中國中厚板軋制技術(shù)與裝備

前言

中厚板是重要的鋼材品種，一般占鋼材總產(chǎn)量的10％左右。中厚板廣泛應(yīng)用于基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、造船、工程機械、容器、能源、建筑等各行各業(yè)，在國民經(jīng)濟建設(shè)中占有重要的地位。作為一個快速發(fā)展的發(fā)展中國家，我國正在進行大規(guī)模的基礎(chǔ)建設(shè)，對中厚板的需求一直非常強勁。2008年我國中厚板產(chǎn)量為5971萬t，占我國當(dāng)年鋼材總產(chǎn)量的10．26％。中厚板生產(chǎn)的特點是小批量、多品種、產(chǎn)品性能要求高、生產(chǎn)過程復(fù)雜。我國中厚板行業(yè)隨著國民經(jīng)濟總體的發(fā)展而不斷進步，現(xiàn)在已經(jīng)成為中厚板生產(chǎn)的大國。中華人民共和國成立初期，我國只有鞍鋼有一臺3輥勞特式2300mm中板軋機，產(chǎn)品也只有最初級的碳素鋼板。以后，隨著我國經(jīng)濟建設(shè)需求的增長，在中央和地方企業(yè)建設(shè)了一批2000—2500mm的中板軋機，而且形成了相應(yīng)的建設(shè)規(guī)范。但是，其技術(shù)內(nèi)涵和產(chǎn)品的質(zhì)量水平與國際先進水平有很大的差距。改革開放以來，我國鋼鐵工業(yè)迅速發(fā)展，通過技術(shù)引進和自主創(chuàng)新，我國中厚板生產(chǎn)技術(shù)、設(shè)備和產(chǎn)品也日新月異，發(fā)展迅猛。20世紀(jì)90年代，鞍鋼首先引進了二手的4300mm中厚板軋機，同時酒鋼、舞鋼也分別弓l進了3000mm和3800mm中厚板軋機，我國的中厚板生產(chǎn)開始向國際水平靠近。到世紀(jì)之交，首鋼率先利用國產(chǎn)化技術(shù)，建設(shè)了具有我國自主知識產(chǎn)權(quán)的3500mm中厚板軋機，開發(fā)的高剛度軋機、自動控制系統(tǒng)、控制冷卻系統(tǒng)、矯直機等輔助設(shè)備具有鮮明的特色和優(yōu)良的性能，開始了我國自主研發(fā)大型中厚板軋機的先河。最近幾年，我國寶鋼、鞍鋼等單位采用自主集成和引進國外技術(shù)相結(jié)合的方式，建設(shè)了一批4000mm以上的大型中厚板軋機，我國中厚板的工藝、裝備和產(chǎn)品已經(jīng)逐步達到國際先進水平。據(jù)不完全統(tǒng)計，我國已經(jīng)建成和正在建設(shè)的4m級的中厚板軋機15套，5m級的中厚板軋機8套。全部建成后，我國將具備中厚板生產(chǎn)能力近1億t。

內(nèi)容概要

　　《中國中厚板軋制技術(shù)與裝備》以我國中厚板軋制技術(shù)的發(fā)展為背景，基本匯集了截止到2008年底我國（不包括臺灣省）已建、在建的中厚板生產(chǎn)廠技術(shù)與裝備情況；介紹了國際上，特別是我國近年中厚板軋制技術(shù)的最新進展，力求反映出在新的形勢下，中厚板行業(yè)為了實現(xiàn)自身的可持續(xù)發(fā)展，同時也為了用自己的先進產(chǎn)品服務(wù)、引領(lǐng)各行各業(yè)的技術(shù)不斷進步，在生產(chǎn)設(shè)備、生產(chǎn)技術(shù)、新產(chǎn)品開發(fā)、產(chǎn)品性能檢測和自動控制等方面所開展的創(chuàng)新性工作和取得的主要進展，反映出中厚板生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展趨勢。同時《中國中厚板軋制技術(shù)與裝備》從軋制過程自動化、硬件結(jié)構(gòu)、數(shù)學(xué)模型、軟件開發(fā)設(shè)計等不同角度闡述了中厚板生產(chǎn)的核心技術(shù)。《中國中厚板軋制技術(shù)與裝備》附錄中以表格形式列舉了我國主要中厚板廠的生產(chǎn)設(shè)備，以翔實的數(shù)據(jù)反映出我國已建和在建中厚板軋機的技術(shù)特點和先進程度。　　《中國中厚板軋制技術(shù)與裝備》內(nèi)容豐富，資料翔實可靠，可供中厚板生產(chǎn)、設(shè)計、教學(xué)、科學(xué)研究及管理部門人員參考使用。

書籍目錄

1 中厚板軋制工藝概述1．1 流程概述1．2 工廠平面布置1．2．1 中厚板工廠平面布置概略1．2．2 平面布置與區(qū)域總圖的關(guān)系1．2．3 主生產(chǎn)線布置對平面布置的影響1．2．4 加熱爐及板坯庫的布置1．2．5 熱機軋制在單、雙機架上的實現(xiàn)方式1．2．6 冷床布置形式及寬度和面積的選擇1．2．7 磨輥間布置1．2．8 成品運輸方式對平面布置的影響1．2．9 生產(chǎn)線主要設(shè)備的間距確定1．3 中厚板軋機的發(fā)展、形式及選擇1．3．1 中厚板軋機的發(fā)展概況1．3．2 軋機的主要類型及布置形式1．3．3 軋機規(guī)格的選擇1．4 原料1．4．1 原料種類1．4．2 原料的接收和管理1．4．3 原料的表面檢查和清理1．4．4 坯料的定尺切割1．5 加熱1．5．1 加熱目的1．5．2 加熱溫度1．5．3 加熱速度1．5．4 加熱制度1．5．5 加熱缺陷1．5．6 加熱爐熱工操作1．5．7 加熱爐生產(chǎn)能力1．5．8 熱送熱裝1．6 除鱗1．6．1 概述1．6．2 高壓水除鱗的機理1．6．3 除鱗系統(tǒng)技術(shù)參數(shù)確定1．7 軋制1．7．1 軋制過程1．7．2 軋制工藝1．7．3 分階段軋制和多塊鋼軋制1．7．4 板形控制技術(shù)1．8 冷卻1．8．1 控制冷卻1．8．2 自然冷卻1．8．3 強制冷卻1．8．4 緩慢冷卻1．9 矯直1．9．1 鋼板變形的類型1．9．2 矯直的方式1．9．3 矯直工藝參數(shù)1．9．4 矯直缺陷及預(yù)防措施1．10 精整1．10．1 剪切和切割1．10．2 表面檢查、修磨1．10．3 超聲波探傷1．11 熱處理1．11．1 概述1．11．2 熱處理操作工藝1．11．3 熱處理設(shè)備配置1．12 成品檢驗1．12．1 檢驗標(biāo)準(zhǔn)1．12．2 質(zhì)量檢驗內(nèi)容1．12．3 檢驗設(shè)備1．12．4 國內(nèi)某厚板廠檢驗室參考文獻2 中厚板的產(chǎn)品和原料2．1 中厚板的定義和分類2．1．1 定義2．1．2 分類2．1．3 尺寸精度2．1．4 力學(xué)性能2．1．5 其他性能2．1．6 表面性狀2．2 中厚板的生產(chǎn)原料2．2．1 原料的尺寸2．2．2 鑄錠2．2．3 連鑄坯2．2．4 焊接復(fù)合坯參考文獻3 中厚板軋機3．1 中厚板軋機機組組成3．2 軋機本體3．2．1 機架裝置3．2．2 軋機輥系3．2．3 電動壓下裝置3．2．4 液壓AGC3．2．5 上支撐輥平衡裝置3．2．6 軋機導(dǎo)衛(wèi)3．2．7 竄輥裝置3．2．8 工作輥平衡和彎輥裝置3．2．9 軋線標(biāo)高調(diào)整裝置3．2．10 支撐輥換輥軌道3．2．11 機架輥3．3 軋機主傳動裝置3．3．1 主電機3．3．2 萬向接軸3．3．3 接軸平衡裝置3．3．4 安全聯(lián)軸器3．4 換輥裝置3．4．1 工作輥換輥裝置3．4．2 支撐輥換輥裝置3．5 機前、機后工作輥道和推床3．5．1 機前、機后工作輥道3．5．2 機前、機后推床3．6 立輥軋機3．6．1 現(xiàn)代中厚板生產(chǎn)線立輥軋機的主要作用3．6．2 立輥軋機的設(shè)備組成3．6．3 軋輥更換3．6．4 立輥軋機的參數(shù)參考文獻4 數(shù)學(xué)模型4．1 軋制力模型4．1．1 軋輥壓扁半徑的影響4．1．2 應(yīng)力狀態(tài)影響函數(shù)的影響4．1．3 變形抗力的影響4．1．4 殘余應(yīng)變的影響4．1．5 相變的影響4．2 溫度模型4．2．1 鋼材的熱輻射和與周圍環(huán)境之間的對流4．2．2 高壓水除鱗造成的溫降4．2．3 與軋輥接觸產(chǎn)生的熱傳導(dǎo)4．2．4 塑性變形功轉(zhuǎn)變而來的熱量4．3 板凸度模型和平直度計算4．4 彈跳模型4．4．1 輥系彈性變形分析4．4．2 軋機牌坊和相關(guān)機械部分的彈性變形4．4．3 新型彈跳模型4．5 軋輥磨損模型4．6 軋制力矩模型4．7 前滑模型參考文獻5 軋制規(guī)程制定和軋機設(shè)定5．1 軋制規(guī)程的制定原則5．2 軋制策略的確定5．3 軋機負(fù)荷分配5．3．1 恒比例凸度法5．3．2 聯(lián)合控制凸度．板形法5．3．3 帶有板形控制的滿負(fù)荷道次分配法5．3．4 壓下量逐步逼近優(yōu)化法5．3．5 綜合等負(fù)荷算法5．3．6 負(fù)荷協(xié)調(diào)分配算法5．3．7 帶彎輥的逼近滿負(fù)荷分配法5．4 軋機設(shè)定計算5．4．1 設(shè)定計算的作用5．4．2 設(shè)定計算的組成結(jié)構(gòu)5．4．3 設(shè)定計算數(shù)據(jù)流5．4．4 設(shè)定計算功能的調(diào)用5．5 多坯交叉軋制和軋制節(jié)奏控制5．5．1 時位圖5．5．2 多坯交叉軋制模式的時間判斷5．5．3 多坯交叉軋制模式的空間限制5．5．4 出爐時間控制參考文獻6 中厚板厚度自動控制6．1 概述6．2 中厚板軋制時計算機厚度自動控制系統(tǒng)6．2．1 基礎(chǔ)自動化級計算機系統(tǒng)6．2．2 過程控制級計算機系統(tǒng)6．2．3 中厚板厚度自動控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)6．2．4 中厚板軋機檢測儀表6．3 中厚板軋制時厚度自動控制的基本形式及基本原理6．3．1 反饋式厚度自動控制的基本原理6．3．2 前饋式厚度自動控制的基本原理6．3．3 監(jiān)控式厚度自動控制的基本原理6．3．4 軋制力AGC(P—AGC)控制系統(tǒng)的基本原理6．3．5 液壓式厚度自動控制的基本原理6．3．6 絕對值A(chǔ)GC(ABS—AGC)控制系統(tǒng)的基本原理6．3．7 動態(tài)設(shè)定型AGC(D—AGC)控制系統(tǒng)的基本原理6．4 厚度自動控制的基礎(chǔ)自動化系統(tǒng)……7 中厚板板凸度和板形控制技術(shù)8 中厚板平面形狀控制9 中厚板的控制軋制與控制冷卻10 控制冷卻設(shè)備及其自動化11 輔助設(shè)備12 中厚板的加熱設(shè)備與熱處理設(shè)備13 計算機控制系統(tǒng)附錄

章節(jié)摘錄

插圖：1．2．3．6舞鋼4200mm厚板廠舞鋼4200mm厚板廠于1978年9月投產(chǎn)，采用單機架四輥4200mm軋機，是我國自行設(shè)計和制造的第一套四輥寬幅厚板軋機。經(jīng)過30多年的生產(chǎn)，目前該廠的原料以連鑄坯為主，鋼錠為輔，還有部分自開坯；產(chǎn)品仍以特厚板為特色，主要生產(chǎn)各類結(jié)構(gòu)板、機械工程用板、鍋爐容器板、造船板、耐磨板和裝甲板等。由于原料和產(chǎn)品的特點，該廠配有完整的加熱、軋制、冷卻、矯直、剪切、精整和熱處理生產(chǎn)設(shè)備，既能生產(chǎn)普通規(guī)格產(chǎn)品，也能生產(chǎn)特厚板，產(chǎn)品中熱處理材所占比例較高。設(shè)備配置主要有均熱爐、連續(xù)式加熱爐、立輥、四輥軋機、加速冷卻裝置、熱矯直機、冷床、檢查修磨臺架、剪切線、特厚板冷卻收集裝置、緩冷坑、連續(xù)式熱處理爐、淬火機、熱處理線、車底式爐、外部機械化爐和壓平機等。生產(chǎn)線采用“折返型”布置：在冷床出口經(jīng)過兩次折返，進入剪切線。成品鋼板通過橫移平車和行車由剪切跨送往平行設(shè)置的各個水平跨成品庫。經(jīng)數(shù)次擴建，目前廠房的總長度約1160m。廠房全部為平行跨結(jié)構(gòu)，鋼錠跨順長布置在軋機跨的延長跨內(nèi)，特厚板處理跨設(shè)在軋線上部的水平跨內(nèi)，成品庫和熱處理跨設(shè)在剪切跨后部的5個水平跨內(nèi)。坯料主要通過鐵路，由煉鋼和連鑄車間分別送入板坯庫或鋼錠跨，成品主要采用鐵路發(fā)貨。平面布置如圖1—10所示。

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《中國中厚板軋制技術(shù)與裝備》由冶金工業(yè)出版社出版。

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