二、设计方案
2.1主要研究内容 1.热轧带钢的生产现状，前景，建厂的目的和意义，产品的范围和产品规格。 2.典型产品道次选择（产品厚度3mm） ，轧机布置选择比较，粗轧机、精轧机形 式对比。 3.压下分配，轧制规程计算，温降计算，轧制力计算。 4.电机校核，轧辊强度校核，年产量计算。 5.辅助设备校核：加热炉形式选择，卷取机校核。 6.金属平衡、燃料消耗计算。 2.2 方法手段 设计年产 280 万吨 1780 热轧带钢生产线。通过设计方案比较，选择连铸机、轧 钢机以及各种辅助设备的形式，确定布置方式；根据典型产品规格（厚度为 3mm） 进行压下规程设计和计算（力能参数计算、轧辊强度验算和电机能力校核） ；并对选 取的新工艺和技术进行简要说明。
以及各种交通车辆的结构件，也用于船舶及铁路集装箱制造，石油井架、各种工程 机械和交通机械的制造。 5)耐海水腐蚀结构钢板带。用于石油井架、海港建筑、采油平台、船舶制造，也 用于化工、石油行业含硫化氢腐蚀性液体容器和铁路运输车辆的制造。 6)汽车制造用板钢系列。 7)集装箱用钢。专用于制造集装箱侧板、门板、顶板、底板、边框、立柱等构件。 8)管线用钢。石油天然气输送用管线，用于制造埋弧焊钢管以及直缝电焊钢管。 9)焊接气瓶及压力容器用钢。 用于制造液化气钢瓶及乙炔气钢瓶、较高工作温度 的压力容器及锅炉等。 10)造船用钢板。用于制造内河船体及上层建筑结构，远洋轮船上层建筑及隔舱 板。 11)矿用钢板。用于制造采矿用液压支架、矿用工程机械、矿用车斗、采用刮板 运输机，以及其他矿用机械耐磨结构件。 1.3题目来源 热轧板带钢轧机的发展已有80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。280万吨1780热轧带钢生产车间设计来源于市场需求。由于 当前的中国市场对高附加值产品的板带钢需求增加，尤其是汽车板带钢，船舶钢等 的需求增加，所以我选择了280万吨1780热电源变换器及4级计算机控制，并在国内首先采用了吊车跟踪系统。 在这个阶段国内还捆绑引进了3套薄板坯连铸连轧生产线，即1999年投产的珠钢 1500mm薄板坯生产线、 邯钢1900mm薄板坯生产线和2001年投产的包钢1750mm薄板 坯生产线。这些生产线采用第1代薄板坯连铸连轧技术，是当时世界最先进的薄板坯 生产线。其采用近终形连铸技术，使用漏斗形结晶器铸造50mm厚的薄板坯；并采用 了铸坯软压下，结晶器液压振动，隧道式加热炉。在轧机上采用高刚度轧机，新型 板形控制技术、液压AGC技术和新型除鳞技术等，从而使能耗、投资和生产成本降 低，生产流程大大缩短，产品质量提高。这些生产线的引进使我国拥有了新一代热 连轧带钢生产技术，也使我国目前成为世界上拥有薄板坯连铸连轧生产线最多的国 家；我国更多的大型钢铁企业，开始从只能生产普通低技术产品而转为向生产高层 次产品迈进，在技术上上了一个台阶。 第3阶段，这个阶段实际上是近1~2年开始的，是以提高效益、调整品种结构、 满足市场需要和提高企业竞争能力为目的的发展阶段。由于近年国家经济快速发展， 对钢材需求不断增加，因此除国营大中型企业外，中小型企业，甚至民营企业都把 生产宽带钢作为今后发展的重点，或引进或采用国产技术，或建设传统热连轧宽带 钢轧机或建设薄板坯连铸连轧生产线。这个阶段以鞍钢1700、2150mm（国产） ， 唐 钢1780mm薄板坯和1700mm（国产） 、马钢1700mm薄板坯和2250mm、涟钢1700mm 薄板坯、莱钢1500mm（国产） 、本钢薄板坯、济钢1700mm（国产） 、新丰1700mm（国 产） 、宝钢1880mm、首钢2250mm、武钢2250mm、太钢2250mm轧机为代表。同时， 这个阶段对引进二手轧机和原技术较落后的国产轧机进行了全面技术改造，使其达 到了现代化水平。 这个阶段新建的传统带钢轧机，有以武钢2250mm轧机为代表的当代最先进的宽 带钢轧机，有以唐钢、马钢和涟钢为代表的新一代生产超薄带钢的薄板坯连铸连轧 机，有采用国产技术生产中等厚度薄板坯的连铸连轧生产线，还有一些炉卷轧机投 产和建设。现在建设和投产的所有轧机都具有现代化水平，如计算机 1、2级控制系 统、液压AGC系统、板形控制系统、交流传动、控轧控冷技术、热送热装技术等等。 国外刚出现的半无头轧制技术、铁素体加工技术、高强度冷却技术、新型卷取机等， 在一些轧机上也已应用。目前我国热连轧技术装备已完全摆脱落后状态，并已处于 世界先进水平之列[11]。 1.1.2发展趋势和特点 (1)热轧板带材短流程、高效率化。这方面的技术发展主要可分两个层次：① 常 规生产工艺的革新。为了大幅度简化工艺过程，缩短生产流程，充分利用冶金热能， 节约能源与金属等各项消耗，提高经济效益，不仅充分利用连铸板坯为原料，而且 不断开发和推广应用连铸板坯直接热装与直接轧制技术。② 薄板坯和薄带坯的连铸
河北联合大学 本科生毕业设计开题报告
题目： 年产 280 万吨 1780 热轧带钢设计
学 专 班 姓 学
院： 业： 级： 名： 号：
冶金与能源学院 材料成型及控制工程 09 成型 1 班 张志芳 200906040106 杨海丽
指导教师：
2013 年 3 月 17 日
一、选题背景
1.1 我国热轧带钢的发展现状及发展趋势和特点 1.1.1发展现状 建国以后很长时期，我国热连轧带钢生产技术相对较落后，1958 年鞍钢建成第 1 套 1700mm 带钢半连轧机组，1978 年武钢建成第 2 套 1700mm 带钢热连轧机组。 而 20 世纪 80 年代后期，随着宝钢 2050mm 热连轧机投产，我国热连轧带钢生产进 入快速发展轨道。纵观近 20 年来我国热连轧带钢的发展，经历了 3 个阶段[1]~[3]： 第1阶段，以大企业为主，以解决企业有无为主要目的的初期发展阶段。以宝钢 2050mm、攀钢1450mm、本钢1700mm、太钢1549mm、梅钢1422mm轧机为代表。这 个时期热连轧带钢轧机建设只能靠国家投入，由于资金、技术等多方面限制，轧机 水平参差不齐。1989投产的宝钢2050mm轧机代表了当时国际先进水平，采用了1、2 级计算机控制、CVC板形控制、强力弯辊、控制轧制与控制冷却、自动宽度和自动 厚度控制等一系列当时最先进的热连轧生产技术，这些技术装备即使在今天仍不落 后。但是，这个时期投产的二手设备则是国外 50~60年代的装备（1994 年投产的太 钢1549mm轧机、梅钢1422mm轧机） ，整体技术水平相对落后，在安装过程中进行了 局部改造，但因资金限制整体技术水平提高有限。 这个时期还有2套国产轧机投产：1980年投产的本钢1700mm轧机和1992年投产 的攀钢1450mm轧机。由于当时国内对热连轧带钢轧机的设计、制造等技术未完全掌 握，加上当时国内制造水平的限制，所以这两套轧机的整体水平不高。产品与国际 水平差距较大。但在当时条件下，这几套轧机和宝钢、武钢的先进轧机一起满足了 国民经济建设的需要；同时，培养了一大批技术人才，为我国全面掌握现代热连轧 技术做出了贡献。 第2阶段，全面提高技术水平，瞄准世界最高、最新技术， 全面引进阶段。以 宝钢1580mm、 鞍钢1780mm、 包钢1700mm薄板坯、 邯钢1900mm薄板坯、 珠钢1500mm 薄板坯轧机为代表。20世纪90年代中期以后，由于经多年生产实践对国内技术装备 设计与制造水平认同度不高，加上国外薄板坯连铸连轧技术的突破，所以各大企业 均以引进国外最先进技术为主。如1999年投产的鞍钢1780mm轧机、1996年投产的宝 钢1580mm轧机，是世界传统热连轧带钢轧机最先进水平的代表，除通常现代化轧机 采用的一系列先进技术以外，机组采用了轧线与连铸机直接连接的布置形式，从而 可实现直接热装，并有实现直接轧制的可能；机组还采用了板坯定宽压力机，大大 减少了板坯宽度规格；精轧机采用了全液压压下及AGC技术；采用了PC板形控制系 统，该系统与强力弯辊系统一起工作使板形调控能力大大增加；另外，还采用了轧 辊在线研磨，中间辊道保温技术和带坯边部感应加热技术；轧机全部采用交流同步
2.3 主要的工序概述 2.3.1 生产工艺流程图 连铸板坯→步进式加热炉→炉后高压水除鳞→粗轧机→保温罩→飞剪切头尾→ 高压水除鳞→精轧机组轧制→带钢层流冷却→卷取机卷取、分卷、横切→打包→称 重→打标计→进库 2.3.2 加热区 不同生产工艺相应采用了不同加热设备，传统热连轧生产线采用步进梁式加热 炉。对于传统工艺由于提高板坯热装率和热装温度是最有效的节能措施，因而配置 上下两面多段供热的步进梁式加热炉是最佳选择。为配合轧制区的高速度轧制，保 证前后工序生产节奏的一致，通常选多座加热炉。 本设计与选定两座加热炉，预留第三座的位置。 2.3.3 轧制区 轧钢机是完成金属轧制变形的主要设备，是代表车间生产技术水平，区别于其 他车间类型的关键。 轧钢机选择的主要依据是：车间生产的钢材的钢种，产品品种和规格，生产规 模的大小以及由此而确定的产品生产工艺过程。对轧钢车间设计而言，轧钢机选择 的主要内容是：确定轧钢机的结构形式，确定其主要技术参数，选用轧机的架数以 及布置形式。 1）粗轧区 粗轧区中设备包括粗轧除磷设备、定宽压力机、立辊轧机、水平轧机、保温罩、 热卷箱等。在粗轧机最后机架后设有带坯测温仪、测宽仪及头尾形状检测系统，以 此数据作为计算机对精轧机组、粗轧机和加热炉进行控制的依据。粗轧阶段的宽度 控制不用展宽，而要采用立辊对宽度进行压缩，以调节板坯宽度和提高除鳞效果。 粗轧区的布置形式是根据产量、板卷重量等诸多因素决定的。粗轧区的布置形 式主要有全连续式、¾连续式、半连续式和其它形式。由于全连轧生产线过长，目前 广泛采用的是半连轧和¾连轧。 为了减少输出辊道上的温降以节约能耗，生产中常采用在输出辊道上安装保温 罩或补偿加热器，或在轧件出粗轧机组后采用热卷箱技术进行热卷取。 2）精轧区 精轧区设备布置比较简单，一边由切头飞剪、边部加热器、精轧高压水除鳞箱、 精轧机组、机架间活套、快速换辊、轧辊在线磨削装置等。 带坯进入精轧机之前，首先进行测温、测厚并直接用飞剪去头尾。钢坯切头以 后即进行除鳞，然后进入精轧机轧制。精轧机是热连轧带钢连轧线上的核心设备， 主要进行对带钢的厚度减薄和板型控制，精轧是决定产品质量的主要工序。轧机的