年产360万吨热轧带钢车间设计答辩演讲课件.ppt

1、设计人：孔令斌设计人：孔令斌2012.6年产年产360万吨热轧带钢车间万吨热轧带钢车间设计设计指导老师：吴法宇指导老师：吴法宇专题：专题：航空航天用超高强度钢航空航天用超高强度钢 热轧带钢的发展现状和趋势热轧带钢的发展现状和趋势生产方案及设备的选择生产方案及设备的选择典型产品和设备负荷计算典型产品和设备负荷计算劳动组织与技术经济指标劳动组织与技术经济指标 目录目录1 热轧带钢的发展现状和趋势热轧带钢的发展现状和趋势国外热轧板带的发展一代轧机:厚度自动控制（AGC）技术应用于精轧机 二三代轧机：使用连铸坯 ；轧制过程计算机控制 板形控制技术 ；薄规格产品第一阶第一阶段段第二阶第二阶段段第三阶第三

2、阶段段国内热轧板带钢的发展国内热轧板带钢的发展 简单、控制落后的半连续式轧机型 代表当时先进水平，自动化水平较高的3/4连续式布置 具有紧凑型可逆式粗轧机，大能力定宽设备，全自动控制系统的半连续式布置轧机线 第一阶第一阶段段第二阶第二阶段段第三阶第三阶段段热轧板带材短流程、高效率化热轧板带材短流程、高效率化 采用自动控制不断提高产品精度和板形质量采用自动控制不断提高产品精度和板形质量 发展合金钢种及控制轧制、控制冷却与热处理技术，发展合金钢种及控制轧制、控制冷却与热处理技术，以提高优质钢及特殊钢带的组织性能和质量以提高优质钢及特殊钢带的组织性能和质量 板带钢生产技术发展趋势板带钢生产技术发展趋

3、势生产过程连续化生产过程连续化 板型、板厚控板型、板厚控制技术的发展制技术的发展 除磷技术的发展除磷技术的发展 普通碳素结构钢普通碳素结构钢 Q215 31400 10028优质碳素结构钢优质碳素结构钢 08 1.81400 16044低合金结构钢低合金结构钢 Q345 41400 6017汽车大梁用钢汽车大梁用钢 16 MnL 51100 4011合计合计 3601001234序号序号 钢种钢种 牌号牌号 规格规格（mm） 年产量年产量（万吨）（万吨） 比例比例（%） 产品列表产品列表 52 生产方案及设备的选择生产方案及设备的选择 规格（规格（mm） 坯料的选择坯料的选择1 坯料规格（坯料

4、规格（mm） 234普通碳素结构钢普通碳素结构钢 优质碳素结构钢优质碳素结构钢 低合金结构钢低合金结构钢 汽车大梁用钢汽车大梁用钢 Q215 20 Q345 16 MnL31400 1.81400 41400 51400 230140010000 230140010000 230140010000 230140010000 序号序号 牌号牌号 钢种钢种 板坯加热以前，必须首先进行表面缺陷清理、表面氧板坯加热以前，必须首先进行表面缺陷清理、表面氧化皮的清理化皮的清理 板坯板坯2308001600900011000冷装板坯冷装板坯热装板坯热装板坯板坯加热板坯加热出炉温度出炉温度12300C高压水除

5、磷高压水除磷系统压力系统压力20MPa喷嘴压力喷嘴压力20Mpa粗轧粗轧两机架轧制两机架轧制69道次道次半成品尺寸半成品尺寸3050mm废品剪切收集废品剪切收集半成品切头尾半成品切头尾二次除磷二次除磷系统压力系统压力20MPa喷嘴压力喷嘴压力20Mpa精轧精轧七机架各轧一道七机架各轧一道成品厚成品厚1.216mm层流冷却层流冷却卷取卷取最大卷重最大卷重30t钢卷内径钢卷内径762mm最大外径最大外径2080mm打捆打捆检查检查称重称重喷印喷印热钢卷库热钢卷库送冷轧送冷轧生产工艺流程图 热轧生产线布置热轧生产线布置层流冷却系统F1 F2 F3 F4 F5 F6除鳞 1加热炉 大立辊卷取机 1卷取

6、机 2R1 切头剪精轧机废品推出装置热卷箱除鳞2F7边部加热器板坯：厚度板坯：厚度230800 mm 宽度宽度1600900011000 mm成品：厚度成品：厚度1.216 mm 轧机的选择轧机的选择 粗轧前立辊：两台粗轧前立辊：两台E1、E2 其主要技术参数：其主要技术参数： 立辊轧机的最大轧制力：为立辊轧机的最大轧制力：为5000KN； 立辊轧机的最大轧制力矩：立辊轧机的最大轧制力矩：2x350KNm（1.5倍过载）倍过载） 辊子尺寸：辊身直径辊子尺寸：辊身直径10001100mm，辊身长度，辊身长度430mm； 立辊间开口度：立辊间开口度：7201780mm； 最大轧制速度：最大轧制速度

7、：02.825.65m/s； 主传动电机功率：主传动电机功率：2台台AC1200kw290/590rpm。四辊可逆粗轧机：两架四辊可逆粗轧机：两架R1、R2主要参数：主要参数：最大轧制压力：最大轧制压力： 40000KN；最大轧制力矩：最大轧制力矩：2x2230KN.m(1.5倍过载倍过载)；四辊轧机轧制速度：四辊轧机轧制速度：02.825.65m/s；工作辊尺寸：辊径工作辊尺寸：辊径12001100 mm，辊面长，辊面长1580 mm；支承辊尺寸：辊径支承辊尺寸：辊径15501400 mm，辊面长，辊面长1580 mm；工作辊最大开口度：工作辊最大开口度：270mm；辊子平衡：采用液压平衡缸

8、；辊子平衡：采用液压平衡缸；主传动电机功率：主传动电机功率：2 x 7000kw，转速为，转速为45/90转转/分的直流马达。分的直流马达。精轧机组（精轧机组（F1F7） 主要技术参数：主要技术参数：工作辊：工作辊：F1F4辊径辊径辊身长辊身长825/735mm1580mm；F5F7辊径辊径辊身长辊身长650/575mm1580mm；支承辊：支承辊：F1F7辊径辊径辊身长辊身长1550/1400mm1580mm；最大轧制力：最大轧制力：F1F4 40000KN； F5F7 34000KN；精轧机组轧制速度：精轧机组轧制速度：F7出口速度出口速度max=20m/s；F1F7精轧机主传动电机功率：

9、精轧机主传动电机功率：F1F5 N=5x7500KW 160/416/r/min F6 N=6500KW 250/500/r/min F7 N=6500KW 250/500/r/min (1)加热设备：步进式连续加热炉加热设备：步进式连续加热炉 2台，每座加热炉配置一台，每座加热炉配置一套推钢机套推钢机 ，采用阶梯式上料机，采用阶梯式上料机 (2)除鳞设备；高压水除鳞箱除鳞设备；高压水除鳞箱 2台台 (3)保温装置：保温罩和热卷箱保温装置：保温罩和热卷箱 (4)剪切设备：滚筒式飞剪剪切设备：滚筒式飞剪 (5)冷却设备；低压层流冷却冷却设备；低压层流冷却 (6)卷曲设备；地下下卷取机卷曲设备；地

10、下下卷取机 2台台 (7)起重运输设备：双梁桥式起重机，车间内每起重运输设备：双梁桥式起重机，车间内每50米左右米左右有一台起重机有一台起重机 (8)辊道。辊道。3 典型产品和设备负荷计算典型产品和设备负荷计算消耗类别消耗类别 指标指标 消耗类别消耗类别 指标指标 煤气消耗煤气消耗 3.30GST 耐火材料消耗耐火材料消耗 1.68 KgT 电耗电耗 50.12度吨度吨 润滑油润滑油 0.62 KgT 水耗水耗 1.8m3T 蒸汽消耗蒸汽消耗 0.203GJT 轧辊消耗轧辊消耗 0.867KgT 氧气消耗氧气消耗 1.67 m3T 人员类别人员类别人数人数生产工人生产工人 134 辅助工人辅助

11、工人 56 技职勤杂人员技职勤杂人员 52 4 劳动组织与技术经济指标劳动组织与技术经济指标专题：航空航天用超高强度钢专题：航空航天用超高强度钢 室温条件下抗拉强度大于室温条件下抗拉强度大于1400 MPa、屈服强度大于、屈服强度大于1200 MPa的钢被称为超高强度钢，通常还要求具有良好的塑韧的钢被称为超高强度钢，通常还要求具有良好的塑韧性、优异的疲劳性能、断裂韧性和抗应力腐蚀性能。超高性、优异的疲劳性能、断裂韧性和抗应力腐蚀性能。超高强度钢是应用范围很广的一类重要钢种强度钢是应用范围很广的一类重要钢种 。 围绕现有钢种挖潜，在超纯、超细化、高均质、低偏析进围绕现有钢种挖潜，在超纯、超细化、

12、高均质、低偏析进行技术创新，突破四大关键技术：行技术创新，突破四大关键技术：1、超纯铁工业化大生、超纯铁工业化大生产冶金技术。产冶金技术。2、VIM+VAR低偏析、高均质化的熔炼技术。低偏析、高均质化的熔炼技术。3、钢锭均质化技术、大锻比锻造技术。、钢锭均质化技术、大锻比锻造技术。4、超细化控制锻、超细化控制锻造技术和热处理控制技术。这是超高强度钢研发和产品工造技术和热处理控制技术。这是超高强度钢研发和产品工业化的基础。业化的基础。 超高强度合金钢按其物理冶金学特点大体可以分为：低温超高强度合金钢按其物理冶金学特点大体可以分为：低温回火马氏体组织或下贝氏体组织强化的低合金超高强度钢；回火马氏体

13、组织或下贝氏体组织强化的低合金超高强度钢；高温回火析出合金碳化物、二次硬化组织的超高强度钢和高温回火析出合金碳化物、二次硬化组织的超高强度钢和从低碳马氏体基体析出金属间化合物进行强化的马氏体时从低碳马氏体基体析出金属间化合物进行强化的马氏体时效钢，及正在探索和研究的复合强化型（沉淀强化、二次效钢，及正在探索和研究的复合强化型（沉淀强化、二次硬化和时效强化复合强化）的超高强度钢。硬化和时效强化复合强化）的超高强度钢。 低合金超高强度钢低合金超高强度钢 低合金超高强度钢合金元素含量少（低合金超高强度钢合金元素含量少（5%），经济性好，），经济性好，强度高，屈强比低，但韧性相对较低。此类钢是通过淬火

14、强度高，屈强比低，但韧性相对较低。此类钢是通过淬火和低温回火处理获得较高的强度和韧性，钢的强度主要取和低温回火处理获得较高的强度和韧性，钢的强度主要取决于钢中马氏体的固溶碳浓度。含碳量增加，钢的强度升决于钢中马氏体的固溶碳浓度。含碳量增加，钢的强度升高；而塑性和韧性相应降低。高；而塑性和韧性相应降低。 AISI 4340 300M钢钢 D6AC 二次硬化超高强度钢二次硬化超高强度钢 二次硬化超高强度钢特点是在二次硬化超高强度钢特点是在 480550范围回火范围回火(或时或时效效)后，析出合金碳化物产生强化效应，强度和硬度明显后，析出合金碳化物产生强化效应，强度和硬度明显提高，具有硬化峰值，表现出二次硬化特征，同时韧性提提高，具有硬化峰值，表现出二次硬化特征，同时韧性提高高 HY180钢钢 AF1410超高强度合金钢超高强度合金钢 Aermet 100 马氏体时效钢马氏体时效钢 马氏体时效钢以无碳马氏体时效钢以无碳(或微碳或微碳)马氏体为基体的，时效时能马氏体为基体的，时效时能产生金属间化合物沉淀硬化的超高强度钢产生金属间化合物沉淀硬化的超高强度钢 18Ni(200)和和18Ni(250) T250、T300