年产100万吨冷轧带钢厂工艺设计.doc

北京科技大学材控年产100万吨冷轧带钢厂工艺设计班级：****姓名：****指导教师：****辽宁科技大学专科生综合实训-板形控制实训 第 I 页摘要本设计是参考上海宝钢冷轧厂而进行的冷轧带钢工艺设计，典型产品1.4×1800主体设备有浅槽酸洗机组、五机架全连续冷轧机组、罩式退火炉、单机架四辊式平整机组、横切、纵切及重卷机组等设计产品的品种主要有冷轧带钢卷、冷轧窄带钢、冷轧板等据此制定了轧制制度、并对轧辊强度进行校核关键词：板带钢；轧制制度；轧机 第 18 页目录摘要 I目录 II1综述 11.1冷轧的定义 11.2冷轧带钢有哪些优点 11.3冷轧薄带钢生产的发展状况 12产品方案 33生产工艺流程及金属平衡计算 43.1金属平衡计算 43.1.1计算成材率 43.2轧制工艺过程 53.3各机组生产工艺流： 53.3.1酸洗机组工艺流程 53.3.2连续式五机架冷轧机工艺流程 53.3.3退火 63.3.4单机架平整机工艺流程 63.3.5电镀锌机组工艺流程 63.3.6纵切机组工艺流程 63.3.7重卷机组工艺流程 63.3.8横切机组工艺流程 64轧制制度制定 64.1压下规程的制定 64.2各道次轧制力计算 74.3速度制度 75设备参数的选择 105.1连续酸洗机组 105.1.1机组主要技术参数 10（1）最高年产量能力： 10（2）机组最大小时产量： 10（3）原料和成品规格： 10（4）机组速度： 11（5）活套储量： 11（6）开卷与卷取方向： 115.2五机架全连续轧机 115.2.1 原料和成品规格： 115.2.2机组数据： 125.3罩式退火机组 125.3.1原料规格和技术参数 12（1）原料规格： 12（2）技术参数： 125.4单机架平整机组 135.4.1 原料及规格 135.4.2平整机技术数据 135.4.3开卷与卷取方向 135.5四条横切机组 135.6电镀锌机组 135.6.1原料和成品规格 135.6.2产品品种 145.6.3 机组速度 145.6.4开卷与卷取方向 145.7连续退火机组 145.7.1钢卷尺寸 145.7.2钢卷重量 145.7.3机组速度 155.7.4机组产量 156设备校核 156.1 轧辊强度校核 156.1.1 轧辊各部分尺寸的确定 156.1.2校核公式如下 176.2支撑辊强度计算 176.3工作辊滚头强度计算 176.4工作辊辊头（带切口）强度按梅耶洛维奇经公式计算 176.5支撑辊与工作辊接触应力计算 186.6咬入角校核 186.7轧机生产能力校核 196.7.1轧机年生产能力校核 196.7.2轧机小时产量计算 191综述 1.1冷轧的定义金属在再结晶温度以下进行轧制变形叫做冷轧，一般指带钢不经加热而在室温直接进行轧制加工。

冷轧后的带钢可能烫手，但还是叫冷轧 1.2冷轧带钢有哪些优点冷轧生产可提供大量高精确度和性能优良的钢板和带材，其最主要的特点是加工温度低，同热轧生产相比，它有以下优点：(1)冷轧带钢产品尺寸精确，厚度均匀，带钢厚度差一般不超过0.01～0.03mm或更小，完全可以符合高精度公差的要求2)可获得热轧无法生产的极薄带材(最薄可达0.001mm以下)3)冷轧产品表面质量优越，不存在热轧带钢常常出现的麻点、压入氧化铁皮等缺陷，并且可根据用户的要求，生产出不同表面粗糙度的带钢(光泽面或麻糙面等)，以利于下道工序的加工4)冷轧带钢具有很好的力学性能和工艺性能(如较高的强度、较低的屈服极限、良好的深冲性能等)5)可实现高速轧制和全连续轧制，具有很高的生产率1.3冷轧薄带钢生产的发展状况薄板、带钢的生产技术是钢铁工业发展水平的一个重要标志薄钢板除了供汽车、农机、化工、食品罐头、建筑、电器等工业使用外，还与日常生活有直接关系，如家用电冰箱、洗衣机、电视机等都需要薄钢板因而在一些工业发达的国家中，薄钢板占钢材的比例逐年增加，在薄板、带钢中，冷轧产品占很大部分 冷轧生产最初是在二辊轧机、四辊轧机上进行的。

随着科学技术和工业的发展，需要更薄、质量要求更高的带材，尤其是仪表、电子、通讯设备上需要极薄带材四辊轧机往往不能满足这一要求，这样便出现了新型结构的轧机，如六辊轧机、十二辊轧机、二十辊轧机、偏八辊轧机和其他复合式多辊冷轧机，如图1-1所示图1-1多辊冷轧机a- 十二辊轧机；b-二十辊轧机；c-偏八辊轧机冷轧带钢可以用单机和多机架连轧机来生产，目前主要采用三机架到六机架四辊冷连轧机，这种轧机的特点是生产率高，机械化、自动化程度高，产品质量好 近年来，冷轧带钢生产技术的发展主要有以下几个方面： (1)增加钢卷质(重)量增加钢卷质量是提高设备生产能力的有效方法，因为冷轧带钢是以钢卷方式生产的，每一个钢卷在送到机组内轧制或处理前，都必须经过拆捆、开卷、穿带，然后加速到正常速度工作，在每一卷终了时又需要有减速、剪切、卷取及卸卷的过程，占用较多的生产时间钢卷质量增大后，可相应地增加作业的时间，而且由于每卷带钢长度的增加，带钢在稳定速度下轧制的时间也相应增加，机组的速度才能真正得到提高，带钢的质量也才能得以改善然而，钢卷质量也不可无限制地增加，它受到开卷机、卷取机等机械设备的结构与强度的限制，也受到电动机调速范围的限制，而且卷重太大还会给车间内钢卷的运输和存放带来困难。

目前，冷轧带卷的质量已达40t，个别的达到60t，以带钢单位宽度计算的卷重达到30～36kg/mm (2)提高机组和轧机的速度以五机架轧机为例，20世纪50年代大都在20m/s左右，60年代以来已逐步提高到30m/s左右，最高轧制速度达37.5m/s六机架冷连轧机的最高轧制速度已超过了40m/s但是，轧制速度的进一步提高会受到工艺润滑材料与方式的限制 其他作业线(如单机架平整机组、双机架平整机组、各剪切机组、连续热镀锌机组、酸洗机组、电镀锡机组等)的机组速度也都相应提高 (3)提高产品厚度精度为提高冷轧带钢的厚度精度，在冷轧机上采用了全液压压下装置，以便增加轧机压下装置的反应速度，并采用了带钢厚度自动控制装置对于高速、高产量的带钢冷连轧机，实现了计算机控制 (4)改善板形在带钢冷连轧机上，广泛采用液压弯辊装置来改善板形5)提高自动化程度在生产操作自动化方面，普遍采用各种形式的极限开关、光电管等、对每个动作实行自动程序控制，实现了钢卷对中、带钢边缘纠偏、机组中带钢速度的自动调整、剪切钢板的自动分选等自动化操作和控制6）改进轧机结构1971年以来，出现了全连续式冷连轧机。

这种轧机只要一次引料穿带后，就可实现连续轧制此时，后续带卷的头部通过焊接机与前一带卷尾部焊接在一起为了保证带钢能够连续轧制，在连轧机人口端设置了活套装置在冷连轧机组出口端没置了分卷用的飞剪机，并设置了两台卷取机，以便交替地卷取带钢全连续式冷连轧饥即使在换辊时，带钢依然停留在轧机内换辊一结束，轧机可立即进行轧制采用全连续式冷连轧机，可以提高生产率30％～50％，产品质量和收得率也都得到提高7)改进生产工艺不断采用新工艺、新设备，例如深冲钢板连续退火作业线和浅槽盐酸酸洗、HC轧机、和异步轧制等，以简化冷轧工艺过程，提高冷轧带钢的精度和节省能量2产品方案表2.1 产品方案产品名称产 品 规 格 /mm产量/万吨所占比例/%厚宽长冷轧带钢卷0.3～3.5900～1850-2525冷轧窄带钢0.3～3.5900～1850-1515冷轧板0.3～3.5900～18501000～60003535电镀锌钢卷0.5～2.5900～1850-1515电镀锌钢板0.5～2.5900～15501000～60001010合计1001003生产工艺流程及金属平衡计算3.1金属平衡计算是指生产车间在一定时期内（通常为一年）生产产品的收支情况，即投入与产出情况。

编制金属平衡表目的是确定出为完成年计划产量所需的投料量主要工作是计算产品的成材率、然后编制金属平衡表3.1.1计算成材率（1）成材率定义：指成品重量与投料之比的百分数，亦即一吨原料能够生产出的合格产品重量的百分数用公式表示为： A=100% 式中 A─成材率% Q─投料量 W─损失料量成品率的倒数就是金属消耗系数成品率是车间生产中的一项重要指标、它的高低反映了生产管理和工艺技术设备等各方面的水平，直接影响企业的生产成本因此产前必须对其进行正确估算2）影响成材率注意因素凡是造成废品的生产及销售因素都是影响成品率的因素a）烧损：氧化烧损1～5% 一般表面积愈大、加热时间越长、温度越高、气氛氧化性越强则烧损越大b）溶损：在酸、碱或化学处理等过程中的损失0.1～1.0%（c）几何损失：切头、切尾、切边残屑消理（车皮、锯切、铲）1～10%（d）工艺损失：技术损失、各工序由于设备、工具、技术操作及表面介质等问题造成的质量不合要求的产品如轧漏、轧断、轧卡、卡钢、 超差、浪形、轧扭、腰薄、耳子、性能不合格等。

由于成品率直接影响生产成本，因此实际生产中应尽可能采取措施提高成材率，主要应从工艺、设备、原料、管理（操作）四个方面入手3）金属平衡表表2.2 金属平衡表序号钢种溶损几何损失工艺损失年产量/万吨成品率/%需坯量/万吨%%t%1冷轧带钢卷0.507.551.452590.50302冷轧窄带钢0.507.701.301590.50153冷轧板0.507.021.453591.03164电镀锌钢卷0.507.651.451590.40165电镀锌钢板0.507.751.451090.30113.2轧制工艺过程热轧板卷(原料)→酸洗→五机架连轧→退火→平整→剪切→成品交货3.3各机组生产工艺流：3.3.1酸洗机组工艺流程原料卷→开卷→焊接→拉伸矫直→酸洗和钝化→切边→卷取3.3.2连续式五机架冷轧机工艺流程开卷→焊接→活套→冷轧→剪切→卷取‘3.3.3退火原料卷→开卷→焊接→清洗→活套→连续退火→平整→拉矫→卷取3.3.4单机架平整机工艺流程开卷→入口张力辊组→平整→出口张力辊组→卷取3.3.5电镀锌机组工艺流程开卷→焊接→清洗→电镀锌→化学处理→冷却→活套→卷取3.3.6纵切机组工艺流程开卷→裁条→引带→剪切→卷取3.3.7重卷机组工艺流程开卷→剪边→飞剪→焊接→矫直→卷取3.3.8横切机组工艺流程入口段→飞剪→矫直→分选→垛板4轧制制度制定4.1压下规程的制定典型产品为1.4×1800由经验资料及2030冷轧厂实际生产选择的原。