冷轧论文

2.产品大纲和金属平衡表2.1冷轧产品方案产品方案是指所设计的工厂或车间拟生产的产品名称、品种、规格、状态以及年计划产量。现根据国民经济发展对产品的要求，产品在全国的平衡，建厂地区的资源条件、自然条件、投资等确定了冷轧带钢及钢板的规格。（见表2.1）表2.1冷轧产品规格和数量分配2.2金属平衡表金属平衡是指生产车间在一定时期内所生产的产品的收支情况，即投入与产出情况。编制金属平衡表的目的是确定出为完成年计划产量所需的投料量制定了各种冷轧产品的金属平衡表（见表2.2）。表2.2金属平衡表产品名称年产量/万吨成材率/%损失年需坯料量/万吨溶损/%几何损失/%工艺损失/%冷轧带钢卷4095.01.03.01.042.1冷轧薄钢板2094.01.53.51.021.3电镀锌钢卷2094.01.53.01.521.3电镀锌钢板1594.02.03.01.016.0热镀锌钢卷1595.01.52.51.015.8热镀锌钢板1093.02.03.51.510.7产品名称产品规格产量万吨所占比例厚/mm宽/mm长/mm冷轧带钢卷0.2~3.5750~1600-----40.033.3%冷轧薄钢板1.0~3.5750~16001000~600020.016.7%电镀锌钢卷0.5~2.5750~1600------20.016.7%电镀锌钢板1.0~2.5750~16001000~600015.012.5%热镀锌钢卷0.3~3.0750~1600-------15.012.5%热镀锌钢板1.0~3.0750~16001000~600010.08.3%合计-----------------120100%合计12094.3-------------127.23.生产工艺流程和设备选择3.1生产方案生产方案是指为完成规定的产品的生产任务而采取的生产方法。根据设计规模、产品质量及技术经济指标的要求并参考鞍山钢铁公司1700mm冷轧厂2#线，本车间设计采用五机架连轧机组。3.2轧制工艺流程3.2.1冷轧带钢生产的工艺流程冷轧生产工艺流程已经是比较成熟的工艺流程，大致的生产流程为：首先由热轧带钢厂运送来热轧板卷作为冷轧厂的原料，将热轧板卷先退火，然后开卷焊接、酸洗之后开始冷轧，冷轧后要经过中间退火、平整、精整和检验，产品检验合格，包装入库。具体的基本流程图为：下面介绍一下各个生产工艺流程：（1）酸洗酸洗是利用化学方法除去金属表面氧化铁皮的过程，因此也叫化学酸洗。从热轧厂送来的热轧带钢卷，是在高温下进行轧制和卷曲的，带钢表面在该条件下生成的氧化铁皮，能够很牢固的覆盖在带钢表面，并覆盖着带钢的表面缺陷。若将这些带着氧化铁皮的带钢直接送到冷轧机上轧制，则其一，在大压下量的条件下进行轧制，会将氧化铁皮压入带钢基体，影响冷轧板的表面质量及加工性能，甚至造成废品；其二，氧化铁皮压碎后进入冷却润滑轧辊的乳化液系统，会损坏原料退火开卷焊接酸洗粗轧精轧中间退火精整成品退火检验包装出厂循环系统，缩短乳化液的使用寿命；其三，会损坏表面粗糙度很低、价格昂贵的冷轧辊。因此，带钢在冷轧之前必须清除其表面的氧化铁皮，除掉有缺陷的带钢。酸洗的作用就是去除热轧来料的氧化铁皮，使薄板表面光洁，保证表面质量，并且防止轧辊磨损。（2）轧制轧制的作用是改善薄板内部组织和性能，提高薄板表面质量，满足用户要求。现在冷轧流程一般采用五机架全连续式轧制，优点有：1.消除穿带过程、节省加减速时间、减少换辊次数等，大大提高工时利用率；2.减少首尾厚度超差和剪切损失，提高成材率；3.减少辊面损伤和轧辊磨损而使轧辊使用条件大大改善，并提高板卷表面质量；4.由于速度变化小，轧制过程稳定而提高了冷轧过程的效率；5.由于全面计算机控制并取消了穿带、甩尾作业而大大节省了劳动力，并进一步提高了全连续冷轧的生产效率，充分发挥了计算机控制快速、准确的长处，可实现机组的不停车换辊（即动态换辊），会使连轧机组的工时利用率突破90%大观。全连续轧制是带钢连续不停的在串列式轧机上进行轧制。经酸洗的热轧带钢在轧制前进行头尾焊接，通过活套调节不停送入轧机进行连续轧制，最后经飞剪分切卷曲成冷轧带卷。因此轧机除了过焊缝时要减速外（必要时可进行分卷和规格变换），可以稳速的轧制各种材质和规格的带钢。全连续生产的最大特点是省去了频繁的穿带和甩尾操作，因此大大增加了纯轧制时间和生产能力。实际生产要考虑到设备利用率的影响。轧机利用系数是轧机运行时间中，扣除换辊，调节和断带等事故处理时间后，余下有效轧制时间所占的比率。在全连轧时，因为没有穿带甩尾引起的断带和跑偏等事故发生，所以非计划换辊次数减少，又有自动换辊装置可大大缩短换辊时间，因此轧机利用率明显提高。全连续轧制时带钢基本上都在稳定速度下轧制，这就从根本上克服了常规轧制时头尾部分因速度和张力变化较大而引起厚度超差，使全连轧头尾厚度不合格部分由常规轧制的1.4%降至0.3%。穿带甩尾会冲击轧辊表面而引起辊压印和带钢表面损伤。全连轧生产极大地改善了轧辊工作条件，从而大大地减小了带钢表面辊印形成的缺陷，可以批量生产特别高级精度表面（即国外标准的05表面）的汽车薄板。（3）精整精整包括表面清洗、退火、平整、剪切等工序清洗的目的是除去板面上的油污，保证板带退火后的成品表面质量。冷轧中间退火的目的是消除加工硬化以提高塑性和降低变形抗力，实现以后的深冲或拉伸变形加工。热处理退火的目的是除通过再结晶消除加工硬化外，还可以根据产品的不同技术要求以获得所需要的组织和性能。退火后的带钢不能接着继续加工，否则会产生滑移线和扭折线，需在平整机上进行平整。平整实质是一种小压下率（1%~5%）的二次冷轧，在冷轧薄板带材的生产工序中占有重要的地位。经平整后的带钢可以成卷交货，也可以送到横剪机组进行精整，一部分进行剪边，再剪成单张矩形薄板并涂油。（4）镀锌经过平整后的冷轧钢板表面质量很好，但没有保护的话会很快被腐蚀，所以要求要在其表面镀上一层金属保护层，这种金属通常是锌，而这种保护方法就叫镀锌。，镀锌方法包括热镀和电镀。如果需要热镀锌的冷轧带钢，一般从冷轧机出来后，直接送到连续镀锌机组。带钢在该机组中脱脂、常化或再结晶退火和热镀锌。镀锌机组末端设有卷曲机或横剪机，带钢可以成卷交货，也可单张交货。电镀锌所得锌层比热镀锌薄，它特别适于用做涂漆和塑料的粘附底层。经过冷轧、退火和平整后，带钢就进行连续电镀锌，一般还要做化学再处理。有的设备只能电镀单张薄板。和所有其他电镀锌方法一样，电镀锌也可以单面镀或进行差厚双面镀。（5）矫直经过退火和镀锌后的带钢，容易产生滑移线，且被锌层覆盖。镀锌后通常不进行平整，因为平整会使带钢表面发生变化，所以在镀锌机组的出口处，将带钢在张力下进行拉伸矫直，通过这样的方法防止产生扭折。通过退火处理和平整，可以改善带钢镀锌后的变形性能，以提高深冲能力。（6）板带钢轧制制度的确定轧制制度包括：压下制度、张力制度、辊型制度和速度制度。其中压下制度是决定因素，是最重要的轧制制度。制定轧制制度的原则和要求是在轧机允许的条件下提高产量和保证产品优质。主要的限制条件是咬入和轧辊及接轴叉头的强度。由于轧制制度受带钢表面缺陷影响严重，因此带钢表面缺陷对于制定合理的轧制制度是不可忽视的一个重要因素。在薄板带钢冷轧过程中常常出现的缺陷有：浪形、瓢曲和镰刀弯。板形不良会产生勒辊、轧卡、撕裂、断片等。3.2.2冷轧板带钢各机组生产工艺流程（1）酸-轧联合机组原料卷→开卷→横剪→焊接→入口活套→拉矫→酸洗→出口活套→剪边→横剪→五机架连轧→卷取（2）退火机组罩式退火机组配料→装炉→扣保护罩→（热或冷）清洗→扣加热罩→点加热炉→退火（加热、保温、冷却）→出炉→最终冷却（3）平整机组开卷→入口张力辊组→平整→出口张力辊组→卷取（4）重卷机组上卷→开卷→剪边（→废边卷取）→去毛刺→头尾剪切（→堆垛）→焊接→拉矫→打印→涂油→分卷→卷取→捆扎（5）剪切机组a）横切机组上卷→开卷→圆盘剪（剪边）→打印→活套→测厚（→发出分选信号）→矫直→飞剪→精矫→质量检查（→发出分选信号）→涂油→分选→发出自动分选信号→优质品堆垛或次品堆垛→辊道输出。b）纵切机组开卷→裁条→引带→剪切→卷取。（6）热镀锌机组上卷→开卷→圆盘剪（剪边）→横剪→焊接→活套→退火→热镀锌→冷却→钝化→活套→光整、拉矫→剪切→卷取。（7）电镀锌机组上卷→开卷→圆盘剪（剪边）→横剪→焊接→清洗→电镀锌→化学处理→冷却→活套→剪切→卷取。3.3主要设备选择3.3.1设备组成酸洗—轧机联合机组1条全氢罩式退火炉45座五机架全连续式冷轧机UC六辊轧机1条重卷分卷机组2条连续热镀锌及横切机组2条电镀锌机组及横切机组2条（1）酸轧联合机组机组形式：三段紊流盐酸酸洗+全连续无头轧制钢卷规格：入口出口带钢厚度1.8~6.5mm0.3~3.0mm带钢宽度800~1630mm800~1630mm钢卷内径762mm610mm钢卷外径1100~2150mm1100~2150mm钢卷质量30t30t最大轧制速度：1350m/min最大轧制力：25MN年轧制量：165.5万吨轧联合机组主要设备及性能参数见表3.1表3.1酸-轧联合机组主要设备及性能参数：设备名称主要性能备注开卷机卷筒规格/mmmm7602025——胀径范围/mm660800——横向移动量/mm约2500——卷筒及减速机轴承耐磨轴承——润滑方式集中稀油润滑——传动方式交流电机4000KWn=620/1750r/min——防皱辊/套1——七辊矫直机作辊规格/mmmm1141900——支承辊规格/mmmm2001900——夹送辊数量及规格/只mmmm2，4001900——夹送辊传动1台交流电机——矫直辊数量及其规格/只mmmm7,170/1801900——矫直机传动1台交流电机——最大速度/m/min60/120——焊机形式激光焊接——入口活套活套入口速度/mm/min200——活套出口速度/mm/min230——带钢储存量/mm584000——活套车数量/辆2——轴承耐磨轴承——酸洗槽长宽深/mmmmmm10000025001000——个数3——冲洗槽长宽深/mmmmmm2000025001600——个数5——出口1号活套活套入口速度/mm/min230——活套出口速度/mm/min250——带钢储存量/mm268000——活套车数量/辆1——活套车移行距离/mm138105——活套车速度//m/min115——出口2号活套活套入口速度/mm/min250——活套出口速度/mm/min260——带钢储存量/mm300000——活套车数量/辆1——活套车移行距离/mm154625——活套车速度//m/min140——轧机主电机转速/r/min1机架0~200/600交流5500KW2机架0~200/600交流5500KW3机架0~200/600交流5500KW4机架0~200/600交流5500KW5机架0~200/600交流5500KW轧辊传动方式上下辊传动——压下方式1~5机架液压压下伺服液压缸——1，5机架轧辊弯曲和平衡装置工作辊最大弯曲力/KN500——工作辊最大正负湾缸缸径/mm120——工作辊最大正负湾缸行程/mm65——1，5机架轧辊弯曲和平衡装置支承辊平衡缸行程/mm280——中间辊最大弯曲力/KN+500——中间辊弯辊辊缸缸径/mm120——2~4加弯辊装置弯辊缸直径/mm120——弯辊缸杆直径/mm70——弯辊缸行程/mm上60，下70——中间辊窜动装置窜动行程/mm490——轧制时窜动速度/mm/s2——工作辊换辊时间/min4.5——张力计型号PFBL161C——生产厂家ABB——个数12——位置1机架前后，2，3，4，5机架后——测厚仪形式X射线——生产厂家IMS——设置位置1,5机架前后——板型辊型号接触式——设置位置轧机出口——出口飞剪形式滚筒式飞剪——刀片材质特殊合金工具钢——卷取机台数1——助卷器形式皮带式——