1、摘 要本設(shè)計為年產(chǎn)90萬噸棒材車間工藝設(shè)計。品種為圓鋼和螺紋鋼的小型棒材廠，在此選擇16mm的圓鋼作為典型產(chǎn)品進(jìn)行該車間的設(shè)計。本設(shè)計采用全連續(xù)軋制生產(chǎn)工藝，全線共有軋機(jī)18架，其中粗軋機(jī)6架，中軋機(jī)6架，精軋機(jī)6架，終軋最大軋制速度為16m/s。采用主要工藝流程為選定坯料加熱除鱗軋制粗、中、精軋冷卻水冷、風(fēng)冷打捆檢查入庫 。棒材以定尺交貨，橫列式、半連續(xù)式、全連續(xù)式各種軋機(jī)都可以進(jìn)行生產(chǎn)。采用全連續(xù)式平立交替布置軋機(jī)，以保證產(chǎn)量減少事故。此設(shè)計以設(shè)計任務(wù)書出發(fā)，首先論述了棒材的開展概況和市場需求，建廠的必要性和可能性，然后選擇典型產(chǎn)品的產(chǎn)品大綱的制定、軋機(jī)的選擇、孔型系統(tǒng)的選擇及典型產(chǎn)品的孔

2、型設(shè)計、力能參數(shù)的計算及校核、輔助設(shè)備的選取、車間布置等。關(guān)鍵詞: 車間設(shè)計；孔型設(shè)計；棒材ABSTRACTThis is the technology design for producing 900,000 tons of hot rolled bar workshop per year.Round steel with diameter of 16 mm is chosen as typical product of the workshop to be designed. And we carry out national standard during the production

3、.We use continuous rolling technology ，there is 18 mill in common ,6 for roughing mill ,6 for medium mill ,6 for finishing mill . The largest end mill speed is about 16m/s .This paper also analyzed the contemporary rod production in China. A series of problems to be solved are put forward. The desig

4、n bases on the design paper, which firstly states the development. The necessity and possibility of setting up a plant are also discussed. Then the design is set out in certain procedures, mainly including the making of product outline, choosing mills, choosing pass system, designing of pass in typi

5、cal products force and energy parameters calculating and checking, auxiliary equipment, choosing workshop arrangement.Keywords: workshop design，pass design，bar目 錄 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc326314023 摘 要 PAGEREF _Toc326314023 h I HYPERLINK l _Toc326314024 ABSTRACT PAGEREF _Toc326314024 h II HYP

6、ERLINK l _Toc326314025 目 錄 PAGEREF _Toc326314025 h III HYPERLINK l _Toc326314026 引 言 PAGEREF _Toc326314026 h 1 HYPERLINK l _Toc326314027 第1章 文獻(xiàn)綜述 PAGEREF _Toc326314027 h 2 HYPERLINK l _Toc326314028 1.1我國線棒材開展現(xiàn)狀 PAGEREF _Toc326314028 h 2 HYPERLINK l _Toc326314029 1.1.1 產(chǎn)能高 PAGEREF _Toc326314029 h 2 H

7、YPERLINK l _Toc326314030 1.1.2 生產(chǎn)裝備參差不齊 PAGEREF _Toc326314030 h 2 HYPERLINK l _Toc326314031 1.1.3 管理水平逐年提高 PAGEREF _Toc326314031 h 3 HYPERLINK l _Toc326314032 1.1.4 高質(zhì)量、高附加值的經(jīng)濟(jì)線材少 PAGEREF _Toc326314032 h 3 HYPERLINK l _Toc326314033 1.2棒材的種類和用途 PAGEREF _Toc326314033 h 3 HYPERLINK l _Toc326314034 1.3市

8、場對棒材的質(zhì)量要求 PAGEREF _Toc326314034 h 4 HYPERLINK l _Toc326314035 1.4棒材的生產(chǎn)特點(diǎn) PAGEREF _Toc326314035 h 4 HYPERLINK l _Toc326314036 1.5棒材的生產(chǎn)工藝 PAGEREF _Toc326314036 h 4 HYPERLINK l _Toc326314037 1.5.1 坯料 PAGEREF _Toc326314037 h 4 HYPERLINK l _Toc326314038 1.5.2 加熱和軋制 PAGEREF _Toc326314038 h 5 HYPERLINK l _

9、Toc326314039 1.5.3 棒材的冷卻和精整 PAGEREF _Toc326314039 h 6 HYPERLINK l _Toc326314040 1.6棒材軋制的開展方向 PAGEREF _Toc326314040 h 6 HYPERLINK l _Toc326314041 1.6.1 連鑄坯熱裝熱送或連鑄直接軋制 PAGEREF _Toc326314041 h 6 HYPERLINK l _Toc326314042 1.6.2 柔性軋制技術(shù) PAGEREF _Toc326314042 h 6 HYPERLINK l _Toc326314043 1.6.3 高精度軋 PAGERE

10、F _Toc326314043 h 7 HYPERLINK l _Toc326314044 1.6.4 繼續(xù)提高軋制速度 PAGEREF _Toc326314044 h 7 HYPERLINK l _Toc326314045 1.6.5 低溫軋制 PAGEREF _Toc326314045 h 7 HYPERLINK l _Toc326314046 1.7棒材生產(chǎn)的目的和意義 PAGEREF _Toc326314046 h 8 HYPERLINK l _Toc326314047 第2章 建廠依據(jù)和產(chǎn)品大綱 PAGEREF _Toc326314047 h 9 HYPERLINK l _Toc32

11、6314048 2.1建廠依據(jù) PAGEREF _Toc326314048 h 9 HYPERLINK l _Toc326314049 2.2廠址的選擇 PAGEREF _Toc326314049 h 9 HYPERLINK l _Toc326314050 建廠地區(qū)選擇應(yīng)考慮的要求 PAGEREF _Toc326314050 h 10 HYPERLINK l _Toc326314051 建廠地址的選擇 PAGEREF _Toc326314051 h 10 HYPERLINK l _Toc326314052 2.3 產(chǎn)品大綱確實(shí)定 PAGEREF _Toc326314052 h 11 HYPER

12、LINK l _Toc326314053 2.3.1 產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn) PAGEREF _Toc326314053 h 11 HYPERLINK l _Toc326314054 2.3.2 產(chǎn)品大綱編制時應(yīng)注意的問題 PAGEREF _Toc326314054 h 11 HYPERLINK l _Toc326314055 2.3.3 產(chǎn)品方案的主要內(nèi)容 PAGEREF _Toc326314055 h 12 HYPERLINK l _Toc326314056 2.4 產(chǎn)品質(zhì)量 PAGEREF _Toc326314056 h 12 HYPERLINK l _Toc326314057 2.5 產(chǎn)品大綱 P

13、AGEREF _Toc326314057 h 13 HYPERLINK l _Toc326314058 2.6坯料選擇 PAGEREF _Toc326314058 h 14 HYPERLINK l _Toc326314059 2.7 坯料選用所考慮因素 PAGEREF _Toc326314059 h 15 HYPERLINK l _Toc326314060 2.7.1 坯料形狀尺寸 PAGEREF _Toc326314060 h 15 HYPERLINK l _Toc326314061 2.7.2 鋼坯的重量 PAGEREF _Toc326314061 h 15 HYPERLINK l _To

14、c326314062 2.7.3 坯規(guī)格及允許偏差 PAGEREF _Toc326314062 h 15 HYPERLINK l _Toc326314063 2.7.4 坯料的檢查與清理 PAGEREF _Toc326314063 h 16 HYPERLINK l _Toc326314064 第3章 軋機(jī)選擇及工藝流程 PAGEREF _Toc326314064 h 17 HYPERLINK l _Toc326314065 3.1軋機(jī)型式比照與選擇 PAGEREF _Toc326314065 h 17 HYPERLINK l _Toc326314066 開式機(jī)架 PAGEREF _Toc326

15、314066 h 17 HYPERLINK l _Toc326314067 閉式機(jī)架 PAGEREF _Toc326314067 h 17 HYPERLINK l _Toc326314068 半閉口機(jī)架 PAGEREF _Toc326314068 h 17 HYPERLINK l _Toc326314069 無牌坊軋機(jī) PAGEREF _Toc326314069 h 17 HYPERLINK l _Toc326314070 懸臂式機(jī)架 PAGEREF _Toc326314070 h 18 HYPERLINK l _Toc326314071 平立可轉(zhuǎn)換軋機(jī) PAGEREF _Toc3263140

16、71 h 19 HYPERLINK l _Toc326314072 3.2軋機(jī)布置選擇比擬 PAGEREF _Toc326314072 h 21 HYPERLINK l _Toc326314073 橫列式軋機(jī) PAGEREF _Toc326314073 h 21 HYPERLINK l _Toc326314074 順列式布置的軋機(jī) PAGEREF _Toc326314074 h 22 HYPERLINK l _Toc326314075 連續(xù)式布置的軋機(jī) PAGEREF _Toc326314075 h 22 HYPERLINK l _Toc326314076 軋機(jī)機(jī)架數(shù)確定 PAGEREF _T

17、oc326314076 h 23 HYPERLINK l _Toc326314077 3.3 棒材軋制生產(chǎn)工藝的制定 PAGEREF _Toc326314077 h 24 HYPERLINK l _Toc326314078 3.3.1 制定生產(chǎn)工藝的原那么 PAGEREF _Toc326314078 h 24 HYPERLINK l _Toc326314079 3.3.2 生產(chǎn)工藝流程圖 PAGEREF _Toc326314079 h 25 HYPERLINK l _Toc326314080 3.3.3 生產(chǎn)工藝特點(diǎn) PAGEREF _Toc326314080 h 27 HYPERLINK l

18、 _Toc326314081 3.3.4 軋制方案制定 PAGEREF _Toc326314081 h 27 HYPERLINK l _Toc326314082 3.4 生產(chǎn)工藝的過程 PAGEREF _Toc326314082 h 27 HYPERLINK l _Toc326314083 3.4.1 坯料外表預(yù)處理 PAGEREF _Toc326314083 h 27 HYPERLINK l _Toc326314084 3.4.2 坯料加熱 PAGEREF _Toc326314084 h 28 HYPERLINK l _Toc326314085 3.4.3 鋼材的軋制 PAGEREF _To

19、c326314085 h 29 HYPERLINK l _Toc326314086 3.4.4 鋼材的冷卻與精整 PAGEREF _Toc326314086 h 31 HYPERLINK l _Toc326314087 3.5軋輥的各個參數(shù) PAGEREF _Toc326314087 h 31 HYPERLINK l _Toc326314088 軋輥的材質(zhì)選擇 PAGEREF _Toc326314088 h 32 HYPERLINK l _Toc326314089 軋輥直徑 PAGEREF _Toc326314089 h 33 HYPERLINK l _Toc326314090 輥身長度 PA

20、GEREF _Toc326314090 h 34 HYPERLINK l _Toc326314091 軋輥軸承 PAGEREF _Toc326314091 h 35 HYPERLINK l _Toc326314092 軋輥輥頸直徑和輥頸長度確實(shí)定 PAGEREF _Toc326314092 h 36 HYPERLINK l _Toc326314093 軋輥的調(diào)整機(jī)構(gòu) PAGEREF _Toc326314093 h 37 HYPERLINK l _Toc326314094 3.6 軋機(jī)主傳動 PAGEREF _Toc326314094 h 38 HYPERLINK l _Toc326314095

21、 3.6.1 減速機(jī)和齒輪機(jī)座 PAGEREF _Toc326314095 h 38 HYPERLINK l _Toc326314096 3.6.2 電機(jī) PAGEREF _Toc326314096 h 38 HYPERLINK l _Toc326314097 3.6.3 連接軸 PAGEREF _Toc326314097 h 39 HYPERLINK l _Toc326314098 第4章 孔型系統(tǒng)選擇與設(shè)計 PAGEREF _Toc326314098 h 41 HYPERLINK l _Toc326314099 4.1孔型設(shè)計理論 PAGEREF _Toc326314099 h 41 HY

22、PERLINK l _Toc326314100 孔型設(shè)計的內(nèi)容 PAGEREF _Toc326314100 h 41 HYPERLINK l _Toc326314101 孔型設(shè)計的根本原那么 PAGEREF _Toc326314101 h 41 HYPERLINK l _Toc326314102 孔型設(shè)計考慮的幾點(diǎn)因素： PAGEREF _Toc326314102 h 41 HYPERLINK l _Toc326314103 4.2孔型系統(tǒng)的選擇 PAGEREF _Toc326314103 h 42 HYPERLINK l _Toc326314104 棒材的連軋 PAGEREF _Toc326

23、314104 h 42 HYPERLINK l _Toc326314105 連軋孔型設(shè)計原那么 PAGEREF _Toc326314105 h 42 HYPERLINK l _Toc326314106 棒材孔型系統(tǒng) PAGEREF _Toc326314106 h 43 HYPERLINK l _Toc326314107 4.3孔型的設(shè)計計算 PAGEREF _Toc326314107 h 45 HYPERLINK l _Toc326314108 典型產(chǎn)品 PAGEREF _Toc326314108 h 45 HYPERLINK l _Toc326314109 4.3.2 軋制各道次面積確實(shí)定

24、PAGEREF _Toc326314109 h 48 HYPERLINK l _Toc326314110 4.4成品孔型的設(shè)計 PAGEREF _Toc326314110 h 48 HYPERLINK l _Toc326314111 箱型孔的設(shè)計 PAGEREF _Toc326314111 h 50 HYPERLINK l _Toc326314112 圓孔和橢圓孔的設(shè)計 PAGEREF _Toc326314112 h 51 HYPERLINK l _Toc326314113 4.5孔型配置 PAGEREF _Toc326314113 h 54 HYPERLINK l _Toc326314114

25、 第5章 軋制節(jié)奏圖表與產(chǎn)量計算 PAGEREF _Toc326314114 h 55 HYPERLINK l _Toc326314115 5.1咬入角的計算 PAGEREF _Toc326314115 h 55 HYPERLINK l _Toc326314116 5.2前滑值的計算 PAGEREF _Toc326314116 h 55 HYPERLINK l _Toc326314117 摩擦系數(shù)的選擇 PAGEREF _Toc326314117 h 55 HYPERLINK l _Toc326314118 中性角的計算 PAGEREF _Toc326314118 h 55 HYPERLINK

26、 l _Toc326314119 前滑值的計算 PAGEREF _Toc326314119 h 55 HYPERLINK l _Toc326314120 5.3 軋輥轉(zhuǎn)速及電機(jī)速度確實(shí)定 PAGEREF _Toc326314120 h 56 HYPERLINK l _Toc326314121 5.4軋制節(jié)奏圖表 PAGEREF _Toc326314121 h 56 HYPERLINK l _Toc326314122 5.4.1 軋制間隙時間 PAGEREF _Toc326314122 h 56 HYPERLINK l _Toc326314123 5.4.2 各道次軋制間隙時間 PAGEREF

27、_Toc326314123 h 57 HYPERLINK l _Toc326314124 5.4.3 總間隙時間 PAGEREF _Toc326314124 h 58 HYPERLINK l _Toc326314125 5.5軋鋼機(jī)產(chǎn)量的計算 PAGEREF _Toc326314125 h 59 HYPERLINK l _Toc326314126 5.5.1 軋鋼機(jī)產(chǎn)量概述 PAGEREF _Toc326314126 h 59 HYPERLINK l _Toc326314127 5.5.2 車間年產(chǎn)量的計算 PAGEREF _Toc326314127 h 61 HYPERLINK l _Toc

28、326314128 5.6提高軋鋼機(jī)產(chǎn)量的主要途徑 PAGEREF _Toc326314128 h 62 HYPERLINK l _Toc326314129 第6章 力能參數(shù)的校核 PAGEREF _Toc326314129 h 63 HYPERLINK l _Toc326314130 6.1軋制溫度的計算 PAGEREF _Toc326314130 h 63 HYPERLINK l _Toc326314131 6.1.1 軋制道次中的溫度變化的影響因素 PAGEREF _Toc326314131 h 63 HYPERLINK l _Toc326314132 6.1.2 各道次軋制溫度確實(shí)定

29、PAGEREF _Toc326314132 h 64 HYPERLINK l _Toc326314133 6.2軋制力能計算及電機(jī)校核 PAGEREF _Toc326314133 h 66 HYPERLINK l _Toc326314134 6.2.1 平均單位壓力的計算 PAGEREF _Toc326314134 h 66 HYPERLINK l _Toc326314135 6.2.2 總軋制壓力模型 PAGEREF _Toc326314135 h 66 HYPERLINK l _Toc326314136 6.3 軋制力矩的計算 PAGEREF _Toc326314136 h 67 HYPE

30、RLINK l _Toc326314137 6.4 附加摩擦力矩的計算 PAGEREF _Toc326314137 h 68 HYPERLINK l _Toc326314138 6.4.1 軋輥軸承中的附加摩擦力矩 PAGEREF _Toc326314138 h 68 HYPERLINK l _Toc326314139 6.4.2 傳動機(jī)構(gòu)中的摩擦力矩 PAGEREF _Toc326314139 h 68 HYPERLINK l _Toc326314140 附加摩擦力矩 PAGEREF _Toc326314140 h 68 HYPERLINK l _Toc326314141 6.4.4 輻射熱

31、所引起的溫降計算 PAGEREF _Toc326314141 h 69 HYPERLINK l _Toc326314142 6.5 空轉(zhuǎn)力矩的計算 PAGEREF _Toc326314142 h 69 HYPERLINK l _Toc326314143 6.6 靜力矩的計算 PAGEREF _Toc326314143 h 69 HYPERLINK l _Toc326314144 6.7 等效力矩的計算 PAGEREF _Toc326314144 h 70 HYPERLINK l _Toc326314145 6.8 電機(jī)功率的計算 PAGEREF _Toc326314145 h 70 HYPER

32、LINK l _Toc326314146 6.9對輥身計算彎曲強(qiáng)度 PAGEREF _Toc326314146 h 70 HYPERLINK l _Toc326314147 6.10對輥頸計算彎曲和扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度 PAGEREF _Toc326314147 h 71 HYPERLINK l _Toc326314148 6.11對輥頭驗(yàn)算扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度 PAGEREF _Toc326314148 h 72 HYPERLINK l _Toc326314149 第7章 輔助設(shè)備的選擇 PAGEREF _Toc326314149 h 73 HYPERLINK l _Toc326314150 7.1選擇原那么 PA

33、GEREF _Toc326314150 h 73 HYPERLINK l _Toc326314151 7.2 加熱設(shè)備 PAGEREF _Toc326314151 h 73 HYPERLINK l _Toc326314152 入爐設(shè)備 PAGEREF _Toc326314152 h 73 HYPERLINK l _Toc326314153 7.2.2 出爐設(shè)備 PAGEREF _Toc326314153 h 74 HYPERLINK l _Toc326314154 7.2.3 爐型的選擇 PAGEREF _Toc326314154 h 74 HYPERLINK l _Toc326314155

34、7.2.4 加熱爐產(chǎn)量計算 PAGEREF _Toc326314155 h 76 HYPERLINK l _Toc326314156 7.2.5 爐子尺寸的計算 PAGEREF _Toc326314156 h 76 HYPERLINK l _Toc326314157 7.3導(dǎo)位、活套設(shè)備 PAGEREF _Toc326314157 h 78 HYPERLINK l _Toc326314158 7.3.1 導(dǎo)衛(wèi)裝置 PAGEREF _Toc326314158 h 78 HYPERLINK l _Toc326314159 7.3.2 活套活套的設(shè)計 PAGEREF _Toc326314159 h

35、78 HYPERLINK l _Toc326314160 7.4 剪切設(shè)備的選擇 PAGEREF _Toc326314160 h 79 HYPERLINK l _Toc326314161 7.4.1 1#飛剪機(jī) PAGEREF _Toc326314161 h 79 HYPERLINK l _Toc326314162 7.4.2 2#飛剪機(jī) PAGEREF _Toc326314162 h 81 HYPERLINK l _Toc326314163 7.4.3 3#倍尺剪 PAGEREF _Toc326314163 h 82 HYPERLINK l _Toc326314164 7.4.4 4#定尺剪

36、 PAGEREF _Toc326314164 h 83 HYPERLINK l _Toc326314165 7.5 冷床的選擇 PAGEREF _Toc326314165 h 85 HYPERLINK l _Toc326314166 冷床的結(jié)構(gòu)與形式 PAGEREF _Toc326314166 h 85 HYPERLINK l _Toc326314167 冷床的參數(shù)確定 PAGEREF _Toc326314167 h 86 HYPERLINK l _Toc326314168 7.6 起重設(shè)備的選擇 PAGEREF _Toc326314168 h 88 HYPERLINK l _Toc32631

37、4169 7.6.1 起重機(jī) PAGEREF _Toc326314169 h 88 HYPERLINK l _Toc326314170 7.6.2 輥道的選用 PAGEREF _Toc326314170 h 90 HYPERLINK l _Toc326314171 7.7 堆垛機(jī) PAGEREF _Toc326314171 h 91 HYPERLINK l _Toc326314172 7.8 打捆機(jī) PAGEREF _Toc326314172 h 91 HYPERLINK l _Toc326314173 第8章 棒材廠工藝平面布置 PAGEREF _Toc326314173 h 92 HYPE

38、RLINK l _Toc326314174 8.1 車間平面布置 PAGEREF _Toc326314174 h 92 HYPERLINK l _Toc326314175 8.2 車間布置原那么 PAGEREF _Toc326314175 h 92 HYPERLINK l _Toc326314176 8.3 設(shè)備間距確實(shí)定 PAGEREF _Toc326314176 h 93 HYPERLINK l _Toc326314177 8.3.1 熱爐到第一架軋機(jī)距離確實(shí)定 PAGEREF _Toc326314177 h 93 HYPERLINK l _Toc326314178 8.3.2 軋機(jī)間距確

39、實(shí)定 PAGEREF _Toc326314178 h 94 HYPERLINK l _Toc326314179 8.3.3 水冷區(qū)域確實(shí)定 PAGEREF _Toc326314179 h 94 HYPERLINK l _Toc326314180 8.4制動裙板 PAGEREF _Toc326314180 h 95 HYPERLINK l _Toc326314181 8.5廠房布置 PAGEREF _Toc326314181 h 95 HYPERLINK l _Toc326314182 8.6倉庫面積計算 PAGEREF _Toc326314182 h 96 HYPERLINK l _Toc32

40、6314183 原料倉庫面積的計算 PAGEREF _Toc326314183 h 96 HYPERLINK l _Toc326314184 8.6.2 成品倉庫面積的計算 PAGEREF _Toc326314184 h 96 HYPERLINK l _Toc326314185 8.7 車間其他設(shè)施面積確實(shí)定 PAGEREF _Toc326314185 h 97 HYPERLINK l _Toc326314186 8.7.1 操縱臺位置的選擇 PAGEREF _Toc326314186 h 97 HYPERLINK l _Toc326314187 8.7.2 主電室位置的選擇 PAGEREF

41、_Toc326314187 h 97 HYPERLINK l _Toc326314188 8.7.3 柱距尺寸 PAGEREF _Toc326314188 h 98 HYPERLINK l _Toc326314189 8.7.4 吊車軌面標(biāo)高 PAGEREF _Toc326314189 h 98 HYPERLINK l _Toc326314190 第9章 車間技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo) PAGEREF _Toc326314190 h 99 HYPERLINK l _Toc326314191 9.1 各類材料消耗指標(biāo) PAGEREF _Toc326314191 h 99 HYPERLINK l _Toc326

42、314192 9.2 各類材料消耗指標(biāo) PAGEREF _Toc326314192 h 99 HYPERLINK l _Toc326314193 9.3金屬消耗概述 PAGEREF _Toc326314193 h 100 HYPERLINK l _Toc326314194 9.3.2 燃料消耗 PAGEREF _Toc326314194 h 101 HYPERLINK l _Toc326314195 其余的材料消耗 PAGEREF _Toc326314195 h 102 HYPERLINK l _Toc326314196 9.4綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo) PAGEREF _Toc326314196 h

43、102 HYPERLINK l _Toc326314197 日歷作業(yè)率 PAGEREF _Toc326314197 h 102 HYPERLINK l _Toc326314198 成材率 PAGEREF _Toc326314198 h 102 HYPERLINK l _Toc326314199 9.5 車間勞動組織 PAGEREF _Toc326314199 h 103 HYPERLINK l _Toc326314200 9.5.1 勞動定額 PAGEREF _Toc326314200 h 103 HYPERLINK l _Toc326314201 9.5.2 車間勞動人員 PAGEREF _

44、Toc326314201 h 103 HYPERLINK l _Toc326314202 第10章 環(huán)境保護(hù)及綜合利用 PAGEREF _Toc326314202 h 104 HYPERLINK l _Toc326314203 10.1軋鋼廠的環(huán)境保護(hù) PAGEREF _Toc326314203 h 104 HYPERLINK l _Toc326314204 10.2節(jié)能和綜合利用 PAGEREF _Toc326314204 h 105 HYPERLINK l _Toc326314205 軋鋼廠的節(jié)能 PAGEREF _Toc326314205 h 105 HYPERLINK l _Toc32

45、6314206 軋鋼廠的綜合利用 PAGEREF _Toc326314206 h 106 HYPERLINK l _Toc326314207 結(jié) 論 PAGEREF _Toc326314207 h 107 HYPERLINK l _Toc326314208 參考文獻(xiàn) PAGEREF _Toc326314208 h 108 HYPERLINK l _Toc326314209 致 謝 PAGEREF _Toc326314209 h 110 HYPERLINK l _Toc326314210 附 錄 PAGEREF _Toc326314210 h 111引 言鋼鐵材料以其所具有的特性較高的強(qiáng)度、韌性

46、、易加工成型性、綠色可循環(huán)性在未來很長一段時期內(nèi)仍將是重要的結(jié)構(gòu)材料。我國是一個開展中的大國，消費(fèi)市場巨大，對鋼鐵的需求，特別是對線棒材需求量仍然很大。工業(yè)開展的歷史說明，鋼鐵工業(yè)是整個工業(yè)開展的根底，鋼鐵生產(chǎn)狀況是衡量一個國家工業(yè)水平的重要標(biāo)志。我國棒材的總產(chǎn)量在鋼材總量中的比例超過40%，在世界上是最高的。這是國內(nèi)經(jīng)濟(jì)建設(shè)和出口需要所決定。棒材的斷面形狀簡單，比起線材一般斷面大很多，因此散熱慢，允許軋制時間長，頭尾溫差大的問題不突出，但上限產(chǎn)品容易壓縮比缺乏。與其他熱軋一樣，為能軋制高尺寸精度的產(chǎn)品，必須保證加熱均勻一致，軋機(jī)剛度盡可能的高，軋制中，做到冷卻一致。軋制中還有磨損帶來孔型的變

47、化，影響軋制的持久穩(wěn)定。棒材以直條交貨，軋制單根棒條可以使用最小坯料，軋制道次也不是很多，降溫不是主要考慮問題，因而把棒材軋制是所有軋材中最容易實(shí)現(xiàn)的品種，它可以有多種方式。從三輥橫列式，到扭轉(zhuǎn)二重式，從各種半連續(xù)式到全連續(xù)式，都能生產(chǎn)棒材，但其產(chǎn)量、尺寸精度、成材率、合格率卻都大不一樣。三輥軋機(jī)剛度低，加熱溫度的波動必然帶來嚴(yán)重的產(chǎn)品尺寸波動，加上橫列式速度慢、軋制時間長，導(dǎo)致軋件頭、尾溫差加大，容易尺寸不一致，并且性能不均，產(chǎn)量很低，質(zhì)量波動很大，優(yōu)質(zhì)率極低。全連續(xù)軋機(jī)一般采用平立交替，軋件無扭，事故少、產(chǎn)量高，可以實(shí)現(xiàn)了大規(guī)模的專業(yè)化生產(chǎn)和組織性能控制.同時軋機(jī)采用高剛度，控制自動化程度

48、較高，使尺寸精度和合格率得到很大提高，尤其成材率提高，減少回爐煉鋼的浪費(fèi)。合金棒材在機(jī)械軸類零件中有廣泛的應(yīng)用，在軋制加工的根底上，熱處理性能極為優(yōu)良，可以經(jīng)過淬火，到達(dá)相當(dāng)高的強(qiáng)度和韌性。但合金鋼熱塑性差，加工性能差，軋制變形要求減少道次壓下。本設(shè)計按照任務(wù)書要求，設(shè)計年產(chǎn)90萬t全連續(xù)式棒材車間。選擇16 mm的圓鋼作為典型產(chǎn)品的孔型設(shè)計。第1章 文獻(xiàn)綜述在現(xiàn)代社會的國民生產(chǎn)中，棒材作為鋼鐵產(chǎn)品的組成局部，即便是在當(dāng)前國際經(jīng)濟(jì)危機(jī)的大環(huán)境下，由于我國采取擴(kuò)大內(nèi)需，建設(shè)根底設(shè)施，鼓勵開展房地產(chǎn)業(yè)的政策，棒材的生產(chǎn)仍然十分重要。由于鋼鐵材料的用途十分廣泛，不管農(nóng)業(yè)、工業(yè)、國防建設(shè)，都需要有質(zhì)量

49、優(yōu)良，品種齊全，數(shù)量足夠的鋼鐵，因此鋼鐵工業(yè)的開展有著非常重要的意義1。我國是一個開展中國家，住房尚需大量開展，建筑用鋼的需求在很長一段時間內(nèi)都將是很高的。另外隨著人民生活水平的提高，相應(yīng)汽車用鋼的需求也會越來越多。1.1我國線棒材開展現(xiàn)狀鋼鐵材料以其所具有的特性較高的強(qiáng)度和韌性、易加工成型性、綠色可循環(huán)性在未來時期內(nèi)仍將是重要的結(jié)構(gòu)材料。隨著我國汽車制造、電氣機(jī)械、船舶制造工業(yè)的開展,板材、管材在鋼材中所占的比例將逐漸提高,線棒材所占比例將有所下降,但其絕對值仍在上升。而且線棒材生產(chǎn)結(jié)構(gòu)將發(fā)生很大的變化。我國目前線棒材生產(chǎn)有如下特點(diǎn)2。 產(chǎn)能高我國線棒材無論是軋機(jī)數(shù)量,還是產(chǎn)量均居世界第一位

50、,而且其產(chǎn)量還在以較快速度增長(年平均增長速度為15 %左右),目前我國線棒材占鋼材總產(chǎn)量的48 %50 %。與此同時,美國同期線棒材產(chǎn)量占鋼材總產(chǎn)量的22 %左右,日本同期線棒材產(chǎn)量占鋼材總產(chǎn)量的27 % 左右,而且?guī)啄陙懋a(chǎn)量相對平穩(wěn)。因此我國線棒材無論是所占鋼材總產(chǎn)量的比例還是絕對產(chǎn)量均高于美國和日本。 生產(chǎn)裝備參差不齊近年來我國小型軋機(jī)向連續(xù)化開展,線材生產(chǎn)那么趨向采用高速線材軋機(jī),到2002 年6 月底,全國共投產(chǎn)連續(xù)及半連續(xù)小型軋機(jī)70 套,設(shè)計產(chǎn)能超過2 100 萬t/ a ,其中國產(chǎn)化設(shè)備超過40 %。到目前為止,全國共投產(chǎn)高速線材軋機(jī)約70 臺套(含線棒材復(fù)合軋機(jī)) ,設(shè)計產(chǎn)能

51、超過1 700 萬t/ a 2。國產(chǎn)化設(shè)備最高精軋速度可達(dá)90 m/ s。與此同時,我國目前尚有一些落后的小型線材軋機(jī)再生產(chǎn)。據(jù)調(diào)查,約有40 %的小型型鋼(線棒材) 生產(chǎn)線屬于落后淘汰設(shè)備,約30 %的落后線材生產(chǎn)線應(yīng)被淘汰。 管理水平逐年提高近年來,我國線棒材廠總體生產(chǎn)管理水平不斷提高,一般連續(xù)小型及高速線材軋機(jī)投產(chǎn)后2 年左右即能到達(dá)或超過設(shè)計產(chǎn)量。2000 年以后,不少小型線材軋機(jī)的成材率到達(dá)97 % ,一些實(shí)行負(fù)偏差軋制的軋機(jī),成材率約在98 %以上。另外,由于注重產(chǎn)品質(zhì)量的提高,開發(fā)了400 MPa 級帶肋鋼筋。并且,不少企業(yè)努力增加硬線生產(chǎn)比例,特別是在擴(kuò)大高強(qiáng)度低松弛預(yù)力鋼絲、

52、鋼絞線生產(chǎn)份額,改善冷墩鋼質(zhì)量,擴(kuò)大產(chǎn)品規(guī)格上采取了多項(xiàng)措施。最近新投產(chǎn)的幾套高速線材軋機(jī),可提供525 mm線材,直徑公差達(dá)0.1 mm ,橢圓度達(dá)0.14 mm,可滿足不同用戶的需求。 高質(zhì)量、高附加值的經(jīng)濟(jì)線材少金屬制品是高速線材的深加工產(chǎn)品,其使用價值優(yōu)于熱軋產(chǎn)品,可節(jié)約金屬30 %40 %。據(jù)統(tǒng)計,興旺國家金屬制品的產(chǎn)量已占線材產(chǎn)量的50 %70 %。我國雖然線材產(chǎn)量占鋼材總產(chǎn)量的21. 9 %(居世界第一位) ,可用于金屬制品的只占線材產(chǎn)量的30 % ,很多高質(zhì)量要求的產(chǎn)品仍靠進(jìn)口。工業(yè)開展的歷史說明，鋼鐵工業(yè)是整個工業(yè)開展的根底，鋼鐵生產(chǎn)狀況往往是衡量一個國家工業(yè)水平的重要標(biāo)志。

53、隨著我國改革開放，現(xiàn)代化事業(yè)的開展，工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通運(yùn)輸、國防和科學(xué)技術(shù)等部門都需要大量鋼材。鋼材產(chǎn)量、品種、質(zhì)量是衡量一個國家鋼鐵工業(yè)開展的尺度。一個完整的金屬壓力加工車間設(shè)計，其內(nèi)容包括生產(chǎn)、工藝、設(shè)備、土建、供水和排水、供氣、供電、運(yùn)輸、采暖與通風(fēng)等設(shè)計2。它們之間是一個完整的不可分割的整體，要求各個不同的設(shè)計部門互相協(xié)作，緊密配合，其中車間工藝設(shè)計是整個設(shè)計的主體。1.2棒材的種類和用途棒材是一種簡單斷面型材，一般是以直條狀交貨。棒材的品種按斷面形狀分為圓形、方形和六角形以及建筑用螺紋鋼筋等幾種，后者是周期斷面型材，有時被稱為帶肋鋼筋。棒材的斷面形狀最主要的還是圓形。國外通常認(rèn)為，棒材

54、的斷面直徑是9300 mm。國內(nèi)在生產(chǎn)時約定俗成地認(rèn)定為：棒材車間的產(chǎn)品范圍是斷面直徑為1050 mm。棒材的用途非常廣泛，除建筑螺紋鋼筋等可直接被應(yīng)用的成品之外，一般都要經(jīng)過深加工才能制成產(chǎn)品。深加工的方式有熱緞、溫鍛、冷鍛、拉拔、擠壓、回轉(zhuǎn)成形和切削等，為了便于進(jìn)行這些深加工，加工之前需要進(jìn)行退火、酸洗等處理。加工后為保證使用時的機(jī)械性能，還要進(jìn)行淬火、正火或滲碳等熱處理。有些產(chǎn)品還要進(jìn)行鍍層、噴漆、涂層等外表處理。1.3市場對棒材的質(zhì)量要求由于棒的用途廣泛，因此市場對它們的質(zhì)量要求也是多種多樣的，根據(jù)不同的用途，對力學(xué)強(qiáng)度、冷加工性能、熱加工性能、易切削性能和耐磨耗性能等也各有所偏重3。

55、總的要求是：提高內(nèi)部質(zhì)量，根據(jù)深加工的種類，材料本身應(yīng)具有適宜的性能，以減少深加工工序，提高最終產(chǎn)品的使用性能。用作建筑材料的螺紋鋼筋，主要是要保證化學(xué)成分并具有良好可焊性，要求物理性能均勻、穩(wěn)定，以利于冷彎，并有一定的耐蝕性。1.4棒材的生產(chǎn)特點(diǎn)棒材的斷面形狀簡單，用量巨大，適于進(jìn)行大規(guī)模的專業(yè)化生產(chǎn)。我國棒材的總產(chǎn)量在鋼材總量中的比例超過40 %，在世界上是最高的。預(yù)計隨著我國經(jīng)濟(jì)現(xiàn)代化程度的逐漸提高。棒、線材在鋼材總量中的比例將會逐步降低。棒材的斷面尺寸比線材要大，但仍是熱軋材中較小的。棒材的特點(diǎn)是斷面較線材大的多，散熱慢，可軋時間長，但壓縮比不很大。長度定尺交貨，使得可有多種生產(chǎn)方式進(jìn)

56、行軋制。但隨著尺寸精度和外表質(zhì)量要求增加，橫列式已經(jīng)多數(shù)被淘汰。因?yàn)椋仚M列式速度慢、軋制時間長，導(dǎo)致軋件終軋溫度下降過多，頭、尾溫差加大，結(jié)果造成軋件頭、尾尺寸公差不一致，并且性能不均。采用平立交替軋機(jī)提高軋制速度可以解決上述矛盾，滾動導(dǎo)衛(wèi)的使用也可減少事故，這些都推動了棒材生產(chǎn)技術(shù)的開展。1.5棒材的生產(chǎn)工藝 坯料棒材的坯料現(xiàn)在各國都以連鑄坯為主，對于某些特殊鋼種有使用初軋坯的情況。為兼顧連鑄和軋制的生產(chǎn)，目前生產(chǎn)棒材的坯料斷面形狀一般為方形，邊長120200 mm。連鑄時希望坯料斷面大，而軋制工序?yàn)榱诉m應(yīng)小直徑、長尺寸，保證終軋溫度，那么希望坯料斷面盡可能小。從壓縮比上看希望斷面大些，

57、以提高變形比。生產(chǎn)棒材的坯料一般較長，最長達(dá)22 m。一些車間為擴(kuò)大產(chǎn)品上限，有時也選兩種坯料，這時粗軋第一架的能力要加大，同時設(shè)備作業(yè)率降低。一個車間最好一個坯料規(guī)格，這樣軋機(jī)有最大的利用率5。連鑄可以明顯節(jié)能、提高產(chǎn)品質(zhì)量和收得率，有巨大的經(jīng)濟(jì)效益，這已經(jīng)在普通鋼種上得到廣泛應(yīng)用，也正在向高檔鋼材和特殊鋼種的生產(chǎn)迅速擴(kuò)大。對機(jī)械結(jié)構(gòu)用鋼，由于中心偏析和延伸比等問題，連鑄質(zhì)量較難保證，由于電磁攪拌、低溫鑄造等技術(shù)的顯著進(jìn)步，使這些鋼種也可以采用連鑄進(jìn)行生產(chǎn)。當(dāng)采用常規(guī)冷裝爐加熱軋制工藝時，為了保證坯料全長的質(zhì)量，對一般鋼材可采用目視檢查，手工清理的方法。對質(zhì)量要求嚴(yán)格的鋼材，那么采用超聲波探

58、傷、磁粉或磁力線探傷等進(jìn)行檢查和清理，必要時進(jìn)行全面的外表修磨。棒材產(chǎn)品軋后還可以探傷和檢查，外表缺陷還可以清理。采用連鑄坯熱裝爐或直接軋制工藝時，必須保證無缺陷高溫鑄坯的生產(chǎn)。對于有缺陷的鑄坯，可進(jìn)行在線熱檢測和熱清理，或通過檢測將其剔除，形成落地冷坯，進(jìn)行人工清理后，再進(jìn)入常規(guī)工藝軋制生產(chǎn)。 加熱和軋制棒材加熱和軋制的工藝流程如下： 冷坯加熱 粗軋 中軋 精軋 冷卻 精整連鑄坯熱裝加熱1) 加熱。在現(xiàn)代化的軋制生產(chǎn)中，棒材的軋制速度很高，一般在12m/s以上時，軋制變形時的溫升較為明顯，與散熱抵消以后，甚至還出現(xiàn)升溫。棒材斷面大，軋制時間短，而且冷床散熱慢，故一般棒材軋制的加熱溫度較低，出

59、口速度也不太高。加熱要嚴(yán)防過熱和過燒，要盡量減少氧化鐵皮。對易脫碳的鋼種，要嚴(yán)格控制高溫段的停留時間，采取低溫、快熱、快燒等措施。對于現(xiàn)代化的棒材生產(chǎn)，一般是用步進(jìn)式加熱爐加熱，由于坯料較長，爐子較寬，為保證尾部溫度，采用側(cè)進(jìn)側(cè)出的方式。為適應(yīng)熱裝熱送和連鑄直軋，有的生產(chǎn)廠采用電感應(yīng)加熱、電阻加熱以及無氧化加熱等4。2) 軋制。為提高生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益，適合棒材的軋制方式是連軋。連軋時一根坯料同時在多機(jī)架中軋制，在孔型設(shè)計和軋制規(guī)程設(shè)定時要遵守各機(jī)架間軋件出入口速度相等或稍有速差的原那么。在棒材軋制的過程中，前后孔型應(yīng)該交替地壓下軋件的高向和寬向。軋輥軸線全平布置的連軋機(jī)在軋制中將會出現(xiàn)前后機(jī)

60、架間軋件扭轉(zhuǎn)的問題，扭轉(zhuǎn)將帶來軋件外表易被扭轉(zhuǎn)導(dǎo)衛(wèi)劃傷，軋制不穩(wěn)定等問題。粗軋速度慢，一些車間在粗軋采用平輥軋制，平立交替的中精軋采用橢圓-圓孔型。盡管粗軋速度低，只要有扭轉(zhuǎn)，事故還是增加，對塑性差的鋼種也有限制，容易出現(xiàn)角裂。3) 控制軋制。為了細(xì)化晶粒，減少深加工時的退火和調(diào)質(zhì)等工序，得到產(chǎn)品的特殊機(jī)械性能，可以采用控制軋制或低溫軋制等措施，這時軋機(jī)能力更要有富裕。 棒材的冷卻和精整由于棒材軋制時軋件出精軋機(jī)的溫度較高，對優(yōu)質(zhì)鋼材，為保證產(chǎn)品質(zhì)量，要進(jìn)行控制冷卻，冷卻介質(zhì)有風(fēng)、水霧等等。即使是一般建筑用鋼材，冷床也需要較大的冷卻能力，有一些棒材軋機(jī)在軋件進(jìn)入冷床前對建筑用鋼筋進(jìn)行余熱淬火。