冷轧车间设计

1.1冷轧薄板简介

金属在再结晶温度以下进行轧制变形叫做冷轧，一般指薄板不经加热而在室温直接进行轧制加工。冷轧后的带钢可能烫手，但还是叫冷轧[1]。

钢的冷轧是在19世纪中叶始于德国，当时只能生产宽度20~25mm的冷轧薄板。美国1859年建立了25mm冷轧机，1887年生产出宽度为l50mm的低碳钢板。1880年以后冷轧钢板生产在美国、德国发展很快，产品宽度不断扩大，并逐步建立了附属设备，如剪切、矫直，平整和热处理设备等，产品质量也有了提高。

宽的冷轧薄板(韧带)是在热轧成卷带钢的基础上发展起来的。首先是美国早在1920年第一次成功地轧制出宽带钢，并很快由单机不可逆轧制而跨入单机可逆式轧制。1926年阿姆柯公司巴持勒工厂建成四机架冷连轧机。

我国冷轧宽带钢的生产开始于1960年，首先建立了1700mm单机可逆式冷轧机，以后陆续投产了1200mm单机可道式冷轧机，Mxw1400mm偏八辊轧机、1150mm二十辊冷轧机和1250mmHC单机可逆式冷轧机等，70年代投产了我国第一套1700mm连续式五机架冷轧机，1988年建成了2030mm五机架全连续冷轧机。近年来我国冷轧薄板生产能力增加了20多倍，生产装备技术水平已由只能生产低碳薄板而发展到能生产高碳钢、合金钢、高合金钢、不锈耐热冷轧薄板、镀锌板、涂层钢板、塑料复合薄板和硅钢片等。但随着四化建设的发展，无论在数量和品种质量上都远远满足不了四化建设发展的需要，为此我们必须增建新轮机，改造现有冷轧机，大力发展冷轧生产。

冷轧生产可提供大量高精确度和性能优良的钢板和带材，其最主要的特点是加工温度低，同热轧生产相比，它有以下优点：

1.冷轧带钢产品尺寸精确，厚度均匀，带钢厚度差一般不超过0.01~0.03mm或更小，完全可以符合高精度公差的要求。

2.可获得热轧无法生产的极薄带材(最薄可达0.001mm以下)。

3.冷轧产品表面质量优越，不存在热轧带钢常常出现的麻点、压入氧化铁皮等缺陷，并且可根据用户的要求，生产出不同表面粗糙度的带钢(光泽面或麻糙面等)，以利于下

道工序的加工。

4.冷轧带钢具有很好的力学性能和工艺性能(如较高的强度、较低的屈服极限、良好的深冲性能等)。

5.可实现高速轧制和全连续轧制，具有很高的生产率。

1.2冷轧薄钢板生产工艺特点

冷轧的生产方法较好的解决了钢板在热轧过程中温度和温度降不均匀，性能不一致的问题，保证良好的板型及表面光洁度。

冷轧带钢的轧制工艺特点有以下3点[2]：

1.在轧制过程中产生不同程度的加工硬化。加工硬化超过一定程度后，带钢因过分硬脆而不适于继续轧制。因此带钢经冷轧一定的道次(即完成一定的冷轧总压下量)之后，往往要经软化热处理(再结晶退火等)，使轧件恢复塑性，降低变形抗力，以便继续轧薄。

在冷轧生产过程中，每次软化退火之前完成的冷轧工作称为一个“轧程”。在一定轧制条件下，钢质愈硬、成品愈薄，所需的轧程愈多。

2.过程必须采用工艺冷却和润滑。冷轧带钢的变形功约有84％~88％转变为热能，使带钢与轧辊的温度升高，故须采用冷却措施。辊面温度过高会引起工作辊淬火层硬度下降，影响带钢的表面质量和轧辊寿命。辊温的升高和辊温分布不均匀会破坏正常的辊形，直接影响带钢的板形和尺寸精度。同时，辊温过高也会使冷轧工艺润滑剂失效(油膜破裂)，使冷轧不能顺利进行。

为了保证冷轧的正常生产，对轧辊和带钢应采取有效的冷却与调节辊温的措施。 水是比较理想的冷却剂，油的冷却能力则比水差得多。因此大多数生产轧机都用以水为主要成分的冷却剂。

冷轧采用工艺润滑的主要作用是减小金属的变形抗力，这样在已有的轧机能力条件下实现更大的压下，还可使轧机生产出更薄的产品。工艺润滑对降低轧辊的温升也起到良好的作用；采用工艺润滑还可起到防止金属粘辊的作用。常用的工艺润滑剂有乳化液、各种黏度的矿物油(机油等)和动、植物油(牛油、菜油、棕榈油等)。

3.采用张力轧制。张力轧制就是带钢在轧辊中轧制变形是在一定前张力和后张力作用下进行的。

1.3冷轧钢板的分类

表1-1 冷轧产品主要牌号、标准、规格及用途

品名 普碳钢 （CQ）

牌号

供货标准或 技术条件

Q195-235A.BGB11253

/F St12 Q/ASB312 SPCC Q/ASB311 A08 Q/ASB 80 08Al Q/ASB 80 10#-50# GB13237 St13 Q/ASB312 SPCD Q/ASB311 SC1 GB5213 St14 Q/ASB312 SPCE Q/ASB311 06－08AlP Q/ASB89 10AlP Q/ASB264 05CuPCrNi 鞍铁冷2000－1 09CuPCrNi 鞍铁冷2000－1 10CrNiCu(A) 鞍电协89－1

规格 厚×宽（mm） 0.3~3.5×800~1550

主要用途

一般成形加工用钢。如：自行车配件、水箱外壳、制桶等

冲压成形加工用钢。如：汽车门、窗、档泥板、农机配件等

优结钢 （DQ）

0.3~3.5×800~1550

深冲钢 （DDQ） 含磷钢 耐候钢

0.3~3.5×800~1550

0.6~3.0×800~1300 1.5~3.0×800~1550 1.2~1.5×950~1050

深冲压成形加工用钢。 如：汽车油箱、前车灯、门窗、顶盖等。

高强度冲压成形加工用钢。如：汽车顶盖、挡泥板等 铁道车辆车箱板 锅炉空气预热器

1.4冷轧薄板钢生产的发展

薄板的生产技术是钢铁工业发展水平的一个重要标志。薄钢板除了供汽车、农机、化工、食品罐头、建筑、电器等工业使用外，还与日常生活有直接关系，如家用电冰箱、洗衣机、电视机等都需要薄钢板。因而在一些工业发达的国家中，薄钢板占钢材的比例逐年增加，在薄板、带钢中，冷轧产品占很大部分。

近年来，冷轧带钢生产技术的发展主要有以下几个方面：

1.增加钢卷质(重)量。增加钢卷质量是提高设备生产能力的有效方法，因为冷轧板带钢是以钢卷方式生产的，每一个钢卷在送到机组内轧制或处理前，都必须经过拆捆、开卷、穿带，然后加速到正常速度工作，在每一卷终了时又需要有减速、剪切、卷取及卸卷的过程，占用较多的生产时间。钢卷质量增大后，可相应地增加作业的时间，而且由于每卷板带钢长度的增加，钢板在稳定速度下轧制的时间也相应增加，机组的速度才能真正得到提高，带钢的质量也才能得以改善。然而，钢卷质量也不可无限制地增加，

它受到开卷机、卷取机等机械设备的结构与强度的限制，也受到电动机调速范围的限制，而且卷重太大还会给车间内钢卷的运输和存放带来困难。目前，冷轧带卷的质量已达40t，个别的达到60t，以带钢单位宽度计算的卷重达到30~36kg/mm。

2.提高机组和轧机的速度。以五机架轧机为例，20世纪50年代大都在20m/s左右，60年代以来已逐步提高到30m/s左右，最高轧制速度达37.5m/s。六机架冷连轧机的最高轧制速度已超过了40m/s。但是，轧制速度的进一步提高会受到工艺润滑材料与方式的限制。

其他作业线(如单机架平整机组、双机架平整机组、各剪切机组、连续热镀锌机组、酸洗机组、电镀锡机组等)的机组速度也都相应提高。

3.提高产品厚度精度。为提高冷轧板带钢的厚度精度，在冷轧机上采用了全液压压下装置，以便增加轧机压下装置的反应速度，并采用了厚度自动控制装置。对于高速、高产量的带钢冷连轧机，实现了计算机控制。

4.改善板形。在板带钢冷连轧机上，广泛采用液压弯辊装置来改善板形。 5.提高自动化程度。在生产操作自动化方面，普遍采用各种形式的极限开关、光电管等，对每个动作实行自动程序控制，实现了钢卷对板带钢边缘纠偏、机组中板带钢速度的自动调整、剪切钢板的自动分选等自动化操作和控制。

6.改进轧机结构。1971年以来，出现了全连续式冷连轧机。这种轧机只要一次引料穿带后，就可实现连续轧制。此时，后续带卷的头部通过焊接机与前一带卷尾部焊接在一起。为了保证带钢能够连续轧制，在连轧机入口端设置了活套装置。在冷连轧机组出口端没置了分卷用的飞剪机，并设置了两台卷取机，以便交替地卷取带钢。全连续式冷连轧饥即使在换辊时，带钢依然停留在轧机内。换辊一结束，轧机可立即进行轧制。采用全连续式冷连轧机，可以提高生产率30%~50%，产品质量和收得率也都得到提高。

7.改进生产工艺。不断采用新工艺、新设备，例如深冲钢板连续退火作业线和浅槽盐酸酸洗、HC轧机、和异步轧制等，以简化冷轧工艺过程，提高冷轧带钢的精度和节省能量。

2 产品方案确定

2.1产品方案

1.产品方案的定义：

产品方案是指所设计的工厂或车间拟生产的产品名、品种、规格、状态以及年计划产量。产品方案一般在设计任务书中加以规定，产品方案是进行车间设计的主要依据，根据产品方案可以确定生产方案（工艺）及选择设备。

2.制定产品方案的依据

编制产品方案时主要从以下各点进行考虑的：

(1)满足国民经济发展对产品的需求，特别是要解决某些短线产品的供应和优先保证最重要的国民经济部门对产品的需求；

(2)考虑产品的平衡，即要考虑各种产品在全国范围内的平衡和各地区内的平衡问题，以及可能出口的问题；

(3)考虑轧机生产能力的充分利用和建厂地区纳的合理分工；

(4)专虑建厂地区资源及钢材的供应条件，物资和钢材等的运输条件；

(5)根据当前技术上的可能性，逐步解决产品品种规格的更新问题，力争做到产品结构和产品标准的现代化；

本车间产品方案如表2-1

表2-1 产品方案 产品规格

产品名称

厚/mm

Q235B

0.3-2.0

宽/mm 1000-1980

长/mm 1200-300

100

0

08Al

0.3-2.0

1000-1980

1200-300

50

0

20

0.3-2.0

1000-1980

1200-300

50

0

25 25

万吨

50

/%

产量/

所占比例

2.2 生产方案

生产方案就是生产方法。本设计主要参考鞍山钢铁股份有限公司1700mm冷轧厂的工艺设计。典型产品为0.80mm×1550mm薄钢板。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。根据设计的规模、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。生产方案选择的依据：生产方案的选择与设备的选择密切相关，二者应同时加以考虑，确定生产方案时主要考虑以下四点[3]：

1.金属与合金的品种、规格、状态及质量要求：品种和规格不同，所采用的生产方案就不同，那么设计的车间就有很大的差别，若产品质量要求不同就是同一种合金品种与规格也可以采用不同的生产方案。

2.年产量的大小：产量不仅决定工艺过程的特点，同时也对设备的选择、铸锭尺寸、产品规格有着直接的影响。

3. 投资、建设速度、机械化与自动化程度、劳动条件、工人与管理人员的数量以及将来的发展。

4.考虑经济效果，采用那种方案合理，适合建厂原则，在设计时可比照一个工艺比较成熟的厂。

根据以上所述的原则，参照现有的生产方法，选择的生产方案是五机架全连续轧制冷轧带钢生产方法。同时生产实践和国外技术发展表明:盐酸酸洗效率高，质量好，不浸蚀带钢基体，废酸可以再生。所以酸洗机组均采用盐酸酸洗而不再用硫酸酸洗。

2.3产品性质

为了更好的对产品进行轧制和热处理我们对产品的性质进行了分析，见表2-2。

表2-2 典型产品钢牌号的化学成分，质量百分数wt.%

牌号 Q235B 08Al 20

碳 C 0.12～0.20 ≤0.08 0.17~0.23

硅 Si ≤0.30 ≤0.03 0.17~0.37

锰 Mn 0.30～0.70 ≤0.65 0.35~0.65

硫 S ≤0.045 ≤0.030 ≤0.035

磷 P ≤0.045 ≤0.035 ≤0.035

其他 - Al ≤

0.02~0.07 Cr、Ni、Cu≤ 0.25

3 冷轧薄板轧制工艺过程

3.1轧制工艺过程

工艺制度是生产的核心，它贯穿于整个生产过程。工艺制度的合理程度直接影响着工厂的生产效率和产品质量。冷轧板带钢的产品品种很多，生产工艺流程亦各有持点。

原料（热轧板卷） 淬火，碱、酸洗 酸洗 冷轧 检查清理 电解清洗 冷轧 淬火，碱、酸洗 退火 退火 脱碳退火 连续镀锌 平整 平整 平整 成品退火 剪切 矫直 连续镀锡 横剪 纵剪 检查重卷 拉伸热平 涂层机组 抛光 包装 横剪 横剪 普通深冲板 入库 镀锡板 电工硅钢板 镀锌板 涂层板 不锈钢板 图3.1 冷轧工艺流程

普通薄钢板一般采用厚度为1.5~6mm的热轧带钢作为冷轧坯料。冷轧的生产工艺流程是：热轧板卷(原料)—酸洗—冷轧—脱脂—退火—平整—剪切—成品交货。冷轧工艺流程[4]如图3.1

3.2 各工艺流程环节简介

1.酸-轧联合机组：

原料卷开卷出口活套横剪剪边焊接入口活套横剪拉矫卷取

酸洗五机架连轧

2.立式退火机组：

开卷焊接电解清洗入口活套连续退火出口活套卷取

3.平整机组：

开卷入口张力辊组平整出口张力辊组卷取

4.重卷机组：

上卷开卷剪边废边卷取去毛刺头尾剪切堆垛焊接拉矫分卷打印卷取涂油捆扎 5.剪切机组

(1)横切机组：

上卷开卷圆盘剪边打印活套测厚矫直飞剪精矫质量检查发出分选信号发出分选信号涂油分选发出自动分选信号优质品(次品)堆垛辊道输出 (2)纵切机组：

开卷裁条引带剪切卷取 3.2.1酸洗

热轧厂运送来的热轧钢卷，是在高温下进行轧制和卷取的，带钢表面在该条件下生成的氧化铁皮，能够很牢固地覆盖在带钢的表面上，并掩盖着带钢表面的缺陷。若将这些带着氧化铁皮的带钢直接送到冷轧机去轧制，则其一，在大压下量的条件下进行轧制，会将氧化铁皮压入带钢的基体，影响冷轧板的表面质量及加工性能，甚至造成废品；其二，氧化铁皮破碎后进入冷却润滑轧辊的乳化液系统，损坏了循环设备，缩短了乳化液的使用寿命；其三，损坏了表面粗糙度很低、价格昂贵的冷轧辊，因此，带钢在冷轧之前，必须清除其表面氧化铁皮，除掉有缺陷的带钢。

清除板带钢表面氧化铁皮及切掉有缺陷部分的板带钢，这一工序通常由连续酸洗机

组来完成。 3.2.2冷轧

冷轧是冷轧板带钢生产中一个最重要的工序。热轧板带钢经过一定程度的冷轧变形获得了厚度很薄、尺寸精确、表面光洁和板形平直的冷硬状态钢板，再经过以后热处理和精整就能使带钢具有良好的力学性能和加工性能或优良的电磁性能。另外，镀涂层处理还可使得钢板具有良好的抗腐蚀性能，从而使冷轧钢板在汽车、仪表、家用电器，食品罐头，轻工和建筑等行业中得到了极为广泛的应用。由此，冷轧工序的工艺设备条件也就决定了该冷轧薄板厂的规模和技术质量水平。

冷轧机是冷轧生产的主体设备。为了满足冷轧薄板生产的品种、规格、质量及不同生产规模的要求，冷轧薄板生产工艺经历了从单张到成卷生产的变革。由可逆式连轧到全连续以及联合机组的发展中，形成了各种形式和不同特色的冷轧机。现代冷轧机的装备水平也有了很大提高，并趋向高效率、高质量、连续化和自动化。冷轧机成为现代钢铁工业中高效率生产设备之一，是钢铁工业技术发展和装备水平提高的一个重要标志。 3.2.3热处理

冷轧薄板热处理生产是冷轧薄板生产工序中的一个主要组成部分。热处理技术的发展是伴随着冷轧机技术的发展而逐渐发展起来的。

在冷轧薄板的生产过程中，退火是一个重要的工序。在冷变形过程中，金属晶粒将沿着变形的方向被拉长。冷变形会引起晶粒取向的转动，从而在多晶体内形成一定类型的织构。另外，晶体内的结构缺陷还会增加，如位错密度、空位、及间隙原子密度明显升高；亚晶界、层错和孪晶界大量出现，以及形成胞状结构。由于冷变形的变化造成金属许多结构敏感性质的改变，如出现加工硬化(硬度、强度升高，塑性、韧性下降)以及力学和物理性能的各向异性现象等[5]。这些缺陷和变化都需要通过轧后的再结晶退火过程予以消除。因此，再结晶退火是冷轧后的重要的物理冶金过程之一，也是工业上控制和改变金属材料组织、织构和性能的重要手段。

冷轧薄板在退火过程中经历的回复、再结晶和晶粒长大三个过程都影响成品板材的性能，冷轧退火的目的是降低冷加工硬化、恢复变形金属的塑性[6,7]，研究冷轧薄板再结晶温度以及压下率对再结晶温度的影响，对冷轧薄板生产具有重要的实际意义，能够为

冷轧薄板生产时退火工艺制度的制定提供理论依据[8,9]。

1退火炉工艺流程

(1)预热段

带钢进炉子入口密封装置后，经4个垂直道次，由预热后的保护气体（氮氢混合气体）预热到220～260℃后进入加热段。

该段保护气体由加热段和保温段辐射管中的废气通过2台换热器加热到430℃（最高），再由循环风机抽取预热后的保护气体通过4个带圆形喷嘴的气体喷射箱强制喷射到带钢上。

一个张力测量辊，一台工业电视监视在炉内带钢运行情况。

(2)加热段

带钢经过预热段与加热段之间的炉喉进入加热段，加热段共22个道次。该段采用辐射管加热分多个温度控制区，出口辐射高温计测量带钢温度反馈控制各温度控制区温度。

燃烧系统由主烧嘴（带有助燃空气换热器）、点火烧嘴（点火装置-点火电极和火焰检测器）、点火助燃风机、助燃风机、W型辐射管（306套）和热交换器等组成。烧嘴采用“抽-鼓”式烧嘴，燃烧控制精确，燃烧效率好。

为减小辐射管对炉辊的直接热辐射，减小带钢的热瓢曲，在该段安装遮热挡板，使薄板与炉辊温度一致。

一套辊凸度控制装置安装在该段5套炉顶辊的炉辊室内。由于在加热段入口带钢温度较低，而炉内温度较高，为了保证炉辊辊凸度，对加热段入口5个炉顶辊边部喷射氮氢保护气体，减少带钢跑偏和热瓢曲倾向。

加热段设二套双辊纠偏装置，一个张力测量辊，2台工业电视。

(3)保温段（均热段）

保温段的设计和加热段相同，带钢被W型辐射管烧嘴（39套）加热并保持在保温温度。保温段共9个道次，分2个温度控制区。一台出口辐射高温计测量带钢温度反馈控制各温度区温度。

燃烧系统与加热段相同，与加热段共用废气排放风机，与缓冷段共用一套双纠偏辊，设一个张力测量辊，一台工业电视。

(4)缓冷段

缓冷段共5个道次。该段采用气体喷射冷却，循环风机把经过冷却器冷却的保护气体由4个冷却气体喷箱通过扁平喷嘴喷射到薄板上。

缓冷段设4个温度控制区，从靠近出口的第四冷却控制区开始逐区开始冷却。出口辐射高温计测量薄板温度反馈控制各温度区温度。

电加热器用于预热（开炉时）和冷速过快时进行辅助加热以保证缓冷段出口薄板温度。

为了尽量减小带钢通过炉顶辊时薄板变形，缓冷段在上炉辊室设辊凸度控制系统和炉辊遮热板保证炉辊辊形，减少带钢瓢曲倾向。

(5)快冷段

快冷的目的就是将高温下溶解在铁素体晶格中的高浓度的碳，保持到较低的温度(250℃左右)，使铁素体晶格产生严重的晶格畸变，从而有利于Fe3C在铁素体晶粒内部形核，Fe3C形核之后的长大主要取决于热扩散过程，显然温度越高扩散系数越大，过时效时间就可缩短，所以快冷到250℃左右之后，又要加热到400℃左右的过时效温度，以利于过饱和固溶体中的碳尽快析出[16]。

(6)倾斜过时效段

过时效温度也不能固定在400℃，因为随着时效过程的进行，在400℃温度条件下，铁素体内碳的过饱和度越来越小，最后接近其平衡浓度，即Fe-Fe3C相图PQ线。如果缓慢降低过时效温度,即倾斜过时效的话，碳的平衡浓度将随着温度的降低沿PQ线而降低，这就相当于增加了倾斜过时效过程碳的过饱和度，故有利于固溶碳的进一步析出，使最后残余的固溶碳含量降低。这一方面可以降低固溶硬化，更主要的是减小了固溶碳对可动位错的封锁或者钉扎，使材料的抗时效性能、冲压性能显著提高。

在炉子过时效段，通过电加热方式使带钢在一定的过时效温度下，保持所需要的过时效时间。

(7)终冷段

薄板在终冷段经过带圆孔形喷嘴的喷气冷却系统后冷却到150℃左右。冷却系统由带有圆形喷嘴的2套冷却喷箱（14个喷箱）、8台冷却气体循环风机和8台循环气体冷却器等组成。

该段有6个道次，一个张力测量辊和一套密封辊装置。经终冷段冷却后，薄板经气体密封装置后进入水淬槽。水淬槽循环水被一台板式换热器冷却，由循环泵进行循环以

减少脱盐水的消耗。

在水淬槽之后，大部分水将被挤干辊挤干，剩余的水分由一台热风干燥器喷嘴喷射出的热空气吹干。在干燥器的出口，带钢温度在120-150℃。

退火炉数据见表3-1。

表3-1 退火炉数据

段别 预热段(PHS) 加热段(HS) 保温段(SS) 缓冷段(SCS) 快冷段(RCS) 过时效段(OAS) 终冷段(FCS)

道次 4 22 9 5 1 35 6

主要设备 气体喷射设备 辐射管 辐射管 气体喷射设备 气体喷射设备 电加热 气体喷射设备

温度控制区

2 8 2 4 6辊 2 2

6.工艺制定

(1)加热制度的确定

正确选择加热工艺，不仅要考虑金属的加热温度是否达到了出炉的要求，还应考虑断面上的温度差，即温度的均匀性。金属的加热制度和金属种类、钢锭或钢坯的尺寸大小、温度状态及炉子结构有关。

钢材的加热制度，按炉内温度的变化，可以分为一段式加热制度、二段式加热制度、三段式加热制度和多段式加热制度。

本车间退火线采用二段式加热制度[17]。

二段式加热制度是使金属先后在两个不同的温度区域内加热，由预热期和加热期组成。该制度的特点是金属加热速度较慢，中心与表面的温差小，断面温度均匀性好，适合断面小的板带材。

(2)加热时间的确定

工件加热时间取决于工件的重量与炉子的热容量。计算加热时间是根据工件的有效厚度（或直径）乘以加热系数，

τ=αH

式中：τ——加热时间，min；

α——加热系数，min/mm； H——有效厚度或直径，mm。

查得碳素结构钢在空气炉中加热，温度700~900℃时的加热系数为1.0min/mm[18]。

(3)加热速度的确定

钢的加热速度主要决定于钢的导热系数的大小。钢质不同，导热系数也不同，所以确定加热速度时，钢质是考虑的主要依据。钢中碳含量和合金含量对热传导影响较大。如它们的含量高，则导热系数小，加热速度就要适当慢一些，避免内外温度差过大而造成组织和性能的不均。

预热段加热速度一般是不加限制的，其原因是根据再结晶过程的原理，带钢从室温加热到220~260℃，薄板内部组织无显著变化，轧制过程中被拉长的晶粒刚刚获得恢复，尚未形成再结晶，在这个温度区间加热速度快慢对性能和表面影响不大；

钢卷经过加热段达到保温温度，正是再结晶形成阶段，加热速度对薄板的性能和表面质量都有相当大的影响，因而在这个温度区间加热速度必须予以控制。

(4)保温温度和保温时间的确定

钢的再结晶温度不是固定的某一温度。再结晶温度与带钢内部组织状态有关，如加工变形量越大，晶格歪扭和晶粒被拉长轧碎的现象严重，薄板内能也就越大，越易形成再结晶，即在较低的温度就能进行再结晶。如低碳钢再结晶有时在450 ℃就开始。实际生产中使用的再结晶温度是在570~720 ℃范围内根据产品选择的。

保温温度及保温时间主要依据产品标准、技术条件及钢种和薄板的厚度来确定。保温时间、保温温度还与薄板厚度有关，卷重大、钢板厚，则保温温度高，保温时间也要长。

(5)冷却速度和出炉温度的确定

出炉温度的确定，是以薄板出炉后与空气接触不发生氧化为依据的；考虑到炉子利用率和确保表面质量，出炉温度应当以120~150 ℃为宜。

产品工艺如表3-2。

表3-2 冷轧带钢立式退火工艺制度

密度ρ

/ t·m

-3

[19-20]

炉内运行时间

/ min

熔点

Ac1温度/ /

℃

℃

保温温度

/ ℃

保温时间

/ min

运行速度

/ m/min

Q235B 08Al 20

7.86 7.89 7.80

1468 1490 1430

744 732 735

720 760 700

3.3 4 3

105 90 120

7.8 9.3 6.8

Q235B钢板的含碳量在0.12~0.20范围内，其临界相变温度约744℃。该钢种碳含量控制并不严格，含有合金元素较多，选择720℃退火，即稍低于Ac1温度的再结晶退火。使钢板退火后，有良好的性能。

综合以上各部分制度考量，制定Q235B连续退火工艺如下：

薄板由室温进入炉内介质由H2和N2组成的非氧化性气氛中经25s连续加热至240℃，经125s加热到保温温度720℃；保温50s；经35s缓冷至660℃；后快速水冷却至240℃左右；再加热至400℃进入200s的倾斜过时效段；最后气冷至120-150℃出炉空冷至室温。通过此连续退火的钢板具有较高强度及延伸率，提高了产品质量。

Q235B钢板的退火曲线如图3-13：

图3-13 Q235B退火曲线

08Al钢带的含碳量为0.08左右，其临界相变温度约732℃。08Al钢板需要有良好的深冲性，所以退火时间适当延长，退火后晶粒组织均匀，以获得良好的深冲性能。选择760℃退火，此加热的薄板处于临界的高温下退火，不仅渗碳体颗粒全部溶解，而且在铁素体晶界处存在着加热时产生的相变奥氏体在快冷过程中转变的岛状碳化物。薄板在760℃退火后，有很好的抗拉强度，延伸率，屈强比等[21]。

综合以上各部分制度考量，制定08Al连续退火工艺如下：

带钢由室温进入炉内介质由H2和N2组成的非氧化性气氛中经30s连续加热至220℃~240℃，经150s加热到保温温度760℃；保温60s；经40s缓冷至660℃；后快速水冷却至240℃左右；再加热至400℃进入240s的倾斜过时效段；最后气冷至120~150℃出炉空冷至室温。通过此连续退火工艺的钢板具有较高强度及延伸率，提高了产品质量。

08Al钢板的退火曲线如图3-14：

图3-14 08Al退火曲线

20#钢板的含碳量为0.17~0.23，其临界相变温度约735℃。该钢种合金元素的含量控制不严格，且含量较少，所以退火温度确定为700℃；号钢需要较高的抗拉强度，延伸率以及屈强比，所以退火时钢板运行速度应适当加快。

综合以上各部分制度考量，制定20#钢板连续退火工艺如下：

带钢由室温进入炉内介质由H2和N2组成的非氧化性气氛中经20s连续加热至220℃~240℃，经110s加热到保温温度700℃；保温45s；经30s缓冷至650℃~680℃；后快速水冷却至240℃左右；再加热至400℃进入175s的倾斜过时效段；最后气冷至120-150℃出炉空冷至室温。通过连续退火的钢板具有较高强度及延伸率，提高了产品质量。

02#钢板的退火曲线如图3-15：

图3-15 20#退火曲线

3.3金属平衡表的制定

金属平衡表是指生产车间在一定时期内生产产品的收支情况，即投入与产出情况。编制金属平衡表目的是确定出为完成年计划产量所需的投料量。主要工作是计算产品的成材率、然后编制金属平衡表。 3.3.1金属平衡

金属平衡定义：金属平衡是指投入的金属、产出的金属与损失的金属之间的平衡. 3.3.2金属平衡表的制定

成材率：合格产品重量与所用原料重量之比称为成材率。

bQW100% Q式中 b－成材率（%） Q－原料重量（吨）

W－各种原料造成的金属损失（吨） 金属平衡如表3-3

表3-3 金属平衡表

各 项 损 失

年产量

品种

溶 损 万吨

08Al Q235b 20

0.10 0.10 0.08

% 0.48 0.47 0.49

几何损失 万吨 0.86 0.97 0.76

% 4.05 4.55 4.70

工艺损失

万吨

万吨 0.32 0.32 0.24

% 1.50 1.47 1.47

50 100 50

93.97 93.51 93.34

53.3 106.9 53.5

%

万吨

成材率

需坯量

4 机组与参数选择

4.1机组参数

酸轧联合机组 1条 连续退火机组 2条 单机架四辊平整机组 1条 重卷分卷机组 1条 纵切机组及横切机组 3条

4.2 酸洗—冷轧机组

1.机组主要工艺参数如下：

机组形式：三段紊流盐酸酸洗+全连续无头轧制。 最大轧制速度： 1350 m/min 最大轧制力： 25MN 年轧制量： 213.7万t

钢卷规格： 入 口 出口 带钢厚度 1.8~6.5mm 0.3~3.5mm 带钢宽度 750~1800mm 800~1800mm 钢卷内径 φ762mm φ610mm 钢卷外径 ∮1100~2150mm ∮1100~2000mm

钢卷质量 最大30t 最大30t

2.酸轧联合机组主要单体设备性能参数如表4-1

表4-1 冷轧厂联合机组主要单体设备性能 设备名称

开卷机

卷筒规格/mm×mm 胀径范围/mm 横向移动量/mm 卷筒及减速机轴承

润滑 传动

主要性能 φ760×2025 φ660~800 约2500 耐磨轴承 集中稀油润滑 交流电机4000kW，n=620/1750r/min

七辊矫直机

防皱辊/套 工作辊规格/mm×mm 支撑辊规格/mm×mm

夹送辊传动 矫直辊数量及规格/只，

mm 矫直机传动 最大速度/m·min

-1

备注

1 φ114×1900 φ200×1900 1台交流电机 7,φ400×1900

1台交流电机 60/120（进料/出料最

大）

焊机 形式 制造厂

激光焊机 德国Miebach公司

-1

入口活套 活套入口速度/mm·min活套出口速度/mm·min

带钢储存量/m 活套车数量/台

轴承 传动

≤200 ≤230 584 2 耐磨轴承 钢绳传动

-1

酸洗槽 槽数/个

长×宽×深/mm×mm×mm

加热形式

3

100000×2500×1000

石墨加热器

5

20000×2500×1600

≤230 ≤250 ≤26800 1 ≤138105 ≤115

-1

交流5500kW 交流5500kW 交流5500kW 交流5500kW 交流5500kW

冲洗槽 槽数/个

长×宽×深/mm×mm×mm

出口1号活套 活套入口速度/mm·min活套出口速度/mm·min

带钢储存量/mm 活套车数量/台 活套车移动距离/mm 活套车速度/m·min

-1

-1

-1

出口2号活套 活套入口速度/mm·min活套出口速度/mm·min

带钢储存量/mm 活套车数量/台 活套车移动距离/mm 活套车速度/m·min

-1

≤250 ≤260 ≤30000 1 ≤154625 ≤140 0~200/600 0~200/600 0~200/600 0~200/600 0~200/600 上下传动

-1

轧机主电机参数 1号机架转速/r·min2号机架转速/r·min3号机架转速/r·min4号机架转速/r·min5号机架转速/r·min

-1

-1

-1

-1

-1

轧机传动方式

压下方式

1、5号机架轧辊弯曲和平衡

装置

1～5机架压下 工作辊最大弯曲力/ KN 工作辊正负弯缸缸径/mm 工作辊正负弯缸行程/mm 支撑辊平衡缸缸径/mm 支撑辊平衡缸缸径/mm

伺服液压缸 ±500 φ120 65 φ180 280

中间辊最大弯曲力/ KN 中间辊正负弯缸行程/mm

2-4机架弯辊装置

弯辊缸缸径/mm 弯辊栓塞缸杆径/mm 弯辊缸行程/mm

中间辊窜动装置

窜动行程/mm 轧制时窜动速度/mm·s工作辊换辊时间/min 工作辊同步换辊时间

/min

张力计

型号 生产厂家 位置

测厚仪

形式 设置位置 生产厂家

测速仪

形式 个数/个 设置位置

板形辊

供货商及型号 设置位置

出口飞剪

形式 刀片材质

卷取机

型式 台数/台 助卷器形式

轧制油

种类 牌号

乳化液系统能力/L·min

-1

-1

+500 φ120 φ120 φ70 上60，下70

490 2 4.5 5.5

PFBL161C ABB

1机架前后，4-5机架后 X射线，同位素镅241 1#前、后，1、4出口

IMS 激光测速

4

1#前、后，4、5出口

接触式 轧机出口 滚筒式飞剪 特殊合金工具钢 卡鲁塞尔式卷取机

1 皮带助卷器 Vulcan Alpha-190 35000

排雾能力/m·h

1、5机架轧辊尺寸 辊径×辊身长度/mm×mm

3

-1

360000

工作辊 中间辊 支撑辊

φ（430~490）×1780 φ（500~560）×1780 φ（1400~1525）×1780

油气润滑 油气润滑 静动压润滑 φ（520~600）×1780 φ（1400~1525）×1780

油气润滑 液压润滑

1、5机架轧辊润滑方式 工作辊 中间辊 支撑辊

2～4机架轧辊尺寸辊径×辊

身长度/mm×mm 2～4机架轧辊润滑方式

工作辊 支撑辊 工作辊 支撑辊

4.3连续退火机组

1.机组主要工艺参数如下：

钢卷规格： 入口 出口

带钢厚度 0.45~2.0mm 0.3~2.0mm （CQ） 带钢宽度 750~1700mm 750~1700mm 内 径 φ508/610mm φ508/610mm 外 径 ∮1100~2150mm ∮1100~2150mm

质 量 最大40t 最大40t 机组速度： 入口段：最大700m/min

工艺段：最大450m/min 出口段：最大820m/min

2.机组主要单体设备性能如表4.2所示。

表4.2 连续退火机组主要单体设备性能

设备名称 拆困带方式

开卷机

台数/台

主要性能 自动 2

备注

开卷方式

入口剪

形式 废料收集方式

焊机

形式 制造厂 焊缝清理方式 有无月牙剪

清洗段

1号碱洗槽

形式 碱洗介质 温度/℃

1号刷洗槽

形式 刷洗介质 刷辊材质

2号碱洗槽

形式 碱洗介质 温度/℃

2号刷洗槽

形式 刷洗介质 刷辊材质

电解清洗槽

形式 介质

3号刷洗槽

形式 刷洗介质 刷辊材质

漂洗槽

形式 介质

干燥设备

风量/ m•h温度/℃

31上开卷 横切剪 皮带运输 窄搭接焊机 德国米巴赫公司

辊亚 有 立式 NaOH 70 卧式 NaOH 尼龙 立式 NaOH 70 卧式 NaOH 尼龙 立式 NaOH 卧式 脱盐水 尼龙 卧式 脱盐水/冷暖水 2×45000 90

入口活套 形式 最大活套量/ m

圆盘剪形式

立式 1016 回转式

1

炉子段

炉子最大能力/ t•h

保护气体名称 预热段

238 氮气、氢气 废气热转换

4 辐射管加热

22 辐射管加热

9 气冷 5 喷气，辊冷

1 电加热 35 气冷 6 立式 1264 静电涂油机 曲柄式飞剪

2 上卷取

加热方式 道次/道

加热段 加热方式 道次/道

均热段 加热方式 道次/道

第一冷却段 冷却方式 道次/道

第二冷却段 冷却方式 道次/道

过时效段 加热方式 道次/道

第三冷却段 冷却方式 道次/道

出口活套 形式 最大活套量/ m

涂油机 形式

出口剪形式

卷曲机 台数/台 卷曲方式

图4-1立式退火炉

4.4单机架平整机

1.机组主要工艺参数如下： 机组形式：单机架四辊湿平整机。

钢卷规格： 入 口 出口 带钢厚度 1.8~6.5mm 0.3~3.5mm 带钢宽度 750~1800mm 750~1800mm 钢卷内径 φ610mm φ610mm 钢卷外径 ∮1100~2000mm ∮1100~2000mm 钢卷质量 最大30t 最大30t 最大轧制速度： 1200 m/min

2.机组主要单体设备性能如表4.3所示。

表4-3 单机架平整机机组主要单体设备性能

设备名称

入口段设备

带钢搬入方式 有无切头剪

主要性能 步进梁 有

备注

开卷机开卷方式

轧辊尺寸：辊径×辊身长度/mm×mm 轧辊轴承

工作辊 支撑辊 工作辊 支撑辊

换辊方式

工作辊，支撑辊

压下方式

弯辊方式 出口段设备

弯辊方向 卷取机卷取方向 有无称重设备 带钢打捆 带钢搬出方式

主电机总功率/kW

开卷机 平整机 张力卷取机

双锥头开卷机 φ610~550×1780 φ1525/1400×1780 四列圆锥滚子轴承 摩根油膜轴承

自动 液压压上 正弯/负弯 钳口顺时针

有 半自动 钢卷小车及步进梁

650×2 1500 1900

交流同步电机 交流同步电机 交流同步电机

4.5 重卷机组

1.机组主要工艺参数如下：

钢卷规格： 入 口 出口 带钢厚度 1.8~6.5mm 0.3~3.5mm 带钢宽度 750~1800mm 750~1800mm 钢卷内径 φ610mm φ610mm 钢卷外径 最大∮2100mm 最大∮1600mm 钢卷质量 最大30t 最大15t 机组速度： 传带速度 24m/min 工作速度 400m/min 年处理量： 160t

表4-4 重卷机组主要单体设备性能

设备名称

主要性能

备注

拆捆带方式

开卷机

电机功率/kW 开卷方式

切边剪

形式 废料处理方式

表面缺陷检查方式

涂油方式

卷取机

卷取方式 电机功率/kW 有无皮带助卷器

打捆方式 称重机

自动 355 上开卷 圆盘剪 废料卷取机 检查台、检查镜 静电双面涂油机 上、下卷取

355 有 自动 自动

5 轧制制度的制定

5.1下压规程的制定

本设计采用五机架连续轧制，制定压下规程如下：

表5-1冷轧压下规程

H

道次号

/mm 3.5 2.492 1.62 1.068 0.89

h /mm 2.492 1.62 1.068 0.89 0.8

△h /mm 0.908 0.872 0.552 0.178 0.09

e /(%) 26 35 34.07 16.67 10

轧速 / m.s 5.35 8.23 12.48 14.98 16.67

-1

前张力/kN 100 110 120 140 50

后张力/kN 90 100 110 120 140

-P /MPa 577.89 698 860 831 941

总压力/MN 14.09 16.94 18.28 11.61 12.09

1 2 3 4 5

5.2轧制力的计算

各个道次的轧制压力的步骤说明如下：

第一道：由原料开始轧制，压下量为△h=0.908mm. 冷轧总压下率为26%。则平均压下率为：∑ε=0.4ε0+0.6ε1=0.6×26%=15.6%

根据产品的含碳量查找对应的加工硬化曲线可知：σ0.2=610MPa 平均单位张力：Q = 100+90/2=145MPa 故1.15Qs - Q =610-145=465MPa l=Rh=2150.908=13.97mm

计算 fl/h=0.08×13.97/2.996=0.37 (fl/h)=0.14 计算a=8(1-μ2)/ πE (μ=0.3 E=230GPa) =0.003

因此 2af(1.15Qs - Q)/h ( f=0.08 )

= 2×0.003×0.08×465/2.996 =0.074

所以查图5-1得: x=fl′/h =0.42 查表5-2得：ex-1/x=1.243

ex1(1.15sQ)1.243465577.89MPa 故px2

由fl′/h =0.42 → lxh0.422.99615.73mm f0.08P总=B l′P=1550×15.73×577.89=14.09MN

图5-1确定压下规程

第二道次轧制压力的计算

1）求平均压下率，查钢种的加工硬化曲线得到1.15s； H2=2.496 mm，h2=1.62mm，Δh2=0.87mm，h2=2.058mm 入口总压下率ε1=18% ；出口总压下率ε2=

1.0680.87254.50%；

3.56 0.410.620.418%0.654.50%39.9% 所以平均总压下率 ∑查加工硬化曲线得到∑=39.9%时的1.15s =690 MPa 2）求平均张力值 Q（QHQh）/2（110100）/2105MPa 3）计算接触弧长度 lRh2150.8713.68mm 则

fl0.0513.680.33

2.058h2fl计算 0.11

h又因为 a8(12)R/E，

式中： E——轧辊的弹性模量， E=200Gpa；——泊松比， =0.25； a[8(10.252)215]/3.142.01050.003

1.15sQ690105565MPa

则 2af（1.15sQ）/h20.0030.05565/2.0580.082

查 xfl图， 得出 x0.38 hxh0.382.05815.64mm f0.05所以 lex11.215 当x0.38时，由表查出：x4）求平均单位轧制力p

ex1(1.15sQ)1.215565686.475Mpa px5）求第二道次总轧制压力P

PBlp155015.64686.47516.61MN 第三道次轧制压力的计算

1）求平均压下率，查钢种的加工硬化曲线得到1.15s； H3=1.62 mm，h3=1.068 mm，Δh3=0.552 mm，h3=1.344 mm

入口总压下率ε2=54.50% ；出口总压下率ε3=

1.0680.8720.55270%；

3.56 0.420.630.454.50%0.670%63.8% 所以平均总压下率 ∑查加工硬化曲线得到∑=50.99%时的1.15s=790MPa 2）求平均张力值 Q（QHQh）/2（120110）/2115MPa 3）计算接触弧长度 lRh2150.55210.89mm

则

fl0.0510.890.41

1.344h2fl计算 0.16

h又因为 a8(12)R/E，

式中： E——轧辊的弹性模量， E=200GPa；——泊松比， =0.25； a[8(10.252)260]/3.142.01050.003

1.15sQ790115645MPa

则 2af（1.15sQ）/h20.0030.05645/1.3440.14

查xfl图， 得出：x0.51 hxh0.511.34413.7mm f0.05所以 lex11.304 当x0.51时，由表查出：x4）求平均单位轧制力p

ex1（1.15sQ）1.304645841.08MPa px5）求第三道次总轧制压力P

PBlp155013.7841.0817.86MN 第四道次轧制压力的计算

1）求平均压下率，查钢的加工硬化曲线得到1.15s； H4=1.068 mm，h4=0.89 mm，Δh4=0.178 mm，h4=0.979 mm

入口总压下率ε3=63.8%；出口总压下率ε4=

1.0680.8720.5520.17870%；

3.56 0.430.640.463.8%0.670%67.52% 所以平均总压下率 ∑查加工硬化曲线得到∑=67.52%时的11.5s =800 MPa 2）求平均张力值 Q（QHQh）/2（140150）/2145MPa 3）计算接触弧长度 lRh2150.1786.19mm 则

fl0.056.190.32

0.979h2fl计算 0.102

h又因为 a8(12)R/E，

式中： E——轧辊的弹性模量， E=200GPa；——泊松比， =0.25； a[8(10.252)215]/3.142.01050.0031 1.15sQ800145655MPa

则 2af（1.15sQ）/h20.0030.05655/0.9790.20

查xfl图， 得出： x0.46 hxh0.460.9799.007mm f0.05所以 lex11.27 当x0.46时，由表查出： x4）求平均单位轧制力p

ex1（1.15sQ）1.27655831.85MPa px5）求第四道次总轧制压力P

PBlp15509.007831.8511.61MN

第五道次轧制压力的计算

1）求平均压下率，查钢的加工硬化曲线得到1.15s

H5=0.89 mm，h5=0.8 mm，Δh5=0.09mm，h5=0.845 mm

入口总压下率ε4=67.52 %；出口总压下率ε5=

1.0860.8720.5520.1780.0977.5%；

3.56 0.440.650.467.52%0.677.5%73.5% 所以平均总压下率 ∑查加工硬化曲线得到∑=73.5%时的1.15s=820MPa 2）求平均张力值 Q（QHQh）/2（14050）/295MPa 3）计算接触弧长度 lRh2150.094.4mm 则

fl0.054.40.26

0.845h2fl计算 0.07

h又因为 a8(12)R/E，

式中： E ——轧辊的弹性模量， E=200GPa；μ——泊松比，μ=0.25； a[8(10.252)215]/3.142.01040.003 1.15sQ82095725MPa

则 2af（1.15sQ）/h20.0030.05725/0.8450.26

查xfl图， 得出： x0.49 hxh0.490.8458.281mm f0.05所以 lex11.290 当x0.49时，由表查出：x4）求平均单位轧制力p

ex1（1.15sQ）1.290725935.25MPa px5）求第五道次总轧制压力P

PBlp15508.281935.2512MN

6 生产组织和经济技术指标

6.1车间年产量计算

轧制工作图表

轧机工作图表即是表示纯轧时间，间隙时间，轧制节奏时间，轧制总延续时间内在联系和变化规律的图表。

道次

T △t

轧机轧制结构的确定

Tz 时间 /s 图6.1五机架冷连轧机的工作图表

原料平均卷重30t（3.5×1550mm） 的冷轧钢卷20#典型产品为例计算：

Q30103708.969m 原料长度： L0hB7.81033.51550106设在机架连轧机上，第n道次轧件断面积和延伸系数分别为Fn和un，总的延伸系数

为uz，平均延伸系数为up，则：

Z12F03.515504.375F50.815503F21.6215501.52F31.0681550F0F1.06815503.515501.40 431.20 F12.4921550F40.891550F12.49215501.53F21.621550155F40.8915501.11F50.81550P(12345)1.352

连续轧机中各机架tzh相等，各道次纯轧时间之和：

tzhL0PZ1 PP1式中： L0——原料长度 ； P——平均轧速；

p51836367.2m/min 5tzh708.9691.3524.375125.03min 367.21.3521因为连续轧制，所以各机架的纯轧制时间相等： 则 tzhtzh25.035.01min 55考虑连续轧制，则间隙时间 t0s 则轧制节奏T： Ttzht5.0160300.6s 6.2.3轧机的小时产量

轧钢机轧制某一品种的产品时，单位时间内生产出的产品重量为轧机小时产量，也称轧钢机的生产率。常以班、小时、日、月、和年为时间单位计算。其中小时产量为常用指标，通常，技术上可以达到的小时产量为

A=3600Q·b/T 吨/小时

Q─原料重量，吨；T─轧制节凑，秒； b─成品率，% 实际小时产量需乘以轧机利用系数.

A1=3600QK1b/T 吨/时

K1─轧机利用系数，K1≈0.80~0.85；是实际轧制节奏时间与理论轧制节奏时间的比值。

A1=3600QK1b/T3600300.8293.34%300.6275.0t/h

同样的方法可以计算出其他产品的小时产量 如表6.1

表6.1其它小时产量

产品名称 08Al Q235b 20

利用系数k1 0.81 0.82 0.82

成材率，% 93.97 93.51 93.34

小时产量，t/h

273.5 275.5 275.0

6.2.4轧机的平均小时产量

当一个车间有若干个品种时，每个品种的小时产量均不同，为计算出年产量，就必须算出轧机轧制的所有产品的平均小时产量，也称为综合小时产量。计算平均小时产量有两种方法：

1.按轧制品种的百分数计算

Ap1aaa(12...n)A1A2An

式中 a1 a2 …an ─不同品种在总产量中的百分数；A1 A2 …An─不同品种的小时产量 2.按劳动量换算系数计算

选取一种或几种产品作为标准产品，以其它产品的单品种小时产量与标准产品的小时产量相比，得出劳动量换算系数。将各产品的单品种小时产量乘以换算系数，即可得到经过换算后的与该品种相当的平均小时产量。

X= Ab /A

式中Ab─标准产品的小时产量，吨/小时；A─某产品的小时产量，吨/小时 劳动量换算系数X可根据现场生产量数据来确定。主要考虑了生产产品时的难易程度。某些参考资料中都能查到各种产品的劳动量换算系数。教材中给出了型钢中的以重轨及圆钢为标准产品的劳动量换算系数。将上述两公式结合后可得到：

本设计轧机的平均小时产量采用第一种方法，计算中不考虑不同产品及不同规格在生产中的难易程度，但在与产品方案相近的情况下，其计算结果还是接近实际值。

Ap1aaa(12...n)A1A2An

Ap11274.664t/h

33.3%33.3%33.3%0.003641()273.5275.5275.06.2.5影响轧机小时产量的因素

主要的影响因素有：原料重量、成品率、轧制节奏、轧机利用系数。 1.原料重量：坯料重量G越高则小时产量A越高。

一般情况下，当坯料断面不变时，坯料重量G越高则小时产量A越高，但有一极限值，断面变化时，若断面面积增加则小时产量开始增加，后期减小，因为断面增加，纯轧时间增加。由此可知，采用无头轧制可增加产量。

2.轧制节奏时间：T越短时A越高。

轧制节奏时间T越短时A越高，故实际中可利用合理分配轧制道次，使个架轧机负荷均匀；减少间隙时间；实行交叉轧制；强化轧制过程，增加压下量。

3.成品率：b升高则A升高，故应减少各项损失。

4.轧机利用系数：K升高则A升高，故应提高作业水平，提高自动化机械化程度加强管理。

6.2.6车间年产量计算

轧钢车间年产量是指一年内轧钢车间各种产品的综合产量。计算公式如下：

A= Ap× Tjw ×K2 吨/年

式中 Tjw—一年内轧机最大可能工作的小时数

对连续工作制度的轧机为：

Tjw =(365- T1 – T2 – T3 ) ×(24- T4 )

其中：T1 T2 ─一年中计划大修和定期中小修时间/天

T3─年计划换辊时间/天

T4─每天规定的交接班时间/小时 取： T1 =25； T2 =15； T3 =10； T4=1.5

Tjw =365T1T2T3×(24- T4 ) =（365-25-15-10）×（24-1.5）=7087.5h

K2为轧机的时间利用系数，由于非计划停工造成的时间损失。如事故、断辊、孔型提前磨损、待料、停电等。一般型钢轧机K2 =0.8~0.9。

A= Ap× Tjw ×K2 吨/年 时间利用系数取：k2=0.80

所以，A=AP×Tjw×k2=274.664×7087.5×0.8=155.734万吨＞150万吨

以上的数据可知，设计中的轧机的生产能力完全满足产品分配方案的要求。