1、内蒙古科技大学本科生毕业设计说明书I毕业设计说明书240 万吨 CSP 热轧薄板厂设计摘要本设计以生产产品规格为 12mm1550mmX65 管线钢为例，设计一个年产量为240 万吨的 CSP 热轧薄板厂。设计内容主要包括兴建该厂的可行性分析、产品大纲的编制、产品平衡计算、主辅设备选择、以及生产工艺流程设计、轧制规程的计算、辊形设计和轧辊强度的校核、电机功率的校核、车间生产能力的计算、轧机工作图标的确定以及车间平面布置等内容。参考其他已建厂的参数经验，指定产品大纲、确定压下规程，选择主要轧制设备，进行计算。内蒙古科技大学本科生毕业设计说明书II关键词：CSP 连铸连轧 轧制工艺 强度校核Des
2、ign of CSP Hot rolling Sheet Plant 240 ton Annual OutputAbstractThe design specifications for production of product is 12mm1550mm X65 steel as an example. Design a production capacity of 2.4 million tons production of CSP. Design features include the construction of the plant feasibility analysis, t
3、he preparation of the outline of the products, metal balance calculation,rolling determining the csale, products blance calculation,the mainequipments choice, the choice of auxiliary equipments. Economical and technical indicators of development an production process design, system temperaure, the s
4、peed of the system,cone unit rate calculation the calculation of rollling a point of order, roll strength checking, checking the electrical power, workshop production,the mill work chart to determine yhe plant layout an so on.Reterence other plant parameters of experience,the design products outline
5、,selcet apoint of other to determine major reduction rolling equpments,calculation.内蒙古科技大学本科生毕业设计说明书IIIKeywords: CSP Continuous casting and rolling Rolling progirss Strength check内蒙古科技大学本科生毕业设计说明书I目 录摘要 IABSTRACTII第一章 建设一个 CSP 车间的可行性和必要性分析 11.1 CSP 生产线历史简介 11.2 国内外 CSP 生产线概况 11.2.1 国内 CSP 生产线发展概况概况
6、11.2.2 世界其他各国的薄板坯连铸连轧生产线近况 31.3 在包头建设 CSP 钢厂的必要性和可行性研究 4第二章 产品方案编制 62.1 产品大纲的编制 62.1.1 产品大纲的制定原则 62.1.2 产品大纲 62.2 金属平衡表的编制 72.2.1 编制依据及内容 72.2.2 金属平衡表的编制 8第三章 CSP 生产工艺过程的制定 93.1 制定工艺过程的依据 93.2CSP 生产工艺流程图 103.3 CSP 生产工艺流程及主要设备简介 103.4 CSP 生产工艺流程特点 11第四章 主要设备的选择 134.1 机架数目的确定 134.2 轧机技术性能参数 134.3 轧辊尺寸
7、的确定 14第五章 压下规程的确定 16内蒙古科技大学本科生毕业设计说明书II5.1 压下规程的制定依据 165.1.1 轧制制度确定的原则及要求 165.1.2 变形制度的确定 165.2 速度制度的确定 175.3 温度制度的确定 175.4 各道次压下量的分配 185.5 各机架轧制速度的确定 185.5.1 各机架轧制速度的计算 185.5.2 各架轧机速度范围的确定 195.6 各机架轧制温度的计算 205.7 轧机咬入能力校核 225.8 轧制压力的计算 245.8.1 各道次的平均变形速度的计算 245.8.2 求各道次的变形抗力 255.8.3 平均单位压力的计算 275.8.
8、4 轧制压力的计算 275.9 轧机的轧辊辊型设计 285.9.1 影响辊缝形状的因素 285.9.2 辊形的设计 315.10 电动机传动轧辊所需力矩的确定 345.10.1 传动力矩的组成 345.10.2 轧制力矩的确定 355.10.3 附加摩擦力矩的确定 375.10.4 空转力矩的确定 405.10.5 电机轴上总的传动力矩 405.11 轧制规程表的确定 42第六章 轧制过程中主要参数的校核 436.1 电机能力的校核 436.1.1 等效力矩的确定 43内蒙古科技大学本科生毕业设计说明书III6.1.2 电动机功率的确定 446.2 轧机的强度校核 456.2.1 板带轧辊的强
9、度特点 456.2.2 轧辊的强度校核 48第七章 车间生产能力的确定 607.1 轧机小时产量的确定 607.1.1 轧机小时产量计算 607.1.2 轧钢机平均小时产量 607.2 轧钢车间年产量计算 617.3 轧钢机的工作图表 627.3.1 轧钢机的工作图表的意义 627.3.2 连续式轧机轧制图表的特征 62第八章 辅助设备选择 648.1 加热设备的选择 658.2 剪切设备（事故剪）的选择 668.3 高压水除鳞箱的选择 678.4 活套支撑器的选择 678.4.1 热连轧带钢轧机精轧机组的生产特点 678.4.2 活套支撑器的作用 688.4.3 活套支撑器的类型 688.4
10、.4 活套支撑器的工作特征 698.4.5 所选活套支撑器的参数 698.5 冷却设备的选择 698.6 卷取设备的选择 708.6.1 带钢生产工艺对卷取的要求 718.6.2 带钢卷取机的结构特点 718.6.3 带钢卷取机区的主要技术参数 72第九章 厂房平面布置 75内蒙古科技大学本科生毕业设计说明书IV9.1 平面布置的原则 759.2 金属流程线的确定 759.3 设备间距的确定 769.4 仓库面积的确定 779.5 其它设施面积的确定 789.5.1 操作台位置选择 789.5.2 主电室 789.5.3 运输通道的确定 789.6 轧辊堆放场地的确定 79参 考 文 献 80
11、致 谢 81内蒙古科技大学本科生毕业设计说明书1第一章 建设一个 CSP 车间的可行性和必要性分析1.1 CSP 生产线历史简介自 1989 年世界上第一台工业化的薄板坯连铸连轧生产线投产以来，过去的 11 年中已有 36 条生产线相继运作， 2000 年可形成年产 4825 万 t 的生产能力。薄板坯连铸连轧工艺技术装置日趋完善，市场竞争更具实力，原因在于它的工艺优势：投资低、能耗低、生产成本低、维护费用低、成材率高。两流薄板坯连铸机与一套热连轧机相配可产 160250 万 t/a 热轧带卷，可以分别与电炉或高炉转炉流程相联接。薄板坯连铸连轧技术越来越显示出它的生命力。1.2 国内外 CSP
12、 生产线概况1.2.1 国内 CSP 生产线发展概况概况2001 年以来投产的生产线的达产速度快于国外同类生产线邯钢薄板坯连铸连轧生产线 1999 年 12 月投产，2000 年达到设计生产能力，是所有已投产的 CSP 生产线中达产最快的。包钢的薄板坯连铸连轧生产线是我国第一套双流 CSP 生产线，2002 年 8 月投产，2003 年超过了设计生产量，比邯钢更快，是国际上达产速度最快的。2003 年已投产的 5 条线为所在企业创造了可观效益已投产 5 条生产线 2003 年的生产指标见表 1-1【1】 。表 1-1 2003 年我国薄板坯连铸连轧生产指标厂名连铸机流数和铸坯规格/mm2003
13、 年轧材产量/万 t钢水成材率/ %钢材合格率/ %珠钢 1 流，(10001350)50 112.50 98.2 99邯钢 1 流，(9001680)70 153.26 97.56 98.43包钢2 流，(12501500)67(12501500)50251.81 98.85 99.13鞍钢1 流，(960 1520) (100130)220.85 95.82 99.81唐钢1 流，55.76 87.22 99.47内蒙古科技大学本科生毕业设计说明书2(9501680)(7085)已投产的 5 条生产线技术操作指标的差别很大。表 2 技术操作指标中有一些不具备可比性，但相当一部分是可比的，如
14、:作业率、连浇炉数、燃料消耗等。另一方面，与设计技术操作指标对比，还有一些指标未达到。差距就意味着潜力。表 1-2 2003 年我国薄板坯连铸连轧生产线技术操作指标厂名拉坯速度/(mmin-1)铸机作业率/%平均连浇炉数平均连浇时间漏钢次数漏钢率/%加热炉燃耗/(kgt-1)轧机作业率/%珠钢邯钢包钢鞍钢唐钢4.55.83.84.852.12.43.798368.681.486.733.567.738.4515.415.95.92550336.6569.4_337.2_655211300.30.480.4110.0660.772026.8_38.7767.86574.7780.684.332.
15、5发挥薄板坯连铸连轧技术潜力的关键之一在于发挥连浇的优势。抓连浇炉数的增加就必须解决铸机漏钢和提高整个作业线作业率的问题，从而提高生产线的效率。连铸连轧工艺的独特优势薄板坯连铸连轧工艺是由薄板坯连铸机与常规宽热带连轧机的精轧机组集成而来的。连轧机组的能力与常规热带连轧机相当，而薄板坯铸机能力低于连轧机组。常规热连轧机生产薄规格产品的不利点是单位时间内产量大幅度下降，而这正是薄板坯连铸连轧生产线的固有特性。生产薄规格热轧板是薄板坯连铸连轧技术的独特优势。近几年我国进口热轧板中大都属于薄规格产品，特别是厚度2mm 的薄板。发挥薄板坯连铸连轧技术的独特优势将大大促进我国钢铁产品结构的调整。对新工艺决
16、不能满足于掌握操作技术、达到并超过设计能力，还必须做到自主设计，制造、并有所改进与提高。我们应努力使我国的薄板坯连铸连轧生产线成为效率最高且最经济的生产线。我国薄板坯连铸连轧技术还有很大发展空间预计到 2010 年后，我国板材年产量将内蒙古科技大学本科生毕业设计说明书3达 1.11.3 亿 t。其中需要中厚板轧机生产的中厚板约在 2 000 万 t/a 水平。需要由热连轧机生产的板材，约在 0.91.1 亿 t 之间。到 2003 年底，我国热连轧机生产能力为 4 708 万 t/a(其中常规热连轧机为 3 126 万 t/a，薄板坯连铸连轧 1 442 万 t/a，炉卷 140 万t/a)。
17、在建热连轧机生产能力 3850 万 t/a(其中常规热连轧机 2 450 万 t/a，薄板坯连铸连轧 1 400 万 t/a)，尚有 10003000 万 t/a 的规模扩大空间。从发展观点看，今后常规热连轧机与薄板坯连铸连轧生产能力之比应在 11 或 64 之间。则我国这一规模发展空间将主要由薄板坯连铸连轧技术来填补。其技术发展空间如前所述，薄板坯连铸连轧技术是新开发的薄板坯连铸技术与常规热连轧机组的集成。集成技术属于生产要素的一种新的组合，新的组合就会产生新的生产力，从而产出新的贡献，同时提供今后潜力开发的空间。薄板坯连铸连轧技术提供的发展空间有：(1)利用轧机能力余量大的潜力，开发薄规格
18、热轧板生产技术，替代部分冷轧产品；(2)利用薄板坯温度均匀的潜力，开发生产平直度高的产品；(3)利用薄板坯冷却速度快的优势，开发生产强度更高的普碳钢和部分应用广泛的不锈钢和硅钢。1.2.2 世界其他各国的薄板坯连铸连轧生产线近况美国纽柯厂有多条 CSP 生产线。同时在 ARMCO (阿姆科)建立了一条CONROLL 生产线， 生产 75125 mm 的中等厚度板坯轧薄板。 1997 年又在 IPSCO (依波斯柯 )投产了一条 ISP 生产线，年产 125 万 t 的 212.7 mm 热轧带卷( 宽 1219 2438 mm)。近年来加拿大的阿尔戈马(Algoma)厂采用达涅利(Daniel
19、i) 技术建立了一台两流薄板坯连铸连轧生产线，年产 200250 万 t。美国的北极星(North)BHP 厂引进了住友公司的中等厚度板坯铸机和达涅利的热连轧机建成一条年产 135 万 t 的生产线，带钢最小厚度 2.7 mm。应指出，自 1998 年来有大量低价薄板材涌入美国市场，使多条薄板坯连铸连轧生产线遭遇打击，但仍能有较大发展。最先引进 CSP 生产线的是墨西哥希尔沙厂，它生产 1.52、1.37、1.21、1.06、0.91 mm 厚，宽 8311270 mm 的热轧带钢，40 %国内出售， 25 %销往美国，其余出口中东和拉美。又增建了第 2 台薄板坯连铸机，产量翻倍，以生产1.5 mm 热轧带卷为主
