年产100万吨1700冷轧车间工艺设计-冶金与能源学院成型专业毕业设计说明书.doc

1、学 号：201114660214毕 业 设 计 说 明 书GRADUATE DESIGN设计题目：年产 100 万吨 1700 冷轧车间工艺设计学生姓名：*专业班级：11 成型 2 班学 院：冶金与能源学院指导教师：* 副教授2015 年 06 月 03 日华北理工大学信息学院-摘 要由于冷轧薄板具有很高的尺寸精度，表面质量和优良的综合性能，因此得到了越来越广泛的应用，成为国民经济中各生产建设领域所必须的材料，尤其是在家电板和汽车板的应用。本文结合武钢冷轧薄板厂的相关资料，同时参考了多家现代冷轧厂的资料，设计了年产 100 万吨 1700 冷轧车间。设计内容包括选择轧机形式、确定布置形式、根据

2、典型品种（厚度为 2mm）进行压下规程设计和有关计算（力能参数计算、轧辊强度验算和电机能力验算等） 。选择辅助设备（包括镀锌、彩涂线等） 。主设备采用了酸轧联合机组，退火炉选择罩式退火炉，轧机为板形调控灵敏 CVC 形式。由于冷轧薄板具有很高的尺寸精度，表面质量和优良的综合性能，因此得到了越来越广泛的应用，成为国民经济中各生产建设领域所必须的材料，尤其是在家电板和汽车板的应用。本设计力图设计出能生产高档家电板和汽车板的冷轧薄板厂，所采用的设备都是经参考相关资料对比后选取的最佳设备，以保证产品的质量和生产的顺利进行，从而实现优质，高产，低消耗，环保的目标。关键词 1700 冷轧薄板；酸轧联合机组

3、；冷轧工艺与设备；压下规程Abstract-I-AbstractAs cold rolling sheet has high dimensional accuracy, surface quality and excellent overall performance,so it has been more widely used in all areas of production and constrcution,especially in the household appliances and motor vehicle plates.This article combines wit

4、h the information of Wusteel Cold Mill Plant.At the same time ,it refer to other modern cold mill plant.So I design an 1700 Cold Rolling Mill Plant with an annual output of 1.0 million tons.The component of design includes the choice of rolling mill forms,the arrangement of mills,according to the ty

5、pical varieties(thickness of 2mm)to design the reduction of order and calculation(the parameters of force and energy,the strength of roll and the capacity of electrical motor),the choice of auxiliary equipment(including galvanized line,color coating line).The main equipment uses the continuous picki

6、ng line coupled to tandom mill.The annealing furnace chooses bell-type annealing furnace.The mills choose CVC rolls to control the shape of sheet.Because of cold rolled sheet has the size precision is high, the surface quality and excellent comprehensive properties, so it has been used more and more

7、 widely, as must the areas of the building materials production in the national economy, especially the application at home plate and a plate of automobile.This article tries to design the Cold Mill Plant capables of producing high-grade household appliances and motor vehicle sheet.Meanwhile,the equ

8、ipment compared with reference to relevant information and then choose the best equipment to ensure production quality and prodution proceed smoothly,thus achieving the target of excellent qualilty, low cost ,high productivity and environment protection.Keywords 1700cold-rolling，continuous pickling

9、line coupled to tandom mill，cold rolling technology and equipment，reduction of order目 录-目 录摘 要 .IAbstract.II第 1 章 绪论 .11.1 引言 .11.2 冷轧薄钢板生产的发展史 .21.3 国内外冷轧薄板的发展现状 .31.4 冷轧设备种类和特点 .31.4.1 轧机 .31.4.2 退火设备 .41.5 冷轧生产的发展方向 .4第 2 章 建厂依据和产品大纲 .62.1 建厂依据 .62.2 制定产品大纲 .62.2.1 产量及钢种 .72.2.2 规格 .72.2.3 产品规格详细

10、 .72.2.4 产品执行标准 .7第 3 章 酸洗段设备与工艺 .83.1 酸洗机组的设备 .83.1.1 半连续式酸洗机组 .83.1.2 连续塔式酸洗机组 .83.1.3 连续卧式酸洗机组 .93.1.4 酸洗机组的选型 .93.2 酸洗机组的工艺 .103.2.1 入口段 .103.2.2 工艺（酸洗）段 .113.2.3 酸洗机组的基本数据参数 .12第 4 章 轧钢机类型和布置形式比较选择 .134.1 连轧机形式选择 .144.2 轧机的选择 .144.2.1 CVC 轧机 .154.2.2 HC 轧机 .154.2.3 VC 轧机 .16目 录-i-4.2.4 轧机选择 .17

11、第 5 章 压下规程设计 .195.1 确定压下规程 .205.1.1 原料尺寸 .205.1.2 各轧机压下量分配 .205.1.3 五机架连轧各架轧机的压下量分配 .215.2 确定轧机速度制度 .235.2.1 轧制速度的确定 .235.2.2 轧辊转速的确定 .235.2.3 加速度的选择 .24第 6 章 力能参数的计算及空载辊缝的设定 .256.1 轧制力 .266.1.1 轧制力的计算 .266.2 计算空载辊缝 .306.2.1 咬入能力校核 .326.3 轧制力矩的确定 .326.3.1 轧制力矩的确定 .336.3.2 摩擦力矩的确定 .336.3.3 空转力矩的确定 .3

12、5第 7 章 电机能力验算 .36第 8 章 轧辊强度校核 .408.1 轧辊强度的校核 .418.1.1 支撑辊强度校核 .418.1.2 工作辊强度校核 .428.1.3 工作辊与支撑辊间的接触应力 .43第 9 章 年产量的计算 .469.1 轧钢机工作图表 .479.1.1 研究轧制工作图表的意义 .479.1.2 轧制图表的基本形式及其特征 .479.2 轧机年产量计算 .489.2.1 轧钢机小时产量 .489.2.2 轧机平均小时产量 .519.2.3 轧钢车间年产量计算 .519.2.4 提高轧钢机产量的途径 .52第 10 章 金属及其它消耗 .52目 录-ii-10.1 金

13、属消耗 .5310.2 燃料消耗 .5310.3 电能消耗 .5410.4 轧辊消耗 .5410.5 水的消耗 .5410.6 蒸汽消耗 .5510.7 氧气消耗 .5511.8 压缩空气消耗 .5510.9 润滑油消耗 .55第 11 章 辅助设备的选择 .5511.1 开卷机 .5611.2 卷取机 .5611.3 单机架平整机 .5711.4 飞剪 .5811.5 剪切机 .5911.6 张力矫正机 .6011.7 运输机 .6111.8 退火炉 .62第 12 章 车间平面布置 .6412.1 轧钢车间平面布置 .6412.2 金属流程线的确定 .6412.3 设备间距的确定 .651

14、2.4 仓库面积的确定 .6512.4.1 原料仓库面积计算 .6512.4.2 成品仓库面积确定 .66总 结 .67参考文献 .68谢 辞 .70附 录 .71华北理工大学 冶金与能源学院- 0 -第 1 章 绪论1.1 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 2025mm 的冷轧带钢。必要性：当薄板、带材厚度小至一定厚度时，由于难以保证温度均匀，钢材热轧很难实现。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，并且随着钢板厚度比的增大，在无张力的热轧条件下，要保证良好的板形也非常困难。特别是在轧

15、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会使产品尺寸超出公差范围，性能出现显著差异。而且，热轧工艺技术水平尚不能保证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，不能达到生产表面光洁程度要求较高的板带钢产品的技术要求。钢材在热轧过程中的温降和温度分布不均给生产带来了难题，随着钢板宽厚比的增大，在无张力的条件下，要保证良好的板形也非常困难，而冷却上的差异引起的轧件首尾温差往往使产品尺寸超出公差范围，性能出现显著差异。当厚度小于一定限度时，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。冷轧薄板可以通过调节轧制和退火工艺，获得具有更

16、多样的力学性能。即可生产高强度冷轧板，也可生产软、冲压性能很高的汽车面板，其具有性能好、品种多、用途广诸多优点，可以在比较广的范围内满足用户的要求。在对表面质量、板型、厚度公差要求较高的产品，热轧产品无法满足要求。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。另外，由于热轧生产先天性的缺陷，热轧板板型、厚度公差无法与冷轧板相媲美。高级的汽车用钢、家电用钢，只能使用冷轧薄板。优势：冷轧产品具有表面光洁、尺寸精度高、生产过程没有降温，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

17、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：开卷酸洗切边轧制拆卷退火镀锌（锡、铝）来料要求：来料凸度、厚度、抗力符合要求。第 1 章 绪论- 1 -特点：冷轧过程没有再结晶软化，凸度严格按照比例凸度轧制，来料凸度不控制必然会产生残余应力出现瓢曲，轧制变形量 7580%。常选五机架连轧或三机架可逆，单机架可逆产量过低。本文借鉴了武钢冷轧薄板生产厂的生产工艺，产品规格为 0.33mm 冷轧带钢，典型产品为 2mm 冷轧薄板，设计了年产 100 万吨 1700 冷轧薄板车间。由于本人水平有限，时间仓促，设计中肯定有很多不足之处，望老师给予批评指导。1.2 冷轧

18、薄钢板生产的发展史钢的冷轧于 19 世纪中叶始于德国，最初只能生产宽 20-25mm 的冷轧带钢 1。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 2。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 3。我国

19、发展较晚，开始于 1960 年，首先建立了 1700mm 单机可逆式冷轧机，以后陆续投产了 1200mm 单机可逆式冷轧机，MKWl400mm 偏八辊轧机、1150mm 二十辊冷轧机和 1250mmHC 单机可逆式冷轧机等。 1978 年以前,我国冷轧板带生产技术比较薄弱,仅鞍钢和太钢有几台单机架可逆轧机可以生产宽带钢,轧机不仅效率低,装备水平也差,产量无法满足国民经济发展的需求,质量也无法与世界先进水平相抗衡 4。1978 年初,从原西德等国成套引进的 1700mm 冷轧设备( 同时引进了一些专利技术)在武钢成功投产 5。该机组可年产 75 万吨冷轧薄板、15 万吨镀锌板卷、10 万吨镀锡板卷。这套适用于冷轧工艺全过程的先进设备,无论从机械制造、电气