年产量136万吨的宽厚板厂设计说明书样本.doc

内蒙古科技大学
本科生毕业设计说明书（毕业论文）

题 目：设计年产136万吨4100mm宽厚板车间
学生姓名： 董振华
学 号：
专 业：材料成型及控制工程
班 级： 10级成型5班
指导老师： 曹建刚 （教授）

设计年产量136万吨宽厚板厂
摘 要

关键词：宽厚板；生产工艺；车间设计；轧制

Design of heavy plate plant with 136million ton annual output
Abstract

Key words:

第一章 总论

宽厚板关键用于造船、桥梁、建筑、汽车制造、容器制造、机械制造等行业，而且伴随国民经济增加，需求量也大为增加，品种范围也十分广泛。
1.1中国外宽厚板生产发展概况
1.1.1中国宽厚板生产发展概况
新中国成立以后，苏联援助建设下，中国宽厚板轧机有了很大发展，在质量和性能上全部有了显著提升。中国前后又在武钢建成3800mm宽厚板轧机、济钢3500mm宽厚板轧机等13套三辊劳特式轧机，为中国以后板材发展提供了坚实基础。70年代以后，因为国外市场限制对中国出口优异设备技术，中国开始了自行研制板材生产，并逐步向宽板方向发展研制。在1978年舞阳钢厂自行研制设计制造了第一套4200mm宽厚板轧机；首钢从国外引进国外已淘汰不用二手设备3300mm宽厚板轧机，但这俩套轧机设备也满足那个时候中国国防建设需要[1]。
改革开放后，中国宽厚板轧机大多在原有基础之上再稍加改善和引进国外优异设备进行改装，能处理基础上轧机尺寸偏小、长度偏短、宽度偏窄、板型质量差、偏差大和在经济效益上有了很大提升。最终，中国经过十几年改善、发展和引进国外较优异技术，不停提升了轧机产能、生产技术和生产设备，而且中国轧机也含有较优异电控设备、热处理工艺和控制轧制控制冷却装备技术水平。
进入二十一世纪以后，中国经济水平达成前所未有提升，中国GDP也快速提升。中国钢铁企业开始了雨后春笋大量从国外引进新宽厚板轧机生产设备和生产技术，使得生产品种范围扩宽，生产领域范围也更大。十一五期间，酒钢引进了一套含有高强度3800mm宽厚板轧机，而且实现了厚度自动控制和过程自动化生产。宝钢5000mm轧机投产，鞍钢、济钢、武钢进行宽厚板轧机改造和自主技术设备应用。最近些年，中国首钢、宝钢、鞍钢经过自主研发和引进国外优异技术设备相结合，建成了一批4000mm以上大型宽厚板轧机，继承了世界上国外优异企业宽厚板轧制技术和设备，同时结合中国自主研发关键技术和控制相结合，使得中国宽厚板工艺、技术和产品达成国际技术水平行列。
1.1.2国外宽厚板生产发展概况
在西方经历了俩次工业革命后，在十九世纪末期，欧洲英国、德国和法国等工业化早期国家，前后出现了生产宽厚板小型作坊工厂。美国在1850年生产初用二辊可逆式轧机轧制出中板，到了1864年美国设计世界上第一套三辊劳特式轧机，轧材不需要旺夫反转，经过升降台上下移动进行轧制；再到1891年，为适应军队舰船、商船发展，提升板材设置精度，美国设计出第一套四辊可逆式中板轧机；19，为进一度提升钢材精度和质量，美国又设计出世界第一套万能厚板轧机，在当初是最优异生产设备[2]。
二战期间，因为战争催生出兵器，需要愈加好质量板材为坦克、舰船、汽车等作原料，在日内瓦建成了一套3350mm半连续式中板轧机，年产能达成188万吨,成为当初世界上生产中板最多轧机；到19，捷克设计投产一4500mm二辊厚板轧机；再到1940年，原苏联设计投产了5300mm四辊厚板轧机。在此期间，欧洲大陆陆续投产4000-4500mm一大批宽厚板轧机，并促进了当初宽厚板生产技术革新。
二战结束后，全球经济开始复苏，人民生活提升。机械制造、造船、桥梁、建筑、压力容器罐和大口径输油管、输送管等部门发展，能源开发和焊接技术进步，和远洋运输能力，对宽厚板需求量、质量性能上和种类上，全部有很大要求。
1.2新建车间可行性及必需性分析
设计说明：设计年产136万吨宽厚板厂（经典产品为Q235钢，规格为18mm、32mm，18mm占年产量6.5%），以包头地域选址为依据，进行建厂并参考设计和分析。
1.2.1工业用地情况
包头在渤海经济区和黄河上游资源富集地域区交汇处，在内蒙古中西部，南临黄河，蒙古高原南部，河套平原接壤，南和土默川平原相接。总面积27 691平方公里，其中山地占14. 49%，丘陵草原占75.51%，平原占10%。已开发和利用土地中，市区面积140余平方公里[3]。大面积草原、平原地域利于大面积、大规模、整体性建设厂房区。包头是连接华北地域和西北地域关键交通枢纽带，使得这里有着关键战略要地。
包头在历史上是西北关键贸易地域。新中国成立后，包头得到愈加快发展。在经历50多年建设，建成了以冶金、机械制造、化工等为主包含生产出钢铁、大型机械、钢管、有色金属、磁性材料、电子、稀土、酿造、纺织品、服装、皮革、造纸、制糖、化肥、陶瓷、印刷和民族用具、艺术工艺、生活用具等比较齐全新兴大城市工业基地。
1.2.2物料供给情况
包头境内大青山、乌拉山和白云鄂博高地，在数百万年间，经历了数次强烈地质作用，地下形成了大量矿产丰富资源。矿产资源品种多、储量大、品位高、分布集中，利于开发。在探明矿产种类有72种，矿产类型14个，产地达400多处。关键矿产资源有煤、油页岩、铁矿、稀土、钛、铌、锰、黄金、铜、云母、石灰石、大理石、高岭石、脉石、萤石、石墨、石膏、石棉、方解石、珍珠岩、钾长石等矿种。铁矿资源已探明储量为13.08亿吨，产出有多处，现在利用铁矿处有白云鄂博矿区、黑脑包矿区、公益民矿区三处。为包钢提供了原材料基地，白云鄂博矿区是个大型矿区，其中稀土不仅是矿产资源，还是中国战略资源优势。煤炭关键来自于固阳和大青山盆地分布资源，已探明储量为10亿多吨，为炼铁、化工、生活能源提供了保障[3]。
1.2.3水资源供给情况
包头发展有着充足水资源做后盾。可提供包头市区用水资源有地下水资源、水库水还有黄河水。黄河流经包头境内214公里，水深1.6到9.3米，水面宽从130米到458米。平均流速为1.4米每秒，到了汛期最大流量达每秒6400立方米，年平均径流量为260亿立方米，为包头工业、农业和人民生活提供了足够水资源。另外，还有哈德门沟、困全部沦河、五当沟、水涧沟、美岱沟、艾不盖河等河流，水流量可观，也是关键能够利用水资源[3]。
1.2.4交通运输情况
包头是内蒙古交通运输最发达地域之一，呼包银经济带、呼包鄂城市群中心城市之一，全市公路总里程达成6739公里，人均公路长度居全国之首[4]。交通四通发达，给运输带来方便。其中，包头作为连接西北、华北关键枢纽。这里是铁路及邮电并存信息枢纽，包头火车站开通了京包、包兰、包新、包神、包西、包环线。北可到关键铁矿去白云鄂博，西去新疆、青海等地，南到兰州、西安、太原，东去北京、天津。同时还开通去往四川成全部，上海铁路航线。新中国成立之初新建机场，经过几十年改造扩建，像大型客机波音737这么飞机也能满足起降需要。同时，物流贸易也在这城市快速发展，给城市也带来了活力，注入了新服务。
1.2.5宽厚板销售现实状况
二十一世纪以后，中国经济得到快速发展，人民物质生活提升。大家对能源需求，不仅刺激着汽车、建筑、造船、大型机械、输送管等行业发展。这些行业也大量需要原材料供给、质量、性能要求。即使，多年来宽厚板功大于需求，宽厚板销售情况低迷，但总体销售前景大为乐观。如依据上海生产资源交易市场部分钢贸企业开盘价以下：二线资源（14-20mm)普板价格为每吨3480元,营口产普板价格每吨为3510元；一线资源，如马钢产14-20mm普板价格为每吨3560元，低合金宽厚板主流价格为每吨3680元，40mm普板价格为每吨3560元，低合金宽厚板为每吨3740元[5]。
现在价格略涨，但总体宽厚板市场供大于求，需求不足，建筑、造船行业需求量下降，不足以带动宽厚板大供给量，增速放缓。供需仍然是大差距，不能满足市场要求。而尤其是部分高附加值宽厚板产品仍然有很大发展空间，价格也是可观，在国际市场仍然是最大需求量。
第二章 产品纲领确实定和金属平衡表编制
2.1产品方案编制
2.1.1产品方案
产品方案含义为是指所设计车间拟生产产品名称、钢种、规格、交货状态、实施标准、年计划产量及各钢种在总产量百分比。
表2-1产品方案表
序号
产品名称
代表钢号
原料规格
（厚×宽×长）mm
产品规格
（厚×宽）mm
产量
（万吨）
占总百分比
%
1
碳素结构钢
Q235A
250××2200
15~25×3800
42
15
2
Q235B
250××2200
30~45×3400
38
14
3
建筑结构钢
SN490B
160×1500×2600
10~20×3800
30
11
4
管线钢
X80
210×1800×2800
30~45×3200
30
11
5
造船板
A36
250×2200×2100
30~45×3000
30
11
6
锅炉板
15CrMo
250×2200×2100
25~35×3400
25
9
7
容器板
15MnVR
180×1400×2600
10~25×3600
25
9
8
结构钢板
Q295
100×1500×2600
10~25×3800
20
7
9
低合金高强度钢
Q345A
100×1500×2600
10~25×3200
20
7
10
耐蚀钢板
12MnSiCu
250××2200
25~35×3200
10
3
11
桥梁钢板
50W
210×1200×2600
20~30×3600
10
3
累计
280
100

2.1.2产品方案制订标准及编制依据
产品方案制订标准是在适应市场需要前提下，应依据原料、辅助设施、总图、环境保护、能源、投资等来确定轧钢车间设计规模。
产品方案编制通常应遵照下列标准：
一、 产品方案编制依据中国外市场短期和长久对产品数量、品种、质量和性能等方面需要进行调查，同时，兼顾国民经济各部门情况，即考虑目前需要，又考虑未来发展建设需要。
二、 产品方案编制应考虑中国外钢厂生产布局和配套设施和出口问题。
三、 建厂地域条件、自然条件、生产资源、运输条件、投资等可能性进行分析确定。
2.2产品纲领确实定
产品纲领关键包含:车间生产钢种和生产规模；各类产品品种和规格；各类产品数量和在总产量中所占百分比，和产品材料成份百分比。此次设计品种为：碳素结构钢、建筑结构钢、管线钢、造船板、锅炉板、容器板、结构钢板、低合金高强度钢、耐蚀钢板、桥梁钢板进行设计需求。
2.3金属平衡表
依据产品方案和设计任务书要求，其内容包含产品方案中每种产品所需要原料用量，烧损，几何损失（切损为主、残屑），轧废百分比，成材率，金属消耗系数，成品量。合理制订以上所需要内容是正确设计工艺步骤关键依据基础。
2.3.1确定计算产品成品率
成品率指合格成品质量和投料量之间百分比百分数。也就是说一吨坯料能够所生产出合格产品重量百分数。其计算公式[6]为：
（2-1）

式中b--成材率，%；
Q--原料重量，t；
W--金属损失重量，t。
2.3.2金属平衡表分析
金属消耗系数是轧钢生产中最关键消耗，通常占产品成本二分之一以上，所以，降低金属消耗对节省金属，降低产品成本相关键意义。金属消耗通常以金属消耗系数表示，其计算公式为：
（2-2）

K—金属消耗系数；
W—投入坯料重量；
Q—合格产品重量。
金属消耗系数通常由以下金属消耗组成：
(1) 烧损：指金属在高温下氧化损失，约0.2--6.0%。它关键包含坯料在加热过程中生成氧化铁皮和轧制过程中形成二次氧化铁皮，据估量轧钢生产过程中金属一次加热和轧制所形成氧化损失通常在2.0%左右。
(2) 切损：指金属坯料在进行切割成比较规格成品时失去金属损失量。包含切头、切尾、切边和因为局部质量不合格而必需切除所造成质量损失，约0.1--6.0%。依据现场经验数据，热轧厚板切损通常是3~4%左右.
(3) 清理表面消耗：它包含金属表面和原料表面缺点处理、酸洗和轧后成品表面所造成金属损失，约占金属消耗0.1%。
(4) 轧废：轧废是因为操作不妥、管理不善或出现事故所造成废品损失，合金钢轧制要求较高，生产困难，轧废量较多，通常为1～3%，而碳钢则可小于1%。
生产中除以上损失外，还有取样、检验、混号等造成金属损失，但数量很少[6]。
在制订金属平衡表中，用以上金属损失量为依据和分析，结合现场经验要求，制订出符合设计需要以下金属平衡表。
表2-2金属平衡表
序号
产品规格
(厚×宽）mm
烧损
%
切损
%
轧废
%
成材率
%
金属消耗系数
原料重量
（一根）t
成品重量
万吨
1
15~25×3800
1.5
3.0
0.4
95.1
1.06
8.69
42
2
30~45×3400
1.4
3.2
0.3
95.1
1.06
8.69
38
3
10~20×3800
1.3
3.1
0.4
95.2
1.06
4.93
30
4
30~45×3200
1.2
3.0
0.3
95.5
1.06
8.36
30
5
30~45×3000
1.3
3.2
0.4
95.1
1.06
9.12
30
6
25~35×3400
1.2
3.0
0.2
95.6
1.06
9.12
25
7
10~25×3600
1.1
3.1
0.3
95.5
1.06
5.18
25
8
10~25×3800
1.2
3.2
0.2
95.4
1.06
3.08
20
9
10~25×3200
1.3
3.0
0.3
95.4
1.06
3.08
20
10
25~35×3200
1.2
3.1
0.3
95.4
1.06
8.69
10
11
20~30×3600
1.4
3.1
0.2
95.3
1.06
5.18
10

第三章 车间生产工艺
3.1轧机类型[7]
3.1.1二辊可逆式轧机
二辊可逆式轧机关键是经过两个旋转轧辊将轧件咬入轧机，来实现来料尺寸改变用来轧钢。在轧制板材时，轧辊工作面是平面，经过轧机上压下装置调整辊缝大小来实现轧件板材厚度改变。通常二辊轧机不单独作为成品轧机使用，通常和一架四辊精轧机组成一套双机架宽厚板轧机。这种轧机工作直径相对较大，许可咬入角大，轧制压力及传动力矩也先对较大。不过，轧机刚度小、产品厚度精度较差，通常不适应精轧机使用。伴随中国轧机技术不停更新，这种轧机正逐步被退出历史舞台。
3.1.2三辊劳特式轧机
三辊劳特式轧机是由二辊可逆式轧机演变而来，是由两个直径相同上下支撑辊和一个直径较小中间工作辊组成，上下辊为不可逆传动，中间工作辊可升降，靠上下辊摩擦带动，来实现轧制。生产时，轧件在工作辊上下往复轧制，靠摆动升降台上下传输运输轧制，在上通道轧制时，上辊为工作辊，下辊兼做支撑辊，相反也是如此。
和二辊可逆式轧机相比，在可逆轧制传动时需要依靠直流电机来调速那个年代中，三辊劳特式轧机可采取造价较低交流电机传动动力，实现往复轧制，并经过采取飞轮使电机容量减小，所以设备简单，投资小。三辊劳特式轧机中辊受上、下辊支撑，挠度较小，而且中辊易于更换和辊型配合很好，有利于提升钢板厚度正确值。因为采取小直径中辊，已显著降低轧制压力和控制能耗，并使钢板更轻易延伸。
3.1.3四辊可逆式轧机
四辊可逆式轧机是有两个直径较小工作辊和两个直径较大支承辊组成，上、下工作辊是由两台直流或交流变频电机可逆轧制。主电机能够驱动工作辊，也可驱动支承辊。该轧机广泛应用于个中板带材轧制，是生产板带材关键机型。
和二辊可逆式轧机和三辊劳特式轧机相比：四辊轧机刚度大、轧制规格范围广、产品厚度精度高，在产品质量及产量有很大优势。即使这种轧机设备、投资较大，不过在适应中国外市场需求，已成为关键轧机机型，既可用于粗轧机，也可用于精轧机，经典轧机是5500mm和5300mm型轧机。
3.1.4万能式轧机
万能式轧机关键是在主机架一侧（或两侧）安装了一对（或两对）立辊四辊（或二辊），形成由一对水平辊和一对立辊组成关键机架可对轧机进行四面轧制，并有二辊水平轧机做辅助设备可逆式轧机。这种轧机设计是为了生产齐边钢板，不用剪边，用来降低金属损耗，提升成材率。
和二辊可逆式轧机、三辊劳特式轧机和四辊可逆式轧机相比：各断面上各组成部分受到相同压缩、变形均匀、轧制出腿较高，要更宽产品、轧制精度高、轧辊磨损小、能耗小等特点。
此次设计应用是4300m四辊可逆式粗轧机和4300m四辊可逆式精轧机，该轧机压下量大，轧制压力大，主电机功率大，利于大变形。
3.2轧机部署形式
现在，宽厚板轧机部署形式有三种：分为单机架部署、双机架部署和连续式多机架部署。
（1）单机架部署：在宽厚板轧机生产线上，采取一架轧机来完成全部轧制道次。轧机通常可选择二辊可逆式轧机、三辊劳特式轧机、四辊可逆式轧机和万能轧机。如上综述，现在二辊及三辊劳特式轧机型以逐步淘汰，单机架部署现在多采取四辊可逆式轧机及万能轧机[8]。
和双机架、连续式轧机部署相比，单机架部署设备投资较少，车间面积小，相对同规格双机架儿言，轧机产能较低。除另外，因为单机架轧机需兼顾开坯及成品轧制作用，辊耗高，设备维护较大。
（2）双机架部署：双机架部署生产在轧制线上设置有粗轧机和精轧机，轧件分到在粗轧和精轧两轧机上分别完成轧制工序。双机架轧机组合通常可用二辊可逆和三辊劳特、三辊劳特和四辊可逆、二辊可逆和四辊可逆、粗轧和精轧均为四辊可逆式轧机等多个形式[8]。
和单机架、连续式轧机部署相比，双机架轧机中每架轧机功效较为单一，故障率也相对较低，同时有利于达成成品规格精度,也是适合于大生产量。
（3）连续式多机架部署：连续式多机架不知通常指在全连续式、半连续式和四分之三连续式组成粗、精轧轧机组上完成宽厚板轧制生产形式。这种轧机通常生产产品厚度在25mm或以上，大部分带卷钢可用连续式轧机生产，但其宽度通常不大[8]。用生产较薄产品轧机去生产厚度较大产品，这在技术和经济上全部不太合理。
和单机架部署、双机架部署相比，对于较厚中板产品，轧制中用不着抢温保温，但在通常单、双机架可逆式轧机轧制就能够生产满足质量要求,所以通常不采取连续式多机架生产。
3.3产品工艺步骤
产品生产工艺步骤就是将不一样原料（如不一样成份、形状、尺寸钢坯或连续坯）轧制成含有一定形状、尺寸大小和达成性能要求钢材所必需进行一系列生产工序按次序排练起来步骤[8]。
3.3.1产品工艺步骤图

图3-1宽厚板产品工艺步骤图
3.3.2工艺步骤概述
依据宽厚板产品工艺步骤图工序：我们在坯料选择上用是连铸坯（它对于提升产品质量、降低生产成本有着很大意义），采取吊车装置上料，用步进式加热炉加热连铸坯，加热完后用高压水除鳞，经过传送辊送至粗轧机，再送至精轧机进行轧制出几乎靠近成品产品规格，然后再进行经过计算机控制冷却，热矫直。轧件在机床上进行冷却，进行数次分段切头、切边、切定尺。轧件还要进行取样，检测轧件满足质量要求否。满足产品轧件进行打印，搜集，上、下板面在进行检测平整度，缺点。再然后产品轧件打包入库。
“粗”、“精”轧制并不简单意味着在粗轧机、精轧机上进行轧制，而粗轧是指进入精轧道次前轧制。在粗轧中，坯料有着很压下量变形。而精轧指是在特定轧制温度下完成所需要总压下量，然后在指定温度下完成轧制成品。
坯料在进行切割时，因为坯料达成成品时厚度还是很大。切割时，要用火焰切割才能完成切头、切边、切定尺等操作。
制订轧钢厂生产工艺步骤是轧钢厂设计关键问题，也是工艺设计中一项关键工作，它直接关系到整个设计能否满足设计任务书要求。
合理生产工艺步骤应该满足确保完成设计任务书中全部要求条件前提下，还要对低能耗、最少设备、最小厂房面积、最低生产成本，而且有利于产品质量提升和未来厂区发展，含有良好生产劳动条件和最好经济效益。
制订生产工艺步骤必需依据以下多个条件[8]：
一、依据生产方案要求。因为产品产量、品种、规格及质量要求不一样，所采取生产方案也就不一样，那需要关键工序也就有很大差异。
二、依据产品质量要求。为满足产品技术条件要求，就要有对应工序进行确保支持。所以，满足产品标准要求是设计生产工艺步骤基础。
三、依据厂房生产率要求。因为厂生产规模不一样，所要求工艺生产复杂程度也不一样。在生产同一产品情况下，生产规模越大厂，其工艺过程也就越复杂。设计时，生产率要求是作为设计工艺过程出发点。
第四章 产品工艺设计
4.1产品工艺制度
4.1.1原料选择制度
宽厚板轧机坯料通常全部是以连铸坯为主，在连铸坯压缩比或单重不能满足要求时，也可用锻坯或铸坯为原料生产产品。在轧制宽厚板所使用板坯，通常全部是宽高比比较大矩形坯。宽厚板生产所用原料坯经历了从最初钢锭，到初轧坯，再到连铸坯历史演变。这归功于，伴随冶金生产技术发展，连铸技术得到了广泛推广，连铸坯已经成为现代宽厚板生产关键原料。现在以初轧机为代表模铸生产方法已基础退出历史舞台，除极少数企业仍采取少许初轧机外，绝大多数企业全部已连铸坯为原料生产产品。
连铸坯是指经过连铸机将连续浇入钢水，根据其结晶器断面形状，连续结晶凝固生产。坯料尺寸关键取决于轧机辊身长度及成品要求，连铸坯厚度取决于产品对压缩比要求，如需展宽轧制，连铸坯长度比辊身长度约短150-200mm。
连铸坯厚度和宽度规格应尽可能少，来满足生产需要。连铸坯厚度规格范围在110--350mm，宽度可达2320mm。常见连铸坯厚度规格通常为160、180、210、250mm[8]。
4.1.2加热制度
加热就是将坯料从室温加热到能够满足热压力加工所需要轧制温度过程。它作用是为了使坯料内外受热温度均匀，来提升钢塑性，降低刚变形抗力，并改善金属内部组织和性能，来确保轧制工艺能顺利进行。所以坯料加热质量直接影响着在轧钢轧后钢板质量问题，和轧机产量和能源消耗情况。
加热制度是指在板坯经加热炉中加热升温过程中温度改变历程。加热制度同坯料钢种类型、尺寸大小及形状、冷装或热装方法、炉膛结构及大小还有坯料在炉内部署等原因相关。它还包含加热温度、加热速度。
中国宽厚板加热温度，通常低碳钢（Q195-255、15g-25g、10-20号）加热温度开轧温度大于等于1150℃，加热速度每分钟8-10cm；中碳钢，低合金钢（15-40号,15MnV,15MnVN,16Mn,15MnTi,15Mng,2oCr,2oCrMnSiA,2oNiMnMo)开轧加热温度大于等于1160℃,加热速度每分钟9-11cm；高碳钢，高合金钢（45-65号，25-35CrMnSi,50Mn-65Mn,军工钢及其它特殊钢种）开轧加热温度大于等于1170℃，加热温度每分钟10-12cm。
4.1.3轧制制度
轧制是轧钢生产过程中最关键关键部分。轧制工序对于取得高质量和良好技术经济指数有着很高要求保障，是决定产品合格关键技术。
宽厚板轧制过程通常分为三个阶段：成形轧制、展宽轧制、精轧轧制。板坯不仅在纵向进行轧制，还要在横向上进行轧制。
一、 成形轧制阶段：也称整形轧制，是指在板坯沿长度方向上（即沿纵向）轧制1道次。这种轧制目标是为了消除板坯表面上结晶器振痕，来得到在展宽轧制时取得正确坯料厚度。
二、 展宽轧制阶段：在经过成形轧制后坯料后，宽度和长度全部还满足不了成品是需要尺寸要求时，在成形轧制后，板坯需要在轧机前或后转钢辊道上旋转90°，然后进行宽度方向上轧制，已是板坯大道宽度方向上要求。
三、 精轧轧制阶段：也是延伸轧制，它是在展宽轧制后，再将板坯转90°，然后沿板坯再进行纵向上轧制，直至轧到产品要求厚度和长度。该阶段目标是对产品质量控制和轧制延伸控制，来得到含有良好综合性能钢板。
4.1.4冷却制度
宽厚板生产过程中，轧后钢板冷却控制是确保其最终产品质量关键步骤，产品质量综合性能确保。
钢板轧后冷却可分为控制冷却、自然冷却、强制冷却及缓慢冷却等多个形式。
一、 控制冷却：它是指对轧后钢板，依据其钢种、规格、钢化学成份及其用户对交货性能要求，采取控制不一样冷却方法、冷却速度及开冷终冷温度，来改变钢内部组织结构和综协力学性能，并满足最终产品至良乡能要求。
二、 自然冷却：它通常是在轧后钢板经热矫直后在辊道上和空气自然接触进行冷却到室温，大部分宽厚板对组织和性能无特殊要求时候，通常见该工艺进行冷却。
三、 强制冷却：是指在宽厚板在很多条件限制时，不能用自然冷却方法实施冷却时，为达成用户对产品性能要求时，而依据情况酌情考虑采取强制冷却方法。
四、 缓慢冷却：是指在对一些高碳钢和高合金钢钢板，和一些有脱氧要求管线钢板和特厚钢板，轧后经过缓慢冷却，以利于氢扩散和钢中内应力释放，并满足用户对产品要求。
4.1.5精整制度
精整工序在宽厚板生产过程中占有很关键地位，决定产品能否符适用户规格标准。它作业线通常全部很长，有多种辅助设备功效最多，而且最复杂。
精整工序通常包含钢板轧后控制冷却、矫直、冷床冷却、剪切或火焰切割、表面质量及外形尺寸检测、缺点修复、探伤、取样及试验、 钢板成品标识及钢板搜集入库打包等步骤程序。每一个步骤对钢板产量，表面外形质量和钢板力学和工艺性能、成材率等全部会产生很关键影响作用。为以后生产标准成品产量，提升生产效率全部是最关键一环。
在精整中，剪切和切割时。假如板厚小于40mm时，可进行横切，切边，并定尺剪；而板厚达成大于40mm时，因为板厚过厚，不能用通常剪切机进行切割，这时就需要用火焰切割方法进行切割。
4.2经典产品压下设计
压下规程是宽厚板厂家计划、组织、实施生产依据，所以怎样制订和优化压下规程是厂家们一直关心问题。编制压下规程关键标准是：
1. 满足轧制工艺要求，如相对压下率；
2. 确保设备安全；
3. 各道次负荷尽可能均匀，避免虎头蛇尾；
4. 确保板形良好。
所以宽厚板压下规程特点是展宽阶段和延伸阶段前多个道次，充足利用轧件温度高、厚度厚特点，尽可能发挥轧机能力，采取大压下量，这时轧制力矩是关键限制条件，中间道次轧制力成为关键限制原因，后多个道次为了照料板形、轧制力和压下量需要逐步降低。
4.2.1 经典产品原料尺寸及成品尺寸
本设计经典产品为Grade60，为低合金高强度钢，开轧温度：1180℃， 取室温t为25℃，坯料规格为：250mm×1200mm×2250mm，产品规格为75mm×1830mm，查阅相关资料，当碳钢加热温度在0℃～1200℃时取膨胀系数α=15×10-6，即采取横扎纵轧法轧制。
因为钢坯在加热时坯料尺寸要膨胀，由线性膨胀公式[16]：
Lh= Lhٰ(1+α(t1-t2)) (4-1)
Lh=250×（1+15×10-6（1150-25））=254.4 mm
LB=1200×（1+15×10-6（1150-25））=1221mm
LL=2250×（1+15×10-6（1150-25））=2289.3mm
Lh:轧件膨胀后尺寸，Lhٰ:轧件原始尺寸，α:膨胀系数，t1:轧制时温度，t2:进加热炉测量时温度。
4.2.2轧制道次确定及压下量分配
设计采取粗轧和精轧两个阶段轧制，即采取横轧法和纵轧法相结合，轧件出炉后转90°，在粗轧机上进行宽展轧制3道次，使坯料宽度等于成品宽度，然后再转90°在精轧机上纵轧5道次成型。而且立辊在横轧过程中控制板坯长度，使其在长度方向上保持不变。在精轧阶段，立辊轧边控制板坯宽度，直至纵轧成形。粗轧阶段前几道次因为轧件温度高、速度低，轧制压下量大，此时咬入条件可能成为限制压下量原因。
各道次压下量分配依据：
1）依据咬入角确定最大压下量
参考现场数据及相关资料，热轧宽厚板轧机咬入角为18°~22°，当低速咬时，咬入角可取22°，而且轧辊工作直径取最小值940mm，
= 940 ×（1-cos22°）=68mm （4-2）
故咬入不成问题。
式中 D:轧辊直径；
αmax:许可最大咬入角；
2）依据电机能力限制最大压下量
电机能力即电机过载和发烧能力限制，通常常以过载电流来限制最大压下量，
主电机能力限制、即电机过载和发烧能力限制；由道次压下量计算出轧制压力和力矩，计算换算到主电机轴上等效力矩为
(4-3)
式中：Mjum——等效力矩，N·m；
∑tn——轧制时间内各段纯轧时间总和，s；
∑tn——轧制时间内各段间隙时间总和，s；
Mn——各段轧制时间所对应力矩，N·m；
Mn——各段间隙时间所对应空转力矩，N·m；
来校验主电机过载和发烧能力，即校核电机温升条件为：

校核电机过载条件为

式中：
MH——电动机额定力矩；
KG——电动机许可过载系数，
直流电机KG=2.0～2.5；交流同时电动机KG=2.5～3.0。
Mmax——轧制周期内最大力矩。
总而言之，为了避免最大压下量超出电机、轧辊强度等原因限制，取最小值68mm，然后在乘以系数0.8得出：Δh=0.8×68=54.4mm。
3） 轧机组压下规程制订
a)粗轧机组压下规程制订
粗轧阶段前几道次因为轧件温度高、速度低，轧制压下量大，此时咬入条件可能成为限制压下量原因。
表4-1 粗轧变形分配表
轧制阶段
轧机
轧制
△h(mm)
h(mm)
B(mm)
l(mm)
ε%

方法
—

0
254.4
1221.0
2289.3
—

出炉后旋转90°，进行宽展轧制
粗轧
R1
横轧
32
222.4
1396.7
2289.3
12.58
R2
横轧
33
189.4
1640.1
2289.3
14.84
R3
横轧
19.7
169.7
1830
2289.3
10.40

b)制订精轧压下规程标准：
除了在设备能力许可条件下，尽可能提升
轧机生产效率外，还应综合考虑产品质量，即终轧温度，终轧变形程度和产品尺
寸精度。
表4-2 粗轧变形分配表
轧机
轧制
△h(mm)
h(mm)
B(mm)
l(mm)
ε%
方法
宽展轧制完成后，转90°纵轧到底，完成成形轧制
F1
纵轧
30
139.7
1830
2781.8
17.7
F2
纵轧
34.7
105.0
1830
3701.4
24.8
F3
纵轧
11
94.0
1830
4134.7
10.5
F4
纵轧
10
84.0
1830
4627.1
10.6
F5
纵轧
9
75.0
1830
5182.6
10.7
4.2.3确定各道轧制速度
宽厚板板生产中因为轧件较长，为操作方便，而且考虑电机过载能力限制，参考现场实际资料，本设计采取梯形速度图。预先设定轧机额定转速nH=45rpm/s，最大转速为nd=120 rpm/s， 为确保电机不过载，可限定轧机在额定转速以下轧制，以后几道次轧件断面较小，则可在额定转速以上轧制轧制，但要依据实际负荷大小限定许可采取最大转速。
依据经验资料取平均加速度a=42rpm/s，平均减速度b=62rpm/s。参考现场及经验资料，故可采取稳定高速咬入，轧辊直径D取1030mm，对R1、R2、R3道次，取n1=18rpm，对于精轧F1、F2、 F3、 F4、 F5道取n1=62rpm，为降低反转时间，通常采取低速抛出，比如取n1=18rpm，但对间隙时间长部分道次可取n1= n2。

图4-1 梯形速度图
4.2.4确定轧件在各道次轧制延续时间
每道轧制延续时间tj=tz+t0，其中t0为间隙时间，tz为纯轧时间，tz= t1+t2
设v1为t1时间内轧制速度，v2为t2时间内平均速度，L1及L2为在t1、t2时间内轧过轧件长度，L为该道轧后轧件长度，B为轧后宽度，D取1030mm，则：v1=π*D* n1/60， v2=π*D*( n1+ n2)/120，
故：t2= （4-4）
而 t1== （4-5）
（1）纯轧时间确实定
R1、R2、R3道次为横向宽展，因为轧件较短，取n1=n2=18rpm，
故 v1= v2===0.97m/s，
tZR1=== 1.44s，
tZR2===1.69s，
tZR3===1.89s
对F1、F2、 F3、 F4、 F5道次取n1=62rpm，n2=20rpm，
对于F1道次：
v1===3.34 m/s
v2===2.21 m/s
t2===0.68s
t1====0.3844
t ZF1= t1+ t2=0.43+0.68=1.06s，
同理得出其它道次纯轧时间计算结果：
tZF1=1.06s， t ZF2=1.34s， t ZF3=1.47s， t ZF4=1.61s, t ZF5=1.78s，
（2）间隙时间确实定
依据轧钢车间部署，在本设计中，从E1机架到精轧机机架间距离选择为：2200mm，辊道转速由轧机速度来确定，而且立辊速度跟平辊轧制速度相匹配，由以上计算及选择结果可知，轧机抛出速度为：
R1、 R2、 R3、 R4道次抛出速度为:
v1=v2=v3=v4=v p=0.97m/s，
其它道次抛出速度：
V1= v p=== 2.21m/s，
在无翻钢道次轧制过程中，轧件回送时间和转速亲密相关，假如要求回送时间和压下动作间隙时间相等，轧件回送时间和抛出时间t1、返回时间t1及定心时间t3组及成及，设轧件抛出距离为S，轧件长度为L，轧件和滚道间摩擦系数为μ，轧件质量为m，重力加速度为抛出线速度为v p，由运动学及功效原理得出以下公式[12]：
S= （4—6）
S-= （4—7）
=μmgs （4—8）
联合以上三式得：
t1= （4—9）
t2= （4—10）
式中：D为轧机工作辊直径；
np轧件抛出速度；
μ为0.1~0.15。
对于F1道次，
t1== =1.