工艺介绍(热轧)模板教学内容.ppt
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1、马钢第四钢轧总厂马钢第四钢轧总厂2250mm热轧分厂热轧分厂工艺介绍(热轧)模板马钢第四钢轧总厂马钢第四钢轧总厂2250mm热轧分厂热轧分厂讲义内容:热轧工艺篇 第2页讲课大纲讲课大纲热轧工艺总体介绍主要设备组成及参数磨辊间简介热轧精整线简介马钢第四钢轧总厂马钢第四钢轧总厂2250mm热轧分厂热轧分厂讲义内容:热轧工艺篇 第3页一、热轧工艺总体介绍 2250mm热轧工程简介热轧工程简介 马鞍山钢铁股份有限公司“十一、五”规划2250毫米热轧薄板项目轧线关键设备及部件邀请的日本三菱株式会社(Mitsubish Corporation简称MHS)、德国西门子公司(Siemens AG)、德国西马克
2、德马格股份公司(SMS Demag AG简称SMSD)、芝菱传动系统有限公司(Toshiba MitsubishElectric Industrial System Corporation简称TMEIC)四家投标商,均是国际知名公司,在冶金领域尤其热轧薄板行业有较为广泛的业绩,四家公司为马钢项目所作的技术方案,无论是工艺技术方案还是机械设备及电气自动化系统配置均代表了当今世界的先进水平,成熟可靠,完全可以满足马钢招标文件的要求。SMSD方案所作双机架四辊粗轧机配置,设备负荷平均、轧制线紧凑,七机架CVC/CVC+和弯辊技术配置在板凸度、平直度、板断面形状控制方面机架分工更为明确有效,采用辊式运
3、输方式的钢卷运输线运输周期短、可控,尤其是2250mm热轧机组供货业绩较多,主传动控制系统采用交直交控制方式,系统稳定可靠、对电网冲击小,自动化系统软件模块化,易于编程调试。总体上稍优于其它投标商。MHS方案采用三机架粗轧机配置,技术成熟,板型控制技术采用四架PC、三架串辊和弯辊技术,控制能力较强,尤其是其在线磨辊ORG技术,属其专利产品,对生产组织和产品质量都极为有利,主传动控制系统采用的交交循环变流器控制方式,成熟稳定,自动化系统中自学习软件采用神经元网络,系统精度高。Siemens方案粗轧机组采用双机架四辊粗轧机,设备负荷平均、轧制线紧凑,七机架CVC/CVC+和弯辊技术配置在板凸度、平
4、直度、板断面形状控制方面机架分工更为明确有效,采用辊式运输方式的钢卷运输线运输周期短、可控,主传动控制系统采用的交交循环变流器控制方式,成熟稳定,自动化系统中自学习软件采用神经元网络,系统精度高。TMEIC方案采用三机架粗轧机配置,技术成熟,板型控制技术采用四架PC、三架串辊和弯辊技术,控制能力较强,主传动控制系统采用交直交控制方式,系统稳定可靠、对电网冲击小,自动化系统软件模块化,易于编程调试。最终轧线机械部分由SMSD中标,电气部分由TMEIC中标,总承包商为SMSD。加热炉由凤凰公司总承包,使用美国著名的BLOOM公司的燃烧设备,主要采用脉冲燃烧控制技术;汽化冷却系统由德国REINING
5、公司提供;由VAI公司提供加热炉二级控制系统。马钢第四钢轧总厂马钢第四钢轧总厂2250mm热轧分厂热轧分厂讲义内容:热轧工艺篇 第4页概述概述马钢2250热轧工程的建设规模550万t/a,其中供2130冷轧原料225万吨,供1575冷轧原料40万吨,平整分卷机组80万吨,横切机组50万吨,其余为商品卷。主要设备配置有:步进式加热炉3座、一次除鳞机一台、压力定宽机一台、双机架四辊粗轧机组、预留一台热卷箱、一台边部加热器、一台切头剪、一台二次除鳞机、七机架CVC精轧机组、带钢层流冷却装置一套、三台地下卷取机、一条钢卷运输线含取样检查装置、一条平整分卷线、一条横切线以及与生产线相配套的电气自动化系统
6、、水处理设施、液压润滑等辅助设施。马钢第四钢轧总厂马钢第四钢轧总厂2250mm热轧分厂热轧分厂讲义内容:热轧工艺篇 第5页热轧工艺流程图连铸合格坯料板坯库辊道边部加热器加热炉Cooling清理CCRHCRHDCRHDR高压水除鳞 侧压机粗轧机组保温辊道边部加热器切头飞剪二次高压水除鳞精轧机组层流冷却地下卷取机打捆、打印、称重热轧钢卷库横切线平整分卷线直发卷至冷轧马钢第四钢轧总厂马钢第四钢轧总厂2250mm热轧分厂热轧分厂讲义内容:热轧工艺篇 第6页工艺方案工艺方案3 3座步进式加热炉座步进式加热炉高压水除鳞机高压水除鳞机压力定宽机压力定宽机E1R1E1R1四辊可逆轧机四辊可逆轧机E2R2E2R
7、2四辊可逆轧机四辊可逆轧机热卷箱(预留)热卷箱(预留)输送辊道和保温罩输送辊道和保温罩废钢推钢机废钢推钢机边部感应加热器边部感应加热器曲柄切头剪曲柄切头剪高压水除鳞机高压水除鳞机FE1FE1立辊轧机立辊轧机7 7机架四辊不可逆精轧机组机架四辊不可逆精轧机组输出辊道和层流冷却系统输出辊道和层流冷却系统3 3台地下卷取机台地下卷取机钢卷运输线及检查取样装置钢卷运输线及检查取样装置马钢第四钢轧总厂马钢第四钢轧总厂2250mm热轧分厂热轧分厂讲义内容:热轧工艺篇 第7页产品大纲产品大纲主要钢种 碳素结构钢、优质碳素结构钢、超低碳钢、低合金高强度结构钢、中碳合金钢、汽车结构钢、锅炉钢、压力容器钢、造船用
8、结构钢、桥梁钢、管线钢、双相钢、TRIP钢、耐候钢等。马钢第四钢轧总厂马钢第四钢轧总厂2250mm热轧分厂热轧分厂讲义内容:热轧工艺篇 第8页按按钢钢种种划划分分的的热热轧轧生生产产线线产产品品大大纲纲序号钢 种代表钢种年产量(104t/a)比例()1热轧卷产品大纲碳素结构钢Q195、Q215、Q235、SS330、SS4003811.69优质碳素结构钢Q195、08AL、SPHC、45 ST124012.31超低碳钢LC、ELC、ULC、IF5015.38高强度低合金结构钢Q295、Q345、Q420、Q4607121.85专用钢船体用结构钢A、B、D、AH32、AH36、DH32、DH36
9、103.08中碳合金钢60Si2Mn等30.92耐候钢09CuP、09CuPCrNi-A、09CuPTiRe206.16管线钢X42-X100*206.16汽车结构用钢380-980 MPa、DP、TRIP5015.38压力容器和锅炉用钢20R 20g 16MnR 16Mng103.08桥梁用钢16Mnq103.08其它HP295 HP325 320CL-420CL30.92小计32510059.092供2130冷轧原料普通商业级(普碳、优碳各50)5424冲压级(优碳、超低碳各50)6528.89深冲级(超低碳)3013.33超深冲级(超低碳)3515.56高强度钢(HSLA、DP、TRIP
10、)4118.22小计:22510040.913第一、第二,二项合计550100马钢第四钢轧总厂马钢第四钢轧总厂2250mm热轧分厂热轧分厂讲义内容:热轧工艺篇 第9页按钢种划分的平整分卷线产品大纲 序号.钢种代表钢号年产量(万t/a)比例()(1)碳素结构钢Q195、Q215、Q235、SS330、SS40056.25(2)优质碳素结构钢Q195、08AL、SPHC、45#、ST1256.25(3)超低碳钢LC、ELC、ULC、IF3543.75(4)HSLA 结构钢Q295、Q345、Q420、Q4602025(5)特殊钢耐候钢09CuP、09CuPCrNi-A、09CuPTiRe33.75
11、汽车结构钢380-980MPa DP、TRIP等1012.5中碳结构钢60Si2Mn等22.5(6)小计8010014.81马钢第四钢轧总厂马钢第四钢轧总厂2250mm热轧分厂热轧分厂讲义内容:热轧工艺篇 第10页按钢种划分的横切线产品大纲 序号钢 种代表钢号或钢种产量(万t/a)比例()碳素结构钢Q195、Q215、Q235、SS330、SS40036优质碳素结构钢Q195、08AL、SPHC、45 ST1236低合金结高强度钢Q295、Q345、Q420、Q460510专用钢船体用结构钢A、B、D、AH32、AH36、DH32、DH361020耐候钢09CuP、09CuPCrNi-A、09
12、CuPTiRe48汽车结构用钢380-980 MPaDP、TRIP48压力容器、锅炉用钢20R 20g 16MnR 16Mng816桥梁用钢16Mnq1020其它HP295 HP325 320CL-420CL36小计501009.26马钢第四钢轧总厂马钢第四钢轧总厂2250mm热轧分厂热轧分厂讲义内容:热轧工艺篇 第11页原料和成品的规格原料和成品的规格及要求板坯尺寸板坯尺寸 厚度 230;250 mm 宽度 800 2130 mm 定尺长度 8000 12000 mm 短尺 4800 5800 mm 重量 max 45 t 标准板坯 (用于产量计算)厚度 230 mm 长度 10250 mm
13、 宽度 参见右表 板坯公差板坯公差 厚度 5 mm 长度 30 mm 宽度 15 mm 锥度 5 mm/边 在板坯长度范围内(过渡板坯除外)镰刀弯 C 4mm/m 坯长 C max.40 mm(12m 板坯)翘曲 A 5mm/m 坯长 平直度 A max.50mm(12m 板坯)楔形 板坯厚度的1%(每侧40 mm处测量)典型板坯宽度典型板坯宽度 典型带钢宽度典型带钢宽度mm mm 950 900 1250 1050 1400 1250 1550 1450 1850 1650 2000 1800 2130 2000 马钢第四钢轧总厂马钢第四钢轧总厂2250mm热轧分厂热轧分厂讲义内容:热轧工艺
14、篇 第12页板坯的先决条件板坯的先决条件板坯温度 冷装 25C 热装 高达 800C 板坯出炉温度(名义上的)1250C,dT 20C 板坯出炉温度(最高)1300C,dT 20C 炉内氧化铁皮量 0,6%(名义上的,与钢种有关)黑印(水印)20 C 温度均匀性中心和表面差 35C(不含黑印)纵向均匀性 20C(不含黑印)操作侧与传动侧温度偏差 20C 马钢第四钢轧总厂马钢第四钢轧总厂2250mm热轧分厂热轧分厂讲义内容:热轧工艺篇 第13页最终热轧产品规格最终热轧产品规格 带钢厚度带钢厚度:1.225.4mm带钢宽度带钢宽度:8002130mm钢卷内径:钢卷内径:762mm钢卷外径:钢卷外径
15、:10002150mm钢卷重量:钢卷重量:最大最大45.0 t单位卷重:单位卷重:最大最大24kg/mm(沿带钢宽度方向)马钢第四钢轧总厂马钢第四钢轧总厂2250mm热轧分厂热轧分厂讲义内容:热轧工艺篇 第14页横切机组产品规格钢板厚度:525.4mm钢板宽度:800-2130mm钢板长度:216m 最大垛重:10t马钢第四钢轧总厂马钢第四钢轧总厂2250mm热轧分厂热轧分厂讲义内容:热轧工艺篇 第15页平整分卷机组产品规格平整带钢厚度:1.2-6.35mm分卷带钢厚度:1.2-12.7mm带钢宽度:800-2130mm钢卷内径:762mm钢卷外径:1000-2150mm最大卷重:45t单位卷
16、重:最大24kg/mm 马钢第四钢轧总厂马钢第四钢轧总厂2250mm热轧分厂热轧分厂讲义内容:热轧工艺篇 第16页新技术新技术汽化冷却技术汽化冷却技术脉冲燃烧技术脉冲燃烧技术步进式加热炉步进式加热炉热装和直接热装技术,预留直接轧制技术热装和直接热装技术,预留直接轧制技术侧压机减宽技术侧压机减宽技术两架带立辊的四辊强力粗轧机带自动宽度控制两架带立辊的四辊强力粗轧机带自动宽度控制(AWC)(AWC)和短行程控制(和短行程控制(SSCSSC)技术)技术多点除鳞:侧压机前一次除鳞和粗轧机多点除鳞:侧压机前一次除鳞和粗轧机(R1R2(R1R2)前后的机架间除鳞,精轧前除鳞)前后的机架间除鳞,精轧前除鳞热
17、卷箱均温技术(预留)热卷箱均温技术(预留)粗精轧辊道保温罩保温技术粗精轧辊道保温罩保温技术边部加热器技术边部加热器技术中间坯优化剪切控制中间坯优化剪切控制7 7机架精轧机机架精轧机CVC/CVC+CVC/CVC+板型控制技术和弯辊控制技术板型控制技术和弯辊控制技术配置张力差活套,实现带钢跑偏控制配置张力差活套,实现带钢跑偏控制润滑轧制技术润滑轧制技术层流冷却控制技术带护边装置层流冷却控制技术带护边装置三助卷辊地下卷取机三助卷辊地下卷取机:全液压控制技术、自动踏步控制技术、自动扭矩和张力控全液压控制技术、自动踏步控制技术、自动扭矩和张力控制技术制技术马钢第四钢轧总厂马钢第四钢轧总厂2250mm热
18、轧分厂热轧分厂讲义内容:热轧工艺篇 第17页连铸坯热装(HCR)和直接热装(DHCR)技术 应用和实现板坯热装技术的基础是炼钢和连铸机稳定生产无缺陷板坯。在热轧车间有关的技术有:连铸和热轧车间上下工序生产计划的一贯管理,保证预定的板坯物流与连铸和热轧机的节奏匹配,板坯数据要求实时传输。热轧车间最好和连铸机直接连接,以缩短传送时间,保证和提高板坯温度。侧压机可以减少连铸板坯的宽度种类和增加连铸板坯宽度,从而提高连铸机产量和稳定连铸机生产,相应可以提高板坯的DHCR比率。加热炉采用长行程装料机。精轧机组的机架设有CVC窜辊系统,这对增加带钢同宽轧质量十分有利,对提高板坯的DHCR比率也很有利。马钢
19、第四钢轧总厂马钢第四钢轧总厂2250mm热轧分厂热轧分厂讲义内容:热轧工艺篇 第18页侧压机减宽技术和带立辊的四辊强力粗轧机侧压机减宽技术和带立辊的四辊强力粗轧机定宽压力机:能够对板坯连续进行侧压,运行时间短,效率高,板坯温降小,侧压后板坯头尾形状好,狗骨断面小。侧压机边部凸出量较小,水平轧制后产生的鱼尾较小,甚至无,因此减少切损,提高成材率。2架四辊可逆式粗轧机(半连续式粗轧机)具有设备少、生产线短、占地面积小、投资省等特点,且与精轧机组的能力匹配较灵活,对多品种的生产也有利。立辊轧机板坯宽度齐边、调整水平轧机压下产生的宽展量、改善边部质量。(轧边)导向。在轧制过程中对带坯进行调宽、控宽及头
20、尾形状控制,不仅可以减少连铸板坯的宽度规格,而且有利于实现热装,提高带坯宽度精度和减少切损。立辊轧机与定宽压力机比较:边部凸出量大(俗称狗骨形),水平轧制时易产生较大的鱼尾;而侧压机边部凸出量较小,水平轧制后产生的鱼尾较小,甚至无,因此减少切损,提高成材率。马钢第四钢轧总厂马钢第四钢轧总厂2250mm热轧分厂热轧分厂讲义内容:热轧工艺篇 第19页中间辊道保温罩和边部加热器原由:粗轧机出口中间坯长度可达100m,为减少头尾温差,设保温罩为了轧制薄规格的产品和特殊钢种而设置加热器作用:保温装置:保温装置:改善中间坯温度均匀性和减少头尾温差。(保温罩和热卷箱:使带坯全长温度较为均匀,进一步消除水印;
21、有利于二次氧化铁皮的消除,提高产品表面质量)边部加热器:边部加热器:边部温降大于中部温降,温差约100,边部温差大,在带钢横断面上晶粒组织不均匀,性能差异大,同时还将造成轧制中边部裂纹和对轧辊严重的不均匀磨损。其功能是:将边部温度加热补偿到与中部温度一致。马钢第四钢轧总厂马钢第四钢轧总厂2250mm热轧分厂热轧分厂讲义内容:热轧工艺篇 第20页活套及润滑轧制活套的作用:消除带钢头部进入下机架时产生的活套量通过套量变化(通过活套角位移的变化吸收张力波动时引起的套量变化),维持恒张力轧制对机架间的带钢施加一定的张力值,保持轧制状态稳定润滑轧制:降低轧制力减少轧制消耗减少轧辊磨损、降低辊耗、改善轧辊
22、表面状态,提高带钢表面质量。马钢第四钢轧总厂马钢第四钢轧总厂2250mm热轧分厂热轧分厂讲义内容:热轧工艺篇 第21页CVC技术优点:采用横移窜辊机构,结构简单,易于在已有轧机改造中使用。辊面形状可设计不同曲线与弯辊配合,可用来消除二次项以及四次项平直度缺陷。由于轧辊直径最大、最小值差仅1mm,因此轴向力较小。早采用润滑轧制时可在轧制时窜动。缺点:凸度调节能力较小随着轧辊窜动,热辊型及磨损辊形亦将窜动。CVC通常用于预设定,不用于在线(轧制时)调节马钢第四钢轧总厂马钢第四钢轧总厂2250mm热轧分厂热轧分厂讲义内容:热轧工艺篇 第22页生产能力操作时间6000小时,生产时间7600小时,综合作
23、业率79,产能550万吨。马钢第四钢轧总厂马钢第四钢轧总厂2250mm热轧分厂热轧分厂讲义内容:热轧工艺篇 第23页产品收得率成材率:974加热及氧化烧损:1.3粗轧切损:0.5精轧废钢0.5精轧切损0.3马钢第四钢轧总厂马钢第四钢轧总厂2250mm热轧分厂热轧分厂讲义内容:热轧工艺篇 第24页二、主要设备组成和技术参数二、主要设备组成和技术参数加热炉:对板坯进行加热(将板坯加热到轧机所需要的温度,板坯加热质量和产量满足轧制要求);同时具有缓冲作用优点:靠专用的步进机构,在炉内做矩形运动来移送板坯,板坯之间可以留出间隙,不会产生黏结,炉子长度不受推钢比的限制,板坯和步进梁之间没有摩擦,出炉板坯
24、通过托出装置出炉,完全消除了滑道擦痕。炉子数量:3座同样的炉子型式:步进梁式加热炉冷装能力:每座加热炉375 t/h(常温装炉)热装能力:每座加热炉425 t/h(高达800 C装炉)参考板坯数据:长度:10250 mm厚度:230 mmC含量:0.06%加热的板坯厚度:230 250 mm宽度:800 2130 mm定尺长度:8000 12000 mm短尺长度:4800 5800 mm重量:max.45 t所有板坯按照入炉计划进行单排和双排装炉。马钢第四钢轧总厂马钢第四钢轧总厂2250mm热轧分厂热轧分厂讲义内容:热轧工艺篇 第25页加热炉主要工艺参数炉型:步进梁式加热炉用途:轧制前板坯加热
25、数量:步进梁式板坯加热炉三座燃料种类:高焦混合煤气煤气低发热值:8778 418 KJ/Nm3煤气压力:7840 Pa炉底水梁冷却方式:汽化冷却炉底机械驱动方式:液压驱动装出料方式:装钢机装料、出钢机出料年作业时间:6000 h马钢第四钢轧总厂马钢第四钢轧总厂2250mm热轧分厂热轧分厂讲义内容:热轧工艺篇 第26页汽化冷却系统汽化冷却系统支撑梁采用汽化冷却技术,汽化冷却和普通水冷相比具有以下优点:可延长支撑梁和立柱的使用寿命,减少停炉时间,节约维修费用(汽化冷却的给水都是经化学处理的软水);可减轻钢坯黑印、改善钢坯温度的均匀性;节约用地。可省掉水冷却系统所需的冷却塔、事故水塔等设施;充分利用
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