【正文】 176。 芯棒尺寸由下式確定： Lo=L+（ 1000～ 1200） (23— 56) △ = (dz－ Sz) { 12?zzSD } △ =（ ～ )zzSD { 12?zzSD } 式中： Lo— 芯棒長(zhǎng)度（ mm）； L— 鋼管軋后長(zhǎng)度（ mm）； dz— 軋后內(nèi)徑（ mm） ； Sz— 軋后壁厚（ mm） ； △ — 軋后鋼管內(nèi)徑與芯棒間隙（ mm） , 由于 Dz247。目前大多數(shù) 三輥軋機(jī)均采用全浮動(dòng)操作方式。 為提高產(chǎn)量，應(yīng)盡量采用 大的軋輥轉(zhuǎn)速，包鋼Ф 120 機(jī)組正常軋制速度為 ，最大軋制速度為 ，軋輥轉(zhuǎn)速同送進(jìn)角和輾軋角一樣，可以實(shí)現(xiàn)無級(jí)自動(dòng)調(diào)速?！?12176。 芯棒尺寸 芯棒尺寸由下式確定： Lo=L＋ (1000～ 1200) (23— 56) △ = (dz－ Sz) { 12?zzSD } △ =(～ )zzSD { 12?zzSD } 式中： Lo— 芯棒長(zhǎng)度 (mm)； L— 鋼管軋后長(zhǎng)度 (mm)； dz— 軋后內(nèi)徑 (mm)； Sz— 軋后壁厚 (mm)； △ — 軋后鋼管內(nèi)徑與芯棒間隙 (mm), 由于zzSD =12，故取 △ =(— ) (Dz247。目前大多數(shù)三輥軋機(jī)均采用全浮動(dòng) 操作方式。 出口錐工作錐角及長(zhǎng)度 L4=△ 247。 2 h≈ , β2=51176。取 △ =8。本機(jī)組為了提高產(chǎn)品精度，取 L=D=360(mm)。輥徑的選擇與軋機(jī)采用的軸承類型和工作載荷有關(guān)并應(yīng)綜合考慮軋輥輥徑的強(qiáng)度和軋輥軸承的壽命。 式中： △ — 芯棒與軋后鋼管內(nèi)徑間隙 (mm)，由上式知 △ =； 將 α=10， △ = 代入上式 ， 經(jīng)計(jì)算后得： L4=， 取 L4=(mm) β4=2176。 平整段輥面角及長(zhǎng)度 L3=(2～ ) Zch (23— 54) β3=φ Zch=(π247。取 △ =8； h— 輥肩高 (mm),大體等于軋后管子壁厚。本機(jī)組為了提高產(chǎn)品精度，取 L=D=400(mm)。輥徑的選擇與軋機(jī)采用的軸承類型和工作載荷有關(guān)并應(yīng)綜合考慮軋輥輥徑的強(qiáng)度和軋輥軸承的壽命。 Yz dm=Dtz+△ m=dz－△ +△ m △ = (dz－ Sz) 322 )2()2( ??????????? ??? mmmm SDDM M4=Mm Lm 103 )( Dp 222pmm dD ?? 100)( ??? m zmD DDJz 式中： Dm— 穿孔后外徑 (mm)； Sm— 穿孔后壁厚 (mm)； Lm— 穿孔后長(zhǎng)度 (mm)； dm— 穿孔后內(nèi)經(jīng) (mm)； Mm— 穿孔后單重 (kg/m)； M4— 穿孔后重量 (kg)； △ — 毛管與芯棒的間隙 (mm)； △ m— 一般為 8～ 12，此式取 10； △ Sz— 一般為取 3～ 20，此式取 3； p— 穿孔機(jī)延伸系數(shù)，要求 在 ～ 3； Jz— 減徑率（ %）； 經(jīng)計(jì)算后的得： Dm=(mm) Sm=(mm) Lm=5925(mm) dm=(mm) Mm=(kg/m) M4=(kg) p= Jz=(%) 管坯 Dp=(～ ) Dm pshcccmggp FK SSDLLNL ? ??????? )()( 32 )2( ????? pp DM M5=Mp Lp 式中： Dp— 管坯外徑 (mm)； Lp— 管坯長(zhǎng)度 (mm)； Lg— 成品管長(zhǎng)度 (mm)； Ng— 每根熱軋管的倍尺數(shù)； Lm— 切頭切尾長(zhǎng)度管坯燒損系數(shù)，對(duì)環(huán)形加熱爐， Ksh=～ ； Fp— 管坯橫斷面積 (mm2)； 經(jīng)計(jì)算后得： Dp=(mm) Lp=(mm) Mp=(kg/m) M5=(kg) 產(chǎn)品大綱所有產(chǎn)品軋制表 將產(chǎn)品大綱中產(chǎn)品分別計(jì)算后得到的數(shù)制成表格，如表四所示 。 定減徑 Dd=Dc1 Sd=Sc1 Md=Mc M2=Md Ld 103 Ld=Lc1+500 Yd=dddzzz SSD SSD ?? ?? )( )( 100)( ??? z dzd D DDJ 式中： Dc— 定減徑后外徑 (mm)； Sd— 定減徑后壁厚 (mm)； Ld— 定減徑后長(zhǎng)度 (mm)； Md— 單重 (kg/m)； M2— 定減徑后重量 (kg)。計(jì)算方法有：逆軋制次 序、順軋制次序、現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際方法。檢查合格的鋼管要進(jìn)行標(biāo)志、打捆和稱重，由吊車吊到過跨運(yùn)輸小車上運(yùn)到成品庫。鋼管下冷床后經(jīng)斜六輥矯直機(jī)矯直，再上除氧化鐵皮工位進(jìn)行除灰處理，然后再由兩組切管機(jī)進(jìn)行切頭尾操作。本次可研設(shè)計(jì)予留再加熱爐和?；_(tái)架。 軋 制結(jié)束后，由脫棒裝置進(jìn)行脫棒操作。 穿孔機(jī)為二輥錐形輥穿孔機(jī)，穿孔時(shí)推鋼機(jī)將管坯推入穿孔機(jī)中，使之被轉(zhuǎn)動(dòng)的軋輥咬入，完成穿孔變形。定尺管坯可由過跨車運(yùn)在爐區(qū)暫時(shí)存放，然后吊到環(huán)形爐上料臺(tái)架。 其他 精整工序 除了上述的精整工序外，鋼管的精整工序還包括成品的熱處理、表面精加工、管端加工及各種涂層等，考慮到成本原因，預(yù)留出空間，放在后期建設(shè)。所以，軋后冷卻的過程，也是利用余熱熱處理得過程。 鋼材的軋后冷卻與精整 鋼材冷卻 一般熱軋后的軋件尚有 800176。開閘溫度根據(jù)出爐溫度及保證終軋溫度為依據(jù)，通常比出爐溫度（ 1250176。參考包鋼φ 120機(jī)組，其最大軋制速度為 ,一般軋制速度為 ,該機(jī)組取 。一般來說，變形量越大則軋機(jī)產(chǎn)量及產(chǎn)品的性能越好?！?1280176。加熱目的是為了給加工過程提供好的朔性。加熱時(shí)間不僅影響爐子產(chǎn)量，也影響坯料的質(zhì)量。 原料加熱 原料加熱主要是確定原料加熱制度，即加熱速度、加熱時(shí)間、加熱溫度。 由于油井管工作條件惡劣，對(duì)表面質(zhì)量要求很高，所以易采用冷錠作業(yè)，以便在加熱前對(duì)其進(jìn)行表面清理，提高表面質(zhì)量。采用連鑄坯是無縫鋼管發(fā)展趨勢(shì)。 生產(chǎn)工藝流程制定 原料選擇及準(zhǔn)備 原料選擇 一般軋制生產(chǎn)所用的 原料有鑄錠、軋坯及連鑄坯三種，采用連鑄坯可以：①簡(jiǎn)化生產(chǎn)工藝過程。盡量 防止鋼在熱加工時(shí)的過熱 , 降低停軋溫度 , 控制軋后冷卻的速度。 （ 2） 隨著含碳量、合金元素的增高導(dǎo)熱系數(shù)下降，故 N80 導(dǎo)熱系數(shù)比較好。②尺寸精度要高，表面質(zhì)量要好，不能有裂紋、結(jié)巴、麻點(diǎn)刮傷等缺陷。所以在制定具體工藝過程時(shí)要依據(jù)鋼種的加工特性和技術(shù)條件選擇正確的工序數(shù)目、工序排列順序及每個(gè)工序的具體內(nèi)容 。 穿孔機(jī)結(jié)構(gòu)形式 本軋線采用最先進(jìn)的機(jī)型 — 錐型輥穿孔機(jī) , 管坯在兩個(gè)垂直布置的軋輥和左右布置的導(dǎo)板以及頂頭圍成的孔腔中實(shí)現(xiàn)管坯穿孔、碾軋以及歸圓的金屬變形過程。對(duì)其不僅要求有足夠的剛度、強(qiáng)度，還要考慮裝卸方便、快速換輥等方面可能性！按其結(jié)構(gòu)不同可以分為：閉口式、開口式及半開半閉式！ 根據(jù)建廠小規(guī)模、高精度產(chǎn)品的要求，應(yīng)該選擇閉式機(jī)架！ 軋管機(jī)的主要尺寸指輥身長(zhǎng)度和輥身直徑。三管軋管機(jī)又分為 Assel和特郎斯瓦爾軋機(jī)，三管軋管機(jī)的特點(diǎn)為： 容易生產(chǎn)厚壁管，產(chǎn)品進(jìn)度高，鋼管表面質(zhì)量好，軋機(jī)調(diào)整方便，容易改變產(chǎn)品規(guī)格，軋管工具少且工具消耗少，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化等。 ⑤要逐步解決產(chǎn)品品種和規(guī)格老化問題，要根據(jù)車間設(shè)備的情況，力爭(zhēng)做到產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和產(chǎn)品標(biāo)中的現(xiàn)代化。要正確處理長(zhǎng)遠(yuǎn)與當(dāng)前、局部與整體的關(guān)系。由于建筑用管基本飽和 ,結(jié)合包鋼原有 Φ120， Φ159， Φ400， Φ460機(jī)組產(chǎn)品結(jié)構(gòu)及產(chǎn)量，新建廠應(yīng)以 石油用管為主，再配以少量液壓支柱用熱軋無縫鋼管、高低中壓鍋爐用無縫鋼管和結(jié)構(gòu)用無縫管。盡快建設(shè) 1～ 2套高產(chǎn)、低耗的先進(jìn)小直徑連軋管機(jī)組 ,以替代現(xiàn)有的高耗、高污染環(huán)境的、落后的小型機(jī)組。由于毗鄰黃河，所以供水量比較充沛！ 包頭交通分析 包頭所處區(qū) 域位置，屬于東部的西部、西部的東部，是國(guó)家延邊開放向北的前沿陣地，是環(huán)渤海經(jīng)濟(jì)圈、東北亞經(jīng)濟(jì)圈的重要腹地，是連接京津塘經(jīng)濟(jì)區(qū)和陜甘寧經(jīng)濟(jì)區(qū)一個(gè)重要的中心城市。能源礦產(chǎn)有煤、油頁巖等。目前已有稀土、鈮、鐵、煤炭、黃金等 17種礦產(chǎn)的儲(chǔ)量列入國(guó)家儲(chǔ)量平衡表。 高附加值產(chǎn)品將是以后發(fā)展趨勢(shì) 目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn) 的油井管和高壓鍋爐管在品種、規(guī)格、質(zhì)量和性能方面，仍不能完全滿足用戶的需求，今后無縫鋼管主體生產(chǎn)企業(yè)不僅應(yīng)適當(dāng)增加這些高附加值產(chǎn)品的生產(chǎn)能力，更應(yīng)重視加大這些產(chǎn)品的開發(fā)力度。 小直徑管裝備有待提高 目前我國(guó)大中直徑的無縫鋼管機(jī)組總體裝備水平較先進(jìn)，生產(chǎn)能力與需求差距不大；與其相比，小直徑無縫鋼管機(jī)組的總體裝備水平不高，約 50%的生產(chǎn)能力為一般水平和落后機(jī)組。 熱軋鋼管發(fā)展趨勢(shì)預(yù)測(cè) 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整 從 1996年 起我國(guó)已連續(xù) 11年鋼鐵產(chǎn)量位居世界第一，而熱軋無縫管行業(yè)無論是產(chǎn)量還是表面消費(fèi)也是世界第一。主要滿足大型現(xiàn)代化基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè) ,例如大型候機(jī)樓 ,港口 ,車站 ,博物館 ,展覽館 ,體育、 音樂、戲劇的場(chǎng)館 ,20xx年世界博覽會(huì)、物流倉儲(chǔ)庫等大型場(chǎng)館的建設(shè)項(xiàng)目對(duì)鋼管的需求量 ,今后仍會(huì)有所增加。僅此共消耗鋼材 7910萬 t,占全國(guó)鋼材實(shí)際消費(fèi)量的 %。近幾年對(duì)高性能新品種如高性能油井管、超臨界與超超臨界電站鍋爐用管、石化用的耐腐蝕和耐低溫管以及不銹鋼管等的需求量增長(zhǎng)較快。上述情況說明 ,國(guó)際市場(chǎng)雖然空間不大 ,但有競(jìng)爭(zhēng)的余地 ,我們必須積極開拓國(guó)際市場(chǎng) ,努力提高產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)能力 ,爭(zhēng)取較大的國(guó)際市場(chǎng)份額。目前 ,日本占據(jù)了該地區(qū)近 40%的市場(chǎng)份額 ,我國(guó)只占有約 13%。目前 ,美國(guó)對(duì)日本鋼管實(shí)施反傾銷政策 ,將導(dǎo)致 20xx 年前日本鋼管無法進(jìn)入美國(guó)市場(chǎng) ,這就給我國(guó)無縫鋼管進(jìn)入美國(guó)市場(chǎng)帶來新的機(jī)遇。這 7家企業(yè)擁有的 25套無縫鋼管生產(chǎn)機(jī) 組 ,僅占全國(guó)無縫鋼管機(jī)組數(shù)量的 10%左右 ,但是生產(chǎn)能力已超過 390萬 t,占全國(guó)總生產(chǎn)能力的 48%左右。 （ 2）國(guó)內(nèi)一般水平軋管機(jī)組 國(guó)內(nèi)一般水平的軋管機(jī)組主要為引進(jìn)的二手設(shè)備 ,如三輥軋管機(jī)組、頂管機(jī)組、周期軋管機(jī)組、熱擴(kuò)管機(jī)組及狄塞爾軋管機(jī)組等 ,約 20套 ,生產(chǎn)能力達(dá) 120萬 t左右 ,占總生產(chǎn)能力的 13%左右。 裝備情況 現(xiàn)從全國(guó)無縫鋼管軋機(jī)和無縫鋼管生產(chǎn)主體企業(yè)兩方面分析我國(guó)無縫鋼管的裝備情況。從表 1可以看出從 20xx年起我國(guó)已是凈出口國(guó) ,20xx年實(shí)現(xiàn)凈出口 71144萬 t。主要從 80年代起 ,我國(guó)引進(jìn)了多套先進(jìn)的機(jī)組 (以連軋管機(jī)為主 ) ,其產(chǎn)量占 20xx年熱軋無縫鋼管總量的近40%，自給率已超過 106%。比例是平均水平，各國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展不同 ,比例也不同。第一章 建廠可行性和必要性分析 熱軋無縫鋼管現(xiàn)狀 國(guó)外熱軋無縫鋼管現(xiàn)狀 由于世界鋼鐵工業(yè)經(jīng)過百余年的飛速發(fā)展，鋼材的主要品種為板、管、型、絲、帶等，各品種比例是相對(duì)穩(wěn)定的，波動(dòng)范圍不是很大。按 用途為 33%石油化工等行業(yè)用 ,28%管線管 (含一定量焊管輸送用 )， 33%結(jié)構(gòu)用管 (建筑、煤炭、鍋爐、機(jī)械加工等 )， 6%冷拔擴(kuò)管等。 國(guó)內(nèi)熱軋無縫鋼管現(xiàn)狀 生產(chǎn)總量情況 我國(guó)目前是世界熱軋無縫鋼管生產(chǎn)消費(fèi)第一大國(guó)。而表 1中從 20xx年到 20xx年是一個(gè)快速增長(zhǎng)期 ,平均年增長(zhǎng)量為 126萬 t。專用管的主要品種為油井管、高壓鍋爐管、低中壓鍋爐管、軸承管、液壓管、高壓氣瓶管和汽車半軸套管等。 （ 1）國(guó)內(nèi)先進(jìn)水平軋管機(jī)組 目前 ,我國(guó)還擁有屬國(guó)內(nèi)先進(jìn)水平的軋管機(jī)組 10多套 ,包括改造的自動(dòng)軋管機(jī)組、 Accu Roll軋管機(jī)組、三輥軋管機(jī)組以及頂管機(jī)組 ,實(shí)際生產(chǎn)能力可達(dá) 140萬 t,占總生產(chǎn)能力的 15%左右 。經(jīng)過幾十年的建設(shè) ,目前我國(guó)已經(jīng)形成了天津鋼管集團(tuán)有限公司、寶山鋼鐵股份有限公司、攀鋼集團(tuán)成都鋼鐵有限責(zé)任公司、包鋼鋼聯(lián)股份有限公司、衡陽華菱鋼管(集團(tuán) )有限公司、鞍鋼新鋼鐵有限責(zé)任公司、湖北新冶鋼有限公司等 7家無縫鋼管生產(chǎn)主體企業(yè) ,他們均具備獨(dú)立煉鋼和連鑄管坯生產(chǎn)體系、多套軋管機(jī)組及相應(yīng)的熱處理和管加工等深加工設(shè)備。根據(jù)美國(guó)咨詢機(jī)構(gòu)提供的報(bào)告分析 ,美國(guó)每年的無縫鋼管進(jìn)口量增長(zhǎng)較大 ,例如 20xx年進(jìn) 口 t,20xx年進(jìn)口量增加到 t,年均增幅達(dá) %。據(jù)了解 ,這些國(guó)家和地區(qū)每年無縫鋼管的消費(fèi)量約為 100萬 t。中國(guó)還只是剛開始進(jìn)入這個(gè)市場(chǎng)。 (1) 能源、交通、石化用管需求量不減 能源、交通、石油化工等設(shè)施的建設(shè)和維修所需無縫鋼管仍在鋼材市場(chǎng)需求中占有相當(dāng)重要的地位。 (3) 建筑結(jié)構(gòu)用高檔管材需求量增長(zhǎng)迅速 20xx年城鎮(zhèn)房屋建筑竣工面積 m2,消耗鋼材 7435萬 t；農(nóng)村住宅消耗鋼材 475萬 t。例如 ,大型建筑鋼結(jié)構(gòu)用大、中直徑 (含異型 )的高檔無縫鋼管和焊管需求量將會(huì)迅速增長(zhǎng)。由此 ,將為我國(guó)