年产量110万吨中厚板车间设计_毕业设计(75页).doc

-年产量110万吨中厚板车间设计_毕业设计-第 75 页毕 业 论 文课 题： 年产量110万吨中厚板车间设计 系 部： 材料与冶金工程系 专 业： 金属材料与热处理技术 班 级： 材料0724班 专业金属材料与热处理技术班级材料0724班学号07222448姓名蓝慕仁题目年产量110万吨中厚板车间设计指导教师评语指导教师： 年 月 日 毕业设计任务书设计题目： 年产110万吨热中厚板车间工艺设计 学 号： 07222448 学生姓名： 蓝慕仁 专 业： 金属材料及热处理 指导教师姓名： 杜民献 系主任： 王生朝 一、主要内容及基本要求主要内容： 1、确定产品方案的编制和金属平衡表，及有关技术条件。2、确定产品的生产工艺流程和车间平面布置。3、典型产品的工艺设计方案（原料选取、压下规程、温度制度、速度制度等）。4、选择主要设备与辅助设备，并确定其参数。5、轧制力能参数的计算与强度校核(各道次力能参数、咬入条件、轧辊强度、和电机发热校核等。6、轧制图表和生产能力的计算。7、绘制主要零件图、车间平面布置图。基本要求： 1、要求设计方案合理、可行。2、设计过程中要求独立思考，不得相互抄袭。3、设计期间要求学生严守学校纪律，不得做与设计无关的事情。4、设计图纸要求整洁、规范、线条流畅、布局合理以及数据齐全。5、要求按设计指导老师规定的设计进度完成整个设计。6、设计说明书字数在30000以上，要求用A4纸打印。7、论文摘要字数必须达到350450字。二、重点研究的问题1、生产工艺及技术参数确定。2、设备选择及参数确定。3、轧制规程的确定。4、有关参数校核。5、车间平面布置设计。三、进度安排序号各阶段完成的内容完成时间1布置设计任务，收集资料第1周2制订设计方案第2周3选择生产设备第34周4生产工艺设计和轧制规程设计第56周5主要力能参数计算第78周6绘制孔型图、零件图、平面布置图第910周7打印设计说明书第1112周8答辩第13周四、应收集的资料及主要参考文献1、应收集的资料： 同类车间主要设备结构及参数，生产工艺参数；车间平面布置，主要设备图。2、参考文献：1 于贤朝，杨晓明，黄庆学. 热轧带钢生产状况分析及发展趋势预测. 机械工程与自动化，2005，Vol.25，No.2:12-142 李世俊.我国钢铁工业产品结构调整的现状及展望.冶金管理，2004，Vol.25，No.2:14-193 中国金属学会热轧板带学术委员会编著的中国宽带钢轧机及生产技术一书.冶金工艺出版社.目 录1概述- 10 -1.1中厚板钢板生产的发展概况- 12 -1.1.1世界厚板中生产技术的发展- 12 -1.1.2我国中厚钢板生产的发展- 13 -2产品方案与坯料的选择- 18 -2.1产品方案的主要内容- 18 -2.2金属平衡表- 20 -2.3坯料的技术条件- 21 -2.3.1中厚板坯料选用及技术要求- 21 -2.4中厚板产品技术条件- 21 -3生产工艺流程与车间平面布置- 22 -3.1中厚板生产方案选择及生产工艺流程图- 22 -3.2加热工艺与设备参数- 23 -3.2.1加热工艺- 23 -3.2.2加热炉主要技术性能- 30 -3.3粗轧工艺与设备参数- 32 -3.3.1四辊可逆式轧机的设备技术性能及设备参数- 33 -3.4精轧工艺与设备参数- 37 -3.4.1精轧工艺- 37 -3.4.2四辊轧机设备主要参数- 44 -3.5冷却与矫直工艺及附属设备- 49 -3.5.1冷却- 49 -3.5.2矫直- 51 -3.5.3其他辅助设备- 53 -3.6厂房尺寸、原料仓库和成品仓库面积计算- 60 -3.6.1厂房尺寸计算- 60 -4典型产品工艺设计- 61 -4.1典型产品坯料规格选取及坯重的计算- 61 -4.1.1原料尺寸- 61 -4.2轧制规程的设计- 61 -4.2.1压下规程的制定- 62 -4.2.2轧制速度的制定- 65 -4.2.3温度制度的确定- 70 -Z辐射时间，即上一道的纯轧时间与轧后间隙时间之和，s- 71 -4.2.4变形制度的确定- 72 -5轧制力能参数计算与强度校核- 75 -5.1计算各道次轧制压力- 75 -5.1.1变形抗力计算- 75 -5.1.2变形区长度计算- 76 -5.1.3平均单位压力的计算- 76 -5.2计算各道次的轧制力矩- 78 -5.3轧制咬人校核- 80 -5.4轧辊强度校核- 81 -5.5可逆式轧机传动负荷图- 83 -5.6电机发热过载校核- 84 -6轧制图表发热与生产能力计算- 85 -6.1典型产品轧制图表- 85 -6.2典型产品小时产量- 86 -6.3车间年产量计算- 86 -致谢- 87 -参考文献- 88 -1概述在钢铁产品当中，钢板是钢材的重要品种，在发达国家，钢板产量占钢材生产总量50以上。中厚板（厚度大于4.0mm）广泛用于建筑工程、机械制造、容器制造、造船、桥梁、锅炉制造等，是极其重要的刚才品类之一。随着我国工业的发展，对中厚板产品，无论从数量上还是从品种质量上都是提出了更高的要求。近代由于船舶制造、桥梁建筑、石油化工、汽车制造等工业迅速发展，以及钢板焊接构件、焊接钢管及型钢的广泛应用，使国内对中厚板的市场需求一直保持增长态势，因而中厚板生产得到了很快的发展，中厚板在国民经济中的地位日趋重要。钢板是一种宽厚比和表面积都很大的扁平钢材，分类方法如下：按厚度分类：1）薄板；2)中板；3）厚板；4）特厚板。我国的分类标准中，称厚度在4.0mm以上的为中，厚板（其中420mm为中板，2060mm为厚板，60mm以上的为特厚板），0.20.4mm为薄板，0.2mm以下称为极薄板带钢或箔材。钢板的这种分类虽然也是基于各类产品相似的技术要求和产品工艺与设备特点，但实际上各国习惯并不一样。从钢板的规格来看，世界上生产钢板的厚度范围最薄已达到0.001mm，最厚达到500mm，宽度范围最宽达5350mm，最重250t。按生产方法分类：1）热轧钢板；2）冷轧钢板。按表面特征分类：1）镀锌板（热镀锌板、电镀锌板）；2）镀锡板；3）复合钢板；4）彩色涂层钢板。按用途分类：1）桥梁钢板；2）锅炉钢板；3）造船钢板；4）装甲钢板；5）汽车钢板；6）屋面钢板；7）结构钢板；8）电工钢板（硅钢片）；9）弹簧钢板；10）其他用途钢板。一个钢种的钢板可以有不同的规格、不同的用途，同样一个用途的钢板也可采用不同的钢种来生产，因此，标志一个钢板品种通常是用钢板的钢种、规格、用途等来表示。板带钢的用途非常广泛，对板带材的技术要求具体体现为产品的标准，板带材的产品标准一般包括有品种（规格）标准、技术条件、试验标准及交货标准。根据板带材的用途不同，对其提出的技术要求也各不一样，但对板带刚产品的基本要求仍可以归纳为“尺寸精确板形好，表面光洁性能高”。对板带钢产品的基本要求包括化学成分、几何尺寸、板形、表面、性能等几个方面。钢板的化学成分要符合选定品种的钢的化学成分（通常是知熔炼成分），这是保证产品性能的基本条件。钢板的外形尺寸包括厚度、宽度、长度以及他们的公差应满足产品标注的要求。例如公称厚度为0.20.5mm的冷轧板带钢，其厚度允许偏差A级精度为±0.04mm，B级精度为±0.05mm，公称宽度不大于1000mm的冷轧板带钢宽度允许偏差为+6mm，公称长度不大于2000mm的冷轧板钢的长度允许偏差为+10mm。对钢板而言，钢板的厚度精度要求是钢板生产和使用时特别关注的尺寸。钢板的厚度控制是一条钢板生产线技术装备水平的重要标志之一。钢板常常最为包覆材料和冲压等进一步深加工的原材料的使用，使用上要求板形平坦。在钢板的技术条件中对钢板的不平度提出的要求，以钢板自由放在平台上，不施加任何外力的情况下，钢板的浪形和瓢曲程度的大小来度量。不同品种的钢板不平度的要求不同，例如公称厚度大于4-10mm的热轧钢板、钢带在测量长度1000mm条件下，不平度要不大于10mm；公称厚度不大于0.70-1.50mm、公称宽度大于1000-1500mm的冷轧钢板、带钢，不平度要不大于8mm。使用钢板做原料生产的零部件，原钢板的表面一般是工作面或外表面，从使用的要求出发对钢板表面有较高的要求，生产中从设备和工艺上要保障能生产出满足表面质量要求的产品。技术条件中通常要求钢板和钢带表面不得有气泡、裂纹、结疤、拉裂和夹杂，钢板和钢带不得有分层；钢板表面上的局部缺陷可用修磨的方法清楚，清楚部位的钢板厚度不得小于钢板最小允许厚度。根据钢板用途的不同，对钢板和钢带的性能要求不同，对性能的要求包括4个方面：力学性能、工艺性能、物理性能、化学性能。对力学性能的要求包括对强度、塑性、硬度、韧性的要求，对绝大多数的钢板、钢带产品而言力学性能是最基本的要求;工艺性能包括冷弯、焊接、深冲等性能；材料使用过程中对物理性能有要求时在技术条件中提出，如电机和变压器用钢对磁感强度、铁磁损失等物理性能提出要求；材料使用过程中对化学性能有要求时在技术条件提出，如不锈钢板、钢带对防腐、防锈、耐酸、耐热等化学提出要求。1.1中厚板钢板生产的发展概况1.1.1世界厚板中生产技术的发展18世纪初，西欧国家在二辊周期式薄板轧机上生产小块中板。美国在1850年左右，用二辊可逆式轧机生产中板。轧机前后设置传动辊道，用机械化操作实现来回轧制，而且轧辊辊身长度已增至2m以上，不过，轧辊是靠蒸汽机传动的。1864年美国创建了世界上第一套三辊劳特式轧机，它不需要轧辊正反转而利用升降台进行来回轧制，当初盛行一时，推广于世界。到1891年，美国钢铁公司霍姆斯特德厂，为了提高钢板厚度的精度，投产了世界上第一套四辊可逆式厚板轧机。1981年卢肯斯钢铁公司科茨维尔厂为了满足军舰用板的需要，建成了一套5230mm 四辊式轧机，这是世界上第一套5m以上的特宽的厚板轧机。1907年美国钢铁公司南厂为了轧边，首次创建了万能式厚板轧机，这套轧机立辊能力很小，板边压下量很有限，虽然效果不明显，但在当时还是十分新奇的。南厂在1931年还建成了世界上第一套连续式中厚板轧机，在精轧机组后设精整作业线，用于大量生产厚度为10mm左右的中板，满足了市场上对这类尺寸钢板的需要。欧洲国家中厚板生产也是比较早的。1910年，捷克斯洛法克投产了一套4500mm 二辊式厚板轧机。1940年德国建成了一套5000mm四辊式厚板轧机。1940年，意大利投产了一套4600m 二辊式厚板轧机。1913年，西班牙建成了一套二辊式厚板轧机。这些轧机都是用于生产机器和兵器用的钢板，多数是为了二次世界大战备战的需要。1941年日本制钢公司室兰厂投产了一套5280mm 四辊式厚板轧机，采用蒸汽机传动，主要是满足海军用钢板的需要。第二次世界大战期间，美、苏、英、法、德、意、日、加等八国为了制造军舰和坦克等武器，先后都投产了一批厚板轧机。第二次世界大战后，机器制造、造船，建筑、桥梁、压力容器罐及大直径输送管线等部门的发展，特别是海上运输，能源开发与焊接技术的进步，对中厚钢板的需要量和品种质量方面提出了更高的要求。20世纪50年代工业发达国家除完成大量技术改造之外，还新建成一批4064mm（160in）一下的低刚度轧机。20世纪60年代发展以4700mm为主大刚度的双机架轧机，实现了控制轧制操作的要求，使中厚板的质量有了大幅度的提高，并且掌握了中厚板生产的计算机控制。20世纪70年代轧机又升了一级，发展以5500mm 为主的特宽型的单机架轧机，以满足天然气和石油等长距离输送所需要大直径线用板。20世纪80年代，由于中厚板使用部门的萧条，许多主要产钢国家的中厚板产量都有所下降，西欧国家、日本和每个关闭了一批中厚板轧机（宽度一般在3、4m一下）。德国帝森公司拥有4套中厚板轧机，现只剩杜依堡3700mm最好的1套，其他三套都以二手设备出售。日本原有15套宽厚板这几，现在只留有8套比较好的，其余7套都淘汰了。美国原有18套宽厚板轧机，现在还有一半在生产，其他都被迫停产。世界上曾有中厚板轧机200多套，其中宽厚板轧机约120套，目前只剩下中厚板轧机约150套，其中宽厚板轧机约70套。20世纪80年代开始，国外除了大的厚板轧机以外，其他大型的轧机已很少再建。中厚板轧机是轧钢设备中的主力轧机之一，代表一个国家钢铁工业发展的水平，世界上每个工业先进的国家都拥有若干套。各国的中厚板轧机和生产技术都各有其特色，钢板质量和各项经济指标也达到了较高的水平。总的说，目前日本的厚板轧机性能和生产技术在世界上居于领先地位。当代新型中厚板车间的特点是：轧钢机的大型化、强固化、轧机的产量高、质量好、消耗低、向连续化、自动化方向发展，不断进取。1.1.2我国中厚钢板生产的发展我国第一套中厚板轧机是1936年在鞍山钢铁公司第一中厚板厂建成的2300mm三辊劳特式轧机。1958年鞍钢建成了2800/1700半连续钢板轧机，1966年武钢建成了2800中厚板轧机和1966年太钢建成了2300/1700炉卷轧机，这3套轧机生产中厚板的机座都是二辊加四辊双机架的形式，均从前苏联引进。1958年开始，为发展地方刚特企业，仿鞍钢中厚板厂，先后在全国大多数省市建造了13套2300mm级三辊劳特式轧机。1978年舞钢建造了一套4200mm宽厚板轧机。由于三辊劳特式轧机固有缺点，自1970年开始，对三辊劳特式轧机进行改造，或者加一台四辊轧机，或者换成四辊轧机及其他形式。截至2007年底全国有46个企业70余套中厚板轧机，设计年产能力4530万t。在建中厚板轧机规模2630万t，2010年全国中厚板轧机年产能力达到7160万t。在建规模最大的地区是华东。在建中厚板轧机多为大于或等于3800mm宽厚板轧机，这些新建的生产线中，绝大多数是大轧制力、大功率、高刚度的最新一代中厚板轧机，他们都为国际先进水平的宽厚板轧机，为实现控轧控冷工艺、生产出性能优良板产品创造了装备上的有利条件。在全球至今投入工业生产的16家50005500mm级宽厚板厂中，法国1套，中国、美国和德国各两套，俄罗斯4套，日本5套，见表1-1。国内投产及在建的5m以上轧机生产线装备情况，见表1-2。国内大型中厚板轧机（40005000mm）主要设备和技术状况，见表1-3。中国已建3500mm级以上宽厚板线厂家见表1-4.其设备基本参数和引进技术情况。表1-1 世界5m宽厚板轧机有关参数国别工厂名称 开始生产年代轧机规格产能/万t·/a5m轧机参数辊身长/mm轧辊直径/mm形式主电机功率/kw最大轧制力/t牌坊立柱断面/cm2牌坊单重/t美国卢肯 斯公司科茨维尔厂19183560/52301270/865三辊/四辊302x4000HP4850181美国钢铁公司格里厂19624064/53351965/825四辊1202x4400日本新日铁室兰厂194053001600/1100四辊3630000HP新日铁大分厂197655002400/1200四辊1902x80001000011000365住友鹿岛厂19715335/47242000/1010四辊1922x4500900010000260JFE仓獒厂197655002400/1200四辊1002x80008000380JFE京滨厂197655002400/1230四辊1802x64008000中国宝钢20054950/53002300/1210140/1802X100001000011900388沙钢20074900/50502300/1210150/1802x1000010000536表1-2 国内大型宽厚板轧机（50005500mm）主要设备和技术状况序号工厂名称轧机规格（宽度mmx辊数）热矫直机形式切边剪形式定尺剪形式产能/万t·/a投产时间/改造时间附注1宝钢厚板厂5100x4+5300x4(立辊+四辊)四重式9辊滚切式滚切式1802005/2008SMS供货，川崎为其生产技术和质量担保，西门子电气，弯辊+CVC技术，二期180万t/a2沙岗厚板厂5100 x4（四辊+立辊）四重式9辊矫直机滚切式双边剪+滚切式剖分剪滚切式1402006年11月引进奥钢联技术3鞍钢厚板厂5500x4（立辊+四辊）+5000x4（四辊）四重式9辊矫直机滚切式滚切式1502006引进德国SMS技术，设备合作制造4辽宁营口厚板厂5000x4（立辊+四辊）+5000x4（四辊）四重式9辊矫直机滚切式双边剪+滚切式剖分剪滚切式1502008引进德国SMS技术，设备合作制造5江苏沙岗厚板二厂5100x4（四辊）四重式9辊矫直机滚切式双边剪滚切式1402009引进奥钢联技术设备合作制造注：宝钢和沙钢1号线5m轧机已投产。表1-3国内大型中厚板轧机（40005000mm）主要设备和技术状态序号工厂名称轧机规格（宽度mmx辊数）热矫直机形式切边剪形式定尺剪形式产能/万t·/a投产时间/改造时间附注1鞍钢厚板厂4300x4四重式9辊滚切式滚切式1001993/2003引进旧设备，引进技术改造2舞钢厚板厂（一）4200x4四重式11辊滚切式斜刃剪1201979/1998全部国产，1998年引进双边剪技术改造3舞钢厚板厂（新厂）4100x4（粗轧在建）四重式9辊滚切式滚切式1132008引进德国SMS技术4宝钢-新疆八钢厚板厂4200x4+3500x4四重式11辊滚切式摆动剪1431991/20013500轧机、矫直机国产，引进旧4200轧机。浦钢厚板厂待搬迁改造到新疆八钢使用，2008年投产5秦皇岛厚板厂（二）4300x4四重式11辊矫直机滚切式滚切式1202006年10月引进德国SMS技术，设备合作制造6宝钢-浦钢罗泾厚板厂4300x4+4300x4( 四辊+立辊)四重式11辊矫直机滚切式滚切式1602008年4月引进德国SMS技术，设备合作制造7莱芜厚板厂4300x4四重式9辊矫直机滚切式滚切式180约2008年引进德国SMS技术，设备合作制造8武钢-湖北鄂钢厚板厂4300x4+4300x4( 四辊+立辊)四重式11辊矫直机滚切式滚切式120约2008年引进奥钢联技术，设备合作制造表1-4 中国已建3500mm级以上宽、中厚板生产线厂家公司轧机规格/类型产品规格/mmxmmxmm年产量/万t/a投产时间/改造时间主要设备湘钢3800+3800/4h+4h(6120)x(15003650)x(600018000)1802005/德国SMS新余3800+3800/4h+4h(8100)x(15003600)x(600018000)1502005/德国SMS济钢3200+3500/4h+4h(650)x(15003200)x(600012000)2101998/2001荷兰霍哥文二手永兴3500/4h+4h(640)x(15003200)x(600012000)1202005/国产天钢3500/4h+4h(640)x(15003200)x(600012000)1202006/国产首秦3500/4h+（炉卷）(650)x(15003200)x约12000板/卷601993西班牙二手首钢3500/4h（650)x(15003200)x约12000801989/2003美国二手唐钢3500/4h+4h（650)x(15003200)x约12000802007/国产安钢3500/4h(炉卷)(550)x(15003200)x约12000板/卷802005/意大利达湼利南钢3500/4h(炉卷)（350）x(15003200)x约12000板/卷752004/西门子奥钢联韶钢3500/4h(炉卷)（640）x（15003200）x约12000板/卷802005/意大利达湼利北台3500/4h（640）x(15003200)x(60009000)802005/国产文丰3500/2h+4h(640)x(15003200)x(60009000)802007/国产2产品方案与坯料的选择2.1产品方案的主要内容产品方案是制定产品生产工艺过程、确定轧机组成和选择各项设备的主要依据。表2-1中厚板产品方案序号产品品种代表钢号产品规格/mmxmmxmm年产量/万t/a比例/1造船及海洋平台用板A,B,D,E,AH32AH40,DH32DH40,EH32FH40.ZCE36Z35,E390（5100）x（15004100）x约2800010202桥梁板16q,16Mnq,15MnVq,15MnVNq14MnNbq（5100）x（15004100）x约120001012.53高强度低合金板Q345E,Q390AE,Q420AE,Q460AE,Q390V,Q390D,Q390E（5100）x（15004100）x约120001012.54优质板40Cr,10号50号，20Mn70Mn（5100）x（15004100）x约1200020105高层建筑用板Z15,Z25,Z35等（5100）x（15004100）x约1200010106普碳钢板Q235A,Q235B,Q235C,Q235D（5100）x（15004100）x约1200020107管线用钢板X42X100（540）x（15004100）x160001078锅炉板16Mng,20g,22g,15MnVg,15CrMoVg,13MniCrMoNbg（5100）x（15004100）x约120001059机械工程用钢KQ450,HJ58（5100）x（15004100）x约1200053.510压力容器板16MnR,15MnVR,20R,15MnVNR,18MnMoMbR,15CrMoR（5100）x（15004100）x约1200052.5合计110100制定产品方案的主要原则：满足国民经济发展对轧制产品的需要，特别是根据市场信息解决某些短缺产品的供应和优先保证国民经济重要部门对于钢材的需要。考虑各类产品的平衡，尤其是地区之间产品的平衡。要正确处理长远与当前，局部和整体的关系。做到供应适合，品种平衡，产销对路，布局合理，要防止不顾轧机特点，不顾车间具体工艺设备条件一哄而上，一哄而下的倾向。考虑轧机生产能力的充分利用和建厂地区的合理分工。有利的要争取轧机的专业化和产品系列化的发展，以利于提高轧机的生产技术水平。考虑建厂地区资源及环境条件，物资和材料等运输的情况，要逐步完善和配套起我国自己的独立的轧钢生产体系。要逐步解决产品品种和规格的老化问题，要适应当前对外开放，对内搞活的新经济形式的需要。要根据车间工业设备的情况，力争做到产品结构和产品标准的现代化，有条件的要考虑生产一些出口产品，走向国际市场。产品方案的主要内容包括：（1）车间生产的钢种和生产的规模；（2）各类产品的品种和规格；（3）各类产品的数量和其他在总产量所占的比例。参考同类厂家，考虑国家或地区及用户对中厚板产品的需求为依托，在低成本、低能耗、高产出的指导思想下，制定产品方案格式如表2-1所示：表2-2典型产品规格典型产品（一）厚度/mm14宽度/mm2500长度/mm7800典型产品(二)厚度/mm20宽度/mm1600长度/mm5600典型产品（三）厚度/mm8宽度/mm2100长度/mm5000注：本章以后的计算列举“典型产品（一）”则当个成品钢板的质量为：M=7.85x0.04x3.8x6.4=7.636（t）计划成材率指的是在设计原料尺寸是的成材率，成品与毛板的情况如图2-1，它可以采用公式2-1进行计算。式中 t成品板厚度； w成品板的宽度； l成品板长度； t+轧制平均宽度； w+w轧制平均宽度； lrp式样长度； s烧损； t厚度余量； l长度余量； w宽度余量。则典型产品（一）的成材率：2.2金属平衡表成材率的倒数即为金属的消耗系数。它表示轧制一吨成品所需要多少吨原料。所以成品数量乘以金属消耗系数就是金属的需要量。即：原料需要量=金属消耗系数x成品数量为了分析轧钢生产中的金属损失，寻找降低损失的途径，需编制金属平衡表，表2-3列数典型产品的金属平衡表。表2-3典型产品的金属平衡表钢材种类损失/成品重量（单个）/t成品率/原料需要重量（单个）/t烧损切损清理损失轧废造船板270.60.227.63690.188.37普碳钢板1.970.60.227.691.8.2桥梁板270.60.226.5936.82.3坯料的技术条件2.3.1中厚板坯料选用及技术要求随着连铸技术的发展，连铸坯成为中厚板生产的主要原料，采用中厚板生产时，中厚板轧机的产量较高，而且成材率较高。连铸坯常见的缺陷有：表面裂纹、内部裂纹、皮下气孔和夹杂、非夹杂、中心偏析的中心疏松、重皮、划伤、凹坑等。原料表面的缺陷除了一些比较轻微的在加热过程中被氧化掉，不会影响钢板的质量外，尺寸超过一点的限度的缺陷都需要采用某种清理方法，将其清楚掉，以免影响钢板质量而造成废品。因此表面清理不仅能改善钢板的表面质量，而且能减少废品，对节约金属和降低成本有一定意义。目前常用的表面清理方法有：火焰清理、风铲清理、砂轮清理、机械加工等。基于各种坯料的以上特点，一典型产品为例，选用低合金结构钢的连续铸钢板坯为原料，牌号和化学成分符合GB/T1591低合金高强度结构钢的规定。其主要尺寸参数见表2-4。表2-4连铸坯尺寸和允许偏差（mm）厚度允许偏差宽度允许偏差150±4.01000±10150200±5.010006000±15200±6.01600102.4中厚板产品技术条件牌号和化学成分，应符合GB/T700<碳素结果钢>，GB/T1591低合金高强度结构钢的规定，GB/711-88优质碳素钢结构钢热轧厚钢板。以典型产品Q345位例，所生产的产品应符合合金强度结构钢标准GB/T1591-1994的技术要求。具体要求如表2-5：表2-5低合金钢Q345的性能标准等级化学成分（质量百分数）CMnSiPSVNbTiAlCrNiA0.201.001.60.550.0450.0450.020.150.0150.0600.020.2_B0.040.040_C0.0350.0350.015_D0.0300.0300.015_E0.0250.0250.015_等级屈服点抗拉强度伸长率（）冲击吸收功Akv(纵向)/j厚度/mm+200-20-40A34532529527547063021B2134C2234D2234E2227主要特性应用举例综合力学性能好，焊接性、冷、热加工性能和耐腐蚀性均好，C、D、E级钢具有良好的低温韧性船舶、锅炉、压力容器、石油储罐、桥梁、电站设备、起重运输机械及其他较高载荷的焊接结构件3生产工艺流程与车间平面布置3.1中厚板生产方案选择及生产工艺流程图所谓生产方案是指为完成设计任务书中所规定的产品的生产任务而采取的生产方法。根据设计规模、产品质量及技术经济指标的要求，考虑当时当地的具体条件，找出合理的生产方案。中厚板的生产方式可分：单机架轧制；双机架轧制以及连轧。本设计主要采用双机架轧制。双机架轧制是现代中厚板生产的主要型式，它把粗轧和精轧两个阶段的不同任务和要求分到两个机架上完成。其主要优点：不仅轧机产量高，而且无论是表面质量、尺寸精度或板形也都比较好；延长了轧辊使用寿命，缩减换辊次数等。双机架轧机的粗轧机和精轧机都采用四辊可逆式轧机。对中厚板生产来说，其工艺流程一般基本如图23.2加热工艺与设备参数原料加热的目的是使轧制原料在轧制时有好的塑性和低的变形抗力。对于某些高合金钢钢坯，加热还可以是钢中的化学成分得到均匀扩散。在厚板生产中，加热是首要工序，为了获得理想的轧制状态，必须根据钢材的本身性能，采用合理的加热制度，把板坯加热到轧制所要求的温度。3.2.1加热工艺加热工艺制度包括加热温度、加热速度、加热时间、炉温制度、炉内气氛。3.2.1.1加热温度钢的加热温度是钢料在炉内加热完毕出炉时的表面温度。确定钢的加热温度不仅要根据钢种的性质，而且还要考虑到加工的要求，以获得最佳的塑性，最小的变形抗力，从而有利于提高轧制的产量、质量、降低能耗和设备磨损。实际生产中加热温度主要由以下几个方面来确定。A加热温度的上限和下限碳钢和低合金钢加热温度的选择主要是借助铁碳合金状态图（图3-2）.当钢处于奥氏体区其塑性最好，加热温度的理论上限应当是固相线AE（14001530），实际上由于钢中偏析及非金属夹杂物的存在，加热还不到固相线温度就可能在晶界出现熔化而后氧化，晶粒间失去塑性，形成过烧。所以钢的加热温度上限一般低于固相线温度100150.碳钢的最高加热温度和理论过烧温度见表3-1。加热温度的下限应高于Ac3线3050.根据终轧温度再考虑到钢在出炉和加工过程中的热损失，便可确定钢的最低加热温度。终轧温度对钢的组织和性能影响很大，终轧温度越高，晶粒集聚长大的倾向越大，奥氏体的晶粒越粗大，钢的机械性能越低。所以终轧温度也不能太高，最好在850左右，不要超过900，也不要低于700。表3-1碳钢的最高加热温度和理论过烧温度含碳量（质量百分数）/最高加热温度/理论过烧温度/含碳量（质量百分数）/最高加热温度/理论过烧温度/0.10.20.50.7135013201250118014901470135012800.91.11.5112010801050122011801140B加热温度与轧制工艺关系上面讨论的仅是确定加热温度的一般原则。实际生产中，钢的加热温度还需结合压力加工工艺的要求。如轧制薄钢带时为了满足产品厚度的要求，比轧制厚度钢带时的加热温度要高一些；坯料大加工道次多要求加热温度高些，反之小坯料加工道次少则要求加热温度低些等。这些都是压力加工工艺特点决定的。高合金钢的加热温度则必须考虑合金元素及生成碳化物的影响，要参考相图，根据塑性图、变形抗力曲线图和金相组织来确定。目前国内外有一种意见，认为应该在低温下轧制，因为低温轧制所消耗的电能，比提高加热温度所消耗的热能要少，在经济上更合理。3.2.1.2加热速度钢的加热速度通常是指钢在加热时，单位时间内其表面温度升高的度数，单位为/h。有时也用加热单位厚度钢坯所需要的时间（min/cm），或单位时间内加热钢坯的厚度（cm/min）来表示。钢的加热速度和加热温度同样重要。在操作中常常由于加热速度控制不当，造成钢的内外温差过大，钢的内部产生较大的热应力，从而使钢出现裂纹或断裂。加热速度愈大，炉子的单位生产率就愈高，钢坯的氧化、脱碳愈少，单位燃料消耗量也愈低。所以快速加热是提高炉子各项指标的重要措施。但是，提高加热速度收到一些因素的限制，对厚料来说，不仅受炉子给热能力的限制，而且还收到工艺上钢坯本身所允许的加热速度的限制，这种限制可归纳为在加热初期断面上温差的限制，在加热末期断面上烧透程度的限制和因炉温过高造成加热缺陷的限制。下面分述它们对加热程度的影响：（1）在加热初期，钢坯表面与中心产生温度差。表面的温度高，热膨胀较大，