年產(chǎn)150萬噸中厚板車間工藝設計.doc

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1、 .................大學 本科生畢業(yè)設計開題報告 　　　　　題目： 年產(chǎn)150萬噸中厚板車間工藝設計 　　　　　學 院： 冶金與能源學院 　　　　　專 業(yè)： 材料成型及控制工程 　　　　　班 級： 　　　　　姓 名： 　　　　　學 號： 　　　　

2、　指導教師： 　　　　　　 　　　　　　 　　　　　　　　　2015年 11 月 15 日 　　　　　　　　　 一． 選題背景 1.1題目來源 　　冶金行業(yè)經(jīng)過了近８年的高速發(fā)展，行業(yè)的鋼材產(chǎn)能已經(jīng)達到近６億噸／年。已有和在建的中厚板生產(chǎn)線近７０條，中厚板生產(chǎn)能力達到接近７０００萬噸／年。但是國際金融危機的影響和國內(nèi)經(jīng)濟周期的調(diào)整，鋼鐵產(chǎn)品市場成了典型的買方市場。冶金企業(yè)如何在這一輪經(jīng)濟調(diào)整中，實現(xiàn)技術(shù)和產(chǎn)品的轉(zhuǎn)型成了決定企業(yè)生存的關鍵。各中厚板生產(chǎn)廠紛紛根據(jù)自身的技術(shù)裝備特點、技術(shù)研發(fā)能力、市場客戶需求確定自己的產(chǎn)品戰(zhàn)

3、略定位。綜合實力強的企業(yè)，全力體現(xiàn)出產(chǎn)品的差異化戰(zhàn)略，堅持不懈地開發(fā)生產(chǎn)其他企業(yè)無法生產(chǎn)或難于生產(chǎn)的市場短線、高檔產(chǎn)品。高檔次產(chǎn)品開發(fā)離不開性能控制技術(shù)，性能控制的新技術(shù)不僅提高鋼板的性能，還可以帶來生產(chǎn)成本的降低。 1.2項目概述： 　　經(jīng)過對國內(nèi)外中厚板市場現(xiàn)狀的分析以及前景預測，綜合對當?shù)馗鞣N物料供應、能源等其它資源的分析，我們選擇區(qū)域與資源優(yōu)勢居一體的唐山曹妃甸地區(qū)作為建廠廠址，設計一座年產(chǎn)量150萬噸4300熱軋中厚板車間，并且能夠生產(chǎn)規(guī)格齊全、性能優(yōu)良，能滿足市場需求的產(chǎn)品。 1.3中厚板簡介 　　中厚鋼板：厚度大于4mm的鋼板屬于中厚鋼板。其中，厚度4.0-20.0mm的

4、鋼板稱為中厚板， 厚度20.0-60.0mm的稱為厚板，厚度超過60.0mm的為特厚板。 　　中厚板的用途： 　　中厚板主要用于建筑工程、機械制造、容器制造、造船、橋梁等行業(yè)，并且隨著國民經(jīng)濟建設其需求量非常之大，范圍也十分廣。 　?。?）造船鋼板：用于制造海洋及內(nèi)河船舶船體。要求強度高、塑性、韌性、冷彎性能、焊接性能、耐蝕性能都好。 　?。?）橋梁用鋼板用于大型鐵路橋梁。要求承受動載荷、沖擊、震動、耐蝕等。 　?。?）鍋爐鋼板：用于制造各種鍋爐及重要附件，由于鍋爐鋼板處于中溫（350℃以下）高壓狀態(tài)下工作，除承受較高壓力外，還受到?jīng)_擊，疲勞載荷及水和氣腐蝕，要求保證一定強度，還要

5、有良好的焊接及冷彎性能。 　?。?）壓力容器用鋼板：主要用于制造石油、化工氣體分離和氣體儲運的壓力容器或其它類似設備，一般工作壓力在常壓到320kg/cm2甚至到630kg/cm2，溫度在-20~450℃范圍內(nèi)工作，要求容器鋼板除具有一定強度和良好塑性和韌性外，還必須有較好冷彎和焊接性能。 　　（5）汽車大梁鋼，用于制造汽車大梁（縱梁、橫梁）用厚度為2.5-12.0mm的低合金熱軋鋼板。由汽車大梁形狀復雜，除要求較高強度和冷彎性能外，要求沖壓性能好。 1.4我國中厚板生產(chǎn)技術(shù)現(xiàn)狀 1.4.1中厚板軋鋼生產(chǎn)線的工藝裝備 中厚板軋鋼生產(chǎn)線的工藝裝備是在鋼坯質(zhì)量一定的前提下保證最終產(chǎn)品質(zhì)量

6、的重要環(huán)節(jié)。以往的軋鋼廠是以軋機為中心，其余的裝備往往是因陋就簡，尤其是在以普材為主的生產(chǎn)廠更是如此。中厚板的生產(chǎn)盡管在加熱和精整工序上考慮了一些如不產(chǎn)生劃傷和剪切質(zhì)量等因素，但是隨著產(chǎn)品質(zhì)量、品種規(guī)格、產(chǎn)品檔次和用途等市場因素的變化，各生產(chǎn)廠已開始逐步重視并對整個工藝線進行分析、升級和改造。由于歷史原因，我國目前大部分中厚板軋機生產(chǎn)線的總體裝備水平與國外先進水平存在一定的差距。主要體現(xiàn)在： 1)規(guī)模小，裝備水平低； 2)加熱爐大部分為推鋼式，加熱能力和質(zhì)量保證能力差； 3)后部精整能力不足，因陋就簡，如矯直機(幾乎沒有冷矯)，縱剪能力達到30 mm以上的不多，且剪切質(zhì)量差。在線無損探傷

7、線、熱處理和噴丸等工藝大部分工廠沒有配備； 4)核心技術(shù)不精、不專，主要體現(xiàn)在控溫、輥型設計、水冷和控制軋制等，尤其是獨特的、具有自主知識產(chǎn)權(quán)的工藝、產(chǎn)品不多。與國外先進企業(yè)比較，國內(nèi)中厚板軋鋼廠盡管在裝備上存在著一定的差距，但近幾年一些大鋼廠正在逐步引進、消化和改造一批中厚板生產(chǎn)設備和工藝，如首鋼和濟鋼的3 500 mm軋機、鞍鋼的4 300 mm軋機和寶鋼的5 000 mm軋機等陸續(xù)投產(chǎn)；首秦公司的4 300 mm軋機，天津、唐鋼和福建三明的3 500mm軋機等一大批即將投產(chǎn)的中厚板軋機，將逐漸參與中厚板的市場競爭，這對我國的中厚板生產(chǎn)企業(yè)提升整體裝備水平、提升產(chǎn)品檔次和質(zhì)量將會起到極大

8、的促進作用 1.4.2中厚板的生產(chǎn)技術(shù)是產(chǎn)品的核心 隨著國內(nèi)中厚板產(chǎn)能增加、工藝不斷升級改造和引進新的工藝裝備，產(chǎn)品檔次的提升和質(zhì)量的提高應源于工藝技術(shù)的開發(fā)和應用。鋼鐵產(chǎn)品的現(xiàn)代技術(shù)主要有4個方面，即鋼質(zhì)潔凈技術(shù)、微合金化技術(shù)、晶粒細化技術(shù)和尺寸、表面精準化技術(shù)。這4方面的技術(shù)集成最終體現(xiàn)在鋼材性能最佳和生產(chǎn)成本最低。鋼質(zhì)潔凈技術(shù)是冶煉專業(yè)的工作，但后3個方面的技術(shù)將與軋制工藝技術(shù)緊密相關。微合金化的設計與軋制工藝緊密配合，形成細晶強化。實踐證明：細晶強化改變了以往碳當量的強化機理；微合金元素V、N-V、Nb和Ti等合金元素的不同組合，在一定的軋制工藝條件下，以析出強化、固溶強化的方式提

9、高鋼材的綜合性能。 1.5中厚板軋機生產(chǎn)工藝的發(fā)展趨勢 1.5.1中厚板軋機生產(chǎn)工藝方案 　　一種是傳統(tǒng)的常規(guī)中厚板生產(chǎn)線，如三輥式勞特軋機、單機架四輥軋機、雙機架兩輥粗軋+四輥精軋、雙機架四輥粗軋+四輥精軋機組。另外一種是20世紀80年代逐步發(fā)展起來的，即可單張鋼板軋制，又可采用卷軋方式生產(chǎn)中厚板。 　　寬爐卷軋機產(chǎn)品定位于中低檔，適合單一品種、大批量、高效率，單機架寬爐卷軋機年生產(chǎn)規(guī)模110萬噸，投資較高。韶鋼一期新建單機架 3500mm 軋機，生產(chǎn)規(guī)模80萬噸，預留二期上熱卷箱及卷取機的位置，總投資14億元（外匯4200萬美元）；安陽鋼廠新建中厚板爐卷車間，生產(chǎn)能力110萬噸，總

10、投資約18億元。常規(guī)中厚板軋機產(chǎn)品定位于中高檔，具有投資省、見效快、備品備件國產(chǎn)化率高等優(yōu)點，如北臺、濟鋼雙機架3500 mm中厚板軋機，年生產(chǎn)能力140萬噸（生產(chǎn)普碳鋼時），投資約12～14億元。 1.5.2中厚板車間現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 （1）主軋機的型式 　　從機架的結(jié)構(gòu)來看有二輥可逆式、三輥勞特式、四輥可逆式、萬能式和復合式之分，而現(xiàn)代建設的軋機大部分是四輥可逆式和萬能式，而二輥可逆式和三輥勞特式在現(xiàn)代軋機建設中已不多見。新建設中厚板軋機寬度尺寸在三米以上；四輥軋機的結(jié)構(gòu)趨于穩(wěn)定和成熟，為了增加軋機強度和剛度，增大機架牌坊立柱斷面尺寸和重量、支撐輥直徑，以承受更大的軋制力。一般單位軋

11、制力都在20MN/mm以上，單位功率在2KW/mm以上，剛度在20MN/mm以上。軋機尺寸在3500mm以上，軋制速度達5~7.8m/s，牌坊主柱截面在9000cm2以上，每片單重達300t噸以上，并采用快速換輥裝置。換一次工作軋輥只8-15min，換支撐輥只1h之內(nèi)。主傳動采用交流電動機，帶有HAGC、彎工作軋輥PC或CVC板形控制裝置及近接γ射線測厚儀。 （2）加熱爐 　　步進式加熱爐被公認為當代最先進的爐型。老生產(chǎn)線中只有鞍鋼厚板、武鋼軋板、濟鋼中厚板、邯鋼中板采用， 而新建在建的生產(chǎn)線中有13條選用此爐型， 比起我國原先普遍使用的推鋼式加熱爐在提高板坯質(zhì)量、減少氧化、燒損

12、等方面大大前進了一步。從與軋制產(chǎn)能匹配角度和軋制品種考慮， 寶鋼的5.0m 軋機設置了2 座，首鋼4.3m 軋機設置了3 座。 　?。?）快冷裝置 　　在生產(chǎn)高等級、高技術(shù)含量、高附加值產(chǎn)品時， 一般都采用控制軋制技術(shù)工藝。此技術(shù)的應用必須有良好的冷卻系統(tǒng)相配合， 新建和在建的生產(chǎn)線大多都裝備了先進的快冷系統(tǒng)。裝置一般都采用DQ+U 形管層流的冷卻型式， 一些老生產(chǎn)線近幾年也對冷卻系統(tǒng)進行了改造， 目前酒鋼中板采用ADCO 氣霧冷卻， 鞍鋼厚板、新余中板、舞陽厚板、武鋼軋板等采用U 形管層流冷卻， 首鋼中板、南鋼中板采用直流式層流冷卻， 都屬于比較先進實用的裝備。 　?。?）熱矯直機

13、　　2005 年以前大都采用輥式矯直機， 此型式由于受輥徑和輥距的配合限制， 所以矯直板厚有一定范圍， 一般最厚與最薄之比為4， 新生產(chǎn)線中大都采用有張力機能的新型矯直機。其矯直最厚與最薄之比可以達到25， 而且矯直力也可以增加一倍。也有些老生產(chǎn)線對原有的矯直機進行了改造， 如濟鋼中厚板采用了從法國進口的11 輥四重式矯直機， 效果較好，矯直精度達1.5mm/m。 　　（5）冷床 　　由于以前大多數(shù)生產(chǎn)線采用拉鋼冷床， 非但容易劃傷鋼板， 也容易造成鋼板冷卻不均勻。新建生產(chǎn)線的冷床大都采用步進格板式或盤輥式， 有足夠的面積放置鋼板， 不需要在冷床前進行熱剪分段， 對提高成材率有利。也有一些

14、老生產(chǎn)線對冷床進行了改進， 如柳鋼采用步進式冷床， 浦鋼和濟鋼采用了盤輥式， 效果都不錯[2]。 1.5.3國內(nèi)外中厚板新產(chǎn)品新工藝新技術(shù)的開發(fā) 　　近幾年我國的中厚板品種開發(fā)主要圍繞一些專用鋼板的鋼質(zhì)純凈化、低碳高強化、耐高溫、耐高壓、耐斷裂、耐腐蝕等方面展開， 并取得了長足的進步: 　　( 1) 新產(chǎn)品開發(fā) 　　有15 家企業(yè)能生 產(chǎn)X65 級別的管線鋼， 8 家能生產(chǎn)X70 級， 寶鋼、鞍鋼、舞鋼、武鋼、濟鋼等具備了生產(chǎn)X80 級的能力， 其中寶鋼、鞍鋼、武鋼已能大批量生產(chǎn)， 并于2005 年完成了X100 級的試驗室工作。寶鋼、舞鋼、武鋼、鞍鋼、馬鋼等能生產(chǎn)高級別的海洋石油平臺

15、用鋼。以及CORTEN 耐候橋梁板、BHW35 高壓鍋爐板、P20 塑料用模具板、N19 低溫板、AH32-EH36 級和F 級船板、HT80 高強板，百萬千瓦火電及核電用特厚鋼板、25萬千伏安以上變壓器用高磁感低鐵損取向硅鋼等高附加值產(chǎn)品已經(jīng)相繼開發(fā)。 　　（2）新技術(shù)的應用 　　　 1）熱送熱裝技術(shù) 　　為了節(jié)能和提高爐子加熱能力，新建廠都很注意煉鋼連鑄和軋鋼加熱之間板坯運輸、保溫及調(diào)度等關系，做到生產(chǎn)管理一貫制，做到熱裝熱送率達40%-70%以上，熱裝溫度達450-680以上，噸鋼燃耗降至0.8GJ以下，并在板坯倉庫內(nèi)設置保溫坑或罩，盡可能提高板坯裝爐溫度。目前，日本已實現(xiàn)了直接軋

16、制，使燃料達到零耗。 　　2）控軋控冷技術(shù) 　　將控軋與快冷有效地相結(jié)合在一起是中厚板生產(chǎn)技術(shù)的一大進步，這種工藝可顯著地改善鋼板性能，降低生產(chǎn)成本與節(jié)約貴重合金元素。而中厚板軋機最適合于控軋控冷工藝，許多鋼板都可用此工藝生產(chǎn)，某些方面其性能超過熱處理鋼板，有的廠已實現(xiàn)控軋率達60%以上。條件好的廠以TMCP為主，而一般廠均以CR生產(chǎn)。目前等軋方式都采用在軋機前后延伸輥道上多塊鋼板軋制來實現(xiàn)。 　　日本TMCP有快冷裝置的稱之為水冷型，而不用快冷的稱之為非水型。各公司都有自己專利，如新日鐵為NIC，日本鋼管為NCT，川崎為SCR和KTR，住友金屬為SHT和SSC，神戶為KONTROLL。

17、 　　3)板形控制技術(shù) 　　這是一項鋼板三維立體形狀的控制技術(shù)，目標是生產(chǎn)出尺寸偏差非常小、切頭尾和切邊極少、矩形、近似矩形及齊邊（不切邊或銑邊）、性能均一的平直鋼板。此技術(shù)可擴大產(chǎn)品，生產(chǎn)出各種異形板。因此，該控制已成為中厚板生產(chǎn)技術(shù)中一項不可或缺的新穎工藝。 　　控制板形一般由縱向（長度）、橫向（寬度）及平面三部分所構(gòu)成，三者互相配合與影響，統(tǒng)一運籌而軋制出最佳板形和最經(jīng)濟的鋼板。這項技術(shù)除加大機架牌坊立柱截面和支撐輥直徑來提高軋機本身剛度以外，為了減少生產(chǎn)中軋輥撓度和鋼板凸度，采取了一些補償與修正措施。如彎工作軋輥或彎支撐輥（塔蘭托等廠）、階梯輥（大部分廠都用）、可變凸度輥（原和歌

18、山廠用VC輥）、高精度輥型軋機（如福山廠HC軋機）、交叉軋輥軋機（如君津廠和浦項廠PC軋機）及連續(xù)可變凸度軋機（如奧克塞洛森德廠CVC軋機）等。 1.5.3 國內(nèi)外中厚板產(chǎn)能分析以及市場前景預測 　　據(jù)統(tǒng)計資料顯示，2008年我國中厚板生產(chǎn)線大約有52條，產(chǎn)能達5410萬噸。北方的鞍鋼、安鋼、舞陽、太不銹等，南方的寶鋼、武鋼、重鋼等均有一定的知名度，并且都做出了自己的特色產(chǎn)品。比如，寶鋼的汽車用版、武鋼的冷軋硅鋼片、太鋼的不銹鋼板、重鋼的鍋爐及壓力容器板船板、安鋼的低合金板材基本上占據(jù)了國內(nèi)市場。而首鋼京唐應將其定位在建設高附加值、高強度的中厚板精品基地。 　　2007年我國的板管比達5

19、0.43%，中厚板國內(nèi)市場占有率達97.3%，較前幾年有明顯的提高。日本、韓國及歐美國家的板管比達到60%以上，而我國的板管比例同鋼鐵發(fā)達國家相比仍有一定的差距，仍需要進一步提升。 　?。?）新農(nóng)村建設 　　我國要在本世紀中葉建成現(xiàn)代化國家，肯定會實現(xiàn)農(nóng)村與農(nóng)業(yè)的現(xiàn)代化。所以在今后的40年左右時間內(nèi)，新農(nóng)村建設對中厚板的需求必會呈現(xiàn)遞增趨勢。相信這個需求足以能夠支撐我國整個中厚板產(chǎn)業(yè)。 　?。?）船板行業(yè) 在全球造船業(yè)中，韓國、日本和中國是最大的三家造船國，目前定單總量超過5 000 萬t 。特別是船用中厚板，韓國和中國的造船業(yè)需用量供不應求，將拉動船板需求空間。我國的造船業(yè)

20、去年為世界第三，年造船能力350 萬t 左右，年需要鋼板100 萬t ，并還以年3%～5 %的速度增長。造船業(yè)的技術(shù)發(fā)展方向是輕量化，對此需要鋼鐵生產(chǎn)企業(yè)提供更多高強度、高精度、良好低溫沖擊韌性和焊接性的船板。同時，由于船運市場不斷升溫，船舶租賃經(jīng)營市場旺盛，船舶修理量上升，亦加大了船用中厚板用量。所以，世界及中國造船業(yè)的發(fā)展對船用中厚板有長期需求。我國LPG船今明新增47艘。華北地區(qū)最大天津臨海造修船基地正在建設，而今年訂單就超過78萬噸；浙江造船的訂單已經(jīng)排到2012年，其中海洋工程船全球第一，約占全球35% ，其中光舟山造船訂單2500萬噸。受中國造船能力限制，近期中國海運集團被迫將8條

21、13300標準箱集裝箱船訂單交給韓國三星重工，該筆訂單金額高達106億港元，這也表明韓國在世界造船市場仍居領先優(yōu)勢。而隨著韓國造船業(yè)的繼續(xù)擴張，韓國市場中厚板供應已是極度匱乏，不得不大量從中國和日本進口厚板。根據(jù)韓國造船協(xié)會的統(tǒng)計和預測，06年韓國船用厚板缺口為260萬噸，07年大約在350萬噸，而08年缺口將達到440萬噸。06年韓國從中國和日本分別進口厚板168萬噸和177萬噸，而隨著日本厚板緊張，出口量下降，韓國被迫到中國尋求增加資源，07年前9個月，國內(nèi)對韓國已經(jīng)出口厚板165萬噸，一舉超過日本的131萬噸，成為韓國厚板最大供應國。由于08年韓國船用厚板的缺口更大，而韓國和日本鋼鐵業(yè)界

22、也不愿過多擴大產(chǎn)能，因此，可以預見，韓國將對中國的中厚板需求產(chǎn)生更大的依賴。 　?。?）建筑鋼結(jié)構(gòu)行業(yè) 　　我國鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)開始崛起，專用板材，特別是中厚板需求旺盛。由于其具有結(jié)構(gòu)合理、強度高、重量輕、抗震性能好、施工簡便快捷、材料消耗少、節(jié)省土地資源、提高環(huán)保及外形美觀等一系列優(yōu)點，在國外應用廣泛。如日本鋼結(jié)構(gòu)建筑占建筑總面積的50 %左右，韓國約占20 %。目前國外發(fā)達工業(yè)國家鋼結(jié)構(gòu)面積占總建筑面積40 %以上，鋼結(jié)構(gòu)用鋼量占鋼產(chǎn)量的25 %～40 %左右。隨著消費結(jié)構(gòu)升級和城鎮(zhèn)化以及環(huán)保要求的提高，我國長期以來的混凝土結(jié)構(gòu)、砌鉗結(jié)構(gòu)開始向鋼結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型，目前已開發(fā)出用于房屋建筑、塔桅

23、、容器、管結(jié)構(gòu)及管道、海洋工程、橋梁、市政建設、機械設備、家居用品、種植業(yè)設施的十大鋼結(jié)構(gòu)，其生產(chǎn)規(guī)模、技術(shù)設備接近國際先進水平。 　　1）大型展覽館 　　西安計劃城市中心北移，形成于咸陽的一體化連接，在建設過程中將建設5-6座大型展覽館，全部采用鋼結(jié)構(gòu)建筑。其中，成都、銀川、西寧、蘭州、呼和浩特、包頭等城市大型展覽館正在規(guī)劃立項，相信在不久的將來，中西部地區(qū)城市的展覽館項目將會更加普及。與此同時，對中厚板的需求必會呈現(xiàn)上升趨勢。 　　2）大型體育館 　　隨著08年奧運會在北京的成功舉辦，體育館的建設在我國東部沿海城市形成熱潮，因為人們已經(jīng)明顯的意識到體育事業(yè)對經(jīng)濟的刺激效應。鳥巢便是

24、體育場館鋼結(jié)構(gòu)建筑的典范，我們堅信在相當長的一段時期內(nèi)，我國大中型城市的體育場館建設將會如火如荼。 　　3）大型娛樂中心 　　國家大劇院、梅蘭芳歌劇院和上海大劇院是鋼結(jié)構(gòu)的代表作，在一些發(fā)達大城市大型娛樂中心已經(jīng)相繼問世。隨著我國經(jīng)濟的高速發(fā)展，人們物質(zhì)生活的不斷提高，對精神生活的需求會更加迫切。而在中西部地區(qū)大型娛樂中心也正在立項，規(guī)劃建設。 　　4）大型批發(fā)市場及商貿(mào)中心 　　當經(jīng)濟的發(fā)展同人口數(shù)量成一定規(guī)模的時候，一些日常生活所需的配套設施也會相繼建成。而大型批發(fā)市場于商貿(mào)中心的建設也在情理之中。 　　（4）電力和橋梁建設 　　發(fā)電設備目前處于國家建設超常規(guī)發(fā)展特殊時期，

25、2005 年新增發(fā)電設備裝機容量將達到5 000 萬kW ，拉動電站用鋼需求。該類產(chǎn)品主要以高技術(shù)含量、高附加值、高強度的專用中厚板為主，未來需求量增長較快。比如正在建設的田灣核電站二期、嶺澳核電站二期，同時計劃開工建設的山東海陽核電項目、廣東陽江核電項目、浙江三門核電項目、遼寧紅沿河核電項目、江西彭澤縣核電項目、重慶市涪陵核電項目等都需要大量高強度中厚板。同時，我國是一個多江河湖海的國家，交通運輸業(yè)的發(fā)展亦帶動橋梁建設，如未來僅在長江上就準備建設十幾座大橋，對高質(zhì)量的橋梁鋼需求很大，該類鋼主要是高附加值的專用中厚鋼板。比如安徽省望東長江公路大橋項目、內(nèi)蒙古自治區(qū)額布都格口岸哈拉哈河界河公路橋

26、項目等已經(jīng)通過可行性研究，正在籌備建設。 　　（5）工程機械制造行業(yè) 　　工程機械行業(yè)是專用中厚板需求的主要行業(yè)之一。盡管宏觀控制使工程機械行業(yè)短期受到影響，但國家城鎮(zhèn)化是長期目標，工程機械行業(yè)，如挖掘機和裝載機增長趨勢不會改變，對專用中厚板保持長期需求；同時，由于工程機械行業(yè)機電一體化的發(fā)展方向，用鋼量將進一步增加。未來我國電力和礦業(yè)的發(fā)展對礦山機械用量將不斷增加，如采煤機、液壓支柱以及采煤運輸機等使用數(shù)量將會有較大增加，對中厚板中高附加值鋼板需求較大。 　?。?）油氣運輸行業(yè) 隨著我國天然氣資源的開發(fā)和石油需求的大幅增長，今后十幾年將是我國油氣輸送業(yè)蓬勃發(fā)展的時期，這就需要使用

27、大量高性能的專用中厚板來制造管道和儲油罐等油氣輸送用品。西氣東輸二期、三期工程，哈薩克斯坦、俄羅斯、伊朗等國通往中國的石油輸送管線等大型工程項目都需要大量高性能的中厚板。 　?。?）汽車行業(yè) 　　汽車行業(yè)未來的發(fā)展對專用中厚板的需求也會增長。汽車板屬于高附加值產(chǎn)品，特別對于載貨汽車，橫梁、豎梁、車橋、以及車輪等結(jié)構(gòu)件廣泛使用中厚板。 　?。?）大飛機項目 　　2008年國家投資2000億作為資金支持啟動了大飛機項目，同時在上海和西安成立了相應的集團公司作為保障，這就必然需求特種性能的中厚板作為發(fā)展大飛機項目的基礎材料保障[3]. 　綜上，中厚板生產(chǎn)還有很大的提升空間，生產(chǎn)技術(shù)有待深化

28、，其應用前景也非常廣泛。 二、設計方案 2.1主要研究內(nèi)容 　　1）中厚板的生產(chǎn)現(xiàn)狀，前景，建廠的目的和意義，產(chǎn)品的范圍和產(chǎn)品規(guī)格。 　　2）廠址的選擇、車間平面的布置，產(chǎn)品大綱的制定 　　3）典型產(chǎn)品道次選擇（產(chǎn)品規(guī)格厚度為24mm），軋機布置選擇比較，粗軋機、精軋機形式對比。 　　4）壓下分配，軋制規(guī)程計算，溫降計算，軋制力計算。 　　5）電機校核，軋輥強度校核，年產(chǎn)量計算 　　6）輔助設備校核：加熱爐形式選擇，卷取機校核。 　　7）金屬平衡、燃料消耗計算。 2.2. 方法手段 　　設計年產(chǎn)150萬噸的4300中厚板車間。通過設計方案比較，選擇連鑄機、軋鋼機以及各種輔

29、助設備的形式，確定布置方式；根據(jù)典型產(chǎn)品規(guī)格（厚度為24mm）進行壓下規(guī)程設計和計算（力能參數(shù)計算、軋輥強度驗算和電機能力校核）；并對選取的新工藝和技術(shù)進行簡要說明。 2.3．主要的工序概述 2.3.1生產(chǎn)工藝流程圖 步進式加熱爐 →高壓水除磷→粗軋機→精軋機→加速冷卻裝置→熱矯直機→冷床→檢查修磨架→切頭剪→雙邊剪→超聲波探傷→冷矯直機→壓力矯直機→熱處理線→涂漆線→成品庫 2.3.2生產(chǎn)工藝流程簡介： 　　合格的定尺或倍尺冷坯連鑄車間運送到軋鋼車間的板坯庫。 　　坯料在加熱爐內(nèi)加熱到1100~1250℃，出于縮短軋制過程中的待溫時間和細化奧氏體晶粒的雙重要求，一

30、般需采用低溫加熱溫度，即1050℃左右。加熱溫度和加熱時間的控制應保證微合金化成分在奧氏體中的部分固溶和奧氏體晶粒的均勻化。 　　加熱合格的板坯由出爐輥道送至高壓水除鱗箱。在通過除鱗箱時，由壓力約21MPa的高壓水噴除板坯上、下表面的氧化鐵皮，然后經(jīng)軋機前輸入輥道輸送至粗軋機進行粗扎軋制。 　　在粗軋機前后設有回轉(zhuǎn)輥道和推床；在精軋機前設置有回轉(zhuǎn)輥道，前后設置有推床。 　　 一般情況下，普通軋制、控制軋制過程都包含成形軋制、展寬軋制和延長軋制三個基本階段。. 　　對于特殊情況下，還可采用完全橫軋、完全縱軋、角軋-縱軋法等一系列的軋制方法，通過控制軋制的過程得到所需的產(chǎn)品。 　　在精軋

31、機與熱矯直機之間設有一套鋼板加速冷卻系統(tǒng)。鋼板在成品軋制的最后一個道次拋鋼后，由輥道運送，按照給定的速度直接進入ACC裝置。鋼板通過ACC裝置時，上、下兩面同時噴水進行加速冷卻，使鋼板的溫度由約700~800℃(即奧氏體區(qū)或雙相區(qū))快速下降至約400~650℃。在上、下兩面噴冷的同時，還由側(cè)面以約1.0MPa的中壓水噴吹清除鋼板表面的汽化層，保證冷卻效果。 　　鋼板一般在600~850℃進行熱矯，較薄的鋼板溫度可能降低至500~550℃，較厚的鋼板可接近800~900℃。 　　矯直速度是根據(jù)鋼板的矯直溫度、厚度及強度性能等因素確定的，速度范圍為0~2.5m/s。 　　熱矯后的鋼板一般在6

32、00~900℃左右進入冷床。鋼板在冷床上，在無相對摩擦、不受劃傷的情況下通過，溫度下降至100~150℃左右時離開冷床。 　　然后再經(jīng)過檢查修磨臺架人工對鋼板上下表面、邊部、平直度和標記質(zhì)量等進行目視檢查。 　　冷卻后的鋼板由輥道輸送，進入剪切線。小于50mm厚的鋼板首先經(jīng)過切頭剪，切除頭尾 "舌形"和"魚尾"部分，并視板長和板形情況進行分段處理，為后續(xù)的邊部剪切做好準備。雙邊剪中的移動剪根據(jù)設定的成品寬度預先調(diào)定位置，左右剪機根據(jù)板厚調(diào)整剪刃間隙，剪切鋼板的兩邊。 　　經(jīng)過剪切后的鋼板再經(jīng)過超聲波探傷儀進行探傷，合格的產(chǎn)品進入下一道工序，不合格的產(chǎn)品依據(jù)缺陷的程度做進一步的后續(xù)處理。

33、 　　探傷合格的鋼板在輸送過程中通過表面檢查站時，在良好的照明條件下，人工對上下表面、邊部、平直度和標記質(zhì)量等進行目視檢查，如發(fā)現(xiàn)質(zhì)量不合的鋼板，送至剪后橫移修磨臺架，根據(jù)缺陷類別，決定對鋼板進行修磨、矯直或其它處理。 　　需要熱處理的鋼板再進行調(diào)質(zhì)工藝后，再進入涂漆工序，采用油漆標記和鋼印標記，標記內(nèi)容可包括公司標志、鋼號(鋼種及鋼級)、鋼板號、熔煉號、尺寸及重量等，對經(jīng)行業(yè)協(xié)會認可生產(chǎn)的專用鋼板，如管線板、船板、鍋爐板、海洋平臺板等，必要時標印出會員標記。 　　涂漆完畢后由過跨小車將其運至成品庫。 三、進度安排 　　我的設計計劃進程是： 　　9月30日~11月15日 開題論述，尋

34、找英文專業(yè)資料，翻譯； 　　11月15日~13月30日 所建廠產(chǎn)品范圍，應用領域，產(chǎn)品特性，建廠經(jīng)濟依據(jù)；典型產(chǎn)品延伸計算，道次選擇，軋機布置選擇比較；壓下量分配，軋制規(guī)程計算，溫降計算，軋制力計算； 　　1月1日~1月30日 軋制圖表，年產(chǎn)量計算；軋制力計算；軋輥強度校核，電機校核；輔助設備校核；加熱爐形式選擇，卷取機校核等； 　　2月1日~3月1日 金屬平衡，消耗計算。撰寫論文、段落清楚、內(nèi)容合理，表達規(guī)范； 　　4月 修改論文，準備答辯。 四、參考文獻 [1]王延溥，齊克敏，金屬塑性加工學-軋制理論與工藝，冶金工業(yè)出版社，2001.8 [2]王國棟，中國中厚板軋制技術(shù)與裝備，冶金工業(yè)出版社，2009.10 [3]崔風平，中厚板生產(chǎn)與質(zhì)量控制，冶金工業(yè)出版社，2008.10 [4]張景進，中厚板生產(chǎn)，冶金工業(yè)出版社，2005.3 [5]王生朝，中厚板生產(chǎn)實用技術(shù)，冶金工業(yè)出版社，2009.6 1