【正文】 28149結(jié)構(gòu)鋼Q345C(5400)(9004800)321610普通結(jié)構(gòu)鋼板20(5400)(9004800)105總 計(jì)200100 金屬平衡表的編制 金屬平衡表的編制依據(jù)和內(nèi)容 成材率是指合格成品質(zhì)量與投料量之比的百分?jǐn)?shù)。 第二章 產(chǎn)品方案和金屬平衡表的編制 產(chǎn)品方案產(chǎn)品方案是進(jìn)行車間設(shè)計(jì)、制定產(chǎn)品生產(chǎn)工藝過(guò)程、確定軋機(jī)組成或選擇各項(xiàng)設(shè)備的主要依據(jù)，包括車間擬生產(chǎn)的產(chǎn)品名稱、品種、規(guī)格及年產(chǎn)量計(jì)劃，產(chǎn)品方案一經(jīng)確定，車間的類型及性質(zhì)即已確定[1]。，居中國(guó)第一位。包頭地區(qū)的生活及生產(chǎn)用水設(shè)施已經(jīng)能夠滿足本地區(qū)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展需要。（2） 包頭市水資源條件 充足的水資源是包頭經(jīng)濟(jì)賴以發(fā)展的重要條件，包頭市可利用的供水水源有：地下水資源、水庫(kù)水和黃河水，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，是包頭市生產(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。北京至銀川的110國(guó)道、包頭至南寧的210國(guó)道貫穿全市。（1） 包頭的交通運(yùn)輸情況包頭市一個(gè)地大物博的城市，交通運(yùn)輸情況尤其便利。稀土資源居世界第一位，占世界已探明儲(chǔ)量的77%，我國(guó)總儲(chǔ)量的95%以上。目前,國(guó)外中厚板生產(chǎn)和軋機(jī)建設(shè)已進(jìn)入一個(gè)穩(wěn)定時(shí)期,新建軋機(jī)廖廖可數(shù),產(chǎn)量則有減無(wú)增,但品種增多,質(zhì)量提高,成本下降,自動(dòng)化程度越來(lái)越高[3]。(3)采用在線磨輥,減少了換輥次數(shù)。新建廠不少,其中寶鋼一套5000mm軋機(jī)正在實(shí)施階段。(10)成品鋼板的噴字、打印、貼標(biāo)等工作已取消了人工操作。(5)采用附設(shè)立輥軋機(jī)的生產(chǎn)廠家越來(lái)越多,該軋機(jī)在平面板形控制過(guò)程中可減少切邊量。國(guó)內(nèi)中厚板生產(chǎn)技術(shù)的進(jìn)步主要體現(xiàn)在:(1)連鑄板坯迅速增加,厚板連鑄比已占絕對(duì)優(yōu)勢(shì),鋼錠與初軋板坯被淘汰,且鋼的純凈度大大提高,鋼材表面質(zhì)量光潔,清理量很少。中厚板還可以用來(lái)制造各種容器、爐殼、爐板、橋梁及汽車靜鋼鋼板、低合金鋼鋼板、造船鋼板、鍋爐鋼板、壓力容器鋼板、花紋鋼板、汽車大梁鋼板、拖拉機(jī)某些零件及焊接構(gòu)件等。包括鍋爐、容器、管線及罐等。 中厚板按用途可分為結(jié)構(gòu)、包容及特殊等三大類。年產(chǎn)200萬(wàn)噸的中厚板廠畢業(yè)設(shè)計(jì)目錄摘要 IAbstract II第一章 總論 1 1 國(guó)內(nèi)外中厚板車間現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì) 1 1 1 1 包鋼新建中厚板車間的可行性與必要性分析 3 3 3第二章 產(chǎn)品方案和金屬平衡表的編制 5 產(chǎn)品方案 5 產(chǎn)品方案的主要內(nèi)容 5 5 金屬平衡表的編制 6 金屬平衡表的編制依據(jù)和內(nèi)容 6第三章 工藝流程的確定 9 制訂生產(chǎn)工藝流程的依據(jù) 9 生產(chǎn)工藝流程 9 9 坯料的選擇與準(zhǔn)備 10 坯料的加熱 10 鋼的軋制 11 控制冷卻 11 鋼的矯直 12 熱鋼板標(biāo)記 12 冷床冷卻 12 剪切 12 檢查 12 成品鋼板的入庫(kù)、存放和發(fā)運(yùn) 12第四章 軋機(jī)及其參數(shù)的選擇 13 軋機(jī)選擇的一般原則 13 中厚板軋機(jī)形式 13 中厚板軋機(jī)的布置型式 13 軋機(jī)參數(shù)選擇 14 3800mm四輥可逆粗軋機(jī)的參數(shù)選擇 14 4100mm四輥可逆精軋機(jī)的參數(shù)選擇 15 軋輥尺寸及材質(zhì) 16 軋輥尺寸 17 軋輥材質(zhì) 18第五章 軋機(jī)主要設(shè)備間距及產(chǎn)品技術(shù)要求 19 初步確定機(jī)架及設(shè)備間距離 19 軋機(jī)機(jī)架的間距 19 軋機(jī)與加熱爐的距離 19 軋機(jī)與卷取機(jī)的距離 20 產(chǎn)品的技術(shù)要求、技術(shù)條件及產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn) 20 產(chǎn)品的技術(shù)要求 20 尺寸及外形的測(cè)量 20 尺寸及允許偏差 20第六章 軋制規(guī)程的計(jì)算 22 制訂軋制規(guī)程的原則和要求 22 在設(shè)備能力允許的條件下盡量提高產(chǎn)量 22 在保證操作穩(wěn)便的條件下提高質(zhì)量 22 中厚板軋機(jī)壓下規(guī)程設(shè)計(jì) 22 以典型產(chǎn)品為例確定板坯長(zhǎng)度 22 咬入條件的計(jì)算 23 確定軋制方法 23 軋制工藝 23 確定速度制度 23 速度圖形式 24 選擇各道次咬入、穩(wěn)定軋制、拋出速度 24 計(jì)算各道次純軋時(shí)間 24 確定各道次間隙時(shí)間 25 溫度制度的制定 25 力能參數(shù)的計(jì)算 26 各道次變形程度的計(jì)算 26 計(jì)算各道次的平均變形速度 27 計(jì)算各道次的變形抗力 28 計(jì)算各道次的變形區(qū)長(zhǎng)度 29 計(jì)算各道次的平均單位壓力 30 計(jì)算各道次的總壓力 30 確定各道次傳動(dòng)力矩 31第七章 軋輥強(qiáng)度的校核和電機(jī)能力的校核 36 軋輥強(qiáng)度的校核 37 中厚板軋輥強(qiáng)度計(jì)算特點(diǎn) 37 粗軋機(jī)強(qiáng)度的校核 37 精軋機(jī)強(qiáng)度校核 39 電機(jī)能力的校核 41 粗軋機(jī)電機(jī)能力的校核 41 精軋機(jī)電機(jī)能力的校核 42第八章 車間生產(chǎn)能力的確定 43 軋制圖表 43 軋機(jī)理論小時(shí)產(chǎn)量與實(shí)際小時(shí)產(chǎn)量計(jì)算 43 軋鋼機(jī)平均小時(shí)產(chǎn)量 44 計(jì)算軋鋼機(jī)年產(chǎn)量 45第九章 輔助設(shè)選擇 47 輔助設(shè)備選擇的一般原則 47 輔助設(shè)備的分類 47 加熱設(shè)備的選擇 47 步進(jìn)式加熱爐的主要參數(shù) 47 加熱爐尺寸的確定 48 高壓水除磷裝置 48 切斷設(shè)備的選擇 49 矯直設(shè)備的選擇 49 軋鋼機(jī)機(jī)架的確定 50 軋輥壓下裝置的選擇 50 軋輥平衡裝置的選擇 51 冷卻設(shè)備的選擇 51 冷床 51 冷床的主要參數(shù) 52 控制冷卻設(shè)備的選擇 52 起重機(jī)的選擇 52 無(wú)損檢測(cè)設(shè)備的選擇 53第十章 車間平面布置的確定 54 平面布置的原則 54 金屬流線的確定 54 生產(chǎn)設(shè)備的布置 54 55 原料倉(cāng)庫(kù)面積的計(jì)算 55 成品倉(cāng)庫(kù)面積的確定 56 車間其他設(shè)施面積的確定 56 操縱臺(tái)位置選擇 57 主電室 57 軋輥堆放場(chǎng)地 57 運(yùn)輸通道的確定 57 中厚板車間廠房組成及立面尺寸確定 57 廠房跨度布置 58 廠房跨度大小 58 柱距尺寸 58第十一章 車間經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo) 59 各類材料的消耗指標(biāo) 59 金屬消耗 59 燃料消耗 60 電能消耗 60 軋輥消耗 60 水的消耗 60 綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo) 61 61 61 61 61 62第十二章 軋鋼廠的環(huán)境保護(hù)與綜合利用 63 軋鋼廠主要污染控制措施 63 廢氣的治理和控制 63 軋機(jī)粉塵治理技術(shù) 63 酸霧、堿霧治理技術(shù) 63 油霧治理技術(shù) 63 綠化 64 有害物質(zhì)的防治 64 噪聲的防治 64 水質(zhì)的處理 64參考文獻(xiàn) 65致 謝 66 VI第一章 總論（1） 項(xiàng)目名稱：設(shè)計(jì)年產(chǎn)量為200噸的熱軋中厚板鋼廠（2） 項(xiàng)目概述：經(jīng)過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)外中厚板市場(chǎng)現(xiàn)狀的分析以及前景的預(yù)測(cè)，綜合對(duì)當(dāng)?shù)馗鞣N物料供應(yīng)、能源等其它資源的分析，我們選擇區(qū)域與資源優(yōu)勢(shì)居一體的內(nèi)蒙古包頭地區(qū)作為建廠廠址，設(shè)計(jì)一座年產(chǎn)量200萬(wàn)噸中厚板車間，典型產(chǎn)品鋼種為Q345B,原料連鑄坯規(guī)格為30029004500mm，產(chǎn)品規(guī)格5030005000mm，并且能夠生產(chǎn)規(guī)格齊全、性能優(yōu)良，能滿足市場(chǎng)需求的產(chǎn)品。（1） 結(jié)構(gòu)類。（3） 特殊用途類。并且隨著國(guó)名經(jīng)濟(jì)建設(shè)其需求量非常之大，范圍也變得十分廣[1]。(2)加熱爐采用了步進(jìn)梁式,并使用出鋼機(jī),實(shí)現(xiàn)了熱裝熱送操作,使熱裝率40%。(6)實(shí)行控軋控冷使熱矯直機(jī)能力加強(qiáng),并采用組合式矯直機(jī),使矯直范圍大(7)冷床采用步進(jìn)格板式和輥盤式,使鋼板下表面劃傷減少。(11)取樣與廢邊收集、鋼板檢驗(yàn)及成品倉(cāng)庫(kù)管理等均納入了自動(dòng)化系統(tǒng)。另外,我國(guó)在大力發(fā)展以生產(chǎn)中厚板為主、一直縱軋到底的單爐卷軋機(jī),準(zhǔn)備新建3套,新增中厚板產(chǎn)能約達(dá)300萬(wàn)噸,還在籌建3500～5500mm軋機(jī)6套,這勢(shì)必使國(guó)內(nèi)中厚板市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)更加激烈。(4)增加高壓水壓力,提高了鐵皮清除能力。 包鋼新建中厚板車間的可行性與必要性分析內(nèi)蒙古自治區(qū)包頭市擁有豐富的鐵、稀土、鈮等多種金屬共生礦床的礦區(qū)，是包頭五個(gè)區(qū)之一稱為白云礦區(qū)，蒙古語(yǔ)稱“白云博格都”，意為“富饒的神山”，是蒙古族人民世代繁衍生息的圣地，1927年由中國(guó)地質(zhì)學(xué)家丁道衡首次發(fā)現(xiàn)，蘊(yùn)藏著占世界已探明總儲(chǔ)量41%以上的稀土礦物及衣鐵、鈮、錳、磷、螢石等175種礦產(chǎn)資源，是享譽(yù)世界的“稀土之都”，經(jīng)過(guò)50多年的發(fā)展，已成為包頭市的工業(yè)重鎮(zhèn)，在區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展中有著重要地位，是內(nèi)蒙古自治區(qū)101個(gè)旗縣區(qū)中唯一的縣區(qū)級(jí)工礦區(qū)。鈮資源居世界第二位。它已經(jīng)成為連接華北、西北的重要公路、鐵路、航空交通樞紐。被稱為塞外第一橋的黃河公路大橋，長(zhǎng)810米，寬12米，橋梁經(jīng)久牢固，造型別致，使黃河南北變通途。（不包括黃河過(guò)境水）。（3） 包頭市能源條件包頭地區(qū)有著良好的煤電產(chǎn)業(yè)發(fā)展基礎(chǔ)，豐富的賦存和易于開(kāi)采的煤炭資源。特別是蘇里格氣田天然氣儲(chǔ)量達(dá)到5000億立方米以上，該氣田不僅是中國(guó)的第大氣田，而且列入世界知名大氣田行列，包頭距該氣田僅有200公里，包頭市工業(yè)、居民生活均已采用了清潔的天然氣能源。 產(chǎn)品方案的主要內(nèi)容 ⑴ 車間生產(chǎn)的鋼種和生產(chǎn)規(guī)模； ⑵ 各類產(chǎn)品的品種和規(guī)格； ⑶ 各類產(chǎn)品的數(shù)量和其在總產(chǎn)量中占的比例等。也就是指一噸坯料能夠生產(chǎn)出的合格成品重量的百分?jǐn)?shù)。金屬損失有以下幾種：（1） 燒損：金屬在高溫狀態(tài)下的氧化損失，%～%（2）切損：指切頭、切尾、切邊等大塊殘料損失。金屬消耗是車間技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)中材料消耗指標(biāo)，是軋鋼生產(chǎn)中最重要的消耗，通常占產(chǎn)品成本的一半以上，設(shè)法降低金屬消耗，對(duì)節(jié)約金屬、降低產(chǎn)品成本有著重要的意義。制訂生產(chǎn)工藝流程的主要依據(jù)有以下幾點(diǎn)：（1） 根據(jù)生產(chǎn)方案的要求。為了滿足產(chǎn)品技術(shù)條件的要求，就要有相應(yīng)的工序給以保證。在生產(chǎn)同一產(chǎn)品情況下，生產(chǎn)規(guī)模越大的廠，其工藝過(guò)程也越復(fù)雜。 坯料的加熱熱軋鋼材時(shí)，軋制前必須將原料加熱到一定的溫度，其目的是提高鋼的塑性，降低其變形抗力，改善金屬內(nèi)部組織與性能，以保證軋制工藝的順利進(jìn)行。合理的熱工制度就是要提供滿足軋機(jī)產(chǎn)量需要、溫度均勻、不產(chǎn)生各種加熱缺陷、表面氧化鐵皮最少的鋼坯，同時(shí)能使燃料比耗最低。 鋼的軋制軋制是中厚板生產(chǎn)的鋼板形成階段，中厚板的軋制可分為除鱗、粗軋、精軋3個(gè)階段。 粗軋階段的主要任務(wù)是將板坯或扁錠寬到所需要的寬度并進(jìn)行大壓縮延伸。 精軋階段的主要任務(wù)是質(zhì)量控制，包括厚度、板形、表面質(zhì)量、性能控制。一般的經(jīng)驗(yàn)是在粗軋機(jī)上的壓下約占80%，在精軋機(jī)上的約占20%[5]。為保證鋼板的平直度符合產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，對(duì)熱軋后的鋼板必須進(jìn)行矯直。在目前常規(guī)中厚板生產(chǎn)線上，切頭剪布置在剪切線的入口側(cè)[1]。鋼板通過(guò)輥道、橫移臺(tái)架、橫移吊車輸送至相應(yīng)跨間后，由跨內(nèi)吊車直接吊至指定堆存地點(diǎn)[5]。四輥可逆式軋機(jī)是由一對(duì)小直徑工作輥和一對(duì)大直徑支撐輥組成，由直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)工作輥或支撐輥。四輥軋機(jī)是軋機(jī)中最大的，由于軋機(jī)生產(chǎn)出的鋼板好，已成為生產(chǎn)中厚板的主流軋機(jī)。雙機(jī)布置中精軋機(jī)一律采用四輥軋機(jī)以保證產(chǎn)品質(zhì)量，而粗軋機(jī)可分別采用二輥可逆軋機(jī)和四輥可逆軋機(jī)。所以本中厚板設(shè)計(jì)采用雙機(jī)架布置型式，且粗軋機(jī)和精軋機(jī)均為四輥可逆式軋機(jī)。40/100rpm液壓AGC響應(yīng)時(shí)間：～30ms額定力矩：21194kNm液壓壓下速度：～20mm/s最大軋制力矩：22385kNm液壓壓下精度：177。150mm壓下螺絲S85060mm軋制速度牌坊重量～300t液壓壓下精度177。（1） 輥身直徑因?yàn)榇周垯C(jī)的輥身長(zhǎng)度為3800mm，對(duì)工作輥而言，l/DW = ~,即3800/DW = ~,所以支承輥輥身直徑DW = 950~1520mm，取為1250mm,根據(jù)包鋼實(shí)際生產(chǎn)中所采用的值取軋輥直徑為1030mm。（3）輥徑尺寸對(duì)工作輥而言，d/D=，d=(~)1030=~，所以取工作輥輥徑直徑為720mm，對(duì)支承輥，d=(~)2000=1340~1500mm,所以取支承輥的輥徑直徑為1500mm。（1） 輥身直徑因?yàn)榫垯C(jī)的輥身長(zhǎng)度為4100mm，對(duì)工作輥而言，l/DW = ~,即4100/DW = ~,所以支承輥輥身直徑DW = 1025~1640mm，根據(jù)包鋼實(shí)際生產(chǎn)中所采用的值取軋輥直徑為1120mm。工作輥的輥徑長(zhǎng)度，l/D=~, l=(~)820=~820mm，所以取工作輥的輥徑長(zhǎng)度為760mm，對(duì)支承輥，l=(~)1540=~1540mm,所以取支承輥的輥徑長(zhǎng)度為1520mm。工作輥支材質(zhì)的選擇對(duì)硬度的要求是首位的。 第五章 軋機(jī)主要設(shè)備間距及產(chǎn)品技術(shù)要求 初步確定機(jī)架及設(shè)備間距離在平面布置圖上首先根據(jù)生產(chǎn)工藝流程的順序和要求布置各種生產(chǎn)設(shè)備，各設(shè)備間的相互位置關(guān)系主要從以下幾個(gè)方面考慮：（1） 布置主要設(shè)備時(shí)，最好使產(chǎn)品流線方向與廠房縱向一致盡量避免橫向運(yùn)輸（2） 在考慮設(shè)備之間相互關(guān)系和間距時(shí)應(yīng)根據(jù)產(chǎn)量大小、軋制產(chǎn)品長(zhǎng)度及設(shè)備操作條件等因素，在保證滿足生產(chǎn)要求的條件下，盡量緊湊，以節(jié)省車間面積。（5） 要確保人身安全及安裝維修等工作方便，留操作面積[4]。 軋機(jī)與加熱爐的距離各加熱爐呈平行布置，加熱爐中心線間距取決于加熱爐爐寬及加熱爐側(cè)面管線布置、安裝與維護(hù)等操作的正常進(jìn)行。 所以依據(jù)包鋼實(shí)際生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，取為45m. 軋機(jī)與卷取機(jī)的距離成品軋機(jī)架到熱剪機(jī)、卷取機(jī)或矯直機(jī)間距，取決于生產(chǎn)的產(chǎn)品品種