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高线生产的主要设备、特点及其选用

高线生产的主要设备、特点及其选用
高线生产的主要设备、特点及其选用

高线生产的主要设备的特点及其选用

1、高线生产的主要设备概况(简介)

一个完整合理的高速线材生产主要由以下设备组成;加热炉、粗中轧机、预精轧机、精轧机、定减径机、斯太尔摩冷却线等组成。要成功的设计一条高速线材生产线,合理的选择生产设备十分重要(并不是越先进越好)。选择设备的原则是在选择成熟设备的基础上考虑先进性,在保证工艺的条件下考虑经济性。以下就高速线材车间的主要设备的特点作较全面的讨论。

2、加热炉(重点讨论几种步进炉的特点)

常见的加热炉有推钢式和步进式,步进式加热炉又可分为步进梁式和步进底式。具体比较见下表.

几种常见的加热炉比较

步进炉的特点:

1)产量高。坯料四面受热,大大缩短加热时间,能很好地满足高线加热坯料量较大的的要求。

2)加热质量好。钢坯在加热炉内散开布置,加热温度均匀,不会出现一般推钢式加热炉炉底处水管产生的黑印;钢坯与步进梁无摩擦,避免钢坯底面划伤;加热时间短,减少钢坯氧化量及脱碳层;坯料芯部和底部温差小,全长加热均匀。

3)操作灵活。操作不受钢坯外形的限制,炉长不受推钢长度限制,变换品种容易;步进梁可作“踏步”动作,使钢坯温度均匀;空炉出炉简单,时间短,劳动强度低。

进出料方式:出料采用侧出料,进料有侧进料(密封性好);端出料(料好排)。

3、粗中轧机

粗轧机类型很多,有摆锻式、三辊行星式、紧凑式、平立交替式、水平二辊式等形式。(主要讲平立交替式和水平二辊式)。

摆锻式、三辊行星式已基本不用,紧凑式主要用于老厂的改造场地的限制,故重点讨论平立交替式和水平二辊式。

平立交替式:可实现轧件无扭轧制,特别适合高级线材的生产,另外可实行无孔型轧制。现已有平立可转换轧机,可实现多线生产,但造价较高。以前用于高级钢的生产,现也普遍应用于碳结钢生产。

水平二辊式:这种形式的粗轧机应用较普遍,尤其适用于以碳素结构钢低合金钢为主的多线轧制。其主要形式是闭口机架、短应力线轧机和预应力轧机。

4、预精轧(其目前的发展请同学自己查资料)

当前多采用平立交替布置,具有悬臂式轧辊的予精轧机,其主要优点有以下几个;

1)由于机架平立交替布置,实现了活套轧制,可以消除粗轧和中轧轧制时不可避免产生的堆、拉钢现象而造成的轧件尺寸不均匀,从而使精轧机组得到尺寸稳定且均匀的轧件,这对获得高精度的线材创造了极为有利的条件。

2)机架间设有活套从而实现了无张力轧制,消除了由于堆拉钢而造成的轧件头、尾尺寸差,减少了切头、切尾,提高了成材率。

3)本机组采用悬臂轴,碳化钨辊环,硬度高,每孔轧出量可成倍提高,更换辊环方便,

提高了作业率。

4)到预精轧轧件的断面较小,为保证轧件断面形状正确、尺寸精确和工艺稳定,道次

变形小,悬臂式轧辊的予精轧机完全完足要求,其以设备重量轻、占地小而。

因此,采用平立交替布置的悬臂式予精轧机组是合理的,不仅提高了轧机作业率,更重

要的是保证了产品质量,提高了金属收得率,降低了生产成本。

5、精轧机(提出自己的看法建议,鼓励同学多查资料有自己的观点,后选择)

精轧机组是高速线材轧机最重要的、最关键的设备之一。当今世界主要有四种流行机组:摩根、阿希洛、德马克、达涅利。几种机型的主要特点如下表所示。

建议采用摩根第六代v型超重型轧机,它主要有以下几个优点:

1)采用顶交45°机型,传动轴至地面设备机组距离短小,设备重心低,倾动力矩小。机组稳定性好,震动小,噪音低,重量小、刚性大。

2)操作视野开阔,便于操作管理。

3)主电机功率大,为进一步提高精轧操作速度和实现低温轧制创造了条件。

4)机架承载能力大,提高了轧制精度,最高轧制速度可达140m/s,成品范围大,生产率极高,是目前无扭精轧机的主导机型。

6、定减径机(要求同学结合过去学到知识和现有的资料该设备的特点进行较深入的讨论,

根据自己的设计要求和想法决定是否选用)

泰克森轧机是摩根公司开发的一种定、减径技术,泰克森的日语意思是“最佳尺寸”,该技术有效的解决了改进产品质量、增加生产率和缩短交货时间等问题。泰克森轧机由四架悬臂式轧机(两架减径机和两架定径机)组成,作为“二精轧机”安装在“一精轧机”和吐丝机之间。增加泰克森轧机后,有以下优点:

1)可提高常规线材轧机的生产率;

2)提高了产品的尺寸公差;

3)具有“自由定径”功能,即用单一的名义孔槽尺寸,通过微调来料尺

寸和对不同方坯间隙调整泰克森轧机的辊缝,生产出一批不同尺寸的成品棒线材的自由尺寸轧制能力;

4)实现800℃低温轧制,晶粒组织更细,通过控制晶粒尺寸和吐丝温度

促进相变或延迟相变,从而利用斯泰尔摩的最佳冷却能力,可处理如轴承钢、冷镦优质钢等钢种,而不需要后续热处理,提高了产品的冶金性能;

7、斯太尔摩冷却线(主要介绍斯太尔摩冷却线,其它形式见参见高速轧机线材生产,请同

学根据自己的设计要求和想法决定是否选用,)

控制冷却线是高速线材生产的主要技术之一。为避免当线材盘卷在800℃~1050℃高温下自然冷却时,因盘卷内外温差大而导致表面严重氧化、盘卷内部不符合要求、机械性能低、拉拔性能差等问题,为此目前新建的高线都选择了斯太尔摩冷却线,斯太尔摩冷却线有三种形式:标准型、缓慢型、延迟型,具体比较见下表。

三种斯太尔摩冷却线的比较

8.1、高线轧辊的使用特点和条件

轧辊最主要的出发点是保证线材的表面质量。耐磨性是轧辊最主要的指标(相对于其它轧钢厂)。

粗轧:压下量大,轧制条件恶劣,以强度、韧性为主。

精轧:是保证产品质量的关键,以硬度和耐磨性为主。

9、电机的选型(基本建议)

在轧钢机的传动方式上,近年来粗轧和中轧机组已逐渐由单独传动的方式取代了单独与成组相结合的方式,原因为:

(1)在粗轧机的第1-3架轧机上,采用单独传动可消除来料钢坯的尺寸波动,可灵活地调节轧制断面尺寸而不致产生超出要求的堆钢或拉钢轧制现象;另一个原因是这个部位的轧制速度很低(<0.4米/秒),若采用成组传动反会增大传动机构的设备重量,因此,这个部位全采用单独传动方式更为合适。

(2)对轧机采用单独传动,可以满足灵活地调整轧制断面尺寸的要求,对磨

损程度不同的轧辊可进行个别调整,可避免不论磨损程度如何而一律去车削的弊病,因而可使轧辊使用寿命得到充分发挥。

(3)轧机采用单独传动后,在保持连轧关系的条件下,通过调整

轧辊辊缝和转速,可轧出各种规格产品所要求的中间断面尺寸。

(4)在一定限度内,可以适应加大开孔断面等改变孔设计的情况。

高速线材轧机中,精轧机组采用集体传动方式,这是因为:

(1)为尽量缩短轧件头尾因拉钢轧制而造成的超差长度,要求轧机的结构尽量紧凑,从而使机架的间距很小,在这种紧凑的条件下,轧机布置成单独传动是不可能的。

(2)高速线材轧机的精轧机,不仅速度高,而且随产品规格的不同还需调节成各不相同的速度,若搞成单独传动,机架数量多,各产品规格在各架次所要求的速度差异较大,故所需求的电气控制系统必将十分复杂,同时也必须要求有比较高的灵敏度才能适应。因而,即使电气系统能够做到,但要做到保持所有产品规格在机架间的微张力轧制关系,实际上也是难以实现的。

(3)集体传动组合结构,大大地改善了咬入瞬间的电机动态速降问题,使各机架间微张力关系不受电气设备的影响,从而为高速下微张力轧制创造了有利条件。

综上所述,设计中粗、中轧、预精轧机组采用单独传动,精轧机组采用集体传动

中厚板发展现状介绍

1.我国中厚板产能产线格局现状 能合计9242万吨/年;其中中厚板有效生产线为68条,设计产能为8570万吨/年。湘钢3套轧机,2016年全年停产1套(3.8m单机架);鞍钢4套乳机,但在鲅鱼圈新建的3.8m轧机至今未生产;河北文丰新建的4.3m也未生产;天津中板厂2.4m停产;其余华伟、飞达、益成、春冶、兆顺、绍兴等已停产;另外部分钢厂中厚板生产线长期处于半停产状态。 就轧机宽度来看,目前国内中厚板轧机组最窄为2300mm,最宽为5500mm,其中占比最大是2m-3m轧机生产线,随着轧机组宽度的增加,产线数量就越少。其中4700mm及以上的轧机共7台,均建于2005年以后,具有轧制压力大,板幅宽、前后工序配套能力强等优势,瞄准的是中厚板的高端产品。厂家主要以大型国有企业和技术实力较雄厚的企业为主,如宝钢、鞍钢和沙钢等(见表1)。 及2016年出现增速为负增长的情况。2016年,我国中厚板轧机生产中板、厚板、特厚板共6919.08万吨(其中极少部分是在热连轧轧机上生产的之外,其余均在中厚板轧机上生产),占钢材总产量的6.1%,较2015年减少413.82万吨。其中:中板3598.66万吨,较2015年减少10.48%,厚钢板2553.92万吨,特厚钢板766.5万吨,与2015年整体持平。虽然中厚板产量整体过剩,但特厚板尤其是高端特厚板的需求量依然很大,部分仍需进口。近年来我国中厚板产量及其增长(见表2、

2016年我国中厚板的出口主要以中板为主,而厚钢板的进口略高于出口。中厚板表观消 技术方面的缺陷导致我国短时期内不可能结束中厚板需要进口的局面,事实上目前国内中厚板进口也主要集中在高附加值产品领域。对于部分重点工程和特殊用途所需要的高品质、高性能的中厚板,国内钢厂暂时缺乏此项技术,只能依赖国外的进口。随着国家加大淘汰落后产能力度的开展,中厚板产品正在逐渐向高附加值产品转移,低附加值产品生产量逐渐缩减。因此国内高附加值产能的补充,中厚板进口依赖度逐渐下降,中厚板进口占比也有下降的趋势。中厚板的出口主要集中在造船及机械制造等领域。 平,在五大钢材品种中处于最末端。中厚板产量整体过剩以及市场的疲弱表现是许多生产企 业停产、减产的主要原因。

碳纤维国内技术和生产现状简介

碳纤维国内技术和生产 现状简介 文稿归稿存档编号:[KKUY-KKIO69-OTM243-OLUI129-G00I-FDQS58-

国内碳纤维技术及生产现状 我国从20世纪60年代后期开始研制碳纤维,历经近40年的漫长历程。在此期间,由于国外把碳纤维生产技术列入禁运之列,严格控制封锁,制约了我国碳纤维工业的发展。我国科技工作者发扬自力更生的精神,从无到有,逐步建成了碳纤维的工业雏型。20世纪70年代初突破连续化工艺,1976年在中科院山西煤炭化学研究所建成我国第一条PAN基碳纤维扩大试验生产线,当时生产能力为2t/a。20世纪80年代开展了高强型碳纤维的研究,于1998年建成一条新的中试生产线,规模为40t/a。我国主要研究单位有中科院山西煤化所、上海合纤所、北京化工大学、山东工业大学、东华大学、安徽大学、浙江大学、长春工业大学等。 我国目前使用碳纤维量约占世界用量的1/5。巨大的市场潜力,供不应求的局面,必然促进我国碳纤维工业的发展。但是,要想进入竞争的市场,一是要保证产品的质量,二是要求价位相当。针对我国碳纤维工业的现状,需首先解决高性能PAN原丝的质量,在这基础上才有可能产业化,这是进市场的前提;同时,还需进行预氧化,碳化,石墨化设备及表面处理装置的工程化开发,使其形成规模化生产能力,才能在保证质量的基础上降低成本。目前,内内研究开发以及生产碳纤维的呼声很高,发展趋势令人鼓舞。 但由于对我国碳纤维产业发展的建议目前我国高性能碳纤维无论在质量上还是数量上与国外相比还有一定差距,远远满足不了需求。为此,尽快研究和发展我国自己的高性能碳纤维材料已迫在眉睫。碳纤维是一门多学科交叉、多技术集成的系统工程,质量的提升涉及到方方面面。以下几个方面应优先考虑。 1、提高PAN原丝质量 PAN原丝不仅影响碳纤维的质量,而且影响其产量和生产成本。换言之,只有高质量的原丝才能生产出高性能碳纤维,才能稳定生产,提高产量,降低成本。对于现代碳纤维

中厚板综述分析

综述(中厚板) 西安建筑科技大学材料成型及控制工程0902 XX 2013,0401 1.中厚板简介 中厚钢板大约有200 年的生产历史,它是国家现代化不可缺少的一项钢材品种,被广泛用于大直径输送管、压力容器、锅炉、桥梁、海洋平台、各类舰艇、坦克装甲、车辆、建筑构件、机器结构等领域。具品种繁多,使用温度要求较广(-200~600),使用环境要求复杂(耐候性、耐蚀性等),使用强度要求高(强韧性、焊接性能好等)。 一个国家的中厚板轧机水平也是一个国家钢铁工业装备水平的标志之一,进而在一定程度上也是一个国家工业水平的反映。随着我国工业的发展,对中厚钢板产品,无论从数量上还是从品种质量上都已提出厂更高的要求。板是平板状、矩形的,可直接轧制或由宽钢带剪切而成,与钢带合称板带钢。 2.中厚板生产的总体概况 根据《2011中国钢铁工业年鉴》,中国现有中厚板轧机总生产能力为9331万t/a,2012年共生产中厚板7221万t,其中特厚板708万t、厚板2432万t、中板4081万t。 近年来,国内中厚板不仅在产量上增长迅速,而且在品种开发方面也取得了很大成绩。目前已经开发出了屈服强度高于960Mpa级的高强工程机械用钢,高强韧耐磨钢NM360,NM400,NM500,NM550也已经能生产,并分别制定了国家标准。低温压力容器钢方面,已经开发出确保-196℃低温韧性的LNG储罐用9Ni钢,中温抗氢钢15CrMoR、14Cr1MoR、12Cr2Mo1VR;开发出的抗拉强度610MPa级的Q420qE钢板已经成功应用于南京大胜关高铁大桥;屈服强度级别为420、460MPa 的高建钢也已应用于水立方、鸟巢等重大工程项目中。并已能生产460、550MPa级超高强船板、海洋平台用钢及690MP A级齿条钢;X80级管线用钢已经成功大批量应用于西气东输二线,并具备了X100及X120超高强韧管线钢的生产能力;用于第3代核技术建造反应堆安全壳用钢板SA738GRB也已国产化。

国内外碳纤维生产现状及发展趋势

国内外碳纤维生产现状及发展趋势 碳纤维, 国内外, 趋势, 生产, 发展 碳纤维是纤维状的碳素材料,含碳量在90%以上。它是利用各种有机纤维在惰性气体中、高温状态下碳化而制得。碳纤维具有十分优异的力学性能,是目前已大量 生产的高性能纤维中具有最高的比强度和最高的比模量的纤维,特别是在2000℃以上的高温惰性环境中,碳材料是唯一强度不下降的物质,是其他主要结构材料(金属及其合金)所无法比拟的。除了优异的力学性能外,碳纤维还兼具其他多种优良性能,如低密度、耐高温、耐腐蚀、耐摩擦、抗疲劳、震动衰减性高、电及热 传导性高、热膨胀系数低、X光穿透性高,非磁体但有电磁屏蔽性等。 作为高性能纤维的一种,碳纤维既有碳材料的固有特性,又兼备纺织纤维的柔软可加工性,是先进复合材料最重要的增强材料,已在军事及民用工业的各 个领域取得广泛应用,从航天、航空、汽车、电子、机械、化工、轻纺等民用工业到运动器材和休闲用品等。因此,碳纤维被认为是高科技领域中新型工业材料的典 型代表,为世人所瞩目。碳纤维产业在发达国家支柱产业升级乃至国民经济整体素质提高方面,发挥着非常重要的作用,对我国产业结构的调整和传统材料的更新换代也有重要意义,对国防军工和国民经济有举足轻重的影响。 我国自20世纪60年代开始碳纤维研究开发至今已有近40年的历史,但进展缓慢,同时由于发达国家对我国几十年的技术封锁,至今没能实现大规模 工业化生产,工业及民用领域的需求长期依赖进口,严重影响了我国高技术的发展,尤其制约了航空航天及国防军工事业的发展,与我国的经济社会发展进程极不相 称。所以,研制生产高性能、高质量的碳纤维,以满足军工和民用产品的需求,扭转大量进口的局面,是当前我国碳纤维工业发展的迫切任务。 1生产方法 目前,工业化生产碳纤维按原料路线可分为聚丙烯腈(PAN)基碳纤维、沥青基碳纤维和粘胶基碳纤维三大类。从粘胶纤维制取高力学性能的碳纤维必 须经高温拉伸石墨化,碳化收率低,技术难度大、设备复杂,成本较高,产品主要为耐烧蚀材料及隔热材料所用;由沥青制取碳纤维,原料来源丰富,碳化收率高, 但因原料调制复杂、产品性能较低,亦未得到大规模发展;由聚丙烯腈纤维原丝可制得高性能的碳纤维,其生产工艺较其它方法简单,而且产品的力学性能优良,用 途广泛,因而自20世纪60年代问世以来,取得了长足的发展,成为当今碳纤维工业生产 的主流。 聚丙烯腈基碳纤维的生产主要包括原丝生产和原丝碳化两个过程。 原丝生产过程主要包括聚合、脱泡、计量、喷丝、牵引、水洗、上油、烘干收丝等工序。碳化过程主要包括放丝、预氧化、低温碳化、高温碳化、表面处理、上浆烘干、收丝卷绕 等工序。

年产150万吨中厚板车间工艺设计.docx

.................大学 本科生毕业设计开题报告 题目:年产150万吨中厚板车间工艺设计 学院:冶金与能源学院 专业:材料成型及控制工程 班级: 姓名: 学号: 指导教师: 2015年11 月15 日 一.选题背景 1.1题目来源 冶金行业经过了近8年的高速发展,行业的钢材产能已经达到近6亿吨/年。已有和在建的中厚板生产线近70条,中厚板生产能力达到接近7000万吨/年。但是国际金融危机的影响和国内经济周期的调整,钢铁产品市场成了典型的买方市场。冶金企业如何在这一轮经济调整中,实现技术和产品的转型成了决定企业生存的关键。各中厚板生产厂纷纷根据自身的技术装备特点、技术研发能力、市场客户需求确定自己的产品战略定位。综合实力强的企业,全力体现出产品的差异化战略,坚持不懈地开发生产其他企业无法生产或难于生产的市场短线、高档产品。高档次产品开发离不开性能控制技术,性能控制的新技术不仅提高钢板的性能,还可以带来生产成本的降低。 1.2项目概述: 经过对国内外中厚板市场现状的分析以及前景预测,综合对当地各种物料供应、能源等其它资源的分析,我们选择区域与资源优势居一体的唐山曹妃甸地区作为建厂厂址,设计一座年产量150万吨4300热轧中厚板车间,并且能够生产规格齐全、性能优良,能满足市场需求的产品。 1.3中厚板简介 中厚钢板:厚度大于4mm的钢板属于中厚钢板。其中,厚度4.0-20.0mm的钢板称为中厚板,厚度20.0-60.0mm的称为厚板,厚度超过60.0mm的为特厚板。 中厚板的用途: 中厚板主要用于建筑工程、机械制造、容器制造、造船、桥梁等行业,并且随着国民经济建设其需求量非常之大,范围也十分广。 (1)造船钢板:用于制造海洋及内河船舶船体。要求强度高、塑性、韧性、冷弯性能、焊接性能、耐蚀性能都好。 (2)桥梁用钢板用于大型铁路桥梁。要求承受动载荷、冲击、震动、耐蚀等。 (3)锅炉钢板:用于制造各种锅炉及重要附件,由于锅炉钢板处于中温(350℃以下)高压状态下工作,除承受较高压力外,还受到冲击,疲劳载荷及水和气腐蚀,要求保证一定强度,还要有良好的焊接及冷弯性能。 (4)压力容器用钢板:主要用于制造石油、化工气体分离和气体储运的压力容器或其

碳纤维织造的技术

碳纤维织造的技术 织造技术的发展 早在公元前5000 年,世界文明发源地就有了纺织品生产,例如非洲尼罗河流域的亚麻纺织、我国黄河、长江流域的葛纺织和丝绸纺织等。公元前500 年我国就有了脚踏织机。早在150年前,有梭织机开始逐步代替手工织布,其产量比手工织布的产量高出一倍,1844年开始出现无梭织机,剑杆织机发明于1870年,我国20世纪60年代中期开始研制剑杆织机,并成功地应用在有梭织机的技术改造上。 20世纪末,计算机被应用到织造机械,许多电子引纬和开口装置及系统应用到众多织机总,使剑杆织机的转速和入纬率大大提高。挠性剑杆织机的速度和入纬分别到了700rpm和1500rpm。进入21世纪后,剑杆织机的发展已不再单纯追求速度和入纬率,研究重点转向提高织机的产量及运转性能、提高织造效率及产品质量。织机制造商所努力的方向为对应各种各样纬纱,织造高附加值织物。新型剑杆织机已基本实现了电子技术、变频调速技术、传感技术与织机机械的完美结合,使得剑杆织造技术达到了一个崭新水平。 近年来,在航空航天工业发展的推动下,发达国家的高性能纤维纺织装备技术取得了突破性进展,电子化自动控制的剑杆织机、多轴向经编机等关键技术装备的研制获得成功,碳纤维织物的品质和性能得到大幅度提升。 我国高性能复合材料技术研究始于20世纪70年代,经过30多年的发展,工艺装备技术水平有了很大的发展,计算机控制的纤维剑杆织机、缝边机、编织机等现代化纺织预成型设备国内已有引进。虽然我国碳纤维织物的研究在国家重大科技专项需求的牵引下得到了迅速的发展,取得了一定的成绩,但是与发达国家相比,目前我国碳纤维设备依旧落后很多。 织造工艺 织造是一种基本的纺织工艺,能够使两条以上纱线在斜向或纵向互相交织形成整体结构的预成形体。根据不同的织造手法,可分为以下四种织造工艺。 1、梭织(weaving):使用梭子(shuttle)的运动来配送纬纱而交织经纱。 2、编织(braiding):以携纱器(carrier)的运动来配送编织纱以交织轴向纱,在没有轴向纱的情况则编织纱互相交织。 3、针织(knitting):以钩针的运动来使纱线形成环结构,套环的交织便形成织物。 4、针缝(stiching):以缝线的方式将两轴以上的平面不交织的结构缝合在一起。 织造设备 梭织可以说是最古老的织布技术,至今许多手工织布事实上就是一种简化的梭织发。梭织的目的不外乎将两套垂直的纱线互相交织而形成一块平面织物。从梭织的表面说明就是使用梭子来回在纬向运动,从而带入纬纱。 以下为简单的梭织机平面示意图,其中包括了几个重要部分,经纱(warp yarn)从盘头伸出,穿过综框(harness),再经钢筘(reed or batter)到织口与纬纱(weft yarn)交织,成形的织物卷取后完成。综框的结构包含总是(heddle),综丝上有综丝眼(heddle eyelet),经纱穿过综丝眼,由综框的上下运动形成经纱的开口,开口的目的就是使梭子能通过,梭子来回运动交织纬纱。综框的数目至少是两个以上,例如,平纹织物中,单数的经纱穿过一综框而双数穿过另一综框。更复杂的织造,则需要更多的综框与综丝上下运动来控制。钢筘的作用是打纬(beat up),使刚由梭子带过的纬纱能整齐排列并增加织物密度。其运动方式是钢筘先是后退,待梭子通过后则钢筘向前将纬纱推至织口,再后退等下一次打纬。

中厚板生产现状与工艺变化研究

中厚板生产现状与工艺变化研究 摘要:我国的中厚板生产技术将伴随钢铁工业的迅猛发展及下游产业的需求变化而快速发展。中厚板生产产品的发展趋势是以高强、专用特殊板为主,生产技术的发展趋势是以TMCP和微合金化为主,辅之以满足下游用户特殊需要的探伤、喷丸和热处理等工艺。在供求关系上,目前的中低档产品供大于求,通过3~5年时间将达到供求的动态平衡,逐步实现高档次、高质量产品100%国产化。 关键词:中厚板;轧机工艺;装备发展 近几年,我国的中厚板轧机发展较快,产品和工艺装备的升级也如雨后春笋。但要真正生产高档次的钢板,仍有一些差距。目前,国内外石油、天然气系统需求的高强、高压、耐候、耐蚀和抗裂等特殊要求的管线、石油储罐和石油平台用钢等,仍不能满足需求。所以我国的中厚板生产也同我国的钢铁工业一样,需要有一个从量到质、从大到强的转变。 1、我国中厚板轧机生产线现状 1.1中厚板轧机现状 就中厚板轧机而言,目前可以分为三类:即4300mm和5000mm的主轧机为A 类。近两年建成投产的生产线具有轧制压力大(80MN~100MN)、板幅宽、前后工序配套能力强等优势,瞄准的是中厚板的高端产品。厂家主要以大型国有企业和技术实力较雄厚的企业为主,如宝钢、鞍钢和沙钢等;B类主要是以3.5m轧机为代表的中档水平轧机,其轧制压力居中偏高(50MN~70MN),前后工序的配套正在逐步完善,主要被技术实力雄厚、目前还不能生产高端产品的企业拥有,如首钢和济钢等;C 类轧机以生产传统的中低档产品为主,主要由一些老企业和部分新兴的民营企业所拥有,如营口和文丰等。目前各大钢铁企业和具备一定实力的企业在扩张规模的同时,也在工装水平上和配套工序上对中厚板工艺进行新一轮的升级和技术改造,甚至是异地建设全新的中厚板厂,这些升级改造后和新建的装备将全面提升我国中厚板产品的品质和档次。可以预计,在2008年之前,对于我国国民经济需要的高档中厚板产品国内即可具备一定的生产能力。就像欧洲一位钢铁专家断言,目前中国已具有世界上最先进的钢铁装备,不出3年,中国就会成为世界钢铁强国。根据钢协的统计,近几年我国中厚板轧机的规格、数量。 1.2中厚板轧钢生产线工艺装备的现状 中厚板轧钢生产线的工艺装备是在钢坯质量一定的前提下保证最终产品质量的重要环节。以往的轧钢厂是以轧机为中心,其余的装备往往是因陋就简,尤其是在以普材为主的生产厂更是如此。轧制中厚板时尽管在加热和精整工序上采取了一些保护措施,如不产生划伤、提高剪切质量等,但是随着产品质量、品种规格、产品档次和用途等市场因素的变化,各生产厂已开始逐步重视并对整个工艺线进行分析、升级和改造。由于历史原因,我国中厚板轧机生产线的总体装备水平与国外先进厂家还存在一定的差距。主要体现在: (1)规模小,装备水平低; (2)加热炉大部分为推钢式,加热能力和质量保证能力差; (3)轧机能力差距大,一是3m以下的轧机占总量的80%左右;二是轧制压力大部分为30MN~50MN; (4)后部精整能力不足,因陋就简。如矫直机能力不足,几乎没有冷矫;纵剪能力

碳纤维制备工艺简介资料

碳纤维制备工艺简介资料. 碳纤维制备工艺简介 碳纤维(Carbon Fibre)是纤维状的碳材料,及其化学组成中碳元素占总质量的90%以上。碳纤维及其复合材料具有高比强度,高比模量,耐高温,耐腐蚀,耐疲劳,抗蠕变,导电,传热,和热膨胀系数小等一系列优异性能,它们既可以作为结构材料承载负荷,又可以作为功能材料发挥作用。因此,碳纤维及其复合材料近年来发展十分迅速。

一、碳纤维生产工艺 可以用来制取碳纤维的原料有许多种,按它的来源主要分为两大类,一类是人造纤维,如粘胶丝,人造棉,木质素纤维等,另一类是合成纤维,它们是从石油等自然资源中提纯出来的原料,再经过处理后纺成丝的,如腈纶纤维,沥青纤维,聚丙烯腈(PAN)纤维等。 经过多年的发展,目前只有粘胶(纤维素)基纤维、沥青纤维和聚丙烯腈(PAN)纤维三种原料制备碳纤维工艺实现了工业化。 1,粘胶(纤维素)基碳纤维 用粘胶基碳纤维增强的耐烧蚀材料,可以制造火箭、导弹和航天飞机的鼻锥及头部的大面积烧蚀屏蔽材料、固体发动机喷管等,是解决宇航和导弹技术的关键材料。粘胶基碳纤维还可做飞机刹车片、汽车刹车片、放射性同位素能源盒,也可增强树脂做耐腐蚀泵体、叶片、管道、容器、催化剂骨架材料、导电线材及面发热体、密封材料以及医用吸附材料等。

虽然它是最早用于制取碳纤维的原丝,但由于粘胶纤维的理论总碳量仅44.5%,实际制造过程热解反应中,往往会因裂解不当,生成左旋葡萄糖等裂解产物而实际碳收率仅为30% 以下。所以粘胶(纤维素)基碳纤维的制备成本比较高,目前其产量已不足世界纤维总量的1%。但它作为航空飞行器中耐烧蚀材料有其独特的优点,由于含碱金属、碱土金属离子少,飞行过程中燃烧时产生的钠光弱,雷达不易发现,所以在军事工业方面还保留少量的生产。 2,沥青基碳纤维 1965年,日本群马大学的大谷杉郎研制成功了沥青基碳纤维。从此,沥青成为生产碳纤维的新原料,是目前碳纤维领域中仅次于PAN基的第二大原料路线。大谷杉郎开始用聚氯乙稀(PVC)在惰性气体保护下加热到400℃,然后将所制PVC 沥青进行熔融纺丝,之后在空气中加热到260℃进行不熔化处理,即预氧化,再经炭化等一系列后处理得到沥青基碳纤维。 目前,熔纺沥青多用煤焦油沥青、石油沥青或合成沥青。1970年,日本吴羽化学工业公司生产的通用级沥青基碳纤维上市,至今该公司仍在规模化生产。1975年,美国联合碳化物公司(Union Carbide Corporation)开始生产高性能中间相沥青基碳纤维“Thornel-P”,年产量237t。我国鞍山东亚精细化工有限公司于20世纪90年代初从美国阿石兰石油公司引进年产200t通用级沥青基碳纤维生产线,1995年已投产,同时还引进了年产45t活性碳纤维的生产装置。 3,聚丙烯腈(PAN)基碳纤维 PAN基碳纤维的炭化收率比粘胶纤维高,可达45%以上,而且因为生产流程,溶剂回收,三废处理等方面都比粘胶纤维简单,成本低,原料来源丰富,加上聚丙烯腈基碳纤维的力学性能,尤其是抗拉强度,抗拉模量等为三种碳纤维之首。所以是目前应用领域最广,产量也最大的一种碳纤维。PAN基碳纤维生产的流程图如图1所示。

我国中厚板轧机生产技术概述

我国中厚板轧机生产技术概述 1、前言 热轧中厚板生产设备包括热连轧机组、中厚板轧机和炉卷轧机等。热连轧宽带钢轧机适合生产薄而窄的产品,常规中厚板轧机适合生产厚而宽的产品,而新兴的宽规格卷轧中厚板轧机(炉卷)能够生产前两种轧机生产比较困难的薄而宽规格的产品。国内中厚板产量主要来源于中厚板轧机,其次是热连轧机。 随着长期生产实践与科学技术的不断进步,中厚板轧机生产工艺有两种方案:一是,传统的常规中厚板生产线,采用单张钢板轧制方式。轧机布置型式有:三辊劳特式轧机(已淘汰);单机架四辊轧机;双机架布置,即二辊粗轧机+四辊精轧机或四辊粗轧机+四辊精轧机。二是,卷轧中厚板生产线,即炉卷轧机,该工艺是从上世纪80年代逐步发展起来的,即可单张钢板轧制,又可采用卷轧方式生产中厚板。 我国于1936年在鞍钢建成第一套2300中板轧机(三辊劳特式)。新中国于1958年和1966年先后建成了鞍钢2800/1700半连续钢板轧机和武钢2800中厚板轧机、太钢2300/1700炉卷轧机。1978年建成了舞钢4200宽厚板轧机。宝钢5000、沙钢5000、鞍钢5500宽厚板轧机分别于2005年、2006年、2008年建成投产。 我国常规的中厚板轧机目前可分三类,1类:4.3m和5m高水平轧机;2类:以3.5m为代表的中等水平轧机;3类:2.3、2.8m老旧轧机。2008年,我国中厚板轧机将达到59套,产能5553万t/a。到2010年我国中厚板轧机产能将达到6500~7000万t/a(见表1)。

热轧中厚板生产工艺流程: a)坯料准备工艺流程:选择坯料(种类、尺寸)—坯料清理—坯料检验—合格坯料。 b)加热工艺流程:装炉—加热(控制加热时间、温度、速度和炉内气氛)—出炉。 c)轧制工艺流程:除鳞—粗轧—精轧。 d)精整工艺流程:矫直—冷却—表面检查—缺陷清理—剪切→(抛丸处理或热处理)→检验—标记—入库。 轧制是钢板成形阶段,其分为粗轧、精轧两个阶段。粗轧、精轧划分并没有明显界限,一般把双机架轧机的第一架称为粗轧机,第二架称为精轧机。一般将单机架轧机前期道次称为粗轧、后期道次称为精轧。 粗轧是将除鳞后的坯料展宽到所需要的宽度,同时进行大压缩延伸。粗轧有四种常用方法;全纵轧法、全横轧法、横轧-纵轧法和角轧-纵轧法。 全纵轧法是指钢板延伸方向与坯料纵轴方向相一致的轧制方法。 全横轧法是指钢板延伸方向与坯料纵轴方向相垂直的轧制方法。此法与初轧开坯相结合,可改善钢板的各向异性。

国内主要宽厚板生产企业概况

国内主要宽厚板生产企业简况 有句话是这么说的:战争年代,工业的发展速度和创新水平都能得到很大的提高。宽厚板的发展也是如此,最初由于战舰、航空母舰等武器装备的发展,对于钢板的质量、强度以及厚度等要求越来越高,宽厚板轧机在这期间得到了很大发展。 和平年代,应大型桥梁,核电站,大型水坝,油田钻井平台,大型机械等领域的需要,宽厚板得到了更广泛的应用,这也促进了宽厚板行业的迅猛发展。厚钢板产量从2004年的821.26万吨发展到2009年的1874.86万吨,增长了128.3%,而今年也继续保持增长趋势,前10个月的产量就已经达到1860.9万吨。特厚板的产量增长速度也比较快,从2004年的180.01万吨增至2009年的474.56万吨,增长幅度达163.6%,今天1-10月份的产量达393.1万吨。而在2000年的时候,我国特厚板产量仅为71.43万吨,从2003年以后,随着我国经济的高速发展,国内也相继投产了一批具有世界先进水平的特宽厚板轧机,之后一直到2007年我国特厚板的产量也以每年百分之三十几的速度增长。 从地区来看,我国目前特厚板产量最大的省份是河南省,今年1-10月份特厚板产量已经达到109.2万吨了,其中贡献最大的是舞阳钢铁,现在已经成为我国宽厚板生产基地。其次是湖南省,随着华菱湘钢2006年8月建成投产目前国内配置水平最高、最大的常化热处理炉,产量迅速从2005年的4.33万吨跃升到2006

年的37.77万吨。河北省也在特厚板市场上占有较大份额,今年前10个月的特厚板产量已经达到43.3万吨。而近两年产量增长最快的要数江苏省,迅速崛起的民营钢企沙钢、长达、益成等宽厚板生产企业也渐渐在市场上占据了一席之地。 从我国厚板分省市产量统计表可以看到,我国厚板产量最高的是民营中厚板生产企业集中的江苏地区,在2009年以262.39万吨的产量占据我国厚板产量第一的位置,今年1-10月份的产量就以达到229.2万吨。其次是河北省,凭借良好的原料采购优势和价格优势,唐山中厚板公司,邯钢等企业的厚板产品如今已是遍布全国。

碳纤维生产现状

碳纤维生产现状及发展趋势 碳纤维是纤维状的碳素材料,含碳量在90%以上。它是利用各种有机纤维在惰性气体中、高温状态下碳化而制得。碳纤维具有十分优异的力学性能,是目前已大量生产的高性能纤维中具有最高的比强度和最高的比模量的纤维,特别是在2000℃以上的高温惰性环境中,碳材料是唯一强度不下降的物质,是其他主要结构材料 (金属及其合金)所无法比拟的。除了优异的力学性能外,碳纤维还兼具其他多种优良性能,如低密度、耐高温、耐腐蚀、耐摩擦、抗疲劳、震动衰减性高、电及热传导性高、热膨胀系数低、X光穿透性高,非磁体但有电磁屏蔽性等。 作为高性能纤维的一种,碳纤维既有碳材料的固有特性,又兼备纺织纤维的柔软可加工性,是先进复合材料最重要的增强材料,已在军事及民用工业的各个领域取得广泛应用,从航天、航空、汽车、电子、机械、化工、轻纺等民用工业到运动器材和休闲用品等。因此,碳纤维被认为是高科技领域中新型工业材料的典型代表,为世人所瞩目。碳纤维产业在发达国家支柱产业升级乃至国民经济整体素质提高方面,发挥着非常重要的作用,对我国产业结构的调整和传统材料的更新换代也有重要意义,对国防军工和国民经济有举足轻重的影响。 我国自20世纪60年代开始碳纤维研究开发至今已有近40年的历史,但进展缓慢,同时由于发达国家对我国几十年的技术封锁,至今没能实现大规模工业化生产,工业及民用领域的需求长期依赖进口,严重影响了我国高技术的发展,尤其制约了航空航天及国防军工事业的发展,与我国的经济社会发展进程极不相称。所以,研制生产高性能、高质量的碳纤维,以满足军工和民用产品的需求,扭转大量进口的局面,是当前我国碳纤维工业发展的迫切任务。 1 生产方法 目前,工业化生产碳纤维按原料路线可分为聚丙烯腈(PAN)基碳纤维、沥青基碳纤维和粘胶基碳纤维三大类。从粘胶纤维制取高力学性能的碳纤维必须经高温拉伸石墨化,碳化收率低,技术难度大、设备复杂,成本较高,产品主要为耐烧蚀材料及隔热材料所用;由沥青制取碳纤维,原料来源丰富,碳化收率高,但因原料调制复杂、产品性能较低,亦未得到大规模发展;由聚丙烯腈纤维原丝可制得高性能的碳纤维,其生产工艺较其它方法简单,而且产品的力学性能优良,用途广泛,因而自20世纪60年代问世以来,取得了长足的发展,成为当今碳纤维工业生产的主流。 聚丙烯腈基碳纤维的生产主要包括原丝生产和原丝碳化两个过程。 原丝生产过程主要包括聚合、脱泡、计量、喷丝、牵引、水洗、上油、烘干收丝等工序。 碳化过程主要包括放丝、预氧化、低温碳化、高温碳化、表面处理、上浆烘干、收丝卷绕等工序。 根据产品规格的不同,碳纤维目前被划分为宇航级(aerospace—grade)和工业级(commercial—grade)两类,亦称为小丝束(small—strand tow或small tow)和大丝束

碳纤维生产线主要设备

碳纤维生产线设备 碳纤维生产线主要有哪些设备?合肥日新高温技术有限公司为您解答。碳纤维,是一种含碳量在95%以上的高强度、高模量纤维的新型纤维材料。它是由片状石墨微晶等有机纤维沿纤维轴向方向堆砌而成,经碳化及石墨化处理而得到的微晶石墨材料。?碳纤维生产线主要设备包含:碳纤维放丝架、碳纤维牵伸机组、碳纤维预氧化炉、碳纤维低温碳化炉、碳纤维高温碳化炉、碳纤维表面处理、碳纤维清洗设备、碳纤维上浆设备、碳纤维干燥设备、碳纤维卷绕设备等。下面就让合肥日新高温技术有限公司来带大家简单了解下碳纤维生产线主要设备吧! 碳纤维生产线主要设备包含:碳纤维放丝架、碳纤维牵伸机组、碳纤维预氧化炉、碳纤维低温碳化炉、碳纤维高温碳化炉、碳纤维表面处理、碳纤维清洗设备、碳纤维上浆设备、碳纤维干燥设备、碳纤维卷绕设备等。碳纤维专用预氧化炉:

应用领域: RTXW系列预氧化炉专门设计应用于高性能碳纤维(粘胶基碳纤维、沥青基碳纤维、PAN基碳纤维)材料在350℃以下的热处理之用。碳纤维预氧化炉采用循环热空气加热方式,由多个热处理腔串并联形成一定的温度梯度系统。热风循环系统和热处理腔一体化设计,设备体积小,温度均匀性好,热处理效率高。独特的风路分配结构和整流装置,先进的回风道设计使热处理腔的氧含量充分,温度均匀性好,实现了整个丝束一致的氧化密度。 技术参数: 碳纤维低温碳化炉:

应用领域: RTH(D)系列高温碳化炉专门设计应用于高性能碳纤维(粘胶基碳纤维、沥青基碳纤维、PAN基碳纤维)材料在1050℃以下的高温碳化之用。 碳纤维低温碳化炉多温区独立控温形成一定温度梯度的系统,独特的气路气封系统,使炉膛内氧含量≤10ppm,并实现炉膛内氧含量在线检测。碳纤维低温碳化炉废气排放系统能使低温碳化过程中产生的大量废气及焦油瞬时排放到炉膛外,温度控制系统采用进口单回路智能温控仪控制,具有控温精度、温度稳定性高等特点。设备温度均匀性高,重复性一致性好,整机能耗较低。 技术参数:

碳纤维国内技术和生产现状简介

国内碳纤维技术及生产现状 我国从20世纪60年代后期开始研制碳纤维,历经近40年的漫长历程。在此期间,由于国外把碳纤维生产技术列入禁运之列,严格控制封锁,制约了我国碳纤维工业的发展。我国科技工作者发扬自力更生的精神,从无到有,逐步建成了碳纤维的工业雏型。20世纪70年代初突破连续化工艺,1976年在中科院山西煤炭化学研究所建成我国第一条PAN 基碳纤维扩大试验生产线,当时生产能力为2t/a。20世纪80年代开展了高强型碳纤维的研究,于1998年建成一条新的中试生产线,规模为40t/a。我国主要研究单位有中科院山西煤化所、上海合纤所、北京化工大学、山东工业大学、东华大学、安徽大学、浙江大学、长春工业大学等。 我国目前使用碳纤维量约占世界用量的1/5。巨大的市场潜力,供不应求的局面,必然促进我国碳纤维工业的发展。但是,要想进入竞争的市场,一是要保证产品的质量,二是要求价位相当。针对我国碳纤维工业的现状,需首先解决高性能PAN原丝的质量,在这基础上才有可能产业化,这是进市场的前提;同时,还需进行预氧化,碳化,石墨化设备及表面处理装置的工程化开发,使其形成规模化生产能力,才能在保证质量的基础上降低成本。目前,内内研究开发以

及生产碳纤维的呼声很高,发展趋势令人鼓舞。 但由于对我国碳纤维产业发展的建议目前我国高性能碳纤维无论在质量上还是数量上与国外相比还有一定差距,远远满足不了需求。为此,尽快研究和发展我国自己的高性能碳纤维材料已迫在眉睫。碳纤维是一门多学科交叉、多技术集成的系统工程,质量的提升涉及到方方面面。以下几个方面应优先考虑。 1、提高PAN原丝质量 PAN原丝不仅影响碳纤维的质量,而且影响其产量和生产成本。换言之,只有高质量的原丝才能生产出高性能碳纤维,才能稳定生产,提高产量,降低成本。对于现代碳纤维生产线,要求喂入丝束数在100以上,且高速运行;如果原丝质量低劣、彼此性能差异较大,易在生产过程中产生毛丝缠结,甚至发生断丝,很难稳定生产,这样必然加大原丝的损耗。对于质量好的PAN原丝。用2.0kg以下的原丝可生产出1kg碳纤维;而质量差的原丝,则需2.5kg,甚至更高,这必然加大生产成本,而原丝成本占碳纤维生产成本的50%~65%。所以,PAN原丝质量不仅可左右碳纤维的性能,而且也制约着碳纤维的生产成本和市场竞争力。 2、研制高纯度原丝 研制高纯度原丝可把先天性缺陷降低到最小程度,大量

国内主要宽厚板生产企业概况[1]

国内主要宽厚板生产企业概况 有句话是这么说的:战争年代,工业的发展速度和创新水平都能得到很大的提高。宽厚板的发展也是如此,最初由于战舰、航空母舰等武器装备的发展,对于钢板的质量、强度以及厚度等要求越来越高,宽厚板轧机在这期间得到了很大发展。 和平年代,应大型桥梁,核电站,大型水坝,油田钻井平台,大型机械等领域的需要,宽厚板得到了更广泛的应用,这也促进了宽厚板行业的迅猛发展。厚钢板产量从2004年的821.26万吨发展到2009年的1874.86万吨,增长了128.3%,而今年也继续保持增长趋势,前10个月的产量就已经达到1860.9万吨。特厚板的产量增长速度也比较快,从2004年的180.01万吨增至2009年的474.56万吨,增长幅度达163.6%,今天1-10月份的产量达393.1万吨。而在2000年的时候,我国特厚板产量仅为71.43万吨,从2003年以后,随着我国经济的高速发展,国内也相继投产了一批具有世界先进水平的特宽厚板轧机,之后一直到2007年我国特厚板的产量也以每年百分之三十几的速度增长。 从地区来看,我国目前特厚板产量最大的省份是河南省,今年1-10月份特厚板产量已经达到109.2万吨了,其中贡献最大的是舞阳钢铁,现在已经成为我国宽厚板生产基地。其次是湖南省,随着华菱湘钢2006年8月建成投产目前国内配置水平最高、最大的常化热处理炉,产量迅速从2005年的4.33万吨跃升

到2006年的37.77万吨。河北省也在特厚板市场上占有较大份额,今年前10个月的特厚板产量已经达到43.3万吨。而近两年产量增长最快的要数江苏省,迅速崛起的民营钢企沙钢、长达、益成等宽厚板生产企业也渐渐在市场上占据了一席之地。 从我国厚板分省市产量统计表可以看到,我国厚板产量最高的是民营中厚板生产企业集中的江苏地区,在2009年以262.39万吨的产量占据我国厚板产量第一的位置,今年1-10月份的产量就以达到229.2万吨。其次是河北省,凭借良好的原料采购优势和价格优势,唐山中厚板公司,邯钢等企业的厚板产品如今已是遍布全国。

碳纤维生产工艺介绍与设备介绍

碳纤维生产工艺介绍与设备介绍碳纤维生产工艺介绍与设备介绍.日新高温技术有限公司为您解答。合肥日新高温技术有限公司成立于1998年是专业设计、研发、生产、销售高温热处理设备的民营高新技术企业。碳纤维(carbon fiber,简称CF),是一种含碳量在95%以上的高强度、高模量纤维的新型纤维材料。 生产工艺: (1)原丝制备,聚丙烯腈和粘胶原丝主要采用湿法纺丝制得,沥青和酚醛原丝则采用熔体纺丝制得。制备高性能聚丙烯腈基碳纤维需采用高纯度、高强度和质量均匀的聚丙烯腈原丝,制备原丝用的共聚单体为衣康酸等。制备各向异性的高性能沥青基碳纤维需先将沥青预处理成中间相、预中间相(苯可溶各向异性沥青)和潜在中间相(喹啉可溶各向异性沥青)等。作为烧蚀材料用的粘胶基

碳纤维,其原丝要求不含碱金属离子。 (2)预氧化(聚丙烯腈纤维200到300℃)、不融化(沥青200到400℃)或热处理(粘胶纤维240℃),以得到耐热和不熔的纤维,酚醛基碳纤维无此工序。 (3)碳化,其温度为:聚丙烯腈纤维1000到1500℃,沥青1500到1700℃,粘胶纤维400到2000℃。 (4)石墨化,聚丙烯腈纤维为2500到3000℃,沥青2500到2800℃,粘胶纤维3000到3200℃。 (5)表面处理,进行气相或液相氧化等,赋予纤维化学活性,以增大对树脂的亲和性。 (6)上浆处理,防止纤维损伤,提高与树脂母体的亲和性。所得纤维具有各种不同的断面结构。 主要设备:①碳纤维预氧化炉:

碳纤维预氧化炉设计应用于高性能碳纤维(粘胶基碳纤维、沥青基碳纤维、PAN基碳纤维)材料在350℃以下进行热处理之用。 主要设备:②碳纤维低温碳化炉: 碳纤维低温碳化炉设计应用于高性能碳纤维(粘胶基碳纤维、沥青基碳纤维、PAN基碳纤维)材料在1000℃以下的低温碳化之用。 主要设备:③碳纤维高温碳化炉: 碳纤维高温碳化炉设计应用于高性能碳纤维(粘胶基碳纤维、沥青基碳纤维、

层流冷却系统在3500mm中厚板生产线上的应用

层流冷却系统在3500mm中厚板生产线上的应用 赵志军王丙全 (邯郸钢铁集团,河北邯郸056015) 摘要:介绍了邯钢3500mm中厚板生产线轧后层流冷却系统工艺布置、工艺设备特点,以及自动化控制系统的构成和控制数学模型。 关键词:控制冷却;高密度管层流;数学模型 ApplicationofLaminarCoolingSysteminthe3500mmMediumPlateProductionLineofHandanSteel ZHAOZh/-jun,WANGBing-quan (HandanIron&SteelGroup,HebeiHandan056015,China) Ah由薯眈The processlayoutandequipmentcharacteristicsoflaminarcoolingsystem afbcrrollinginthe3500mmmedi-umplateproductionlineofHandansteelWel"emtroduced.Theautomaticcontrolsystemformationandcontrolmathcmat-icmodelwasalsointroduc:ed. K盯啪l山:controlledcooling;hi-ghdensitypipelaminar;mathematicmodel 1前言 轧后控制冷却是利用轧后钢板的加速冷却能细化晶粒,提高钢板的强度和韧性;利用轧后钢板的余热可进行直接淬火处理,再进行离线的回火处理,改善钢板的力学性能。 邯钢新建3500ram中厚板生产线生产的钢种以生产造船板、管线钢、汽车大梁板、桥梁板等高强度结构钢板为主,生产规模:一期80万讹。钢板规格:钢板厚度6"--50(80)mm,钢板宽度:1500一--3300ram.钢板长度(最大):33000mm。工艺要求:钢板开冷温度700℃~800℃,钢板终冷温度450℃~900℃(轧后快冷),最大冷却速度:25℃/s。经分析论证,此生产线轧后控制冷却系统采用高密度管层流冷却系统,经控制冷却生产出的产品性能达到世界先进水平。保证钢板性能最好的同时,减少土建和其他费用。考虑到轧后控冷对组织性能的要求及热矫直机的能力,高密度管层流轧后快冷装置安装在轧机和热矫直机之间。其入口处与轧机间的最小距离应考虑最长的钢板轧后与快冷区互不干扰。根据邯钢3500中厚板厂轧制产品的最长长度,选择层流轧后快冷装置的入口与轧机的中心线间距40000mm左右,供水系统和供气系统等辅助系统均布置在控冷区的非传动侧。按照需轧后进行快冷的钢板的厚度范围、开冷、终冷温度范围及冷却速度,冷却区长度选为25500mm左右。同时考虑到矫直的要求,在热矫直机与轧后快冷装置区间应留有足够的区域,因此水冷区末端与矫直机中心线的距离应保证大于36000mm。工艺布置如图1所示。 3轧后控冷工艺设备 2轧后控冷区工艺布置3.1主要工艺设备技术参数 高密度管层流轧后快冷装置的在线位置应在轧后控制冷却区内布置三个冷却区域,分别 2010年第2期岔.磊世誓47

碳纤维国内技术和生产现状简介

国碳纤维技术及生产现状 我国从20世纪60年代后期开始研制碳纤维,历经近40年的漫长历程。在此期间,由于国外把碳纤维生产技术列入禁运之列,严格控制封锁,制约了我国碳纤维工业的发展。我国科技工作者发扬自力更生的精神,从无到有,逐步建成了碳纤维的工业雏型。20世纪70年代初突破连续化工艺,1976年在中科院煤炭化学研究所建成我国第一条PAN 基碳纤维扩大试验生产线,当时生产能力为2t/a。20世纪80年代开展了高强型碳纤维的研究,于1998年建成一条新的中试生产线,规模为40t/a。我国主要研究单位有中科院煤化所、合纤所、化工大学、工业大学、东华大学、大学、大学、工业大学等。 我国目前使用碳纤维量约占世界用量的1/5。巨大的市场潜力,供不应求的局面,必然促进我国碳纤维工业的发展。但是,要想进入竞争的市场,一是要保证产品的质量,二是要求价位相当。针对我国碳纤维工业的现状,需首先解决高性能PAN原丝的质量,在这基础上才有可能产业化,这是进市场的前提;同时,还需进行预氧化,碳化,石墨化设备及表面处理装置的工程化开发,使其形成规模化生产能力,才能在保证质量的基础上降低成本。目前,研究开发以及生

产碳纤维的呼声很高,发展趋势令人鼓舞。 但由于对我国碳纤维产业发展的建议目前我国高性能碳纤维无论在质量上还是数量上与国外相比还有一定差距,远远满足不了需求。为此,尽快研究和发展我国自己的高性能碳纤维材料已迫在眉睫。碳纤维是一门多学科交叉、多技术集成的系统工程,质量的提升涉及到方方面面。以下几个方面应优先考虑。 1、提高PAN原丝质量 PAN原丝不仅影响碳纤维的质量,而且影响其产量和生产成本。换言之,只有高质量的原丝才能生产出高性能碳纤维,才能稳定生产,提高产量,降低成本。对于现代碳纤维生产线,要求喂入丝束数在100以上,且高速运行;如果原丝质量低劣、彼此性能差异较大,易在生产过程中产生毛丝缠结,甚至发生断丝,很难稳定生产,这样必然加大原丝的损耗。对于质量好的PAN原丝。用2.0kg以下的原丝可生产出1kg碳纤维;而质量差的原丝,则需2.5kg,甚至更高,这必然加大生产成本,而原丝成本占碳纤维生产成本的50%~65%。所以,PAN原丝质量不仅可左右碳纤维的性能,而且也制约着碳纤维的生产成本和市场竞争力。 2、研制高纯度原丝 研制高纯度原丝可把先天性缺陷降低到最小程度,大量检测表明,国产原丝和碳纤维所含碱、碱土金属和铁的含量

中厚板生产中加热炉节能技术研究

中厚板生产中加热炉节能技术研究 摘要:文章分析了中厚板加热炉的生产现状、加热炉能源消耗、钢坯加热要求等,在此基础上对传统工艺和管理制度进行了深入探讨,并提出了相应的改进及优化措施,在确保钢坯加热质量的同时,有效降低了钢坯表面氧化烧损现象,并圆满完成了节能降耗目标,有效降低了生产成本,提高了经济效益。 关键词:中厚板;加热炉;节能 目前,国内在线的中厚板生产线通常由炼钢、连铸及热轧机组等生产线紧凑构成,主要包括大型转炉、板坯连铸、步进式上下双面加热炉、卷取机、热轧机组及精整线等,而加热炉是上述中厚板热轧设备中的关键设备之一,是生产热轧生产中必不可少的重要设备,热轧产品质量及成材率的高低直接影响加热炉的加热质量。在实际生产中,加热炉加热钢坯必然要消耗大量能量,最为常见的为煤气燃烧,并且煤气消耗是生产成本的重要组成部分。因此,有效降低加热炉能耗及其单耗,提高加热效率,是降低生产成本,提高经济效益的重要手段。我厂采用了蓄热式分散控制热式烧嘴加热技术及步进式汽化冷却连续加热技术,从而钢坯表面脱碳得到了有效改善,提高了加热质量,保证了产品质量。近些年,我们采用先进的技术及科学的管理,对我厂加热炉实施了技术改造,明显降低了生产过程中的实际能耗。 1 现状分析 采用蓄热燃烧步进梁式板坯连续加热炉,钢坯加热方式与加热质量控制采用的是按订单计划号生产,所以进炉钢坯种类、厚度均不时地发生变化,容易出现钢坯加热不均、过烧和加热不透(硬芯)等问题,极大地影响了钢坯的加热质量。 1.1 加热炉加热方式 加热炉对钢坯的加热过程包括以下三步:{1}预热段。设置于加热炉的尾部,钢坯加热能源主要来自于燃料的余热。{2}加热段。设置于加热段的尾部,主要目的使得钢坯的温度快速达到设定温度,而此时钢坯内部的温度还相对较低,无法满足轧制要求,还需进行持续加热,直至钢坯内部温度达到轧制温度要求。{3}均热段。目的在于提高钢坯内部温度,使钢坯温度更加均匀,并保持在预定的温度范围,钢坯通过在均热段内一定时间的加热后,其表面与内部温差达到要求,并且达到轧制温度要求后,便可进行下一道工序。 1.2 加热质量控制 ①合理控制加热时间及温度。加热温度控制依据主要取决于Fe-C相图及钢坯的化学构成,在确保钢坯轧制温度的同时,还要确保钢坯相变达到最佳状态,通常加热温度取:预热段控制在900 ℃,初加热段控制在1 100~1 200 ℃,二次加热段控制在1 200~1 280 ℃,均热段控制在1 200~1 260 ℃。而对加热时间的控制则要依据原料的厚度,通常取1.0~1.1 min/mm。轧制初始温度应不低

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