热轧板带钢课程设计讲解

University of Science and Technology Liaoning 课程设计

设计任务：SPHC 8.7×1580

学院：材料与冶金学院

班级：材控11-2班

学生姓名：王跃

学号：120113207015

指导教师：王宁

目录

1 概论 (1)

1.1 热轧板带钢生产的产品概况 (1)

1.2 2150热轧板带钢生产工艺流程 (3)

1.3 热轧板带钢生产的产品设备 (3)

1.4 热轧带钢新技术发展状况 (3)

2 主要设备选择 (4)

3 SPHC 8.7×1580轧制工艺制定 (7)

3.1 加热制度 (7)

3.2 选择产品原料 (7)

3.3 粗轧压下制度 (7)

3.4 精轧压下制度 (8)

3.5精轧轧制速度 (9)

3.6 精轧温度制度 (11)

4 力能参数计算 (12)

4.1 精轧各机架轧制力计算 (12)

4.2 轧制力矩计算 (14)

5 设备能力校核 (15)

5.1 咬入能力校核 (15)

5.2 轧辊强度校核 (16)

5.2.1 辊身弯曲强度校核 (19)

5.2.2 辊颈弯曲+扭转强度校核 (20)

5.2.3 辊头扭转强度校核 (22)

5.2.4 辊身挤压强度校核 (22)

5.2.5 电机能力校核 (23)

6 结束语 (25)

7 参考文献 (25)

1 概论

1.1 热轧板带钢生产的产品概况

建国以来我国钢铁工业和技术已取得举世瞩目的成就, 但是在市场化、工业化的发展进程中, 钢铁工业作为基础产业的重中之重, 在产品质量、产品结构、工艺技术装备、技术经济指标和管理方面与国际先进水平相比仍有较大差距。板带钢的生产是钢铁工业发展中的重要课题之一。板带在热轧方面有深冲热轧钢板、耐腐蚀高强度热轧钢板、成型性优异的高强及超高强钢板、超宽幅汽车钢板、热镀锌钢板、超细晶高强度钢板, 而在冷轧方面有冷轧薄板、涂镀层板、冷轧硅钢片、冷轧不锈钢等高附加值、高技术含量板材产品。目前我国的板带钢不能适应国民经济发展的需要, 产品质量能够达到国际先进水平的不到总产量的1/3。因此, 加快发展板带材, 特别是加快发展高附加值、高技术含量的板带材是我国轧钢工业一项十分艰巨的任务。

按照厚度可将板带分为厚板、薄板和极薄带钢三大类, 我国将厚度60mm以上的钢板称为特厚板, 20mm～60mm的钢板称为厚板,4.0mm～20mm的钢板称为中板,0.2mm～4mm的钢板称为薄板, 其中0.2mm～1.2mm又称为超薄板带, 小于

0.2mm 的极薄板带称为箔材。按照板带的宽度分, 宽度小于600mm的板带钢称为窄带钢, 宽度600mm～1000mm的板带(含热、冷轧板卷, 涂镀层商用板卷)称为宽带钢, 宽度1000mm以上的板带成为宽板带。按照板带的轧制工艺方式又可以将其分为热轧板带和冷轧板带。热轧宽带钢是重要的钢材品种, 对整个钢铁工业的技术进步和经济效益有着重要影响。发达国家热轧宽带钢产量约占热轧钢材的50% 以上, 并在国际市场竞争中居于领先地位。我国钢铁工业近年来产量增长较快, 但高附加值产品的数量和质量较低。我国一般热轧带钢产品厚度下限是1.8mm , 但实际上只

生产很少厚度小于20mm 的热轧带钢, 即使窄带钢, 产品厚度一般也大于25mm。因此, 相当一部分希望使用厚度小于2mm 带钢作原料的用户, 只得使用冷轧带钢。如果能开发薄规格的热轧带钢, 则可代替相当一部分的冷轧带钢使用, 使生产成本大为降低。

目前，部分国内热轧带钢生产概况如下:

①传统的热带轧机。以宝钢2050mm 热轧带钢轧机为例, 把薄规格产品作为主要生产目标, 采用最佳卷取温度, 对加热温度、轧制负荷分配、轧制速度进行优化, 对各精轧机架目标凸度进行合理分配, 轧出符合标准的厚度为1.6mm的集装箱用耐大气腐蚀板, 解决了集装箱钢板长期依赖进口的局面,2002年又试轧成功厚1.2mm 的热轧薄带钢。

②薄板坯连铸连轧。自1992年兰州钢厂与钢铁研究总院合作建立了我国第一套CSP 薄板坯连铸机以来, 国内各大钢铁公司纷纷花费巨资新建或改造热连轧厂, 不断扩大品种范围, 提高产品质量。宝钢的2050和1580 热轧线是国内工艺装备及自动化控制水平较高的两条生产线, 能稳定生产厚度≥1.5mm 的热轧板卷, 也能生产少量厚度1.0mm～1.2mm的超薄热轧带钢。1999年珠钢引进第一条CSP 薄板坯连铸连轧线(1450mm),之后邯钢、包钢、攀钢、唐钢相继建成投产CSP 薄板坯连铸连轧生产线,已具备生产0.8mm超薄带钢的能力。

③铁素体区轧制生产工艺。珠钢CSP薄板坯连铸连轧生产线投产后, 计划采用该工艺生产2.0mm以下超薄热轧带钢, 目前国内唐钢、本钢等多条CSP薄板坯生产线均已具备铁素体区轧制能力。

1.2 2150热轧板带钢生产工艺流程

连铸板坯→步进式加热炉→高压水除鳞（初）→定宽压力机定宽→ERE粗轧机可逆轧制(带立辊)→保温罩→飞剪切头尾→高压水除鳞（精）→FE连轧前立辊→精轧机组轧制→带钢层流冷却→卷取机卷取，分卷，横切→钢卷运输系统运输→在线称重、喷漆→下卷入库存放、包装外运

1.3 热轧板带钢生产的产品设备

①加热炉：三座步进梁式加热炉

②粗轧区：由高压水除鳞箱、带立辊的初轧机、保温罩、废品推出机、辊道、

侧导板及其他辅助设备组成

③精轧区：精轧区主要由切头飞剪、粗轧除鳞箱、精轧机前立辊轧机、六机

架四辊精轧机及其他辅助设备组成

④卷取机区：卷取机区主要由精轧机后热输出辊道、带钢层流冷却系统、地

下卷取机及其前后设备、钢卷打捆机、卸卷小车、钢卷运输系统及其他辅

助设备组成

1.4 热轧带钢新技术发展状况

热轧带钢生产技术在过去20年里取得了很大的进展,新技术的应用在提高产品质量、降低生产成本、增强竞争能力等方面发挥了重要作用。进入新世纪后,这些新技术将会逐步得到推广应用,由于目前在世界范围内钢铁产量已供大于求,我国钢材生产也已经从追求产量规模向品种质量效益方面转变,总体上的趋势是以改造原有

生产线为主,用高新技术武装传统产业。我国的热轧带钢轧机要适应这种趋势,把采用新技术、改造现有工艺设备作为增强企业竞争实力的重要手段,为我国完成从钢铁生产大国向钢铁生产技术强国的转变作出贡献。