柳钢单机架平整机组工艺附件生产纲领及技术数据.doc

附件1

广西柳州钢铁（集团）公司
1450mm平整机组

生产纲领及技术数据

买方：广西柳州钢铁（集团）公司
卖方：中钢设备有限公司

一重集团大连设计研究院有限公司
2010年8月
1 概述
1.1依据
本技术规格书依据广西柳州钢铁（集团）公司，兴建一冷轧项目单机架平整机组的要求编写。
1.2概要介绍
广西柳州钢铁（集团）公司为了更好地满足冷轧板带产品的市场需求，决定新建一条单机架冷轧平整机组，机组入口年处理量约84.1574万吨，出口大于80万吨。产品为高表面质量和良好板形的冷轧卷产品。
一重集团公司做出技术方案，平整机采用四辊机型，采用湿平整，平整机采用下工作辊传动。
1.3用途
1450单机架四辊平整机组用来在常温状态下，将经过冷轧并退火后的钢卷，通过平整提高带钢机械性能、改善带钢板形、调整带钢表面粗糙度，获得符合要求的钢卷。
2产品大纲
2.1 产品说明
2.1.1 原料
状态：经罩式或连续退火后低碳钢带卷。
材质：CQ、DQ、DDQ、EDDQ/SEDDQ、HSLA。
材料性能： σs≤360 N/mm²（Max）
σb≤500 N/mm²（Max）
HSLA抗拉强度为：340～690MPa
平整原料厚度： 0.3mm～2.0 mm
成品厚度： 0.3mm～2.0 mm
宽度：930～1300 mm
钢卷内径： Φ610mm
钢卷外径： Φ1000mm～Φ2050mm(最大)
钢卷重量： 23t (Max)
单位卷重： 最大 18.0kg/mm

2.1.2机组年处理量
机组出口量：800000t/a
2.2机组处理带钢的品种
2.2.1产品大纲
产品汇总表 (入口量)：
宽度(mm)
900-1030
>1030-1130
>1130-1300
合计
厚度(mm)
t
%
t
%
t
%
t
%
0.2-0.3
200
0.02
200
0.02
200
0.02
600
0.07
>0.3-0.6
13662
1.62
29522
3.51
13033
1.55
56217
6.68
>0.6-0.8
16510
1.96
131622
15.64
13612
1.62
161744
19.22
>0.8-1.2
27940
3.32
128167
15.23
135024
16.04
291131
34.59
>1.2-2.0
24208
2.88
128837
15.31
178837
21.25
331882
39.44
合计
82520
9.81
418348
49.71
340706
40.48
841574
100

3机组主要技术参数

3.1设备主要技术参数
3.1.1轧机主要技术参数
平整机最大轧制压力： 12000 kN
平整机最大轧制速度： 1200 m/min
最大卷取速度： 1260/min
穿带速度： 30 m/min
轧制标高： +1015mm
湿平整延伸率: ≤3%（最大）
开卷张力：5.1～51 kN （v=1200m/min）
6.0～60 kN （v=1000m/min）
卷取张力： 6.1～61 kN （v=1200m/min）
8.0～80 kN （v=1000m/min）
工作辊尺寸： φ500／φ440×1450 mm
支承辊尺寸： φ1250／φ1150×1450 mm
机架立柱断面： 560×700=392000mm2
工作辊最小开口度：20 mm
工作辊正弯辊力（单辊单侧）：+400 kN
工作辊负弯辊力（单辊单侧）：-350 kN
压下液压缸活塞直径×行程： φ550/φ500×170mm（二个）
开卷机卷筒直径：φ610mm (真园)
φ630/φ570 mm (涨缩范围)
卷取机卷筒直径：φ610mm (带橡胶套涨开后真园)
单片机架重量： 70t
下支承辊装配重量： 42t
一般液压传动系统压力： 14 MPa
平衡弯辊系统压力： 25 MPa
压下系统压力： 25 MPa

3.1.2其他设备主要参数
入口转向测张辊尺寸： φ275×1450 mm
出口转向测张辊尺寸： φ275×1450 mm
3.2 主要电机功率
开卷机 ：N=1180kW，n=0-320/1100rpm，共1台
平整机电机：N=1200 kW，n=0-310/950rpm，共1台/下辊单独传动
入口张紧辊上辊电机： N=460 kW， n=0～625/700rpm，共1台
入口张紧辊下辊电机： N=340 kW， n=0～625/700rpm，共1台
出口张紧辊上辊电机： N=460 kW， n=0～625/700rpm，共1台
出口张紧辊下辊电机： N=340 kW， n=0～625/700rpm，共1台
卷取机 ：N=1500kW，n=0-320/1100rpm，共1台

4年工作制度和产量计算

4.1年工作制度
本机组实行三班连续工作制。

日 历 时 间： 24小时×365天＝8760小时
年 修： 每年1次，每次15天＝360小时
大 定 修： 每年3次，每次 3天＝216小时
小 定 修： 每年12次，每次 1天＝288小时
换工作辊时间： 250小时
换支承辊时间： 168小时
年其它计划停机时间： 288小时
年非计划停机时间： 690小时

按照产品大纲计算年需纯工作时间： 6500小时

4.2产量计算
机组能力：平整机组年处理量84.1574万吨/年，成品产量80万吨/年。
见附表4-1（仅供参考）

附表4-1
序号
平整厚度（mm）
宽度（mm）
平均单位卷重（kg/mm）
材料密度（t/m3）
机组加速度（m/min/s）
带长（m）
加减速带长（m）
加减速时间（min）
稳态轧制速度（m/min）
稳态轧制时间（min）
辅助时间（min）
总轧制时间（min）
修正系数
小时产能（t/h）
年处理量（t）
年生产时间（h）
上料时间
卸卷时间
1
0.25
965
16.5
7.85
60
8408
336
1
1100
7.3
3.0
1.5
12.4
0.90
69.1
200.0
2.90
2
0.45
965
16.5
7.85
60
4671
336
1
1100
3.9
3.0
1.5
9.1
0.90
95.0
13662.0
143.83
3
0.7
965
16.5
7.85
60
3003
336
1
1100
2.4
3.0
1.5
7.5
0.90
114.1
16510.0
144.69
4
1
965
16.5
7.85
60
2102
336
1
1100
1.6
3.0
1.5
6.7
0.90
128.0
27940.0
218.25
5
1.6
965
16.5
7.85
60
1314
225
1
900
1.2
3.0
1.5
6.2
0.90
138.5
24208.0
174.83

1
0.25
1080
16.5
7.85
60
8408
336
1
1100
7.3
3.0
1.5
12.4
0.90
77.3
200.0
2.59
2
0.45
1080
16.5
7.85
60
4671
336
1
1100
3.9
3.0
1.5
9.1
0.90
106.3
29522.0
277.70
3
0.7
1080
16.5
7.85
60
3003
336
1
1100
2.4
3.0
1.5
7.5
0.90
127.7
131622.0
1030.69
4
1
1080
16.5
7.85
60
2102
336
1
1100
1.6
3.0
1.5
6.7
0.90
143.3
128167.0
894.56
5
1.6
1080
16.5
7.85
60
1314
225
1
900
1.2
3.0
1.5
6.2
0.90
155.0
128837.0
831.39

1
0.25
1215
16.5
7.85
60
8408
336
1
1100
7.3
3.0
1.5
12.4
0.90
87.0
200.0
2.30
2
0.45
1215
16.5
7.85
60
4671
336
1
1100
3.9
3.0
1.5
9.1
0.90
119.6
13033.0
108.98
3
0.7
1215
16.5
7.85
60
3003
336
1
1100
2.4
3.0
1.5
7.5
0.90
143.7
13612.0
94.75
4
1
1215
16.5
7.85
60
2102
336
1
1100
1.6
3.0
1.5
6.7
0.90
161.2
135024.0
837.71
5
1.6
1215
16.5
7.85
60
1314
225
1
900
1.2
3.0
1.5
6.2
0.90
174.3
178837.0
1025.82

合计
841574
5790.99

计算结果：
合计年处理量
841574
合计年纯生产时间
5790.99
计划年工作时间
6500
机组负荷率
89.09%

5. 机组装机水平
5.1、机组可控硅供电，直流电机传动（或交流变频调速），数字控制。
5.2、机组两级计算机(PLC)控制。
5.3、液压压下HGC自动控制。(恒压力控制和位置控制)
5.4、工作辊正、负弯辊系统控制。
5.5、使用张力计，检测带钢张力，进行张力闭环控制。
5.6、平整延伸率自动控制。
5.7、开卷CPC自动对中。
5.8、支承辊轴承为四列短圆柱轴承。工作辊、支承辊轴承采用油气润滑。
5.9、平整机组具有湿平整工艺。
5.10、工作辊快速换辊。
5.11、工作辊轴端自动定位。
5.12、机组自动加、减速与停车。
5.13、轧制压力、辊缝位置、速度、张力等显示。
5.14、下工作辊由电机单独传动。
5.15、斜楔自动调整轧线标高。
5.16、自动穿带（带钢穿过张力辊组时人工辅助）。
5.17、机组采用编码器和激光测速仪测速两种方式控制延伸率。

6. 机组轧制工艺过程简述
6.1 工艺流程图
工艺流程图
退火卷→№1步进梁运卷→翻卷机→№1钢卷小车托卷→高宽对中→准备站开卷机→矫直、切头→准备站开卷机反向卷取→№1钢卷小车卸卷→№2步进梁受卷鞍座→№2步进梁运卷→№2上卷受卷→№2上卷小车运卷→开卷机开卷→喂料导板→穿带→入口张力辊组→入口测张辊→平整→吹扫→出口测张辊→出口张力辊组→喂料导板→卷取机卷取→助卷器→卸卷小车卸卷→钢卷运至出口受卷鞍座→出口步进梁→手动打捆→称重→粘贴标签→天车吊运

6.2 工艺过程
平整机组在工序上设置在罩式退火炉和连续退火机组之后，对退火后的带钢进行平整，使其具有良好的机械物理性能和表面质量。
采用上开卷和上卷取工作方式。
6.2.1准备工艺过程
经过罩式退火炉或连续退火机组退火后的钢卷，用车间天车吊放在№1步进梁上，此时钢卷为卧式卷，并调好带头方向。
该步进梁前部位于平整前库，在机组操作侧，平行于轧制中心线。根据上级网，每个钢卷宽度已经记录在PLC中。№1步进梁将钢卷输送到翻卷机上，翻卷机将钢卷由立式侧翻转为卧式。№1钢卷小车根据钢卷宽度自动控制接卷位置，№1钢卷小车将钢卷托起，向准备站开卷机运送钢卷，运行至钢卷外径测量装置处停，测完钢卷直径后，进行高度对中（对准予开卷机卷筒），然后№1钢卷小车继续向准备站预开卷机运行，将钢卷送到准备站的预开卷机卷筒上。卷筒涨径，压辊压下，然后人工拆除捆带。拆除捆带之后，钢卷开卷刀伸出，预开卷机卷筒、压辊、矫直机以相同的速度转动，将带材引入矫直机。当带材到达矫直机时，上矫直辊压下进行直头，继续向前送料至切断剪处，停止送料。切断剪开始剪切，切掉的废料头滑入废料箱中。重复以上剪切过程，直至将不符合平整要求的钢卷头部全部切掉。预开卷机卷筒、矫直机反转，将带头转动到开卷机卷筒的下方。№1钢卷小车托卷台托住钢卷，钢卷开卷刀缩回、压辊摆起、卷筒缩径。
6.2.2 上卷工艺过程
6.2.2.1 上卷前准备
上卷小车位于取卷卷位下方，开卷机活动支承处于打开位置且卷筒处于缩径状态，入口钢卷开卷导板、活动导板均处于缩回位置，开卷机压辊处于打开位置。
6.2.2 2上卷
№1钢卷小车将钢卷卸下运往№2步进梁，行走至钢卷外径测量装置处停，测完钢卷直径后，№1钢卷小车继续向№2步进梁运行，并将钢卷运回到№2步进梁。№2步进梁将钢卷向开卷机步进式运送，最终运到№2钢卷小车的受卷位置上，№2钢卷小车将钢卷托起运送一定距离后停下，进行高度自动对中后（对中开卷机卷筒），继续行走将钢卷套在卷筒上。卷筒涨径，压辊压下，№2钢卷小车下降返回至原位，准备接下一个卷。
开卷机活动支承闭合。至此，一个钢卷的上卷过程结束，下一个钢卷的上卷重复上述过程。
6.2.3 穿带过程
6.2.3.1 穿带前的准备
控制入口钢卷开卷导板摆起，活动导板伸出接触钢卷。入口张紧辊的上下压辊均位于打开的位置，入口张紧辊在下极限位，防皱辊处于下极限位，入口导向台的活动导板在伸出位，按照工艺要求进行湿平整，湿平整液喷射系统投入工作，平整机的上、下工作辊有一定的开口度，防跳辊处于下极限位，防缠导板的活动导板在缩回位，主传动装置的接轴托架在脱开位，测厚仪台架(此时测厚仪正处于机组轧线以外，待机组升速轧制时进入轧线以内)，横切剪剪刃开口度最大，开卷机、卷取机的制动器在打开位。出口导向台的摆动导板摆起。根据工艺要求，需要带套筒卷取时，由上套筒装置将套筒上到卷筒上。张力卷取机的卷筒涨径，张力卷取机的活动支承支在卷筒上，卷取机的推板在缩回位。助卷器在助卷位置并抱紧卷筒，钢卷小车如在卷筒下方时，小车的托头在最低位置，保护罩的安全门关闭。
6.2.3.2 穿带
按工艺要求带钢厚度在0.2-1.5mm时，需经过张紧辊组工作。
机组控制开卷机、压紧辊、入口张紧辊、出口张紧辊、平整机、卷取机以喂料速度同步转动。
开卷机转动向入口张紧辊送料，开头刮板装置中的刮板将带材掀起向前送料。带材头部到达下张紧辊时，压辊摆起压紧带材（此时入口、出口的上下张紧辊已经转动），继续送料至上下张紧辊之间时，下张紧辊升起，压紧带材，送到上张紧辊顶部时，上压辊摆下压紧带材。带材头部咬入入口张紧辊后，手动对中系统使带材对中。继续向前送料，带材经过入口导向台（此时防皱辊、防跳辊均在下限）以喂料速度进入平整机（此时辊缝已摆好、工作辊已在转动）。当带材头部到达出口张紧辊的上张紧辊时，上压辊摆下压紧带材，继续送料至上下张紧辊之间时，下张紧辊升起压紧带材，送到下张紧辊底部时，下压辊摆起压紧带材。开卷机、入口、出口的张紧辊、平整机继续同步向前送料，带材经过出口导向台（此时出口导向台的导板已升起，活动导板已伸出）一直喂入由皮带助卷器包着的卷取机卷筒处，卷取机已经启动，将带材在卷取机卷筒上绕3~4圈后，机组停止送料。
皮带助卷器的皮带松开，抱紧辊抬起，皮带助卷器即退回原位。开卷机的压紧辊、入口张紧辊的上下压辊、出口张紧辊的上下压辊均摆开，人口、出口下张紧辊下降，开头刮板、入口导向台、出口导向台均落回下限，防皱辊、防跳辊上升至工作位置。
当带钢厚度大于1.5mm时，不经过入口张紧辊和出口张紧辊，沿导板在入口张紧辊和出口张紧辊的上张紧辊处通过（上张紧辊仅作转向辊），此时开卷刀和带尾剪切机均上升至上限即开卷和剪切的合适位置。其它工艺过程与上述相同。
6.2.4 轧制过程
按照工艺要求，自动对中系统、延伸率自动控制系统、液压压下控制系统、工作辊弯辊系统、湿平整液喷射系统、空气吹扫按照设定值的需要投入工作，根据带材厚度手动微调防皱辊与平整机工作辊之间的包角。
当机组建立张力，开卷机、入口张紧辊、平整机、出口张紧辊、卷取机联合控制平整带钢。加速到所要求的平整速度且轧制压力达到恒定值时，平整机由恒位置控制改为恒压力控制，开始进行稳定平整轧制带材。
6.2.5 带钢尾部分切、废卷芯的移出
平整机出口处的液压剪是事故处理剪或将大卷分为小卷时用的。
当带材在开卷机卷筒上快轧到尾部时，机组自动减速轧制带尾，自动对中系统、弯辊系统、湿平整系统退出工作。机组在喂料速度下平整带材直至减速停车。
机组停车后，开卷机的压辊、入口张紧辊的上下压辊、出口张紧辊的上下压辊均压下同时压紧带材，防皱辊、防跳辊均落回下限，带钢防缠导板缩回。
机组卸张，平整机入口的剪切机动作剪切带尾。剪切完毕，机组重新启动，开卷机电机反转，将废带材（钢卷的内径即废卷芯由于在退火过程中已被损坏）卷绕在卷筒上，带尾卷在卷筒的下方，开卷机停车。活动支承打开，废卷移出（夹钳）装置投入工作，夹住废尾卷芯，开卷机卷筒缩径，废卷移出装置夹住废卷芯驶离开卷机，将废卷芯移出卷筒。并将废卷芯侧翻放到废卷收集区的框架中，之后由天车吊走。
6.2.6 轧制带尾、卸卷
开卷机反转卷取废带材的同时，出口张紧辊电机、卷取机电机联合控制以喂料速度平整带材尾部。同时№3钢卷（卸卷）小车的升降托头（拖头上设有托辊）升起托住钢卷，当卷取机卷筒将带材尾部卷到卷筒的下方时，整个机组停车。
出口张紧辊上下压辊摆开，卷取机卷筒涨缩缸动作使卷筒缩径，保护罩气缸动作，打开安全门，卷取机活动支承摆开，小车升降缸由低压转至高压。
由№3钢卷小车和卷取机的推板同步卸下钢卷，№3钢卷小车托着钢卷运往№3步进梁。步进梁受卷之后，小车托头下降并快速返回卷取机下方，等待接卷。步进梁向后送料，并在其3#卷位称重，在4#卷位用手动打捆头给钢卷打捆；打捆完毕，步进梁继续向后送卷，在5#、6#卷位上由车间的吊车将钢卷吊放到钢卷存放区。
6.2.7湿平整工作过程
在湿平整时，平整机入口侧的湿平整装置开始工作，向带钢喷射平整液，同时平整机出口的空气吹扫装置和排雾装置也开始工作，吹净带钢表面并将产生的雾气排出。

6.3 换辊过程
6.3.1 工作辊换辊过程
换辊前的准备工作：
已有一套新辊位于横移车上,横移车上准备拉出旧辊的空位对准机架窗口,支承辊换辊升降盖板已落下,推拉车预先开进换辊大车头部。平整机停车，主机的卷帘门已打开，液压AGC缸已升到上限位，垫块缩回，调零装置阶梯板、斜楔板已退回后限位，上支承辊已上升到最高位，上工作辊换辊轨道已升起，下工作辊、下支承辊已落到各自轨道上，下工作辊已在准停位，接轴夹紧装置已将下工作辊接轴夹住，工作辊锁紧装置已打开，人工拔下润滑管接头。
换辊过程：
换辊大车向机架内开进至换辊位，换辊大车锁紧缸动作锁住换辊大车。推拉车开进碰到轧辊轴头停止，推拉车夹钳动作夹紧工作辊轴头，推拉车拉着旧辊移出机架进入横移车后停止。推拉车夹钳动作与工作辊轴头脱开，推拉车退出横移车进入换辊大车内，横移车的横移缸动作使横移车上的新辊对准机架窗口，推拉车开进碰到轧辊轴头停止。推拉车夹钳动作夹紧工作辊轴头，推拉车推着新辊驶向机架内，推拉车夹钳动作与工作辊轴头脱开。换辊大车锁紧缸动作松开换辊大车，换辊大车驶离机架返回至后限位，按换辊前准备的各有关项目的反动作、反顺序恢复原状态，工作辊换辊工作结束。
6.3.2 支承辊换辊过程
支承辊换辊时，工作辊中间辊必须被换辊小车抽出机架，工作辊中间辊换辊小车后退到后极限位置。斜楔调零带动下支承辊辊系，将下支承辊轴承座坐到换辊轨道上，下支承辊辊系由换辊小车带动移出机架，在机架外由天车将支承辊换辊支架放到下支承辊轴承座上再由小车带动将下支承辊辊系、换辊支架推入轧机。上支承辊辊系由支承辊平衡缸带动将上支承辊辊系落到换辊支架上，再由小车拉出机架。被拉出的旧的支承辊被吊走，新的支承辊辊系用天车吊到小车上，再由小车推入轧机。工作辊中间辊换辊车将工作辊中间辊推入轧机，完成换辊过程。
6.4 轧辊清理
机组正常工作时（中速以下），上下支承辊清理装置的压紧缸活塞杆伸出，当清洁辊压靠在上下支承辊上时压紧缸停止动作。电机传动清洁辊旋转对支承辊辊身进行清洁并将粉尘带出，通过吸尘风罩，将粉尘排出机架外。
当上、下中间辊表面需要清洁时，机组或平整机以小于或等于喂料速度工作。磨头对中间辊辊面进行清洁并将粉尘颗粒排除机架外。清洁完毕磨头缩回，机组可以升速平整带材。

7．张力图表7-1带钢通过S辊，带钢厚度0.3-1.5mm。
名称
单位
开卷机张力
平整机入口张力
平整机出口张力
卷取机张力
最大张力
KN
60
106
142
80
最小张力
KN
5.1
9.0
11.0
6.1

8 现场条件
8.1 气象条件
a) 温 度
年平均气温 20.4℃
极端最低气温 -3.8℃
最热月平均气温 28.8℃
最冷月平均气温 10.3℃
极端最高温度 39.2℃
b) 雨 量
年平均降雨量 1467mm
年最大降雨量 1735mm
月最大降雨量 615mm
一日最大降雨量 178.6mm
一小时最大降雨量 47.8mm
c) 风
年平均风速 1.7m/s
夏季平均风速 1.4m/s
冬季平均风速 1.9m/s
d) 风向
全年主导风向及频率 NEN356
夏季最多风向及频率 C，42% S，13%
冬季最多风向及频率 C，37% NNW，18%
e) 气压
夏季平均气压 99.3kPa
冬季平均气压 100.9kPa
f) 湿度
冬季空调室外计算相对湿度 72%
夏季空调室外计算相对湿度 78%
8.2本工厂平面布置，该机组在其中的位置见附图。根据本工厂平面布置，请合理、紧凑考虑机组设备和辅助设施的布置。机组的地下构筑物（如活套、地下液压站、润滑站，切边处理装置、排雾系统等）不低于－7m（相对于车间内地坪±0.00）
8.3 所有的机电设备及内部连接管道，电缆等均应考虑防震。土建设计时，按中国标准烈度6度考虑，设计基本地震加速度值为0.05g。
8.4可供使用的水质。
工业净化水，~0.4MPa、~40℃；
循环水水质表
序号
水质项目
单位
数值
1
PH

8.0~8.5
2
悬浮物
mg/L
≤10
3
全硬度
mg/L (以CaCO3计)
≤250
4
总碱度
mg/L (以CaCO3计)
≤500
5
氯离子
mg/L (以Cl-计)
≤500
6
蒸发残渣(溶解)

≤350
7
硫酸根离子
mg/L (以SO42-计)
≤250
8
硅酸盐
mg/L (以SiO2计)
≤100
9
电导率
μs/cm
≤550
8.5压缩空气：压力~0.5MPa；
仪表用气，可提供的压缩空气压力露点为-20℃；供动力用气，可提供的压缩空气压力露点为2℃。
8.6 可提供的蒸汽蒸汽：~0.5MPa；温度150-170 oC。
8.7 可提供的保护气体：N2、H2及N2、H2混合气体。
N2纯度：99.995％，含氧量£10PPM，露点£-60oC，压力~1.7 MPa左右，温度£40oC。
H2纯度：99.999％，含氧量£５PPM，露点£-60oC。压力0.4-0.8 Mpa。
8.8 可提供的燃料为：焦炉煤气
焦炉煤气成分(%)：
CO2
CmHn
O2
CO
H2
CH4
N2
2.0
2.1
0.6
6.2
61.6
22.9
7.4
热值:17152kJ/m3(标态、下同)H2S含量≤50mg/m3
焦油含量≤50 mg/m3萘含量≤150mg/m3
焦炉煤气来自厂煤气净化系统，压力约为7k~10Pa。
8.9 电气、仪表、电讯设施的电源优先考虑选用下列电源：
高压 10 kV 50Hz
AC 380V 50Hz
220 V 50Hz (单相)
DC 220 V 48 V 24 V