年产120万吨冷轧车间设计毕业设计

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1、 湖南工业大学专科毕业设计专科毕业设计（论文）资料题 目 名 称：年产量150万吨冷轧带钢车间工艺设计 学 院（部）： 冶金工程学院 专 业： 金属学与热处理技术 学 生 姓 名：班 级：指导教师姓名：最终评定成绩：专科毕业设计资料第一部分 设计说明书（2011届）专科毕业设计题 目 名 称：年产量150万吨冷轧带钢车间工艺设计 学 院（部）： 冶金工程学院 专 业： 金属材料与热处理技术 学 生 姓 名：班 级：指导教师姓名：最终评定成绩：摘 要冷轧带钢具有表面质量高、性能好、品种多和用途广等特点。特别是随着汽车工业和家电行业的迅速发展，人们对汽车及家电外壳的质量和性能要求也越来越高，因此，

2、发展冷轧板带钢十分必要。本设计是参照鞍钢三冷轧厂而进行的冷轧带钢车间设计，设计年产量为120万吨。本设计在参考鞍钢三冷轧厂的设备条件下，参照了诸多文献及实际资料，以年产量为基础，结合各产品市场前景合理地分配了各产品产量，并制定了轧制制度，校核了部分主要设备及车间年产量，综合了各项技术经济指标，并绘制了车间平面图。此做了篇关于张力自动控制技术方面的专题论述。并附有一篇短暂的增加微织构弹流润滑间的薄膜厚度方面的英文资料外及其中文翻。关键词：表面质量，轧制制度，校核68 目 录第1章 综述11.1 冷轧的基本知识11.2 冷轧带钢的生产工艺21.2.1 生产工艺流程21.2.2 冷轧生产的特点31.

3、3 冷轧带钢生产的发展4第2章 产品方案62.1 产品方案62.1.1 生产规模62.1.2 产品方案62.1.3 生产方案的确定62.2 坯料的确定72.2.1 坯料的选择72.2坯料的技术条件7第3章 轧制工艺过程及金属平衡93.1 轧制工艺过程93.2 各工艺流程环节简介93.2.1 带钢酸洗93.2.2 带钢冷轧103.2.3 退火103.2.4 带钢的平整113.2.5 涂层机组113.2.6横切机组123.2.7纵切机组123.2.8 重卷机组123.3 金属平衡表的制定123.3.1 金属平衡123.3.2成材率的计算123.3.3 金属平衡表的制定12第4章 设备选择和参数的确

4、定144.1机组组成144.2 机组设备144.2.1酸洗冷轧联合机组144.2.2 连续退火机组174.2.3单机架平整机组194.2.4涂层机组214.2.5横切机组224.2.6 纵切机组234.2.7重卷机组23第5章 轧制制度的制定245.1 典型产品的规格及性能245.1.1 典型产品的原料的选择245.1.2 典型产品的压下规程的制定245.2 轧制规程具体计算245.2.1 轧制速度的计算原理245.2.2张力计算255.2.3 轧制力的计算原理25第6章 轧机能力校核346.1 轧辊校核346.1.1 轧辊咬入校核346.1.2 轧辊各部分尺寸的确定346.1.3 轧辊转速的

5、确定356.1.4 各机架所需校核的具体数据如下366.2 轧辊强度校核366.2.1 支撑辊强度校核366.2.2 工作辊强度计算376.3 电机功率校核40第7章 车间年产量计算427.1 轧机工作图表427.2轧机轧制节奏的确定427.3 轧机小时产量计算437.4 轧机平均小时产量447.5 车间年产量计算44第8章 各项技术经济指标468.1 技术经济指标468.2 轧钢厂的环保478.2.1 绿化478.2.2 各类有害物质的控制及防治478.3 节 能49第9章 车间平面布置509.1 仓库面积计算509.1.1 原料仓库面积509.1.2中间仓库面积509.1.3成品仓库面积5

6、09.1.4 其它面积509.2 设备间距确定519.2.1轧机机列间的距离519.2.2 轧机到切断设备的距离519.3 车间跨距组成51致 谢52参考文献：53湖南工业大学专科毕业设计 1综述1.1 冷轧的基本知识钢板的冷轧作为一种生产工艺，几十年来经过了多种演变，它由单机架非可逆单张轧制，到成卷可逆轧制，发展到多机架的全连续轧制。 冷轧不同于其他的轧制方法，它是将冷坯在常温下进行轧制，与热轧相比，冷轧轧制时金属变形抗力很大。冷轧的道次压下率小，轧制设备要求也就特别高。冷轧能够轧制出高精度及性能优异的板带钢产品，其主要特点为：1) 可以生产厚度较簿的产品（分为板带钢与箔材），板带钢厚度在0

7、.104.0毫米之间；宽度在6002500毫米之间；箔材厚度为0.0020.2毫米，宽度为200600毫米。 2) 冷轧板带钢表面质量高，不存在热轧常出现的麻点或压入的氧化铁皮等缺陷，同时还能根据用户的不同使用要求轧制出不同表面粗糙度的板带钢。 3) 能够保证产品的尺寸精确，厚度均匀，板型平直，同板差不超过0.01-0.03毫米，完全能够达到高精度公差的要求。4) 冷轧产品的性能及金属组织能够满足一些特殊的要求，如对电磁、深冲性能的要求等。具有代表性的冷轧产品是：金属镀层簿板（包括热镀锌板带、电镀锌板带、电镀锡板带等）、深冲钢板（以汽车板为典型）电工用硅钢板、彩涂钢板、不锈钢板及特殊的冷轧板带

8、钢等。 冷轧板带钢轧机可分为：二辊式、四辊式、六辊式、及其他多种多辊式。冷轧板带钢起初为单机架可逆轧制。随着市场对冷轧产品需求的迅速增长，冷轧生产从简单的单机架可逆轧制，向多机架连轧发展。冷连轧生产工艺技术随之得到迅猛的发展。按照冷轧产品品种、规格，有三机架、四机架、五机架连轧机及以生产镀锡原板为主要品种的六机架连轧机等。最高轧制速度可达41米/秒。目前五机架连轧机组使用最为广泛。而且连轧机的生产形式也在发生变化，从常规的连轧机组发展到全连续式冷连轧机组，即将带钢的头尾焊接在一起，进行“无头轧制”，使连轧机组的生产能力大幅度提高。世界上第一台五机架全连续式冷轧机组（1425毫米）1971年6月

9、在日本钢管福山厂投产运行成功。全连续式冷轧机组的出现给冷轧生产技术开创了全新的局面，它可以使产品产量、质量、收得率进一步提高，减少操作过程，节省人力和降低消耗。二十世纪八十年代初，日本新日铁成功地将酸洗机组与冷连轧机组连成一条机组达到连续生产。酸洗、轧机联合后，不但保留了全连续轧机的优点，并有所发展，酸轧联合机组的优点： 投资成本低、减少工序、节省人力、缩短生产时间、生产成本低、减少金属损耗、提高收得率、提高产品质量等。由于采用酸轧联合机组，使酸洗能力提高10%，冷轧能力提高40%。到目前为止，全世界已建成二十多条酸轧联合机组，其发展势头相当迅猛。 冷连轧板带机组轧机形式多为四辊不可逆式轧机或

10、六辊不可逆式轧机。而轧制硅钢、不锈钢、高碳高合金钢、特殊钢及极簿材等轧机形式则多为多辊式冷轧机比如十二辊轧机、二十辊轧机、森吉米尔轧机等等。 冷轧板带的生产工序繁多，工艺复杂，产品多样，其机组也特别多，生产也最复杂。可以这么说，今天冷轧生产综合利用了现代冶金、机械、电气、化学、自控制等学科的最新成就而成为轧钢厂中能力最强、效率最高、生产过程机械化与自动化程度最先进的工厂，是轧钢生产向现代化发展的先锋。如酸洗冷连轧联合机组、罩式退火炉机组、连续退火机组、热镀锌机组、电镀锌机组、电镀锡机组、电工钢机组、彩涂机组及精整机组等等。产品特点1：因为没有经过退火处理，其硬度很高（HRB大于90），机械加工

11、性能极差，只能进行简单的有方向性的小于90度的折弯加工（垂直于卷取方向）。 简单点儿来说，冷轧，是在热轧板卷的基础上加工轧制出来的，一般来讲是热轧-酸洗-冷轧这样的加工过程。 冷轧是在常温状态下由热轧板加工而成，虽然在加工过程因为轧制也会使钢板升温，尽管如此还是叫冷轧。由于热轧经过连续冷变型而成的冷轧，在机械性能比较差，硬度太高。必须经过退火才能恢复其机械性能，没有退火的叫轧硬卷。轧硬卷一般是用来做无需折弯，拉伸的产品，1.0以下厚度轧硬的运气好的两边或者四边折弯1.2 冷轧带钢的生产工艺1.2.1 生产工艺流程热轧带钢酸洗冷轧退火平整剪切检查分类包装入库1.2.2 冷轧生产的特点冷轧板、带材

12、的轧制工艺特点主要有以下三个方面。1） 加工温度低，在轧制中将产生不同程度的加工硬化。冷轧在金属的再结晶温度以下进行,晶粒被破碎,产生了很高的位错密度,且不能在加工过程中产生回复再结晶,故板带在冷轧过程中必然产生很大的加工硬化,并随着变形程度的增加而加剧,从而使变形抗力及轧制压力增大,降低塑性。当加工硬化超过一定程度后,板料将因过分硬脆而不适合于继续轧制,或者不能满足用户对性能的要求,因此钢材经一定的轧制道次以后,往往要经软化热处理(再结晶退火、固溶处理等) ,使轧件恢复塑性,降低变形抗力,以便继续轧薄。所以在冷轧时,要制定压下规程,决定轧制变形量,并了解金属的加工硬化程度。2） 冷轧中要采用

13、工艺冷却和润滑（工艺润滑）。采用工艺冷却和润滑是冷轧工艺中的另一大特点。在冷轧过程中,由于金属的变形及金属与辊面的摩擦而产生的变形热及摩擦热,使轧件和轧辊都要产生较大的温升。而轧件的温度过高会使带钢产生浪形,造成板形不均。因此,润滑对冷轧有十分重要的意义,冷轧中采用的润滑剂兼有润滑和冷却的作用,不仅可以显著减少轧辊和带材间的摩擦,从而降低轧制压力和能量消耗,同时还能增加金属延伸,提高带材厚度均匀性及表面质量,防止轧件粘着轧辊。当所轧金属的强度和硬度愈高(合金带材) 或轧制轧件厚度愈薄(薄板带材) 时,工艺润滑和冷却更为重要。有研究证明 ,使用润滑剂后,可使单位压力降低25 %30 % ,轧制道

14、次可减少24 %44 %。冷轧板带常用的工艺润滑剂有纱锭油、棕榈油、蓖麻油、棉籽油及各种成分的乳化液。棕榈油含有较高的脂肪酸,润滑效果好,性能稳定,并且易于从带钢表面除掉,是冷轧中较为理想的润滑剂,但价格较高。也可用蓖麻油、棉籽油代用,也有较好效果。纱锭油也是一种代用油,但轧制后不易去除,使用效果不及蓖麻油和棉籽油。乳化液是由约15 %25 %可溶性油,75 %85 %水和少量无水碳酸钠配制成的混合乳状润滑剂,冷轧中采用乳化液,同时具有润滑和冷却的作用,节约了用油量,并且使用后可以回收,经处理后可以继续使用,因此得到广泛的应用。3) 冷轧中要采用张力轧制。采用带张力轧制是成卷冷轧带钢(包括平整

15、) 的主要工艺特点。“张力轧制”就是轧件在轧辊中辗轧变形是在一定的前张力与后张力的作用下进行的。轧制时所需的张力由位于轧机前后的张力卷筒提供,连续式冷轧机各架之间的张力则依靠控制速度来产生。1.3 冷轧带钢生产的发展 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。薄钢板除了提供汽车、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。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

16、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

17、的卷重达到3036kg/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

18、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2。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

19、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3050，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2.1 产品方案2.1.1 生产规模根据设计任务要求本生产线工程年生产规模为150万t。2.1.2 产品方案产品方案定义：产品方案是指所设计的工厂或车间拟生产的产品的名称、品种、规格及年计划产量.。表2-1 主要产品品种及规格产品名称产品规格产量万吨所占比例%厚mm宽mm长mm普通碳

20、素钢板0.3-2.0100019504030优质碳素钢板0.3-2.0100019506050涂层钢板0.3-2.010001950100040002020合计120100 2.1.3 生产方案的确定生产方案定义: 生产方案即产品的生产方法.选择生产方案的依据金属与合金的品种、规格、状态及质量要求品种和规格不同，所采用的生产方案就不同，那么设计的车间就有很大的差别，若产品质量要求不同就是同一种合金品种与规格也可以采用不同的生产方案。2）年产量的大小产量不仅决定工艺过程的特点，同时也对设备的选择、铸锭尺寸、产品规格有着直接的影响。3） 投资、建设速度、机械化与自动化程度、劳动条件、工人与管理人员

21、的数量以及将来的发展。4）考虑经济效果，采用那种方案合理，适合建厂原则，在设计时可比照一个工艺比较成熟的厂。所以本设计采用的是全连续式五机架串列式六辊酸轧联合机组。2.2 坯料的确定2.2.1 坯料的选择原料要求：根据金属平衡，年产150万吨的冷轧产品，年需要热轧钢卷157.18万吨。确定冷轧厂所需的热轧原料规格为：带钢宽度：10001980mm带钢厚度：1.56.0mm钢卷内径：762mm钢卷外径：11002150mm钢卷重量：最大40吨单位质量：最大23kg/mm，平均18kg/mm.2.2坯料的技术条件31）热轧带钢原料不应有边缘裂口、裂缝或向上弯起90以上的边缘，应卷紧，边缘整齐，内圈

22、无舌头。2）热轧带钢表面不应有粗划痕及轧入外来杂质，必须脱油、脱脂、无漆。3）热轧带钢最大波浪度为：1.53.0mm 带长每2mm最大到20mm 3.14.5mm 带长每2mm最大到15mm 4.66.0mm 带长每2mm最大到10mm4）厚度偏差见表2-2表2-2 厚度偏差宽度公称厚度12001200150015001800180020002.00.170.190.202.002.500.180.200.210.242.503.000.200.210.220.283.004.000.230.250.260.284.005.000.250.270.280.295.006.000.270.280

23、.290.305）浪形：100I（厚度1.56.0mm）。 6）凸度：凸度是指垂直轧制方向横截面上，中点厚度与距带钢边部40mm处厚度的差值，最大允许凸度见表2-3： 表2-3 最大允许凸度带钢宽度允许凸度（mm）凸度内控值（mm）12000.100.08120015000.130.10150018000.160.12180020000.200.157）宽度偏差：0+20mm。8）同板差见表2-4：表2-4 同板差宽度厚度120012001500150019001.51.990.200.240.252.002.990.220.270.333.006.000.280.320.403. 轧制工艺过

24、程及金属平衡3.1 轧制工艺过程4根据本设计的产品方案及实际生产经验，确定工艺过程如下： 2#步进梁 1#拆卷机 1#矫直机 原料 1#前步进梁 1#后步进梁 梭车 3#步进梁 2#拆卷机 2#矫直机 1#下切剪 1#导向夹送辊 焊机 1#张力辊 1#控制辊 入口双层活套 2#下切剪 2#导向夹送辊传动转向辊拉矫机酸洗槽4#控制辊五级冲洗槽烘干机4#张力辊5# 6#控制辊出口1#活套挖边剪7#控制辊 圆盘剪 碎边剪 去毛刺辊5#张力辊5#转向辊带钢检查台出口2#活套8#控制辊入口夹送辊入口压紧装置下切剪1#压板台 1#-5#轧机 板形测量辊 出口夹送辊 飞剪 1#卷取 卸卷小车 出口步进梁 检

25、查台 2#卷取 图3-1 工艺流程图3.2 各工艺流程环节简介3.2.1 带钢酸洗酸洗机组用来清除热轧时在带钢表面生成的氧化铁皮，除此之外，在此机组上还可以对带钢进行切边，保证带钢宽度均匀整齐；酸洗后表面涂油以防止带钢锈蚀，并在冷轧时起润滑作用，这些功能对后部工序起着重要作用。存放在酸洗前库的热轧板卷，用吊车吊至酸洗机组进料段的钢卷运输机上。然后再机组内开卷、焊接、机械破磷并送入酸洗槽内清洗、漂洗、钝化处理（对于常规轧制则不作钝化处理，只涂油即可），然后切边、分卷、存入轧前库。酸洗工艺：连续浅槽紊流酸洗酸洗介质：HCL 200g/L 3.2.2 带钢冷轧5轧制是冷轧带钢生产中最重要的工序，对它

26、的基本要求是轧件较好的通过轧机，对轧辊的损伤较小，并生产出厚度在公差范围飞吃内，具有良好板型和表面质量的产品。在此模拟设计生产线上，轧机作业方式以全连续轧制为主。工艺流程为：开卷焊接活套冷连轧飞剪卷取全连续轧制时用小车将带卷放在1号和2号开卷机相连的步进梁上，由升降小车送至开卷机的上料位置。在此过程中带卷宽度和钢卷直径被光栅测量。在上料位置等待时工人拆除捆带，然后至某一台开卷机。对中系统把带卷置于轧机中心线上。带头经轿直机、剪机，进入焊接机等待。当上一个钢卷离开另一个开卷机时，其尾部与该卷头部焊接在一起。然后送入活套区。活套的贮容量为668m，足够供带钢焊接期间轧机连续轧制。然后由夹送辊将带头

27、送到另一台张力卷曲机。待带卷在卷曲机上绕三周以后皮带助卷机退回，轧机生速至稳定轧制。而原来卷曲机上已轧好的钢卷取出，经称重运往规定的去向。工艺润滑：现有的金属轧制液有两种。一种是乳化型金属轧制液，它是以矿物油为基础的，加有乳化剂或防锈剂。另一种QH-1型清洗型金属轧制液，其润滑性、冷却性、清洗及防腐性能均较好，它是以合成脂肪酸醇酰胺和表面活性剂为主要成分的水溶性轧制液。适用于生产碳钢和低合金钢。3.2.3 退火退火的目的是消除冷轧过程中产生的加工硬化。退火方法有两种，一种是罩式炉退火，另一种是用连续退火炉退火。本车间为连续退火炉退火。连续退火：连续退火炉，是将罩式退火前后的处理工序组合到一起，

28、构成了连续退火联合机组，它包括脱脂、退火、平整、检查重卷四大部分。同常规的罩式退火法相比，设备投资可节省。连续退火炉年处理量为1271742t，处理厚度0.32.0mm、宽度10001980mm的冷轧带钢，最大工艺段速度为450m/min。工艺流程：开卷焊接电解清洗入口活套连续退火出口活套平整拉矫卷曲。3.2.4 带钢的平整冷轧带钢退火后性能很软，在进一步加工成型或冲压成型过程中会产生折皱或滑移线等缺陷。退火后的带钢在平整时，会有少量延伸，从而消除变形过程中的屈服平台，提高带钢的机械性能。此外，不同用户对带钢的表面粗糙度有不同的要求，通过选用不同粗糙辊面的工作辊平整而获得。本车间选用单机架六棍

29、CVC平整机。经平整后的冷轧板卷，可根据用户的要求在横切机组或纵切机组或重卷机组内加工成定尺的钢板或一定重量的板卷，或一定宽度的窄带卷，经包装交库。工艺流程：开卷入口张力辊组平整出口张力辊组卷取3.2.5 涂层机组6涂层板的基板：本车间的涂层钢板所用的基板有电镀锌板、冷轧板。涂层板基板的表面主要要求是小锌花或无锌花的。因为在较薄的漆层时可以看出锌花轮廓。镀锌原板的供货状态是经过平整的板卷，在镀锌机组上经过剪边和平整，其不平度是在长度方向上小于1%。基板的预处理：基板在涂层前要进行一系列处理，它包括刷磨、化成处理（表面调整、磷酸盐处理）、钝化处理等。处理的目的是清洁基板表面，并使之形成一种与钢板

30、表面和涂层结合能力都好的、而且能提高产品耐腐蚀性能的。所以表面预处理是最重要的环节，它直接关系到产品质量的优劣。本车间使用的化成处理方法是分别进行磷化和钝化处理，称反应型表面处理方式。首先对锌板或冷轧板进行磷化处理，在基板表面形成一层磷酸盐化成膜。然后再用铬酸盐溶液进行钝化处理。处理表面结果是铬酸盐处理液与基板上未被磷化膜覆盖的空点起化学反应，由反应产物将这些孔封闭起来，以提高表面处理膜的耐腐蚀性能。辊涂设备：辊涂机是涂层板生产线上的主要设备。从辊涂结构型式划分可分为二辊式和三辊式，从传动方式看分集体传动和单独传动两种。工艺流程为：剪切焊接或缝合预处理（碱洗、热水冲洗、铬盐处理、磷酸盐处理、热

31、水冲洗、密封处理、干燥）一次涂层一次烘干二次涂层 二次烘干冷却拉伸矫直涂蜡分切卷取3.2.6横切机组工艺流程为：开卷活套飞剪剪切矫直分选垛板3.2.7纵切机组工艺流程为：开卷入口张力辊组平整出口张力辊组卷取3.2.8 重卷机组工艺流程为：开卷剪切飞剪焊接拉矫剪切卷取3.3 金属平衡表的制定3.3.1 金属平衡金属平衡定义 : 金属平衡是指投入的金属、产出的金属与损失的金属之间的平衡.3.3.2成材率的计算成材率定义:成品重量与所投坯料重量之比的百分数. 影响因素(各项损失):溶损(酸洗):0.51% 几何损失(切头尾、切边、定尺):15% 工艺损失3.3.3 金属平衡表的制定表3-2 金属平衡

32、表品种各 项 损 失年产量成材率需坯量溶 损几何损失工艺损失万吨万吨万吨万吨万吨普通碳素钢板0.474.141.464093.9342.58优质碳素钢板0.474.341.456093.7464涂层钢板0.493.601.462094.4521.70合计120127.184设备选择和参数的确定4.1机组组成酸洗轧机联合机组 1条连续退火机组 2条 横切机组 4条涂层机组 1条纵切机组 2条平整机组 1条 4.2 机组设备4.2.1酸洗冷轧联合机组7（1）机组主要工艺参数如下：机组形式：酸洗冷轧联合机组。酸洗工艺：浅槽紊流酸洗+全连续式五机架轧机。钢卷规格： 入 口 出口 带钢厚度 1.56.5

33、mm 0.32.0mm带钢宽度 10001980mm 10001950mm(不切边1980mm)内 径 762mm 610mm外 径 最大11002150mm 最大11002150mm质 量 最大40t 最大40t单位质量 最大23kg/mm 最大23kg/mm 酸洗工艺速度： 270m/min酸洗介质： HCL 200g/L最大轧制速度： 1500m/min 最大轧制力： 32000kN 年轧制量： 1383400t（2）机组主要单体设备性能如表4-1所示。表4-1冷轧酸洗机组主要单体设备性能设备名称主要性能备注拆捆带方式（手动或自动）手动开卷机台数/台2开卷方式上开卷入口剪形式上切液压剪台

34、数/台1废料收集方式废料筐焊机形式激光焊机制造厂德国米巴赫公司有无月牙剪有入口活套形式水平式小车台数/台1最大活套量/m668拉矫机形式VAL Clecim最大延伸率/4酸洗槽槽数/个3长宽深/mmmmmm350002950150酸浓度/gL-1No.15070No.2100No.3150温度/No.18085No.28085No.38085酸浓度控制（手动或者自动）自动酸供给方式自动挤干辊材质耐酸橡胶加热装备形式石墨加热器酸洗段出口活套形式水平小车台数/台1最大活套量/m290圆盘剪出口活套形式水平小车台数/台1最大活套量/m448切边剪形式拉剪切边量/mm530废料处理方式皮带运输出口剪无

35、轧机电动机总功率/kW70005轧辊传动方式工作辊传动压下方式液压压上轧辊尺寸轧辊直径辊身长度/mmmm工作辊（4855452130）（1、5机架）（4855452130）（24机架）中间辊（5706402230）（1、5机架）支撑辊（140015252230）（1、5机架）轧辊轴承工作辊四列圆锥滚子轴承(24机架),四列圆锥滚子轴承、单列推力球面轴承（1、5机架）中间辊四列圆锥滚子轴承、单列圆锥滚子轴承支撑辊四列圆柱滚子轴承+止推轴承弯辊装置设置机架15机架正负弯辊工作辊正负弯、中间辊正弯换辊装置工作辊快速换辊中间辊快速换辊支撑辊人工换辊轧辊窜动15机架中间辊移动24机架工作辊移动测厚仪形式

36、X射线测厚设置位置15机架入、出口测速仪形式激光测速设置位置15机架入、出口板形辊供货商及型号设置位置5机架出口出口飞剪形式滚筒式飞剪卷取机形式Carrousel台数/台1助卷器形式摆动式轧制油种类牌号乳化液系统能力/ Lmin40000排雾能力/ mh4200004.2.2 连续退火机组(1) 机组主要工艺参数如下：钢卷规格： 入口 出口 带钢厚度 0.32.0mm 0.32.0mm （CQ） 带钢宽度 10001980mm 10001950mm 内 径 508/610mm 508/610mm 外 径 11002150mm 11002150mm质 量 最大40t 最大40t机组速度：入口段

37、最大700m/min工艺段 最大450m/min出口段 最大820m/min（2）机组主要单体设备性能如表4-2所示。表4-2连续退火机组主要单体设备性能设备名称主要性能备注拆困带方式自动开卷机台数/台2开卷方式上开卷入口剪形式横切剪废料收集方式皮带运输焊机形式窄搭接焊机制造厂德国米巴赫公司焊缝清理方式辊亚有无月牙剪有清洗段1号碱洗槽形式立式碱洗介质NaOH温度/701号刷洗槽形式卧式刷洗介质NaOH刷辊材质尼龙2号碱洗槽形式立式碱洗介质NaOH温度/702号刷洗槽形式卧式刷洗介质NaOH刷辊材质尼龙电解清洗槽形式立式介质NaOH3号刷洗槽形式卧式刷洗介质脱盐水刷辊材质尼龙漂洗槽形式卧式介质脱

38、盐水/冷暖水干燥设备风量/ mh245000温度/90入口活套形式立式最大活套量/ m1016圆盘剪形式回转式炉子段炉子最大能力/ th238保护气体名称氮气、氢气有无预热段有加热段加热方式辐射管加热道次/道33均热段加热方式辐射管加热道次/道11第一冷却段冷却方式气冷过时效段加热方式电加热第二冷却段冷却方式水冷出口活套形式立式最大活套量/ m1264废边处理方式压成块状输出表面质量检查方式人工目视涂油机形式静电涂油机涂油量/gm0.22.0出口剪形式曲柄式飞剪卷曲机台数/台2卷曲方式上卷取打捆方式自动4.2.3单机架平整机组1）机组主要工艺参数机组形式： 单机架六棍CVC钢卷规格： 入口 出

39、口 带钢厚度 0.32.0mm 0.32.0mm （CQ） 0.32.0mm 0.32.0mm （DQ/DDQ） 带钢宽度 10001980mm 10001950mm 内 径 508/610mm 508/610mm 外 径 11002150mm 11002150mm 质 量 最大40t 最大40t最大轧制力： 12000 kN最大轧制速度： 820m/min2） 机组主要单体设备性能表4-3平整机组的性能设备名称主要性能入口段设备带钢搬入方式步进梁钢开卷机开卷方式上开卷轧辊尺寸辊径辊长/mmmm工作辊420/4702080支撑辊 1000/11502080中间棍510/5602280出口段设备

40、卷取机卷取方向上卷取带钢搬出方式步进梁钢入口张力/ kN5110平整机速度820 m/min出口张力/kN5100表4-4延伸率项目参数延伸率（带钢屈服500N/mm2）3%(使用湿平整系统)延伸率（带钢屈服800 N/mm2，强度1000 N/mm2）0.5%(使用湿平整系统)4.2.4涂层机组1） 机组主要工艺参数工艺形式：两涂两烘涂层品种：有机溶胶、塑料溶剂、有机漆。涂层厚度：2.5200m年处理量： 30万t钢卷规格： 入口 出口带钢厚度 0.32.0mm 0.32.0mm （CQ）带钢宽度 10001980mm 10001950mm 内 径 508/610mm 508/610mm 外

41、 径 11002150mm 11002150mm 质 量 最大40t 最大40t表4-5涂层机组速度入口段最大150m/min工艺段最大120m/min出口段最大 150m/min2） 机组主要单体设备性能表4-6涂层机组性能设备名称主要性能开卷机开卷方式上、下开卷台数/台2入口剪形式双切剪刀片材质SKD11废料处理方式废料小车入口活套形式立式最大活套量/m160初涂机形式二棍涂机涂层厚度精度/m1传动方式驱动精涂机形式三棍涂机涂层厚度精度/m1传动方式驱动固化炉形式两涂两烘处理能力/t.h-146.2加热温度/400燃烧介质天然气冷却装置冷却形式空冷和水冷空冷室温降范围/260110水冷温降

42、范围/26050出口活套形式立式活套储量/m175卷取机卷取方式上、下卷取助卷器形式皮带助卷器4.2.5横切机组表4-7横切机组的参数1#横切2#横切扩张强度 （N/mm2）412412带钢宽度 （mm）90018509001850带钢厚度 （mm）0.32.00.32.0带卷最大重量 （t）4040钢卷内径（mm）508/610508/610钢卷外径（mm）1100215011002150入口剪速度（m/min）120120矫直机速度（m/min）140120矫直机后速度（m/min）155155穿带速度 （m/min）2424垛板时皮带最大速度（m/min）155155剪切长度 （mm）1

43、000600010006000垛板最大重量 （kg）10000100004.2.6 纵切机组表4-8纵切机组的参数1#纵切机组2#纵切机组抗拉强度 N/mm2412412带钢宽度 mm入口90018509001850出口12018502001850带钢厚度 mm0.32.00.32.0带卷重量 t入口4040出口1515钢卷内径 mm508/610508/610钢卷外径 mm入口1200215012002150出口75016007501600机组速度 m/min带厚 1.75mm200200穿带速度 m/min2424纵切能力1.75mm以下1591.75mm以上664.2.7重卷机组表4-9

44、重卷机组参数带钢宽度 mm9001950带钢厚度 mm0.32.0钢卷最大重量 t入口40出口15钢卷外径 mm入口12002150出口7501600钢卷内经 mm610机组速度 m/min带厚 1.5 mm200穿带速度 m/min245 轧制制度的制定5.1 典型产品的规格及性能典型产品：08Al 0.819005.1.1 典型产品的原料的选择（1）成品的厚度为0.8 mm，由冷轧金属变形表，选择原料的厚度为2.2mm。（2）成品的宽度为1900 mm，考虑到冷轧过程基本无损失，选择原料的宽度为1900mm。5.1.2 典型产品的压下规程的制定由经验资料及参照现代冷轧厂的实际生产情况，本设

45、计采用六辊五机架连轧，制定压下分配系数和压下规程如下：表5-1五机架轧机的压下分配系数机架道次12345Bi0.30.250.250.150.055.2 轧制规程具体计算5.2.1 轧制速度的计算原理（1）最末架轧机速度的确定参考五机架连轧机组轧制速度的数据及生产经验确定第五架轧机的速度900m/min。 （2）其它架轧机速度的确定连轧时，保持正常的轧制条件是轧件在轧制线上每一架的秒流量相等，且冷轧过程中带钢宽展量很小故计算时忽略宽展的影响，即满足公式： h1v1=h2v2=h5v5 （5-1）式中：h轧件的厚度；v轧件的水平速度。 计算所得各道次轧制速度值见表5.2表5-2各道次轧制速度表机

46、架开卷机12345出口速度m/min200.00260.87349.52529.42765.96900.005.2.2张力计算连轧时控制的张力有开卷张力，机架间张力和卷取张力，全连续连轧还要控制轧机的入口轧机。生产中要根据带钢宽带控制入口带钢张力值（见表5-3）表5-3连轧时最大入口张力表带钢宽度范围/mm最大入口带钢张力/KN19501850160185017501501750165014016501450130145012001201200900110机架间的张力值按（0.30.6）s，随着带钢厚度的减薄，单位张力提高。各机架前后张力下表所示：表5-4各机架前后张力（N/mm2）12345

47、前张力70110115120135后张力110115120135455.2.3 轧制力的计算原理各机架摩擦系数的选取：第一道次考虑咬入且不涂油，故取0.08，第二至五道次喷涂乳化液，故取值0.05，摩擦系数和轧辊直径如表3-6所示。本设计采用M.D.Stone公式计算轧制力4： 表5-5 各道次摩擦系数和轧辊直径表机架12345摩擦系数0.080.050.050.050.05轧辊直径 mm500550550550500 （5.2）式中：； 考虑轧辊弹性压扁的变形区长度；K 平面变形抗力，K=1.15s； 前后张力平均值，；B 轧件宽；5.2.4 各道次轧制力的计算8(1）第一道次轧制压力的计算1）求平均压下率H1=2.2 mm，h1=1.7 mm，h1=0.5mm，=1.95mm入口总压下率0=0；出口总压下率1=29.41%；所以平均总压下率 =0