热轧带钢的生产方案和工艺流程.docx

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热轧带钢的生产方案和工艺流程

2生产方案及产品大纲的制定

2.1 产品方案的编制

2.1.1 产品方案

产品方案是进行车间设计、制定产品生产工艺过程、确定轧机组成或选择

各项设备的主要依据，包括车间拟生产的产品名称、品种、规格几年产量计划。

本车间依据设计任务书要求，经过对同类厂的调查和统计分析，选取具有代表

性的品种和规格作为典型产品。

实际生产中为了满足用户客观上的使用要求，每个品种都必须满足形状、

尺寸规格和内部性能的要求。

因而，各类产品的分类、编制、牌号、化学成分、

品种规格和尺寸公差、生产技术条件、机械性能、验收规程、试验及包装方法、

交货状态等，国家均有标准规定，如国标、冶标、企标等，如果国家没有标准

规定，可由生产厂家和客户商定。

2.1.2 编制产品方案的原则及方法

（1） 国民经济发展对产品的要求，既考虑当前的急需又要考虑将来发展的

需要。

（2） 产品的平衡，考虑全国各地的布局和配套加以平衡。

（3） 建厂地区的条件、生产资源、自然条件、投资等可能性。

（4） 考虑轧机生产能力的充分发挥，提高轧机的生产技术水平。

2.1.3 选择计算产品

车间拟生产的产品品种、规格及状态组合起来可能有几种、数百种以上。

但是，在设计中对每一种合金的每一种品种、规格及状态进行详细的工艺计算。

为了减少设计工作量，加快进度，同时，又不影响整个设计质量，从中选择典

型产品作为计算产品。

选择计算产品应遵循以下原则：

（1）有代表性

从拟生产的所有品种中选出几种合金、品种、规格、状态、产量和工艺特

点等方面有代表性的产品作为计算产品。

（2）通过所有工序

所选的所有计算产品要通过各工序，但不是说第一种计算产品都通过各工

序，而是所有计算产品综合起来看的。

（3）所选的计算产品要与接近。

（4）计算产品要留一定的调整余量，也就是说所选的计算产品要品种灵活，

容易生产多种规格的产品。

本次设计选用的三个典型产品分别是：

Q215（10.0mm×1600mm）、

30Cr（4.0mm×1400mm）、1Cr18Ni9（2.0mm×1000mm）。

2.1.4 确定产品大纲

根据设计任务书要求和上述原则，确定车间产 品大纲，见表 2.1。

典型产

品见表 2.2。

典型产品技术要求见表 2.3 到 2.5。

2.2 生产方案

所谓生产方案量指为完成设计任务书中所规定的产品的生产任务而采取的

生产方法。

根据设计规模、产品的质量及经济技术指标的要求，考虑当地的具

体条件，找出合理的生产方案。

2.2.1 选择生产方案的依据

确定生产方案时应考虑以下几点：

（1）金属与合金的品种、规格、状态及质量要求。

（2）年产量的大小。

产量不仅决定工艺过程的特点，同时也对设备选择、

铸锭尺寸、产品规格有着直接的影响。

（3）投资、建设速度、机械化和自动化程度、劳动条件、工人与管理售货

员的数量以及将来的发展。

2.2.2 制定生产方案

根据上述依据，该车间为年产 300 万吨的板带车间，生产形式为热轧，主

要钢种为普碳钢，合金结构钢和不锈钢，采用粗轧和精轧两个阶段来完成不同

的任务和要求。

钢种

牌号

规格（mm）

状态

年产量（万吨）

比例（%）

普碳钢

Q195，Q215

Q235，Q255

Q275

（2.0～10.0）

×（1400～16

00）

热轧

160

53

合金结构钢

12Mn2A，16M

n2A

30Cr，40Cr

45Cr，45Mn

（2.5～5.0）

×（1400～16

00）

热轧

65

22

不锈钢

1Cr13，0Cr1

8Ni9

1Cr18Ni9

1Cr18Ni9Ti

（2.0～6.0）

×（850～170

0）

热轧

75

25

牌号

规格

状态

年产量（万

吨）

比例（%）

技术条件

Q215

10×1600

热轧

160

53

见表 2.3

30Cr

4.0×1400

热轧

65

22

见表 2.4

1Cr18Ni9

2.0×1000

热轧

75

25

见表 2.5

表 2.1  车间产品方案

表 2.2  典型产品

牌号等级

表 2.3 Q215 技术条件

化学成分％

C       Mn      Si     S        P

脱氧方

法

Q215A0.09～0.

15

0.25～

0.55

≤0.3

0

≤0.

50

≤0.045    F、B、Z

牌号等级厚度偏差屈服点

σs（N/mm）

在宽度>

抗拉强度

σb（N/mm）

伸长率

δs（%）

Q215A

1000～1500，厚度>

3.50～4.00 时为

≥215      335～450    ≥31

±0.24

注：

表面质量：

钢板和钢带的表面不允许有裂纹、结疤、折叠、气泡和夹

杂。

钢板和钢带不得有分层。

钢板和钢带的表面允许有深度和高度不大于厚度公差之半的折印、麻点、

划伤、小拉痕、压痕以及氧化铁皮脱落所造成的表面粗糙等局部缺陷。

对表面

的薄层氧化铁皮、轻微铁锈和残余涂料、活痕等不影响表面质量的局部缺陷亦

允许存在。

钢板和钢带表面的局部缺陷，允许用修磨方法清除，但清除深度不得大于

钢板和钢带厚度公差之半。

钢带允许带缺陷交货，但缺陷部分不得超过每卷长度的 8％。

表 2.4 30Cr 的技术条件

牌号等级

化学成分％

C    Mn     V       Nb      Si    Ti     S      P

30CrA≤0

.20

0.5

～0.

8

0.02

～0.

15

0.015

～

0.060

≤0.

55

0.02

～0.2

0

≤0.04

5

≤0.0

45

牌号等级厚度偏差

屈服点

σs

（N/mm）

抗拉强度

σb （N/mm）

伸长率

δs（%）

30CrA

在宽度>

1000～1500，厚度>

1.80～2.00 时为

≥345     470～630        11

±0.16

注：

表面质量：

钢板和钢带的表面不允许有裂纹、结疤、折叠、气泡和夹

杂。

钢板和钢带不得有分层。

钢板和钢带的表面允许有深度和高度不大于厚度公差之半的折印、麻点、

划伤、小拉痕、压痕以及氧化铁皮脱落所造成的表面粗糙等局部缺陷。

对表面

的薄层氧化铁皮、轻微铁锈和残余涂料、活痕等不影响表面质量的局部缺陷亦

允许存在。

钢板和钢带表面的局部缺陷，允许用修磨方法清除，但清除深度不得大于

钢板和钢带厚度公差之半。

钢带允许带缺陷交货，但缺陷部分不得超过每卷长度的 8％。

表 2.51Cr18Ni9 的技术条件

牌号      C    Cr    Ni   Si    P     S   厚度偏差

（mm）

宽度偏差

（mm）

1Cr18Ni9≤0.

15

17.0

～19.

0

8.0

～10

.0

≤1

.0

≤0.0

35

≤0.

03

厚度

6.0～8.0

，宽度

<1000 时为

±0.60

厚度≥6.0，

宽度

630～1000 时

为±10

牌号类型

固溶

处理

（℃）

屈服强

度

σ0.2（MP

拉力实验                  硬度实验

抗拉强

度 伸长率

σb（MP δs（%）     HRB

HV

1Cr18Ni9奥氏

体型

1010

～115

0 快

a）

a）

≥205    ≥570    ≥45      ≤90        ≤200

冷

注：

特性和用途：

经冷加工有高的强度，但伸长率比 1Cr17Ni7 稍差。

用

于建筑装饰部件，不锈耐酸的外壳，浮筒以及船舶控制设备的低磁性设备。

3 生产工艺流程制定

3.1 制定生产工艺流程的主要依据

所谓生产工艺流程就是把产品的生产工序按次序排列起来。

正确制定工艺

过程是轧钢车间工艺设计的重要内容。

制定轧钢生产工艺过程的首要目的是为

了获得质量符合要求的产品，其次要在保证质量的基础上追求轧机的高产量，

并能做到降低各种原料、材料消耗，降低产品成本。

因此，正确制定产品工艺

过程，对于工艺过程合理化，对于充分发挥轧机作用具有重要意义。

根据已制定的生产方案，在充分完成产品产量质量要求的前提条件下，用

最大可能的低消耗、最少的设备、最小的车间面积、最低的劳动成本，并有利

于产品的质量的提高和发展，有较好的劳动条件，最好的经济效益，具体的原

则包括：

产品的技术条件，生产规模大小，产品成本和工人的劳动条件。

热轧板带生产的一般工艺流程是：

原料的清理准备，坯料的加热，轧制，

轧后冷却，精整和质量检查等工序，对于特殊要求的钢种，在加热后不需经过

热处理等工序。

本车间的生产工艺流程如图 3.1 所示。

图3.1 生产工艺流程图

板

钢卷取样

机

热卷箱         剪切机

热卷箱炉

精轧前除磷

（水、蒸汽）

钢卷运输

卷取

层流冷却

精轧机

入库

打包、验

收

平整分卷

发货

打包、验收、发货

3.2 生产工艺过程简述

热轧车间和连铸车间毗邻布置，在连铸车间经冷却、火焰处理、标记后的

合格连铸板坯以及表面质量和内部质量合格的热连铸板坯，由辊道送到本厂板

坯库。

热连铸坯分别存放在四个板坯跨内，当连铸机和热轧机的生产计划相匹配

时，热坯也可以从来料辊道经中间辊道直接磅到加热炉后的装料辊进行装炉。

根据生产计划的要求计算机对选用的板坯进行最优化处理，使板坯库以最小的

工作量进行装炉操作。

板坯由吊车吊到上料辊道后进行称重，核对号码，确认

无误后，按装料顺序由辊道将板坯送到的加热炉。

由于产品工艺流程的不同，加热炉的温度也不一样，直接从连铸机的辊道

送到加热炉的叫“直接热装（DHC）”，板坯温度 t ≥ 650 :

 850 ℃，从板坯库保温

坑内送到加热炉的叫“缓冲热装（BHC）”，板坯温度 t ≥ 650 ℃，当温度在

650℃≥t≥350℃时叫“缓冲温装（BWC）”，当板坯温度 t≤350℃时叫“冷装”。

为使轧机充分发挥能力，上述不同温度的板坯可以进行组合装炉，如果冷

热坯间温差太大，可由计算机进行计算，合使冷热坯间保持一个必要的间距。

板坯在加热炉内一般加热到 1200～1250℃出炉。

加热出炉后的板坯，首先经过高压水除鳞清除氧化铁皮，而后进入粗轧机

组，R1 粗轧机为四辊可逆式轧机，与可逆式立辊轧机 E1 靠近布置，板坯在

E1R1 上轧制 3 道后，经辊道送至 E2R2 四辊可逆式轧机轧制 3 道次，轧成

20～40mm 的中间带坯。

带坯经中间辊道送至切头习剪剪去带坯头、尾，然后经

精轧机前除鳞设备除去带坯表面的氧化铁皮，送入精轧机组轧制。

粗轧机组产生废带坯，由设在中间辊道传动侧的废品推出机推至废品台架

上，切割后用载重小车运走。

为了减少带坯在中间辊道上的温降和带坯头尾温

差，在中间辊道上设有保温罩。

为减少切损，切头飞剪设有最佳化剪切系统。

带坯经七机架四辊式连轧机组轧制成厚度为 2.0～10.0 的成品带钢。

为确保轧

制精度和控制板型，在 F1～F7 精轧机上设有动作灵敏、控制精度高的液压 AGC

厚度自动控制系统。

该控制系统代替过去常规采用的电动活陶器和微张力控制

两套系