冷轧工艺平面布置图.docx

1、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 0.36.0mm,宽度7501600mm,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

2、切分卷机组两条；CAPCO-CNC 轧辊磨床五台；XXXX废酸净化站一个；XXXX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 n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二期主厂房热轧退火

3、酸洗机组垮（RHAPL ）公辅区修磨及轧制垮 J原札垮冷轧退火酸洗机组垮（CAPL ）一 -一 7 平整及剪切分卷垮光亮退火及成品垮f 热轧产品处理顺序-A 冷轧产品处理顺序问题；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n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

4、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/a1.2.2产品方案带钢厚度：1.56.0mm （热轧退火酸洗不锈钢卷）0.33.0mm （冷轧不锈钢卷）带钢宽度：7501600mm （热轧退火酸洗不锈钢卷）7501350mm （冷轧不锈钢卷）带钢表面状态：No.

5、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：max 32t （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)10501350(mm)13501600(mm)合计AISI300AISI400t/at/at/at/a%t/a%t/a%1.8-

6、4.0mm770001575001050024500070171500497350021 4.0-6.0mm630001750024500105000307350021315009合计t14000017500035000350000245000105000%4050101007030冷轧不锈带钢 表1-2宽度宽度750-1050mm1050-1350mm合计AISI300AISI400t/a%t/a%t/a%t/a%t/a%0.3 0.5-1.0mm630003527000159000050.063000352700015 1.0-2.0mm270001527000155400030.0378

7、0021162009 2.0-3.0mm1080061620092700015.01890010.581004.5合计108000607200040180000100.0126000705400030带钢表面状态 表1-3钢种表面状态合计No.1、2Bm2D、2BNo.3、No.4、HLt/a%t/a%t/a%t/a%热轧退火酸洗不锈带钢AISI30024500070一一一一24500070AISI4001050003010500030小计350000100350000100冷轧不锈带钢AISI30011600064.4100005.612600070AISI400一一540003000540

8、0030小计17000094.4100005.6180000100合计3500006617000032.1100001.95300001001.3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：1.86.0 mm带钢宽度： 7501600 mm钢卷内径：762 mm钢卷外径： 11002200 mm卷 重：max. 32t1.3.3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/

9、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366325350000163254.4695.54冷轧不锈钢卷2011381800002113810.589.5合计567463530000374636.693.41.3.3金属平衡图567463558950见图1-1:DRAPL98.5%197510350000图1-1金属平衡图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。1-2生产工艺流程示意第二节 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

10、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：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。焊机：GUILD公司RCM 250-65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。6 辊轧机：ANDRITZ-SUNDWIG 公司 SS6H-1 150/170 x1650mm 型轧机，最大减面率 30% ，

11、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。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。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。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

12、燥段，退火炉能力及炉温控制精度均可满足退火要求。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。抛丸机：D ISA公司2 x HB-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。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

13、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 0 % mm1.56.010%mm带钢宽度：750 1600mm7501600mm钢卷重量：max.32tmax.32t钢卷内径：610mm/762mm610mm钢卷外径：max.2100mmmax.2100mmmin.900mmmin.900mm屈服强度：300650N/mm2250 550N/mm2抗拉强度：550800N/mm2400 700N/mm2线速度：入口速度 5 75/110m/min max.工艺段速度 5 60/80m/min max.出

14、口速度 5 75/110m/min max.穿带速度：530m/mi n快速甩尾速度： max.50m/minTV 值： 2002.2 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： 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。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

15、用寿命长；焊缝余高和强度完全能够满足生产 要求。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。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。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。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

16、，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机组主要技术参数奥氏体、铁素体和马氏体钢 种：入口出口带钢厚度：0.3 3.0 0% mm0.33.0mm带钢宽度：750 1350mm7501350mm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.2100mmmin.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/min2.3.1机组选型和主要特点TV 值： 8320为适应冷轧不锈带钢硬度高

17、、冷加工硬化倾向大、轧制精度高的生产特点， 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：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。 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。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。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

18、机架作压下调整，压下响应时间短。上机架可倾斜，易于消除单边浪，对原料的适应能力强。 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。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。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。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

19、控制，控制调节范围大，精度高。 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。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。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。机组采用全封闭结构，设有高效的烟雾抽吸系统工作辊径小，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% ）；带钢厚度公差：v 0.5mm带钢为设定值的土 0.5%,0.5mm的带钢为设定值的土0.6 %;板形公差：稳定速度下 AFC精度v 8-

20、1，变化速度下AFC精度v 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带钢厚度： 1.86.0mm（HR）0.5 6.0mm（CR） 带钢宽度： 7501350mm钢卷重量： max.32t（含纸和套筒）钢卷内径： 610mm钢卷外径： max.2200mmmin. 900mm开卷穿带速度： 穿带 30m/min轧制速度： max.800m/min2.4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， 其主要功能为：出口0.23.0mm7501350mmmax.32t（ 含纸和套筒 ）610mmmax.2200mmmin

21、.900mm侧重于达到工艺要求的带钢延伸率，改善板形，提高带钢的平直度和表面光洁度;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 AISI 400 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：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。采用合理的轧辊原始凸度配置进行板形控制。 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。 轧制线采用电机丝杠调整，实现无级调速。平整机入口、出口侧设有抗皱辊、带

22、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。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 0% 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：470710N/mm2穿带速度：30 m/min轧制速度：min.30m/minmax.600m/min2.5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

23、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

24、（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：开卷机具有上、下开卷功能，卷取机采用下卷取；采用搭接双点焊机；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

25、 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 5 mm/s 的速度达到一定修磨功率后再以 0.5 mm/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。磨带：具有跑偏自动控制和断带自动检测功能； 比利辊：具有偏置功能，除渣系统在机组操作侧呈地下式布置。最大修磨深度 0.45mm ，修磨产品表面粗糙度w 0.7 pm设干式发纹抛光机，由 2 个发纹磨头组成。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

26、钢厚度：1.5 6.0 0%mm(HR) 1.5 6.0 0% mm(HR)0.3 3.0 0%mm(CR) 0.3 3.0 0% mm(CR)带钢宽度：7501600mm 7501600mm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.2200mmmin. 1000mmmin.900mm速度： 开卷速度525 m/min max.工艺段525 m/min max.修 磨 12m/min抛 光 20m/min卷取速度 5 25m/min

27、max.穿带速度： 2.515m/min (可调)2.61重卷机组( N0.1 ETL )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 0.66.0mm 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：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 540mm ，切边公差 0.51.1mm 。切边剪采用对开移动的双头摆臂混合剪

28、， 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。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： 0.66.010mm0.66.010mm带钢宽度： 7501600mm750 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)500 900 N/mm2 (黑卷)抗拉强度： 入口 300650N/mm2(1.5mm 6.0mm)出口 300600N/mm2(1.5mm 6.0mm)300800 N/mm2( 黑卷)钢卷内径：610mm/762mm508mm/610mm钢卷外径：max.2200mmmax.2200mmmin. 900mmmin.800mm在线速度：75m/min (3.0mm 6.0mm)