【正文】 檢測產(chǎn)品的尺寸，提高產(chǎn)品精度。4. 線材軋制的發(fā)展方向自60年代以來第一臺全新結(jié)構(gòu)的摩根45176。高速線材無扭精軋機問世后，引起了線材生產(chǎn)領域的革命性變化。今后其發(fā)展方向主要有[14]：：為了減少軋機的停機時間，人們研究了柔性軋制技術(shù)，該技術(shù)利用無孔型軋制、共用孔型等手段迅速改變軋制規(guī)程，改變產(chǎn)品規(guī)格。：線材的直徑公差大小對深加工的影響較大，用戶對線材的尺寸精度要求越來越高。：線材要求盤重大，但其斷面積又很小，故線材的長度很長，如此小斷面軋制產(chǎn)品為保證頭、尾溫差，只有采用高速軋制。：在線材軋機上，從粗軋到精軋，軋件溫降很小，甚至會升溫。在生產(chǎn)實踐過程中經(jīng)常出現(xiàn)因終軋溫度過高而導致產(chǎn)品質(zhì)量下降等等的問題。低溫軋制不僅可以降低能耗，而且還可以提高產(chǎn)品質(zhì)量，可創(chuàng)造很大的經(jīng)濟效益。：其主要的作用和特點是減少切損、100%定尺、生產(chǎn)率提高、對導位和孔型無沖擊、尺寸精度高.：其主要的特點是大幅提高產(chǎn)量、擴大產(chǎn)品規(guī)格以及在相同條件下，采用切分軋制可將鋼坯的加熱溫度降低40176。C 左右，燃料消耗可降低15%左右，軋輥消耗可降低15%左右。總之高速線材軋機的產(chǎn)品發(fā)展的總趨勢是提高軋速、增加盤重、提高精度及擴大規(guī)格范圍。1 產(chǎn)品方案和金屬平衡 車間產(chǎn)品大綱車間產(chǎn)品大綱為[3]：年生產(chǎn)能力：63萬噸；產(chǎn)品規(guī)格：~Φ16mm光面線材；主要鋼種：碳素結(jié)構(gòu)鋼：GB/T7002006， 代表鋼號：Q235； 優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼：GB/T43542008， 代表鋼號：45鋼；其產(chǎn)品大綱見表11。表11產(chǎn)品大綱Table 11 Product outline鋼 種各規(guī)格產(chǎn)品年產(chǎn)量(萬噸)產(chǎn)量合計(萬噸)鋼種比例(%)mmmmΦ7mmΦ8mmΦ9mmΦ10mmΦ12~16mm碳素鋼50優(yōu)碳鋼13合 計63100比例(%) 產(chǎn)品質(zhì)量執(zhí)行標準及產(chǎn)品交貨條件 執(zhí)行標準GB/T43542008 優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼熱軋盤條。GB T 7012008 普通低碳鋼熱軋圓盤條。 交貨條件按GB/T7012008國內(nèi)標準交貨。線材尺寸公差： 直徑公差：~8mm 177。 Φ9~16mm 177。 線材產(chǎn)品的橢圓度均為公差的80%。線材產(chǎn)品呈盤卷狀交貨或成捆交貨。生產(chǎn)的盤卷尺寸為：線卷外徑：Φ1250mm線卷內(nèi)徑：Φ850mm線卷高度約2000mm盤卷單重約2噸。 原料 原料來源和年需要量該車間原料由本廠連鑄機供給的連鑄坯。年產(chǎn)63萬噸線材，%，年需要66萬噸鋼坯。 鋼坯尺寸和質(zhì)量要求 連鑄坯斷面尺寸 150150mm； 連鑄坯長度 12000mm； 邊長公差 177。5mm； 對角線長度偏差 7mm； 圓角半徑 R 8mm； 彎曲度 每米最大彎曲10mm，在全長12m內(nèi)最大100mm； 。 連鑄方坯和矩形坯標準： YB/T 20112004對鋼坯表面質(zhì)量的要求： 鋼坯端面不得有縮孔、尾孔和分層； 鋼坯表面缺陷必須沿縱向加工清除，清除處應圓滑、無棱角，清除度不得小于清除深度的5倍，表面清理深度不大于公稱厚度的8%； 鋼坯表面應無裂縫、折疊、耳子、結(jié)疤、拉裂和夾雜等缺陷。 連鑄坯的化學成分連鑄坯的化學成分應符合GB/T2222006的規(guī)定。 金屬平衡表~Φ16mm的線材63萬噸，%，每年需合格連鑄坯66萬噸，金屬平衡如下表[3]。表12金屬平衡表Table 12 Balance of the metal產(chǎn) 品名 稱原 料成 品廢 料連鑄坯線材成材率切頭及廢品廢品率燒損燒損率 mm盤條66萬噸63萬噸%萬噸%萬噸1%2 設計方案根據(jù)年產(chǎn)量和工藝要求，本設計在參考馬鋼設計研究院的技術(shù)資料的基礎上制定方案[11]。此高線車間設計采用單線軋制，最高軋制速度為120m/s，保證速度為100 m/s。加熱爐采用側(cè)進側(cè)出步進梁式加熱爐。軋制生產(chǎn)線由粗軋﹑中軋﹑預精軋﹑精軋﹑減定徑機組組成。主要產(chǎn)品規(guī)格有：、、。 軋機數(shù)量的確定，故在確定機架數(shù)目時，：坯料斷面面積：F0＝at (A2－4R2＋πR2) （式21） ＝(1502－482＋π82)mm2 ＝：Fc＝π(dat)2/4 （式22）＝π()2/4 mm2＝ 上式中：F0連鑄坯料原始面積 Fc熱態(tài)成品斷面面積 A原料邊長 R連鑄方坯結(jié)晶圓角，取R＝8mm 則總延伸系數(shù)： μz＝F0/Fc （式23） ＝＝ 取平均延伸系數(shù)： μc＝ 則機架數(shù)： ＝ 故取N＝28 軋機布置方案全線共有28架軋機，分為粗軋、中軋、預精軋、精軋、定減徑機組，前16架軋機為平立交替布置，立輥軋機均為上傳動；接著是8架精軋機組為摩根第六代無扭軋機，整個軋制過程軋件無需扭轉(zhuǎn)。最后是4架減定徑機組，軋輥布置為45176。無扭型式。以下是主軋機的特點：粗、中軋機組：粗軋機組為6架，中軋機組為6架，均為無牌坊短應力線軋機。交流電機單獨傳動，軋機軋制線固定，通過調(diào)整軋輥和機架，使孔型對準軋制線，軋機由彈簧固定在底座上，整體更換，液壓松開。機架的抽出和橫移均由液壓缸驅(qū)動，輥縫調(diào)節(jié)為液壓馬達，軋件在粗軋機內(nèi)軋制。預精軋機組：預精軋機組4架為懸臂輥環(huán)式軋機，平立交替布置，軋機軋制線固定，液壓換輥，交流電機單獨傳動，軋件在預精軋機組內(nèi)實現(xiàn)無張力軋制。精軋、定減徑機組：精軋機組8架為摩根45176。無扭軋機，一臺交流電機傳動，軋輥布置為頂交45176。，相鄰機架互成90176。，精軋機組后布置減定徑機組4架，設有輥軸軸向調(diào)整機構(gòu)和液壓平衡裝置，可在線調(diào)整軋制線，軋輥布置為45176。無扭型式[2]。3 工藝流程 工藝流程圖連鑄坯輸送運輸輥道單根運輸輥道（剔廢）入爐輥道加熱爐加熱夾送輥夾送高壓水除鱗1﹟飛剪切頭切尾中軋機組2﹟飛剪切頭切尾預精軋機組預水冷3﹟飛剪切頭切尾精軋機組水冷段控制冷卻減定徑機組吐絲成卷斯太爾摩冷卻線集卷翻卷、掛卷P/F冷卻運輸線表面質(zhì)量檢查壓緊打捆稱重標號卸卷入庫粗軋機組發(fā)貨 圖31 工藝流程圖[11] 生產(chǎn)工藝流程簡述 坯料的選擇及加熱因本廠的連鑄機與軋鋼線距離較近，故本設計采用連鑄熱坯為原料，采用連鑄坯熱裝工藝。采用熱裝工藝的優(yōu)點如下：① 減少了加熱爐的燃料消耗，提高加熱爐產(chǎn)量。② 減少了加熱時間，進而減少了金屬消耗。③ 減少庫存鋼坯量、廠房面積和起重設備等等，使得生產(chǎn)成本降低。④ 通過熱裝工藝和省去預熱段，縮短了生產(chǎn)周期。根據(jù)不同鋼種的加熱制度和加熱要求，鋼坯在加熱爐中加熱至1050176。C~1250176。C，因為本設計采用連鑄坯熱裝工藝，所以本設計省去了典型的預熱﹑加熱和均熱的三段加熱制度中的預熱段，只取了加熱和均熱段。鋼坯在加熱段進行快速加熱，鋼坯表面溫度達到略高于出爐溫度，在均熱段完成鋼坯溫度的均勻化[11]。 坯料的除鱗在本設計中采用了高壓水除鱗裝置。加熱好的鋼坯由出鋼輥道推出，用高壓水清除表面的氧化鐵皮，以提高軋件的表面質(zhì)量和便于軋件的咬入。 坯料的軋制加熱好的鋼坯由輥道運送鋼坯進入粗軋機組進行軋制。當軋機出現(xiàn)故障時，設置在粗軋機前的卡斷剪將進入粗軋機的鋼坯切斷，卡斷后的鋼坯又退回加熱爐保溫待軋。粗軋機組后設置一臺飛剪及卡斷剪。根據(jù)工藝要求，坯料在粗軋機組﹑中軋機組中進行無扭無張力軋制。鋼坯經(jīng)過側(cè)活套進入四架平立交替布置的懸臂式預精軋機組進行單線無張力無扭活套軋制，最后經(jīng)預水冷段﹑飛剪切頭切尾和側(cè)活套器進入精軋機組軋制。精軋機組采用8架45176。無扭精軋機組。軋件在懸臂式碳化鎢小輥環(huán)中進行高速單線無扭微張力連軋成高精度的線材。 冷卻在精軋機組后面布置斯太爾摩水冷線。軋后的線材經(jīng)斯泰爾摩水冷段冷卻進入臥式吐絲機，線材經(jīng)吐絲機成圈散落在斯太爾摩風冷運輸機上。風冷運輸機為輥道延遲型，裝有纖維棉隔熱罩，輥道的速度可調(diào)節(jié)?？筛鶕?jù)鋼種﹑產(chǎn)品規(guī)格和性能的要求開﹑閉隔熱罩，調(diào)節(jié)輥道速度和風量，從而調(diào)節(jié)線圈的冷卻速度，獲得良好的金相組織和性能的產(chǎn)品。然后在集卷站收集成盤卷。 后期工作集卷后的盤卷經(jīng)翻平，由掛卷小車將盤卷掛在P/F線的“C”形鉤上繼續(xù)冷卻，并進行表面質(zhì)量和外形尺寸檢查，以確保線材質(zhì)量，再取樣，壓緊打捆，稱重標號，然后到卸卷站卸卷﹑排齊，最后由磁盤吊車吊至成品跨[1] [10]。4 工作時間及軋機生產(chǎn)能力分析 車間工作制度和年工作小時高速線材車間年工作時間表[3]見表41。表41車間年工作時間表Table 41 Working time of the workshop工作制度日歷時間(h)計 劃 檢 修 時 間(h)年計劃工作時間(h)生產(chǎn)過程中停工時間(h)年計劃軋制時間(h)大(中)修小修小計交接班換輥臨時事故小計連續(xù)工作制度876048036084079204003001208207100 備注： 年計劃工作時間是設備一年中最大可能的工作時間。 生產(chǎn)過程中停工時間包括了許多非計劃停工時間，非計劃停工時間是由于技術(shù)或管理上的原因造成的設備故障，待料，待熱，待氣待電等。 大修每兩年一次，每次20天。中修每年一次，每次10天。大中修平均每年20天，即480小時。 軋機生產(chǎn)能力分析各種規(guī)格的線材精軋速度根據(jù)各廠的技術(shù)條件而定[10]。軋制時間：tzh＝單根坯料軋成成品的長度/精軋速度間隙時間：△t＝5s軋制節(jié)奏時間：T＝tzh＋△t按坯料計算小時產(chǎn)量： A＝3600GK1n/T （式41）式中： A平均小時產(chǎn)量，噸/小時； G原料重量，噸； T軋制節(jié)奏時間，秒； K1軋機利用系數(shù)，即理論軋制節(jié)奏時間與實際達到的軋制節(jié)奏時間之比值。~,~。 n軋制根數(shù)，本設計中取1。按成品計算的最大小時產(chǎn)量： A＝3600GK1bn/T （式42） 式中：b—成材率 % 軋機負荷率＝年純軋時間/年計劃軋制時間，軋機能力分析見下表。表42軋機能力分析Table 42 Mill capacity analysis成品規(guī)格(mm)終軋速度(m/s)純軋時間(s)間隙時間(s)軋制節(jié)奏時間(s)按坯料計算小時產(chǎn)量(t/h)按成品計算小時產(chǎn)量(t/h)年計劃產(chǎn)量(萬噸)年純軋時間(h)年計劃軋制時間(h)軋機負荷率110103510810578583Φ78583588Φ88564569Φ98053558Φ1075445491419Φ12~1660