【正文】 3)裝備水平落后的企業(yè)所占的比例過大。國外通常認為，棒材的斷面直徑是9～300mm。建筑用材要求在較高的屈服強度下，保持一定的延伸率。棒材經(jīng)過控軋控冷，也可提高使用性能，這在軋制過程可以通過工藝的控制來實現(xiàn)。對機械軸類用鋼，由于中心偏析和延伸比等問題，連鑄質(zhì)量較難滿足需求。大斷面有大壓縮比，晶粒變形破碎徹底，經(jīng)過再結(jié)晶，組織細密均勻，性能較好。但這時加熱爐與軋機的利用率要下降。單重增加切頭尾量相對減少，定尺率高，有利于提高金屬的收得率[2]。對易脫碳的鋼種，要嚴格控制高溫段的停留時間，采取低溫、快熱、快燒等措施。繼而改為二重式，半連續(xù)式和全連續(xù)式。連軋過程遵守各機架間軋件出入口速度相等或稍有速差的原則。棒材斷面大，軋制時間短，而棒材散熱慢，限制了棒材的出口速度，故冷床面積選的很大。余熱淬火軋件的外表面具有很高的強度，內(nèi)部具有很好的塑性和韌性，建筑鋼筋的平均屈服強度可提高約1/3。 建廠依據(jù)小型型材是鋼鐵產(chǎn)品的主要品種之一，廣泛應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通運輸業(yè)和建筑業(yè)。小型型材在我國國民經(jīng)濟的發(fā)展中需求量很大，二十一世紀以前，我國小型軋機的總套數(shù)在1350套以上，雖然為世界第一，其中還有相當部分為橫列式軋機。因此，隨著發(fā)展水平的提高，小型材的需求會在較長的一段時間內(nèi)保持在每年4300～5200萬噸的水平，甚至還會略有增長。充分利用各地區(qū)的豐富資源和各方面的有利條件，合理使用人力和物力，使生產(chǎn)出來的產(chǎn)品能夠合理的分配，從而使所設(shè)計的廠在最少的投資條件下，獲得最大的經(jīng)濟效果，并且使全國各大區(qū)的工業(yè)系統(tǒng)迅速建立起來，逐步改變我國工業(yè)布局不合理的狀態(tài)；(1)原料、燃料、動力的來源與運輸條件；(2)要能滿足生產(chǎn)和生活的水質(zhì)和量；(3)能就近取得足夠的建筑材料；(4)與其它企業(yè)協(xié)作方便；(5)良好的車間建設(shè)投資的控制數(shù)字和勞動定員的控制數(shù)字。唐鋼在河北省鋼鐵企業(yè)中占有重要地位，唐山地理位置優(yōu)越，擁有自己的礦山，毗鄰陡河水資源充足，電力來源于華北電網(wǎng)。本設(shè)計車間擬建在唐鋼內(nèi)部。做到供求適應(yīng)、品種平衡、產(chǎn)銷對路、布局合理。 產(chǎn)品方案的主要內(nèi)容1)車間生產(chǎn)的鋼種和生產(chǎn)的規(guī)模；2)各類產(chǎn)品的品種和規(guī)格；3)各類產(chǎn)品的數(shù)量和其在總產(chǎn)量中所占的比例等。使用條件：適合于大、中、小多類鋼鐵企業(yè)，生產(chǎn)品種較少，批量較大的情況；適合于壓縮比要求不特別嚴格的產(chǎn)品。缺點：需要初軋開坯，使工藝設(shè)備復(fù)雜化，能源消耗和成本增高，并且在加熱過程中燒損，切去頭尾，金屬收得率降低。使用條件：無初軋開坯和連鑄小方坯的中小鋼鐵企業(yè)及特殊用途軋機。1) 為了便于鋼坯的運輸和保證鋼坯加熱時沿長度方向上溫度的均勻性，鋼坯的長度盡可能的短。(參考現(xiàn)場數(shù)據(jù)設(shè)計能力達17m/s的最小規(guī)格斷面為Φ12mm)由公式 （）式中:——成品斷面面積，——軋件的長度，——軋件比重,，取——由坯料道成品的金屬消耗系數(shù) 取因為 （）式中： ——最后一道次許可軋制的時間 取， ——成品軋制速度，取。常用的清理表面缺陷的方法很多，常用的有：火焰清理、風(fēng)鏟清理、砂輪清理和機床清理等四種。 第3章 軋機的選擇第3章 軋機的選擇軋鋼生產(chǎn)是將鋼錠或鋼坯軋制鋼材的生產(chǎn)環(huán)節(jié)。 軋機型式對比與選擇對機架的要求有足夠的強度和剛度外，還要考慮裝卸方便、快速換輥等方面的可能性。 閉式機架這種機架的上蓋和立柱形成封閉式的整體框架。其上蓋和主體的連接完全由斜楔完成。通常用剛度系數(shù)來表示。根據(jù)不同產(chǎn)品的孔型設(shè)置，可靈活地調(diào)整軋機使其水平布置或垂直布置。在垂直軋制時，小車坐在一個由電機驅(qū)動蝸輪、蝸桿、絲杠螺母機構(gòu)組成的臺架上，臺架可上下移動，完成換孔槽動作。第二種情況是由中軋機組直接軋制出斷面較大的產(chǎn)品，精軋機組被甩掉(空過)，由替換輥道代替，此時中軋機組的作用和精軋機組一樣成為成品軋機。立活套的優(yōu)點：設(shè)施少、占地面積小，更易檢測和控制；如果采用立平布置，就必須采用側(cè)活套，因為立軋機上軋出的扁軋件是立著的，對水平壓輥或水平推輥磨損嚴重，所以采用平立布置且使用立活套效果更好；3）易控制成品質(zhì)量。 軋機布置選擇比較軋鋼機按工作機架排列成某種方式稱為軋鋼機布置，可以分為六種：；，包括一列、二列和多列式布置；(跟蹤式)布置；；；。一般都是采用穿梭軋制和活套軋制方式。過去我國地方小企業(yè)的軋機基本都是橫列式軋機，現(xiàn)今國內(nèi)外已基本淘汰。連續(xù)式布置的軋機是各類軋機發(fā)展的方向。加熱爐為全梁步進式加熱爐,產(chǎn)量為150t/h,全軋線18臺軋機，平立布置。鋼種：碳素結(jié)構(gòu)鋼、優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼、合金結(jié)構(gòu)鋼、低合金鋼、及彈簧鋼。全線軋機平立交替布置，可實現(xiàn)合金棒材的連續(xù)無扭軋制。加熱爐為步進式，全軋線18臺軋機，平立布置。 馬鋼棒材車間馬鋼棒材廠設(shè)計能力年產(chǎn)60萬噸，采用165mm16512000mm鋼坯，產(chǎn)品規(guī)格：Φ12～Φ60mm圓鋼和Φ12～Φ50mm螺紋鋼。1梁底組合式步進加熱爐(150t/h)。5穿水冷卻裝置。9冷定尺飛剪。3）剪切系統(tǒng)：軋制過程共設(shè)有三臺旋轉(zhuǎn)飛剪。倍尺飛剪采用優(yōu)化剪切技術(shù)可使上冷床的倍尺都為定尺的整倍數(shù)，且每支只出1支短尺并進人非尺冷床，提高了成材率及產(chǎn)品定尺率和剪切效率。接著棒材由動齒條輸送到分組輸送鏈上，在此棒材按不同規(guī)格產(chǎn)品剪切支數(shù)的要求分組。 軋機機架數(shù)確定因為每架只軋一道的連續(xù)式軋機，只要知道軋制道次即可確定機架數(shù)。箱形孔平均延伸系數(shù) = ～；橢圓圓平均延伸系數(shù) = ～；根據(jù)以上經(jīng)驗數(shù)據(jù)，再參考同類棒材車間， = 軋制道次和機架數(shù)可用下式確定 ()式中：——機架數(shù)目——由坯料到成品的總延伸系數(shù)；——各道次的平均延伸系數(shù)。平/立布置；形式：短應(yīng)力線軋機中軋機組6架。軸頭與聯(lián)接軸相連，并傳遞軋制力矩。根據(jù)經(jīng)驗，軋機軋輥 直徑與軋制的坯料高度有如下的關(guān)系： ()式中 —— 軋輥直徑，(毫米)； —— 系數(shù)；可按下表選??； —— 坯料高度，(毫米)。一般根據(jù)輥身長度與輥徑的比值(L/D)來選定。短應(yīng)力線軋機一般選用四列短圓柱滾子軸承，其優(yōu)點是：有較好的抗沖擊性能和較小的徑向尺寸，摩擦系數(shù)小，精度高，剛度大，壽命長，承載能力大，允許軋輥傳遞較大的轉(zhuǎn)矩；另外，裝配的軸承的外圈和內(nèi)圈可以自由脫開，故軸承座與軋輥的裝配變成了軸承本身的自由裝配，使操作更方便。另外，軋機上還設(shè)計了手動驅(qū)動機構(gòu)，可進行方便的調(diào)整。對短應(yīng)力線軋機，通常采用上輥手動調(diào)整，其調(diào)整機構(gòu)多為渦輪蝸桿或齒輪傳動驅(qū)動帶螺紋的軸套，從而推動軋輥滾動軸承的內(nèi)圈移動，實現(xiàn)軋輥的軸向移動[10]。 箱形孔型系統(tǒng) 箱形孔型系統(tǒng)箱形孔型的優(yōu)點如下：，共用性好。，這對改善軋件表面質(zhì)量是有益的。，故軋件側(cè)表面不易平直，甚至出現(xiàn)皺紋。孔型形狀能使軋件從一種斷面平滑的轉(zhuǎn)換成另一種斷面，從而避免了金屬由于劇烈的不均勻變形而產(chǎn)生的局部應(yīng)力；，可以保證軋件斷面各處冷卻均勻，因此，軋制時不易形成皺紋；，使軋件具有良好的表面；，可以在橢圓－圓孔型系統(tǒng)中的圓孔型軋出成品圓鋼，這樣當改變品種規(guī)格時，可以只換孔不換輥，從而減少軋輥儲量和換輥次數(shù)；，因而增加了軋制道次，降低了產(chǎn)量，增加了軋輥與設(shè)備的消耗，提高了產(chǎn)品成本；，要求圓孔型入口夾板調(diào)整機準確；，對寬展敏感大，容易出耳子，因此調(diào)整嚴格[11]。無扭轉(zhuǎn)精軋機組，也用它作為延伸孔型[12]。連鑄坯斷面積：熱膨脹系數(shù)： ，一般生產(chǎn)取Φ24圓鋼橫截面積：Φ24圓鋼的總延伸系數(shù)為： () 式中：——總延伸系數(shù) ——原料斷面面積 —— 成品斷面面積分配各道次延伸系數(shù)：表41 孔型延伸系數(shù)孔型系統(tǒng)箱型橢圓型圓型延伸系數(shù)～～～表42 各機架延伸系數(shù)的分配機架號123456789延伸系數(shù)μ機架號101112131415161718延伸系數(shù)μ延伸系數(shù)分配的校核：∴分配初步合理。在此取 平橢圓計算，則由于 求得 設(shè)充滿度孔型寬度孔型高度輥縫 在此取橢圓半徑槽口圓角半徑在此取 圓孔的計算軋件面積求得孔型高度求得孔型半徑 槽口圓角半徑在此取孔型寬度在此取輥縫 在此取同理可得： 橢圓孔的計算中間橢圓件的尺寸可以根據(jù)前后兩道次圓的尺寸來求得，具體步驟如下：第5道次第6道次 中間橢圓件尺寸的計算第4道次 設(shè)充滿度孔型寬度孔型高度輥縫 在此取橢圓半徑槽口圓角半徑在此取同理可得： 圓孔的計算軋件面積求得成品前孔基圓的構(gòu)成與成品尺寸關(guān)系密切,由生產(chǎn)經(jīng)驗可知:當圓鋼規(guī)格在13～30mm之間時取孔型寬度 則取輥縫S的取值為2～3mm，則S=2圓鋼直徑為12～25mm時，槽口圓角r之間為2mm。配置孔型要考慮的因素有：1）成品孔和成品前孔應(yīng)盡量爭取單獨配置，即不配置在同一架軋機的同一軋線上，以便實現(xiàn)單獨調(diào)整，保證成品質(zhì)量。位于輥身兩端的端輥環(huán)可防止氧化鐵皮落入軸承；而位于相鄰兩孔型中間的中間輥環(huán)則主要用于分開孔型。閉口孔型中，～，～。在生產(chǎn)中，使用壓力軋制是為了控制軋件出口時的彎曲方向，避免纏輥事故，但使用壓力軋制會導(dǎo)致上下表面層的速度差，使軋件內(nèi)部產(chǎn)生附加應(yīng)力，加速上下軋槽的磨損，降低軋輥壽命，故此車間采用無壓力軋制[14]。熱軋型鋼時，αmax=20176。）前滑值123456789101112131415161718 軋輥的線速度、轉(zhuǎn)速及電機轉(zhuǎn)速確定據(jù)經(jīng)驗，并參照同類車間同種產(chǎn)品，設(shè)定Φ24圓鋼的成品軋機出口速度為7m/s，則最后一架軋機軋輥轉(zhuǎn)速為： ()式中： 為自由寬展時的前滑值 ∴電機轉(zhuǎn)速：連軋機孔型設(shè)計常數(shù)，即連軋常數(shù)： ()式中： ——連軋常數(shù)——此道次的軋件斷面積——此道次的軋制速度——前滑值∴ 在鋼坯連軋機、型鋼連軋機和線材連軋機上，為避免堆鋼造成事故，有意識的給出一定的拉鋼，即＜＜＜…＜，使軋件在兩個機架之間有一定的張力。表54 軋件入口速度與出口速度對比道次123456789入口速度(m/s)出口速度(m/s)道次101112131415161718入口速度(m/s)出口速度(m/s) 軋制節(jié)奏圖表軋機的工作圖表，或稱軋制節(jié)奏圖表，即是研究和分析軋制過程的工具，在軋制節(jié)奏圖表中表示了軋制過程中道次與時間的關(guān)系，通過對這些關(guān)系的研究和分析可以清楚地看到：軋件在軋制過程中所占用的軋制時間；而這些正是了解和掌握軋制過程的重要依據(jù)，也是研究和改進軋機工作的重要依據(jù)。因此，軋鋼機生產(chǎn)水平的高低和它實際能達到的能力是衡量設(shè)計質(zhì)量的重要指標。則理論小時產(chǎn)量為： ()式中：A——軋機小附產(chǎn)量(噸/小時)；Q——原料重量(噸)；T——節(jié)奏時間(秒)。在此選用第二種方法，這種方法是在產(chǎn)品計劃中選取一種或幾種產(chǎn)品做為標準產(chǎn)品，以其它產(chǎn)品的單品種小時產(chǎn)量與標準產(chǎn)品的小時產(chǎn)量相比，即得出勞動量換算系數(shù)，如下式所示： ()式中： X——勞動量換算系數(shù) Ab——標準產(chǎn)品小時產(chǎn)量（t/h） A——某種產(chǎn)品小時產(chǎn)量（t/h）在此選用Φ24圓鋼為標準產(chǎn)品，其小時產(chǎn)量為標準小時產(chǎn)量，則可得各種產(chǎn)品的勞動換算系數(shù)，參照這些系數(shù)可算出同一比例范圍內(nèi)各產(chǎn)品的平均勞動換算系數(shù)。 車間金屬平衡在軋鋼生產(chǎn)中，金屬消耗是最重要的消耗，通常它占產(chǎn)品成本的一半以上，因此，降低金屬消耗，對節(jié)約金屬，降低成本有重要意義。（3）軋廢，由于操作不當、管理不善或出現(xiàn)事故所造成的廢品損失