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1、V辽宁科技大学本科生毕业设计（论文）冷轧车间设计摘要本设计是冷轧带钢的工艺及车间设计，年产量为130万吨，其典型产品钢种为Q235，规格为0.81500mm。设计中所选的主体机组设备为最新发展的冷轧板带轧制设备，它们分别是：酸轧联合机组、罩式退火机组、平整机组、横剪和纵剪机组、重卷机组等。设计中所生产的冷轧产品种类有：冷轧带钢板卷、冷轧薄钢板、热镀锌钢卷板等。设计中制定了产品方案、金属平衡表和工艺流程，根据典型产品制定了轧制制度，选择了设备并对其进行校核，计算了技术经济指标，并绘制了车间平面图。编写了轧制力计算的计算机应用程序，并且以“冷轧板表面纵向条纹缺陷成因分析”为专题进行了论述。关键词：
2、 冷轧带钢 ；工艺设计；产品方案；工艺流程；金属平衡表；冷轧板 ABSTRACT This thesis is the plant design of a cold-rolled steel strip plant with annual capacity of 1.2million tons. The typical product is 45# steel, 0.81500 mm. The main equipments of the design are the latest ones in cold-strip rolling, which included: shallow-tank
3、 hydrochloric acid pickling unit, the entire continuous annealing unit and the entire hydrogen hood-type furnace, skin-pass unit, slitting and shearing line and so on. The designed products included the cold rolled steel sheet, the cold-rolled wide flat steel coil, the cold-rolled ribbon steel coil
4、so on. The design made the products scheme and the metal balance, designed the rolling schedule for the typical product, checked the rolling mills production capacity, calculated the technical and economic indexes.A layout drawing for the designed plant was accomplished. In the special topic of this
5、 thesis, The calculation of rolling force computer (C language) application, and discussed with of cold rolled plate surface longitudinal stripe defect causes for the project.Key words: Cold-rolled strip steel; Process Design; Product design; process; metal balance sheet ；cold rolled plateAlloy 目录冷轧
6、车间设计I摘要IABSTRACTII目录III1.综述11.1冷轧综述11.1.1冷轧定义及优势11.1.2冷轧带钢生产的工艺特点21.1.3冷轧带钢主要产品31.1.4 冷轧产品生产的发展31.1.5 冷轧板带生产现状41.2 冷轧板带生产技术61.2.1 酸洗技术61.2.2 轧制技术61.2.3 平整技术71.2.4 带钢涂、镀层技术81. 3 冷轧板带生产的新技术及发展趋势91. 3. 1 冷轧带坯原料的无酸洗除鳞工艺91. 3. 2 液氮冷却机用于带钢冷轧92 产品方案及金属平衡112.1 产品方案112.1.1 编制产品方案的原则112.1.2 产品方案表112.2 金属平衡表11
7、3 冷轧主要工艺流程133.1 冷轧板带钢生产的工艺流程133.2 冷轧板带钢各机组生产工艺流程143.2.1酸轧联合机组143.2.2 清洗和退火153.2.3 连续热镀锌163.2.4 涂层机组163.2.5 横剪机组173.2.6 纵切机组173.2.7 重卷机组173.2.8 检查和包装174 主要设备选择及参数的确定194.1 设备组成194.2机组设备194.2.1 酸洗冷轧联合机组194.2.2 罩式退火炉234.2.3 单机架平整机264.2.4 连续热镀锌机组284.2.5 电镀锌机组314.2.6 横切机组324.2.7 纵剪机组334.2.8 重卷机组345 轧制制度的制
8、定355.1 轧制制度选择的依据355.2 原料的选择355.3工艺制度的确定375.3.1压下系数的分配375.3.2张力制度395.3.3轧制速度制度405.3.4 轧辊辊型制度435.4 轧制力的计算455.4.1 轧辊辊型、轧辊直径及摩擦系数选择455.4.2 各道次轧制力计算476设备校核506.1 轧辊校核506.1.1轧辊咬入能力校核506.1.2轧辊强度校核506.1.3轧辊参数的确定516.2 轧辊强度校核526.2.1 工作辊强度计算536.2.2支撑辊强度计算556.2.3 支持辊与工作辊接触应力计算566.3 电机功率校核567 .车间年产量计算587.1轧机工作图表5
9、87.2轧机轧制节奏的确定597.3 轧机小时产量607.4 轧机平均小时产量计算617.5 车间年产量计算628各项技术经济指标638.1 技术经济指标638.2 各项技术经济指标的确定638.3环境保护658.3.1轧钢厂主要生产工序污染物分析658.3.1有害污染物发生源主要部位678.3.2 污染物的控制和处理689车间平面布置699.1 仓库面积计算699.1.1原料仓库面积699.1.2中间仓库面积709.1.3成品仓库面积719.1.4其它面积719.2 设备间距确定719.2.1轧机机列间的距离729.2.2 轧机到切断设备的距离729.3 车间跨距组成72参考文献73专题：冷
10、轧板表面纵向条纹缺陷成因分析741.宏观特征752.微观检验分析753 . 生产工艺分析763. 1. 热轧来料表面粗糙度测量763. 2. 冷轧工艺排查764. 纵向条纹缺陷成因分析764. 1. 热轧来料原始粗糙度对纵向条纹缺陷的影响774. 2. 冷轧辊粗糙度对纵向条纹缺陷的影响774. 3. 冷轧轧制速度对纵向条纹缺陷的影响774. 4. 冷轧平整工艺对纵向条纹缺陷的影响785. 结语78参考文献78致谢79第 79 页辽宁科技大学本科生毕业设计（论文）1.综述 钢铁作为基础的资料，在国民经济中有着举足轻重的地位。在钢材加工过程中，除了少部分采用锻造或铸造等方法直接成材外，其余约80%
11、以上都是经过轧制成材。而冷轧板带钢的生产工艺，避免了热轧中存在的温降和温度分部不均的弊病，可以生产出厚度更薄、尺寸更精确、表面更光洁、板形更平直的板卷。在国民经济中，冷轧板带钢的生产占据着极其重要的地位。 本冷轧带钢轧制规程课程设计参考鞍钢冷轧厂2#线而进行。本设计对冷轧的生产特点以及主要工序作了简单的介绍，并制定了轧制制度，计算了轧制力，对轧辊强度、电机功率进行了校核。力求通过本次课程设计能对冷轧带钢有更深层次的了解。1.1冷轧综述1.1.1冷轧定义及优势冷轧是金属在再结晶温度以下的轧制过程。冷轧时金属不会发生再结晶，但会发生加工硬化现象。加工硬化是金属在轧制过程中强度、硬度增加，而韧性、塑
12、性下降的现象。 根据厚度不同，冷轧带钢还可大致分为以下几类：普通带钢 厚度为0.5mm以上；薄带钢 厚度在0.50.15mm；最薄带钢 厚度在0.150.05mm；极薄带钢 厚度在0.050.001mm。冷轧板带钢的优势：1）可生产厚度更小的薄板2）带材沿宽度和长度方向能获得均匀的厚度，板形更好。3）冷轧时采用的轧辊表面光洁硬度大，可得到表面质量好，表面光洁的产品。4）带材经冷轧后，进行不同的热处理，可以得到不同机械性能的产品。 因此冷轧带钢产品具有光洁的表面、精确的厚度、宽度可调、高的强度极限、优良的冷弯性能等特点，应用面极广。特别是经济高速发展的中国，冷轧带钢将迎来前所未有的发展空间，在家
13、电、汽车等行业尤为明显。1.1.2冷轧带钢生产的工艺特点热轧是最早出现的生产钢板的方法，其优点是钢在高温下塑性好而且变形抗力低。但是，钢板在热轧过程中温度和温度降不均匀，使钢板厚度不均匀，性能不一致，更为重要的是，当厚度小至一定限度时，就根本不可能保持热轧所需的温度。随着钢板宽、厚比值（B/H）的增大，在无张力的热轧条件下，要保证良好的板型也非常困难。此外，热轧在目前还难以生产出表面光洁度较高的板带钢产品。采用冷轧的生产方法较好的解决了上述问题。首先，它不存在热轧的温降和温度不均的现弊病，因此可以生产出极薄、长度极长的带钢，。其次由于原料经过了酸洗，去除了氧化铁皮，满足了带钢的光洁度要求。较之
14、热轧，冷轧板带钢的轧制工艺有以下三个特点2：（1）加工温度低，钢在轧制过程中产生加工硬化； 加工硬化的影响： (1)变形抗力增大，使轧制力加大。 (2)塑性降低，易发生脆裂。（2）冷轧中采用工艺冷却与润滑（工艺冷润）；(1)工艺冷却：冷轧过程中的变形热和摩擦热使轧件和轧辊温度升高，须采用有效的人工冷却。(2)工艺润滑 工艺润滑的作用：减少金属的变形抗力（实现大压下和轧制更薄板材）；冷却轧辊；防止粘辊。天然油脂（动、植物油脂）润滑效果优于矿物油。常用冷润液-乳化液:通过乳化剂的作用把少量的油剂和大量的水混合起来，制成乳状的冷润液。乳化液的冷却能力介于水和油之间，一般为水的4080%，随着乳化液浓度的增加，其冷却能力下降。（3）冷轧中采用张力轧制：张力轧制轧件在轧辊中的辗轧变形是在有一定的前张力和后张力作用下实现的。张力作用在轧件轧制方向上的力。前张力作用方向与轧制方向相同的张力。后张力作用方向与轧制方向相反的张力。张力的作用：防止带钢在轧制过程中跑偏（保证正确对中轧制）；使所轧带钢保持平直（包括在轧制过程中保持板形平直以及轧后板形良好）；降低轧件的变形抗力，便于轧制更薄的产品；
