畢業(yè)設(shè)計(jì)年產(chǎn)420萬(wàn)噸熱軋帶鋼車間設(shè)計(jì)

1、<p>　　年產(chǎn)420萬(wàn)噸熱軋帶鋼車間設(shè)計(jì)</p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　本設(shè)計(jì)說(shuō)明書是參照鞍鋼1780熱軋帶鋼生產(chǎn)線設(shè)計(jì)的年產(chǎn)量為420萬(wàn)噸的熱軋帶鋼廠。典型產(chǎn)品為16MnR，產(chǎn)品厚度為2.5mm，寬度為1520mm。整個(gè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書包括緒論、正文和專題三部分。第一部分為緒論，介紹了熱軋帶鋼的發(fā)展?fàn)顩r以及整個(gè)設(shè)計(jì)所應(yīng)完成的內(nèi)容

2、。第二部分為正文（從第2章到第9章）正文說(shuō)明整個(gè)設(shè)計(jì)的總體方案，主要包括產(chǎn)品方案和生產(chǎn)方案的制定，金屬平衡和工藝流程的制定、生產(chǎn)設(shè)備的選擇、工藝參數(shù)計(jì)算、軋制力能參數(shù)校核。設(shè)計(jì)的第三部分為專題部分，簡(jiǎn)單介紹了關(guān)于高鐵重軌的性能特點(diǎn)和性能要求，熱處理的作用，熱處理方法的分類、各種方法的優(yōu)缺點(diǎn)，存在什么問(wèn)題，以及重軌熱處理技術(shù)的發(fā)展方向。另外，繪制了一張車間平面布置圖。整個(gè)設(shè)計(jì)理論聯(lián)系實(shí)際，設(shè)計(jì)了技術(shù)先進(jìn)，經(jīng)濟(jì)效益大的熱軋帶鋼生產(chǎn)線。<

3、;/p><p>　　關(guān)鍵詞：熱軋帶鋼；工藝設(shè)計(jì)；高鐵重軌；熱處理</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　This specification refers to anshan Steel’s 1780 strip line design for the production of hot rolling stri

4、p steel factory 420 million tons. Typical products for 16MnR, products for 2.5 mm thickness and width for 1520mm. The design manual includes three parts: introduction, text and topic .The first part is introduction, intr

5、oduces the development status of strip and whole design should complete content. The second part (from chapter 2 text to chapter 9) is the text. The body of the whole design o</p><p>　　Key words: hot rolling

6、 strip steel;high-speed railway rails; heat treatment </p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　1文獻(xiàn)綜述1</b></p><p>　　1.1 熱軋帶鋼發(fā)展歷史1</p><p>　　1.2 熱軋帶鋼的種

7、類及用途2</p><p>　　1.2.1熱軋普通帶鋼2</p><p>　　1.2.2熱軋優(yōu)質(zhì)帶鋼3</p><p>　　1.3 熱軋帶鋼生產(chǎn)工藝4</p><p>　　1.4 幾種新技術(shù)簡(jiǎn)介5</p><p>　　1.4.1 中間坯保溫技術(shù)和邊部感應(yīng)加熱技術(shù)5</p><p>　

8、　1.4.2 組織性能控制與鐵素體區(qū)軋制新技術(shù)6</p><p>　　1.4.3 自由程序軋制技術(shù)7</p><p>　　1.5熱軋帶鋼發(fā)展中孕育的問(wèn)題7</p><p>　　1.5.1 熱軋工藝潤(rùn)滑技術(shù)問(wèn)題7</p><p>　　1.5.2 熱軋過(guò)程中產(chǎn)生氧化鐵皮的問(wèn)題8</p><p><b>

9、　　1.6 小結(jié)8</b></p><p>　　2 產(chǎn)品方案與金屬平衡10</p><p>　　2.1產(chǎn)品方案的確定10</p><p>　　2.1.1 熱軋產(chǎn)品品種及產(chǎn)品鋼號(hào)標(biāo)準(zhǔn)10</p><p>　　2.1.2 產(chǎn)品品種規(guī)格及代表尺寸11</p><p>　　2.1.3 年計(jì)劃產(chǎn)量及所占比例

10、12</p><p>　　2.2金屬平衡13</p><p>　　2.3 原料的選擇14</p><p>　　2.3.1 原料種類及規(guī)格14</p><p>　　2.3.2 板坯技術(shù)條件14</p><p>　　2.3.3 年需坯數(shù)量15</p><p>　　3 軋制工藝過(guò)程及軋制制

11、度的制定17</p><p>　　3.1生產(chǎn)工藝流程17</p><p>　　3.1.1 典型產(chǎn)品生產(chǎn)工藝流程示意圖17</p><p>　　3.1.2 生產(chǎn)工藝流程簡(jiǎn)介18</p><p>　　3.2軋制制度的制定19</p><p>　　3.2.1 加熱制度19</p><p>

12、　　3.2.2 壓下制度21</p><p>　　3.2.3 速度制度24</p><p>　　3.2.4 溫度制度28</p><p>　　3.2.5 輥型制度30</p><p>　　3.2.6 厚度制度31</p><p>　　3.2.7 軋機(jī)工作圖表32</p><p>　　

13、4 設(shè)備參數(shù)的選擇34</p><p>　　4.1加熱區(qū)設(shè)備的選擇34</p><p>　　4.2粗軋區(qū)設(shè)備選擇35</p><p>　　4.2.1 板坯高壓水除鱗裝置35</p><p>　　4.2.2 粗軋機(jī)組35</p><p>　　4.2.3 粗軋機(jī)小立輥35</p><p>

14、;　　4.2.4 保溫罩36</p><p>　　4.3 精軋區(qū)設(shè)備選擇36</p><p>　　4.3.1 飛剪36</p><p>　　4.3.2 精軋除鱗箱37</p><p>　　4.3.3 精軋機(jī)組37</p><p>　　4.3.4 精軋區(qū)其他設(shè)備38</p><p>　

15、　4.4 冷卻裝置40</p><p>　　4.5 卷取區(qū)41</p><p>　　5 軋制力與軋制力矩計(jì)算42</p><p>　　5.1 軋制力計(jì)算42</p><p>　　5.1.1 計(jì)算公式42</p><p>　　5.1.2 軋制力計(jì)算結(jié)果43</p><p>　　5.2軋

16、制力矩的計(jì)算44</p><p>　　5.2.1軋制力矩計(jì)算公式44</p><p>　　5.2.2軋制力矩計(jì)算結(jié)果44</p><p>　　6 設(shè)備能力參數(shù)校核45</p><p>　　6.1 軋制力能參數(shù)45</p><p>　　6.2 軋輥強(qiáng)度校核45</p><p>　　6.

17、2.1 參數(shù)計(jì)算46</p><p>　　6.2.2 R1軋輥強(qiáng)度校核47</p><p>　　6.3 咬入角校核51</p><p>　　6.4 加熱爐能力校核51</p><p>　　6.5 電機(jī)功率校核52</p><p>　　7 軋機(jī)生產(chǎn)能力校核54</p><p>　　7

18、.1 年產(chǎn)量計(jì)算54</p><p>　　7.1.1 工作制度與工作時(shí)間54</p><p>　　7.1.2 軋機(jī)生產(chǎn)能力校核54</p><p>　　8 車間技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)57</p><p><b>　　8.1 概述57</b></p><p>　　8.2 車間各項(xiàng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)分析及制

19、定57</p><p>　　9 節(jié)能與環(huán)境保護(hù)62</p><p>　　9.1 綠化布置62</p><p>　　9.2 污染物處理62</p><p>　　9.2.1 水處理62</p><p>　　9.2.2 廢氣處理62</p><p>　　9.2.3 熱軋潤(rùn)滑油處理63&l

20、t;/p><p>　　9.3 噪聲處理63</p><p>　　9.4 廢棄物處理64</p><p>　　9.5 現(xiàn)場(chǎng)節(jié)能技術(shù)與措施64</p><p>　　高鐵重軌熱處理技術(shù)的發(fā)展65</p><p>　　1.高鐵重軌的性能特點(diǎn)和性能要求65</p><p>　　1.1 高鐵重軌的概

21、念65</p><p>　　1.2高鐵重軌的性能特點(diǎn)65</p><p>　　1.3高鐵重軌的性能要求66</p><p>　　2 高鐵重軌的熱處理技術(shù)66</p><p>　　2.1 高鐵重軌熱處理的作用66</p><p>　　2.2 高鐵重軌熱處理方法的分類及其優(yōu)缺點(diǎn)67</p><

22、;p>　　2.3 高鐵重軌熱處理存在的問(wèn)題68</p><p>　　3重軌熱處理技術(shù)的發(fā)展方向69</p><p>　　3.1 環(huán)保節(jié)能是近代重軌熱處理技術(shù)發(fā)展的主題69</p><p>　　3.2 貝氏體重軌熱處理工藝69</p><p><b>　　4 小結(jié)70</b></p><

23、p><b>　　結(jié) 論71</b></p><p><b>　　致 謝71</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)73</b></p><p><b>　　1文獻(xiàn)綜述</b></p><p>　　1.1 熱軋帶鋼發(fā)展歷史</p&

24、gt;<p>　　熱軋帶鋼是在帶鋼熱軋機(jī)上生產(chǎn)厚度為1.2～8mm成卷帶鋼的工藝。帶鋼寬度600mm以下稱為窄帶鋼；超過(guò)600mm的稱為寬帶鋼。第一臺(tái)帶鋼熱連軋機(jī)于1905年在美國(guó)投產(chǎn)，生產(chǎn)寬 200mm的帶鋼。由于帶鋼熱軋機(jī)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)優(yōu)越，所以發(fā)展很快。在工業(yè)發(fā)達(dá)的國(guó)家，1950年以前熱軋寬帶鋼的產(chǎn)量約占鋼材總產(chǎn)量的25％,70年代已達(dá)50％左右熱軋帶鋼的原料是連鑄板坯或初軋板坯，厚度為130～300mm。板坯在加熱

25、爐中加熱后,送到軋機(jī)上軋成厚1.00～25.4mm的帶鋼，并卷成鋼卷。軋制的鋼種有普通碳鋼、低合金鋼、不銹鋼和硅鋼等。其主要用途是作冷軋帶鋼、焊管、冷彎和焊接型鋼的原料；或用于制作各種結(jié)構(gòu)件、容器等[1]。 </p><p>　　帶鋼熱軋機(jī)由粗軋機(jī)和精軋機(jī)組成。粗軋機(jī)組分半連續(xù)式、3/4連續(xù)式和全連續(xù)式三種：①半連續(xù)式有一臺(tái)破鱗（去掉氧化鐵皮）機(jī)架和 1臺(tái)帶有立輥的可逆式機(jī)架；②3/4連續(xù)式則除上述機(jī)架外，還有2

26、臺(tái)串列連續(xù)布置機(jī)架；③全連續(xù)式由6～7臺(tái)機(jī)架組成。精軋機(jī)組均由5～7臺(tái)連續(xù)布置的機(jī)架和卷取機(jī)組成。帶鋼熱軋機(jī)按軋輥輥身長(zhǎng)度命名,輥身長(zhǎng)度在914mm以上的稱為寬帶鋼軋機(jī)。精軋機(jī)工作輥輥身長(zhǎng)度為1700mm的，稱為1700mm帶鋼熱軋機(jī)，這種軋機(jī)能生產(chǎn)1550mm寬的帶鋼卷[2]。 </p><p>　　帶鋼熱軋按產(chǎn)品寬度和生產(chǎn)工藝有四種方式：寬帶鋼熱連軋、寬帶鋼可逆式熱軋、窄帶鋼熱連軋以及用行星軋機(jī)熱軋帶鋼。 &

27、lt;/p><p>　　寬帶鋼熱連軋采用的熱連軋機(jī)的發(fā)展經(jīng)歷了三代： </p><p>　　第一代寬帶鋼熱連軋機(jī)  最早的寬帶鋼熱連軋機(jī)是1926年在美國(guó)投產(chǎn)的。采用四輥式軋機(jī)以提高剛性，生產(chǎn)寬而薄的產(chǎn)品。精軋機(jī)組的主電機(jī)為直流電機(jī)，用電動(dòng)機(jī)－發(fā)電機(jī)組供電。這代軋機(jī)所用板坯厚150～200mm，寬1200～1550mm,長(zhǎng)2.5～5m。從粗軋機(jī)出來(lái)的軋件厚度一般為20～30mm,精軋

28、機(jī)最高速度為每秒鐘8～10米。最大卷重小于10噸，單位寬度卷重約8kg/mm。年生產(chǎn)能力約60～200萬(wàn)噸，1959年中國(guó)鞍山鋼鐵公司投產(chǎn)的1700mm半連續(xù)式軋機(jī)就屬于這一類型。 </p><p>　　第二代寬帶鋼熱連軋機(jī) 1961年在美國(guó)投產(chǎn)，其特點(diǎn)是在軋機(jī)上采用增速軋制工藝。當(dāng)帶鋼從精軋機(jī)出來(lái)，前端喂入卷取機(jī)后,精軋機(jī)、輥道和卷取機(jī)同時(shí)加速,使精軋機(jī)速度提高到每秒鐘15～20m,單位寬度卷重達(dá)18

29、～20kg/mm，卷重達(dá)30噸，年生產(chǎn)能力達(dá)400萬(wàn)噸。在這類軋機(jī)上采用了自動(dòng)厚度控制，測(cè)厚和測(cè)寬儀表，完善的除鐵鱗和帶鋼冷卻控制系統(tǒng)，良好的速度控制系統(tǒng)和微張力活套裝置。同時(shí)加大了軋機(jī)剛性和主電機(jī)功率，增設(shè)了快速換輥裝置，并開始采用計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，提高了表面質(zhì)量和厚度的精度。 </p><p>　　第三代寬帶鋼熱連軋機(jī)  隨著第二代軋機(jī)技術(shù)的成熟和應(yīng)用，結(jié)合連鑄機(jī)和步進(jìn)式加熱爐的發(fā)展，1970～197

30、8年發(fā)展出第三代軋機(jī)。配合這類軋機(jī)的加熱爐能加熱重達(dá)45噸,長(zhǎng)達(dá)15m的板坯。并可減少加熱時(shí)產(chǎn)生的黑印，減少板坯表面劃傷，每座爐子的加熱能力達(dá) 300噸。單位寬度卷重達(dá)36kg/mm，最高軋制速度達(dá)每秒鐘28.5m。年生產(chǎn)能力達(dá)600萬(wàn)噸。第三代軋機(jī)有下列特點(diǎn):①減少粗軋機(jī)組的長(zhǎng)度，節(jié)省設(shè)備和廠房投資,多數(shù)采用3/4連續(xù)式軋機(jī)。精軋機(jī)列由7個(gè)機(jī)架組成,進(jìn)入精軋機(jī)列的軋件厚度為30～50mm。②軋制成品尺寸范圍為 0.8～25mm，但其經(jīng)

31、濟(jì)合理性尚需從全局考慮。③用液壓彎輥裝置控制板形并用帶鋼層流冷卻以提高鋼板質(zhì)量。并試安裝板形檢測(cè)儀閉環(huán)控制板形。④采用計(jì)算機(jī)管理和控制全車間(從板坯庫(kù)到成品庫(kù))的生產(chǎn)過(guò)程。⑤在降低能耗、提高作業(yè)率、改進(jìn)產(chǎn)品質(zhì)量、提高成材率等方面取得成就，如帶鋼的寬度公差達(dá)到±1mm，厚度公差達(dá)到0.05mm,廢品率降到0.02％，氧化鐵鱗損失降為 0.7％，切頭量為0.05～0.1％，成材率達(dá)到99％。改進(jìn)軋輥材質(zhì),采用軋制潤(rùn)滑油，延長(zhǎng)了軋輥

32、壽命；并裝設(shè)快速換輥裝置，</p><p>　　1.2 熱軋帶鋼的種類及用途</p><p>　　1.2.1熱軋普通帶鋼 </p><p>　　1、熱軋普通碳素結(jié)構(gòu)帶鋼（GB3524-83） </p><p>　　熱軋普碳帶鋼采用普通碳素結(jié)構(gòu)鋼作材質(zhì)，經(jīng)熱軋制成厚度1.80-6.00mm，寬度50-1200mm的帶鋼。 </p>

33、<p><b>　　（1）主要用途 </b></p><p>　　主要用作冷軋坯料、冷彎型鋼的坯料、焊接鋼管坯和自行車、小五金制品的制造。 </p><p>　?。?）材質(zhì)的牌號(hào)與化學(xué)成分、力學(xué)性能 </p><p>　　符合GB700-79(88)的規(guī)定。 </p><p>　　2、壓力容器用熱軋帶鋼(G

34、B5681-85） </p><p><b>　?。?）主要用途 </b></p><p>　　用于制造低壓力容器。 </p><p>　?。?）材質(zhì)的牌號(hào)與化學(xué)成分、力學(xué)性能 </p><p>　　符合GB700-79(88)的規(guī)定。 </p><p>　　壓力容器用熱軋帶鋼一般帶鋼厚度4mm

35、，寬度為80mm的倍尺，長(zhǎng)度不小于70m（卷）。</p><p>　　1.2.2熱軋優(yōu)質(zhì)帶鋼 </p><p>　　1、熱軋優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼帶鋼（GB8749-88） </p><p><b>　?。?）主要用途 </b></p><p>　　作為冷軋帶鋼的坯料，也可用于制造自行車、縫紉機(jī)零件及五金制造。 </p&g

36、t;<p>　?。?）材質(zhì)的牌號(hào)與化學(xué)性能 </p><p>　　符合GB699(優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼技術(shù)條件)的規(guī)定。 </p><p>　?。?）帶鋼規(guī)格尺寸 </p><p>　　帶鋼厚度2.50-5.00mm（級(jí)差0.25）,寬度100-250mm。 </p><p>　　2、熱軋高電阻電熱合金帶（GB1234-85） &l

37、t;/p><p>　　熱軋高電阻電熱合金帶俗稱鎳鉻合金帶。 </p><p><b>　?。?）主要用途 </b></p><p>　　用于制造電爐、民用電器的發(fā)熱元件和電阻件。 </p><p>　?。?）材質(zhì)的牌號(hào)與化學(xué)成分 </p><p>　　熱軋高電阻電熱合金帶鋼所采用材質(zhì)牌號(hào)為CR20Ni

38、80、Cr15Ni60、1Cr13Al14、0Cr25Al5、1Cr25Al9和9Cr18等，其化學(xué)成分符合GB1234-85的規(guī)定。 </p><p>　?。?）合金帶的規(guī)格尺寸與生產(chǎn)單位 </p><p>　　帶鋼厚度2-6mm；寬度20-100mm；長(zhǎng)度≥5m或重量為8kg。</p><p>　　1.3 熱軋帶鋼生產(chǎn)工藝</p><p>

39、;　　如今，以連鑄板坯為原料廣泛用于生產(chǎn)熱軋帶鋼；傳統(tǒng)的初軋板坯只用于特殊情況。連鑄板坯的應(yīng)用可以提高帶鋼的純凈度、性能和表面質(zhì)量。</p><p>　　為了再加熱時(shí)節(jié)能的需要，通常將板坯直接熱裝入推鋼式加熱爐，熱板坯（約600 ℃）被加熱至軋制溫度（1200～1250 ℃）。加熱時(shí)間應(yīng)充足，以使整個(gè)軋件溫度場(chǎng)分布均勻。加熱后用高壓水除鱗（除去加熱期間在板坯表面形成的氧化鐵皮）。軋制前可用壓力定寬機(jī)控制

40、板坯寬度以提高生產(chǎn)靈活性。在半連續(xù)熱軋帶鋼廠，兩次粗軋過(guò)程都由往復(fù)式萬(wàn)能軋機(jī)來(lái)完成。經(jīng)第二架粗軋機(jī)軋制后，板坯被軋制成厚度約為40mm的帶坯。用切頭剪剪斷端部后，帶坯經(jīng)7機(jī)架精軋機(jī)組軋制，厚度減小到1至3.5mm。最后，帶鋼被水冷至卷取溫度。為達(dá)到質(zhì)量要求并獲得熱軋帶鋼的性能參數(shù)，在精軋和冷卻階段，應(yīng)對(duì)帶鋼的厚度、寬度、平整度和終軋溫度進(jìn)行精確控制[4]。</p><p>　　按照要求，熱軋帶鋼可以按以下形式交貨

41、：軋制狀態(tài)（表面由一薄層氧化鐵皮），酸洗涂油狀態(tài)（無(wú)氧化鐵皮），平整狀態(tài)（對(duì)軋后的整卷帶鋼給以輕微壓下量的軋制過(guò)程），熱軋卷，縱切成窄帶鋼，切成定尺的鋼板，切邊熱卷等。</p><p>　　圖1 熱軋帶鋼生產(chǎn)工藝圖</p><p>　　1.4 幾種新技術(shù)簡(jiǎn)介</p><p>　　1.4.1 中間坯保溫技術(shù)和邊部感應(yīng)加熱技術(shù)</p><p>　

42、　粗軋機(jī)出口帶坯長(zhǎng)度可達(dá)80～90m，進(jìn)精軋機(jī)軋制過(guò)程中，為了減少輸送輥道上的溫度降，以節(jié)約能耗，近年來(lái)很多工廠還采用在輸送輥道上安置絕熱保溫罩或補(bǔ)償加熱爐（器）。保溫罩內(nèi)表面附一層吸熱溫升快、熱反射率高的特殊合金層，有效地提高了進(jìn)入精軋的中間坯溫度，從而可降低加熱爐出坯溫度，提高成材率，節(jié)約燃耗。還可提高板帶末端溫度、減少帶鋼頭尾溫差，使板帶溫度更加均勻，可軋出更寬、更薄、重量更大及精度性能質(zhì)量更高的板卷[5]。</p>

43、<p>　　帶坯在軋制過(guò)程中，邊部由于散熱較快，其溫降大于中部溫降，溫差大約為100℃。邊部溫差大，在帶鋼橫截面上晶粒組織不均勻，性能差異大，同時(shí)，還將造成軋制中邊部裂紋和對(duì)軋輥嚴(yán)重的不均勻磨損。因此，在精軋機(jī)組前對(duì)帶坯邊部進(jìn)行加熱，將溫度補(bǔ)償?shù)脚c中部溫度一致[6]。一般采用電磁感應(yīng)加熱器，可使帶坯邊部溫度提高30～50℃，使帶鋼橫向溫度更加均勻，從而減少帶鋼邊部裂紋，以適應(yīng)軋制薄規(guī)格產(chǎn)品和硅鋼、不銹鋼、高碳鋼等特殊品種的鋼

44、。</p><p>　　1.4.2 組織性能控制與鐵素體區(qū)軋制新技術(shù)</p><p>　　熱軋板帶鋼的內(nèi)在質(zhì)量除了受材料本身化學(xué)成分的影響之外，很大程度上取決于軋制過(guò)程中的變形制度和冷卻制度。通過(guò)控制變形量的分配、終軋溫度、卷取溫度、冷卻速度，可以控制產(chǎn)品的晶粒度、析出、相變、微結(jié)構(gòu)形態(tài)等組織結(jié)構(gòu)特征和屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、伸長(zhǎng)率、斷面收縮率、韌性等力學(xué)性能參數(shù)。熱軋帶鋼中最有效的組織性能控

45、制手段是通過(guò)控制軋件在層流冷卻區(qū)的冷卻過(guò)程來(lái)控制卷取溫度[7]。</p><p>　　鐵素體區(qū)軋制工藝，又稱為溫軋（Warm Rolling），最初開始于20世紀(jì)80年代后期。其初始的設(shè)計(jì)思想是簡(jiǎn)化工藝、節(jié)約能源為主要目的，力圖以傳統(tǒng)的連鑄坯為原料，通過(guò)鐵素體區(qū)軋制，生產(chǎn)一種可直接使用或供隨后冷軋生產(chǎn)的價(jià)格便宜、質(zhì)軟、非失效的熱軋板。由于IF鋼的γ→α轉(zhuǎn)變溫度較高，很難保證IF鋼在奧氏體區(qū)終軋，相反容易實(shí)現(xiàn)鐵素體

46、區(qū)軋制，所以鐵素體區(qū)軋制工藝隨著IF鋼的發(fā)展應(yīng)運(yùn)而生。IF鋼鐵素體區(qū)軋制工藝與傳統(tǒng)的IF鋼生產(chǎn)工藝區(qū)別，在于傳統(tǒng)的IF鋼熱軋生產(chǎn)中粗軋和精軋溫度均在Ar3以上，即在奧氏體區(qū)軋制，而鐵素體區(qū)軋制時(shí)精軋?jiān)贏r3以下，即在鐵素體區(qū)軋制。</p><p>　　鐵素體區(qū)軋制是在Ar3溫度以下軋制，由于溫度低，可降低加熱溫度，這樣不僅可以節(jié)約燃料，開發(fā)加熱爐的潛在生產(chǎn)力，從而提高效益，還可以大幅度降低由此產(chǎn)生的氧化鐵皮損耗，

47、且氧化鐵皮量大大減少，不僅提高了成材率和帶鋼的表面質(zhì)量，還使冷軋前酸洗效率提高。由于采用較低的軋制溫度，首先表現(xiàn)為軋件表面質(zhì)量的提高，其次，鐵素體區(qū)帶鋼的內(nèi)部應(yīng)力較低，可有效地提高帶鋼的平直度。因此，鐵素體區(qū)熱軋對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量是有利的。</p><p>　　通過(guò)降低精軋機(jī)機(jī)組的軋制溫度，能有效地減少軋輥磨損、增加有效工作時(shí)間，提高生產(chǎn)率。</p><p>　　采用鐵素體區(qū)熱軋工藝，通過(guò)鐵素體區(qū)

48、熱軋生成的｛111｝織構(gòu)能夠遺傳到冷軋過(guò)程并在冷軋過(guò)程中得到加強(qiáng)，因此鐵素體軋制工藝可以以較小的冷軋壓下率得到傳統(tǒng)工藝在較大壓下率情況下得到的相或更強(qiáng)的｛111｝織構(gòu)，保證冷軋板的深沖性能。</p><p>　　IF鋼在鐵素體區(qū)熱軋時(shí)，若能采取合理的控制軋制、控制冷卻制度和較好的潤(rùn)滑條件，產(chǎn)品經(jīng)退火或高溫卷取酸洗后可作為成品直接使用，并使IF鋼的r值達(dá)到接近3的超級(jí)深沖鋼，從而免去了冷軋工藝，使產(chǎn)品成本大大降低[

49、8]。</p><p>　　1.4.3 自由程序軋制技術(shù)</p><p>　　軋制程序是決定板坯軋制順序的基準(zhǔn)，它對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量、軋制能耗、成本和成材率都有直接影響。傳統(tǒng)的軋制程序不僅不適應(yīng)于連鑄——熱裝、連鑄——直接軋制等技術(shù)，限制了生產(chǎn)計(jì)劃安排和軋機(jī)能力提高，而且也不利于板帶表面質(zhì)量和尺寸精度的提高。</p><p>　　在傳統(tǒng)的熱軋帶鋼生產(chǎn)中，每次換輥后軋輥為冷

50、態(tài)，沒有熱凸度，為了維持正常生產(chǎn)所需要的凸度，必須按一定的規(guī)程組織軋鋼生產(chǎn)，產(chǎn)品的寬度軋制順序應(yīng)首先安排寬度較窄的“燙輥材”，使軋輥生成較為穩(wěn)定的熱凸度，然后按照一定的步長(zhǎng)，逐漸增加寬度，達(dá)到最大可軋寬度，在穩(wěn)定生產(chǎn)一段時(shí)間后，軋輥開始在最大寬度上的磨損增加，又需逐漸地減小寬度，直到軋到最小寬度后，軋輥報(bào)廢。除了寬度方面的限制之外，軋件的厚度和硬度（指不同鋼種變形抗力的差別）的跳躍也不能太大。</p><p>　

51、　這種安排軋制計(jì)劃的方式與鋼材買方市場(chǎng)的現(xiàn)實(shí)相矛盾，目前在世界范圍內(nèi)鋼材生產(chǎn)能力已過(guò)剩，軋鋼廠只能按照用戶的需求安排軋制計(jì)劃，而不能拘泥于已有形式。另一方面，以大幅度節(jié)能為目標(biāo)開發(fā)出的連鑄連軋直接軋制技術(shù)，也需要突破傳統(tǒng)軋制計(jì)劃的限制，開發(fā)應(yīng)用自由程序軋制技術(shù)（Schedule Free Rolling）迫在眉睫。</p><p>　　隨著軋制技術(shù)的不斷發(fā)展，特別是熱軋工藝潤(rùn)滑、在線輥型檢測(cè)、在線磨輥、高精度板形

52、控制（工作輥橫移、交叉等）、定寬壓力機(jī)和高精度寬度控制以及耐磨性能優(yōu)良的新材質(zhì)軋輥等技術(shù)的相繼開發(fā)與應(yīng)用，保證了軋輥磨損、板厚、板形控制等技術(shù)問(wèn)題，使得有可能突破傳統(tǒng)軋制計(jì)劃的限制，實(shí)現(xiàn)自由程序軋制技術(shù)。但在具體應(yīng)用方面，還不夠完善，其經(jīng)驗(yàn)還不夠成熟，有待于人們進(jìn)一步研究，相信在不久的將來(lái)真正意義的自由程序軋制技術(shù)會(huì)得以實(shí)現(xiàn)[9]。</p><p>　　1.5熱軋帶鋼發(fā)展中孕育的問(wèn)題</p><

53、;p>　　雖然我國(guó)熱軋帶鋼生產(chǎn)的產(chǎn)量和技術(shù)已有極大發(fā)展，但在發(fā)展中也存在一定問(wèn)題。</p><p>　　1.5.1熱軋工藝潤(rùn)滑技術(shù)問(wèn)題</p><p>　　熱軋潤(rùn)滑技術(shù)可明顯減少輥耗，減小軋制力制力矩，提高作業(yè)率，并顯著改善熱軋帶鋼表面質(zhì)量及后續(xù)冷軋帶鋼表面質(zhì)量，經(jīng)濟(jì)效益非常明顯。因此，近年來(lái)，熱軋潤(rùn)滑技術(shù)得到了越來(lái)越廣泛的關(guān)注和應(yīng)用[10]。</p><p>

54、;　　隨著鋼鐵工業(yè)的發(fā)展和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的加劇，熱連軋廠生產(chǎn)任務(wù)不斷擴(kuò)大，薄規(guī)格鋼種比例也越來(lái)越大為滿足市場(chǎng)的需求，提高產(chǎn)品質(zhì)量，確保生產(chǎn)任務(wù)的完成，經(jīng)過(guò)市場(chǎng)調(diào)研和技術(shù)儲(chǔ)備，熱連軋廠決定采用工藝潤(rùn)滑技術(shù)，以實(shí)現(xiàn)增加不銹鋼，硅鋼及普通鋼單位軋制量以及不銹鋼普通鋼規(guī)格薄化的目的。</p><p>　　熱連軋工藝潤(rùn)滑經(jīng)過(guò)兩年的工業(yè)試驗(yàn)及大量的生產(chǎn)試驗(yàn)，已取得成功，現(xiàn)已交付生產(chǎn)，投入正常使用。工藝潤(rùn)滑的投入使用，標(biāo)志著熱連軋生

55、產(chǎn)技術(shù)水平又邁上一個(gè)新臺(tái)階。</p><p>　　1.5.2 熱軋過(guò)程中產(chǎn)生氧化鐵皮的問(wèn)題</p><p>　　由于鋼材的熱軋制過(guò)程是在800～1200℃的高溫中進(jìn)行，所以在加熱或軋制過(guò)程中表面會(huì)產(chǎn)生氧化鐵皮。表面附著氧化鐵皮就進(jìn)行軋制是鋼材表面受損傷的主要原因。熱軋時(shí)軋輥與軋件間存在氧化鐵皮，給熱傳導(dǎo)和表面形狀帶來(lái)很大影響，特別是由于氧化鐵皮的變形和破壞的形態(tài)，產(chǎn)生各種各樣的表面損傷。一

56、般帶鋼在熱軋過(guò)程中形成的氧化鐵皮可以分為三種形態(tài)：在加熱爐內(nèi)形成的初生(一次)氧化鐵皮，在精軋前形成的二次氧化鐵皮，以及精軋及其后續(xù)冷卻過(guò)程中形成的三次氧化鐵皮。初生（一次）氧化鐵皮由設(shè)置在粗軋機(jī)前的1＃除鱗箱經(jīng)高壓水除鱗去除，二次氧化鐵皮由布置在粗軋機(jī)組內(nèi)的高壓除鱗水和精軋機(jī)組前的2＃除鱗箱去除，三次氧化鐵皮通過(guò)精軋區(qū)帶鋼表面溫度控制、工作輥輥面狀態(tài)控制等來(lái)控制其厚度以及與帶鋼基體的結(jié)合狀態(tài)，最后通過(guò)冷軋前的酸洗去除。</p&g

57、t;<p>　　質(zhì)檢人員在開卷判定時(shí)，一般是按氧化鐵皮酸洗后影響深度進(jìn)行分級(jí)，共5種：好、粗糙、輕微、中等、嚴(yán)重。嚴(yán)重表示酸洗后會(huì)留有黑點(diǎn)；中等表示已酸洗干凈但會(huì)留有手感明顯的麻坑；輕微表示已酸洗干凈但會(huì)留有手感不明顯麻坑或目視可見的小白條?，F(xiàn)在，根據(jù)影響氧化鐵皮產(chǎn)生的原因，可以分為除鱗系、板道系、溫度系、軋輥系、粘鐵[11]。</p><p><b>　　1.6 小結(jié)</b>

58、</p><p>　　熱軋帶鋼品種多、成本低，我國(guó)板帶鋼市場(chǎng)仍有較大的缺口，而且板帶鋼消費(fèi)比例逐年上升，市場(chǎng)潛力大，因此板帶鋼的發(fā)展前景是美好的[12]。但是，目前我國(guó)板帶生產(chǎn)與利用在資源配置方面還有許多不甚合理之處，與國(guó)外先進(jìn)技術(shù)相比還有一定的差距。在這種情況下，應(yīng)充分發(fā)揮窄帶鋼小而全、成本低、品種多的特點(diǎn)，通過(guò)技術(shù)改造，合理調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu) ，提高產(chǎn)品質(zhì)量，開拓?zé)彳垘т摦a(chǎn)品應(yīng)用新領(lǐng)域。</p>&l

59、t;p>　　2 產(chǎn)品方案與金屬平衡</p><p>　　2.1產(chǎn)品方案的確定</p><p>　　產(chǎn)品方案是進(jìn)行車間設(shè)計(jì)、制定產(chǎn)品生產(chǎn)工藝過(guò)程、確定軋機(jī)組成或選擇各項(xiàng)設(shè)備的主要依據(jù)，包括車間擬生產(chǎn)的產(chǎn)品名稱、品種、規(guī)格及年產(chǎn)量計(jì)劃。本車間依據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書要求，經(jīng)過(guò)對(duì)同類廠的調(diào)查和統(tǒng)計(jì)分析，選取具有代表性的品種和規(guī)格作為典型產(chǎn)品。</p><p>　　編制產(chǎn)品方案

60、的原則及方法：（1）國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)產(chǎn)品的要求，既考慮當(dāng)前的急需又要考慮將來(lái)發(fā)展的需要。（2）考慮產(chǎn)品的平衡，考慮全國(guó)各地的布局和配套加以平衡。（3） 建廠地區(qū)的條件、生產(chǎn)資源、自然條件、投資等可能性。（4）考慮軋機(jī)生產(chǎn)能力的充分發(fā)揮，提高軋機(jī)的生產(chǎn)技術(shù)水平。</p><p>　　2.1.1 熱軋產(chǎn)品品種及產(chǎn)品鋼號(hào)標(biāo)準(zhǔn)</p><p>　　本次熱軋帶鋼車間設(shè)計(jì)參照鞍鋼1780熱軋生產(chǎn)先進(jìn)行。

61、根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的生產(chǎn)實(shí)際和要求，其產(chǎn)品主要供給冷軋廠、硅鋼廠和生產(chǎn)熱軋商品卷。產(chǎn)品的材質(zhì)主要有低碳鋼、低合金結(jié)構(gòu)鋼、管線用碳素鋼、熱軋無(wú)取向硅鋼、汽車用鋼、一般耐熱鋼等。</p><p><b>　　產(chǎn)品鋼號(hào)標(biāo)準(zhǔn)：</b></p><p>　　1.冷軋鋼板用熱軋鋼卷：(JIS G3141) SPCC、SPCD、SPCE、CQ、DQ、DDQ、HSLA；</p>

62、<p><b>　　2.熱軋鋼卷</b></p><p>　?。?）熱軋軟帶鋼: (JIS G3141) SPHC、SPHD、SPHE；</p><p>　?。?）一般結(jié)構(gòu)用熱軋帶鋼：(JIS G3101)相當(dāng)于SS330、SS400、SS490、SS540；Q195、Q215、Q235（中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)）</p><p>　　(3) 機(jī)械結(jié)

63、構(gòu)用碳素鋼：08AL（中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)）；</p><p>　　(4)一般結(jié)構(gòu)低合金熱軋帶鋼：(JIS GB106) SM400B、SM400C；</p><p>　　(5)鋼管用熱軋帶鋼：（API-5LS標(biāo)準(zhǔn)） X-42、X-60、X-65、X-70；</p><p>　　(6)冷軋無(wú)取向硅鋼用熱軋帶鋼：（舊JIS標(biāo)準(zhǔn)） S30-S60；</p><p

64、>　　(7)一般耐熱性能熱軋帶鋼：(JIS G3125) SPHA、（中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)）09CuPTiRe。</p><p>　　2.1.2 產(chǎn)品品種規(guī)格及代表尺寸</p><p>　　1. 產(chǎn)品規(guī)格，見表2.1</p><p>　　表2.1 產(chǎn)品規(guī)格列表</p><p>　　2. 產(chǎn)品極限尺寸，見表2.2</p><p&g

65、t;　　表2.2 產(chǎn)品極限尺寸列表</p><p>　　3. 產(chǎn)品的代表尺寸見表2.3和2.4</p><p>　　表2.3 產(chǎn)品寬度代表尺寸 單位：mm</p><p>　　表2.4 產(chǎn)品厚度的代表尺寸 單位：mm</p><p>　　2.1.3 年計(jì)

66、劃產(chǎn)量及所占比例</p><p>　　要求生產(chǎn)的產(chǎn)品量為420萬(wàn)噸/年。按產(chǎn)品流向分配的年產(chǎn)量如下表2.5。</p><p>　　表2.5 按產(chǎn)品流向分配的年產(chǎn)量</p><p>　　按產(chǎn)品規(guī)格分配的年產(chǎn)量如下表2.6</p><p>　　表2.6 按產(chǎn)品規(guī)格分配的年產(chǎn)量表 單位：mm</p>

67、;<p><b>　　2.2金屬平衡</b></p><p>　　金屬平衡是反應(yīng)在某一定時(shí)期內(nèi)（通常是1年），制品金屬材料的收支情況。它是編制車間生產(chǎn)預(yù)算與制定計(jì)劃的重要數(shù)據(jù)，同時(shí)對(duì)于設(shè)計(jì)車間的內(nèi)部運(yùn)輸與外部運(yùn)輸，以及車間的平面布置都是極為重要的數(shù)據(jù)。</p><p>　　本廠設(shè)計(jì)年產(chǎn)能力420萬(wàn)噸，需要連鑄坯量4288486噸，金屬平衡圖如2.1所示。

68、</p><p>　　根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)及產(chǎn)品方案，制訂金屬平衡表2.7。</p><p>　　表2.7 金屬平衡表</p><p><b>　　2.3 原料的選擇</b></p><p>　　2.3.1 原料種類及規(guī)格</p><p>　　原料選為為連鑄坯，年需要量4288486t，板坯由鞍鋼煉鋼

69、廠連鑄車間供給。這些板坯經(jīng)表面清理、檢查合格、打印標(biāo)記后送到本車間。板坯規(guī)格見表2.8。</p><p><b>　　表2.8 板坯規(guī)格</b></p><p>　　2.3.2 板坯技術(shù)條件</p><p>　　產(chǎn)品的質(zhì)量控制精度見表2.9。</p><p>　　表2.9 產(chǎn)品工藝及質(zhì)量控制精度</p>&

70、lt;p>　　表面質(zhì)量：鋼板和鋼帶的表面不允許有裂紋、結(jié)疤、折疊、氣泡和夾雜。鋼板和鋼帶不得有分層。</p><p>　　鋼板和鋼帶的表面允許有深度和高度不大于厚度公差之半的折印、麻點(diǎn)、劃傷、小拉痕、壓痕以及氧化鐵皮脫落所造成的表面粗糙等局部缺陷。對(duì)表面的薄層氧化鐵皮、輕微鐵銹和殘余涂料、活痕等不影響表面質(zhì)量的局部缺陷亦允許存在。</p><p>　　鋼板和鋼帶表面的局部缺陷，允許用

71、修磨方法清除，但清除深度不得大于鋼板和鋼帶厚度公差之半。</p><p>　　鋼帶允許帶缺陷交貨，但缺陷部分不得超過(guò)每卷長(zhǎng)度的8％。</p><p>　　2.3.3 年需坯數(shù)量</p><p>　　根據(jù)產(chǎn)品方案和金屬平衡確定車間年需坯數(shù)量，見表2.10。</p><p>　　表2.10 年需坯數(shù)量表</p><p>　

72、　3 軋制工藝過(guò)程及軋制制度的制定</p><p><b>　　3.1生產(chǎn)工藝流程</b></p><p>　　3.1.1 典型產(chǎn)品生產(chǎn)工藝流程示意圖</p><p>　　本熱軋帶鋼生產(chǎn)車間的年產(chǎn)量為420wt/a，典型產(chǎn)品為16MnR，其尺寸規(guī)格為3.5×1520mm。為保證產(chǎn)品質(zhì)量與產(chǎn)量，生產(chǎn)采取較為先進(jìn)的生產(chǎn)工藝流程，其示意圖3

73、.1所示。</p><p>　　圖3.1生產(chǎn)工藝流程圖</p><p>　　3.1.2 生產(chǎn)工藝流程簡(jiǎn)介</p><p>　　熱軋車間和連鑄車間毗鄰布置，在連鑄車間經(jīng)冷卻、火焰處理、標(biāo)記后的合格連鑄板坯以及表面質(zhì)量和內(nèi)部質(zhì)量合格的熱連鑄板坯，由輥道送到本廠板坯庫(kù)。</p><p>　　熱連鑄坯分別存放在四個(gè)板坯跨內(nèi)，當(dāng)連鑄機(jī)和熱軋機(jī)的生產(chǎn)計(jì)劃

74、相匹配時(shí)，熱坯也可以從來(lái)料輥道經(jīng)中間輥道直接磅到加熱爐后的裝料輥進(jìn)行裝爐。根據(jù)生產(chǎn)計(jì)劃的要求計(jì)算機(jī)對(duì)選用的板坯進(jìn)行最優(yōu)化處理，使板坯庫(kù)以最小的工作量進(jìn)行裝爐操作。板坯由吊車吊到上料輥道后進(jìn)行稱重，核對(duì)號(hào)碼，確認(rèn)無(wú)誤后，按裝料順序由輥道將板坯送到的加熱爐。</p><p>　　DHCR 直接熱裝坯約占10％，t≥700℃。HCR保溫后裝爐坯約占50％，t≥550℃；CCR冷裝坯約占40％,t≥室溫。</p&g

75、t;<p>　　為使軋機(jī)充分發(fā)揮能力，上述不同溫度的板坯可以進(jìn)行組合裝爐，如果冷熱坯間溫差太大，可由計(jì)算機(jī)進(jìn)行計(jì)算，合使冷熱坯間保持一個(gè)必要的間距。板坯在加熱爐內(nèi)一般加熱到1200～1250℃出爐。</p><p>　　加熱出爐后的板坯，首先經(jīng)過(guò)高壓水除鱗清除氧化鐵皮，而后進(jìn)入粗軋機(jī)組，R1粗軋機(jī)為四輥可逆式軋機(jī)，與可逆式立輥軋機(jī)E1靠近布置，板坯在E1R1上軋制3道后，經(jīng)輥道送至E2R2四輥可逆式

76、軋機(jī)軋制3道次，軋成30～60mm的中間帶坯。帶坯經(jīng)中間輥道送至切頭飛剪剪去帶坯頭、尾，然后經(jīng)精軋機(jī)前除鱗設(shè)備除去帶坯表面的氧化鐵皮，送入精軋機(jī)組軋制。</p><p>　　粗軋機(jī)組產(chǎn)生廢帶坯，由設(shè)在中間輥道傳動(dòng)側(cè)的廢品推出機(jī)推至廢品臺(tái)架上，切割后用載重小車運(yùn)走。為了減少帶坯在中間輥道上的溫降和帶坯頭尾溫差，在中間輥道上設(shè)有保溫罩。為減少切損，切頭飛剪設(shè)有最佳化剪切系統(tǒng)。帶坯經(jīng)七機(jī)架四輥式連軋機(jī)組軋制成厚度為1.

77、2～19.0mm的成品帶鋼。為確保軋制精度和控制板型，在F1～F7精軋機(jī)上設(shè)有動(dòng)作靈敏、控制精度高的液壓AGC厚度自動(dòng)控制系統(tǒng)。該控制系統(tǒng)代替過(guò)去常規(guī)采用的電動(dòng)活陶器和微張力控制兩套系統(tǒng)。</p><p>　　成品帶鋼經(jīng)精軋機(jī)組后的輸出輥道上的層流冷卻系統(tǒng)后，使溫度降到規(guī)定的卷曲溫度，由液壓助卷卷曲機(jī)卷成鋼卷。卷曲完后，由卸卷小車將鋼卷托出卷曲機(jī)，經(jīng)臥式自動(dòng)打捆機(jī)打捆后，再由臥式翻卷機(jī)將鋼卷翻卷成立卷放在鏈?zhǔn)竭\(yùn)輸

78、機(jī)中心位置上，由鏈?zhǔn)竭\(yùn)輸機(jī)和步進(jìn)梁運(yùn)送鋼卷，必要時(shí)將鋼卷送到檢查機(jī)組打開鋼卷頭部進(jìn)行檢查。鋼卷經(jīng)稱重打印后根據(jù)下一工序決定鋼卷的流向。去精整線的鋼卷先翻成臥卷再由運(yùn)輸機(jī)送到本車間熱鋼卷庫(kù)分別進(jìn)行加工；去冷軋廠的鋼卷由運(yùn)輸機(jī)運(yùn)到鋼卷轉(zhuǎn)運(yùn)站，再由鋼卷運(yùn)輸小車送至冷軋廠。</p><p>　　3.2軋制制度的制定</p><p>　　板帶鋼軋制工藝制度主要包括：</p><p

79、>　?。?）壓下制度 它是板帶軋制工工藝制度中最基本的核心內(nèi)容，直接關(guān)系到產(chǎn)量、質(zhì)量和操作的穩(wěn)定性。其主要內(nèi)容是確定所采用的軋制方法、軋制道次和道次壓下量。</p><p>　　（2）溫度制度 包括加熱溫度制度，軋制溫度制度（開軋、終軋溫度和道次溫度的確定）和冷卻溫度制度（包括卷曲溫度和緩冷制度等）。溫度制度取決于對(duì)產(chǎn)品的性能要求和變形制度、但對(duì)變形制度本身又有所影響。</p><p&g

80、t;　?。?）速度制度 多數(shù)板帶軋機(jī)與不可逆式的型鋼軋機(jī)不同，采用可調(diào)速的可逆軋機(jī)或連軋機(jī)。速度制度的合理與否同樣影響軋機(jī)的產(chǎn)量和軋鋼過(guò)程的順利進(jìn)行。</p><p>　　所謂合理的工藝制度，是相對(duì)而論的。因?yàn)槟骋恢贫榷际轻槍?duì)某一特定的設(shè)備條件、車間布置、原料供應(yīng)等具體情況而制定。另一方面，優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低消耗是工藝制度所追求的目標(biāo)，但這三者在客觀上是有一定矛盾的，而質(zhì)量的多項(xiàng)指標(biāo)之間也存在一定的矛盾，因而工藝制度

81、只能根據(jù)具體要求求得總體上的合理性。</p><p>　　3.2.1 加熱制度</p><p>　　在熱軋帶鋼的生產(chǎn)中，為使鋼材便于軋制，就必須根據(jù)鋼本身特性的不同而采取不同的加熱制度。加熱質(zhì)量的好壞與帶鋼軋制工藝及質(zhì)量有著密切的聯(lián)系。</p><p><b>　　加熱目的</b></p><p>　　在軋鋼之前，要將原

82、料進(jìn)行加熱，其目的在于提高鋼的塑性，降低變形抗力及改善金屬內(nèi)部組織性能，以便于軋制加工。</p><p><b>　　2．加熱要求</b></p><p>　　鋼坯在軋制前加熱的好壞直接影響軋機(jī)產(chǎn)量、產(chǎn)品質(zhì)量和能量消耗、設(shè)備安全及其他技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。對(duì)此，必須滿足以下加熱要求：</p><p>　　加熱溫度要準(zhǔn)確、不產(chǎn)生過(guò)熱和過(guò)燒；</p&

83、gt;<p>　　加熱時(shí)板坯內(nèi)外溫度要均勻，盡量將溫差限制級(jí)在允許范圍內(nèi)，否則產(chǎn)生熱應(yīng)力；</p><p>　　盡量減少板坯加熱時(shí)氧化損失，以降低成本，提高表面質(zhì)量；</p><p>　　防止含碳量高的板坯在加熱時(shí)脫碳；</p><p>　　不同的鋼種制定不同的合理的加熱制度。</p><p><b>　　3.加熱溫度

84、的確定</b></p><p>　　鋼的加熱溫度主要應(yīng)根據(jù)各種鋼的特性和壓力加工工藝要求，從保證鋼材質(zhì)量和產(chǎn)量出發(fā)進(jìn)行確定。</p><p>　　加熱溫度的上限和下限</p><p>　　對(duì)低合金鋼和碳鋼，可根據(jù)Fe-C平衡相圖確定加熱溫度的上限和下限，理論上應(yīng)當(dāng)是固相線AE，實(shí)際上加熱溫度上限一般低于100~150℃。其下限理論上高于Ar3（高30~5

85、0℃），這個(gè)溫度通常是1150~1250℃。此外還要考慮到出爐到軋制終了時(shí)的全部溫降情況。</p><p>　　加熱溫度必須考慮軋鋼工藝的要求、設(shè)備布置特點(diǎn)等。</p><p>　　合金鋼的加熱溫度，尤其高合金鋼中合金元素的種類、含量不同，故具體考慮。</p><p><b>　　4.加熱時(shí)間</b></p><p>　

86、　板坯的加熱時(shí)間可按下面的經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算：</p><p>　　1） 冷裝加熱時(shí)間：</p><p>　　τ=C·B (3.1)</p><p>　　式中: τ——加熱時(shí)間，小時(shí)；</p><p>　　B——鋼坯厚度，厘米；</p><p>

87、　　C——系數(shù)；見表3.1</p><p>　　2） 熱裝加熱時(shí)間：</p><p>　　鋼坯熱裝時(shí)加熱時(shí)間取決于其入爐溫度，溫度越高，加熱時(shí)間越短。故熱裝加熱時(shí)間可按下面公式確定：</p><p>　　t1=CB-0.0016(T-200)</p><p>　　式中： T—裝爐時(shí)金屬溫度，℃。</p><p

88、>　　表3.1 系數(shù)C的選擇</p><p>　　本設(shè)計(jì)采用熱裝加熱，依據(jù)典型產(chǎn)品取C=0.15，</p><p>　　則加熱時(shí)間t1=0.15×23-0.0016×（550-230）=2.938h。</p><p>　　3.2.2 壓下制度</p><p>　　板帶鋼軋制壓下規(guī)程是半袋軋制制度最基本的核心內(nèi)容，直接

89、關(guān)系著軋機(jī)的產(chǎn)量和產(chǎn)品的質(zhì)量。其內(nèi)容包括確定采用的軋制方法，軋制道次及每道次的壓下量等。熱軋帶鋼的壓下規(guī)程包括粗軋和精軋兩部分。</p><p>　　本次設(shè)計(jì)的典型產(chǎn)品是：16MnR，3.5×1520mm。</p><p><b>　　1.粗軋壓下規(guī)程</b></p><p>　　粗軋機(jī)的作用是將加熱后的板坯，經(jīng)本機(jī)組的粗軋機(jī)軋制成規(guī)

90、定的厚度和寬度的中間坯。</p><p>　　根據(jù)產(chǎn)品選擇原料選擇連鑄坯的規(guī)格為：230×1500×10000mm，其化學(xué)成分見表3.2。</p><p>　　表3.2 坯料的化學(xué)成分 單位：%</p><p>　?。?）根據(jù)成品板寬確定精軋目標(biāo)寬度</p><p>　　由公

91、式： BF=BC×（1+C1×TF7）+β (3.2)</p><p>　　式中BC——成品板寬，mm；</p><p>　　BF——精軋目標(biāo)寬度，mm；</p><p>　　C1——熱膨脹率，1.45×10-5；</p><p>　　T

92、F7——精軋末架出口溫度，取880℃；</p><p>　　β——寬展邊余量，一般為6~8mm。</p><p>　　則：BF=BC×（1+C1×TF7）+β=1520×（1+1.45×10-5×880）+6=1545.40mm。</p><p>　?。?）確定出F1E的目標(biāo)寬度BF1E</p><

93、;p>　　由公式: BF1E=BF-ΔBF (3.3)</p><p>　　式中：ΔBF——精軋機(jī)組的總寬展量。</p><p>　　由于精軋機(jī)組的寬展量較小，為方便計(jì)算可以忽略不計(jì)，故ΔBF=0，則：</p><p>　　B

94、F1E=BF=1545.40mm。</p><p>　?。?）粗軋各道次壓下量分配</p><p>　　各道次壓下率分配范圍如表3.3。</p><p>　　表3.3 各道次壓下率分配范圍</p><p>　　本設(shè)計(jì)粗軋時(shí)由兩架粗軋機(jī)軋6道次，根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，中間坯厚度范圍在30~60mm，本設(shè)計(jì)取30mm，粗軋總壓下量為200mm。粗軋各道次

95、壓下分配見表3.4。</p><p>　　表3.4 粗軋各道次壓下分配</p><p>　?。?）粗軋各道次寬展量計(jì)算</p><p>　　由公式: ΔBi=Ki×Δhi (3.4)</p><p>　　式

96、中：ΔBi——第i道次的寬展量，mm；</p><p>　　Δhi——第i道次的壓下量，mm；</p><p>　　Ki——各軋機(jī)寬展系數(shù)，取K=0.30。</p><p>　　則： ΔB1=K×Δh1=0.30×35=10.5mm;</p><p>　　ΔB2=K×Δh2=0.

97、30×49=14.7mm;</p><p>　　ΔB3=K×Δh3=0.30×48=14.4mm;</p><p>　　ΔB4=K×Δh4=0.30×39=11.7mm;</p><p>　　ΔB5=K×Δh5=0.30×21=6.3mm;</p><p>　　ΔB6=K&

98、#215;Δh6=0.30×8=2.4mm;</p><p><b>　　∑ΔBi=60mm</b></p><p>　　(6)寬向所需的總的側(cè)壓量</p><p>　　由公式：∑ΔB’=(C2×B坯-BF1E)+ ∑ΔBi (

99、3.5)</p><p>　　式中：∑ΔB’——寬向的總側(cè)壓量，mm；</p><p>　　C2——熱膨脹系數(shù)，取1.015；</p><p>　　B坯——常溫下的坯料寬度，mm；</p><p>　　則∑ΔB’=(C2×B坯-BF1E)+ ∑ΔBi=(1.015×1500-1545.40)+60=37.1mm</p

100、><p>　?。?）各道次寬度計(jì)算</p><p>　　各道次寬度等于軋前寬度減去側(cè)壓量再加上寬展量，各道次寬度計(jì)算結(jié)果見表3.5。</p><p>　　表3.5 各道次寬度計(jì)算 單位：mm</p><p>　　2.精軋機(jī)組壓下規(guī)程</p><p>　　精軋機(jī)組的主

101、要任務(wù)是把從粗軋機(jī)架輸送來(lái)的中間坯通過(guò)七機(jī)架連軋，把帶坯軋成符合用戶要求的合格產(chǎn)品。</p><p>　　精軋機(jī)組壓下量分配原則：第一架可以預(yù)留適當(dāng)?shù)挠嗔?，即是考慮到帶坯厚度的可能波動(dòng)和可能產(chǎn)生咬入困難等，而使壓下量略小于設(shè)備允許的壓下量；第二、三架要充分利用設(shè)備能力，給予盡可能大的壓下量；以后各架逐漸減小，到最末一架一般在10~15%左右，以保證板型，厚度精度及性能質(zhì)量。連軋機(jī)組各機(jī)架壓下率一般分配范圍如表3.

102、6所示。</p><p>　　本設(shè)計(jì)精軋機(jī)組壓下規(guī)程見表3.7。</p><p>　　表3.6 連軋機(jī)組各機(jī)架壓下率一般分配范圍</p><p>　　表3.7 精軋機(jī)組壓下規(guī)程 單位：mm</p><p>　　3.2.3 速度制度</p><p>　　制度速度制度就

103、是確定各道次的速度圖，并計(jì)算各道次的純軋時(shí)間及間隙時(shí)間。 </p><p><b>　　粗軋速度制度</b></p><p>

104、　　根據(jù)體積不變?cè)恚築HL=bhl可以粗略得出各軋機(jī)道次連鑄坯的長(zhǎng)度，表3.8。（由于長(zhǎng)度方向有切頭尾，而厚度方向變化很小，所以厚度和長(zhǎng)度方向不考慮熱膨脹。）</p><p>　　表3.8 粗軋各軋機(jī)道次連鑄坯的長(zhǎng)度</p><p>　　本設(shè)計(jì)粗軋機(jī)共軋6道次。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)資料取平均加速度a＝40rpm/s,平均減速度為b=60rpm/s。采用梯形速度圖，如圖3.2各道次的純軋時(shí)間采用下面的

105、公式：</p><p><b>　　(3.6)</b></p><p>　　式中：——該道軋后軋件長(zhǎng)度，m；</p><p>　　——梯形速度圖的恒定轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)/分；</p><p>　　——軋件的咬入速度，轉(zhuǎn)/分；</p><p>　　——軋件的拋出速度，轉(zhuǎn)/分；</p><p

106、>　　——工作輥的直徑m，取D=1.20m。</p><p>　　粗軋機(jī)的速度制度見表3.9</p><p>　　表3.9 粗軋各道次速度制度</p><p>　　注：tj為道次間隙時(shí)間</p><p>　　軋件出粗軋機(jī)的速度可由公式求出：</p><p><b>　?。?.7）</b>&l

107、t;/p><p>　　所以： =</p><p>　　粗軋完后的帶坯長(zhǎng)度為58.3m，速度為2.51 m/s，粗軋機(jī)到精軋機(jī)組的距離共120m，因此，尾部軋完后，帶坯從2.5 m/s的速度逐漸降到精軋第一架的咬入速度0. 5m/s，減速段運(yùn)行距離共120-58.3=61.7m，此段運(yùn)行時(shí)間取為36s。</p><p>　　圖3.2 粗軋速度圖</

108、p><p><b>　　2．精軋機(jī)速度制度</b></p><p>　?。?）確定最末架軋機(jī)F7的出后（出口）速度V7</p><p>　　末架出口速度的上限受電機(jī)能力帶鋼軋厚的冷卻能力限制，并且厚度小于2mm的薄帶鋼在速度太高時(shí)，還會(huì)在輥道上產(chǎn)生漂浮跳動(dòng)現(xiàn)象，但速度太低又會(huì)降低產(chǎn)量且影響軋制速度，故應(yīng)盡可能采取較高的速度。末架穿帶速度一般以成品厚

109、度為依據(jù)，可以查表3.10確定。本設(shè)計(jì)典型產(chǎn)品厚度為3.5mm，故取穿帶速度為10m/s。末架軋機(jī)最高軋制速度取為20m/s。</p><p>　　表3.10 末架穿帶速度</p><p>　　(2)帶鋼熱連軋機(jī)組的速度曲線圖</p><p>　　圖3.3 精軋速度圖</p><p>　　其中，A點(diǎn)：穿帶開始時(shí)間,穿帶速度為10m/s；B點(diǎn)

110、：帶鋼頭部出末架至其頭部達(dá)到計(jì)數(shù)器設(shè)定值點(diǎn)后（0~50mm）開始第一級(jí)加速，加速度為0.05~0.15m/s2；C點(diǎn)：帶鋼頭部咬入卷取機(jī)后開始第二級(jí)加速，加速度為0.05-0.25 m/s2；D點(diǎn)：帶鋼以工藝制度設(shè)置的最高速度軋制，取15 m/s；E點(diǎn)帶鋼尾部離開第三架時(shí)，機(jī)組開始減速，減到13 m/s；F點(diǎn)：帶鋼尾部離開第六架，以13m/s速度等待拋出；G點(diǎn)：帶鋼尾部離開精軋機(jī)組，開始第二次降速；H點(diǎn)軋機(jī)以穿帶速度等待下一條帶鋼。I點(diǎn)

111、；第二條帶鋼開始穿帶。</p><p>　?。?）軋制時(shí)間的計(jì)算</p><p><b>　　1）AB段：取，</b></p><p>　　2）BC段：精軋機(jī)組末架軋機(jī)至卷曲機(jī)的距離為125m，</p><p><b>　　則：，取加速度</b></p><p><b&

112、gt;　　則：；</b></p><p>　　3)CD段：取加速度</p><p><b>　　則：</b></p><p><b>　　EF段：</b></p><p>　　式中——帶鋼尾部出第三架，六架軋機(jī)時(shí)，這時(shí)還能軋出的帶鋼長(zhǎng)度；</p><p>　　——

113、第i架軋機(jī)軋出厚度；</p><p>　　——精軋機(jī)各架間距；</p><p><b>　　，，，</b></p><p><b>　　此段加速度為：，</b></p><p><b>　??；</b></p><p><b>　　5）FG段：，

114、；</b></p><p>　　6）DE段：成品帶鋼長(zhǎng)度：</p><p><b>　　，取L=667m；</b></p><p>　　則：DE段所軋帶鋼長(zhǎng)度為：</p><p><b>　??；</b></p><p>　　7）GHI段：取減速度為0.5m/s2，

115、間隙時(shí)間15s。</p><p>　　綜上：精軋機(jī)組的純軋時(shí)間為：</p><p>　?。?）其它各機(jī)架速度制度的確定</p><p>　　由秒流量相等的原則，即。其中為第架的前滑值，為第架的軋出厚度。由于熱軋過(guò)程中前滑很小，可以忽略不計(jì)，故上式可轉(zhuǎn)化為。從而得出其它各架的速度，見表3.11。</p><p>　　表3.11 精軋機(jī)組各架軋制

116、速度 單位：m/s</p><p>　　注：V0為進(jìn)精軋機(jī)組的咬入速度</p><p>　　3.2.4 溫度制度</p><p>　　板坯的加熱溫度，由Fe-C相圖，定為1200℃，考慮到鋼坯從加熱爐到粗軋機(jī)組有溫降，第一道次開軋溫度定為1150℃。由于軋件頭部和尾部溫度降不同，為設(shè)備安全著想，確定各道次溫降時(shí)應(yīng)以尾部溫度為準(zhǔn)。<

117、;/p><p><b>　　1.粗軋溫度</b></p><p>　　對(duì)于粗軋來(lái)說(shuō)各道次的溫降可采用下面的公式：</p><p><b>　?。?.8）</b></p><p>　　式中：——道次溫降，℃；</p><p>　　——前一道次溫度，℃。</p><