新建年产330万吨热轧板带钢车间工艺设计毕业论文

新建年产330万吨热轧板带钢车间工艺设计毕业论文目录1 概述 (1)1.1我国钢铁工业的发展 (1)1.2我国热轧带钢发展、新技术和存在的问题 (2)1.2.1近二十年的技术 (2)1.2.2 5我国热轧带钢生产中存在的问题 (3)1.4设计要求及技术水平 (4)2产品大纲及金属平衡 (5)2.1产品大纲 (5)2.2 产品特点 (5)2.2.1 产品品种及规格 (5)2.2.2 产品质量标准 (6)2.3板坯 (6)2.3.1板坯的选择 (6)2.3.2板坯的规格 (6)2.3.3 板坯技术要求 (7)2.4 金属平衡表 (7)3设计方案 (8)3.1 工艺方案的选择 (8)3.2 主机型式的选择 (8)3.3 轧机数量和轧制道次 (9)3.3.1 粗轧机组设备选择 (9)3.3.2 精轧机组设备选择 (12)3.4加热炉的选择 (17)3.5计算机控制系统 (17)4生产工艺流程 (19)4.1 生产工艺流程图 (19)4.2 生产工艺流程 (19)4.2.1常见的连铸与轧制衔接五种类型模式及适用围 (19)4.2.2 本车间采用的模式 (20)4.2 工艺制度 (21)4.2.1坯料管理制度 (21)4.2.2 加热制度 (22)4.2.3轧制制度 (23)4.2.4 力制度 (23)4.2.5 换辊制度 (23)4.2.6 冷却制度 (24)4.2.7卷取制度 (24)5车间工作制度和年工作小时 (26)5.1车间工作制度 (26)5.2年工作小时 (26)6轧机组成和型式及其生产能力 (27)6.1粗轧机组 (27)6.1.1设备组成 (27)6.1.2粗轧机R1 (27)6.1.3 粗轧机R2 (29)6.2精轧机组 (30)6.2.1设备组成 (30)6.2.2精轧机参数 (31)6.3轧制工艺规程设计 (33)6.3.1轧制制度确定原则 (33)6.3.2粗轧机组压下规程设计 (35)6.3.3精轧机的压下规程设计 (37)6.4轧制程序表 (39)6.5轧机生产能力 (39)6.5.1轧机小时产量 (39)6.5.2轧机平均小时产量 (39)7轧制工艺参数设计 (40)7.1轧制压力计算 (40)7.2轧制力矩计算 (41)7.3电机及轧辊强度校核 (41)7.3.1电机能力校核 (41)7.3.2轧辊强度校核 (43)8主要辅助设备及其生产能力计算 (48)8.1辅助设备选择的一般原则 (48)8.2主要辅助设备的选择 (48)8.2.1加热炉的选择 (48)8.2.2定宽压力机 (51)8.2.3切头飞剪 (51)8.2.4卷取机 (53)8.3其他辅助设备 (53)8.3.1除鳞箱 (53)8.3.2废钢推出机 (54)8.3.3边部加热器 (54)8.3.5层流冷却系统 (54)9车间的平面布置和起重运输 (55)9.1车间平面布置原则 (55)9.2金属流线型式 (55)9.3仓库面积的确定 (55)9.3.1确定仓库面积的原则 (55)9.3.2原料仓库面积 (55)9.3.3成品仓库面积 (56)9.3.4车间平面设计 (56)10车间主要技术经济指标 (57)11环境保护 (58)11.1环境保护对车间设计的要求 (58)11.2环保的容 (58)11.2.1绿化 (59)11.2.2 各类有害物质的控制与防治 (59)11.2.3噪音的防治 (60)11.2.4大气污染的防治 (60)12 典型产品计算 (62)12.1轧件各道次尺寸确定 (62)12.2轧件各道次时间确定 (62)12.2.1粗轧机纯轧时间 (62)12.2.2精轧纯轧时间 (63)12.3轧件各道次温度确定 (63)12.4轧制力及轧制力矩 (64)12.5等效力矩 (65)致谢 (67)参考文献 (68)附录A 压下规程程序 (69)附录B 计算程序 (C++) (70)附表 (93)1 概述1.1我国钢铁工业的发展经过六十年的发展中国钢铁工业取得了举世瞩目的成就，逐步步入了成熟的发展阶段。

1949年，中国的钢铁产量只有15.8万吨，居世界第26位，不到世界钢铁总产量的0.1%。

2007年，中国钢铁产量为4892.08万吨，产量居世界第一，超过第三到第八的总和，占全球总量的36.4%[1]。

钢铁产品基本满足国需要，部分关键品种达到国际先进水平。

钢铁产业有力支撑和带动了相关产业的发展，促进了社会就业，对保障国民经济又好又快发展做出了重要贡献。

目前，我国仍处在工业化的时期，国民经济仍将保持较快的发展速度，为我国钢铁发展提供了广阔的市场空间。

一方面，钢铁工业的快速发展，有力地支撑了我国工业化进程和城市化进程，为国民经济创造的附加值和纳税额大幅增长，为GDP连续高速增长提供了动力。

另一方面，工业化和城市化进程的加快，加大了钢材的消费需求。

进入城镇的新居民住房、公用设施等方面都需要消耗大量钢材，人均粗钢消费量增加。

在三峡工程、奥运场馆、青藏铁路等诸多重大基础设施建设中，国产钢材也发挥了极为重要的作用。

由于我国国民经济的快速增长主要依靠固定资产投资和进出口的快速增长，我国钢铁工业的快速发展满足了国民经济各行业用钢基本需要，同时也为下游行业提供优质价廉的钢材，大大降低了相关行业的制造成本，为我国机械、运输、家电产品大量出口创造了良好条件。

但是钢铁产业综合竞争力与世界钢铁工业发达国家相比还有较大差距，发展过程中仍存在产能扩过快，高附加值产品供给不足，中低档钢材品种生产过剩，资源消耗高等问题。

在我国钢铁工业发展及产量上升的大背景下，出口的钢铁量也在升高，钢铁的出口主要是初级产品，一些技术含量高、加工程度深的产品如不锈钢、电工钢、涂层或镀层板材，缺乏出口竞争能力，在相当程度上还需要依赖进口满足国市场需求。

前几年，我国钢铁产品出口时间和国别较为集中，增速过快，对部分出口国市场形成了一定冲击，由此导致了贸易摩擦问题。

与此同时，近年以来，国际资本进入中国产业的速度不断加快，钢铁业为首选目标。

跨国公司并购的步伐加快，对我国钢铁产业安全造成威胁。

2008年，随着由美国次贷危机引发的金融危机蔓延，我国实体受到了较大的冲击，钢铁产业也受到了较大影响，需求量下降，出口量下降。

国家随之出台了十大产业振兴规划，其中《钢铁产业调整和振兴规划》对钢铁产业的发展起到了一定的促进作用。

随着我国粗钢产量的迅猛提高，产能过剩现象将越来越明显，钢铁企业要在日趋激烈的竞争中，占领市场，获得利润，必须要淘汰落后的生产技术，发展先进的生产技术，生产出低成本、高质量的钢材。

当今世界，板材比已成为钢铁工业发展的重要标志之一，一些工业发达国家如美国、德国的板材比已经达到了65%~72%。

随着汽车工业的迅猛发展，板带比还将迅速增长。

近年来，我国板带材的生产技术取得了很大进步，板带比已达到42%。

为满足市场需要，现已建设了许多热轧带钢厂，其装机水平和生产能力可以说整体达到了国际平均水平，有的则代表着当代国际最高水平。

但这只限于宝钢等大型国有企业的宽带钢生产，大量中小型企业、民营企业的技术水平却远远落后。

1.2我国热轧带钢发展、新技术和存在的问题1978年武钢1700 mm热连轧机组建成投产，使我国热连轧宽带钢轧机的生产工艺技术、装备技术很快提高到国际水平，向前迈进了一大步，是我国热连轧带钢生产的主要工艺技术指标超过了第二代热带轧机。

我国钢铁工业开始拥有由计算机控制的完全自动化操作的现代热轧带钢轧机，热轧带钢的产品质量、产品品种，包括取向和无取向硅钢的轧制，也跨进国际先进行列。

1.2.1近二十年的技术热轧板带钢生产一直是轧制行业中高新技术应用最为集中、人们最为关注的领域。

新世纪到来之际，回顾过去，展望未来，将有利于我们把握方向，追踪国际上的进展，不断提高我国热轧板带钢生产的技术水平，努力促使热轧板带生产成为我国从钢铁产量大国向钢铁技术强国迈进的排头兵。

伴随着近 20 年来相关技术领域的技术进步，热轧带钢生产和研究领域新技术层出不穷，推进了工艺、设备、技术飞跃式的发展。

表1-1列出了轧制过程中主要参数控制的技术进步情况[2]。

(1) 高精度轧制技术提高热轧带钢产品的精度，一直是轧钢技术人员不懈追求的目标，也是推动轧制技术进步的动力。

提高热轧带钢尺寸精度主要可从以下两方面入手：①提高轧制参数的预设定精度；②开发高性能的在线自动控制系统，如 AGC、AFC等。

提高轧制参数的预设定精度是一项根本性的措施，这里包括轧制力的设定、轧件温度的设定、辊缝的设定、弯辊力的设定等等。

数学模型是预设定计算的核心，模型表 1-1近 20年热轧带钢生产技术的进步时间厚度控制宽度控制板形控制其它20世纪80年代前测厚仪AGC；监控AGC立辊宽度控制基于负荷分配的板形控制。

热装轧制计算机设定参数检测。

20世纪80年代液压压下绝对值AGCAWC (R机组)立辊短行程控制各种板形控制轧机(CVC、PC、HCW)。

自由程序轧制、直接轧制、冷却控制。

20世纪90年代前馈AGC；流量AGC；机架间测厚、测速AWC (F机组)高精度力控制板形板厚解耦控制。

薄板坯连铸连轧、热轧无头轧制、热轧超薄规格在线磨辊、高速钢轧辊。

2000年后智能厚控系统轧件头尾曲线优化控制板形、板凸度、断面轮廓综合控制。

智能轧制技术；信息处理技术；薄带钢铸轧。

结构和系数对设定计算都有重要的影响。

(2) 热带无头轧制及薄规格轧制技术年日本川崎制铁公司千叶厂号机组在世界上首次实现热带钢无头轧制，在国际上引起轰动，被认为是近年来热带生产中最为引人注目的技术进步。

无头轧制的通常做法是在精轧机之前把前后两块中间坯头尾焊接在一起，使精轧过程能够无头尾地连续进行。

热带钢无头轧制的关键技术有：轧件运行中的焊接技术、焊缝周围去毛刺术、确保各环节最小等待时间的高精度轧制节奏控制技术、动态变规格轧制技术、高速剪切、高速卷取技术等。

1.2.2 5我国热轧带钢生产中存在的问题我国热轧宽带钢生产存在着已有产能生产结构需要调整的问题。

2007年热轧宽带钢产量中52.2%是中厚板卷，只有15.1%是小于3 mm热轧薄板卷。

当然，热连轧机组实际生产中，抓住市场有利可图时机，降低固定成本超设计能力发挥，是必需的。

而在危机发生后，如继续牺牲原设计理念，存在着缩小了市场容量，挤压了先进产能的发挥，打破了市场稳定等问题，结果是先进产能反而难以发挥，低水平产能难以淘汰，实际谁的效益都不好。

企业应生产质量更优、技术含量更高、竞争力水平更强的满足下游用户产业升级和产品升级换代所需的更高的热轧宽带钢产品。

目前，我国有低水平或落后的窄带钢、中宽带、热轧硅钢、叠轧薄板等产能估计约7000万吨，其中部分低水平产能经过改进，可以在专业化、特色化、精品差异化等方面做出特色，还能继续在市场竞争中生存下去，而大部分产能是满足市场数量需求快速增长而建立起来，并不符合科学发展的总体要求。