【正文】 產(chǎn)品方案是進行車間設計、制定產(chǎn)品生產(chǎn)工藝過程、確定軋機組成或選擇各項設備的主要依據(jù)，包括車間擬生產(chǎn) 的產(chǎn)品名稱、品種、規(guī)格 及 年產(chǎn)量計劃。 （ 2） 產(chǎn)品的平衡，考慮全國各地的布局和配套加以平衡。 產(chǎn)品方案的確定 根據(jù)本次設計任務書要求并借鑒相關的陜西龍門鋼鐵總廠西安軋鋼廠的生產(chǎn)實際情況， 制 定產(chǎn)品方案 見表 。產(chǎn)品包裝執(zhí)行 GB1499－1988標準。 計算產(chǎn)品選擇原則： （ 1）有代表性 指所選的所有計算產(chǎn)品從車間總體來說，在合金、品種、規(guī)格、狀 態(tài)、年產(chǎn)量和工藝特點等方面有代表性。 本車間制定產(chǎn)品方案時，依據(jù)設計任務術要求，經(jīng)過對同類廠的調(diào)查和統(tǒng)計分析，選取很具有代表性的品種和規(guī)格作為典型產(chǎn)品。生產(chǎn)的產(chǎn)品能否滿足技術要求，要看企業(yè)的技術水平。 （ 2）性能標準 規(guī)定產(chǎn)品的化學成分、物力機械性能、熱處理性能、晶粒度、抗腐蝕性、工藝性能及其他特殊的性能要求等。 8 第 8 頁 其他截面形狀鋼材尺寸、外形、重量及允許偏差應符合相應標準或供需雙方協(xié)議的規(guī)定，具體要求在合同中注明。 （ 4）交貨狀態(tài) 鋼材通常以熱軋或熱鍛狀態(tài)交貨。供方如能保證，可不做檢驗。清除寬度不小于深度的 5 倍，同一截面達到最大清除深度不用多于一處。 表 熱軋 帶肋 鋼 筋 成品標準 mm 公稱直徑 內(nèi)徑 d 橫肋高 h 縱肋高 h1 橫肋寬 縱肋寬 間距 l 橫筋末端最大間隙（工程周長的10%弦長） 公稱橫截面面積/mm2 理論重量，kg/m 公稱尺寸 允許偏差 公稱尺寸 允許偏差 公稱尺寸 允許偏差 公稱尺寸 允許偏差 16 15.3 177。0.5 18 17.3 1.6 +0.5 1.6 1.0 2.0 10.0 254.5 20 19.3 177。0.6 1.9 177。1.1 1.9 3.0 14.0 804.2 10 第 10 頁 3 坯料選擇和金屬平衡表 坯料選擇 正確選擇坯料對軋鋼生產(chǎn)具有重要影響。選擇坯料時要全面考慮生產(chǎn)需要和客觀肯恩格之間的相互關系，綜合分析各種因素的影響，這樣才能取得良好的技術經(jīng)濟效果。 目前，軋鋼生產(chǎn)用坯有三種：即用連鑄坯、用鋼錠軋制成的坯、用鋼錠直接軋制成材。 金屬平衡表 金屬消耗是軋鋼生產(chǎn)中最重要的消耗，因此，降低金屬消耗對節(jié)約金屬、降低成本有重要的意義。制定軋鋼生產(chǎn)工藝過程的首要目的是為了獲得質(zhì)量符合要求的產(chǎn)品，其次要在保證質(zhì)量的基礎上追求軋機的高產(chǎn)量，并能做到降低各種原料、材料消耗。因此生產(chǎn)方案是編制生產(chǎn)工藝流程的依據(jù)。因此，滿足產(chǎn)品標準要求是設計生產(chǎn)工藝流程的基礎。 產(chǎn)品成本 成品是生產(chǎn)效果的綜合反映，是各種因素影響的結果。當然，成本還與產(chǎn)量大小、生產(chǎn)技術水平等其它因素有關的。 軋制方案制定 由于本車間的設計產(chǎn)量較高，而產(chǎn)品規(guī)格又較小，所以采用全連軋生產(chǎn)。根據(jù)港中 、缺陷的性質(zhì)與狀態(tài)、產(chǎn)品質(zhì)量的要求不同，而采取的清理方法也不同。 清除表面氧化鐵皮的方法有機械法和化學法兩類。 坯料加熱 對于熱軋型鋼來說，軋前加熱的目的是提高鋼的塑性以降低剛在熱軋時的變形抗力，降低軋制壓力，是坯料內(nèi)外溫度均勻，減少坯料表面和心部的溫度差，以避免由于溫度應力過大而造成的嚴重缺陷，改善坯料的組織狀態(tài)，形成均勻的奧氏體組織，消除偏析等。因此根據(jù)本車間的產(chǎn)量大等原因，選擇步進梁式加熱爐。一般坯料加熱可分為兩個時期，第一個時期是在低溫加熱時間。 ⑵ 加熱時間 加熱時間是指金屬裝爐后加熱到加工要求溫度所需要的時間。確定加熱時間除進行理論計算外，還可根據(jù)生產(chǎn) 實踐進行估算的方法。 表 各鋼種的影響修正系數(shù) K1 值 ⑶ 加熱溫度 鋼的加熱溫度是指在鋼加熱終了時出爐的表面溫度。根據(jù)合金相圖、塑性鋼 種 K1 值 低碳鋼 ～ 中碳鋼及低合金鋼 ～ 16 第 16 頁 涂及 再結晶圖即所謂 “三圖 ”定溫的原則確定加熱溫度。 表 計算產(chǎn)品（ 20MnSi）的時間和加熱溫度 牌號 坯料尺寸 (mm) 加熱時間 (h) 加熱溫度（ ℃ ） 20MnSi 15015010000 1050 鋼材的軋制 鋼的軋制是整個工藝過程的核心，從工藝設計角 度來說，它包括幾個方面的內(nèi)容：制定變形規(guī)程、速度規(guī)程和溫度規(guī)程。 確定變形量的大小和分配要進行綜合的分析和比較。 沿道次實現(xiàn)軋制速度的變化是一些軋機（如初軋機、連軋機）速度規(guī)程的主要內(nèi)容，這些軋機每道次速度的變化是通過傳動軋機的主電機的速度變化而實現(xiàn)的，目前從技術上實現(xiàn) 軋機主傳動調(diào)速有三種方法： 直流驅(qū)動 、 串級調(diào)速 、差動調(diào)速 。通常在設計和生產(chǎn)過程中，開軋溫根據(jù)鋼料的出爐溫度以保證必須的終軋溫度為依據(jù)；而終軋溫度主要考慮保證產(chǎn)品的組織與性能，保證產(chǎn)品的質(zhì)量，主要與鋼種有關。 鋼材的冷卻與精整 精整是軋鋼生產(chǎn)工藝過程中最后一個工序，它包括下述幾個內(nèi)容。冷卻過程對產(chǎn)品最終性能有很重要的影響，因此冷卻制度的確定是控制產(chǎn)品實物質(zhì)量的不可缺少的重要環(huán)節(jié)。 控制冷卻是指軋后的軋件冷卻過程進行有目的人為控制，以達到預期的產(chǎn) 18 第 18 頁 品內(nèi)部組織和力學性能。 ⑵ 鋼材的切斷 將鋼材切斷成定尺長度，其目的是便于鋼材的運輸和用戶的使用。 19 第 19 頁 孔型系統(tǒng)選擇 孔型系統(tǒng)的選擇與軋機的布置和軋件的斷面大小關系密切，對本設計來說，參照新疆八一鋼廠的型鋼生產(chǎn)線的孔型系統(tǒng)，選用孔型為：扁箱（ 1） —方箱（ 2） —橢（ 3） —圓（ 4） —橢（ 5） —圓（ 6） —橢（ 7） —圓（ 8） —橢（ 9） —圓（ 10） —橢（ 11） —圓（ 12） —橢 （ 13） —圓（ 14） —橢（ 15）—圓（ 16） —橢（ 17） —圓（ 18）。 （ 3）在某些情況下，可由延伸孔型軋出成品圓鋼，因而減少軋輥的數(shù)量和換輥的次數(shù)。此孔型系統(tǒng)有以下優(yōu)點： （ 1）變形均勻，軋前軋后軋件斷面形狀能平滑地過渡，可防止產(chǎn)生局部應力。 ⑶ 其它精整工序 除上述各工序外 ，精整內(nèi)容還包括成品的熱處理、表面精加工和各種涂層及成品檢驗等，主要視產(chǎn)品的技術要求而定。 目前，對于鋼筋混凝土用熱軋帶肋鋼筋，為提高其力學性能，常使用淬火＋自回火工藝。 自然冷卻是指軋后的鋼材在冷床上自然冷卻。由于鋼在熱軋后冷卻，在應力作用下可能出現(xiàn)外部或內(nèi)部裂紋，就必須全部或部分地消除冷卻時鋼中所產(chǎn)生的各種應力，如采取緩冷等措施。 ⑷ 軋制力 軋制力是確定軋制工藝參數(shù)之一，軋制力是決定軋制設備和動力的原始數(shù)據(jù)，在工藝設計時必須進行計算。 按連軋常數(shù)分配各道次速度，出口速度最大為 13m/s. ⑶ 溫度規(guī)程 溫度規(guī)程規(guī)定了軋制時的溫度區(qū) 間，及主要決定軋制時軋件的開軋溫度和 17 第 17 頁 終軋溫度。 ⑵ 速度規(guī)程 選擇軋制速度或確定各道次的軋制速度是速度制度的主要內(nèi)容。變形規(guī)程的主要內(nèi)容時確定總的變形量和道次變形量。一般低碳鋼溫度范圍較大，高碳鋼和低合金鋼溫度范圍較小，特別是低合金鋼，加熱溫度要嚴格控制。但是溫度過高又會產(chǎn)生過熱、過燒、氧化鐵皮增多、甚至發(fā)生熔化等加熱缺陷，因此鋼的加熱溫度有一個 “上限 ”；另一方面，根據(jù)對金屬加工的工藝要求，希望金屬在加工完了時能保持在一定的溫度上，以期得到理想的內(nèi)部組織和性能，并保證軋制的順利進行；所以加熱溫度又有一個 “下限 ”。 連續(xù)式加熱爐的加熱時間計算的估算公式： BK=T 1 式中 ， T —加熱時間，（ h）； B —鋼料厚度，（ cm）； K1— 考慮鋼的化學成分和其他因素影響的修正系數(shù)。所以合理確定加熱時間對實現(xiàn)正確加熱、提高爐子產(chǎn)量、保證加熱質(zhì)量和改善爐子的各種技術經(jīng)濟指標具有重要意義。但一般的碳素鋼和低合金鋼在 低溫導熱性和塑性較 15 第 15 頁 好，就沒必要采取過低的速度。 ⑴ 加熱速度 鋼的加熱速度指在單位時間內(nèi)鋼的溫度的變化。正確的選擇軋鋼加熱設備，制定合適的加熱工藝制度對提高車間生產(chǎn)能力，改善產(chǎn)品質(zhì)量有重要影響。對金屬進行酸洗或堿洗屬于化學法清除。各種清理方法中，費用比較砂輪清理是風鏟清理的 3 倍，二機床與火焰清理費用是風鏟清理的 1/2。所以坯料表面缺陷清理是提高鋼材合格率，保證鋼清理和火焰清理的方法。否則，應采取妥善的防護措施。反之，則產(chǎn)品成本下降。在生產(chǎn)同一產(chǎn)品情況下，生產(chǎn)規(guī)模越大的車間，其工藝過程也越復雜。但技術要求則是其主要方面，它對產(chǎn)品的質(zhì)量要求，即它對產(chǎn)品的幾何形狀與尺寸精確度、鋼組織與性 能以及表面質(zhì)量都作出了明確的規(guī)定，顯然，產(chǎn)品的技術要求是制定工藝過程的首要依據(jù)。優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低消耗時指定產(chǎn)品工藝過程的總要求。 表 金屬平衡表 金屬平衡表 錠坯 成品 燒損 切損和軋廢 檢驗廢 品 年產(chǎn)量（萬 t） 60 比例（ %） 100 96 2 12 第 12 頁 4 制定生產(chǎn)工藝流程 生產(chǎn)工藝的制定 制定生產(chǎn)工藝的原則 工藝流程就是把產(chǎn)品的生產(chǎn)工序排列起來。 由于連鑄坯有這些特點，根據(jù)本車間的設計要求，選擇優(yōu)質(zhì)連鑄坯。碳素結構鋼占棒材總產(chǎn)量70%以上，碳、硅、錳、硫、磷是碳素 結構鋼中的五大元素，碳、錳是鋼中的主要強化元素，它具有良好的焊接工藝性能，用量比較大，生產(chǎn)的廠家也不少比較適合本設計任務。 坯料選擇的內(nèi)容是正確地確定坯料的種類、斷面形狀及其尺寸大小。0.4 2.2 2.2 1.7 3.0 12.5 177。0.5 1.7 1.2 2.0 10.0 177。0.4 1.5 177。 （ 7）脫碳層 根據(jù)需方要求（并在合同中注明），對含碳量大于 %的鋼應檢驗脫碳層，采用顯微組織法檢驗每邊總脫碳層深度（鐵素體 +過渡層）不大于鋼材直徑的或厚度的 %。 （ 6）表面質(zhì)量 壓力加工用鋼材的表面不得有裂紋、結疤、折疊及夾雜。 （ 5）力學性能 用熱處理毛坯制成試樣測定鋼材的縱向力學性能和退火或高溫回火狀態(tài)的硬度，檢驗結果應符合表 中的規(guī)定。 表 20MnSi性能參數(shù) 鋼號 化學成分 % 力學性能 C Mn S P Si ζs/MPa ζb/MPa δ 5/% 不小于 20MnSi 335 490 16 鋼材（或坯）的化學成分允許偏差應符合 GB/T222《鋼的化學分析用試樣及化學成分允許偏差》的規(guī)定。 （ 4）交貨標準 規(guī)定產(chǎn)品交貨、驗收時的包裝、標志方法及部位等。按照制定的權限與使用范圍的不同、產(chǎn)品標準可分為國標、冶標、企標等。因而，各類產(chǎn)品的分類、編制、牌號、化學成分、品種規(guī)格和尺寸公差、生產(chǎn)技術條件、機械相能、驗收規(guī)程、試驗及包