冷轧工艺平面布置图.docx
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冷轧工艺平面布置图
冷轧不锈钢工艺平面布置
前言：
**不锈钢冷轧工程一期设计年处理不锈钢黑卷60万吨，生产热轧酸洗不锈钢白卷35万吨，冷轧不锈钢板卷18万吨，产品品种有NO.1板、2B、2D、HL和抛光产品，产品规格：
厚度0.3～6.0mm，宽度750～1600mm，产品钢卷最大单重32吨。
项目的工艺及关键设备全部采用进口，其主要及关键设备有：
ANDRITZ热轧连续退火酸洗机组一条（RHAPL）;
ANDRITZ冷轧连续退火酸洗机组一条（CAPL）;
SWNDWIG四立柱20辊轧机两架；
SWNDWIG两辊平整机一台；
SWNDWIG修磨及抛光机组一台；
SWNDWIG剪切分卷机组两条；
CAPCO-CNC轧辊磨床五台；
××××废酸净化站一个；
××××废水处理站一个。
该项目由****设计研究总院承担设计工厂设计。
工厂的钢卷处理设备由奥地利ANDRITZ集团提供，配套电气设备及控制系统由德国ABB电气公司承担，工程从2004年4月开工建设，预计2006年5月建成投产。
第一节工厂的工艺流程及设计
**不锈钢冷轧厂位于**冶金厂区的东南角，占地面积约287000m2,厂区由一期主厂房区，公辅设施区，二期主厂房区和相互间的连接公路组成。
一期厂房布置采用Π型布置形式（如图示），厂房各区域的分配和厂房的布置形式，主要考虑有几个方面的问题；
1.1工厂总工艺流程
由于冷轧厂位于炉卷厂房的东面，从工厂工艺流程开始，首先要考虑原料的来源和运输上的便利，然后根据材料处理的顺序布置相应的机组，但在布置机组时还有考虑机组之间的相互影响，因为不锈钢的冷轧处理要用大量的酸和油，酸雾和油雾会直接影响设备的寿命和带钢的质量，因此根据原料的来料和运输方式，选择一期主厂房为Π字型布置，并根据***市气象资料常年为偏西北风的特点，将热轧退火酸洗线和冷轧退火酸洗线布置在厂区的东面，使酸洗的酸雾不会对轧制和平整剪切设备造成影响，同时也有利于保持产品和光亮退火线的清洁，在退火酸洗线和轧制垮之间，布置有处理线和轧机、修磨抛光设备的电气室和磨辊间，既便于主厂房采光，有便于电气控制系统尽量接近传动设备，也便于轧辊使用和周转。
1.2生产规模及产品方案
1.2.1生产规模
工程设计产量：
53万t/a
其中：
热轧退火酸洗不锈钢卷35万t/a，冷轧不锈钢卷18万t/a
1.2.2产品方案
带钢厚度：
1.5～6.0mm（热轧退火酸洗不锈钢卷）
0.3～3.0mm（冷轧不锈钢卷）
带钢宽度：
750～1600mm（热轧退火酸洗不锈钢卷）
750～1350mm（冷轧不锈钢卷）
带钢表面状态：
No.1、2Bm（热轧退火酸洗不锈钢卷）
2D、2B、No.3、No.4、HL（冷轧不锈钢卷）
产品钢种：
奥氏体、铁素体和马氏体不锈钢
其中：
AISI300占70%，AISI400占30%
1.2.3产品的交货状态及检验标准
交货状态：
钢卷（卧式）卷重：
max32t（不包括垫纸和包装材料）
检验标准：
GB3280/T-1992、JISG4305-99或AISI标准、DIN标准。
1.2.4产品大纲
热轧退火酸洗不锈带钢
表1-1
宽度
厚度
750~1050（mm）
1050~1350（mm）
1350~1600（mm）
合计
AISI300
AISI400
t/a
t/a
t/a
t/a
%
t/a
%
t/a
%
1.8-4.0mm
77000
157500
10500
245000
70
171500
49
73500
21
≥4.0-6.0mm
63000
17500
24500
105000
30
73500
21
31500
9
合计
t
140000
175000
35000
350000
245000
105000
%
40
50
10
100
70
30
冷轧不锈带钢
表1-2
宽度
宽度
750-1050mm
1050-1350mm
合计
AISI300
AISI400
t/a
%
t/a
%
t/a
%
t/a
%
t/a
%
0.3<0.5mm
7200
4
1800
1
9000
5.0
6300
3.5
2700
1.5
≥0.5-1.0mm
63000
35
27000
15
90000
50.0
63000
35
27000
15
≥1.0-2.0mm
27000
15
27000
15
54000
30.0
37800
21
16200
9
≥2.0-3.0mm
10800
6
16200
9
27000
15.0
18900
10.5
8100
4.5
合计
108000
60
72000
40
180000
100.0
126000
70
54000
30
带钢表面状态
表1-3
钢种
表面状态
合计
No.1、2Bm
2D、2B
No.3、No.4、HL
t/a
％
t/a
％
t/a
％
t/a
％
热轧退火酸洗
不锈带钢
AISI300
245000
70
－
－
－
－
245000
70
AISI400
105000
30
－
－
－
－
105000
30
小计
350000
100
－
－
－
－
350000
100
冷轧
不锈带钢
AISI300
－
－
116000
64.4
10000
5.6
126000
70
AISI400
－
－
54000
30
0
0
54000
30
小计
－
－
170000
94.4
10000
5.6
180000
100
合计
350000
66
170000
32.1
10000
1.9
530000
100
1.3金属平衡和工艺流程
1.3.1原料供应
本工程所需的原料热轧不锈钢卷（黑卷）全部由酒钢炉卷轧机自行供料。
原料需要量：
567463t/a
原料钢卷由汽车运至车间原料库，采用卧卷运输、吊运和存放。
1.3.2原料规格
生产钢种：
奥氏体、铁素体和马氏体。
带钢厚度：
1.8～6.0mm
带钢宽度：
750～1600mm
钢卷内径：
Ф762mm
钢卷外径：
Ф1100～2200mm
卷重：
max.32t
1.3.3金属平衡表
金属平衡表
表2-5
产品名称
原料量
（t/a）
成品量
（t/a）
切头尾、切边、酸损及轧废
成材率
（%）
（t/a）
（%）
热轧退火酸洗不锈钢卷
366325
350000
16325
4.46
95.54
冷轧不锈钢卷
201138
180000
21138
10.5
89.5
合计
567463
530000
37463
6.6
93.4
1.3.3金属平衡图
见图1-1：
1.3.4工艺流程
根据产品大纲和生产机组，车间总体生产工艺流程如下框图简示，各机组具体生产工艺流程见机组相关描述。
第二节主要工艺设备及工艺流程
2.1直接轧制退火酸洗机组（DRAPL）
2.1.1机组选型和主要特点
根据本工程生产工艺以及产品大纲，选用1条直接轧制退火酸洗机组，机组设计产量56万t/a，其主要技术特点有：
Ø机组工艺布置：
为常规的一层展开式，开卷、卷取位于机组两端，在线轧机前小活套位于入口段工艺设备上方，入口活套和出口活套分别位于退火炉和酸洗段下面，全线布置紧凑，工艺流畅。
Ø焊机：
GUILD公司RCM250-65直流氩弧焊机（MIG对接焊），设两只焊枪，冲孔机采用等离子枪切割，具有自动、半自动、手动3种操作模式，焊缝余高和强度完全能够满足生产要求。
Ø6辊轧机：
ANDRITZ-SUNDWIG公司SS6H-1150/170×1650mm型轧机，最大减面率30%，最大轧制力20000kN。
轧机采用全液压压下，轧制线通过液压缸驱动楔形块调整，设中间辊窜辊系统弯和正负辊系统。
Ø脱脂段：
RUTHNER“喷淋洗涤段+刷洗段+级联漂洗段”3段式设计，脱脂介质为热水或碱液，采用气刀干燥。
Ø活套：
6辊轧机前缓行活套，水平布置，4层，最大储量120m；入口活套和出口活套均为4层水平活套，最大储量440m，在活套车导向辊上设计了电动蜗轮机构CPC纠偏装置。
Ø退火炉：
THEMTEC水平悬索式燃气退火炉，最大TV值200，包括预热段（1段）、加热段（3段）、空气冷却段（1段）、水雾冷却段（1段）、空气冷却段（1段）和热风干燥段，退火炉能力及炉温控制精度均可满足退火要求。
Ø破鳞机：
湿式破鳞机，包括破鳞单元和矫直单元，配备两套辊系，以适应不同厚度的来料带钢。
换辊小车可实施一对辊系或全部辊系的更换，并配有上辊系翻转专用工具。
破鳞机出、入口设挤干辊，出口设热风干燥装置。
Ø抛丸机：
DISA公司2xHB-2x4/1601-100型抛丸机，共4台，每2台分为1组，2组之间通过导向辊隔离。
2组可选择不同的丸粒粒度及抛丸模式，可同时工作或1组单独工作，操作灵活。
每组共用1套排气系统。
Ø酸洗段：
RUTHNER“中性盐电解（或硫酸酸洗）＋混酸酸洗（或硝酸酸洗）”工艺，工艺设计简洁，设备布置紧凑，全线使用统一数学模型，可优化生产工艺，获得良好的酸洗效果。
2.1.2机组主要技术参数
钢种：
奥氏体、铁素体和马氏体
入口出口
带钢厚度：
1.8～6.0±10％mm1.5～6.0±10％mm
带钢宽度：
750～1600mm750～1600mm
钢卷重量：
max.32tmax.32t
钢卷内径：
610mm/762mm610mm
钢卷外径：
max.2100mmmax.2100mm
min.900mmmin.900mm
屈服强度：
300～650N/mm2250～550N/mm2
抗拉强度：
550～800N/mm2400～700N/mm2
线速度：
入口速度5～75/110m/minmax.
工艺段速度5～60/80m/minmax.
出口速度5～75/110m/minmax.
穿带速度：
5～30m/min
快速甩尾速度：
max.50m/min
TV值：
200
2.2冷轧退火酸洗机组（CAPL）
2.2.1机组选型和主要特点
根据本工程的生产工艺以及产品大纲，选用1条冷轧带钢退火酸洗机组，完成冷轧不锈钢硬卷的退火酸洗。
机组设计产量25万t/a，其主要技术特点有：
Ø机组工艺布置：
为常规的一层展开式，开卷、卷取位于机组两端，入口活套和出口活套分别位于退火炉和酸洗段下面，全线布置紧凑，工艺流畅。
Ø焊机：
GUILD公司QMM125-54型窄搭接缝焊机，采用“先缝焊、后滚压”的工艺进行焊接，焊轮软化温度较高，使用寿命长；焊缝余高和强度完全能够满足生产要求。
Ø脱脂段：
RUTHNER“喷淋洗涤段+刷洗段+级联漂洗段”3段式设计，脱脂介质为碱液或漂洗段热水，采用气刀干燥。
Ø活套：
入口活套6层水平活套，出口活套为4层水平活套，3辊式活套车，在活套车导向辊上设计了电动蜗轮机构CPC纠偏装置。
Ø退火炉：
THEMTEC水平悬索式燃气退火炉，最大TV值83，包括1段预热段、3段加热段，炉体下游设有8段空气冷却段、1段水雾冷却段和热风干燥段，退火能力及炉温控制精度均可满足退火要求。
Ø酸洗段：
RUTHNER“中性盐电解＋硝酸电解＋混酸酸洗”工艺，工艺设计简洁，设备布置紧凑，全线使用统一数学模型，可优化生产工艺，获得良好的酸洗效果。
2.2.2机组主要技术参数
钢种：
奥氏体、铁素体和马氏体
入口出口
带钢厚度：
0.3～3.0±10％mm0.3～3.0mm
带钢宽度：
750～1350mm750～1350mm
钢卷重量：
max.28t（无纸和套筒）max.28t（无纸和套筒）
钢卷内径：
610mm610mm
钢卷外径：
max.2200mmmax.2100mm
min.1000mmmin.900mm
线速度：
入口速度max.160m/min
工艺段速度max.120m/min
出口速度max.160m/min
穿带速度：
max.30m/min
TV值：
83
2.320辊可逆冷轧机（CRM）
2.3.1机组选型和主要特点
为适应冷轧不锈带钢硬度高、冷加工硬化倾向大、轧制精度高的生产特点，20辊轧机一直是冷轧不锈钢和硅钢生产的主要机型，特别是宽幅冷轧不锈带钢几乎全部（90%以上）采用20辊轧机轧制。
工程选用德国SUNDWIG公司四立柱20辊轧机，其主要特点有：
Ø没有设置专门的开卷机，钢卷可以直接放在轧机任何一侧的开卷机卷取机上进行开卷、卷取。
Ø机架为四立柱分体式，由4个角上各有一个立柱的固定底部机架和由4个立柱引导的可移动上部机架组成。
Ø球墨铸铁牌坊为矩形鞍座，支撑辊的鞍座也为矩形，辊系和牌坊具有良好的接触条件，轧机加工、维护方便。
Ø厚度控制：
采用液压AGC系统，压下缸安装在4个立柱上，采用液压缸直接带动上部机架作压下调整，压下响应时间短。
Ø上机架可倾斜，易于消除单边浪，对原料的适应能力强。
Ø轧机开口度大（可达168mm），便于穿带和断带后事故处理；可以采用直径变化范围很宽的工作辊和中间辊，允许辊径有较大的磨削量。
Ø轧制线调整：
采用液压缸驱动的楔形机构实现F、G辊整体调整，液压缸驱动回调无机械间隙，调整响应速度快。
Ø窜辊：
对第一中间辊进行窜辊，采用液压推－推式。
窜辊机构在负载情况下只要轧机启动就能够操作，有利于低速阶段的头尾板形控制，对钢卷头尾带钢的板形控制能力较强，可提高成材率。
Ø辊型调整：
采用楔形调整机构直接调整A、D辊的凸度，具有较大的调整能力，结构简单、可靠。
凸度控制为九段控制，控制调节范围大，精度高。
Ø辊系和带钢冷却系统：
采用独特的分区域控制供油量的专利技术，活动的喷油板有利于工作辊的更换和事故处理。
Ø采用高效率的轧制油过滤系统、冷却及带钢擦拭装置，能够满足高洁面带钢生产的要求。
Ø采用全自动换辊机器人，可以提高换辊效率，节约换辊时间，避免人工换辊时的轧辊擦伤，而造成产品表面质量缺陷。
Ø机组采用全封闭结构，设有高效的烟雾抽吸系统。
Ø工作辊径小，变形量大，单道次最大压下率达25%，单轧程最大压下率超过80%（达85%）；
Ø带钢厚度公差：
＜0.5mm带钢为设定值的±0.5％，＞0.5mm的带钢为设定值的±0.6％；板形公差：
稳定速度下AFC精度＜8-I，变化速度下AFC精度＜10-I。
2.3.2机组主要技术参数
钢种：
奥氏体、铁素体和马氏体
入口出口
带钢厚度：
1.8～6.0mm（HR）0.2～3.0mm
0.5～6.0mm（CR）
带钢宽度：
750～1350mm750～1350mm
钢卷重量：
max.32t（含纸和套筒）max.32t（含纸和套筒）
钢卷内径：
610mm610mm
钢卷外径：
max.2200mmmax.2200mm
min.900mmmin.900mm
开卷穿带速度：
穿带30m/min
轧制速度：
max.800m/min
2.4平整机组（SPM）
2.4.1机组选型和主要特点
不锈钢冷轧带钢平整机，基本上不改变板厚，侧重于达到工艺要求的带钢延伸率，其主要功能为：
Ø改善板形，提高带钢的平直度和表面光洁度；
Ø改善带钢的机械性能，对铁素体带钢，可以抑制带钢屈服平台，提高冷加工性能。
工程选用1套二辊单机架可逆平整机组，离线布置。
对需要多道次平整的薄规格带钢和偏大延伸率AISI400系列带钢，离线平整机组生产组织更为灵活。
机组主要特点有：
Ø采用干平整，与湿平整相比，干平整具有更高的轧辊表面粗糙度复制率，有利于提高产品表面光洁度。
Ø采用合理的轧辊原始凸度配置进行板形控制。
Ø采用全液压压上装置，可实现带钢延伸率闭环，实现延伸率的精确控制。
Ø轧制线采用电机丝杠调整，实现无级调速。
Ø平整机入口、出口侧设有抗皱辊、带钢刷和抽风除尘系统，设有在线轧辊抛光装置及其抽风除尘系统，以减少带钢表面缺陷。
Ø设有轧辊保护装置，防止穿带时辊面划伤。
2.4.2机组主要技术参数
钢种：
奥氏体、铁素体和马氏体
带钢厚度：
0.3～3.0±10％mm
带钢宽度：
750～1350mm
钢卷内径：
610mm
钢卷重量：
max.32t（含纸和套筒）
钢卷外径：
max.2200mm（含纸和套筒）
min.900mm
强度：
470～710N/mm2
穿带速度：
30m/min
轧制速度：
min.30m/min
max.600m/min
2.5修磨与抛光机组（GPL）
2.5.1机组选型和主要特点
修磨抛光机组具备中间修磨和成品研磨、抛光功能。
中间修磨是为了消除带钢的表面缺陷，对部分（直接轧制）退火酸洗的热轧不锈钢钢卷进行表面修磨，为生产高级别表面质量的产品创造条件。
为满足中间修磨前的板形要求，有时需要一道小变形量预轧，然后进行中间修磨。
为了生产No.3、No.4、HL级表面质量产品，要求对平整后的带钢进行研磨、抛光；对HL产品，再通过修磨机下游的发纹成形设备处理带钢表面。
成品研磨、抛光是为了实现特定等级的表面质量，根据市场要求，带钢可进行单面或两面研磨、抛光，一般仅要求保证单面质量（在线带钢的上表面）。
实际生产中，有时大修磨量单面修磨的加工应力会影响带钢板形，使带钢产生波浪，需要对带钢另一面进行同等变形的修磨（或维持带钢平直度的粗磨）及二次平整。
当修磨与抛光的带钢量较高时，修磨工序、抛光工序通常在修磨机组、抛光机组上独立完成。
工程设计修磨、抛光的带钢量4万t，仅占成品产量的8%。
为节省投资，本机组选用修磨、抛光兼用机组，机组主要特点有：
Ø开卷机具有上、下开卷功能，卷取机采用下卷取；
Ø采用搭接双点焊机；
Ø修磨机由4台磨头组成，主要特点有：
●形式：
湿式重型修磨机
●接触辊电机基础：
与其机械设备基础分开布置，尽量减少设备震动对修磨质量造成的影响。
●接触辊修磨：
采用在线或离线修磨方式，由设备上自带的修磨装置实现在线修磨；
●磨缝调节：
通过液压缸和机械挡块实现高精度位置控制（可达0.001mm）,并且有3调节种速度，即：
快速打开与接近（相对安全位置）速度20mm/s，以5mm/s的速度达到一定修磨功率后再以0.5mm/s的速度调整。
●磨缝控制：
具有恒功率控制模式和功率（从初始值到最终值）自动调整（补偿磨带磨损）模式。
Ø磨带：
具有跑偏自动控制和断带自动检测功能；
Ø比利辊：
具有偏置功能，
Ø除渣系统在机组操作侧呈地下式布置。
Ø最大修磨深度0.45mm，
Ø修磨产品表面粗糙度≤0.7µm
Ø设干式发纹抛光机，由2个发纹磨头组成。
Ø脱脂段包括喷淋段、刷洗段、漂洗段和干燥段，并设有碱雾通风系统和安全喷淋装置。
2.5.2机组主要技术参数
钢种：
奥氏体、铁素体和马氏体
入口出口
带钢厚度：
1.5～6.0±10％mm（HR）1.5～6.0±10％mm（HR）
0.3～3.0±10％mm（CR）0.3～3.0±10％mm（CR）
带钢宽度：
750～1600mm750～1600mm
钢卷重量：
max.32t（除纸和套筒）max.32t（除纸和套筒）
屈服强度：
max.750N/mm2
抗拉强度：
max.850N/mm2
钢卷内径：
610mm610mm
钢卷外径：
max.2200mmmax.2200mm
min.1000mmmin.900mm
速度：
开卷速度5～25m/minmax.
工艺段5～25m/minmax.
修磨12m/min
抛光20m/min
卷取速度5～25m/minmax.
穿带速度：
2.5～15m/min（可调）
2.61＃重卷机组（N0.1ETL）
2.6.1机组选型和主要特点
重卷机组具有以下功能：
●将钢卷按成品钢卷重量分成小卷；
●切除不合格的头尾和边部；
●检查带钢表面质量，切除不合格部分；
●取样
根据产品大纲并针对不同带钢厚度，1＃重卷机组处理厚度为0.6～6.0mm带钢，产品以热轧退火酸洗钢卷为主，机组同时具备对DRAPL机组原料黑卷重卷的功能。
机组主要特点有：
Ø重卷机组的主要工艺指标体现在机组的工艺速度、切边偏差。
本机组最高工艺速度150m/min，切边量5~40mm，切边公差0.5~1.1mm。
Ø切边剪采用对开移动的双头摆臂混合剪，穿带时是驱动剪，当工艺速度大于驱动剪速度时，靠切边剪传动的过速离合器变为拉剪，通过平衡生产线与切边剪的速度差和张力差，以保证切边质量和表面质量。
Ø废边采取碎断处理，机组出口侧增加了独特的张紧装置，以保证卷取钢卷的塔形度和表面质量。
2.6.2机组主要技术参数
钢种：
奥氏体、铁素体和马氏体
入口出口
带钢厚度：
0.6～6.0±10％mm0.6～6.0±10％mm
带钢宽度：
750～1600mm750～1600mm
钢卷重量：
max.32t（除纸和套筒）max.32t（除纸和套筒）
屈服强度：
400～800N/mm2（1.5mm～6.0mm）
500～900N/mm2（黑卷）
抗拉强度：
入口300～650N/mm2（1.5mm～6.0mm）
出口300～600N/mm2（1.5mm～6.0mm）
300～800N/mm2（黑卷）
钢卷内径：
610mm/762mm508mm/610mm
钢卷外径：
max.2200mmmax.2200mm
min.900mmmin.800mm
在线速度：
75m/min（3.0mm～6.0mm）
150m/min（0.6mm～3.0mm）
穿带速度：
0～20m/min
2.72＃重卷机组（N0.2ETL）
2.7.1机组选型和主要特点
重卷机组具有以下功能：
●将钢卷按成品钢卷重量分成小卷；
●切除不合格的头尾和边部；
●检查带钢表面质量，切除不合格部分；
●取样
根据产品大纲并针对不同带钢厚度，2＃重卷机组处理厚度为0.3~3.0mm带钢，产品以冷轧不锈钢卷为主。
机组主要特点有：
Ø重卷机组的主要工艺指标体现在机组的工艺速度、切边偏差，本机组最高工艺速度300m/min，切边量5～40mm，切边公差0.5～0.8mm。
Ø切边剪采用对开移动的双头摆臂混合剪，穿带时是驱动剪，当工艺速度大于驱动剪速度时，靠切边剪传动的过速离合器变为拉剪，通过平衡生产线与切边剪的速度差和张力差，以保证切边质量和表面质量。
Ø废边采取卷取式处理。
2.7.2机组主要技术参数
钢种：
奥氏体、铁素体和马氏体
入口出口
带钢厚度：
0.3～3.0±10％mm0.3～3.0mm
带钢宽度：
750～1600m
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