四机架带钢冷连轧车间设计方案简介
摘要简要介绍了Φ400mm/Φ170mm×400mm四机架带钢冷连轧机车间设计的工艺方案、主要设备性能参数及设计特点。

关键词冷轧窄带钢车间设计方案
1前言
冷轧带钢作为多种产品的原料，用途十分广泛，主要用于钢窗、冷弯型钢、焊管、包装、建材等方面。

新疆的冷轧带钢生产为空白，疆内市场上使用的冷轧带钢及冷轧带钢制品均从内地购进，由于运距长、运费高、供货周期长等缺点给用户带来诸多不便。

八钢博业公司是集团公司确立的线、棒、带材制品生产基地。

2000年10月，经充分的市场调研和技术论证，博业公司决定新建一条年产4万吨冷轧窄带钢生产线。

本项目以八钢中型厂生产的热轧带钢为原料，不仅填补了新疆空白，且符合我国钢铁工业调整产品结构、增加板管比的产业政策，具有较为广阔的市场前景和发展空间。

2工艺设计方案
2.1原料及成品
原料为2.0～3.5mm×30～310mm热轧窄带钢，生产规模为年产4万t；规格为0.35～1.50mm×30～310mm；钢种为碳素结构钢，盘重约1t；预留优质碳素结构钢、合金钢冷轧带钢及镀层带钢的发展空间。

成品冷轧带钢以退火状态交货；钢卷内径为Φ500mm；钢卷最大卷取重量为1.9t。

产品标准为GB716-91。

2．2生产工艺
2．2．1 产品大纲
产品大纲见表-1
表-1 产品大纲
序号产品规格/mm钢种年产量/t
10.35~0.75×30~310碳素钢12000
20.80 0.80~1.00×30~310碳结钢合结钢14000
3 1.00~1.50×30~310碳结钢合结钢14000
合计40000 2.2.2生产工艺流程
流程为：热带卷→酸洗→钝化→冷轧→纵剪→退火→精整→包装入库该车间平面布置图见图1。

18 17 16 15 14 13 12 11
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 19
预留发展空间
图1 带钢冷连轧车间平面布置图
1—酸洗开卷箱；2—液压剪；3—夹送-矫直机；4—活套坑；5—酸洗槽；6—清洗槽；
7—钝化槽；8—拉料机；9—液压剪；10—七辊无芯卷取机；11—开卷箱；
12—三辊直头机；13—后张力形成器；14—四辊四连轧机；15—卷取机；
16—纵剪开卷箱；17—圆盘剪；18—纵剪卷取机；19—台车式燃煤退火炉
2.2.3主要生产工艺特点
（1）酸洗和钝化
酸洗的目的是为了去除热轧带钢表面的氧化铁皮。

本车间设计采用盐酸酸洗方式，浓度为10%～15%，酸洗温度约60℃～90℃。

酸洗槽为玻璃钢质，长度为66m，内衬铸石板，以增加耐磨性。

为保证酸洗的质量与速度，酸液由耐酸泵、蒸汽加热装置至酸洗槽循环加热供应，酸洗槽中的酸液环流方向与带钢运行方向相反。

当酸液中亚铁离子浓度大于120g/L 或酸浓度小于50g/L时，酸液作为废酸排入废酸中和池中。

在实际生产中可在新配酸液中适量加入一定比例的废酸，以保证亚铁离子的浓度，这样有利于酸洗的速度，并且可以节约用酸量。

为避免在酸洗过程中产生酸雾和过酸洗，酸液中加入适量的缓蚀剂。

为保证带钢的酸洗不间断，采用带头带尾焊接后连续酸洗方式。

钝化的目的是在带钢表面形成一层薄的钝化膜，能起到短时防腐和改善带钢表面润滑，有利于轧制的进行。

钝化液的主要成份是亚硝酸钠。

一般要求钝化时间在10s左右。

（2）轧制
轧制生产线上装置一套计算机控制设备，系统由工作站、PLC、总线组成。

工作站以486工业计算机为基础设备组成，用以完成画面显示、程序存储及操作等功能。

PLC用以完成带钢生产过程中的逻辑顺序控制、闭环控制、计算、通讯及过程I/O处理。

轧制过程中，各机架之间及第一架轧机与五辊前张力设备之间、第四架轧机与卷取机之间形成恒定的设定张力，张力值由5台张力称重仪测出。

带钢厚度由镅-261同位素测厚仪测得，由电动涡轮—涡杆副根据指令自动或手动完成压下或提升，以保证各机架间的连轧关系。

轧制工艺润滑采用乳化液，乳化液由乳化液循环系统提供。

用后的乳化液流经回流沟流向集液箱，经沉淀，由泵加压送出，过滤后用管道送至轧机处喷淋润滑。

夏季气温较高时，乳化液经冷却塔降温后再循环使用。

(3) 纵剪
纵剪的目的是切边和分条。

切边是为了切去带钢边部有质量缺陷的部分，并保证整卷带钢的宽度一致，切边量为2～5mm；分条是为了将带钢纵向裁成所需宽度，以供下道工序使用。

纵剪的主要设备是圆盘剪。

对有特殊要求的带钢，在纵剪后还要进行表面涂油处理，以防锈。

纵剪工序的关键是保证切边整齐无毛刺，并使分条后的带钢宽度一致。

纵剪剪刃材质一般为6CrW2Si，9CrSi。

（4）退火
采用燃煤台车式退火炉进行带钢退火。

一次装炉量最大为130t，退火时间约30h。

采用链式炉排烧煤，燃烧室布置在炉子两侧，退火炉工作温度740℃～820℃，炉渣用清渣机及皮带机清除。

带钢退火时放置在台车的退火罐中。

为了延长退火罐的寿命，其表面进行渗铝处理。

为防止燃气进入退火罐使带钢发生氧化，一般用耐火泥封住罐体与底盘之间的缝隙，并在罐
体内放置一定量的铁屑或锯末，通过铁屑或锯末的氧化尽量降低罐体内的氧含量，保证退火后带钢的表面质量。

2.3 工艺设备
主要工艺设备总重约240t。

电气装机容量1370kW，其中直流电容量1285kW。

主要工艺设备及性能列于表2。

表2 主要工艺设备
设备名称数量主要性能参数
酸洗机组1套酸槽长×宽×深度：66m×700mm×500mm；最大酸洗速度0.7m/s；配用电
机总功率82.4kW，总重约62t
四机架冷连轧机组1套最大轧制力1000 kN；最大轧制速度4.0m/s；压下速度2mm/s；工作辊Φ170mm
×400mm，支撑辊Φ400mm×400mm；主电机功率4×250kW，直流
电机驱动；前后张力范围0～10kN；设备总重约108t。

纵剪机组1套剪切厚度0.30mm～1.50mm，最大宽度350mm；剪切速度0.2～2m/s；剪刃
直径Φ130mm～Φ170mm；剪切强度≤600Mpa。

台车式燃煤退火炉1座台车面积2.9m×11.36m ；退火罐个数16个；最大装炉量130t；退火
温度740℃～850℃；退火时间约30h。

液压站4个工作压力8Mpa；泵流量5l/min；油箱容量0.3m3 。

起重运输设备
(1)5t单梁电葫芦2台跨度16.5m，中级工作制。

(2)10t行车2台跨度16.5m，中级工作制。

(3)平板车4台台面1800mm×2400mm；轨距1100mm。

2.4 主厂房及公用辅助设施
本车间设计主轧制厂房利用原一轧厂轧三车间轧机跨；新建酸洗间厂房，面积约810m2；在原轧三料场新建一座台车式退火炉。

供电系统、压缩空气、供排水均充分利用原有设施。

3投资及经济分析
投资及经济指标见表3。

表3 投资及经济指标
项目指标备注
建设总投资/万元1400
已有固定资产/万元200
固定资产投资/万元600
建设期利息/万元0 为自筹资金
流动资金600 全额
年销售收入/万元11840 正常年
年销售利润/万元415
年税后利润/万元278
经济评价指标
投资利润率/% 29.64
盈亏平衡点/% 59.57
全部投资回收期/年 5 .04 含建设期3个月
4 结束语
博业公司冷轧带钢车间从设计到试产仅用3个月时间。

该车间的投产标志着区内无冷轧带钢已成为历史。

在设计中，预留了发展高精度光亮带钢、合金带钢及镀层带钢的空间，为今后扩大生产规模，增加生产品种，提升产品档次奠定了基础。