年产125万吨1700冷轧带钢车间设计.doc
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河北联合大学轻工学院
河北联合大学轻工学院
COLLEGEOFLIGHTINDUSTRY,HEBEIUNITEDUNIVERSITY
毕业设计说明书
设计题目：
年产125万吨1700冷轧带钢车间设计
学生姓名：
学号：
专业班级：
学部：
材料化工部
指导教师：
2012年05月20日
摘 要
根据任务书要求，设计年产125万吨1700冷轧带钢车间设计。
按照车间设计的步骤，主要完成建厂经济依据论述、产品大纲制定、轧机比较及布置选择、压下分配、轧制规程计算、轧制图表、年产量计算、轧制力计算、轧辊强度校核、电机发热校核、凸度规程计算，原始轧辊辊型设定、辅助设备的选择及金属平衡、燃料消耗计算。
设计中参阅了国内外有关轧机的先进工艺、轧机的装备、技术及一些辅助设备的论述，特别参考了唐钢冷轧薄板厂生产线参数和现场数据，使本设计车间达到工艺合理、设备先进、为以后生产优质平直深冲汽车板创造条件。
本设计车间能生产的带钢品种多，规格齐全。
产品规格为0.3～4mm冷轧板，典型产品为1mm普通碳素钢。
设计附有车间平面图
关键词：
1700冷轧；车间设计；CVC轧机；HC轧机
83
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Abstract
Accordingtothetaskrequirements,Idesignedthiscold-rollingworkshopforanannualoutputof1.25milliontons.
Stepsinaccordancewiththeworkshopdesign,Imainlycompletethebuildingofeconomy,theproductoutlineofthedevelopment,comparisonandmilllayoutoptions,pressdistribution,thecalculationoforderrolling,rollingchart,annualterms,thecalculationofrollingforceandrollstrength,theelectricalheatcheck,crownoforder,theoriginalroll-typesettings,thechoiceofauxiliaryequipmentandthecalculationoffuelconsumption.
Refertothedesignofdomesticandforeignadvancedtechnologyoftherollingmill,rollingmillequipment,technologyandsomediscussionofauxiliaryequipment,especiallyreferencetotheTangshanIronandSteelcold-rolledsheetproductionlineparameters,makingthedesignprocesstoachieveareasonableworkshop,advancedequipment,andmakingroomsforcreatingautomobilepanels.
Thesteelplantcanproducemorecompletespecifications.Theproductspecificationsrange0.3to4mm.
Thereisapictureoftheplanfollowingthedesignworkshop.
Keywords:
1700cold-rolling;workshopdesign;CVCrollingmill;HCrollingmill
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目录
引 言 1
第1章 文献综述 3
第2章建厂依据和产品大纲 6
1.1建厂依据 6
1.2制定产品大纲 6
第3章轧钢机类型和布置形式比较选择 9
2.1连轧机形式选择 9
2.2轧机的选择 10
第4章压下规程设计 18
3.1确定压下规程 18
3.2确定轧机速度制度 21
3.2.1轧制速度的确定 21
3.2.2轧辊转速的确定 22
3.2.3加速度的选择 23
第5章力能参数的计算及空载辊缝的设定 24
4.1轧制压力的计算 24
4.2轧制力矩的确定 29
4.2.1轧制力矩的确定 29
4.2.2摩擦力矩的确定 29
4.2.3空转力矩的确定 30
4.3各机架空载辊缝值的设定 31
第6章电机能力验算 34
第7章轧辊强度校核 38
6.1综述 38
6.2确定工作辊和支撑辊的各个重要尺寸 40
6.3轧辊强度的校核 41
第8章年产量的计算 47
7.1轧机小时产量 47
7.2轧机平均小时产量 50
7.3轧机年产量的计算 51
第9章辊型设计 53
8.1辊型设计概述 53
8.2轧辊辊型设计 54
8.3凸度计算 57
第10章金属及其它消耗 60
9.1金属消耗 60
9.2其它消耗 61
第11章辅助设备的选择 64
10.1开卷机 64
10.2连续酸洗机组 64
10.2.1酸洗机组选型 64
10.2.2酸洗液的选取 65
10.3卷取机 66
10.4飞剪 67
10.4.1飞剪的基本要求 67
10.4.2剪的基本形式 68
10.4.3飞剪的选择 68
10.5剪切机 68
10.5.1剪切机的基本形式 68
10.5.2剪切机的选择 70
10.6张力矫正机 70
10.6.1张力矫正机的类型 70
10.6.2.连续张力矫正机 71
10.6.3.连续拉弯矫正机 71
10.7运输机 72
10.7.1.横向运输机 72
10.7.2链式运输机 72
10.7.3步进梁运输机 72
10.7.4钢卷运输车 73
10.8退火炉 73
10.9彩涂生产线 75
1－开卷机；2－双切剪；3－焊接机；4－入口活套；5－预处理槽；6－干燥机；7－切涂室；8－精涂室；9－初烘烤炉；10－二次烘烤炉；11－水冷却；12－复膜机；13－空气冷却；14－出口活套；15－分卷剪；16－卷取机 76
第12章车间平面布置 78
11.1概述 78
11.1.1平面布置的原则 78
11.1.2金属流程线的确定 78
11.2车间的布置形式 79
11.2.1车间布置形式的分类 79
11.2.2几种典型平面布置实例 79
11.3冷轧板带生产车间组成 79
11.4设备间距的确定 80
参考文献 81
致谢 83
河北联合大学轻工学院
引 言
冷轧是在常温下，对合适的热轧退火带卷进行带张力的轧制压下过程。
钢的冷轧于19世纪中叶始于德国，当时只能生产宽20~25mm的冷轧带钢。
必要性：
热轧带材到一定厚度，难以保证温度均匀，钢材热轧过程中的温降和温度分布不均匀给生产带来了难题。
钢材热轧过程中的温降和温度分布不均匀，不能轧出头尾尺寸一致的带卷。
特别是在轧制厚度小而长度大的薄板带产品时，冷却上的差异引起的轧件首尾温差往往带使产品尺寸超出公差范围，性能出现显著差异。
当厚度小到一定时，轧件在轧制过程中温降剧烈，以致根本不可能在轧制周期之内保持热轧所需的温度。
而且，热轧工艺技术水平尚不能使钢带表面在热轧过程中不被氧化。
氧化铁皮造成的热轧表面质量不光洁，远不能达到生产表面光洁程度要求较高的板带钢产品。
优势：
冷轧生产具有表面光洁、尺寸精度高、生产过程没有抢温，保证温度均匀的要求、容易实现轧制润滑等优点。
因而在薄板带生产中广泛使用冷轧工艺。
冷轧带钢产品的尺寸精度、板形、表面质量和性能都达到很高的要求。
工艺：
并卷——酸洗——轧制——拆卷——退火——镀锌（锡、铝）
来料要求：
来料凸度、厚度、抗力符合要求。
特点：
冷轧过程没有再结晶软化过程，凸度严格按照凸度比例轧制，不控制来料凸度必然残余应力出现瓢曲。
常选五机架连轧或三机架可逆，单机架可逆产量过低。
与此同时，生产规模和生产能力逐渐向着大型化、连续化、高速化发展。
本设计按照任务书要求,设计年产125万吨1700冷轧带钢车间，设计中为提高产量采用酸洗——轧机联合式全连续机组。
它将全连轧机与前面的酸洗机组联合。
同时为了配合轧机生产能力，建有一条连续退火线，这样得到的带钢性能更均匀、表面更光洁、平直度更好，带钢收得率也更高。
本设计产品规格为0.3～4mm冷轧带钢，典型产品为1mm普通碳素钢。
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第1章文献综述
目前，我国国民经济飞速发展，取得了令人瞩目的成就，市场对冷轧钢板产品的需求很大。
国外许多大钢铁企业花费巨资新建冷轧带钢厂，不断扩大品种范围。
钢的冷轧于19世纪中叶始于德国，当时只能生产宽20—25mm的冷轧带钢。
美国与1859年制造建成了25mm冷轧机，1887年生产出宽150mm的低碳钢。
宽的冷轧薄板是在热轧成卷带钢的基础上发展起来的。
美国早在1920年第一次成功的轧制出宽带钢，并很快由单机不可逆轧制跨入单机可逆式轧制。
1926年阿姆柯公司巴特勒工厂建成四机架冷连轧机。
日本1938年在东洋钢板松下工厂安装了第一台可逆式冷轧机。
1940年在新日铁建立了第一套四机架1420冷连轧机。
1951年苏联建设了一套2030全连续五机架冷连轧机，年产250万吨。
我国冷轧宽带刚的生产开始于1960年，首先建立了1700mm单机架可逆式冷轧机，以后陆续投产1200mm单机架可逆式冷轧机、MKW1400mm偏八辊轧机、1150mm二十辊冷轧机和1250mmHC单机可逆式冷轧机等。
20世纪70年代投产了我国第一套1700mm连续式五机架冷轧机，1998年建成了2030mm五机架全连续冷轧机。
现在我国投入生产的宽带钢轧机有35套，窄带钢轧机有1000套。
在这40多年中，我国冷轧薄板生产能力增加了40多倍，到2000年，我国薄钢板的产量已达到1900多万吨；生产装备技术水平已由只能生产低碳薄板到能生产高碳钢、合金钢、高合金钢、不锈耐热冷轧薄板、镀锌板、涂层钢板、塑料复合薄板和硅钢片等。
冷轧薄板发展如此迅速的的主要原因是：
钢材热轧过程中的温降和温度分布不均匀给生产带来了难题。
特别是在轧制厚度小而长度大的薄板带产品时，冷却上的差异引起的轧件首尾温差往往带使产品尺寸超出公差范围，性能出现显著差异。
当厚度小到一定时，轧件在轧制过程中温降剧烈，以致根本不可能在轧制周期之内保持热轧所需的温度。
目前热轧工艺技术水平尚不能使钢带表面在热轧过程中不被氧化，也不能完全避免由氧化铁皮造成的表面质量不量热轧不适于生产表面光洁程度要求较高的板带钢产品。
冷轧钢板性能好、品种多、用途广。
通过一定的冷轧变形程度与冷轧后热处理恰当配合，可以在比较广的范围内满足用户的要求。
以下是国内在建的和拟建的百万吨极冷轧生产线及产品，可作为设计的参考，
在这里也简单介绍一下：
武钢—武钢股份投资83.7亿元建的2130mm冷轧机组，年产量215万吨，产品厚度0.2-0.5mm，最大宽度2080mm，最大强度800MPa，其产品用于以轿车板和家电板为代表的覆盖面极广的高档冷轧产品。
鞍钢—继1780mm冷轧机组投
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