【正文】 設(shè)計年產(chǎn)量為56萬噸的棒材廠車間畢業(yè)論文目錄摘要 IAbstract II第一章 前言 1 國內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀 1 可行性分析 2 自然資源 2 包頭水資源概況 3 技術(shù)條件分析 3 交通運輸分析 4第二章 產(chǎn)品方案的編制 5 5 產(chǎn)品方案的內(nèi)容 5 5 5 產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)要求 6 產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn) 6 熱軋帶肋鋼筋相關(guān)技術(shù)要求 7 8 金屬消耗 8 8第三章 確定車間生產(chǎn)工藝 10 10 10 10 12 12 13 工藝流程概述 14第四章 設(shè)計產(chǎn)品的工藝設(shè)計 15 坯料的選擇 15 15 坯料的加熱 15 16 加熱溫度制度 17 17 18第五章 產(chǎn)品的孔型設(shè)計 20 孔型設(shè)計的內(nèi)容、要求、原則 20 孔型設(shè)計的內(nèi)容 20 20 孔型設(shè)計的原則 21 21 21 21 確定各方、圓形斷面尺寸 23 確定各中間扁軋件的斷面尺寸 23第六章 軋制規(guī)程的確定 29 29 道次間隙時間 296. 3 軋輥的轉(zhuǎn)速 30 軋制溫度降計算 31 變形抗力計算 32 軋件的變形程度 33 33 33第七章 軋制參數(shù)的計算及電機和軋輥的校核 35 3計算單位軋制壓力 35 接觸面積的確定 35 軋制力的計算公式 36 傳動力矩的計算 37 軋制力矩的計算 37 附加摩擦力矩的計算 37 空轉(zhuǎn)力矩的計算 38 39 40 計算產(chǎn)品φ32熱軋帶肋鋼筋的電機校核 41 粗軋機的電機校核 41 中軋機的電機校核 41 精軋機的電機校核 42 軋輥校核 42 計算產(chǎn)品的軋輥強度計算 45第八章 軋鋼機產(chǎn)量計算 48 軋機小時產(chǎn)量的計算 48 純軋時間 48 軋制節(jié)奏時間 48 軋制總延續(xù)時間 48 軋鋼機平均小時產(chǎn)量 50 車間年產(chǎn)量計算 51 軋制圖表的繪制 51第九章 輔助設(shè)備選擇 53 選擇原則 53 加熱設(shè)備的選擇 53 剪切設(shè)備的選擇 54 57 57 冷床的性能參數(shù) 58 起重運輸設(shè)備的選擇 58 輥道的選擇 58 起重運輸設(shè)備選擇 60第十章 車間平面布置及經(jīng)濟技術(shù)指標(biāo) 62 車間布置形式 62 平面布置原則 62 金屬流程線確定 62 設(shè)備間距的確定 63 倉庫面積計算 63 軋鋼車間組成及尺寸確定 64 車間主要技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo) 64 各類材料消耗 64 綜合技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo) 66第十一章 環(huán)境保護和綜合利用 68參考文獻 69致謝 70第一章 前言 國內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀鋼鐵材料以其所具有的特性——較高的強度和韌性、易加工成型、綠色可循環(huán)性在未來時期內(nèi)仍是重要的結(jié)構(gòu)材料。隨著我國汽車制造、電氣機械、船舶制造工業(yè)的發(fā)展，板材、棺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,我國線棒材無論是軋機數(shù)量還是產(chǎn)量均居世界第一位，而且其產(chǎn)量還在以較快速度增長。目前，我國線棒材占鋼材總產(chǎn)量的48%~50%。比日本同期高20%左右，而且近幾年年產(chǎn)量相對平穩(wěn)。20012007年，，比2007年稍有下降。據(jù)國家統(tǒng)計局最新數(shù)據(jù)顯示，%。華東地區(qū)是我國螺紋鋼最大產(chǎn)區(qū)。20012005年該地區(qū)的螺紋鋼產(chǎn)量占全國產(chǎn)量比重一直維持在35%~39%，2002007年進一步增加到40%以上。其次為華北地區(qū)，20012005年該地區(qū)的螺紋鋼產(chǎn)量占全國產(chǎn)量的比重在23%~29%，%。再次為中南地區(qū)，20012007年該地區(qū)的螺紋鋼產(chǎn)量占全國的比重在13%~18%。西南、東北、西北螺紋鋼產(chǎn)量所占比重較低，%、%%目前我國線棒材生產(chǎn)有以下幾個特點：產(chǎn)能高我國線棒材無論是軋機數(shù)量，還是產(chǎn)量均居世界第一位，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)量占鋼材產(chǎn)量的22%左右，日本同期線棒材產(chǎn)量占總產(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)量的比列還是絕對產(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向連續(xù)化發(fā)展，線棒材生產(chǎn)則趨向采用高速線材軋機，到2002年6月，全國共投產(chǎn)連續(xù)及半連續(xù)小型軋機70套，設(shè)計產(chǎn)能超過2100萬噸/年，其中國產(chǎn)化設(shè)備超過40%。到目前為止，全國共投產(chǎn)高速線材軋機約70臺套（含線材復(fù)合軋機），設(shè)計產(chǎn)能超過1700萬噸/年。國產(chǎn)化設(shè)備最高精軋速度可達90m/s。與此同時，我國目前尚有一些落后的小型線棒材軋機再生產(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。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投產(chǎn)后2年左右即能達到或超過設(shè)計產(chǎn)量。2000年以后，不少小型線材軋機的成材率達到97%，一些實行負偏差軋制的軋機，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400MPaⅢ級帶肋鋼筋。并且，不少企業(yè)努力增加硬線生產(chǎn)比例，特別是在擴大高強度低松弛預(yù)應(yīng)力鋼絲、鋼絞線生產(chǎn)份額，改善冷鐓鋼質(zhì)量，擴大品格上采取了多項措施。最近新投產(chǎn)的幾套高速線材軋機，可提供5~25mm線材，直徑公差177。，可滿足不同用戶的需求[1]。 可行性分析從資源能源方面分析在包頭建一個年產(chǎn)量為56萬噸的棒材的可行性分析，首先資源對一個廠是非常重要的。 自然資源　 白云鄂博鐵礦是一座世界罕見的多金屬共生礦床，東介勒格勒礦、東礦、主礦和西礦四大礦體組成。礦床為東西走向，呈巨大的扁豆體，分布在東西長18公里、南北寬2～3公里,總面積48平方公里的范圍之內(nèi)。東介勒格勒礦體：位于城區(qū)東偏北。海拔1659米，東西長1400米，南北寬300米，由19個大小山嶺構(gòu)成。主要礦物有白云石型鈮和稀土礦物。東礦體：位于城區(qū)東北部，海拔1630米，東西長1200米，南北寬350米。上盤礦物是矽質(zhì)板巖，下盤礦物為白云巖。主礦體；位于城區(qū)北部，海拔1783米，東西長1250米，南北寬405米。上盤礦物是矽質(zhì)板巖和白云巖，隨有鈉輝石和石英夾層。下盤為白云巖。西礦體：位于城區(qū)西北部，由16個小礦體組成，礦體分散，東西延長近10公里，南北寬2公里，海拔1683米。上盤為黑云母巖和矽質(zhì)板巖，下盤為白云巖。礦石類型以磁鐵礦為主，另有赤鐵礦和赤磁混合型礦石。全鐵含量20～68％，平均含量31～36％，含氟4．35％、％、％，％。稀土礦物有：獨居石、氟碳鈽礦、白云鋇鎳礦、釷等。稀土元素以富鈰組、貧釔組為特征，～％，～％。已探明的保有儲量，稀土氧化物1億噸以上。還有瑩石、磷灰石、石英石、閃石、軟錳礦等。白云鄂博鐵礦是目前世界上最大含鈮含稀土的復(fù)合成因鐵礦床。稀土礦物的價值約為鐵礦的100倍。經(jīng)過30多年的探索研究，現(xiàn)已生產(chǎn)和具備回收條件的元素有：鈮、鑭、鈰、鐠、釹、釤、銪、釔、釓等。～99.%；單一稀土金屬中，金屬鈰、鑭、釹、釤、釓、鐠、釔的純度達到99～％。 包頭水資源概況充足的水資源是包頭經(jīng)濟賴以發(fā)展的重要條件。黃河流經(jīng)包頭境內(nèi)214公里，水面寬130米到458米，，最大流量每秒6400立方米，年平均徑流量為260億立方米，是包頭地區(qū)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人民生活的主要水源。此外，艾不蓋河、哈德門溝、昆都侖河、五當(dāng)溝、水澗溝、美岱溝等河流，水流量可觀，也是可以利用的重要水資源。　?。ú话S河過境水）。從50年代起，包頭就開始了大規(guī)模的水字源開發(fā)，先后修建了黃河水源地多處，以及奧陶窯子、團結(jié)渠、民生渠、磴口揚水站、畫匠營水源地等較大的黃河提水工程，先后構(gòu)筑了昆都侖、劉寶窯、水澗溝等中小型水庫，進行了大規(guī)模的水資源開發(fā)。包頭地區(qū)的生活、工業(yè)及農(nóng)業(yè)用水設(shè)施已經(jīng)能夠滿足本地區(qū)經(jīng)濟社會發(fā)展的需要。 技術(shù)條件分析規(guī)格：一般應(yīng)包括標(biāo)準(zhǔn)的牌號（種類代號 ）、鋼筋的公稱直徑、公稱重量（質(zhì)量）、規(guī)定長度及上述指標(biāo)的允差值等各項。我國標(biāo)準(zhǔn)推薦公稱直徑為1112340mm的螺紋鋼系列。該廠需生產(chǎn)32mm的螺紋鋼。 外觀質(zhì)量（1）表面質(zhì)量。有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中對螺紋鋼的表面質(zhì)量做了規(guī)定，要求端頭切得平直，表面不得有裂縫、結(jié)疤和折迭，不得存在使用上有害的缺陷等。（2外形尺寸偏差允許值。螺紋鋼的彎曲度及鋼筋幾何形狀的要求在有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中做了規(guī)定。如我國標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，直條鋼筋的彎曲度應(yīng)不影響正常使用，%。力學(xué)性能（1）性能指標(biāo)：考核螺紋鋼機械性能的檢驗項目包括拉伸試驗（抗拉強度、屈服強度、延伸率）、彎曲試驗（一次彎曲及反彎曲）。（2）彎曲性能　按下表規(guī)定的彎心直徑彎曲180度后，鋼筋受彎曲部位表面不得產(chǎn)生裂紋。 表11牌號公稱直徑（mm）彎心直徑HRB3356~25 / 28~503a/4aHRB4006~25 /28~504a/5aHRB5006~25 /28~506a/7a 交通運輸分析包頭的公路交通四通八達，已形成網(wǎng)絡(luò)。北京至銀川的110國道、包頭至南寧的210國道穿。被稱為塞外第一橋的黃河公路大橋，長810米，寬12米，橋梁經(jīng)久牢固，造型別致，使黃河南北變通途。呼包高速公路西起包頭東興，東至呼和浩特羅家營，是我國少數(shù)民族地區(qū)最早建設(shè)的高速公路之一。貫通我國華北、西北地區(qū)的大動脈京包、包蘭鐵路在包頭接軌，旅客列車東南行可直達北京、上越市區(qū)海、寧波，西行可直達銀川、蘭州，南下可直達太原、西安。包神鐵路直達陜西神木，與神府煤田、準(zhǔn)格爾煤田和東勝煤田相連，閃閃烏金通過包頭運往祖國各地。包頭市內(nèi)還有包白（白云鄂博）、包石（石拐）以及環(huán)城等鐵路，連接著包頭市各區(qū)旗縣和各大中廠礦、倉庫。包頭鐵路客運分包頭東站、包頭站。東站是全國37個零擔(dān)貨物中轉(zhuǎn)站之一。包頭鐵路系統(tǒng)管區(qū)已實現(xiàn)了電氣集中控制。由包頭、呼和浩特鐵路局和天津遠洋公司等單位聯(lián)合投資建設(shè)的“海鐵聯(lián)運”大型集裝箱轉(zhuǎn)運站設(shè)在包頭，貨物集裝箱通過鐵路運往港口，可同世界各地實行門到門的運輸。 綜上所述，在包頭地區(qū)建立棒材生產(chǎn)車間具有絕對優(yōu)勢。第二章 產(chǎn)品方案的編制 產(chǎn)品方案的內(nèi)容產(chǎn)品方案又稱產(chǎn)品大綱，是指設(shè)計的工廠或車間擬定的生產(chǎn)產(chǎn)品的名稱、品種、規(guī)格、計劃產(chǎn)量。產(chǎn)品方案是設(shè)計任務(wù)書中的主要內(nèi)容之一，是進行車間設(shè)計時制定產(chǎn)品生產(chǎn)工藝過程、確定軋機組和選擇各項設(shè)備的主要依據(jù)。 產(chǎn)品方案的主要內(nèi)容包括：（1）車間生產(chǎn)的鋼種和生產(chǎn)的規(guī)模；（2）各類產(chǎn)品的品種和規(guī)格；（3）各類產(chǎn)品的數(shù)量和其在總產(chǎn)量中所占的比例等。 （1）滿足國名經(jīng)濟發(fā)展對軋制產(chǎn)品的需要，特別是根據(jù)市場信息解決某些短缺產(chǎn)品的供應(yīng)和優(yōu)先保證國名經(jīng)濟重要部門對于鋼材的需求。（2）考慮各類產(chǎn)品的平衡，尤其是地區(qū)之間產(chǎn)品的平衡。（3）考慮軋機生產(chǎn)能力的充分利用和建廠地區(qū)產(chǎn)品的合理分工。（4）考慮建廠地區(qū)資源及鋼的供應(yīng)條件，物資和材料等運輸?shù)那闆r，逐步完善和配套起我國自己的獨立的軋鋼生產(chǎn)體系。（5）要逐步解決產(chǎn)品品種的規(guī)格的老化問題，要適應(yīng)當(dāng)前對外開放、對內(nèi)搞活的新的經(jīng)濟形勢的需要。[11]以包頭地區(qū)為實地條件，制定本設(shè)計棒材廠的產(chǎn)量為56萬噸，主要生產(chǎn)熱軋帶肋鋼筋和圓鋼，以直條狀交貨，定尺長度為6~12m。鋼種為碳素結(jié)構(gòu)鋼、優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼、低合金鋼。產(chǎn)品名稱牌號產(chǎn)品規(guī)格(mm)產(chǎn)量 (萬噸)所占比例圓鋼Q23Q215φ11112228 22%螺紋鋼HRB335HRB400HRB400EHRB500φ114232φ11242 9% 10% 22%結(jié)構(gòu)用鋼45φ14~40 1018%抽油桿用圓鋼20CrMoA、30 CrMoAφ112 19% 產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)要求產(chǎn)品的技術(shù)要求就是人們客觀提出的對產(chǎn)品的牌號、規(guī)格、表面質(zhì)量以及組織性能等方面的要求。例如對鍋爐用鋼管要具有耐高溫抗腐蝕的要求，軸承鋼應(yīng)具有良好的彈性、耐沖擊性以及較高的耐疲勞性能等。顯然，因為產(chǎn)品的使用條件不同，產(chǎn)品的技術(shù)要求也不一樣，此外，使用上的需要和生產(chǎn)上可能達到的產(chǎn)品要求之間存在著一定的距離和矛盾。這種矛盾的解決便產(chǎn)生了產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)。實際生產(chǎn)中為了滿足用戶客觀上的使用要求，每個品種都必須滿足形狀、尺寸規(guī)格和內(nèi)部性能的要求。因而，各類產(chǎn)品的分類、編制、牌號、化學(xué)成分、品種規(guī)格和尺寸公差、生產(chǎn)技術(shù)條件、機械性能、驗收規(guī)程、試驗及包裝方法、交貨狀態(tài)等，國家均有標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，如國標(biāo)、冶標(biāo)、企標(biāo)等。 產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)一般都包括下列內(nèi)容：1） 規(guī)格標(biāo)準(zhǔn) 也稱品種標(biāo)準(zhǔn)。規(guī)定鋼材應(yīng)有的斷面形狀、尺寸大小及允許偏差，并且有供使用參考的有關(guān)參數(shù)。有時也規(guī)定某些產(chǎn)品的性能、試驗與交貨驗收的某些特殊要求。2） 性能標(biāo)準(zhǔn) 規(guī)定有關(guān)金屬的化學(xué)成分、物理機械性能、熱處理性能、晶粒度、抗腐蝕性、工藝性能及其他性能等要求。這是對成品鋼材內(nèi)部質(zhì)量的基本要求。3） 試驗標(biāo)準(zhǔn) 規(guī)定做試驗時的取樣部位、試樣形狀和尺寸大小、試驗條件以及實驗方法等內(nèi)容。4）交貨標(biāo)準(zhǔn) 規(guī)定鋼材交貨、驗收時的包裝、標(biāo)志（如打印、涂色等）方法及部位等有關(guān)內(nèi)容。 熱軋帶肋鋼筋相關(guān)技術(shù)要求（1）尺寸、外形、重量級允許偏差應(yīng)符合GB14991998《鋼筋混凝土用熱軋帶肋鋼筋》的有關(guān)規(guī)定，具體要求如下：1）規(guī)格：螺紋鋼的規(guī)格要求一般應(yīng)包括標(biāo)準(zhǔn)的牌號（種類代號）、鋼筋的公稱直徑、公稱重量（質(zhì)量）、規(guī)定長度及上述指標(biāo)的允許公差值等各項。我國標(biāo)準(zhǔn)推薦公稱直徑為11