年产280万吨2250热轧带钢生产线设计毕业论文目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (1)1.1 热轧带钢概述 (1)1.2 热轧带钢技术要求 (2)1.3.应用性与先进行 (3)1.3.1 应用性 (3)1.3.2 先进性 (3)1.4现代热连轧机的发展趋势和特点 (4)1.5 本设计目的和意义 (5)第2章生产方案及大纲的制定 (6)2.1产品方案的编制 (6)2.1.1产品方案 (6)2.1.2 编制方案的原则及方法 (6)2.1.3 选择计算产品 (6)2.2 产品大纲 (7)2.2.1 钢种分布及生产能力 (7)2.2.2原料及产品规格 (7)2.3 生产方案 (8)2.3.1 选择生产方案依据 (9)2.3.2 制定生产方案 (9)第3章设计方案 (10)3.1 工艺方案的选择 (10)3.2 主机型式的选择 (12)3.3 轧机数量及相关设备的选择 (13)3.3.1 粗轧机组设备选择 (13)3.3.2 侧压设备的选择 (14)3.3.3精轧机组设备选择 (15)3.4加热炉的选择 (19)第4章生产设备及参数 (21)4.1工艺装备 (21)4.2 主要设备形式及主要技术参数 (22)4.2.1 加热炉 (22)4.2.2粗轧区设备 (22)4.2.3 精轧区设备 (28)4.2.4 卷取机区主要设备 (31)第5章生产工艺流程 (34)5.1生产工艺流程 (34)5.2 生产工艺流程框图 (36)5.3.1 坯料管理制度 (37)5.3.2 加热制度 (37)5.3.3 轧制制度 (39)5.3.4 冷却制度 (40)5.3.5卷曲制度 (41)5.4 车间自动化 (42)第6章轧制工艺参数设计 (45)6.1制定轧制制度的原则和要求 (45)6.1.1在保证设备能力允许的条件下尽量提高产量 (45)6.1.2 在保证操作稳便的条件下提高质量 (46)6.1.3 道次选择确定 (47)6.2 粗轧压下规程 (47)6.2.1 粗轧压下制度 (47)6.2.2粗轧速度制度 (48)6.2.3 粗轧温度制度 (50)6.3 精轧压下规程 (51)6.3.1 精轧压下制度 (51)6.3.2 精轧速度制度 (52)6.3.3 精轧轧制时间和周期的确定 (53)6.3.4 精轧温度制度 (55)6.4 轧制图表 (56)6.6 各道次变形抗力 (57)6.7 计算各道的传动力矩 (59)6.8 轧辊辊缝和转速的设定 (61)第7章电机轧辊的强度校核 (63)7.1静负荷图 (63)7.2 等效力矩计算及电动机的校核 (64)7.3 电动机功率的计算 (65)7.4 轧辊强度校核 (66)7.4.1 支承辊弯曲强度校核 (66)7.4.2 工作辊的扭转强度校核 (68)第8章轧钢机产量计算 (70)8.1 轧机小时产量计算 (70)8.2 轧机平均小时产量计算 (71)8.3.轧钢车间年产量计算 (71)第9章厚度控制方式 (73)9.1 预控AGC系统 (74)9.2间接测厚反馈闭环控制系统 (75)第10章辊型与板形控制 (76)10.1 板型控制理论 (76)10.2 板形设定模型 (78)10.3 影响辊缝形状的因素 (80)10.3.1 轧辊热膨胀对辊缝的影响 (80)10.3.2 轧辊的磨损对辊缝的影响 (81)10.3.3 原始辊型对辊缝的影响 (81)10.3.4 入口板凸度对辊缝的影响 (81)10.4 轧辊凸度计算 (82)10.5 轧辊的磨损的确定 (85)10.6 初始加工辊型确定 (86)10.7 静态凸度计算 (86)10.8 轧辊辊型设计 (87)10.9 弯辊装置 (87)10.9.1 弯曲工作辊 (87)10.9.2 弯曲支撑辊 (88)第11章车间平面设计 (89)11.1平面布置的原则 (89)11.2 金属流程线的确定 (89)11.3仓库面积的确定 (90)11.3.1确定仓库面积的原则 (90)11.3.2原料仓库面积的确定 (90)11.3.3成品仓库面积的确定 (90)第12章环境保护 (92)12.1环境保护概述 (92)12.2环境保护的容与对策 (92)12.2.1绿化 (92)12.2.2水质处理 (92)12.2.3噪音防治 (93)12.2.4大气污染的防治 (93)12.2.5有害废弃物的处理 (93)12.2.6车间的综合利用 (93)结论 (95)参考文献 (96)谢辞 (98)第1章绪论1.1 热轧带钢概述热轧宽带钢是国民经济的重要物资,是制造其他薄板类钢铁产品的重要原料, 主要作为冷轧板、焊管、冷弯或焊接型钢的原料或直接用于制作各种结构件、容器、汽车、造船、集装箱等。
目前,国外许多大钢铁企业花费巨资改造热轧带钢厂,不断扩大品种围,提高产品质量。
近30年来, 围绕着热轧宽带钢的品种、质量、成本、能源、环保等诸多方面, 国外各大公司及研究部门积极取长补短, 竞相开发适应市场需要的新工艺、新设备和新技术, 使热轧宽带钢的生产工艺、技术和设备发生了巨大变化。
从总体上看,国形成两大体系,宝钢、鞍钢等特大型钢铁企业具有良好的铁矿石来源,并且品位高,再加上他们已积累了多年的冶炼经验,能够为轧钢提供优质坯料,这使的他们在国市场占有先机;再有就是一些大型国企以及地方私营企业,由于所用铁矿石品位不高,炼钢技术欠佳,导致轧制产品质量档次不高,附加值少。
近10多年来由于受到市场容量,用户需求的客观影响,热带钢生产技术的发展从以提高生产能力,满足用户对钢材数量要求为主要目标的大型化、高速化、连续化和自动化的发展阶段,转向了以满足用户对钢材优质、多品种、低成本、交货期短为主要目标的新的发展时期。
我国热轧宽钢带轧机装备水平在建国以后很长一段时间都相对落后,只有鞍钢、武钢、宝钢等国有大型钢铁企业拥有热轧宽带钢轧机;20世纪90年代以后热轧宽带钢的轧机建设进入了一个较快的增长期,攀钢、太钢、梅钢、邯钢、珠钢等纷纷新建了一批1700mm以下的热轧宽钢带轧机。
而在2000年以后,特别是2005年以后我国出现了热轧宽钢带轧机的建设高潮,各钢厂纷纷建设热轧宽钢带轧机,轧机宽度从1250mm到2300mm不等,这使得热轧卷板成为产能“过剩”最为严重的钢材品种之一。
到2012年底,我国已拥有热轧宽带钢轧机72套,设计能力2.13亿吨,其中,2050~2300mm超宽带钢线已达12条,薄(中薄)板坯连铸连轧生产线13条,产能3280万t/a。
2010年我国热轧卷板生产量为14050万吨,其中中厚宽带钢和薄宽带钢生产量分别为10289万吨和3760万吨。
汽车用钢材均为高附加值产品,需求量大,价格高,世界各大钢铁企业都将汽车用钢材列为最重要产品之一。
目前全球汽车年度总产量接近6000万辆,全球汽车行业钢材年消费量接近1.08亿t,占全球钢材消费总量的11.6%。
汽车用钢材涉及品种很多,但以薄板和优质型材为主。
不同车型,其钢材消耗差异很大,轿车的钢材消耗以薄板为主,占钢材消耗的70%以上,重型货车则以消耗优质型材为主。
这二类钢材都和长钢有较大关系,长钢的大梁板、齿轮钢、中组距碳合结圆钢及汽阀钢一年约有近10万t钢材用于汽车、农用车、摩托车行业,占长钢钢材销售量22%左右,占汽车行业市场份额约1.7%。
作为汽车用钢重要组成部分的特钢品种结构及需求量也正发生着明显的变化。
钢铁工业是国民经济的基础产业,对整个国民经济各个部门的发展至关重要。
带钢热连轧生产规模大,产量高,是钢铁工业中发展最为迅速、各种新技术应用最为广泛的一个领域。
它的工艺水平、自动化程度、产品规格与质量代表了一个国家钢铁工业的水平。
1.2 热轧带钢技术要求1、强度细化晶粒是唯一能增加强度并同时改善夏比冲击韧性的强化机制,因此,在标准中有韧性要求时,细化晶粒是带钢最基本的要求。
2、屈强比屈强比越低,带钢从开始塑性变形到最后断裂的变形容量越大,因而也越安全。
目前汽车用钢需要解决高强度与成型性的矛盾。
传统高强度低合金钢,其屈强比一般都大于0.9。
3、韧性细化晶粒在提高强度的同时也改善了韧性,尽管细化晶粒可以改善韧性,并可获得所要求的落锤撕裂试验结果,但是若C、S含量高,脱氧不充分,钢的实际夏比冲击功很低。
4、塑性带钢的塑性用冷弯性能指标评价,冷弯试验要求:R=t180o两表面无裂纹。
5、焊接性能焊接性能用碳当量Ce和裂纹敏感性系数Pcm评定Ce=C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15Pcm=C+(Mn+Cr+Cu)/20+V/10+Mo/15+Si/30+ Ni/60+5B。
6、抗腐蚀性能应力腐蚀开裂(SCC):SCC扩展速度随温度的提高而加快,与冶金加工方法关系不大,采用喷丸处理可以大大改善SCC抗力,涂层也是有效的办法。
7、止裂性能一般要求带钢的DWTT试验[2]得到的断口剪切百分比(SA%)达到50或80(不同气候条件规定不同),可以得到止裂效果;对于韧性材料,则要求带材的上限平台能Cv达到某一数值时可得到止裂。
1.3.应用性与先进行1.3.1 应用性近来世界性经济危机使国外板带需求大大下降,造成出口量锐减,生产能力大大过剩。
但是,由于计划经济不到位,投资分散,多数地方上马的板带厂资金不足,只能选择150mm以下连铸板坯,钢种受到限制,仅仅一架粗轧,凸度、厚度控制不够稳定,表面光洁度也不能稳定,不适合生产合格汽车车板用热卷。
而我国政府为拉动需,鼓励汽车行业发展,因而对汽车板的需求有增无减。
预计2012年需要高档汽车板1100到1200万吨,而国高档汽车板生产能力不足,依靠进口的局面一段时间仍将继续存在。
因而兴建高档宽带车间很有前途。
1.3.2 先进性1、连铸坯热送热装技术连铸坯热送热装是指连铸坯在600℃以上高温时直接装炉或先放入保温装置,以协调连铸与轧钢生产节奏,待机装入加热炉加热,然后再把经过加热1050℃以上的高温连铸坯直接送往轧机轧制。
该项技术具有节能、缩短生产周期、减少板坯存放仓库面积等效果,集成了几工序间的系统工程技术,需要多项技术的支撑,包括炼钢、连铸和热轧三者统一的生产计划管理,计算机进行实时控制;生产线设备具有较高的作业率;无缺陷高温连铸坯的生产;连铸和热轧均具有在线调宽的手段;热轧实施“自由轧制计划;连铸和热轧厂布置紧凑或采取保温快速运输;加热炉采用多段快速步进梁,长行程装入机及热惰性小的陶瓷纤维耐火炉衬等,以适应热装的需要;在线补热和保温措施,如连铸和粗轧机间以及精轧机前设边部加热器,中间辊道设保温罩等。
热装轧制工艺在热轧带钢轧机中已经普遍采用,日本、韩国的热轧带钢轧机热装比达到60%以上,最多可达80%,热装温度达到600℃以上,我国近年来建设的1580、1750、1780、2250机组在设计大纲中都对热装轧制比例作出了要求。