【正文】 待修待切品 離線修磨重切 在線常化冷卻 回矯上料 矯后收集 回探上料 圖一 生產(chǎn)工藝流程圖 第五章 軋制表的編制 典型產(chǎn)品 **11500軋制表計算過程 軋制表是指計算軋管工藝過程變形工序主要參數(shù)的表格。 切頭尾后的鋼管經(jīng)輥道運輸穿過超聲探傷裝置，報廢的鋼管直接撥入廢料筐，其它鋼管撥上橫移斜臺架。 定減機前設(shè)置了高壓水除鱗裝置，定減 機之后鋼管被撥上鏈式冷床，需要中間抽檢的則撥到冷床前抽檢臺架。脫出的芯棒進入芯棒循環(huán)系統(tǒng)，荒管則由輥道向前運輸。穿孔結(jié)束后，機后頂桿抱心輥打開，頂桿小車回退，撥料裝置將毛管撥出穿孔機后臺 。 管坯在環(huán)形爐上料臺架上靠重力滾到擋料器前，由撥料裝置將管坯逐根撥出，進入輥道，由輥道定位。 質(zhì)量檢查 鋼材成品質(zhì)量檢查對于保證成品質(zhì)量具有很重要的意義。根據(jù)不同產(chǎn)品使用及機械性能的不同要求，采用三種冷卻方法：對于軋后溫度較高的軋件，可以不經(jīng)在加熱爐直接高壓水除磷；對于溫度較低的軋件經(jīng)加熱爐后高壓水除磷；對要求性能高的軋件經(jīng)?；笤诩訜峒俺?。～ 900176。～ 1280176。 溫度規(guī)程 溫度規(guī)程規(guī)定了軋制時的溫度區(qū)間，即開軋溫度和終軋溫度 ,需要將其保持在單相奧氏體內(nèi)。 N80 朔性較好，變形抗力較低，由于再冷卻時，鐵素體晶粒沿珠光體晶粒形成網(wǎng)狀鐵素體，所以在設(shè)備強度、電機能力、咬入條件允許的條件下應(yīng)采用大的道次變形量。 鋼的軋制 軋制是整個工序的核心，坯料通過軋制完成變形過程，因此他對軋制產(chǎn)品質(zhì)量 起著決定作用。加熱溫度過高，會產(chǎn)生過熱、過燒、脫碳及氧化鐵皮增多等不良現(xiàn)象，即加熱有個上限；加熱溫度過低，會影響軋件內(nèi)部組織性能及軋制過程的進行，即加熱有個下限。加熱時間與鋼種、坯料尺寸形狀、爐型結(jié)構(gòu)、裝料溫度有關(guān)， N80 屬中碳微合金鋼，坯料尺寸較小，沒有嚴重偏析現(xiàn)象，加熱時間不能太長，以防過熱和脫碳。 加熱速度 加熱速度是指在單位時間內(nèi)鋼的溫度變化。由于 N80屬于中碳微合金鋼，不怕淬硬、開裂，故采用火焰清理。 原料的成分及純凈度對鋼的性能有很大的影響，故要嚴格控制鋼的成分及純凈度。②使成材率提高 6%～ 12%以上。 （ 6） 再冷卻時，鐵素體晶粒沿珠光體晶粒形成網(wǎng)狀鐵素體，嚴重損害了鋼的韌性，所以，在軋制時要加大終軋變形量 , 降低終軋度并加快軋后冷卻速度 , 細化鋼的組織 , 同時提高鋼的強度和韌性。 （ 3） 由于合金元素含量比較少，故其臨界淬火速度較大，淬硬性較低。③化學成分為中 碳微合金鋼， S、 P 等有害元素要盡量的低。 制定生產(chǎn)工藝流程的依據(jù) 產(chǎn)品技 術(shù)要求 N80 屬于中碳（ %～ %）微合金鋼，含碳量在共析點（ ）以左，平衡及近乎平衡結(jié)晶的室溫組織為鐵素體加珠光體（ P+F）。錐型輥穿孔機有如下特點 : 有效地遏止了曼內(nèi)斯曼效應(yīng) ； 由于金屬流動趨于合理 ,減少了軋制廢品和軋制缺陷 ； 易于穿制薄壁毛管，以配合三管軋管機， 可減輕軋管機的負荷 , 明顯提高整個軋制線的生產(chǎn)效率 , 保 證了軋制精度。在確定軋輥主要尺寸是要考慮軋制時軋輥的抗彎強度和允許撓度，以保證軋輥的安全和產(chǎn)品的精度。而且靈活性很高，主要表現(xiàn)在如下幾個方面：產(chǎn)品規(guī)格在一定范圍內(nèi)可以不受管坯規(guī)格的限制 , 而只受定減徑機孔型的約束； 軋管機調(diào)整幅度大 , 可以彌補穿孔機和定減的不足。 確定產(chǎn)品大綱 根據(jù)可研報告，依據(jù)國家標準，本機組產(chǎn)品大綱如下： 表二 熱軋無縫 100機組產(chǎn)品大綱 序號 品種 代表鋼種 規(guī)格范圍 （ mm） 代表規(guī)格（ mm） 年產(chǎn)量 （噸） 執(zhí)行標準 外徑 壁厚 長度 1 油井管 J5 K5 N80 ～ ～ 6000～12500 11500 3000 API 5CT 11500 3000 11500 5000 11500 20xx0 11500 9000 小計 40000 40％ 2 套管 J5 K5 N80 ～ ～ 6000～ 12500 11500 5000 API 5CT 11500 5000 11500 10000 11500 10000 小計 30000 30％ 3 液壓支柱用熱軋無縫鋼管 3 45 27SiMn ～ 114 7 ～ 16 6000～ 12500 9 10000 5000 GB/T173961998 108 9 10000 5000 114 9 10000 10000 小計 20xx0 20％ 4 低中壓鍋爐用無縫鋼管 20 60～ 159 ～ 16 6000～ 12500 60 11000 500 89 11000 1000 GB3087 1999 114 5 11000 1500 133 8 11000 1000 159 10 11000 1000 小計 5000 5％ 5 高壓鍋爐用無縫鋼管 20G、12Cr1MoVG 60～ 159 ～ 16 6000～ 12500 89 10000 200 GB5310 1995 108 10000 200 133 10 10000 300 159 14 10000 300 小計 1000 1％ 6 輸送流體用無縫鋼管 Q29Q345 60～ 159 ～ 30 6000～ 12500 89 10000 500 GB/T81631999 102 10000 1000 114 10000 1000 159 10000 500 小計 3000 3％ 7 結(jié)構(gòu)用無縫鋼管 4 Q345 60～ 159 ～ 30 6000～ 12500 89 6 10000 200 GB/T81621999 114 7 10000 200 133 8 10000 300 159 8 10000 300 小計 1000 1％ 合計 100000 100％ 金屬平衡表 本車間年需管坯 111000 噸，生產(chǎn)熱軋成品鋼管 100000 噸，損失金屬 11000噸，平均金屬消耗系數(shù) ，平均金屬收得率 90%。要做到供求適應(yīng)、品種平衡、產(chǎn)銷對路、布局合理，要防止不顧軋制特點，不顧車間具體工藝一哄而上。 根據(jù)市場需求及建廠成本投資的分析，新建廠應(yīng)以石油用油井管和套管為主，鋼種為大眾需求的 J5 K5 N80，執(zhí)行標準為美國石油協(xié)會制定的 API 5CT，規(guī)格范圍及不同規(guī)格年產(chǎn)量以市場需求為準。開發(fā)、設(shè)計、制造出一套全新的煉鋼、爐后精煉、連鑄、軋管和精整的短流程無縫鋼管生產(chǎn)線 ,這條生產(chǎn)線定位于專門生產(chǎn)高質(zhì)量多規(guī)品種的專用管線 ,尤其是以現(xiàn)在需求量最大的油井管 和石油套管等專用管，用以取代現(xiàn)有的高耗、高污染環(huán)境的落后小型機組。包頭市的交通四通八達，在國家交通總體規(guī)劃中處于交通樞紐地位，目前有內(nèi)陸第一條高速公路 —— 呼包高速公路，對 101國道實行南北繞行，對 210國道進行改造和立交建設(shè)，對機場進行擴建。 水資源 包頭市區(qū)可利用的供 水水源有 :地下水資源、水庫水和黃河水。金屬礦產(chǎn)有鐵、稀土、鈮、鉭、金、錳、銅等 30個礦種，其中鐵礦分布最廣，儲量最多，已探明儲量為 12143億 t。 建廠可行性分析 包頭資源分析 包頭市地處祖國北疆，位于內(nèi)蒙古自治區(qū)西部，北部靠近蒙古國，南臨黃河，東西與沃野千里的土默特平原和河套平原接，陰山山脈橫亙中部。這反映出我國無縫鋼管軋機裝備水平發(fā)展不平衡 ,小直徑管的總體裝備水平還有待提高。盡管我國無縫鋼管的生產(chǎn)能力較強，但產(chǎn)品結(jié)構(gòu)較為落后 ,出口的多為低檔次的普通無縫鋼管，價格低廉。 (4) 高技術(shù)含量的鋼管品種需求量增加 汽車、家電、造船、設(shè)備制造等行業(yè)對無縫鋼管需求增加 ,對品種及質(zhì)量要求提高 , 促使無縫鋼管品種向高技術(shù)含量的方向發(fā)展。預(yù)計建筑領(lǐng)域今后的鋼材消費量還要增長 5%～ 6%。 (2) 高強度管線管的需求量將會大幅上升 輸送石油、天然氣、成品油、煤漿、礦漿等流體的管線管 ,以及高強度管線管的需求量將會大幅度上升。 國內(nèi)鋼管市場 從國內(nèi)市場的發(fā)展趨勢分析 ,由于消費結(jié)構(gòu)進一步升級 ,大大提高了國內(nèi)無縫鋼管市場的空間 ,高檔專用管的需求量將大幅度提高。 (4) 中東市場 中東是世界主要的產(chǎn)油區(qū) ,該地區(qū)除需求大量的油井管外 ,對管線管、結(jié)構(gòu)管等的需求量也較大 ,每年要進口 30多萬 t。 (3) 我國周邊國家、地區(qū)市場 我國周邊國家和地區(qū)有日本、韓國、原蘇聯(lián)各加盟共和國、東南亞、中國臺灣等。 從以上兩方面情況可以看出 ,我國無縫鋼管裝備現(xiàn)狀處于少數(shù)生產(chǎn)主體企業(yè)擁有現(xiàn)代化高水平裝備和大量鋼管企業(yè)擁有落后機組并存的局面 ,先進和較先進機組的生產(chǎn)能力只占總生產(chǎn)能力的 52%左右。 （ 3）國內(nèi)落后水平軋管機組 目前 ,國內(nèi)還有落后水平的軋管機組約 250套 ,主要為Φ 50～ 100mm自動軋管機組等 ,生產(chǎn)能力約為 300萬 t,占總生產(chǎn)能力的 33%左右 ,其中 ,屬于國家鋼鐵產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策規(guī)定需淘汰的Φ 76mm及以下規(guī)格的機組約 100套 ,生產(chǎn)能力為 200萬 t左右。 軋管機總體裝備水平 經(jīng)過 20多 年的發(fā)展 ,我國無縫鋼管生產(chǎn)機組的裝備水平有了明顯的提高 ,但是總體裝備水平還有待于提高。由于國內(nèi)鋼材生產(chǎn)總量增長率高于無縫鋼管的增長率 ,因此 ,無縫鋼管占鋼材產(chǎn)量比例逐年降低 ,從 1995年的 %降至 20xx年的 %。 20xx年～ 20xx年我國熱軋無縫鋼管生產(chǎn)及進出口狀況見表 1。世界上幾個生產(chǎn)消費無縫鋼管的大國有前蘇聯(lián) 600萬 t(原來最高產(chǎn)量近 900萬 t)。其具體的比例主要依據(jù)各國的經(jīng)濟發(fā)展狀況而定 (表面消費量 )，一般來看熱軋無縫鋼管占總體鋼材的比例為 %～ %，據(jù)統(tǒng)計全世界的熱軋無縫鋼管的設(shè)計能力為 3000～ 3500萬 t，20xx年實際生產(chǎn)能力為 2700萬 t左右。整體熱軋無縫鋼管的 2/3為本國自用， 1/3通過國際貿(mào)易交流 (進、出口 )。德國 200萬 t，日本 250萬 t，意大利 130萬 t，美國 130萬 t(主要是進口 )，英國、法國、阿根廷等，出于行業(yè)擴張的要求，意大利達爾明、阿根廷的西德爾卡組成集團，日本 3家組成集團，法國、德國組成集團，形成 3大 集團，共同應(yīng)對世界熱軋無縫鋼管的競爭。 1990年到 1999年熱軋無縫鋼管生產(chǎn)處于緩慢增長期 ,平均年增長量為1519萬 t。 表一 20xx～ 20xx年我國無縫鋼管進出口量 (單位 /噸 ) 年份 20xx 20xx 20xx 20xx 20xx 20xx 產(chǎn)量 進口 出口 進出口 分品種生產(chǎn)情況 在無縫鋼管的產(chǎn)量中 ,各種專用管的比例占 40%左右 ,專用管多年來一直有較大缺口。按不同裝備水平對無縫鋼管生產(chǎn)機組情況分析如下。 生產(chǎn)主體企業(yè)裝備情況 現(xiàn)代化的無縫鋼管生產(chǎn)企業(yè)除要求無縫鋼管生產(chǎn)實行集中化、專業(yè)化生產(chǎn)外 ,還應(yīng)具有獨立的煉鋼、精煉和連鑄生產(chǎn)系統(tǒng) ,以提供優(yōu)質(zhì)、低成本 的管坯；還要有 2～ 3套不同規(guī)格的軋管機組 (至少有 1套產(chǎn)量高、質(zhì)量好的連軋管機組 ),以及相應(yīng)的深加工設(shè)備 ,如熱處理設(shè)備及管加工設(shè)備等 ,生產(chǎn)規(guī)模應(yīng)在 70萬 t以上。 建廠的必要性分析 熱軋無縫鋼管市場需求分析 國際鋼管市場 （ 1）美國市場 美國是最大的無縫鋼管進口國。除日本、原蘇聯(lián)和印度外 ,周邊的其他國家和地區(qū)的無縫鋼管基本靠進口。目前 ,中東產(chǎn)油區(qū)所需的管材主要從日本、歐洲等國家和地區(qū)進口。使消費結(jié)構(gòu)進一步升級 ,創(chuàng)造了新的市場需求 ,其表現(xiàn)在如下方面。例如 ,“中俄管線”等大型管線主干道工程 ,“西氣東輸”等工程從主干線接入各城市的支線管道 ,城市管網(wǎng)及位于重 要地段和居民稠密地區(qū)等的管線等。大型、高層、重型、網(wǎng)架等結(jié)構(gòu)對鋼材包括鋼管提出了新的需求。上述情況分析表明 :國內(nèi)外無縫鋼管市場目前均處于消費增長期；國際無縫鋼管市場將被四大集團所壟斷；國內(nèi)無縫鋼管消費量將保持較快的增長速度。相反，我國高檔次、高質(zhì)量的無縫鋼管生產(chǎn)能力不足，需靠進口彌補。 企業(yè)產(chǎn)品定位逐步向?qū)I(yè)化方向發(fā)展 隨著市場供求關(guān)系的轉(zhuǎn)變，企業(yè)產(chǎn)品定位逐步專業(yè)化。 礦資源 包頭市自然資源豐富，境內(nèi)的大青山、烏拉山、色爾騰山、白云鄂博山，在天山 —— 陰山緯向成礦帶上，地質(zhì)作用強烈，變質(zhì)巖和各種 侵入巖廣泛分布，故礦產(chǎn)資源種類繁多，蘊藏豐富。稀土資源得天獨厚 ,儲量達1億 t以上 , 占全國總儲量 97%，是世界上少見的稀土礦。包頭市及近郊范圍內(nèi)的地下水多年平均補給資源量為 1126 108m3/a；水庫可向城市提供 5104m3/d，作為城市自來水公司季節(jié)性調(diào)節(jié)水源；目前包頭市在黃河昭君墳段和磴口段取黃