年产280万吨1780热轧带钢车间设计毕业设计终稿 - 图文(3)

第1章 绪论 架精轧机，1～2台地下卷取机，生产线长度约300m，年产量200～300万吨。采用的铸坯厚度200mm左右，投资比较少，生产比较灵活，由于使用热卷箱温度条件较好，可以不用升速轧制(轧制速度14m/s左右)。

新型的炉卷轧机机组，通常采用1台粗轧机，1台炉卷轧机，1～2台地下卷取机，产量约100万吨，其中有的生产线可以生产中板也可以生产热轧板卷，主要用于不锈钢生产，投资较小，生产灵活，适合多品种。

热轧带钢的另一生产形式是薄板坯连铸连轧，按结晶器的形式不同，分别有多种形式，如SMS开发的CSP、DANIELY开发的H2FRL等，由薄板坯铸机、加热炉和轧机组成，刚性连接，铸坯厚50～90mm，产量120～200万吨，轧机的布置形式有粗轧加精轧为2+5布置，1+6布置，也有7架精轧机组成的生产线。薄板坯连铸连轧的特点是生产周期短、产品强度高、温度与性能均匀性好，但是表面质量、洁净度控制方面比传统厚板坯的难度大。

国外发展的无头(半无头)轧制技术，日本是在传统的粗轧机后设立热卷箱，飞焊机，把中间坯前一坯的尾部和下一坯的头部焊接在一起，进入精轧机组时形成无头的带钢进行轧制，在卷取机前再由飞剪剪断，该生产线可以20m/s的速度轧制生产0.8～1.3mm厚的带钢。德国发展的是半无头轧制技术，他们利用薄板坯连铸连轧的生产线，铸造较长的铸坯进人精轧，并且轧后进行剪切，在精轧机组中形成有限的无头连轧。这种生产线的特点是适合于稳定生产薄规格的带钢，减少了薄规格带钢生产中的轧废和工具损失。欧洲还在开发基于薄板坯连铸连轧技术的无头轧制技术，通过进一步提高铸坯的拉速，使连轧机和连铸机的速度得到匹配，实现真正的连铸连轧。

薄带直接连铸并轧制的技术，钢水在2个辊中铸成5～6mm的带钢，经过1架或2架轧机进行小变形的轧制和平整，生产出热带钢卷。

1.2.2 热轧板带钢的生产工艺及特点

常规热连轧生产工艺具有诸多特点，主要在于：生产能力大、自动化程度高；产品规格多、质量稳定；生产效率高、成材率高。因此，这种生产工艺仍是钢铁企业建设热连轧带钢生产线的首选[6]。

连铸连轧工艺生产环节多、占地面积大、投资成本高，特别是生产优质高档产品时，需配备技术含量高的炼钢、精炼和连铸设施。

薄板坯连铸连轧生产工艺生产能力适中、设备布置紧凑、流程短、生产成本低，市场竞争力较强，但薄板坯拉坯速度较高，铸坯易产生横向角裂和表面纵裂等缺陷，使钢坯表面质量不及常规工艺产品水平。

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河北联合大学冶金与能源学院 1.2.3 热轧板带钢的发展趋势

近代热轧板带钢生产技术发展的主要趋向在于[7]：

1.热轧板带材短流程、高效率化。首先，为了大幅度简化工艺过程，缩短生产流程，充分利用资源，降低各项消耗，提高经济效益，不仅充分利用连铸坯为原料，同时不断开发和推广应用连铸板坯直接热装和直接轧制技术；其次，进一步完善连铸连轧和连续铸轧技术。

2.生产过程连续化。

3.采用自动控制提高产品精度和板形质量。在板带材生产中，产品的厚度精度和平直度是反映产品质量的两项重要指标。由于才哟个液压压下厚度自动控制和计算机控制技术，板带纵向厚度精度已得到很大的提高，但板带横向厚度和平直度的精度控制有待进一步提高。

4.发展控轧控冷与热处理技术以及合金钢种的开发。利用硅、钒等金属元素生产低合金钢种，同时配合连铸连轧、控轧控冷和热处理工艺，提高产品组织性能和质量。

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第2章 建厂依据及产品大纲 第2章 建厂依据及产品大纲

2.1建厂依据

2.1.1可行性研究

1）首钢新建的2250mm宽带钢连轧生产线无论是轧机水平还是工艺水平在国内都是一流的，这为我们建设或改造本1780mm生产线提供了很好的参考。

2）由于我国汽车工业和家电工业的高速发展，冷轧板带材的缺口很大，建设一条可供冷轧的热轧板带生产线可为首钢在顺义新建的150万吨冷轧项目供料，进而提高我们的综合竞争力。

3）中国正处于经济发展时期，钢铁消费总体良好。虽然我国的钢铁总产能过剩，但是很多中高档钢铁产品还需进口，究其原因主要是国内轧制生产线不是国外淘汰的二手线，就是国内自行研制的轧机、电气等设备。我们的设备确实成为了生产的薄弱环节。如何在原有设备能力的基础之上生产中高档产品，如何改进我们的工艺，使其具有先进水平，这些正是我们轧钢人要做的。随着国家汽（轿）车、家电、集装箱、输油（汽）管线等行业的迅猛发展，将会进一步刺激各类板材品种的需求，市场前景很大。

4）与薄板坯连铸连轧相比，常规热连轧仍有其自身的优势。薄板坯连铸连轧技术晶粒较细，加上轧制的大压下，使产品硬度很高，不能按要求向冷轧供应强度低于240MPa的软带钢。就向冷轧供料而言，常规热连轧仍有广阔的发展空间。

2.1.2 地理与资源

1）广阔的市场

唐山周围有许多中小型冷轧厂，我们的热轧卷可以为其提供原料；华北、东北地区有许多机械制造业，板带钢也可以作为成品供给这些企业；近几年国内实行城市大变样计划，许多城市建筑、桥梁都实行新建。所以板带钢会有广阔的销售前景。

2）丰富的能源

（1）铁矿：迁安和遵化有丰富的铁矿，并且京唐钢铁位于深水港曹妃甸港，便于澳矿运输；

（2）煤矿：开滦集团可以提供充足的煤燃料；

（3）电力：陡河电厂、唐山电厂可以提供充足的电力；

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河北联合大学冶金与能源学院 （4）水资源：东北部有陡河水库可以提供充足的水资源，临海地带水资源是比较充裕的；

（5）石油：华北油田，大港油田和刚发现的南堡石油为其提供足够石油。 3）便利的交通

唐山地处京津之侧拥有便利的铁路，京唐港和正在建设的曹妃甸港口提供了便利、廉价的水运，唐津高速公路、唐港高速公路以及107国道、205国道、102国道提供了便捷的公路运输。

4）丰富的人力资源

北京科技大学、东北大学、鞍山科技大学以及燕山大学、河北联合大学等冶金工科院校可以提供优秀的专业技术人员，其他各大学可以提供相关专业的技术人才。

2.2 产品大纲

产品大纲是设计任务书中的主要内容之一，是进行车间设计时制订产品生产工艺过程、确定轧机组成和选择各项设备的主要依据。产品大纲不但规定了车间的类型，同时也规定了车间生产品种的方向。所以编制产品方案时应注意[7]:

1）满足国民经济特别需要，根据市场信息解决某些短缺产品的供应和优先保证国民经济重要部门对钢材的需要。

2）考虑各类产品的平衡，尤其是地区之间产品的平衡。要正确处理长远与当前、局部与整体的关系。作到供求适应、品种平衡、产销对路、布局合理、要防止不顾轧机特点和条件一哄而上、一哄而下的倾向。

3）考虑轧机生产能力的充分利用和建厂地区产品的合理分工。 4）考虑建厂地区资源的供应条件，物资和材料运输的情况。

5）要适应当前对外开放、对内搞活的经济形势，力争做到产品结构和产品标准的现代化。

2.2.1 坯料

热带钢轧机一般采用连铸坯或初轧坯为原料。由于连铸坯的诸多优点，加之比初轧坯物理化学性能均匀，且便于增大坯重，故对热带连轧更为合适。

选择尺寸时，必须考虑轧机的工作条件，提高板坯厚度，可以增加板坯及钢卷的重量，但增加了轧制道次，使机架数目增多，轧制线增长。因此坯料厚度应合理选择。板坯厚度一般150～250mm，多数为200～250mm，最厚达300～350mm。国产1700热连轧机采用连铸坯的厚度规格为160、210、250mm。近代连轧机完全取消了展宽工序，以便加大板坯长度，采用全纵轧制，故板坯宽要比

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第2章 建厂依据及产品大纲 成品宽度大，由立辊轧机控制带钢宽度，而其长度则主要取决于加热炉的宽度和所需坯重。目前板卷单位宽度的重量不断提高，达到15～30kg∕mm毛重准备提高到33～36kg∕mm。

综合上述考虑，最终确定原料规格如下： 板坯厚度：150～250mm 板坯宽度：800～1500mm 板坯长度：9～10m

2.2.2产品规格

厚度：1.5~12mm； 宽度：750~1600mm； 钢卷内径：Φ762mm； 钢卷外径：Φ1200~Φ2000mm； 最大卷重：30t； 产量：年产280万吨。

2.2.3 钢种方案

表 2-1 按钢种分配的热轧板带的产品

钢种 牌号 Q195，Q215 普碳钢 Q235，Q255 Q275 12Mn2A，16Mn2A 合金结构钢 30Cr，40Cr 45Cr，45Mn 1Cr13，0Cr18Ni9 不锈钢 1Cr18Ni9 1Cr18Ni9Ti (2.0~6.0)×(1000~1600) 84 30 (2.5~5.0)×(1400~1600) 56 20 (1.5~12.0)×(1400~1600) 140 50 规格(mm) 年产量(万吨) 比例（%） 总量 280 按产品规格分配热轧板带方案见表2-2。

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