年產(chǎn)150萬(wàn)噸中厚板車間工藝設(shè)計(jì).doc

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1、 .................大學(xué) 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告 　　　　　題目： 年產(chǎn)150萬(wàn)噸中厚板車間工藝設(shè)計(jì) 　　　　　學(xué) 院： 冶金與能源學(xué)院 　　　　　專 業(yè)： 材料成型及控制工程 　　　　　班 級(jí)： 　　　　　姓 名： 　　　　　學(xué) 號(hào)： 　　　　

2、　指導(dǎo)教師： 　　　　　　 　　　　　　 　　　　　　　　　2015年 11 月 15 日 　　　　　　　　　 一． 選題背景 1.1題目來(lái)源 　　冶金行業(yè)經(jīng)過(guò)了近８年的高速發(fā)展，行業(yè)的鋼材產(chǎn)能已經(jīng)達(dá)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(dá)到接近７０００萬(wàn)噸／年。但是國(guó)際金融危機(jī)的影響和國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)周期的調(diào)整，鋼鐵產(chǎn)品市場(chǎng)成了典型的買方市場(chǎng)。冶金企業(yè)如何在這一輪經(jīng)濟(jì)調(diào)整中，實(shí)現(xiàn)技術(shù)和產(chǎn)品的轉(zhuǎn)型成了決定企業(yè)生存的關(guān)鍵。各中厚板生產(chǎn)廠紛紛根據(jù)自身的技術(shù)裝備特點(diǎn)、技術(shù)研發(fā)能力、市場(chǎng)客戶需求確定自己的產(chǎn)品戰(zhàn)

3、略定位。綜合實(shí)力強(qiáng)的企業(yè)，全力體現(xiàn)出產(chǎn)品的差異化戰(zhàn)略，堅(jiān)持不懈地開(kāi)發(fā)生產(chǎn)其他企業(yè)無(wú)法生產(chǎn)或難于生產(chǎn)的市場(chǎng)短線、高檔產(chǎn)品。高檔次產(chǎn)品開(kāi)發(fā)離不開(kāi)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(lái)生產(chǎn)成本的降低。 1.2項(xiàng)目概述： 　　經(jīng)過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)外中厚板市場(chǎng)現(xiàn)狀的分析以及前景預(yù)測(cè)，綜合對(duì)當(dāng)?shù)馗鞣N物料供應(yīng)、能源等其它資源的分析，我們選擇區(qū)域與資源優(yōu)勢(shì)居一體的唐山曹妃甸地區(qū)作為建廠廠址，設(shè)計(jì)一座年產(chǎn)量150萬(wàn)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(chǎng)需求的產(chǎn)品。 1.3中厚板簡(jiǎn)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(guò)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(jī)械制造、容器制造、造船、橋梁等行業(yè)，并且隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)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(qiáng)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(dòng)載荷、沖擊、震動(dòng)、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(qiáng)度，還要

5、有良好的焊接及冷彎性能。 　　（4）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(chǔ)運(yùn)的壓力容器或其它類似設(shè)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(qiáng)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(fù)雜，除要求較高強(qiáng)度和冷彎性能外，要求沖壓性能好。 1.4我國(guó)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(jī)為中心，其余的裝備往往是因陋就簡(jiǎn)，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(chǎng)因素的變化，各生產(chǎn)廠已開(kāi)始逐步重視并對(duì)整個(gè)工藝線進(jìn)行分析、升級(jí)和改造。由于歷史原因，我國(guó)目前大部分中厚板軋機(jī)生產(chǎn)線的總體裝備水平與國(guó)外先進(jìn)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(jiǎn)，如矯直機(jī)(幾乎沒(méi)有冷矯)，縱剪能力達(dá)到30 mm以上的不多，且剪切質(zhì)量差。在線無(wú)損探傷

7、線、熱處理和噴丸等工藝大部分工廠沒(méi)有配備； 4)核心技術(shù)不精、不專，主要體現(xiàn)在控溫、輥型設(shè)計(jì)、水冷和控制軋制等，尤其是獨(dú)特的、具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的工藝、產(chǎn)品不多。與國(guó)外先進(jìn)企業(yè)比較，國(guó)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(jìn)、消化和改造一批中厚板生產(chǎn)設(shè)備和工藝，如首鋼和濟(jì)鋼的3 500 mm軋機(jī)、鞍鋼的4 300 mm軋機(jī)和寶鋼的5 000 mm軋機(jī)等陸續(xù)投產(chǎn)；首秦公司的4 300 mm軋機(jī)，天津、唐鋼和福建三明的3 500mm軋機(jī)等一大批即將投產(chǎn)的中厚板軋機(jī)，將逐漸參與中厚板的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，這對(duì)我國(guó)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(huì)起到極大

8、的促進(jìn)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(guó)內(nèi)中厚板產(chǎn)能增加、工藝不斷升級(jí)改造和引進(jìn)新的工藝裝備，產(chǎn)品檔次的提升和質(zhì)量的提高應(yīng)源于工藝技術(shù)的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用。鋼鐵產(chǎn)品的現(xiàn)代技術(shù)主要有4個(gè)方面，即鋼質(zhì)潔凈技術(shù)、微合金化技術(shù)、晶粒細(xì)化技術(shù)和尺寸、表面精準(zhǔn)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(gè)方面的技術(shù)將與軋制工藝技術(shù)緊密相關(guān)。微合金化的設(shè)計(jì)與軋制工藝緊密配合，形成細(xì)晶強(qiáng)化。實(shí)踐證明：細(xì)晶強(qiáng)化改變了以往碳當(dāng)量的強(qiáng)化機(jī)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(qiáng)化、固溶強(qiáng)化的方式提

9、高鋼材的綜合性能。 1.5中厚板軋機(jī)生產(chǎn)工藝的發(fā)展趨勢(shì) 1.5.1中厚板軋機(jī)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(jī)、單機(jī)架四輥軋機(jī)、雙機(jī)架兩輥粗軋+四輥精軋、雙機(jī)架四輥粗軋+四輥精軋機(jī)組。另外一種是20世紀(jì)80年代逐步發(fā)展起來(lái)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(jī)產(chǎn)品定位于中低檔，適合單一品種、大批量、高效率，單機(jī)架寬爐卷軋機(jī)年生產(chǎn)規(guī)模110萬(wàn)噸，投資較高。韶鋼一期新建單機(jī)架 3500mm 軋機(jī)，生產(chǎn)規(guī)模80萬(wàn)噸，預(yù)留二期上熱卷箱及卷取機(jī)的位置，總投資14億元（外匯4200萬(wàn)美元）；安陽(yáng)鋼廠新建中厚板爐卷車間，生產(chǎn)能力110萬(wàn)噸，總

10、投資約18億元。常規(guī)中厚板軋機(jī)產(chǎn)品定位于中高檔，具有投資省、見(jiàn)效快、備品備件國(guó)產(chǎn)化率高等優(yōu)點(diǎn)，如北臺(tái)、濟(jì)鋼雙機(jī)架3500 mm中厚板軋機(jī)，年生產(chǎn)能力140萬(wàn)噸（生產(chǎn)普碳鋼時(shí)），投資約12～14億元。 1.5.2中厚板車間現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì) （1）主軋機(jī)的型式 　　從機(jī)架的結(jié)構(gòu)來(lái)看有二輥可逆式、三輥勞特式、四輥可逆式、萬(wàn)能式和復(fù)合式之分，而現(xiàn)代建設(shè)的軋機(jī)大部分是四輥可逆式和萬(wàn)能式，而二輥可逆式和三輥勞特式在現(xiàn)代軋機(jī)建設(shè)中已不多見(jiàn)。新建設(shè)中厚板軋機(jī)寬度尺寸在三米以上；四輥軋機(jī)的結(jié)構(gòu)趨于穩(wěn)定和成熟，為了增加軋機(jī)強(qiáng)度和剛度，增大機(jī)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(jī)尺寸在3500mm以上，軋制速度達(dá)5~7.8m/s，牌坊主柱截面在9000cm2以上，每片單重達(dá)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(dòng)采用交流電動(dòng)機(jī)，帶有HAGC、彎工作軋輥PC或CVC板形控制裝置及近接γ射線測(cè)厚儀。 （2）加熱爐 　　步進(jìn)式加熱爐被公認(rèn)為當(dāng)代最先進(jìn)的爐型。老生產(chǎn)線中只有鞍鋼厚板、武鋼軋板、濟(jì)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(guó)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(jìn)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(jī)設(shè)置了2 座，首鋼4.3m 軋機(jī)設(shè)置了3 座。 　　（3）快冷裝置 　　在生產(chǎn)高等級(jí)、高技術(shù)含量、高附加值產(chǎn)品時(shí)， 一般都采用控制軋制技術(shù)工藝。此技術(shù)的應(yīng)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(jìn)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(duì)冷卻系統(tǒng)進(jìn)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(yáng)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(jìn)實(shí)用的裝備。 　　（4）熱矯直機(jī)

13、　　2005 年以前大都采用輥式矯直機(jī)， 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(jī)能的新型矯直機(jī)。其矯直最厚與最薄之比可以達(dá)到25， 而且矯直力也可以增加一倍。也有些老生產(chǎn)線對(duì)原有的矯直機(jī)進(jìn)行了改造， 如濟(jì)鋼中厚板采用了從法國(guó)進(jìn)口的11 輥四重式矯直機(jī)， 效果較好，矯直精度達(dá)1.5mm/m。 　?。?）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(jìn)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(jìn)行熱剪分段， 對(duì)提高成材率有利。也有一些

14、老生產(chǎn)線對(duì)冷床進(jìn)行了改進(jìn)， 如柳鋼采用步進(jìn)式冷床， 浦鋼和濟(jì)鋼采用了盤輥式， 效果都不錯(cuò)[2]。 1.5.3國(guó)內(nèi)外中厚板新產(chǎn)品新工藝新技術(shù)的開(kāi)發(fā) 　　近幾年我國(guó)的中厚板品種開(kāi)發(fā)主要圍繞一些專用鋼板的鋼質(zhì)純凈化、低碳高強(qiáng)化、耐高溫、耐高壓、耐斷裂、耐腐蝕等方面展開(kāi)， 并取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步: 　　( 1) 新產(chǎn)品開(kāi)發(fā) 　　有15 家企業(yè)能生 產(chǎn)X65 級(jí)別的管線鋼， 8 家能生產(chǎn)X70 級(jí)， 寶鋼、鞍鋼、舞鋼、武鋼、濟(jì)鋼等具備了生產(chǎn)X80 級(jí)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(jí)的試驗(yàn)室工作。寶鋼、舞鋼、武鋼、鞍鋼、馬鋼等能生產(chǎn)高級(jí)別的海洋石油平臺(tái)

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(jí)和F 級(jí)船板、HT80 高強(qiáng)板，百萬(wàn)千瓦火電及核電用特厚鋼板、25萬(wàn)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(kāi)發(fā)。 　?。?）新技術(shù)的應(yīng)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(yùn)輸、保溫及調(diào)度等關(guān)系，做到生產(chǎn)管理一貫制，做到熱裝熱送率達(dá)40%-70%以上，熱裝溫度達(dá)450-680以上，噸鋼燃耗降至0.8GJ以下，并在板坯倉(cāng)庫(kù)內(nèi)設(shè)置保溫坑或罩，盡可能提高板坯裝爐溫度。目前，日本已實(shí)現(xiàn)了直接軋

16、制，使燃料達(dá)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(jìn)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(jī)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(guò)熱處理鋼板，有的廠已實(shí)現(xiàn)控軋率達(dá)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(jī)前后延伸輥道上多塊鋼板軋制來(lái)實(shí)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(xiàng)鋼板三維立體形狀的控制技術(shù)，目標(biāo)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(kuò)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(xiàng)不可或缺的新穎工藝。 　　控制板形一般由縱向（長(zhǎng)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(yùn)籌而軋制出最佳板形和最經(jīng)濟(jì)的鋼板。這項(xiàng)技術(shù)除加大機(jī)架牌坊立柱截面和支撐輥直徑來(lái)提高軋機(jī)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(bǔ)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(jī)（如福山廠HC軋機(jī)）、交叉軋輥軋機(jī)（如君津廠和浦項(xiàng)廠PC軋機(jī)）及連續(xù)可變凸度軋機(jī)（如奧克塞洛森德廠CVC軋機(jī)）等。 1.5.3 國(guó)內(nèi)外中厚板產(chǎn)能分析以及市場(chǎng)前景預(yù)測(cè) 　　據(jù)統(tǒng)計(jì)資料顯示，2008年我國(guó)中厚板生產(chǎn)線大約有52條，產(chǎn)能達(dá)5410萬(wàn)噸。北方的鞍鋼、安鋼、舞陽(yáng)、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(guó)內(nèi)市場(chǎng)。而首鋼京唐應(yīng)將其定位在建設(shè)高附加值、高強(qiáng)度的中厚板精品基地。 　　2007年我國(guó)的板管比達(dá)5

19、0.43%，中厚板國(guó)內(nèi)市場(chǎng)占有率達(dá)97.3%，較前幾年有明顯的提高。日本、韓國(guó)及歐美國(guó)家的板管比達(dá)到60%以上，而我國(guó)的板管比例同鋼鐵發(fā)達(dá)國(guó)家相比仍有一定的差距，仍需要進(jìn)一步提升。 　　（1）新農(nóng)村建設(shè) 　　我國(guó)要在本世紀(jì)中葉建成現(xiàn)代化國(guó)家，肯定會(huì)實(shí)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(shí)間內(nèi)，新農(nóng)村建設(shè)對(duì)中厚板的需求必會(huì)呈現(xiàn)遞增趨勢(shì)。相信這個(gè)需求足以能夠支撐我國(guó)整個(gè)中厚板產(chǎn)業(yè)。 　　（2）船板行業(yè) 在全球造船業(yè)中，韓國(guó)、日本和中國(guó)是最大的三家造船國(guó)，目前定單總量超過(guò)5 000 萬(wàn)t 。特別是船用中厚板，韓國(guó)和中國(guó)的造船業(yè)需用量供不應(yīng)求，將拉動(dòng)船板需求空間。我國(guó)的造船業(yè)

20、去年為世界第三，年造船能力350 萬(wàn)t 左右，年需要鋼板100 萬(wàn)t ，并還以年3%～5 %的速度增長(zhǎng)。造船業(yè)的技術(shù)發(fā)展方向是輕量化，對(duì)此需要鋼鐵生產(chǎn)企業(yè)提供更多高強(qiáng)度、高精度、良好低溫沖擊韌性和焊接性的船板。同時(shí)，由于船運(yùn)市場(chǎng)不斷升溫，船舶租賃經(jīng)營(yíng)市場(chǎng)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(guó)造船業(yè)的發(fā)展對(duì)船用中厚板有長(zhǎng)期需求。我國(guó)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(shè)，而今年訂單就超過(guò)78萬(wàn)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(wàn)噸。受中國(guó)造船能力限制，近期中國(guó)海運(yùn)集團(tuán)被迫將8條

21、13300標(biāo)準(zhǔn)箱集裝箱船訂單交給韓國(guó)三星重工，該筆訂單金額高達(dá)106億港元，這也表明韓國(guó)在世界造船市場(chǎng)仍居領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)。而隨著韓國(guó)造船業(yè)的繼續(xù)擴(kuò)張，韓國(guó)市場(chǎng)中厚板供應(yīng)已是極度匱乏，不得不大量從中國(guó)和日本進(jìn)口厚板。根據(jù)韓國(guó)造船協(xié)會(huì)的統(tǒng)計(jì)和預(yù)測(cè)，06年韓國(guó)船用厚板缺口為260萬(wàn)噸，07年大約在350萬(wàn)噸，而08年缺口將達(dá)到440萬(wàn)噸。06年韓國(guó)從中國(guó)和日本分別進(jìn)口厚板168萬(wàn)噸和177萬(wàn)噸，而隨著日本厚板緊張，出口量下降，韓國(guó)被迫到中國(guó)尋求增加資源，07年前9個(gè)月，國(guó)內(nèi)對(duì)韓國(guó)已經(jīng)出口厚板165萬(wàn)噸，一舉超過(guò)日本的131萬(wàn)噸，成為韓國(guó)厚板最大供應(yīng)國(guó)。由于08年韓國(guó)船用厚板的缺口更大，而韓國(guó)和日本鋼鐵業(yè)界

22、也不愿過(guò)多擴(kuò)大產(chǎn)能，因此，可以預(yù)見(jiàn)，韓國(guó)將對(duì)中國(guó)的中厚板需求產(chǎn)生更大的依賴。 　　（3）建筑鋼結(jié)構(gòu)行業(yè) 　　我國(guó)鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)開(kāi)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(qiáng)度高、重量輕、抗震性能好、施工簡(jiǎn)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(diǎn)，在國(guó)外應(yīng)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(guó)約占20 %。目前國(guó)外發(fā)達(dá)工業(yè)國(guó)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(fèi)結(jié)構(gòu)升級(jí)和城鎮(zhèn)化以及環(huán)保要求的提高，我國(guó)長(zhǎng)期以來(lái)的混凝土結(jié)構(gòu)、砌鉗結(jié)構(gòu)開(kāi)始向鋼結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型，目前已開(kāi)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(shè)、機(jī)械設(shè)備、家居用品、種植業(yè)設(shè)施的十大鋼結(jié)構(gòu)，其生產(chǎn)規(guī)模、技術(shù)設(shè)備接近國(guó)際先進(jìn)水平。 　　1）大型展覽館 　　西安計(jì)劃城市中心北移，形成于咸陽(yáng)的一體化連接，在建設(shè)過(guò)程中將建設(shè)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(xiàng)，相信在不久的將來(lái)，中西部地區(qū)城市的展覽館項(xiàng)目將會(huì)更加普及。與此同時(shí)，對(duì)中厚板的需求必會(huì)呈現(xiàn)上升趨勢(shì)。 　　2）大型體育館 　　隨著08年奧運(yùn)會(huì)在北京的成功舉辦，體育館的建設(shè)在我國(guó)東部沿海城市形成熱潮，因?yàn)槿藗円呀?jīng)明顯的意識(shí)到體育事業(yè)對(duì)經(jīng)濟(jì)的刺激效應(yīng)。鳥(niǎo)巢便是

24、體育場(chǎng)館鋼結(jié)構(gòu)建筑的典范，我們堅(jiān)信在相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)期內(nèi)，我國(guó)大中型城市的體育場(chǎng)館建設(shè)將會(huì)如火如荼。 　　3）大型娛樂(lè)中心 　　國(guó)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(dá)大城市大型娛樂(lè)中心已經(jīng)相繼問(wèn)世。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，人們物質(zhì)生活的不斷提高，對(duì)精神生活的需求會(huì)更加迫切。而在中西部地區(qū)大型娛樂(lè)中心也正在立項(xiàng)，規(guī)劃建設(shè)。 　　4）大型批發(fā)市場(chǎng)及商貿(mào)中心 　　當(dāng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展同人口數(shù)量成一定規(guī)模的時(shí)候，一些日常生活所需的配套設(shè)施也會(huì)相繼建成。而大型批發(fā)市場(chǎng)于商貿(mào)中心的建設(shè)也在情理之中。 　?。?）電力和橋梁建設(shè) 　　發(fā)電設(shè)備目前處于國(guó)家建設(shè)超常規(guī)發(fā)展特殊時(shí)期，

25、2005 年新增發(fā)電設(shè)備裝機(jī)容量將達(dá)到5 000 萬(wàn)kW ，拉動(dòng)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(qiáng)度的專用中厚板為主，未來(lái)需求量增長(zhǎng)較快。比如正在建設(shè)的田灣核電站二期、嶺澳核電站二期，同時(shí)計(jì)劃開(kāi)工建設(shè)的山東海陽(yáng)核電項(xiàng)目、廣東陽(yáng)江核電項(xiàng)目、浙江三門核電項(xiàng)目、遼寧紅沿河核電項(xiàng)目、江西彭澤縣核電項(xiàng)目、重慶市涪陵核電項(xiàng)目等都需要大量高強(qiáng)度中厚板。同時(shí)，我國(guó)是一個(gè)多江河湖海的國(guó)家，交通運(yùn)輸業(yè)的發(fā)展亦帶動(dòng)橋梁建設(shè)，如未來(lái)僅在長(zhǎng)江上就準(zhǔn)備建設(shè)十幾座大橋，對(duì)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(zhǎng)江公路大橋項(xiàng)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(xiàng)目等已經(jīng)通過(guò)可行性研究，正在籌備建設(shè)。 　?。?）工程機(jī)械制造行業(yè) 　　工程機(jī)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(jī)械行業(yè)短期受到影響，但國(guó)家城鎮(zhèn)化是長(zhǎng)期目標(biāo)，工程機(jī)械行業(yè)，如挖掘機(jī)和裝載機(jī)增長(zhǎng)趨勢(shì)不會(huì)改變，對(duì)專用中厚板保持長(zhǎng)期需求；同時(shí)，由于工程機(jī)械行業(yè)機(jī)電一體化的發(fā)展方向，用鋼量將進(jìn)一步增加。未來(lái)我國(guó)電力和礦業(yè)的發(fā)展對(duì)礦山機(jī)械用量將不斷增加，如采煤機(jī)、液壓支柱以及采煤運(yùn)輸機(jī)等使用數(shù)量將會(huì)有較大增加，對(duì)中厚板中高附加值鋼板需求較大。 　　（6）油氣運(yùn)輸行業(yè) 隨著我國(guó)天然氣資源的開(kāi)發(fā)和石油需求的大幅增長(zhǎng)，今后十幾年將是我國(guó)油氣輸送業(yè)蓬勃發(fā)展的時(shí)期，這就需要使用

27、大量高性能的專用中厚板來(lái)制造管道和儲(chǔ)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(guó)通往中國(guó)的石油輸送管線等大型工程項(xiàng)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(lái)的發(fā)展對(duì)專用中厚板的需求也會(huì)增長(zhǎng)。汽車板屬于高附加值產(chǎn)品，特別對(duì)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(jī)項(xiàng)目 　　2008年國(guó)家投資2000億作為資金支持啟動(dòng)了大飛機(jī)項(xiàng)目，同時(shí)在上海和西安成立了相應(yīng)的集團(tuán)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(jī)項(xiàng)目的基礎(chǔ)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(yīng)用前景也非常廣泛。 二、設(shè)計(jì)方案 2.1主要研究?jī)?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(jī)布置選擇比較，粗軋機(jī)、精軋機(jī)形式對(duì)比。 　　4）壓下分配，軋制規(guī)程計(jì)算，溫降計(jì)算，軋制力計(jì)算。 　　5）電機(jī)校核，軋輥強(qiáng)度校核，年產(chǎn)量計(jì)算 　　6）輔助設(shè)備校核：加熱爐形式選擇，卷取機(jī)校核。 　　7）金屬平衡、燃料消耗計(jì)算。 2.2. 方法手段 　　設(shè)計(jì)年產(chǎn)150萬(wàn)噸的4300中厚板車間。通過(guò)設(shè)計(jì)方案比較，選擇連鑄機(jī)、軋鋼機(jī)以及各種輔

29、助設(shè)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(jìn)行壓下規(guī)程設(shè)計(jì)和計(jì)算（力能參數(shù)計(jì)算、軋輥強(qiáng)度驗(yàn)算和電機(jī)能力校核）；并對(duì)選取的新工藝和技術(shù)進(jìn)行簡(jiǎn)要說(shuō)明。 2.3．主要的工序概述 2.3.1生產(chǎn)工藝流程圖 步進(jìn)式加熱爐 →高壓水除磷→粗軋機(jī)→精軋機(jī)→加速冷卻裝置→熱矯直機(jī)→冷床→檢查修磨架→切頭剪→雙邊剪→超聲波探傷→冷矯直機(jī)→壓力矯直機(jī)→熱處理線→涂漆線→成品庫(kù) 2.3.2生產(chǎn)工藝流程簡(jiǎn)介： 　　合格的定尺或倍尺冷坯連鑄車間運(yùn)送到軋鋼車間的板坯庫(kù)。 　　坯料在加熱爐內(nèi)加熱到1100~1250℃，出于縮短軋制過(guò)程中的待溫時(shí)間和細(xì)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(shí)間的控制應(yīng)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(guò)除鱗箱時(shí)，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(jī)前輸入輥道輸送至粗軋機(jī)進(jìn)行粗扎軋制。 　　在粗軋機(jī)前后設(shè)有回轉(zhuǎn)輥道和推床；在精軋機(jī)前設(shè)置有回轉(zhuǎn)輥道，前后設(shè)置有推床。 　　 一般情況下，普通軋制、控制軋制過(guò)程都包含成形軋制、展寬軋制和延長(zhǎng)軋制三個(gè)基本階段。. 　　對(duì)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(guò)控制軋制的過(guò)程得到所需的產(chǎn)品。 　　在精軋

31、機(jī)與熱矯直機(jī)之間設(shè)有一套鋼板加速冷卻系統(tǒng)。鋼板在成品軋制的最后一個(gè)道次拋鋼后，由輥道運(yùn)送，按照給定的速度直接進(jìn)入ACC裝置。鋼板通過(guò)ACC裝置時(shí)，上、下兩面同時(shí)噴水進(jìn)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(shí)，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(jìn)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(qiáng)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(jìn)入冷床。鋼板在冷床上，在無(wú)相對(duì)摩擦、不受劃傷的情況下通過(guò)，溫度下降至100~150℃左右時(shí)離開(kāi)冷床。 　　然后再經(jīng)過(guò)檢查修磨臺(tái)架人工對(duì)鋼板上下表面、邊部、平直度和標(biāo)記質(zhì)量等進(jìn)行目視檢查。 　　冷卻后的鋼板由輥道輸送，進(jìn)入剪切線。小于50mm厚的鋼板首先經(jīng)過(guò)切頭剪，切除頭尾 "舌形"和"魚尾"部分，并視板長(zhǎng)和板形情況進(jìn)行分段處理，為后續(xù)的邊部剪切做好準(zhǔn)備。雙邊剪中的移動(dòng)剪根據(jù)設(shè)定的成品寬度預(yù)先調(diào)定位置，左右剪機(jī)根據(jù)板厚調(diào)整剪刃間隙，剪切鋼板的兩邊。 　　經(jīng)過(guò)剪切后的鋼板再經(jīng)過(guò)超聲波探傷儀進(jìn)行探傷，合格的產(chǎn)品進(jìn)入下一道工序，不合格的產(chǎn)品依據(jù)缺陷的程度做進(jìn)一步的后續(xù)處理。

33、 　　探傷合格的鋼板在輸送過(guò)程中通過(guò)表面檢查站時(shí)，在良好的照明條件下，人工對(duì)上下表面、邊部、平直度和標(biāo)記質(zhì)量等進(jìn)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(tái)架，根據(jù)缺陷類別，決定對(duì)鋼板進(jìn)行修磨、矯直或其它處理。 　　需要熱處理的鋼板再進(jìn)行調(diào)質(zhì)工藝后，再進(jìn)入涂漆工序，采用油漆標(biāo)記和鋼印標(biāo)記，標(biāo)記內(nèi)容可包括公司標(biāo)志、鋼號(hào)(鋼種及鋼級(jí))、鋼板號(hào)、熔煉號(hào)、尺寸及重量等，對(duì)經(jīng)行業(yè)協(xié)會(huì)認(rèn)可生產(chǎn)的專用鋼板，如管線板、船板、鍋爐板、海洋平臺(tái)板等，必要時(shí)標(biāo)印出會(huì)員標(biāo)記。 　　涂漆完畢后由過(guò)跨小車將其運(yùn)至成品庫(kù)。 三、進(jìn)度安排 　　我的設(shè)計(jì)計(jì)劃進(jìn)程是： 　　9月30日~11月15日 開(kāi)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(yīng)用領(lǐng)域，產(chǎn)品特性，建廠經(jīng)濟(jì)依據(jù)；典型產(chǎn)品延伸計(jì)算，道次選擇，軋機(jī)布置選擇比較；壓下量分配，軋制規(guī)程計(jì)算，溫降計(jì)算，軋制力計(jì)算； 　　1月1日~1月30日 軋制圖表，年產(chǎn)量計(jì)算；軋制力計(jì)算；軋輥強(qiáng)度校核，電機(jī)校核；輔助設(shè)備校核；加熱爐形式選擇，卷取機(jī)校核等； 　　2月1日~3月1日 金屬平衡，消耗計(jì)算。撰寫論文、段落清楚、內(nèi)容合理，表達(dá)規(guī)范； 　　4月 修改論文，準(zhǔn)備答辯。 四、參考文獻(xiàn) [1]王延溥，齊克敏，金屬塑性加工學(xué)-軋制理論與工藝，冶金工業(yè)出版社，2001.8 [2]王國(guó)棟，中國(guó)中厚板軋制技術(shù)與裝備，冶金工業(yè)出版社，2009.10 [3]崔風(fēng)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(jìn)，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(shí)用技術(shù)，冶金工業(yè)出版社，2009.6 1