年产280万吨1780热轧带钢车间设计毕业设计终稿 - 图文(4)

河北联合大学冶金与能源学院 表2-2 按产品分配的热轧板带

厚度（mm） 1.5~2.2 2.3~4 4.1~6 6.1~12 产量合计（t） 比 例 宽 度 （mm） 850~1050 5 18 20 8 51 18.2 % 1000~1200 6 35 25 20 86 30.7% 1200~1400 10 35 25 20 90 32.1% 1400~1550 7 24 14 8 53 18.9% 产量合计 28 112 84 56 280 比 例 10% 40% 30% 20% 100%

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第3章 车间布置及主要设备的选择 第3章 车间布置及主要设备的选择

3.1车间布置及设备选用的原则

首先，在粗轧机与精轧机之间设计保温罩或热卷箱等，主要是考虑产品的规格，实际现场的生产以及带钢内部组织性能的影响，而做出选择；其次，为了使得本次的设计更贴近实际，在选定轧机型号及确定轧辊、各架轧机之间的距离等方面，主要是依据鞍钢1780生产线的车间设计，并针对本次设计要求做一些改动；在确定轧机数目及布置上，考虑的是目前连铸机铸出的坯料质量、大压下导致跑偏、及整个轧制稳定配合等方面，而作出了本次的设计。在设计中，选用的设备、技术、轧机数目、布置及选用的原因将在下面做具体的介绍。

3.2 主要设备的选择

轧钢机是完成金属轧制变形的主要设备，代表车间生产技术水平，这是区别于其他车间类型的关键。因此，轧钢机选择的是否合理对车间生产具有非常重要的影响。因为带钢轧机为平辊轧制，轧制力大，为了能控制良好的板形，机架和轧辊必须有较大的刚度才行。所以板带轧机主要是四辊轧机。

轧钢机选择的主要依据是：车间生产的钢材、钢种，产品品种和规格，生产规模的大小以及由此而确定的产品生产工艺过程。对轧钢车间设计而言，轧钢机选择的主要内容是：确定轧钢机的结构形式，确定其主要技术参数，选用轧机的架数以及布置形式[7]。

在选择轧钢机时一般要注意考虑下列各项原则：

（1）在满足产品方案的前提下，使轧机组成合理，布置紧凑； （2）有较高的生产效率和设备利用系数；

（3）保证获得质量良好的产品，并考虑到生产新品种的可能；

（4）有利于轧机机械化，自动化的实现，有助于工人劳动条件的改善； （5）轧机结构型式先进合理，制造容易，操作简单，维修方便； （6）备品备件更换容易，并利于实现备品备件的标准化； （7）有良好的综合技术经济指标。

3.2.1 除鳞设备

现代热带钢连轧机都设有高压水除鳞箱来清除氧化铁皮。除鳞箱是一个基本封闭的箱体。箱内上下各装有两排集水管，其上下高压水喷嘴同时喷射高压水除

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河北联合大学冶金与能源学院 鳞。上排水管的高度可根据板坯厚度的变化来调节。喷嘴的喷水方向迎着板坯的前进方向与水平呈15°角。高压水产生水平分力，将氧化铁皮冲击到板坯边缘以外，链条的作用是防止高压水和氧化铁皮散射，使其只能落入地沟。

高压水的压力通常采用15~18MPa，每个高压水喷嘴水流量为91L/min。

3.2.2板坯宽度测压设备

宽度精度与厚度精度、板凸度、平直度共同构成带钢的外形质量，其中宽度精度是带钢带钢产品外形质量的一个重要指标。精确的宽度可以提高热轧薄板及其后步工序的成材率，既可避免由于过宽造成切边过多，又可减少由于过窄给后步工序带来的生产安排混乱。需对成品带钢宽度进行控制，这里先介绍粗轧调宽。粗轧调宽可以通过独立的立辊轧机、粗轧机附属立辊、定宽轧机、大侧压调宽压力机（SP轧机）等设备实现。粗轧调宽在带钢宽度调整和精度控制中占有主要地位[8]。

1）立辊轧机

为了进行宽度控制，传统热连轧机组都配有独立的立辊轧机或在粗轧机上装设附属立辊，有的精轧机前也设立了立辊。根据调宽量的大小，板坯可以进行多道次或一道次立轧。

（1）立辊轧机位于粗轧机水平轧机的前面，大多数立辊轧机的牌坊与水平轧机的牌坊连接在一起。立辊轧机主要分为两大类，即一般立辊轧机和有AWC功能的重型立辊轧机。

①一般立辊轧机是传统的立辊轧机，主要用于板坯宽度齐边、调整水平轧机压下产生的宽展量、改善边部质量。其结构简单，主传动电机功率小、侧压能力普遍较小，而且控制水平低，不能在轧制过程中进行调节，带坯宽度控制精度不高。

②有AWC功能的重型立辊轧机是为了适应连铸的发展和热轧带钢板坯热装的发展而产生的现代轧机。其结构先进，主传动电机功率大，侧压能力大，具有AWC功能，在轧制过程中对带坯进行调宽、控宽及头尾形状控制，不仅可以减少连铸板坯的宽度规格．而且有利于实现热轧带钢板坯的热装，提高带坯宽度精度和减少切损。有AWC功能的重型立辊轧机的结构如图3.1所示。

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第3章 车间布置及主要设备的选择

图3.1 有AWC功能的重型立辊轧机的结构图

表3-1 立辊轧机的各种性能参数

轧辊 调宽范围 调整速度 压下形式 轧制力 压下量 轧制速度 主传动电机 轧辊开口度 AWC行程 θ640/θ580×380毫米 800~1450毫米 30毫米/秒 电动+液压 最大100吨 板坯厚度为90毫米时最大7毫米（13.5毫米/边） 板坯厚度为70毫米时为最大30~35毫米（15~17.5毫米/边） 最大22转/分（用新辊） 2—AC88KW×0—150rpm成对的水平电机 最大1770毫米（换辊时1840毫米）最小800毫米 50毫米 （2）立轧的变形特点与平轧完全不同，经立辊轧机的轧制后的板坯具有一下形状特点：

①板坯立轧的狗骨变形，如图3.2（a）所示。板坯立轧是典型的超高件轧制过程，其突出特点是侧压时变形不深透，金属向厚度方向上的流动主要集中在板坯两侧的边缘部分，横断面出现明显的双鼓形，就是所谓狗骨变形。立辊的辊径越大，狗骨形越小。为增加调宽效率，现在普遍采用定宽压力机（SP Sizing Press），

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河北联合大学冶金与能源学院 可看做是用半径无限大的垂头替代了立辊，定宽压力机的狗骨形要比立辊调宽小得多[10]。带有狗骨形的板坯经过后步平辊轧机轧制后，较厚的边部金属将向宽向流动，造成轧件继续宽展，因而影响宽度精度，降低宽度控制效果。

图3.2（a）立辊轧边 图3.2（b）立辊轧后平轧

②“舌头”及“鱼尾”。经过侧压后的板坯，在头尾部分产生严重的宽度不均，板坯头尾在轧制方向金属流动阻力小于板坯中部，形成头尾两侧向中间的圆弧形，使头尾宽度收缩，最终形成端部内凹的形状，即所谓的“舌头”及“鱼尾”。这部分带材必须在后续工序中予以切除，造成了金属的浪费，如图3.2（b）所示。 而头尾之间的部分，由于金属沿轧制方向流动阻力加大，在长度方向的延伸受到限制，形成板坯两侧厚度方向的凸起高于头部。

③立轧时板坯拱起。板坯的宽厚比较大时，如果采用立辊轧机轧制，容易使板坯拱起，造成板坯失稳发生弯曲和扭转。

2）定宽压力机

压缩调宽技术是人们为了克服立辊轧制调宽的缺点，增大压缩工具与板坯的接触长度，改善板坯断面狗骨形，减少板坯头尾部的鱼尾和舌头及失宽，提高成材率而提出的。实现压缩调宽技术的设备是定宽压力机（SP Sizing Press）[9]。定宽压力机位于粗轧高压水除鳞装置之后，粗轧机之前，用于对板坯进行全长连续的宽度侧压。与立辊轧机相比，SP轧机具有以下优势：（1）板带成材率提高。SP轧机具有较强的板坯头尾形状控制功能，金属切损少。（2）调宽能力提高。目前SP轧机的最大侧压量达到了350mm，有效减轻了连铸机不断变换宽度规格的负担，提高了连铸机生产率和连铸坯质量及板坯的热装率和热装温度。（3）调宽实效提高。侧压变形更深透，板坯变形均匀，平轧是宽展回复减小。（4）宽度精度提高。SP轧机的锤头间距可严格控制，有很强的定宽作用[10]。

定宽压力机的主要形式有长锤头和短锤头两种[11]。

①长锤头定宽压力机。如图3.3（a）所示，特点是压缩模具长度略大于板坯长度，板坯遍布在全长上同时受到压缩。操作过程是先由螺杆机构将压缩模具调整到略大于板坯宽度的间距，然后快速液压压下机构按规程进行侧压。该定宽压力机是一次将板坯压缩至目标宽度，由于是整个板坯长度上同时进行压缩，所以

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