新建158万吨宽厚板车间设计

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1、新建1558万吨吨宽厚板板车间设设计摘要：中厚板轧轧机是轧轧钢行业业中的主主力轧机机，其装装备水平平及拥有有量是一一个国家家钢铁工工业发展展水平的的重要标标志。因因此，中中厚钢板板是国民民经济发发展不可可缺少的的钢材品品种，各各国对中中厚板生生产都很很重视。本设计书书阐述了了新建一一个615012003500320000mmm的宽厚厚板车间间设计的的基本过过程。主主要内容容包括：制定产产品大纲纲、生产产工艺流流程、产产品技术术指标；确定轧轧机主要要参数和和工艺制制度；力力能参数数计算、主主要辅助助设备生生产能力力的计算算；车间间布置和和主要经经济技术术指标以以及环境境保护，并并对电机机进行能能

2、力验算算和校核核。设计主要要产品及及其产量量：碳素素板48万吨，船船用板220万吨吨，桥梁梁板200万吨，建建筑板220万吨吨，容器器板300万吨，锅锅炉板220万吨吨。其代代表规格格为：QQ2355_830000274450mmm的碳碳素板。生生产所用用的板坯坯为2000mmm、240mmm和300mmm厚的连连铸坯。本本设计共共计算了了5种厚度度的产品品的压下下规程，分分别为:8mmm的碳素素板、112mm的建建筑板、20mm的船用板、50mm的容器板和70mm的桥梁板。关键词：宽厚板板压下规规程车间间设计The Neww deesiggn oof aa wiide -thhickk pl

3、latee woorksshoppwithh annnuaal ccapaacitty oof 11.355 miilliion tonnAbsttracct：Platte mmilll iss thhe mmainn roolliing milll iinduustrry, andd owwnerrshiip oof iits equuipmmentt leevell iss thhe lleveel oof aa coounttrys iironn annd ssteeel iinduustrry aan iimpoortaant symmboll. TTherrefoore, thhe

4、tthicck ssteeel pplatte iis eesseentiial forr naatioonall ecconoomicc deevellopmmentt, ssteeel vvariietiies, coounttriees aattaach greeat impporttancce tto pplatte pprodducttionn.Thiss paaperr maainlly iintrroduucess thhe bbasiic pproccesss off a widde hheavvy pplatte wworkkshoop wwithh annnuaal cca

5、paacitty oof 11.588 miilliion tonn. TThe devviattionn off prroduuct,thee prroceess,thee maain parrameeterr off thhe mmilll, tthe callcullatiionss off paarammeteer aand thee seelecctioon oof mmainn aiidedd eqquippmennt. Thee laayouut ffiguure of thee woorksshopp annd mmainn teechnnoloogy andd ecconoo

6、my inddex aree shhoweed iin tthiss paaperr.Mainn prroduuctss annd ttheiir ooutpput: Caarboon iis uunnaaturral 0.448milllioon tton, thhe bboatt usses 0.2200miilliion tonn off booardd , briidgee booardd buuildds 00.200milllioon tton of boaard , 00.200 miilliion tonn off coontaaineer bboarrd , 0.30 mmi

7、lllionn toon oof bboiller plaate 0.220miilliion tonn. TThe perrsonn reepreesennts speecifficaatioon BBy : Q2235_830000274400mmm ccarbbon boaard. Thhe tthicckneess prooduccingg thhe wwhatt bee ussed slaab iis 2200 mm , 2240 mmms andd 3000 mmm aare inccluddingg thhe ccasttingg bllankk . Dessignn thhat

8、 dirrecttivee ruuless , diffferrencce hhaviing callcullateed 55 kiindss thhickknesss pprodductts ppresssinng ddownn onn toogettherr arre oorigginaallyy: 88 mmm caarboon bboarrd , 122 mmm buuilddingg booardd, 220mm boaats usee booardd , 50 mmm cconttainner boaard andd 70 mmm bbriddgess booardd.Key wo

9、rrds: WWidee-thhickk pllatee RRolllingg sccheddulee Thee deesiggn oof WWorkkshoop概述61 产品品大纲与与金属平平衡91.1 产品大大纲91.2 金属平平衡1002 设计计方案1112.1轧轧机型式式112.1.1二辊辊可逆式式轧机1112.122三辊劳劳特式轧轧机1112.1.3四辊辊可逆式式轧机1122.1.4万能能式轧机机122.2轧轧机布置置132.3主主要辅助助设备型型式1332.3.1加热热炉1332.3.2矫直直机1442.3.3冷床床152.3.4剪切切机1662.3.5热处处理设备备162.4车车

10、间自动动化装置置162.4.1四辊辊轧机电电动（AAPC）和和液压（AGC）172.4.2在线线检测设设施1772.4.3计算算机控制制182.5工工艺布置置方案1183生产工工艺流程程及工艺艺制度2223.1工工艺流程程图2223.2工工艺流程程简述2223.3工工艺制度度243.3.1板坯坯准备制制度2443.3.2加热制度度263.3.3轧制制度度273.3.4精整整制度2274 车间间工作制制度及年年工作小小时2994.1 工作制制度2994.2 年工作作时间2295.轧机机主要参参数的确确定和生生产能力力计算3315.1 轧机允允许轧制制压力的的确定3315.2 轧辊主主要参数数的确

11、定定315.2.1轧辊材质质及轧辊辊轴承的的确定3315.2.2工作辊辊辊身长度度的确定定315.2.3工作作辊直径径的确定定315.2.4支撑撑辊直径径的确定定325.2.5支撑辊辊辊身长度度的确定定325.2.6工作辊辊辊颈尺寸寸的确定定325.2.7支撑辊辊辊颈尺寸寸的确定定335.3 轧机允允许轧制制力矩的的确定3335.4 轧制速度度和主电电机主要要参数的的确定3345.4.1轧制制速度的的确定3345.4.2主电机型型式的选选择3445.4.3主电机额额定转速速nH的确确定345.4.4主电电机额定定功率PPH的确确定3445.5压压下规程程设计3365.5.1制定定轧制制制度的原

12、原则和要要求3665.5.2制定定压下规规程的方方法和步步骤3665.5.3 压压下规程程375.6 轧机强强度校核核445.7电电机校核核465.7.1电机机传动轧轧辊所需需力矩的的计算4465.7.2轧制制力矩4475.7.3摩擦擦力矩4475.7.4空转转力矩4485.7.5动力力矩4885.7.6电机机发热校校核4885.7.7电机机过载校校核4996轧机及及辅助设设备生产产能力的的计算5526.1轧轧机生产产能力计计算5226.2加加热炉主主要参数数确定及及生产能能力计算算526.2.1加热热炉宽度度的确定定526.2.2加热热炉长度度的确定定536.2.3加热热炉生产产能力计计算5

13、446.2.4轧机机负荷率率556.3矫矫直机主主要技术术参数及及生产能能力计算算566.3.1矫直直机主要要技术参参数确定定566.3.2矫直直机生产产能力及及负荷率率计算5576.4冷冷床主要要参数及及生产能能力计算算586.4.1冷床床宽度的的确定5586.4.2 冷冷床长度度的确定定586.4.3冷床床生产能能力计算算596.5剪剪切机主主要参数数确定及及生产能能力计算算606.5.1剪切切机主要要参数确确定6006.5.2火焰焰切割机机主要参参数确定定626.5.3剪切机生生产负荷荷率计算算626.6 热处理炉炉主要参参数确定定及生产产能力计计算6336.6.1 热热处理炉炉主要参参

14、数的确确定6336.6.2热处处理炉生生产能力力的计算算647车间平平面布置置与起重重运输6647.1原原料库面面积计算算647.2中中间仓库库面积计计算6557.2.1成品品库面积积计算6657.2.2车间组成成及厂房房面积6657.3起起重运输输667.4吊吊车667.5辊辊道6778. 主主要经济济技术指指标677致谢699参考文献献70附录A 压下下规程程程序711附录B 翻译译：Moo对Nb-Mo合合金钢动动态再结结晶的影影响811概述中厚板主主要用于于船舰、桥桥梁、锅锅炉、容容器、石石油化工工、工程程机械及及国防建建设等方方面，其其品种繁繁多，使使用温度度区域较较广(2200600

15、0)，使用用环境复复杂(耐侯性性、耐蚀蚀性等)，使用用要求高高(强韧性性、焊接接性等)。因此此，中厚厚钢板是是国民经经济发展展不可缺缺少的钢钢材品种种，各国国对中厚厚板生产产都很重重视。世世界发达达国家中中厚板的的需求量量占钢材材总量的的14%16%，我国国目前中中厚板的的生产量量占钢材材总量111%13.4%。中中厚板轧轧机是轧轧钢行业业中的主主力轧机机，其装装备水平平及拥有有量是一一个国家家钢铁工工业发展展水平的的重要标标志。一、国内内外中厚厚板生产产技术发发展概况况（一）国国内中厚厚板生产产技术的的发展近几年来来，国内内外中厚厚板生产产技术均均有了长长足的进进步。国国内中厚厚板生产产技术

16、的的进步主主要体现现在:(1) 连铸板板坯迅速速增加，厚厚板连铸铸比已占占绝对优优势，钢钢锭与初初轧板坯坯被淘汰汰，且钢钢的纯净净度大大大提高，钢钢材表面面质量光光洁，清清理量很很少；(2) 加热炉炉采用了了步进梁梁式，并并使用出出钢机，实实现了热热装热送送操作，使使热装率率400%；(3) 轧机加加大，刚刚度增加加，主传传动容量量扩大，适适应了控控轧与板板形控制制的要求求，并完完善了HHAGCC装置和和板形控控制装置置，成材材率显著著提高；(4) 已普遍遍采用快快冷装置置，并与与TMCCP相结结合，已已成为一一项必需需的设备备；(5) 采用附附设立辊辊轧机的的生产厂厂家越来来越多，该该轧机在

17、在平面板板形控制制过程中中可减少少切边量量；(6) 实行控控轧控冷冷，使热热矫直机机能力加加强，并并采用组组合式矫矫直机，使使矫直范范围扩大大；(7) 冷床采采用步进进格板式式和辊盘盘式，使使钢板下下表面划划伤减少少；(8) 已开始始积极采采纳超声声波探伤伤法检查查钢板内内部缺陷陷；(9) 采用剪剪切线用用滚切式式双边剪剪和定尺尺剪,不但剪剪切质量量好，且且生产率率高，满满足了轧轧机能力力的要求求；(10) 成品品钢板的的喷字、打打印、贴贴标等工工作已取取消了人人工操作作；(11) 取样样与废边边收集、钢钢板检验验及成品品仓库管管理等均均纳入了了自动化化系统。从上述分分析可见见，国内内外中厚厚

18、板生产产技术正正逐年完完善，且且有很大大的进步步。目前前，我国国中厚板板轧机仍仍处于结结构调整整中，有有的生产产厂正在在进行改改造，有有的在完完善后部部精整工工序，有有的准备备淘汰。另另外,我国在在大力发发展以生生产中厚厚板为主主、一直直纵轧到到底的单单炉卷轧轧机，准准备新建建3套，新新增中厚厚板产能能约达3300万万吨，还还在筹建建3500055000mmm轧机6套，这这势必使使国内中中厚板市市场竞争争更加激激烈。（二）国国外中厚厚板生产产技术的的发展国外中厚厚板生产产技术的的发展与与国内相相比，还还采用了了以下先先进技术术:(1) 采用板板坯去毛毛刺机，保保证了板板坯质量量；(2) 采用去

19、去磁机，保保证了低低温用钢钢板性能能；(3) 采用在在线磨辊辊，减少少了换辊辊次数；(4) 增加高高压水压压力，提提高了铁铁皮清除除能力；(5) 为满足足用户的的一些特特殊需要要, 增添添了锥形形、梯形形、圆形形、差厚厚、差宽宽、防挠挠及带肋肋等异形形板生产产；(6) 整个车车间的检检测手段段齐全，为为实现自自动化生生产奠定定了基础础。目前，国国外中厚厚板生产产和轧机机建设已已进入一一个稳定定时期，新新建轧机机廖廖可可数，产产量则有有减无增增，但品品种增多多，质量量提高，成成本下降降，自动动化程度度越来越越高。二、对中中厚板技技术改造造和发展展的建议议（一）加加热建议对现现有加热热炉普遍遍进行

20、蓄蓄热式节节能改造造，有条条件的厂厂家可改改为步进进式，提提高加热热质量和和能力。推推广热送送热装工工艺，尽尽量提高高装炉温温度。同同时，也也要做好好不同的的热装温温度对钢钢板性能能和表面面质量影影响的研研究。（二）轧轧机线有条件的的厂家应应将三辊辊劳特轧轧机改为为四辊轧轧机。济济钢中板板厂在220044年完成成三辊粗粗轧机更更换为四四辊轧机机的改造造。新上上现代化化轧机要要考虑控控轧工艺艺和开发发产品的的需要，选选用高性性能、高高刚度轧轧机。主主电机容容量也要要大一些些。厚度度精度和和板形控控制要吸吸收国外外成熟的的经验，可可选用弯弯辊、WWRS、PC或CVCC等型式式。采用用MASS或TF

21、PP等轧制制法，配配置AGGC和近近距离射线测测厚反馈馈系统等等，以提提高钢板板精度和和成材率率。老轧轧机改造造要考虑虑安装AAGC和和尽量完完善测温温、测厚厚、测宽宽等装置置，实现现过程自自动化。新建厂要要充分考考虑TMMCP装装置，或或者轧后后直接淬淬火和回回火装置置;老厂改改造要结结合现有有轧机装装备情况况和开发发的品种种确定冷冷却装置置。轧制制线可考考虑上立立辊和自自动宽度度控制装装置(AAWC)、测温温、测压压、测厚厚、测平平直度等等检测装装置，也也可考虑虑设置测测旁弯用用仪表和和目前正正在开发发的在线线钢板表表面缺陷陷检测系系统。（三）精精整线矫直机的的设计要要充分考考虑控轧轧控冷

22、和和生产高高强度钢钢板和薄薄规格板板的需要要，选用用适合高高屈服强强度钢板板的高刚刚度和矫矫直范围围较大的的矫直机机，实现现一次性性矫直。考考虑到薄薄规格冷冷板的补补充矫直直，可上上冷矫直直机；对对厚板轧轧机还要要上压力力矫直机机。新建厂要要充分考考虑生产产厚规格格钢板和和超产时时冷床的的冷却能能力，设设计大面面积冷床床，国内内冷床的的面积普普遍不够够。根据据钢板的的厚度选选用盘辊辊、步进进或载链链式冷床床。盘辊辊式冷床床，造价价相对较较低。若若受条件件限制不不能增加加冷床面面积，也也可设计计大风机机或采取取其他降降温措施施，保证证钢板温温度50mmm）产产品进入入火焰切切割区进进行切割割（火

23、焰焰切割区区设有六六台火焰焰切割机机）。在在加热炉炉、轧机机、矫直直机、剪剪切机旁旁分别设设有测温温、测宽宽、测厚厚、测长长等自动动化仪表表装置。全全厂采用用四级计计算机控控制系统统。1 产品品大纲与与金属平平衡1.1 产品大纲纲设计年产产量：1158万万吨产品规格格：615001200035000320000mmm钢种：碳碳素板、容容器板、船船用板、锅锅炉板、建建筑板、桥桥梁板原料：2200mmm、2400mm厚的的连铸坯坯；3000mmm厚煅坯坯最大单重重：8.99吨吨产品方案案见表11-1、表表1-22表1-11 按钢钢种分类类的产品品大纲品种名称称代表钢号号执行标准准年产量/1044t

24、百分比/%容器板16MnnR,220R,15MMnR GGB666543018.998碳素板Q2355ADGB/TT70004830.338船用板AD,A322,A336,DD36GB71122012.666桥梁板Q2355qQ4220qGB/T71142012.666锅炉板20g,12MMng,16MMng,19MMngGB71132012.666建筑板Q2335GJJ，Q3445GJJYB411042012.66合计158100表1-22 按厚厚度分类类的产品品大纲厚度品种6100/mm12116/mm18224/mm26660/mm621150/mm合计年产量/1044t比例/%容器板1

25、0431033018.998碳素板106161064830.338建筑板643522012.666船用板432652012.666桥梁板424282012.666锅炉板612472012.666合计年产量/1044t4020303731158比例/%29.6638.89920.00023.77017.7781001.2 金属平平衡金属平衡衡表见11-3表1-33 金属属平衡表表品种原料成品金属消耗耗重量/1104t比例/%重量/1104t成材率/%烧损切损轧废数量/1104t比例/%数量/1104t比例/%数量/1104t比例/%容器板31.22519.00730960.5111.70.544

26、1.80.1550.5碳素板49.44830.22048970.4881.00.76681.60.19920.4建筑板20.88312.77120960.3661.80.3441.70.1000.5船用板20.88312.77120960.3881.90.3221.60.1000.5桥梁板20.66212.55920970.2221.10.2661.30.1220.6锅炉板20.88312.77120960.4002.00.3001.50.1000.5合计163.8410015896.4442.3551.4332.52281.5440.76620.4772 设计计方案设计方案案主要包包括轧机机

27、型式与与布置、主主要辅助助设备型型式、车车间自动动化及工工艺布置置方案。2.1轧轧机型式式用于生产产中厚板板的轧机机有以下下四种：二辊可可逆式轧轧机、三三辊劳特特式轧机机、四辊辊可逆式式轧机和和万能式式轧机。2.1.1二辊辊可逆式式轧机二辊可逆逆式轧机机现在多多用直流流电机驱驱动，采采用可逆逆调速轧轧制，利利用上辊辊进行压压下量调调整，得得到每道道次的压压下量。优点：aa、可以以低速咬咬钢、高高速轧钢钢；b、具有有咬入角角大，压压下量大大，产量量高的优优点；c、投资资少，机机械设备备简单；d、上辊辊抬起高高度大，轧轧件重量量不受限限制，原原料适应应性强，既既可轧制制钢锭，也也可轧制制钢坯。缺点

28、：二二辊轧机机的辊系系刚度较较差，钢钢板厚度度公差大大。故一一般只适适用于生生产厚规规格的钢钢板，而而更多的的是用作作双机布布置中的的粗轧机机座。2.122三辊劳劳特式轧轧机三辊劳特特式轧机机专门用用于中厚厚板生产产。这类类轧机是是由上下下两个大大直径辊辊和中间间一个小小直径辊辊所组成成，上下下辊由交交流电机机经减速速机、齿齿轮座带带动，为为主动辊辊；而中中辊可沉沉降，为为从动辊辊，靠上上下辊摩摩擦带动动。轧制制过程由由轧机的的两个动动作完成成的，利利用中辊辊升降和和升降台台实现轧轧件的往往返轧制制，无需需轧辊正正反转：利用上上辊进行行压下量量调整，得得到每道道次的压压下量。优点：aa、采用用

29、交流电电动机传传动，造造价低；b、中辊辊直径小小，显著著降低轧轧制力和和消耗，钢钢板延展展更容易易；c、建厂厂快，轧轧机辊系系刚度比比二辊可可逆式大大，因而而生产的的钢板精精度也高高些。缺点：aa、该类类轧机由由于中辊辊直径小小，从动动，轧制制速度不不能调节节，因而而咬入能能力较弱弱；b、采用用角轧法法轧制，不不利于板板型控制制；c、轧机机前后装装有升降降台，限限制原料料重量，不不适轧制制厚钢板板，成材材率低；d、轧机机辊系的的刚度还还不够大大，厚度度偏差大大，因此此产品的的产量和和质量都都不能满满足工业业发展的的需要，现现已大部部分被淘淘汰。2.1.3四辊辊可逆式式轧机四辊可逆逆式轧机机是由

30、一一对小直直径工作作辊和一一对大直直径支撑撑辊组成成，由直直流电机机驱动工工作辊。优点：aa、它具具有二辊辊可逆轧轧机生产产灵活的的优点；b、支撑撑辊使轧轧机辊系系的刚度度增大，产产品精度度高，轧轧制规格格范围广广，有利利于轧制制薄而宽宽的中厚厚板；c、因为为工作辊辊直径小小，使得得在相同同轧制压压力下能能有更大大的压下下量，提提高了产产量，因因此生产产能力大大。缺点：采采用大功功率直流流电机，轧轧机设备备复杂，和和二辊可可逆式轧轧机相比比如果轧轧机开口口度相同同，四辊辊可逆式式轧机将将要有更更高的厂厂房，这这些都增增大了投投资。这种轧机机生产的的钢板质质量好，目目前已成成为中厚厚板生产产的只

31、要要机型，故故本设计计的生产产车间中中粗轧、精精轧均选选用此机机型。2.1.4万能能式轧机机万能式轧轧机是一一种在四四辊（或或二辊）可可逆轧机机的一侧侧或两侧侧带有立立辊的轧轧机。万万能轧机机是用来来生产齐齐边钢板板，以提提高成材材率的。但但实践证证明立辊辊轧边只只在宽厚厚比(BB/H)小于600700才能起起作用，而而当B/H大于于70时应应用立辊辊轧边很很容易产产生纵向向弯曲，不不仅起不不到齐边边作用反反而使操操作复杂杂，容易易造成事事故。并并且立辊辊与水平平辊要实实现同步步运行还还会增加加电器设设备和操操作的复复杂性。现现已淘汰汰。但近近来又在在积极进进行开发发研究，在在轧机上上安装防防

32、弯辊和和狗骨辊辊以达到到防弯控控弯的目目的。在板形控控制方面面，PCC轧机因因其板形形控制能能力强，辊辊形简单单等优点点而被广广泛应用用，但投投资大、需需要止推推装置，一一般只用用与精轧轧机上。综合考虑虑各种因因素，本本设计粗粗轧机组组采用普普通四辊辊可逆式式轧机，精精轧机组组采用配配有液压压AGCC系统和和弯辊装装置的四四辊可逆逆式PCC轧机。32.2轧轧机布置置中厚板轧轧机的布布置主要要有单机机架、双双机架和和半连续续或连续续三种形形式。1、单机机架优点：aa、轧制制线较短短，故轧轧制有较较大的灵灵活性；b、单机机座布置置透投资资低，适适用于对对产量要要求不高高，对产产品尺寸寸精度要要求相

33、对对比较宽宽，而增增加轧机机后投资资相差又又比较大大的宽厚厚钢板生生产。缺点：投投资费用用较少，但但单位投投资较高高，产品品质量差差，产品品精度要要求低，轧轧辊寿命命短。2、双机机架特点：初初轧和精精轧两阶阶段的任任务和工工艺分别别由两架架轧机完完成。优点：aa、板形形好，轧轧制精度度高，表表面质量量高；b、产量量高，轧轧制规格格范围广广；c、延长长了轧辊辊使用寿寿命，减减少了换换辊次数数。缺点：工工艺线长长，投资资费用较较高，但但单位投投资较低低。3、半连连续或连连续优点：粗粗轧部分分由于轧轧机布置置灵活，可可以满足足生产多多品种钢钢板的需需要；缺点：aa、精轧轧机部分分的作业业率就低低了，

34、生生产中厚厚板宽度度不能太太大；b、轧较较厚板时时会出现现温降较较慢，终终轧温度度较高，对对后部冷冷却、卷卷取系统统要求高高；c、各向向异性明明显，生生产钢的的级别受受限制。选用双机机架时可可把粗轧轧与精轧轧分在两两个机架架上进行行。前者者可采用用较大的的压下量量、较低低的速度度、光洁洁度较低低的辊面面、较低低的辊缝缝精度和和较大的的力矩；后者可可采用较较小的压压下量、较较高的速速度、光光洁度较较高的辊辊面、较较高的辊辊缝精度度和较小小的力矩矩；同时时，可在在两机架架间进行行最佳道道次分配配。综合考虑虑各方面面因素，本本设计采采用双机机架布置置形式。2.3主主要辅助助设备型型式2.3.1加热热

35、炉现代中厚厚板车间间采用的的加热炉炉主要是是有推钢钢式，步步进式和和室式炉炉。1、推钢钢式加热热炉缺点：aa）在推推钢式炉炉内，不不便加热热大板坯坯；b）加热热炉长度度受推送送比的限限制，有有时会产产生拱料料、粘连连现象，甚甚至会划划伤坯料料的下表表面；c）烧损损严重，易易于翻炉炉，氧化化铁皮占占钢坯总总重的111.55%，板板坯尺寸寸和炉子子长度也也受限制制，而且且排空困困难，劳劳动条件件差。目前新建建宽厚板板车间几几乎不再再采用推推钢式加加热炉。2、步进进式炉在在各方面面表现出出优越性性而被广广泛采用用。与通通常的推推钢式加加热炉相相比，其其特点如如下：a) 钢钢料是通通过步进进机构送送入

36、炉内内而不是是推钢机机，因而而钢料的的表面不不会被划划伤；b) 因因滑轨的的冷却作作用，引引起的黑黑印影响响轧件尺尺寸的精精度，而而推钢式式炉更严严重；c) 可可以尽可可能加大大炉子长长度而不不受推钢钢比的影影响，以以适应大大规模生生产；d) 可可调整钢钢料之间间的距离离，以适适应加热热炉产量量的变化化，便于于加热两两种加热热要求的的板坯；e) 可可将炉内内钢料全全部退出出炉外，检检修时，烧烧损小，维维护容易易；f) 加加热钢料料的形状状一般可可不受限限制；g) 加加热速度度快，温温度均匀匀，操作作灵活，烧烧损少；h) 而而且可以以准确计计算和控控制加热热时间，便便于实现现过程的的自动化化。综

37、合考虑虑各种因因素，本本设计采采用全辐辐射八段段步进梁梁式连续续加热炉炉。2.3.2矫直直机中厚板的的矫直设设备可大大致分为为辊式矫矫直机和和压力矫矫直机。1）多辊辊矫直机机按有无无支撑辊辊可分为为二重式式矫直机机与四重重式矫直直机；按按安装位位置可分分为在线线与离线线矫直机机。热矫矫直是使使板形平平直不可可缺少的的工序。热热矫直一一般布置置在精轧轧机后、冷冷床前，它它是矫直直热钢板板的。冷冷矫直机机在精整整工序，矫矫直冷钢钢板。热热处理矫矫直机通通常设在在热处理理炉的出出口侧，矫矫直经过过热处理理的钢板板。目前前现代化化中厚板板厂为了了满足高高生产率率和高质质量的要要求都安安装一台台四辊式式

38、热矫直直机。辊辊式矫直直机从形形式上可可分二重重式和四四重式；从矫直直辊数量量分有七七辊式、九九辊式、十十一辊式式和十三三辊式等等，辊数数越多，钢钢板矫直直效果越越好，但但也越庞庞大，矫矫直机辊辊数多为为9辊或111辊。矫矫直终了了温度一一般在66007500。2）辊式式矫直机机采用大大变形量量方案和和小变形形量方案案结合的的矫直工工艺，矫矫直厚度度范围在在1000mm以以内，生生产率高高，矫直直效果好好，但设设备结构构、传动动方式复复杂。为为了矫直直特厚钢钢板和对对由于冷冷却不均均匀等原原因产生生的局部部变形进进行补充充矫直，在在中厚板板厂还没没有压力力矫直机机，可以以矫直厚厚度达3300m

39、mm的钢钢板，矫矫直压力力5440MNN。.其结构构简单，但但生产率率较低，矫矫直道次次多。综合考虑虑各方面面因素，本本设计在在轧制线线上采用用四重十十一辊式式矫直机机，在热热处理线线上采用用四重九九辊式矫矫直机。2.3.3冷床床冷床的结结构形式式主要有有滑轨式式、运载载链式、辊辊式、步步进式及及离线式式五种结结构形式式。1、滑轨轨式冷床床由具有一一定距离离的钢轨轨和带有有拨爪的的拉钢机机组成。1）特点点：设备备简单、造造价低。2）缺点点：易划划伤钢板板下表面面，冷却却不均匀匀，冷却却效率和和面积使使用率低低，现已已不再采采用。2、运载载链式冷冷床在滑轨式式冷床基基础上改改革而成成。1）优点点

40、：钢板板下表面面与运载载链接触触，并保保持相对对静止，则则下表面面没有滑滑伤危险险2）缺点点：链条条容易发发生故障障和磨损损，而且且在生产产窄规格格产品时时利用率率低。3、辊式式冷床：小辊式式，全辊辊式1）小辊辊是被动动的，只只起撑托托钢板作作用，改改滑动为为滚动摩摩擦，减减轻下表表面划伤伤；2）全辊辊式冷床床个辊子子都是主主动同步步转动，顺顺作业线线布置，辊辊呈圆盘盘状并相相互交错错布置。4、步进进式冷床床1）优点点：a 适用的的板厚范范围较大大，钢板板冷却均均匀，冷冷却速度度快，下下表面不不会划伤伤，充满满率高；b 冷床床的冷却却面积对对各种不不同宽度度的钢板板均能适适合；c 冷床床平面平

41、平直，冷冷却后瓢瓢曲很小小；d 空气气流通好好，钢板板冷却快快；e 钢板板在步进进式板上上的时间间和固定定搁板上上的时间间是相同同的，故故冷却均均匀；f 钢板板可向前前运动，也也可向后后运动，便便于生产产操作和和调整。2）缺点点：设备备重，建建设费用用高。综合考虑虑各方面面因素，本本设计采采用步进进式冷床床。2.3.4剪切切机中厚板车车间剪切切机主要要有横切切剪、切切边剪和和剖分剪剪。按刀刀片形状状及钢板板情况，在在中厚板板生产中中常用的的剪切机机有：斜斜刃片式式剪切机机、圆盘盘式剪切切机、滚滚切式剪剪切机三三种基本本类型。1）横切切剪分为为切头剪剪与定尺尺剪，切切头剪为为粗切，不不需定尺尺装

42、置。而而定尺剪剪必须带带有定尺尺装置，且且剪切质质量要求求较高。横横切剪有有铡刀式式、摆动动式与滚滚切式，以以滚切式式较先进进，最厚厚可切550mmm。2）切边边剪有圆圆盘剪、铡铡刀剪与与双边剪剪。圆盘盘剪对于于剪切较较薄规格格的钢板板来说非非常经济济且生产产率高，剪剪切质量量好，但但最厚只只切255mm。铡铡刀剪是是最老的的型式，现现已很少少采用。双双边剪有有摆动式式、滚切切式、铡铡刀式，滚滚切式最最厚可切切50mmm。3）剖分分剪有圆圆盘剪与与上切式式剪。圆圆盘剪最最厚只切切25mmm，上上切式剪剪可切至至50mmm。综合考虑虑以上因因素，本本设计采采用滚切切式切头头剪、定定尺剪和和双边剪

43、剪，上切切式剖分分剪。2.3.5热处处理设备备1、中厚厚板热处处理炉按按运送方方式分，有有辊底式式、步进进式、等等二种。按按加热方方式分，有有直焰式式和无氧氧化式两两种。1）辊底底式炉可可用于钢钢板的正正火、调调质、淬淬火及回回火等热热处理。这这种炉子子产量和和机械化化、自动动化程度度高，得得到广泛泛应用。辐辐射管加加热的无无氧化辊辊底式炉炉可对钢钢板进行行常化，淬淬火并兼兼作回火火处理。处处理后钢钢板无氧氧化，表表面质量量好，温温度均匀匀，处理理钢板厚厚可达2200mmm，宽宽可达554000mm，长长可达226m。2）步进进式炉主主要优点点是：没没有黑印印和划伤伤，但投投资大、维维护要求求

44、高。主主要用于于特厚钢钢板回火火兼作常常化处理理，其加加热效率率和钢板板温度均均匀性比比辊底式式炉差，目目前使用用较少。2、淬火火处理用用的淬火火机有压压力式和和辊式之之分，淬淬火用介介质有水水和油两两种。1）压力力淬火机机淬火不不均匀，钢钢板易产产生瓢曲曲，现已已很少采采用。2）辊式式淬火机机冷却速速率均匀匀，钢板板板形较较好，且且需热处处理钢板板的长度度不受淬淬火装置置的限制制。综合分析析以上方方面，本本设计采采用辐射射管加热热无氧化化辊底式式炉和辊辊式淬火火机。2.4车车间自动动化装置置目前，世世界宽厚厚板轧机机的形式式已经向向着高刚刚度、高高自动化化和低消消耗的方方向发展展。因此此，为

45、了了适应这这一发展展趋势，本本车间除除工艺、设设备等方方面的改改进外，也也考虑了了计算机机控制系系统的采采用和加加强。8本设计考考虑到目目前的自自动化水水平，并并结合国国内外的的现有技技术，主主要考虑虑了相关关设备之之间工艺艺操作控控制及安安全保护护方面的的要求，同同时以提提高产品品质量、提提高劳动动生产率率及节约约能源为为目标，采采取以下下措施：a) 四四辊粗轧轧机采用用辊缝自自动设定定（APPC），四四辊精轧轧机采用用液压厚厚度自动动控制(AGCC），并并在轧机机上采用用计算机机控制轧轧制。b) 步步进梁式式加热炉炉采用计计算机自自动控制制燃料燃燃烧、炉炉温和人人机对话话及报表表，对节节奏

46、进行行控制，使使之与轧轧制节奏奏匹配。c) 轧轧线上配配以完善善的检测测设。d) 水水、电、燃燃油等能能源动力力方面必必要的自自动计量量装置。2.4.1四辊辊轧机电电动（AAPC）和和液压（AGC）电动（AAPC）和和液压（AGC）设施的使用，主要为进行从原料到成品的合理轧制，提高轧机的压下精确性和灵敏性，减少成品钢板最终厚度偏差，提高成品厚度精度，减少同板差及改善成品板形（减少镰刀弯），提高成材率等。计算机控控制的电电动（AAPC）和和液压（AGC）应具有以下功能：a) 轧轧制规程程的在线线设定及及在线计计算。b) 安安全保护护（过负负荷与过过行程等等）。c) 机机架刚度度、轧辊辊偏心度度及

47、支撑撑辊轴承承油膜变变化的补补偿。d) 道道次间辊辊缝给定定精度的的自动修修正。e) 轧轧辊辊缝缝位置的的设定及及自动控控制（AAPC）。f) 钢钢板厚度度（纵轧轧后阶段段）自动动控制（AGC）。g) 轧轧辊的自自动调零零。h) 人人机对话话及报表表。2.4.2在线线检测设设施1) 冷冷热金属属探测器器用于于检测冷冷态和热热态金属属的位置置，控制制有关设设备的运运转操作作，分别别位于加加热炉上上料辊道道、出料料辊道、除除鳞箱、轧轧机及矫矫直机、冷冷床、减减切线，要要求反应应迅速，环环境适应应性强，工工作性能能稳定。2) 测测压仪用于于四辊轧轧机的轧轧制压力力检测，具具有常规规过负荷荷能力，要要

48、求反应应迅速，精精度高，工工作特性性稳定，可可靠耐用用，自动动显示记记录。3) 测测温计用于于检测坯坯料或轧轧件温度度，分别别位于由由加热炉炉出炉至至矫直机机区域，部部分参加加轧机及及AGCC等系统统工作，要要求温度度范围适适当，工工作精确确稳定，反反应迅速速，能自自动显示示记录。4) 测测宽仪用于于轧件宽宽度的测测量，位位于四辊辊轧机后后，光电电双镜式式，测宽宽范围110000-42200，要求求反应迅迅速，精精度高，工工作可靠靠稳定，防防护性好好，自动动显示记记录。5) 测测厚仪用于于四辊轧轧机前后后轧件厚厚度检测测，射源源CS1137，要要求反应应迅速，精精度高，工工作可靠靠稳定，防防护

49、性好好，自动动显示记记录。6) 在在线超声声波探伤伤（USST）装装置设置在在定尺剪剪前输入入辊道上上，可对对厚度允允许范围围内的钢钢板进行行全面超超声波探探伤。其其优点有有利于在在定尺剪剪前检查查出钢板板缺陷，提提高成材材率。但但要求有有较大冷冷却能力力的冷床床，使被被检查的的钢板温温度降到到足够低低。另外外要配置置较多探探头，以以保证UUST能能适应生生产节奏奏的要求求，因此此使投资资费用增增加。2.4.3计算算机控制制本宽厚板板车间采采用四级级计算机机控制，即即生产管管理、生生产控制制、工艺艺控制和和设备控控制。现现简要说说明工艺艺控制。1）板坯坯库计算算机控制制板坯坯库采用用位置图图控

50、制方方式的计计算机自自动控制制。位置置图控制制方式是是利用计计算机程程序来表表示具体体过程各各部分之之间在时时间和空空间上相相互关系系的位置置或符号号。首先先各计算算机终端端收集连连铸坯或或锻坯的的有关数数据，并并对其中中的各有有关事件件及其结结果进行行通讯联联系，并并对来料料和库坯坯的板坯坯进行定定位堆垛垛、加工工处理和和轧制选选定等多多种作业业的管理理与控制制。2）加热热炉的跟跟踪控制制加热热炉区域域的板坯坯跟踪控控制是在在轧制线线过程控控制计算算机的直直接参与与下，根根据设置置在各自自炉内板板坯的跟跟踪控制制和操作作人员在在系统中中给定的的称量、装装炉、出出炉记录录，自动动设定推推钢机推

51、推钢。3）轧制制线的跟跟踪控制制轧制制线的跟跟踪控制制是依靠靠高速热热金属检检测器和和轧机的的测压仪仪表来实实现对特特殊的轧轧制方法法和复杂杂的轧件件能准确确、迅速速的完成成跟踪控控制。4）精整整线的跟跟踪控制制钢板板在精整整线实现现控制所所需的信信息在板板坯入炉炉时就传传递给生生产控制制计算机机。精整整线的跟跟踪采用用冷金属属检测器器（EMMD）和和光电开开关等仪仪表进行行控制，同同时可在在各操作作室显示示器上显显示作业业指标及及上道工工序的实实际数据据，如发发现异常常可改变变作业指指示5）成品品库的管管理成品库库的管理理是依靠靠生产控控制计算算机的联联机数据据库，根根据在线线生产的的加工进

52、进展情况况和用户户的合同同信息，自自动协调调下线垛垛位的选选定、产产品替换换、废次次品补偿偿等事项项，确定定钢板的的垛位及及转入出出厂系统统。2.5工工艺布置置方案车间平面面布置主主要指设设备和实实施按选选定的生生产工艺艺流程确确定平面面布置。平平面布置置的合理理与否对对于设备备生产能能力的发发挥、工工人操作作安全、生生产周期期的长短短及生产产率的高高低有着着很大的的影响，在在平面布布置时应应当从实实际出发发求得最最大合理理的布置置7100223。其其原则有有：1101) 应应满足生生产工艺艺的要求求，使生生产流线线合理；2) 保保证操作作方便，安安全生产产和工人人的健康康；3) 使使人行道道

53、与工作作线平行行，避免免金属（原原料与成成品）流流线与金金属废料料流线以以及其他他材料的的运输线线的相互互交叉；4) 既既有利于于生产，又又使占地地面积小小，运输输线最短短，以求求缩短周周期，提提高生产产率和单单位面积积产量；5) 考考虑将来来的发展展，要留留有余地地。本设计在在确定本本车间平平面布置置方案时时，考虑虑了方案案一和方方案二，分分别见图图211和图22。方案一：采用一一字形布布置，此此方案金金属流线线合理，能能满足生生产工艺艺要求，但但这种方方案使车车间过长长，建设设投资大大，不经经济，一一般不在在新建。方案二：采用丁丁字形布布置，此此方案可可减少车车间长度度和面积积，节省省投资

54、，且且金属流流线比较较合理，可可满足生生产工艺艺的要求求。比较这两两个方案案可得，方方案二精精整线更更合理、布布置更科科学，故故选择方方案二。图2-11 车间间平面布布置方案案1图2-22 车间间平面布布置方案案23生产工工艺流程程及工艺艺制度3.1工工艺流程程图宽厚板生生产工艺艺流程如如图3-1所示示。3.2工工艺流程程简述批料准备备：选择择合理的的原料种种类、形形状、尺尺寸及表表面清理理,为中厚厚板生产产提供合合格的坯坯料，除除特厚板板用钢锭锭外，一一般均用用连铸坯坯。在连连铸车间间经火焰焰清理、标标记、测测长、称称重后的的合格连连铸板坯坯和表面面质量、内内部质量量合格的的热连铸铸板坯由由

55、辊道运运送到本本厂板坯坯库。从卸料辊辊道上用用吊车按按计算机机在吊车车操作室室终端上上显示的的位置进进行堆放放，其堆堆放形式式有三种种：（1）热热的连铸铸板坯可可存放在在保温坑坑内；（2）当当连铸机机和热轧轧机的生生产计划划相匹配配时，热热坯也可可以从来来料辊道道经中间间辊道直直接送到到加热炉炉的装料料辊道进进行热装装炉；（3）在在技术成成熟时，热热坯也可可以从来来料辊道道经设在在中间辊辊道上的的边部加加热器进进行加热热后直接接送至轧轧机辊道道进行轧轧制。在锻压厂厂经冷却却、清理理、标记记后的合合格锻坯坯用载重重汽车运运入本厂厂板坯库库，同样样由吊车车按终端端上显示示的位置置进行堆堆放。根据生

56、产产计划的的要求，计计算机对对选用板板坯进行行最佳化化处理，使使板坯库库吊车以以最小的的工作量量进行装装炉操作作，板坯坯由吊车车吊到上上料辊道道按装炉炉顺序由由辊道将将板坯运运到指定定的加热热炉后，再再用推钢钢机将板板坯推入入步进梁梁式加热热炉进行行加热。板坯在加加热炉内内加热到到11000112000出炉，输输送至高高压水除除鳞装置置，除掉掉氧化铁铁皮再送送到锥形形辊道，用用推床夹夹正后，送送入四辊辊可逆轧轧机粗轧轧。纵轧轧、横轧轧均能在在锥形辊辊道上以以旋转形形式来实实现。在粗轧机机上获得得精轧所所需的钢钢板宽度度与厚度度，送往往PC精轧轧机上轧轧成所需需要的钢钢板尺寸寸，其终终轧温度度不低于于80008500。为确保轧轧制精度度和控制制板形，在在精轧机机组上设设立了动动作灵敏敏、控制制精度高高的液压压AGCC厚度自自动控制制系统，并并选用了了PC轧机机。板厚550mmm 板厚厚50mmm图3-11宽厚板板生产工工艺流程程成品毛坯坯经精轧轧机后输输出辊道道上的层层流冷却却系统冷冷却后，送送入十一一辊热矫矫直机进进行矫直直，终矫矫温度6000。出矫矫直机后后，进入入冷床进进行冷却却。当钢钢板冷至至1000左右，下下冷床进进行上表表面检查查，检查查合格的的板坯经经翻板后后进行在在线超声声波探