400万吨冷轧板带钢车间设计学士学位论文.docx
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400万吨冷轧板带钢车间设计学士学位论文
400万吨冷轧板带钢车间设计
摘要
本次设计是参考宝钢冷轧厂2030生产线设计而成，年产量为400万吨，典型产品为Q345冷轧薄板带钢，产品规格1.21280mm。
主要设备机组包括连续酸洗——五机架连轧机组、罩式退火炉机组、单机架四辊平整机组、连续式退火炉机组、连续式热镀锌机组、连续电镀锌机组、涂层机组、剪切机组和重卷包装机组。
设计阐述了冷轧带钢的生产工艺特点、应用、发展状况并简要介绍冷轧薄板带钢的生产工艺流程，进而设计出以Q345为代表的冷轧产品、特深冲产品、热镀锌产品、电镀锌产品和涂层产品。
根据年产能力制定了轧制制度，计算了轧制力，对轧辊强度，电机能力，车间年产量进行了校核。
同时还介绍了各项经济技术指标。
最后论述了冷轧能耗数学模型以及数学模型在轧钢生产中的应用等方面的内容。
关键词：
冷轧带钢；轧制工艺；轧制制度；校核；冷轧能耗模型
Workshopdesignforacold-rolledstripplantwithanannualyieldof4milliontons
ABSTRACT
ReferringtoBaosteel2030mmworkshop,aplantfortypicalproductofQ345,1.21280mmwithannualyieldof4milliontonswasdesigned.Majorfacilitiesincludecontinuousacidwashingandfiveframecontinuousrollingcrew,hood-typeannealingfurnace,singleframeskinrollingunitwithfourrolls,continuousannealingfurnace,continuoushotgalvanizingunit,coatingunit,shearingunit,rewindingandpackingunit.Thedesigndescribedprocessingfeatures,application,developmentofthecold-rolledstripsteel,andbrieflyintroducedproductiontechnology,designedcold-rolledproducts,superdeeppunchedproducts,hotgalvanizedproducts,electrogalvanizedproducts,andcoatedproducts.Accordingtotheproducingcapacity,rollingschedulewasdetermined,rollingforcewascalculated,therollstrength,motorcapacity,andtheannualyieldoftheworkshopwerechecked,andtheeconomicandtechnicalnormswereintroduced.Attheend,thetypicalenergy-consumptionmathmodelsforcoldrollingandtheirapplicationinsteelingrollingweredescribed.
Keywords:
Cold-rolledsteelstrip;Rollingprocess;Rollingsystem;check;Cold-rolledconsumptionmodel
1文献综述
1.1冷轧带钢产品的发展、应用及地位
1.2冷轧薄板带钢生产工艺特点
1.2.1加工温度低，在轧制中将产生不同程度的加工硬化
1.2.2冷轧中要采用工艺冷却和润滑（工艺冷润）
1.2.3冷轧中要采用张力轧制
1.2冷轧薄板带钢产品的发展、应用及重要地位
1.3冷轧生产工艺流程
1.3.1酸洗
1.3.2轧制
1.3.3精整
1.3.4镀锌
1.3.5矫直
1.3.6板带钢轧制制度的确定
1.4冷轧薄钢板生产的发展历史
1.4.1国际冷轧发展史
1.4.2我国冷轧发展史
1.5当今现代轧制工艺技术的特点
1.5.1大力开发高精度轧制技术
1.5.2轧制过程连续化的新进展——无头轧制技术
1.5.3轧制过程的自动控制和智能控制技术
1.5.4深加工技术
1.6几种冷轧薄板带钢轧机设备介绍
1.6.1二辊轧机
1.6.2四辊式冷轧机
1.6.3MKW型轧机
1.6.4二十辊冷轧机
1.6.5特种结构的轧机
（1）HC轧机的主要优点
（2）HC轧机控制装置
2.CVC轧机
3.最新的UPC轧机
1.6.4二十辊冷轧机
1.6.5特种结构的轧机
（1）HC轧机的主要优点
（2）HC轧机控制装置
2.CVC轧机
3.最新的UPC轧机
2产品方案和金属平衡表的制定
2.1原料及技术要求
2.1.1原料规格
典型产品：
Q345,1.21280mm，年产量为400万吨。
本车间所使用的原料为热轧板卷。
厚度（H）：
1.5~5.0毫米；
宽度（B）：
1000~2000毫米；
原料热轧板卷的规格内径（r）：
Φ800毫米；
外径（R）：
Φ1000~2150毫米；
卷重（m）：
30吨
2.1.2原料种类
表2.1原料钢种
普通碳素结构钢
优质碳素结构钢
低合金碳素结构钢
Q205~Q235
07A118Z
16MnXt09MnXt
St10RRSt14
30#-45#
DL08
USt10-USt14
K06A1
15Ti
2.1.3原料技术要求
1．钢卷不允许有大尺寸的破边和裂边。
内部晶粒大小适中、组织均匀，保证轧
后产品的质量和性能。
2．来料不得有扁卷，内圈松≤3圈，外圈松1圈，层与层间缝隙≤10mm。
3．来料侧边的镰刀弯在2m内不应大于6mm；纵切钢带的镰刀弯每2m内不应
大于4mm。
钢板应切成直角，切斜不得使钢板长度和宽度小于公称尺寸并须保
证订货公称尺寸的最小矩形。
不能有大尺寸的瓢曲。
4.来料鱼尾的最高和最低差值≤300mm。
头尾尺寸差不能过大，以免影响轧过
程和焊接后的牢固性。
5．来料带钢应卷紧，边缘整齐，内圈无舌头，头部无向上弯起900以上的边缘。
6.带钢表面不应有气泡、结疤、折叠、裂纹、夹杂、压入铁皮等对使用有害的缺陷，侧面不应有分层。
7．带钢表面不应有超过厚度偏差一半的麻点、凹面、划痕等轻微局部缺陷，但应保证钢带允许的最小厚度。
8．热轧带钢断面形状呈轻微凸形，中间厚度应比边部厚度大30~100微米，不希望出现楔形或其它形状。
9．热轧带钢不平度要求
表2.2不平度要求
公称厚度（mm）
测量单位长度（mm）
不平度（mm）
≤1.5
——
15
>1.5~4
——
12
>4~10
1000
10
>10~25
——
8
>25
——
7
10．原料宽度要求
表2.3厚度要求
公称宽度（mm）
允许偏差（mm）
厚度（mm）
≤4.0
>4.0~6.0
>6.0~8.0
>8.0
≤160
±0.5
±0.8
±1.0
±1.2
>160~250
±1.5
±1.0
±1.2
±1.4
>250~600
±1.0
±1.0
±1.2
±1.4
2.2产品方案
表2.4冷轧厂产品方案
序号
名称
规格
（mm）
热处理质
量级别
产量
（t）
百分比
（%）
强度和镀涂量
（g·m-2）
1
冷轧
产品
厚度：
0.5～3.00
宽度：
600～2000
CQ
DQ
240
60
σB=28～35Kg/mm2
2
特深冲产品
厚度：
0.5～3.00
宽度：
600～2000
CQ
DDQ
60
15
σB=28～38Kg/mm2；σS<24Kg/mm2
δL=80=30%
3
热镀锌产品
厚度：
0.5～3.00
宽度：
600～1500
DQ
HSS
FH
40
10
60~700；锌层按三点取样；双面镀层；差厚镀层；规则锌花，最小锌花，平整，涂油和钝化
4
电镀锌产品
厚度：
1.50～3.50
宽度：
<1100
DQ
DDQ
32
8
锌层（标准）：
0.3~50（每面）；单面镀锌：
0/10~0/40；差厚镀层：
0.3/20~20/30
磷化，钝化和表面处理
5
涂层
产品
厚度：
1.5～5.0
宽度：
600～1800
DQ
HSS
28
7
2.5~200μm；双面涂层；单面涂层
双层，单层和印花
注：
质量级别：
CQ——普通商用级；DQ——深冲级；DDQ——特深冲级；FH——全硬级；HSS产品包括固溶型、析出型、烘烤硬化型、双相组织型及TRIP钢等，最高强度级别为340～980Mpa。
2.2.1冷轧板卷
钢板80万吨，钢卷160万吨
钢板规格：
长度：
3000～5000mm；宽度：
600～2000mm；厚度：
0.5～3.0mm；板堆重量：
1000kg；单板堆高度：
400mm；
钢卷规格：
宽度：
600～2000mm；内径：
Φ600mm；外径：
Φ1100～Φ2000mm；卷重：
最大32t
2.2.2特深冲板卷
钢板24万吨，钢卷36万吨
钢板规格：
长度：
3000~5000mm；宽度：
600~2000mm；厚度：
0.5~3.0mm；板堆重量：
1000kg；板堆高度：
500mm
钢卷规格：
宽度：
600~1200mm；内径：
Φ600mm；外径：
Φ1100~2000mm；卷重：
最大32t
2.2.3热镀锌板卷
镀锌层重量：
60～700g/dm2，其中钢板16万吨，钢卷24万吨
钢板规格：
长度：
3000～5000mm；宽度：
600～1800mm；厚度：
0.5～3.0mm；
板堆重量：
1000kg；板堆高度：
600mm
钢卷规格：
宽度：
600～1500mm；内径：
Φ600mm；外径：
Φ1100～Φ2000mm；
卷重：
最大32t
2.2.4电镀锌板卷
其中钢板12万吨，钢卷20万吨
钢板规格：
长度：
3000~5000mm；宽度：
600~1700mm；厚度：
1.50~3.0mm
板堆重量：
1000kg；板堆高度：
600mm
钢卷规格：
宽度：
600~1100mm；内径：
Φ600mm；外径：
Φ1100~2000mm
卷重：
最大32t
2.2.5涂层产品
其中钢板12万吨，钢卷16万吨
钢板规格：
长度：
3000~5000mm；宽度：
600~1700mm；厚度：
1.50~3.0mm
板堆重量：
1000kg；板堆高度：
700mm
钢卷规格：
宽度：
600~1100mm；内径：
Φ600mm；外径：
Φ1100~2000mm
卷重：
最大32t
2.3产品方案表
按上述产品分配计划制定金属平衡表，如下：
表2.5金属平衡表
产品名称
年产量
（万吨）
成材率
（%）
溶损
（%）
几何损失
（%）
工艺损失
（%）
年需坯料量
（万吨）
冷轧板
80
97.0
0.5
1.7
0.8
8
升级会员 