本科毕业论文---年产500万吨热连轧带钢车间设计说明书

内蒙古科技大学毕业设计说明书(毕业论文)

了提高检查精度,开发了热表面缺陷检测装置。板坯的热表面缺陷检测装置有使用探头线圈的涡流探伤装置和利用自发广或照明光的光学探伤装置。

本车间普碳钢、低合金钢采用人工检测方法,不锈钢采用冷板坯侵透探伤试验的方法。

本设计采用工程所用板坯全部为连铸板坯并采用人工火焰清理与机械火焰清理结合进行坯料表面清理。 3.3.2板坯加热及设备组成 1)加热温度

钢的加热温度是指钢加热终了时出炉的表面温度。一般情况下,坯料加热温度愈高,塑性愈好,金属变形抗力愈低,对热轧中厚板愈有力。但过高的加热温度会使坯料表面在加热过程中氧化脱碳、过热或过烧;过低的加热温度又不利于轧制。因此加热温度必须正确确定。

根据铁碳合金相图、金属塑性图和再结晶图定温的原则及轧件的开轧温度来确定加热温度。

本设计加热温度采用加热温度为1050℃~1150℃。 2)加热速度

加热速度是指,单位时间内,钢在加热时的温度变化。

由于金属的热阻,坯料在加热过程中表面温度总比 中心温度升得快,即表面热膨胀大于中心热膨胀,从而在坯料内部产生温度应力,该应力取决于温度梯度。加热速度愈快,温度梯度愈大,其热应力就愈大。当热应力超过钢的破裂强度极限时,坯料内部将产生裂纹或断裂。因此,要严格控制钢的加热速度,使热应力在所允许的范围内。对于合金钢于高碳钢尤为如此。在加热开始至500~550℃内须控制加热速度,不宜过快。

本设计采用变速加热,即在温度低于700℃的低温阶段采用低的加热速度,在温度

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超过800℃后,采用快速加热。温度达到加热温度后再均热一段时间。 3)燃料选择

加热炉燃料有固体、液体和气体燃料。燃料的选择主要根据燃料的供应。一般在冶金联合企业中用高炉煤气或焦炉煤气。也可采用天然气、固体燃料或发生炉煤气。

本设计采用高炉煤气做为燃料。 4)加热炉选择

板坯加热设备一般是由3-5座连续式或步进式加热炉组成。加热温度为250~1280度。连续式加热炉的优点是建造费较低、燃料、动力消耗较少、机械设备简单、便于维护。缺点是板坯在加热中造成局部生产底面划伤、黑印,板坯厚度差不能过大,均热时带氧化铁皮多,停炉检修时炉内板坯排空困难及炉子长度受板坯最小厚度的限制等。步进式加热炉,由于板坯在炉内无滑动,板坯间保持一定间隙,步进机构动作可灵活变动,因而基本上消除了连续式加热炉的缺点,同时扩大了生产能力。目前,步进式炉炉底强度可达700-800公斤/平方米小时,最大产量可达420吨/小时。现在加热炉均为多段式,各段温度单独调节,并将均热段沿炉宽方向分成两个控制区,使板坯后端温度稍高于前端,以补偿轧制时的温降。

采用不同的上料方式将原料送到上料辊道,在上料辊道上有的设置清洗装置,用水冲洗板坯表面,有的也设置称量、打印设备,对板坯测重。

板坯用推钢机推入加热炉内,推钢机的两个推杆一般可以单独的联合操作,以适应推单排长坯和双排短坯的需要。现代化连续式加热炉炉长可达板坯厚度的280倍,推钢机的推力达400吨以上。步进式炉的出钢机只用来将板坯推入炉内,一次只退一块,因而设备可以大大减轻。

本设计采用四座步进式加热炉(1#、2#、3#、4#炉),额定加热能力:每座300t/h,加热炉以混合煤气为燃料,发热值为7525 kJ/m3。

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加热炉装炉方式为:

①直接热装,板坯温度为800~950℃ ②热装,板坯温度为400℃以上 ③冷装,板坯温度为20℃ 并采用高压水除磷机进行除磷。 3.3.3调宽

由于连铸机改变连铸板坯宽度的能力较小,不能满足热轧带钢轧机的各种宽度规格,由粗轧机的立辊根据热轧带钢轧机需要的各种宽度规格的板坯宽度进行控制。也就要求使用连铸板坯的热轧带钢轧机具有调节板坯宽度的功能,即要有板坯宽度大侧压设备。

热轧带钢轧机发展了立辊轧机,定宽压力机等形式的板坯宽度侧压设备。 本设计采用启停式定宽压力机。 3.3.4.粗轧机组

粗轧机组的任务是将板坯轧制成符合精轧机组所要求的带坯。其质量要求:1)表面清洁,彻底清除一次氧化铁皮。2)侧边整齐,宽度符合要求尺寸。3)带坯厚度达到精轧机组的要求,为此粗轧机组应尽量用大压下量,一般要完成总变形量的70-80%。

粗轧机组型式需要在建厂时确定,粗轧机组到精轧机组的中间辊道的长度决定于带坯长度和操作制度,辊道的速度随工艺要求而变,当轧件由末架轧机轧出时,辊道速度与轧机同步;当轧件尾端出轧机后,辊道速度立即降到与切头飞剪速度相一致;当轧件离开辊道后,辊道速度应上升到与轧机同步的速度。辊道可分段控制,在中间辊道上,大都设有废品推出机和废品台架,已处理轧废的带坯。也有装设废品剪切设备进行处理。此外,在粗轧机组最后一架后面,设有测厚仪、侧宽仪及测温装置获得必要的精确参数,以便作为计算机对精轧机组进行前馈控制和对粗轧机组、加热炉进行反馈控制的依据。随着单位卷重的增加和精轧机组速度的提高,为了控制轧件的终轧温度,必须在中间辊

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道上设置保温和冷却装置,一边对薄带坯保温,对较厚带坯冷却,以获得理想的终轧温度。

本设计采用两台立辊轧机,一台二辊水平可逆轧机以及一台四辊水平可逆轧机组成粗轧机组。 3.3.5.精轧机组

热轧带钢精轧机普遍采用长行程液压压下、板型控制。板型控制手段除弯辊外还有:CVC轧机、HC轧机、PC轧机。现将各型轧机简要介绍如下:

CVC轧机: 轧辊凸度连续可变的轧机——CVC(continuously variable crown)轧机属于一种新型的四辊轧机。这种方式大压下,大张力时,辊系稳定好,国内外热连轧市场占70%。

右图为CVC轧机的轧辊原理图,轧辊整个外廓磨成S型(瓶型)曲线。上下轧辊互相错位180度布置,形成一个对称的曲线辊缝轮廓。这两根S型轧辊可以轴向移动,其移动方向一般是相反的。由于轧辊具有对称S型曲线。

在轧辊未产生轴向移动时,轧辊构成具有相同高度的辊缝,其有效凸度等于零(a)

图。在上辊向左移动、下辊向右移动时,板材中心处两个轧辊轮廓线之间的辊缝变大,此时的有效凸度小于零(b)图。如果上辊向右移动下辊向左移动的板材中心处两个轧辊轮廓线之间的辊缝变小,这时的有效凸度大于零(c)图。CVC轧辊的作用与一般带凸度的轧辊相同,但其主要优点是凸度可以在最小和最大凸度之间进行无级调整,这是通过具有

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