中厚板开题报告

燕山大学

本科毕业设计（论文）开题报告

课题名称：中厚板轧机压下规程及滚系结构设计

学院（系）：机械学院

年级专业： 09级轧钢

学生姓名：

指导教师：

完成日期： 2013-03-22

一、国内外中厚板轧机国内外研究动态，选题的依据和意义

中厚板轧机是用于轧制中厚度钢板的轧钢设备。在国民经济的各个部门中广泛的采用，

它主要用于制造交通运输工具（如汽车、拖拉机、传播、铁路车辆及航空机械等）、钢机构件

（如各种贮存容器、锅炉、桥梁及其他工业结构件）、焊管及一般机械制品等。习惯于将厚度

在4～20毫米范围内的钢板成为中板，将厚度为20～60毫米的钢板称为厚板。

1、世界中厚板轧机发展状况[1] 1864牛美国创建了世界上第一套三辊劳特式中板轧机，推广于世界。到了1891年，美

国钢铁公司霍姆斯特德厂，为了提高钢板厚度的精度，投产了世界上第一套四辊可逆式厚板

轧机。1918午卢肯斯钢铁公司科茨维尔厂，建成了—套5230mm四辊式轧机，这是世界上第

一套5m以上的特宽的厚板轧机。

1907年美国钢铁公司南厂为了轧边，首次创建了万能式厚板轧机，在当时还是十分新奇

的。南厂在1931年还建成了世界上第一套连续式中厚板轧机，在精轧机组后设精整作业线，

用于大量生产厚度为10mm左右的中板。欧洲国家中厚钢板生产也是比较早的。1910年，捷

克斯洛伐克投产了一套4500mm二辊式厚板轧机。1913年，西班牙建成一套二辊式厚板轧机。

1937年英国投产了一套3810mm中厚板轧机。1940年，德国建成了一套5000mm四辊式厚板轧

机。1939年，法国建成了一套4700mm四辊式厚板轧机。1940年，意大利投产了一安4600mm

二辊式厚板轧机。这些轧机都是用于生产机器和兵器用的钢板，多数是为了满足二战备战的

需要。第二次世界大战期间，美、苏、英、法、德、意、日、加等八国制造了军舰和坦克等

武器，先后投产一批厚板轧机。20世纪50～60年代宽厚板轧机建设较多的是美国，当时以

4064mm式厚板轧机为主，此期间美国建有3米级及3米以下轧机8台，4064mm厚板轧机7

台，特宽轧机（≥5000mm）1台。

60年代后期至70年代初期厚板轧机的领先地位转向日本，这时期日本建有4724mm双机

架四辊式厚板轧机5套。1976年～1977年间日本建设3套5500mm特宽厚板轧机，1974年住

友鹿岛厂将5335mm粗轧机改造为5450mm轧机。建设这种特级厚板轧机主要是为生产φ1626mm

大直径uoe钢管用宽钢板和20～30万吨级油轮用钢板。

1984年底，法国东北钢铁联营公司敦刻尔克厂在4300mm轧机后增加一架5000mm厚板轧

机，增加了产量，并扩大了品种。1984年底，苏联伊尔诺斯克厂新建了一套5000mm宽厚板

轧机，年产量达10万吨，以满足大直径焊管和舰艇用宽幅厚板的需求。1985年德国迪林根

冶金公司迪林根厂将4320mm轧机换成4800mm轧机，并在前面增加一架特宽的5500mm轧机，

以满足1625mm大直径doe焊管用板需求。1985年12月日本钢管公司福山厂新制一套

4700mmhcw型轧机，替换原来的轧机，更有效地控制板形，以提高钢板产量。

近来电子计算机的应用使轧机提高了自动化控制程度。中厚板轧机普遍采用了液压

agc(钢板厚度自动控制系统)。中厚板的精度和生产效率大幅度提高。神经网络和遗传算法相

结合的方法对中厚板轧制过程的轧制参数进行预测，进一步提高了轧制参数控制模型的预测

精度和泛化能力[2-4]。

国外中厚板轧机发展主要有这几个特点：（1）从扩大产量型转向提高尺寸精度及表面质

量，普遍采用二级过程控制系统。（2）对板型控制、平面形状提出了更高的要求。（3）普遍

采用了控制轧制技术和加速冷却技术，tmcp工艺（热机械控制工艺）已成为当今国外中厚板

生产的主要工艺技术[5]。

2、国内中厚板轧机发展状况及趋势[6]

我国中厚板行业随着国民经济总体的发展而不断进步。纵观我国中厚板轧机的发展历史，

大致可以分为3个阶段：

1）以解决企业从无到有为目的的初期发展阶段。我国的第1套中厚板轧机是2300mm的

三辊劳特式轧机，于1936年在鞍山建成，产量只有几万吨，品种和规格都十分有限。为了提

高装备水平，1970年以后新建的中板厂，基本都采用四辊轧机。

2）全面引进世界新技术，自主研发提高水平阶段。1978年9月投产的舞钢4200mm宽厚

板轧机，是我国自行设计和制造的第1套四辊宽幅厚板轧机，其特点是板宽大，达3900 mm；

规格范围大，最厚可生产250mm；品种范围广，可生产结构板、舰船板、锅炉容器板、装甲

板、不锈板等。20世纪80年代后期到本世纪初，欧洲、日本和美国几乎停止了新建中厚板

工厂，而在亚洲尤其在我国，则进入了中厚板工厂建设的第2个高峰期，先后建成投产了近

10条2800～4300mm级的中厚板生产线。

3）以提高产品档次，满足经济建设需求的发展阶段。最近几年，我国宝钢、鞍钢、山钢

等单位采用自主集成和引进国外技术相结合的方式，建设了一批4000mm以上的大型中厚板轧

机，继承了世界上一大批先进的中厚板生产技术和装备，同时采用了我国自主创新的关键技

术和共性技术，使得我国中厚板的工艺、装备和产品等比以前有了较大的进步。特别是自动

控制系统在中厚板轧机上的应用和基于cvc轧机热轧带钢板型控制系统的应用[7-8]极大地

促进了我国中厚板轧机的发展。

发展前景[8-9]

2010年，全国在建中厚板轧机为12套，约新增生产能力2010万t ，其中中南地区新增

生产能力760万t ，东北地区新增生产能力为330万t ，华东地区新增生产能力690万t ，

西南地区新增生产能力230万t。2010年，全国淘汰中厚板轧机5套，淘汰生产能力370万

t ，全国中厚板生产能力达到7000万t ，加上热连轧机组中厚板生产能力5000万t ，总产

能达到12000万t 。中厚板消费量为11000万t(含特厚板) ，占钢材消费总量的21.1% ，

中厚板消费量与12000万t生产能力相比，产品将供过于求。

总的发展趋势[10]

（1）轧机生产能力提高：1）轧辊辊身长度增加；2）轧机刚度不断增大；3）轧机力能

参数不断增大。

（2）开发新型厚板轧机。

（3）液压agc厚度自动控制和液压弯辊板形控制系统。

（4）采用连铸坯为厚板轧制的坯料。

（5）普遍采用厚板平面形状控制技术。

（6）广泛采用钢板综合性能控制技术。

（7）采用计算机控制。

但是总体来说，我国的中厚板轧机的装备水平不高，轧机的轧制力、板形控制、工艺控

制、自动化水平与国外先进的现代化轧机相比，有较大差距，主要表现在以下几个方面：（1）

轧机性能差，规格尺寸小。（2）板质量差，品种不全。（3）工艺落后，操作与管理水平差，

金属消耗高、燃耗多。（4）自动化程度低，辅助设备陈旧[11]。

二、研究的基本内容，拟解决的主要问题

1、中厚板轧机的分类[12]

中厚板生产的轧机有以下四种：二辊可逆式轧机、三辊劳特式轧机、四辊可逆式轧机和