1、2 生產(chǎn)方案及產(chǎn)品大綱的制定2.1 產(chǎn)品方案的編制 產(chǎn)品方案產(chǎn)品方案是進(jìn)行車間設(shè)計(jì)、制定產(chǎn)品生產(chǎn)工藝過程、確定軋機(jī)組成或選擇各項(xiàng)設(shè)備的主要依據(jù)，包括車間擬生產(chǎn)的產(chǎn)品名稱、品種、規(guī)格幾年產(chǎn)量計(jì)劃。本車間依據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書要求，經(jīng)過對同類廠的調(diào)查和統(tǒng)計(jì)分析，選取具有代表性的品種和規(guī)格作為典型產(chǎn)品。實(shí)際生產(chǎn)中為了滿足用戶客觀上的使用要求，每個(gè)品種都必須滿足形狀、尺寸規(guī)格和內(nèi)部性能的要求。因而，各類產(chǎn)品的分類、編制、牌號、化學(xué)成分、品種規(guī)格和尺寸公差、生產(chǎn)技術(shù)條件、機(jī)械性能、驗(yàn)收規(guī)程、試驗(yàn)及包裝方法、交貨狀態(tài)等，國家均有標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，如國標(biāo)、冶標(biāo)、企標(biāo)等，如果國家沒有標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，可由生產(chǎn)廠家和客戶商定。 編制產(chǎn)

2、品方案的原則及方法（1） 國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展對產(chǎn)品的要求，既考慮當(dāng)前的急需又要考慮將來發(fā)展的需要。（2） 產(chǎn)品的平衡，考慮全國各地的布局和配套加以平衡。（3） 建廠地區(qū)的條件、生產(chǎn)資源、自然條件、投資等可能性。（4） 考慮軋機(jī)生產(chǎn)能力的充分發(fā)揮，提高軋機(jī)的生產(chǎn)技術(shù)水平。 選擇計(jì)算產(chǎn)品車間擬生產(chǎn)的產(chǎn)品品種、規(guī)格及狀態(tài)組合起來可能有幾種、數(shù)百種以上。但是，在設(shè)計(jì)中對每一種合金的每一種品種、規(guī)格及狀態(tài)進(jìn)行詳細(xì)的工藝計(jì)算。為了減少設(shè)計(jì)工作量，加快進(jìn)度，同時(shí)，又不影響整個(gè)設(shè)計(jì)質(zhì)量，從中選擇典型產(chǎn)品作為計(jì)算產(chǎn)品。選擇計(jì)算產(chǎn)品應(yīng)遵循以下原則：（1）有代表性從擬生產(chǎn)的所有品種中選出幾種合金、品種、規(guī)格、狀態(tài)、產(chǎn)量和

3、工藝特點(diǎn)等方面有代表性的產(chǎn)品作為計(jì)算產(chǎn)品。（2）通過所有工序所選的所有計(jì)算產(chǎn)品要通過各工序，但不是說第一種計(jì)算產(chǎn)品都通過各工序，而是所有計(jì)算產(chǎn)品綜合起來看的。（3）所選的計(jì)算產(chǎn)品要與接近。（4）計(jì)算產(chǎn)品要留一定的調(diào)整余量，也就是說所選的計(jì)算產(chǎn)品要品種靈活，容易生產(chǎn)多種規(guī)格的產(chǎn)品。本次設(shè)計(jì)選用的三個(gè)典型產(chǎn)品分別是：Q215(10.0mm×1600mm)、30Cr(4.0mm×1400mm)、1Cr18Ni9(2.0mm×1000mm)。 確定產(chǎn)品大綱根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書要求和上述原則，確定車間產(chǎn) 品大綱，見表2.1。典型產(chǎn)品見表2.2。典型產(chǎn)品技術(shù)要求見表2.3到2.5。

4、2.2 生產(chǎn)方案所謂生產(chǎn)方案量指為完成設(shè)計(jì)任務(wù)書中所規(guī)定的產(chǎn)品的生產(chǎn)任務(wù)而采取的生產(chǎn)方法。根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)模、產(chǎn)品的質(zhì)量及經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)的要求，考慮當(dāng)?shù)氐木唧w條件，找出合理的生產(chǎn)方案。 選擇生產(chǎn)方案的依據(jù)確定生產(chǎn)方案時(shí)應(yīng)考慮以下幾點(diǎn)：（1）金屬與合金的品種、規(guī)格、狀態(tài)及質(zhì)量要求。（2）年產(chǎn)量的大小。產(chǎn)量不僅決定工藝過程的特點(diǎn)，同時(shí)也對設(shè)備選擇、鑄錠尺寸、產(chǎn)品規(guī)格有著直接的影響。（3）投資、建設(shè)速度、機(jī)械化和自動化程度、勞動條件、工人與管理售貨員的數(shù)量以及將來的發(fā)展。 制定生產(chǎn)方案 根據(jù)上述依據(jù)，該車間為年產(chǎn)300萬噸的板帶車間，生產(chǎn)形式為熱軋，主要鋼種為普碳鋼，合金結(jié)構(gòu)鋼和不銹鋼，采用粗軋和精軋兩個(gè)階

5、段來完成不同的任務(wù)和要求。表2.1 車間產(chǎn)品方案鋼種牌號規(guī)格(mm)狀態(tài)年產(chǎn)量(萬噸)比例（%）普碳鋼Q195，Q215Q235，Q255Q275(2.010.0)×(14001600)熱軋16053合金結(jié)構(gòu)鋼12Mn2A，16Mn2A30Cr，40Cr45Cr，45Mn(2.55.0)×(14001600)熱軋6522不銹鋼1Cr13，0Cr18Ni91Cr18Ni91Cr18Ni9Ti(2.06.0)×(8501700)熱軋7525表2.2 典型產(chǎn)品牌號規(guī)格狀態(tài)年產(chǎn)量（萬噸）比例（%）技術(shù)條件Q21510×1600熱軋16053見表2.330Cr4.

6、0×1400熱軋6522見表2.41Cr18Ni92.0×1000熱軋7525見表2.5表2.3 Q215技術(shù)條件牌號等級化學(xué)成分脫氧方 法CMnSiSPQ215A0.090.150.250.550.300.500.045F、B、Z牌號等級厚度偏差屈服點(diǎn)s(N/mm)抗拉強(qiáng)度b(N/mm)伸長率s(%)Q215A在寬度>10001500，厚度>3.504.00時(shí)為±0.2421533545031注：表面質(zhì)量：鋼板和鋼帶的表面不允許有裂紋、結(jié)疤、折疊、氣泡和夾雜。鋼板和鋼帶不得有分層。鋼板和鋼帶的表面允許有深度和高度不大于厚度公差之半的折印、麻點(diǎn)、劃傷、

7、小拉痕、壓痕以及氧化鐵皮脫落所造成的表面粗糙等局部缺陷。對表面的薄層氧化鐵皮、輕微鐵銹和殘余涂料、活痕等不影響表面質(zhì)量的局部缺陷亦允許存在。鋼板和鋼帶表面的局部缺陷，允許用修磨方法清除，但清除深度不得大于鋼板和鋼帶厚度公差之半。鋼帶允許帶缺陷交貨，但缺陷部分不得超過每卷長度的8。表2.4 30Cr的技術(shù)條件牌號等級化學(xué)成分CMnVNbSiTiSP30CrA0.200.50.80.020.150.0150.0600.550.020.200.0450.045牌號等級厚度偏差屈服點(diǎn)s (N/mm)抗拉強(qiáng)度b (N/mm)伸長率s(%)30CrA在寬度>10001500，厚度>1.802.

8、00時(shí)為±0.1634547063011注：表面質(zhì)量：鋼板和鋼帶的表面不允許有裂紋、結(jié)疤、折疊、氣泡和夾雜。鋼板和鋼帶不得有分層。鋼板和鋼帶的表面允許有深度和高度不大于厚度公差之半的折印、麻點(diǎn)、劃傷、小拉痕、壓痕以及氧化鐵皮脫落所造成的表面粗糙等局部缺陷。對表面的薄層氧化鐵皮、輕微鐵銹和殘余涂料、活痕等不影響表面質(zhì)量的局部缺陷亦允許存在。鋼板和鋼帶表面的局部缺陷，允許用修磨方法清除，但清除深度不得大于鋼板和鋼帶厚度公差之半。鋼帶允許帶缺陷交貨，但缺陷部分不得超過每卷長度的8。表2.5 1Cr18Ni9的技術(shù)條件牌號CCrNiSiPS厚度偏差（mm）寬度偏差(mm)1Cr18Ni90.

9、1517.019.08.010.01.00.0350.03厚度6.08.0，寬度<1000時(shí)為±0.60厚度6.0，寬度6301000時(shí)為±10牌號類型固溶處理（）拉力實(shí)驗(yàn)硬度實(shí)驗(yàn)屈服強(qiáng)度0.2(MPa)抗拉強(qiáng)度b(MPa)伸長率s(%)HRBHV1Cr18Ni9奧氏體型10101150快冷2055704590200注：特性和用途：經(jīng)冷加工有高的強(qiáng)度，但伸長率比1Cr17Ni7稍差。用于建筑裝飾部件，不銹耐酸的外殼，浮筒以及船舶控制設(shè)備的低磁性設(shè)備。3 生產(chǎn)工藝流程制定3.1 制定生產(chǎn)工藝流程的主要依據(jù)所謂生產(chǎn)工藝流程就是把產(chǎn)品的生產(chǎn)工序按次序排列起來。正確制定工藝過

10、程是軋鋼車間工藝設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容。制定軋鋼生產(chǎn)工藝過程的首要目的是為了獲得質(zhì)量符合要求的產(chǎn)品，其次要在保證質(zhì)量的基礎(chǔ)上追求軋機(jī)的高產(chǎn)量，并能做到降低各種原料、材料消耗，降低產(chǎn)品成本。因此，正確制定產(chǎn)品工藝過程，對于工藝過程合理化，對于充分發(fā)揮軋機(jī)作用具有重要意義。根據(jù)已制定的生產(chǎn)方案，在充分完成產(chǎn)品產(chǎn)量質(zhì)量要求的前提條件下，用最大可能的低消耗、最少的設(shè)備、最小的車間面積、最低的勞動成本，并有利于產(chǎn)品的質(zhì)量的提高和發(fā)展，有較好的勞動條件，最好的經(jīng)濟(jì)效益，具體的原則包括：產(chǎn)品的技術(shù)條件，生產(chǎn)規(guī)模大小，產(chǎn)品成本和工人的勞動條件。熱軋板帶生產(chǎn)的一般工藝流程是：原料的清理準(zhǔn)備，坯料的加熱，軋制，軋后冷卻，

11、精整和質(zhì)量檢查等工序，對于特殊要求的鋼種，在加熱后不需經(jīng)過熱處理等工序。本車間的生產(chǎn)工藝流程如圖3.1所示。圖3.1 生產(chǎn)工藝流程圖精軋前除磷（水、蒸汽）剪切機(jī)熱卷箱粗軋機(jī)除磷板坯加熱板熱卷箱爐精軋機(jī)層流冷卻打包、驗(yàn)收平整分卷發(fā)貨打包、驗(yàn)收、發(fā)貨鋼卷取樣卷取鋼卷運(yùn)輸入庫3.2 生產(chǎn)工藝過程簡述熱軋車間和連鑄車間毗鄰布置，在連鑄車間經(jīng)冷卻、火焰處理、標(biāo)記后的合格連鑄板坯以及表面質(zhì)量和內(nèi)部質(zhì)量合格的熱連鑄板坯，由輥道送到本廠板坯庫。熱連鑄坯分別存放在四個(gè)板坯跨內(nèi)，當(dāng)連鑄機(jī)和熱軋機(jī)的生產(chǎn)計(jì)劃相匹配時(shí)，熱坯也可以從來料輥道經(jīng)中間輥道直接磅到加熱爐后的裝料輥進(jìn)行裝爐。根據(jù)生產(chǎn)計(jì)劃的要求計(jì)算機(jī)對選用的板坯

12、進(jìn)行最優(yōu)化處理，使板坯庫以最小的工作量進(jìn)行裝爐操作。板坯由吊車吊到上料輥道后進(jìn)行稱重，核對號碼，確認(rèn)無誤后，按裝料順序由輥道將板坯送到的加熱爐。由于產(chǎn)品工藝流程的不同，加熱爐的溫度也不一樣，直接從連鑄機(jī)的輥道 送到加熱爐的叫“直接熱裝（DHC）”，板坯溫度，從板坯庫保溫坑內(nèi)送到加熱爐的叫“緩沖熱裝（BHC）”， 板坯溫度，當(dāng)溫度在650t350時(shí)叫“緩沖溫裝（BWC）”，當(dāng)板坯溫度t350時(shí)叫“冷裝”。為使軋機(jī)充分發(fā)揮能力，上述不同溫度的板坯可以進(jìn)行組合裝爐，如果冷熱坯間溫差太大，可由計(jì)算機(jī)進(jìn)行計(jì)算，合使冷熱坯間保持一個(gè)必要的間距。板坯在加熱爐內(nèi)一般加熱到12001250出爐。加熱出爐后的板坯

13、，首先經(jīng)過高壓水除鱗清除氧化鐵皮，而后進(jìn)入粗軋機(jī)組，R1粗軋機(jī)為四輥可逆式軋機(jī)，與可逆式立輥軋機(jī)E1靠近布置，板坯在E1R1上軋制3道后，經(jīng)輥道送至E2R2四輥可逆式軋機(jī)軋制3道次，軋成2040mm的中間帶坯。帶坯經(jīng)中間輥道送至切頭習(xí)剪剪去帶坯頭、尾，然后經(jīng)精軋機(jī)前除鱗設(shè)備除去帶坯表面的氧化鐵皮，送入精軋機(jī)組軋制。粗軋機(jī)組產(chǎn)生廢帶坯，由設(shè)在中間輥道傳動側(cè)的廢品推出機(jī)推至廢品臺架上，切割后用載重小車運(yùn)走。為了減少帶坯在中間輥道上的溫降和帶坯頭尾溫差，在中間輥道上設(shè)有保溫罩。為減少切損，切頭飛剪設(shè)有最佳化剪切系統(tǒng)。帶坯經(jīng)七機(jī)架四輥式連軋機(jī)組軋制成厚度為2.010.0的成品帶鋼。為確保軋制精度和控制

14、板型，在F1F7精軋機(jī)上設(shè)有動作靈敏、控制精度高的液壓AGC厚度自動控制系統(tǒng)。該控制系統(tǒng)代替過去常規(guī)采用的電動活陶器和微張力控制兩套系統(tǒng)。成品帶鋼經(jīng)精軋機(jī)組后的輸出輥道上的層流冷卻系統(tǒng)后，使溫度降到規(guī)定的卷曲溫度，由液壓助卷卷曲機(jī)卷成鋼卷。卷曲完后，由卸卷小車將鋼卷托出卷曲機(jī)，經(jīng)臥式自動打捆機(jī)打捆后，再由臥式翻卷機(jī)將鋼卷翻卷成立卷放在鏈?zhǔn)竭\(yùn)輸機(jī)中心位置上，由鏈?zhǔn)竭\(yùn)輸機(jī)和步進(jìn)梁運(yùn)送鋼卷，必要時(shí)將鋼卷送到檢查機(jī)組打開鋼卷頭部進(jìn)行檢查。鋼卷經(jīng)稱重打印后根據(jù)下一工序決定鋼卷的流向。去精整線的鋼卷先翻成臥卷再由運(yùn)輸機(jī)送到本車間熱鋼卷庫分別進(jìn)行加工；去冷軋廠的鋼卷由運(yùn)輸機(jī)運(yùn)到鋼卷轉(zhuǎn)運(yùn)站，再由鋼卷運(yùn)輸小車送

15、至冷軋廠。板坯的選擇和軋前準(zhǔn)備熱軋帶鋼生產(chǎn)所用的板坯主要是連鑄板坯，只有少量尚存初軋機(jī)冶金工廠采用初軋坯。板坯的選擇主要是板坯的幾何尺寸和重量的確定。板坯的厚度選擇要根據(jù)產(chǎn)品厚度，考慮板坯連鑄機(jī)和熱軋帶鋼軋機(jī)的生產(chǎn)能力。一般板坯的厚度為150-250mm，最厚為300-350mm。板坯的寬度選擇決定于成品寬度，一般板坯寬度比成品寬度大50mm左右。目前板坯寬度可達(dá)到2300mm。通常熱連軋帶鋼的板卷重量為20-30t，最重為45t。板卷的單位寬度的重量不斷提高，一般可達(dá)到15-25kg/mm,最終可達(dá)36kg/mm。板坯的軋前準(zhǔn)備包括板坯的清理和板坯加熱工序。板坯加熱的送坯方式有板坯冷裝爐、板

16、坯熱裝爐、直接熱裝爐、和直接軋制四種。板坯入爐前要進(jìn)行檢查，對板坯有表面缺陷的要進(jìn)行處理，采用冷裝爐。對無缺陷的板坯用后三種方式。圖1 某鋼廠的步進(jìn)梁式加熱爐板坯一般加熱到1200-1250出爐，部分碳素鋼和某些低合金結(jié)構(gòu)鋼采用低溫出爐工藝，其出爐溫度約為1100。粗軋粗軋機(jī)組的作用是將加熱好的板坯經(jīng)過除磷、定寬、水平輥和立棍軋制，將不同規(guī)格的板坯軋成厚度為30-60mm，寬度不同的精軋坯，并保證精軋坯要求的溫度。除磷板坯在加熱過程中，表面上會形成2-5mm厚的氧化鐵皮，這些氧化鐵皮必須在軋制前清除干凈。現(xiàn)代熱軋帶鋼都設(shè)有高壓水除鱗箱，除鱗箱是一個(gè)基本封閉的箱體，箱體的前后裝有鏈條，箱內(nèi)上下各

17、裝有兩排集水管，其上下高壓水噴嘴同時(shí)噴射高壓水除磷。定寬熱軋帶鋼由于采用連鑄坯，而坯連鑄機(jī)改變板坯的寬度較復(fù)雜，因此，為了滿足軋機(jī)帶鋼品種規(guī)格的不同需要，在粗軋階段必須設(shè)有定寬工序。粗軋機(jī)粗軋?jiān)O(shè)備主要由粗軋除磷設(shè)備、定寬壓力機(jī)、立棍軋機(jī)、水平軋機(jī)、保溫罩、熱卷取箱等組成。粗軋機(jī)的布置形式主要有全連續(xù)式，3/4連續(xù)式，半連續(xù)式和其他形式。我國熱軋帶鋼粗軋機(jī)采用3/4連續(xù)式布置的又寶鋼2050mm，武鋼1700mm。精軋由粗軋機(jī)組軋出的帶鋼坯，經(jīng)百多米長的中間輥道輸送或熱卷取箱到精軋機(jī)組進(jìn)行軋制，精軋機(jī)組布置較為簡單，如圖1為寶鋼1580mm的精軋機(jī)組設(shè)備圖。精軋機(jī)是熱軋帶鋼連軋線上的核心設(shè)備，主

18、要進(jìn)行對帶鋼的厚度減薄和板形控制，精軋是決定產(chǎn)品質(zhì)量的主要工序。軋機(jī)的各種先進(jìn)技術(shù)幾乎都集中在精軋機(jī)組上，如AGC系統(tǒng)，彎棍系統(tǒng)，新型板形控制手段（PC軋機(jī)、CVC軋機(jī)、WRB軋機(jī)等）精軋機(jī)間低慣量活套設(shè)備、在線磨棍裝置（ORC）等。FXF7F6F5F4F3F2F1圖2為寶鋼1580mm的精軋機(jī)組設(shè)備圖板坯進(jìn)入精軋機(jī)之前要進(jìn)行測溫、測厚并接著用飛剪切去頭部和尾部；剪切后的帶坯經(jīng)過精軋除鱗箱，用15-17MPa高壓水清除帶坯表面的氧化鐵皮然后進(jìn)入精軋機(jī)組，軋成需要的帶鋼尺寸。精軋機(jī)前后設(shè)有入口側(cè)導(dǎo)板、入口出口衛(wèi)板、軋輥冷卻水及機(jī)架間冷卻水裝置、除磷水裝置、在線磨棍裝置（ORC）、熱軋工藝潤滑等。

19、活套裝置設(shè)置在兩架精軋機(jī)之間，它的作用是對帶鋼頭部進(jìn)入下機(jī)架是產(chǎn)生的活套量起支撐作用。活套裝置有三種形式：氣動型、電動型、液壓型，目前使用最普遍的是電動型和液壓型。精軋機(jī)間帶鋼冷卻裝置簡稱機(jī)架間冷卻裝置。該裝置的主要功能是控制終軋溫度，保證精軋機(jī)終軋溫度控制在±20之內(nèi)。機(jī)架間冷卻裝置是布置在機(jī)架出口側(cè)的上下兩排集管，集管上接有噴嘴，每根集管的流量為100-150立方米每小時(shí)，水壓一般與工作輥冷卻水相同。軋后冷卻及卷曲（1） 軋后冷卻熱軋帶鋼的終軋溫度一般為800-900攝氏度，卷取溫度通常為550-650攝氏度從精軋機(jī)末架到卷取機(jī)之間必須對帶鋼進(jìn)行冷卻，以便縮短這一段生產(chǎn)線。常用的帶鋼冷卻裝置有層流冷卻、水幕冷卻、高壓噴水冷卻裝置結(jié)構(gòu)簡單、但冷卻不均勻、水易飛濺，新建的廠子已經(jīng)很少應(yīng)用。圖 3 萊鋼1500mm層流冷卻裝置（2） 卷取卷取機(jī)位于精軋機(jī)輸出輥道末端，由卷取機(jī)入口側(cè)導(dǎo)板、夾送輥、助卷輥、卷筒等設(shè)備。它的功能是將精軋機(jī)組軋制的帶鋼以良好的卷形，緊緊地?zé)o摩擦等卷成帶鋼。卷取機(jī)的數(shù)量一般2-3臺就能滿足生產(chǎn)要求。地下卷取機(jī)的結(jié)構(gòu)及控制特點(diǎn)：（1）每臺卷取機(jī)前配置有一套反應(yīng)速度極快的液壓側(cè)導(dǎo)板，用以將要卷取的帶材嚴(yán)格的控制在軋制中心線上，以防止卷取過程中出現(xiàn)“塔形”卷。（2）采