产年150万吨冷轧薄板钢厂生产车间设计-学位论文.doc
《产年150万吨冷轧薄板钢厂生产车间设计-学位论文.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《产年150万吨冷轧薄板钢厂生产车间设计-学位论文.doc(73页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、 辽宁科技大学本科生毕业设计 第68页年产150万吨冷轧薄板钢厂生产车间设计摘 要本设计说明书是参照鞍钢冷轧薄板厂工艺流程,结合现代化生产实际要求设计了年产150万吨冷轧薄板钢厂的生产车间。该车间的主体设备包括:浅槽酸洗机组、五机架全连续冷轧机组、罩式退火炉、单机架四辊式平整机组、横切、纵切及重卷机组等。设计时结合各产品的市场前景合理地分配了各产品产量,并且优化了冷轧薄板的生产工艺,绘制了车间平面图。关键词:冷轧板;退火; 车间设计; AbstractThe design specification is modeled Anshan Iron and Steel Cold Rolling M
2、ill process, combined with the practical requirements of modern production design of the annual output of 1.5 million tons cold-rolled sheet steel production workshop. The workshops main equipment includes: light tank pickling line, the five stand continuous rolling mill, hood-type annealing furnace
3、, single stand four-roller temper mill, cross-cutting, slitting and recoiling unit, etc. Design of future products in the market combined with the rational allocation of production of various products, and optimizes the production process of cold-rolled sheet, draw a workshop plan.Keywords: cold rol
4、led sheet; annealing; plant design目录摘 要IABSTRACTII第一章 综 述11.1冷轧薄板生产的发展历史11.2冷轧薄钢板生产工艺流程31.3冷轧钢板的分类51.4冷轧钢带的质量控制51.4.1 钢的化学成分对成品性能的影响51.4.2 热轧带钢对冶轧钢板性能和组织的影响81.4.3原料的几何尺寸对冷轧成品尺寸的影响81.4.4坯料常见缺陷以及对冷轧生产的影响91.4.5冷轧工艺的表面缺陷111.5冷轧带钢生产的发展121.6当今现代轧制工艺技术的特点131.6.1大力开发高精度轧制技术131.6.2轧制过程的自动控制和智能控制技术13第二章产品方案确定
5、152.1产品方案152.2 生产方案152.3产品性质15第三章冷轧薄板轧制工艺过程163.1轧制工艺过程163.2 各工艺流程环节简介163.2.1酸洗163.2.2冷轧193.2.3退火243.2.4精整273.3金属平衡表的制定293.3.1金属平衡293.3.2金属平衡表的制定29第四章 机组与参数选择304.1机组参数304.2 酸洗冷轧机组304.3罩式退火炉334.4单机架平整机354.5 重卷机组(两条生产线)36第五章 轧制制度的制定385.1下压规程的制定385.2轧制力的计算38第六章 车间年产量计算476.1轧制工作图表476.2轧机轧制结构的确定476.3轧机的小时
6、产量486.4轧机的平均小时产量496.5影响轧机小时产量的因素496.6车间年产量计算50专题部分: 镁锂合金研究现状511 Mg-Li系二元合金相图与密度51(1)Mg-Li系二元合金相图51(2)Li含有量与密度的关系522 Mg-Li合金的晶体结构及组织523 镁锂合金材料的生产工艺533.1 原料533.2 工具及设备533.3 熔铸工艺543.4 轧制工艺544 MgLi合金力学性能及拉伸断裂特点55(1)MgLi合金力学性能55(2)MgLi合金拉伸断裂机理575 Mg-8Li合金超塑性力学性能57(1)超塑变形的温度条件57(2)超塑变形的速度条件58(3)超塑真应力真应变曲线
7、的峰值应力与温度的关系596 合金元素对Mg-Li合金组织及性能的影响607 Mg-Li基复合材料的种类及特性638 Mg-Li合金金的研究现状659 Mg-L1合金研究的发展方向65参考文献66致 谢67参考文献68第一章 综 述1.1冷轧薄板生产的发展历史钢的冷轧是在19世纪中叶始于德国,当时只能生产宽度20-25mm的冷轧钢带。美国1859年建立了25mm冷轧机,1887年生产出宽度为l50mm的低碳钢带。1880年以后冷轧钢带生产在美国、德国发展很快,产品宽度不断扩大,并逐步建立了附属设备,如剪切、矫直,平整和热处理设备等,产品质量也有了提高。宽的冷轧薄板(韧带)是在热轧成卷带钢的基础
8、上发展起来的。首先是美国早在1920年第一次成功地轧制出宽带钢,并很快由单机不可逆轧制而跨入单机可逆式轧制。1926年阿姆柯公司巴持勒工厂建成四机架冷连轧机。我国冷轧宽带钢的生产开始于1960年,首先建立了1700mm单机可逆式冷轧机,以后陆续投产了1200mm单机可道式冷轧机,Mxwl400mm偏八辊轧机、l150mm二十辊冷轧机和1250mmHC单机可逆式冷轧机等,70年代投产了我国第一套1700m血连续式五机架冷轧机,1988年建成了2030m血五机架全连续冷轧机。现在我国投入生产的宽带钢轧机有18套,窄带钢轧机有418套。在这30多年中,我国冷轧薄板生产能力增加了20多倍,生产装备技术
9、水平已由只能生产低碳薄板而发展到能生产高碳钢、合金钢、高合金钢、不锈耐热冷轧薄板、镀锌板、涂层钢板、塑料复合薄板和硅钢片等。但随着四化建设的发展,无论在数量和品种质量上都远远满足不了四化建设发展的需要,为此我们必须增建新轮机,改造现有冷轧机,大力发展冷轧生产。从世界上看:日本1960年冷轧板产量100万t,而30年后的今天生产能力已达2000多万t,增加了20倍。原西德1950年年产冷轧板l6.3万t,而1974年达821.3万t,增加了50多倍。冷轧薄板发展如此迅速的主要原因是:(1)钢材在热轧过程中的温降和温度分布不均给生产带来了难题,特别是在轧制厚度小而长度大的薄板带产品时,冷却上的差异
10、引起的轧件首尾温差往往使产品尺寸超出公差范围,性能出现显著差异。当厚度小于一定限度时,轧件在轧制过程中温降剧烈,以致根本不可能在轧制周期之内保持热轧所需的温度。因此,从规格方面考虑,事实上存在着一个热轧厚度下限。70年代初期,日、法、意、原西德等国曾致力于用热连轧精轧机组增加8、9机架来生产1mm式0.8mm的薄带。但实践证明,从产品质量和设备重量来说这是不可行的。现代热连轧机,目前设计可能轧出最小厚度为1.2mm,但实际生产中很少生产1.8m或1.5mm以下的热轧板卷。而冷轧则不存在热轧温降与温度不均匀的弊病,可以得到厚度更薄、精度更高的冷轧带钢和冷轧薄板。现代冷连轧宽带轧机和双机架二次冷轧
11、可生产厚度为0.10-0.17mm的冷轧薄板,作为镀锡原板,即使不经二次冷轧也可生产0.23.5mm厚的冷轧薄板。现代可逆式冷轧机可生产0.15-3.5mm厚的冷轧板。多辊冷轧机或窄带钢冷轧机则可生产最薄达0.001mm的产品。一般0.15-0.38mm厚的板带为一般薄板,0.07-0.35mm厚的为较薄薄板,0.025-0.05mm厚的板带为极薄薄板,这些产品甩热轧方法是不可能生产的。从厚度精度上看,现代热连轧厚度精度通常为50m,而现代冷连轧板厚精度高达5m,比热轧厚度精度高10倍。从板形方面看,热轧板带平直度为50I(1I单位10-5相对长度差),而冷轧板特别是现代化的宽带钢冷轧机轧制的
12、带钢,其平直度能控制在5-20I以内。(2)目前热轧工艺技术水平尚不能使钢板表面在热轧过程中不被氧化,也不能完全避免由氧化铁皮造成的表面质量不良。因此热轧不适于生产表面光洁程度要求较高的板带钢产品。热轧扳表面祖糙度热轧状态为20m,酸洗后为25m。而冷轧板表面清洁光亮,并可根据不同用途制造不同表面粗糙度的钢板。冷轧板按表面组糙度分为3种:一种是无光泽的钢板,其表面租糙度为3-10m,一般适用于作冲压部件,并且当需涂喷刷漆时这种钢板附着性较强;第二种是光亮板,其表面祖糙度大于0.2m,这种钢板主要作为装饰镀铬用厚板等;第三种是压印花纹钢板,采用表面具有70-120m凸凹的平整辊平整钢板,这种钢板
13、由于仪表壳及家具装饰等。这样的表面质量热轧是无法满足的。(3)性能好、品种多、用途广。冷轧钢板的另一突出优点是性能好、品种多、用途广。通过一定的冷轧变形程度与冷轧后的热处理恰当的配合,可以在比较宽的范围内满足用户的要求。如汽车用薄板几乎全部须经冲压成型,这样深冲性能就成为薄板生产翱使用的核心问题。冲压用钢的主要要求之一是具有占优势的有利织构111(100)。热轧薄板的塑性应变比R仅可达到0.8-0.95,而冷轧第一代沸腾钢汽车板R为10-1.2,第二代08A1钢R为1.4-1.8,而第三代冷轧汽车板互为1.8-28,这是热轧无法达到的。硅钢是机电工业的重要材料之一,主要用户是电机制造业和杨变电
14、设备制造业。能源价格上浓、能源危机,必然要求使用低能耗材料,所以60年代就开始淘汰能耗高的热轧硅钢片,代之以冷轧硅钢片。用10万t冷轧无取向硅钢制作电机比用10万t热轧硅钢制作电机,实测节能1.98亿kWh/a,电机运转10年就相当节约一个20万kW的发电厂全年的发电量。而且用冷轧硅钢片生产。1.2冷轧薄钢板生产工艺流程冷轧板带钢的产品品种很多,生产工艺流程亦各有持点。具有代表性的冷轧板带钢产品是金属镀层薄板(包括镀锡板、镀锌板等)、深冲钢板(以汽车板为最多)、电工硅钢板,不锈钢板和涂层(或复合)钢板。成品供应状态有板或卷或纵剪带形式,则要取决于用户要求。各种冷轧产品生产流程如图1l所承。第一
15、种生产方法,是单张生产方法,从原料到成品生产的全过程是以单张方式进行的。这种生产方法,产量低、质量差、成材卒低,只能轧制较厚规格的薄板,但建设投资较低。第二种是半成卷生产方法。这种方法产量较高但轧后的工艺比较落后。目前,第一、第二种生产方法国内外都有,但它们是被逐渐淘汰的生产方法。 第三种是成卷生产方法,是比较常用的屑于50年代的生产方法。第四种是现代冷轧生产方法,是50年代出现的一种生产方法。冷轧机上装设有两台拆卷机、两台轧后张力卷取和自动穿带装置,并采用了快速纹辊、液压压下、弯辊装置、计算机自动控制等新技术。第五种是完全连续式冷轧生产方法,目前关于全连续轧机的名称有各种说法。为便于统一,我
16、们按冷轧带钢生产工序及联合的特点,将全连续轧机分成3类:第一类是单一全连续轧机,就是在常规的冷连轧机的前面,设旦焊接机、活套等机电设备,使冷轧带钢不间断地轧制。这种单轧制工序的连续化称为单一全连续轧制,世界上最早实现这种生产的厂家是日本钢管福山钢厂,于1971年6月投产。目前属于单一全连续轧制的生产线世界亡共有14套。川崎干叶钢厂的四机架冷连轧,改造成单一全连轧机,1988年投产。 第二类是联合式全连续轧机。将单一全连轧机再与其他生产工序的机组联合,称为联合式全连轧机。若单一全连轧机与后面的连续迟火机组联合,即为退火联合式全连轧机;全这轧机与前面的酸洗机组联合,即为酸洗联合式全这轧机。联合式全
17、连轧机世界上共有16套,这种轧机最早是在1982年新日铁广烟厂投产的。目前世界上酸洗联合式全连轧机较多,发展较快。是全连轧的一个发展方向。 第三类是全联合式全连续轧饥,是最新的冷轧生产工艺流程。单一全连轧机与前面酸洗机组和后面连续退火机组(包括清洗、退火、冷却、平整、检查工序)全部联合起来,即为全联合式全连轧机,见图12。全世界已有两套这种轧机,最早的是新日铁广烟厂于1986年新建投产,第二条线是美日于1989年合建的。全联合式全连轧机是冷轧带钢生产划时代的技术进步,它标志着冷轧板带设计、研究、生产、控制及计算机技术已进入一个新的时代。为使整个机组能够同步顺利生产,采用了先进的自动控制系统,投
18、产后均一直正常生产,板厚精度控制在土山以内。过去冷轧扳带从投料到产出成品需12d,而采用全联合式全连轧机只要20min。 图12 全联合式全连续轧制1酸洗机组2冷连轧机3清洗机组4连续炉退火5平整机6表面检查横切分卷机组1.3冷轧钢板的分类表1-1冷轧薄板规格规格、钢号及所用标准钢种钢号规格尺寸,mm标准号厚度(a0)宽度(b0)长度(c0)碳素结构钢Q/95、Q215A(B)F、Q215A(B)、Q235A(B)F、Q235A(B)0.2-0.45 0.5-0.65 0.7-1.2 1.5-3.0600-1100 600-1250 600-15001200-3000 1200-3500 12
19、00-6000GB708-88、YB(T)61-87、YB537-65、GB700-88、GB11253-89优质碳素结构钢08Al、10、15、20、25、30、35、40、45、50同上GB708-88、GB710-88、YB(T)62-87、Q/ASB80-92、GB699-88汽车用薄板钢K08Al重、08Al、06AlP同上GB708-88、GB5213-85、Q/ASB89-92低合金钢09MnXt、50Mn、08CuP、15Ti同上GB708-88、GB710-88、 鞍协83-3、 鞍协81-4、 鞍铁协88-9、 Q/ASB78-92、 鞍协89-11.4冷轧薄板钢的质量控制
20、1.4.1 钢的化学成分对成品性能的影响钢的化学成分对性能的影响,特别是碳、锰、硅对产品力学性能的影响存在下列关系:b25十67C十14Mn十20Si。而抗拉强度、屈服强度、延伸串决定着冷轧产品的使用批能,特别是薄板的成形性能,所以炼钢控制好化学成分,是保证生产出优质冷轧汽车钢板的基础。钢中碳含量对成形性能的影响是通过影响屈服极限和塑性应变比R值来实现的。碳对薄板成形性能的影响可以见团1-3。标准规定08沸钢碳含量为0.05-0.11但常常保证不了成形性能,故原苏联奇列波维茨和札波罗什冶金工厂内控碳含量不大干0.07。 硫有提高屈服强度的趋势,硫化物夹杂促使钢中带状组织形成,恶化深冲性能,其关
21、系见图1-4。 适量的铝能消除钢的时效硬化性,提高冲压性能,其关系见图1-5。图1-3 塑性应变比R值与含碳量的关系图1-4 硫对屈服极限的影响 图1-5 铝含量与屈服权限的关系 1试样1;2试样2 以同一钢种08Al为例,标准规定解含量不大于0.035,硫含量不大于0.040,而作为复杂冲制零件时必须把磷、硫含量分别控制在0.020和0.030以下,因为复杂冲件要求钢板具有很高的塑性。许多工厂的工作经验指出,为了保证必须的工艺性能和力学性能,钢的正常夹杂物含量要尽量低。 锰含量下限可以降低,1949年原苏联标准规定锰含量为0.30-0.45,1990年原苏联标准改为0.20-0.35。日本J
22、ISG3141-69规定锰含量没有下限(不大于0.40)。实际生产中,原苏联札波罗什冶金工厂锰含量下限为0.25,日本福山、君津厂锰含量下限一般限定为0.23。我们的生产经验是当把锰含量下限限定在0.20-0.23时,虽然钢的性能有些提高,但热轮时边上有拉裂,所以我们把锰含量下限控制在0.26。 从冲压性能看,半镇静钢板比沸腾钢板冲废率低3;沸腾钢板代表了第一代汽车用钢板,它固溶氮含量较高,具有明显的应变时效性,具有较弱的111织构,冲压成形性较差,更为1.0-1.2,不适用于深冲压制复杂零件。铝镇静钢板通过控制A1N的固溶和析出条件,可以得到强的111织构,从而得到良好的冲压性能,R为1.4
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 150 冷轧 薄板 钢厂 生产 车间 设计 学位 论文
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【胜****】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【胜****】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。