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设计人：孔令斌2012.6年产360万吨热轧带钢车间设计指导老师：吴法宇专题：航空航天用超高强度钢热轧带钢的发展现状和趋势生产方案及设备的选择典型产品和设备负荷计算劳动组织与技术经济指标@目录1热轧带钢的发展现状和趋势国外热轧板带的发展一代轧机:厚度自动控制（AGC）技术应用于精轧机二三代轧机：使用连铸坯；轧制过程计算机控制板形控制技术；薄规格产品第一阶段第二阶段第三阶段国内热轧板带钢的发展简单、控制落后的半连续式轧机型代表当时先进水平，自动化水平较高的3/4连续式布置具有紧凑型可逆式粗轧机，大能力定宽设备，全自动控制系统的半连续式布置轧机线第一阶段第二阶段第三阶段热轧板带材短流程、高效率化采用自动控制不断提高产品精度和板形质量发展合金钢种及控制轧制、控制冷却与热处理技术，以提高优质钢及特殊钢带的组织性能和质量板带钢生产技术发展趋势生产过程连续化板型、板厚控制技术的发展除磷技术的发展普通碳素结构钢Q2153×140010028优质碳素结构钢081.8×140016044低合金结构钢Q3454×14006017汽车大梁用钢16MnL5×11004011合计3601001234序号钢种牌号规格（mm）年产量（万吨）比例（%）产品列表52生产方案及设备的选择规格（mm）坯料的选择1坯料规格（mm）234普通碳素结构钢优质碳素结构钢低合金结构钢汽车大梁用钢Q21520Q34516MnL3×14001.8×14004×14005×1400230×1400×10000230×1400×10000230×1400×10000230×1400×10000序号牌号钢种板坯加热以前，必须首先进行表面缺陷清理、表面氧化皮的清理板坯230×800～1600×9000～11000冷装板坯热装板坯板坯加热出炉温度12300C高压水除磷系统压力20MPa喷嘴压力20Mpa粗轧两机架轧制6～9道次半成品尺寸30～50mm废品剪切收集半成品切头尾二次除磷系统压力20MPa喷嘴压力20Mpa精轧七机架各轧一道成品厚1.2～16mm层流冷却卷取最大卷重30t钢卷内径762mm最大外径2080mm打捆检查称重喷印热钢卷库送冷轧生产工艺流程图热轧生产线布置层流冷却系统F1F2F3F4F5F6除鳞1加热炉大立辊卷取机1卷取机2R1切头剪精轧机废品推出装置热卷箱除鳞2F7边部加热器板坯：厚度230×800mm宽度1600×9000～11000mm成品：厚度1.2～16mm轧机的选择•粗轧前立辊：两台E1、E2•其主要技术参数：•立辊轧机的最大轧制力：为5000KN；•立辊轧机的最大轧制力矩：2x350KNm（1.5倍过载）•辊子尺寸：辊身直径φ1000～φ1100mm，辊身长度430mm；•立辊间开口度：720～1780mm；•最大轧制速度：0～2.82～5.65m/s；•主传动电机功率：2台AC1200kw×290/590rpm。•四辊可逆粗轧机：两架R1、R2•主要参数：•最大轧制压力：40000KN；•最大轧制力矩：2x2230KN.m(1.5倍过载)；•四辊轧机轧制速度：0~±2.82~5.65m/s；•工作辊尺寸：辊径φ1200～φ1100mm，辊面长1580mm；•支承辊尺寸：辊径φ1550～φ1400mm，辊面长1580mm；•工作辊最大开口度：270mm；•辊子平衡：采用液压平衡缸；•主传动电机功率：2x7000kw，转速为45/90转/分的直流马达。•精轧机组（F1～F7）•主要技术参数：•工作辊：F1～F4辊径×辊身长＝825/735mm×1580mm；•F5～F7辊径×辊身长＝650/575mm×1580mm；•支承辊：F1～F7辊径×辊身长＝1550/1400mm×1580mm；•最大轧制力：F1～F440000KN；•F5～F734000KN；•精轧机组轧制速度：F7出口速度max=20m/s；•F1~F7精轧机主传动电机功率：•F1~F5N=5x7500KW160/416/r/min•F6N=6500KW250/500/r/min•F7N=6500KW250/500/r/min•(1)加热设备：步进式连续加热炉2台，每座加热炉配置一套推钢机，采用阶梯式上料机•(2)除鳞设备；高压水除鳞箱2台•(3)保温装置：保温罩和热卷箱•(4)剪切设备：滚筒式飞剪•(5)冷却设备；低压层流冷却•(6)卷曲设备；地下下卷取机2台•(7)起重运输设备：双梁桥式起重机，车间内每50米左右有一台起重机•(8)辊道。3典型产品和设备负荷计算消耗类别指标消耗类别指标煤气消耗3.30GS／T耐火材料消耗1.68Kg／T电耗50.12度／吨润滑油0.62Kg／T水耗1.8m3／T蒸汽消耗0.203GJ／T轧辊消耗0.867Kg／T氧气消耗1.67m3／T人员类别人数生产工人134辅助工人56技职勤杂人员524劳动组织与技术经济指标专题：航空航天用超高强度钢•室温条件下抗拉强度大于1400MPa、屈服强度大于1200MPa的钢被称为超高强度钢，通常还要求具有良好的塑韧性、优异的疲劳性能、断裂韧性和抗应力腐蚀性能。超高强度钢是应用范围很广的一类重要钢种。•围绕现有钢种挖潜，在超纯、超细化、高均质、低偏析进行技术创新，突破四大关键技术：1、超纯铁工业化大生产冶金技术。2、VIM+VAR低偏析、高均质化的熔炼技术。3、钢锭均质化技术、大锻比锻造技术。4、超细化控制锻造技术和热处理控制技术。这是超高强度钢研发和产品工业化的基础。•超高强度合金钢按其物理冶金学特点大体可以分为：低温回火马氏体组织或下贝氏体组织强化的低合金超高强度钢；高温回火析出合金碳化物、二次硬化组织的超高强度钢和从低碳马氏体基体析出金属间化合物进行强化的马氏体时效钢，及正在探索和研究的复合强化型（沉淀强化、二次硬化和时效强化复合强化）的超高强度钢。低合金超高强度钢•低合金超高强度钢合金元素含量少（5%），经济性好，强度高，屈强比低，但韧性相对较低。此类钢是通过淬火和低温回火处理获得较高的强度和韧性，钢的强度主要取决于钢中马氏体的固溶碳浓度。含碳量增加，钢的强度升高；而塑性和韧性相应降低。•AISI4340•300M钢•D6AC二次硬化超高强度钢•二次硬化超高强度钢特点是在480~550℃范围回火(或时效)后，析出合金碳化物产生强化效应，强度和硬度明显提高，具有硬化峰值，表现出二次硬化特征，同时韧性提高•HY180钢•AF1410超高强度合金钢•Aermet100马氏体时效钢•马氏体时效钢以无碳(或微碳)马氏体为基体的，时效时能产生金属间化合物沉淀硬化的超高强度钢•18Ni(200)和18Ni(250)•T250、T300