【正文】 機架換輥，可提高有效作業(yè)時間；提高了成材率。 控制冷卻工藝的應(yīng)用可在減少成本的同時，顯著提高產(chǎn)品質(zhì)量。除了減定徑機 、雙模塊，軋機和考克斯軋機外，還有以下兩種特殊機型。 (2)懸臂式機架 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 13 頁 懸臂式機架采用芯軸加套 NiCrCo 熱處理輥環(huán)，油膜軸承結(jié)構(gòu)，有水平式機架、立式機架、平 /立可轉(zhuǎn)換式機架。 20 年前，我國棒線材裝備水平和生產(chǎn)技術(shù)約落后國際先進(jìn)水平 30 年，而今天，其裝備水平大體接近國際先進(jìn)水平。但每套軋機的平均年產(chǎn)量僅 2 萬多噸，而當(dāng)時世界平均水平為十幾萬噸。棒材連軋機僅有首鋼 ? 300 小型軋機等幾套。軋后無控制冷卻，硬線冷拔加工前必須進(jìn)行?；豌U浴淬火。 高速無扭軋機。小型材生產(chǎn)，絕大部分采用 2 火成材，先由初 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 14 頁 軋機或用 ? 650mm 軋機開坯。而精整設(shè)備和軋后控制冷卻設(shè)備又殘缺不全，因此軋件尺寸公差大，同條性能差大。從這之后，我國小型連軋機的數(shù)量從 1988 年的 14 套升至目 前的 100 套以上；高速線材軋機的數(shù)量也已達(dá)到 80 套，使我國棒材和線材的生產(chǎn)能力居世界首位。產(chǎn)品基本能滿足飛速發(fā)展的國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)需求。坯料為 150mm179。如無頭軋制技術(shù)，到 2021 年，唐山鋼 鐵公司引進(jìn)了意大利 DANIELI 公司的技術(shù)；邢臺鋼鐵公司第二高線廠引進(jìn)了日本 NKK 公司的技術(shù)；通化鋼鐵公司自行開發(fā)了棒線材無頭軋制技術(shù)。為滿足以上要求， 國外鋼鐵公司已開發(fā)了各種棒線材產(chǎn)品，具有很好的性能和更高的強度。例如，基于近 20 年來的技術(shù)文獻(xiàn)資料研究，對于汽車傳動件，日本開發(fā)的滲碳鋼新產(chǎn)品占 70%，西方國家占 14%。為保持日本汽車工業(yè)目前在全球的領(lǐng)先地位，日本的鋼鐵工業(yè)必須不斷提供優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)的特鋼產(chǎn)品。因此，為降低成本、節(jié)能和保護(hù)環(huán)境，強烈要求取消或簡化熱處理和加工工序?？刂瞥恋砜煽?遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 16 頁 制奧氏體晶粒尺寸和沉淀硬化?？刂谱冃渭敖鹣嘟M織是提高熱鍛微合金鋼的韌性，以及延長冷鍛和取消或簡化退火鋼的軟化性的一種主要冶金方法。最新研究表明晶界強度與晶界滲碳體形狀及回火溫度有關(guān)。為了滿足這種相互矛盾的性能要求， 重要的是要闡明材料的內(nèi)在力學(xué)性能， 并應(yīng)用力學(xué)模型敘述各種變化的現(xiàn)象。另外，通過了解拉絲時珠光體組織如何變形，對于研究下步工序鋼簾線的延展性是很重要的。 FIB 裝置是一個類似于電子掃描顯微鏡的裝置，但其使用的是安裝在電子槍內(nèi)的鎵離子源，通過靜電透鏡將鎵離子 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 17 頁 束對準(zhǔn)試樣理想的位置。最新開發(fā)的能量補償裝置大大提高了此方法的分辨能力。TEM 觀測集中在距表面 160 m 的區(qū)域，接近硬度峰值區(qū)。通過沿深度方向連續(xù)原子探測分析發(fā)現(xiàn)，在氮化處理過程中 CrN 有選擇性沉淀，并沉積在銅沉淀物周圍。粗軋機組可采用靈活、快速粗軋技術(shù) ,與連鑄銜接 ,盡量采用熱送熱裝技術(shù) 。 調(diào)整品種結(jié)構(gòu) ,開發(fā)新產(chǎn)品 目前我國線材品種結(jié)構(gòu) 不盡合理 ,中低檔品種產(chǎn)量過剩 。因此希望采取措施 ,發(fā)展和填補國內(nèi)短缺空白品種 ,如鋼簾線用鋼材、高應(yīng)力彈簧用50CrV、 55SiCr 鋼、超低碳不銹鋼材等。要強化計算機控制和計算機管理技術(shù) 。確定產(chǎn)品方案的原則如下： 滿足國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展對產(chǎn)品的需要，特別要根據(jù)市場信息解決某些短缺產(chǎn)品的供應(yīng)和優(yōu)先保證國民經(jīng)濟(jì)重要部門對于鋼材的需要。 考慮軋機生產(chǎn)能力的充分利用。 根據(jù)目前我國對產(chǎn)品的品種、質(zhì)量、規(guī)格等方面的需求情況以及我國目前小型材進(jìn)出口差額情況，現(xiàn)擬訂產(chǎn)品方案： 產(chǎn)品規(guī)格： Ф 12～ Ф 80 鋼種：合金結(jié)構(gòu)鋼、不銹鋼、彈簧鋼、工具鋼和高純凈度軸承鋼。其計算公式為： 100%QWA W??? (21) 式中： A — 成品率， %； Q — 投料量（原料重量）， t； W — 金屬的損失重量， t。 工藝損失：又稱技術(shù)損失，是指個工序生產(chǎn)中由于設(shè)備和工具、技術(shù)操作以及表面介質(zhì)問題所造成的不符合質(zhì)量要求的產(chǎn)品。為了減少設(shè)計工作量，加快設(shè)計速度，同時又不影響整體設(shè)計質(zhì)量，從中選擇典型產(chǎn)品作為計算產(chǎn)品。 計算產(chǎn)品要留一定的調(diào)整余量。 根據(jù) GB/T30771999 規(guī)定，計算產(chǎn)品的幾何形狀與尺寸精確度，鋼的化學(xué)成分與性能以及表面質(zhì)量如下： 直徑允許偏差 直徑允許偏差為 ? 。允許以實際尺寸算起不超過尺寸公差之半的個別細(xì)小劃痕、壓痕、麻點及深度不超過 的小裂紋存在。 根據(jù)車間生產(chǎn)率的要求：由于車間的生產(chǎn)規(guī)模不同，所要求的工藝過程復(fù)雜程度也不同。 200179。 飛剪切頭尾：軋件進(jìn)入每組軋機之前都要 進(jìn)行切頭尾工作，目的是為了除去溫度過低的頭部以免損傷輥面，并防止軋件頭部卡在機架間導(dǎo)衛(wèi)裝置中，卡斷剪用于中軋機組、預(yù)精軋機組和精軋機組前，在事故狀態(tài)下碎斷軋件。目前國內(nèi)鋼廠多使用步進(jìn)式加熱爐，步進(jìn)式加熱爐與推鋼式加熱爐相比較，有加熱能力增加、擦傷減少和容易維修等優(yōu)點。 = 爐子長度 主要根據(jù)加熱爐產(chǎn)量決定，公式如下： ***L n GQ bT? (32) 式中： Q— 加熱爐小時產(chǎn)量； L— 加熱爐有效長度， m； n— 加熱爐內(nèi)裝料排數(shù)； 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 26 頁 G— 每根料重，噸； b— 加熱鋼料斷面寬度， m； T— 加熱時間， h； 本車間年產(chǎn)量為 20 萬噸，取加熱爐的加熱能力 130 t / h， G =， n =2， b =，T = 所以： mGn TBQ * **L ?? ???? 計算加熱爐的有效面積： F = B 179。 R445H178。 精軋機組：預(yù)精軋、精軋機組由 10 架平立交替布置的 R178。＜ ? 50~16 的圓鋼從各立式精軋機中軋出。 200 連鑄坯，軋制 Ф 12~80mm 的線材，為保證軋輥抗彎強度及鋼要求，現(xiàn)用 20。 軋機的主要技術(shù)參數(shù)的確定 軋輥直徑 對于軋機而言，輥身直 徑是表征軋機特性的參數(shù)，通常從輥身直徑大小來稱呼軋機規(guī)格，因此軋輥直徑是軋機的一個重要參數(shù)。 S 軋機組成。整個軋制過程軋件無需扭轉(zhuǎn)。 22= m2 加熱爐性能參數(shù) 爐型：步進(jìn)梁式加熱爐 裝出料方式：側(cè)進(jìn)側(cè)出，單排出料 爐底有效面積： 采用熱源：發(fā)生爐煤氣 溫度自動控制段： 8 個 最大加熱能力： 130t/h 膘 加熱爐性能參數(shù) 項目 參數(shù) 爐子形式 梁底組合步進(jìn)爐 裝料及出料方式 側(cè)近側(cè)出 爐子有效尺寸 m 有效長 22 有效寬 底有效面積 m2 爐子最大產(chǎn)量 t/h 130 爐子控制段數(shù) 分 8 段控制 主軋機 軋機的組成 全線共有 22 架軋機，其有關(guān)參數(shù)見主軋機參數(shù)表。 爐子尺寸的確定 爐子寬度 主要根據(jù)坯料長度確定，公式如下： * ( 1) *B n l n ?? ? ? (31) 式中： l — 坯料的最大長度， mm； n — 坯料排列數(shù)； ? — 料間或料與爐墻的空隙距離，一般取 ~ 已知 l =5000 mm=，取 n=2， ? = 則： B =2179。 工藝流程見圖 21 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 24 頁 步進(jìn)式上料臺架 200mm? 200mm 連鑄方坯 粗軋機組 電子稱重及裝爐輥道 高壓水除磷 步進(jìn)梁式加熱爐 切頭切廢飛剪 中軋機組 切頭切廢飛剪 精軋機組 計數(shù) 倍尺飛剪 切定尺冷剪 冷床 堆放 稱重 打捆 圖 31 高速線材車間工藝流程框圖 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 25 頁 3 設(shè)備選擇 加熱爐 爐型選擇 本合金鋼連軋車間所 生產(chǎn)的產(chǎn)品，需要使用坯料規(guī)格為 200179。 高壓水除鱗：坯料在加熱爐加熱之后，進(jìn)入粗軋機組之前，需高壓水除鱗，破除坯料表面的氧化鐵皮和次生氧化鐵皮，以免壓下表面產(chǎn)生缺陷。因此，設(shè)計時生產(chǎn)率的要求是設(shè)計工藝流程的出發(fā)點。 制訂生產(chǎn)工藝流程的依據(jù) 根據(jù)生產(chǎn)方案的要求：由于產(chǎn)品的產(chǎn)量、品種、規(guī)格及質(zhì)量的不同，所采用的生產(chǎn)方案就不同，那么主要工序就有很大的差別。 不圓度偏差 不圓度不大于公差直徑的 50%。 200 Ф16mm 計算產(chǎn)品的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) 在制定工藝流程時，不論用哪種加工方式和選用什么工序，都必須保證產(chǎn)品達(dá)到相應(yīng)的技術(shù)要求，產(chǎn) 品才能具有較高的使用價值。 通過所有的工序：是指所選的所有計算產(chǎn)品要通過各工序，但不是說每一種計算產(chǎn)品都通過各工序。金屬平衡表見表 。 溶損：是指在酸、堿洗或化學(xué)處理等過程中的溶解損失。成品率是指成品質(zhì)量與投料量之比的百分?jǐn)?shù)。 考慮建廠地區(qū)資源、坯料的供應(yīng)條件、物資和材料等運輸情況。正確處理長遠(yuǎn)與當(dāng)前、局部與整體的關(guān)系。密切注視國外先進(jìn)技術(shù)和裝備發(fā)展 ,要不斷創(chuàng)新。為了使我國的線 棒材生產(chǎn)能夠持續(xù)健康發(fā)展 ,必須對現(xiàn)有的先進(jìn)技術(shù)進(jìn)行消化和吸收 ， 盡快國產(chǎn)化 ， 增加我國線棒材的競爭力。如優(yōu)質(zhì)硬線的生產(chǎn)比例 ,國外先進(jìn)國家優(yōu)質(zhì)硬線比在 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 18 頁 20 %左右 ,我國不到 10 %。在建設(shè)方式上 ,對資金不足的企業(yè)可分步實施。 我國線棒材健康發(fā)展應(yīng)采取的對策 改造或淘汰落后的生產(chǎn)線 開發(fā)低成本國 產(chǎn)連軋 (半連軋 ) 生產(chǎn)線 ,改造或淘汰落后的生產(chǎn)線。原子探針觀測的是針狀試樣的原子空間分布， 使形成的復(fù)合的片狀氮化物和銅更加清晰。當(dāng)用于汽車的含鉻和銅鋼進(jìn)行碳氮共滲處理時， 原子分析法可揭示銅和形成的新型復(fù)合 CrN。 (2)使用原子探針技術(shù)的原子級分析的技術(shù)進(jìn)步 為了徹底弄清高強鋼的冶金學(xué)現(xiàn)象， 有時需要進(jìn)行原子級的材料分析。然而，對于 的細(xì)絲，很難準(zhǔn)備薄試樣， 用透射式電子顯微鏡準(zhǔn)確觀察沿拉絲方向的顯微組織。 (1)基于透射式電子顯微鏡（ TEM）的納米結(jié)構(gòu)特性的技術(shù)進(jìn)步 橋梁用鋼絲及汽車用的鋼簾線由珠光體組成，與鋼琴絲具有相同的高強度和高延展性， 通過控制鐵素體和滲碳體層的厚度（形成薄層珠光體組織），這些產(chǎn)品獲得各自的特性。在生產(chǎn)中應(yīng)選擇合適的方法，以達(dá)到所需的目的。因此，為防 止晶間斷裂而增加晶界強度可直接提高上述汽車零部件的強度。沉淀硬化用于兩種不同的情況，一種是微合金鋼在熱鍛后的冷卻階段沉積在 γ 相和 α 相的界面；另一種是螺栓鋼和彈簧鋼在回火過程中沉淀?？刂品墙饘賷A雜是提高彈簧鋼強度、延長軸承鋼使用壽命、取消鉛易切削鋼的主要成熟技術(shù)之一。要求高強度是因為需要降低車重以減少燃耗、提高發(fā)動機功率、使汽車零件更小、降低成本等原因。目前日本的汽車制造業(yè)迅速向海外擴(kuò)張，有些制造廠使用當(dāng)?shù)氐奶劁?。因此，要求棒線材在二次加工過程中具有好的性能。棒材的 3 切分和 4 切分軋制技術(shù)，國內(nèi)企業(yè)的研究和推廣使用熱情很高，也有很成熟的技術(shù)，但仍有國外公司在我國專門推廣該技術(shù)。產(chǎn)品規(guī)格為 ? 20mm 以下產(chǎn)品采用切分軋制。目前我國小型和棒材軋機的總體裝備和生產(chǎn)技術(shù)已達(dá)國際先進(jìn)水平，并具有以下特點： (1)新建軋機大多為 18 架，分粗、中、精軋機組，每組 6 架，平立交替布置，實現(xiàn)無扭連軋。對于棒材產(chǎn)品，大力推廣應(yīng)用 Ⅲ 級熱軋帶肋鋼筋，替代 Ⅱ 級鋼筋，并開發(fā)標(biāo)準(zhǔn)件用鋼、汽車用鋼、船用鋼、經(jīng)濟(jì)斷面鋼材等專用鋼材。 1984 年我國小型與棒線材連軋比不足 5%，但在1985 年北京召開的全國中小型軋機技術(shù)改造會議、 1993 年無錫召開的全國小型型鋼工作會議上，強調(diào)了以連軋為方向，推進(jìn)小型型鋼軋機實現(xiàn)連續(xù)化的重要性和緊迫性。因此，1984 年全國小型軋機的成材率不足 84%。 1985 年該廠又制造了 65m/s 高速無扭線材精軋機組用于攀鋼。 高速無扭軋機已很成熟，并已出現(xiàn)第 5 代摩根重型高速無扭線材精軋機組。當(dāng)時，全國最先進(jìn)的湘潭鋼廠線材軋機，其終軋速度為 30m/s，盤重為 300kg。主要表現(xiàn)在以下方面。這 20 年來，我國型鋼生產(chǎn)發(fā)生了 3 個重大變化：一是 從橫列式軋機發(fā)展為連續(xù)式軋機；二是從手工或機械操作轉(zhuǎn)向自動化或計算機控制；三是從早期的工業(yè)化發(fā)展至現(xiàn)代化。這種機型適于作為小型或高線軋機的粗軋機架，只需配置一種孔型即可。此外，為了保證軸承座的剛度和從圓柱軸承到拉桿的短距離，使機架和軸承座彎曲最小，對機架的拉桿位置進(jìn)行了優(yōu)化，無牌坊機架可靠性高，軸向徑向剛度高，對實施低溫軋制有利，且產(chǎn)品尺寸公差小，換輥時間短。即經(jīng)過 ( 個熱處理階段：淬火階段、回火階段、最終冷卻階段 。 控制冷卻工