年产200万吨1700热轧带钢车间工艺设计毕业论文

年产200万吨1700热轧带钢车间工艺设计

毕业论文

第1章文献综述

1.1 建厂依据

自2011年5月底以来，国际大宗商品期货价格大幅下跌，其中有关投资设厂所需的原材料，如钢铁，水泥，石油等的价格下降也十分明显。在这样的背景下，建厂成本将显著下降。

但从长远来看，我国的钢铁产能已经明显过剩，再加上以铁矿石为首的原料价格的定价权被主要的几个铁矿石生产企业所掌握，大大压缩了我国钢铁企业的利润空间。同时根据我国的经济政策，尤其是关于产业结构调整的相关文件，新建钢铁厂的审批难度将会有所加大。

总的来说，随着我国汽车、家电、集装箱、输油(汽)管线、船舶制造等行业的迅猛发展，各类板材仍有较大的市场前景。

与薄板坯连铸连轧相比，常规热连轧有其自身的优势。薄板坯连铸连轧技术晶粒较细，加上轧制的大压下，使产品硬度很高，不能按要求向冷轧供应强度低于240MPa的软带钢。

1.2 产品大纲

产品大纲是进行车间设计的主要依据，不同规格、不同品种、不同质量决定不同的生产工艺和设备选择水平，即确定轧机形式和组成以及其他各项设备与

水平。因而产品大纲是车间今后组织生产的依据，产品方案一旦确定，不但规定了车间的类型，同时也规定了车间生产品种的方向，产品大纲的主要容包括：

A、车间生产的钢种和生产的规模；

B、各类产品的品种和规格；

C、各类产品的数量和其在总产量中所占的比例等。

所以编制产品方案时应注意以下问题：

1. 满足国民经济发展对产品的需要，根据市场信息解决某些短缺产品的供应和优先保证国民经济重要部门对钢材的需要。

2. 考虑各类产品的平衡，尤其是地区之间产品的平衡，要正确处理长远与当前，局部与整体的关系，做到供求适应，品种平衡，产销对路，布局合理。

3. 考虑轧机的生产能力的充分利用和建厂地区产品的合理分工。

4. 考虑建厂地区资源的供应条件，物资和材料运输的情况。

5. 要适应当前对外开放，对搞活的经济形式需要，要使设计车间工艺与设备达到产品结构和产品标准的现代化，与国际标准接轨，为走向国际市场做好准备。

本设计考虑以上几点，以为基地，面向全世界，制定产品大纲如下：

按照设计任务书，本车间设计年产200万吨/年。

其中汽车板用钢20%，优质钢60%，管线钢20%。

1.2.1 原料规格选择

板坯厚度：240mm

板坯宽度：900~1500mm

板坯长度：12m

1.2.2 产品规格

带钢厚度：1.2~18mm带钢宽度：900~1500mm钢卷径：760mm

钢卷外径：1000~1950mm钢卷重量：30t单位宽度卷重：17kg/mm

1.2.3 钢种分类及比例

本车间的主要产品是汽车板用钢IF钢，其有自己的特性。介绍如下。IF钢的特点是含碳量很低，加入T i和Nb之后，形成T i和Nb的C，N化合物，由于钢

中无间隙原子，而使其具有优越的深冲性能。自1949年由Comstcok 等人提出来之后，由于受当时冶炼水平的限制，钢中C ，N 含量较高，须加入的较多T i ，而且价格昂贵，因此，在生产中受到了限制。20世纪60年代，由于真空脱气技术在冶金生产中的应用，钢中T i 含量可以降低到0.01%以下，于是商用T i -IF 钢面

世，同时Nb 在改善深冲性能方面的作用也被发现和应用。IF 表1-1钢种分类及比例

钢种

C 含量 比例 IF 钢 C ≤0.005% 20% 管线钢(X70，X80) C ≤0.08%

20% 优质钢

- 60% 1.2.4 规格详细分类表

表1-2 规格详细分类

钢广泛应用于汽车制造业，尤其是汽车外板，板，需要很好的深冲性能，以使其容易成型。

深冲钢按冲压级别可分为：商用级(CQ)，普通冲压级(DQ)，深冲压级

(DDQ)，特深冲压级(EDDQ)和超深冲压级(SUPER-EDDQ)，它们分别同深冲钢发展的几个阶段相对应。深冲钢的第一代产品的开发和应用，是20世纪50，60年代的普通沸腾钢，只能用于普通深冲件；低碳铝镇静钢为第二代产品，产生于20宽度

mm

厚度

mm

900~ 1000 1001~ 1100 1101~ 1200 1201~ 1300 1301~ 1400 1401~ 1500 合计 占比例 产量 1.2~1.5

2.8 4.4 7.2 1.56 - - 8.0% 15.96 1.51~2.0

9.5 2 7.72 9.24 - - 14.2% 28.46 2.1~3.0

10.08 23.96 20.44 15.28 - - 34.9% 69.76 3.1~4.0

- 19.76 11.96 19.1 5.2 - 28.0% 56.02 4.1~6.0

- - 8 4.8 3.2 1.04 8.5% 17.04 6.1~18.0

- - 4.18 3.9 3.12 1.56 6.4% 12.76 合计 占比例 26.2% 25.0% 29.8% 26.9% 5.8% 1.3% -

- 产量 22.38 50.12 59.5 53.88 11.52

2.6 -

世纪60，80年代，具有较好的深冲性能；20世纪80年代以后出现了以IF钢为代表的第三代超低碳超深冲钢。近年来在对IF钢的研究中发现，略微增加Mn，P，Si等元素的含量可以提高IF钢的机械性能，同时保持IF钢的良好的成型性能。T i，Nb和B也具有提高IF钢强度的作用，而钢板强度的提高对降低汽车自重，降低材料消耗有重要作用。因此，开发和应用高强度钢IF成为深冲钢发展的新热点。深冲钢的技术特征主要反映在优良的成型性上，即高塑性应变比(r 值)，高均匀延伸率，低屈服强度，低时效指数AI，较高应变强化指数n值(n值越高，板材成型加工过程中变形区材料强度越高，因此，变形越容易传播到邻近区从而使得变形趋于均匀化)。只有具备这些性能的钢材才能用于深冲复杂的汽车外壳及支撑筋板等零部件。

IF钢的特点是含碳量很低，加入T i和Nb之后，形成T i和Nb的C，N化合物，由于钢中无间隙原子，而使其具有优越的深冲性能。

自1949年由Comstcok等人提出来之后，由于受当时冶炼水平的限制，钢中C，N含量较高，须加入的较多T i，而且价格昂贵，因T i此，在生产中受到了限制。

20世纪60年代，由于真空脱气技术在冶金生产中的应用，钢中含量可以降低到0.01%以下，于是商用T i-IF钢面世，同时Nb在改善深冲性能方面的作用也被发现和应用IF钢广泛应用于汽车制造业，尤其是汽车外板，板，需要很好的深冲性能，以使其容易成型[5]。

70年代石油危机以来，为了节约能源，国外汽车厂采取了一系列措施。其中之一就是大量开发高强度钢板用作车体达到“减重节能”，如冷轧含磷板、双相钢板等等。有资料表明：使用高强度钢板，厚度为1.0~1.2mm，车身板可减薄至0.7~0.8mm，车身重量减轻15%~20%，节油8%~15%。

众所周知，由于强度和成型性是一对矛盾，随着强度的提高其成型性能下降给加工带来困难，特别是对要求兼有高强度和高r值的零件，如汽车外覆盖件等，传统的以铝镇静钢为基的固溶强化钢系列很难满足要求。

进入80年代后，由于冶金技术的不断发展，钢中的C，N含量可控制在很低的水平(C≤40×10-4%，N≤30×10-4%)，使高强度IF(interstitialfree)钢的大批量生产成为可能，从而很好地解决了强度和成型性之间的矛盾[6]。

下表是以铝镇静钢为基的固溶强化钢与高强度IF钢板的性能比较，从表1-3中可明显看出，在同样强度级别下，高强度IF钢具有高的r值、高的延伸率和低的屈强比。

表1-3铝镇静钢为基的固溶强化钢板和高强度IF钢板的性能比较钢种级别MPa YP,Mpa YS,Mpa EL,% YP/TS N r