1热轧板带钢的发展史PAGEREF_Toc35881

HYPERLINK\l_Toc283261.1.2我国热轧板带钢生产的发展史PAGEREF_Toc283261

HYPERLINK\l_Toc239981.2热轧轧技术的发展现状及趋势PAGEREF_Toc239982

HYPERLINK\l_Toc298721.2.1热轧板带钢的发展现状PAGEREF_Toc298722

HYPERLINK\l_Toc321521.2.2热轧板带钢的生产工艺及特点PAGEREF_Toc321523

HYPERLINK\l_Toc190351.2.3热轧板带钢的发展趋势PAGEREF_Toc190354

HYPERLINK\l_Toc31633第2章建厂依据及产品大纲PAGEREF_Toc316335

HYPERLINK\l_Toc306242.1建厂依据PAGEREF_Toc306245

HYPERLINK\l_Toc45592.1.1可行性研究PAGEREF_Toc45595

HYPERLINK\l_Toc81522.1.2地理与资源PAGEREF_Toc81525

HYPERLINK\l_Toc22852.2产品大纲PAGEREF_Toc22856

HYPERLINK\l_Toc228652.2.1坯料PAGEREF_Toc228656

HYPERLINK\l_Toc137442.2.2产品规格PAGEREF_Toc137447

HYPERLINK\l_Toc98872.2.3钢种方案PAGEREF_Toc98877

HYPERLINK\l_Toc13726第3章车间布置及主要设备的选择PAGEREF_Toc137269

HYPERLINK\l_Toc182853.1车间布置及设备选用的原则PAGEREF_Toc182859

HYPERLINK\l_Toc268863.2主要设备的选择PAGEREF_Toc268869

HYPERLINK\l_Toc12423.2.1除鳞设备PAGEREF_Toc12429

HYPERLINK\l_Toc241793.2.2板坯宽度测压设备PAGEREF_Toc2417910

HYPERLINK\l_Toc321583.2.3轧制总道次的确定PAGEREF_Toc3215814

HYPERLINK\l_Toc170663.2.4粗轧机PAGEREF_Toc1706614

HYPERLINK\l_Toc226753.2.5保温装置PAGEREF_Toc2267517

HYPERLINK\l_Toc167973.2.6精轧机PAGEREF_Toc1679719

HYPERLINK\l_Toc144263.2.7压下装置PAGEREF_Toc1442623

HYPERLINK\l_Toc266243.2.8活套装置PAGEREF_Toc2662424

HYPERLINK\l_Toc248713.2.9卷取装置PAGEREF_Toc2487125

HYPERLINK\l_Toc21081第4章典型产品压下规程设计PAGEREF_Toc2108127

HYPERLINK\l_Toc189454.1概述PAGEREF_Toc1894527

HYPERLINK\l_Toc76204.2各道次出口厚度及压下量的确定PAGEREF_Toc762028

HYPERLINK\l_Toc238004.2.1粗轧机的压下量分配原则PAGEREF_Toc2380028

HYPERLINK\l_Toc286234.2.2精轧机的压下量分配原则PAGEREF_Toc2862328

HYPERLINK\l_Toc15734.2.3分配各道次压下PAGEREF_Toc157329

HYPERLINK\l_Toc220234.3轧机咬入的校核PAGEREF_Toc2202329

HYPERLINK\l_Toc285154.4确定轧制速度制度PAGEREF_Toc2851530

HYPERLINK\l_Toc8254.4.1粗轧机速度制度PAGEREF_Toc82530

HYPERLINK\l_Toc305044.4.2精轧机速度制度PAGEREF_Toc3050431

HYPERLINK\l_Toc244364.4.3加减速度的选择PAGEREF_Toc2443632

HYPERLINK\l_Toc89464.5确定轧制温度制度PAGEREF_Toc894633

HYPERLINK\l_Toc187594.5.1粗轧各道次温度确定PAGEREF_Toc1875933

HYPERLINK\l_Toc46214.5.2精轧各道次温度确定PAGEREF_Toc462134

HYPERLINK\l_Toc66164.6力能参数的计算PAGEREF_Toc661634

HYPERLINK\l_Toc235064.6.1轧制力的计算和空载辊缝的设定PAGEREF_Toc2350634

HYPERLINK\l_Toc191384.6.2轧制力矩的计算PAGEREF_Toc1913837

HYPERLINK\l_Toc236884.6.3附加摩擦力矩的计算PAGEREF_Toc2368839

HYPERLINK\l_Toc214744.6.4空转力矩的计算PAGEREF_Toc2147441

HYPERLINK\l_Toc201034.6.5动力矩的计算PAGEREF_Toc2010343

HYPERLINK\l_Toc185454.7板形控制技术PAGEREF_Toc1854544

HYPERLINK\l_Toc146794.8层流冷却对温度的控制及大致的冷却速率的确定PAGEREF_Toc1467945

HYPERLINK\l_Toc13863第5章轧辊强度和主电机能力的校核PAGEREF_Toc1386347

HYPERLINK\l_Toc201905.1轧辊强度的校核PAGEREF_Toc2019047

HYPERLINK\l_Toc77375.1.1支撑辊的校核PAGEREF_Toc773747

HYPERLINK\l_Toc201815.1.2工作辊的校核PAGEREF_Toc2018149

HYPERLINK\l_Toc244245.1.3工作辊与支撑辊间的接触应力PAGEREF_Toc2442451

HYPERLINK\l_Toc28515.2主电机能力的校核PAGEREF_Toc285154

HYPERLINK\l_Toc249675.2.1轧制过程中静负荷图的制定PAGEREF_Toc2496754

HYPERLINK\l_Toc153095.2.2主电机的校核PAGEREF_Toc1530956

HYPERLINK\l_Toc5656第6章年产量的计算及轧制图表PAGEREF_Toc565659

HYPERLINK\l_Toc19416.1轧钢机年产量的计算PAGEREF_Toc194159

HYPERLINK\l_Toc161156.1.1轧钢机年产量的计算PAGEREF_Toc1611559

HYPERLINK\l_Toc37246.1.2轧钢机平均小时产量的计算PAGEREF_Toc372460

HYPERLINK\l_Toc130816.1.3轧钢车间年产量的计算PAGEREF_Toc1308161

HYPERLINK\l_Toc281836.2轧钢机工作图表的制定PAGEREF_Toc2818361

HYPERLINK\l_Toc233256.2.1轧制图表的基本形式及其特征PAGEREF_Toc2332562

HYPERLINK\l_Toc128586.2.2轧机工作图表的制定PAGEREF_Toc1285863

HYPERLINK\l_Toc10695第7章辅助设备的选择PAGEREF_Toc1069565

HYPERLINK\l_Toc15767.1加热炉的选择PAGEREF_Toc157666

HYPERLINK\l_Toc150677.1.1加热能力的确定PAGEREF_Toc1506767

HYPERLINK\l_Toc180267.1.2炉子数量的确定PAGEREF_Toc1802667

HYPERLINK\l_Toc207917.1.3炉子尺寸的确定PAGEREF_Toc2079168

HYPERLINK\l_Toc269017.2除磷装置的选择PAGEREF_Toc2690169

HYPERLINK\l_Toc303597.2.1除磷的必要性PAGEREF_Toc3035969

HYPERLINK\l_Toc53597.2.2各种除磷方式的比较PAGEREF_Toc535969

HYPERLINK\l_Toc211847.2.3本次设计除磷装置的选择PAGEREF_Toc2118470

HYPERLINK\l_Toc180297.3剪切设备的选择PAGEREF_Toc1802971

HYPERLINK\l_Toc156027.4带钢冷却装置PAGEREF_Toc1560272

HYPERLINK\l_Toc66417.5卷取设备的选择PAGEREF_Toc664174

HYPERLINK\l_Toc250197.6辊道的选择PAGEREF_Toc2501976

HYPERLINK\l_Toc196387.7活套支撑器PAGEREF_Toc1963879

HYPERLINK\l_Toc267977.7.1概述PAGEREF_Toc2679779

HYPERLINK\l_Toc210577.7.2活套支撑器的相关参数的计算PAGEREF_Toc2105780

HYPERLINK\l_Toc83287.8控制设备PAGEREF_Toc832881

HYPERLINK\l_Toc26547.8.1厚度控制技术PAGEREF_Toc265482

HYPERLINK\l_Toc117227.8.2板形控制PAGEREF_Toc1172283

HYPERLINK\l_Toc173867.8.3宽度控制PAGEREF_Toc1738684

HYPERLINK\l_Toc22226第8章轧钢车间平面布置及经济技术指标PAGEREF_Toc2222687

HYPERLINK\l_Toc232858.1轧钢车间平面布置PAGEREF_Toc2328587

HYPERLINK\l_Toc86868.1.1轧钢车间平面布置的原则PAGEREF_Toc868687

HYPERLINK\l_Toc299618.1.2金属流程线的确定PAGEREF_Toc2996188

HYPERLINK\l_Toc238278.2车间技术经济指标PAGEREF_Toc2382789

HYPERLINK\l_Toc134658.2.1各类材料消耗指标PAGEREF_Toc1346589

HYPERLINK\l_Toc92268.2.2综合技术经济指标PAGEREF_Toc922692

HYPERLINK\l_Toc17630第9章设计总结及优势介绍PAGEREF_Toc1763095

HYPERLINK\l_Toc24922参考文献PAGEREF_Toc2492299

HYPERLINK\l_Toc27057谢辞PAGEREF_Toc27057101

第1章绪论

1.1热轧板带钢的发展历史

1.1.1热轧板带钢的发展史

热轧板带钢轧机的发展已有70多年历史，汽车工业、建筑工业、交通运输业等的发展，使得热轧及冷轧薄钢板的需求量不断增加，从而促使热轧板带钢轧机的建设获得了迅速和稳定的发展。

从提高生产率和产品尺寸精度、节能技术、提高成材率和板形质量、节约建设投资、减少轧制线长度实现紧凑化轧机布置到热连轧机和连铸机的直接连接布置，热轧板带钢生产技术经历了不同的发展时期[1]。

1960年以前建设的热带钢轧机称第一代热带钢轧机。

这一时期热带钢轧机技术发展比较缓慢，其中最重要的技术进步是将厚度自动控制（AGC）技术应用于精轧机，从根本上改善了供给冷轧机的原料板带钢的厚度差。

20世纪六、七十年代是热轧板带钢轧机发展的重要时期。

同时连铸技术发展成熟，促使热连轧机从最初使用钢锭到使用连铸坯，从而大幅度提高产量并能够为冷轧机提供更大的钢卷。

热轧板带钢轧机的生产工艺过程是钢铁工业生产中自动化控制技术最发达的工序。

60年代后新建的热带钢轧机很快采用了轧制过程计算机控制，将热轧板带钢轧机的发展推向一个新的发展阶段，这一时期新建的轧机称为第二代热带钢轧机。

1969年至1974年在日本和欧洲新建的轧机称为第三代热带钢轧机。

20世纪80年代，板带钢生产更加注重产品质量，同时对于低凸度带材需求量不断增长，这使板带钢板形控制技术成为热轧板带钢轧制技术重要课题之一。

90年代，热轧板带钢在工艺方面有重大突破，1996年日本川崎钢铁公司成功开发无头连续轧制板带钢技术，解决了在常规热连轧机上生产厚度0.8~1.2mm超薄带钢一系列技术难题。

热连轧生产线的产品规格最薄达0.8mm，但实际生产中并不追求轧制最薄规格，因为薄规格生产的故障率高，辊耗大，吨钢酸洗成本高等。

待技术发展到故障率等降低后，才能经济地批量生产[2]。

1.1.2我国热轧板带钢生产的发展史

我国热连轧带钢的发展大致可以划分为三个阶段[3]：

第一阶段为初期发展阶段，以解决企业的有无为主要目的，这个时期热轧板带钢轧机建设职能依靠国家投入，建设水平和技术设备参差不齐。

1989年投产的宝钢2050mm轧机代表了当时国际先进水平，采用了一系列先进的热连轧生产技术，但这个时期投产的二手设备则是国外五、六十年代的设备，整体技术水平相对落后，虽然在安装过程中进行了局部改造，但整体技术水平提高有限。

1980年投产的本钢1700mm生产线和1992年投产的攀钢1450mm生产线均采用国产轧机，其轧机整体水平不高，产品与国际水平差距较大，但这几套轧机在满足国民经济建设需求的同时也培养出了一批技术人才。

20世纪90年代以后是第二阶段，这是全面提高技术水平，新技术、新设备的引进阶段。

各大企业均以引进国外先进技术为主，如1999年投产的鞍钢1780mm轧机，1996年投产的宝钢1580mm轧机。

这一阶段的轧机除常规轧机所采用的先进技术外，还采用了连铸机和轧制线直接连接的布置形式，此外PC板形控制系统，强力弯辊系统，在线磨辊技术，中间辊道保温技术，带坯边部感应加热技术，精轧全液压压下及AGC技术都得到了广泛应用。

珠钢1500mm薄板坯生产线、邯钢1900mm薄板坯生产线、包钢1750mm薄板坯生产线的引进，使我国拥有了新一代热连轧带钢生产技术。

近几年开始的第三阶段是以提高效益、调整产品结构，满足市场需求和提高企业竞争能力为主的发展阶段。

由于近些年国家经济的快速发展，对钢材需求量不断增加，各个企业或引进或采用国产技术，或建设传统连轧生产线，或建设薄板坯连铸连轧生产线，同时也对原有生产线进行全面的技术改造，使其达到现代化水平。

目前，我国热连轧生产已摆脱落后状态，并已处于世界先进水平行列[4]。