【正文】 板形控制、平面形狀控制等先進、實用的計算機控制系統(tǒng)。這些鋼材已經(jīng)在我國經(jīng)濟、社會發(fā)展中發(fā)揮了重要作用，對拉動我國經(jīng)濟發(fā)展，推動我國西部、北部、南部地區(qū)的社會進步提供了強力支撐。 產(chǎn)品方案一般是在設計任務書中加以規(guī)定的，或由設計者深入實際調(diào)查統(tǒng)計提出方案，然后經(jīng)主管部門批準確定，產(chǎn)品方案 是進行車間設計的 主要依據(jù)， 根據(jù)產(chǎn)品方案可以選擇設備和確定生產(chǎn)工藝 。做到供應適應、品種平衡、產(chǎn)銷對路、布局合理。 (5) 要適應當前改革開放的經(jīng)濟形勢需要，力爭做到產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和產(chǎn)品標準的現(xiàn)代化，有條件的要考慮生產(chǎn)一些出口產(chǎn)品，走向國際市場。 江西理工大 2020屆本科生畢業(yè)設計（論文） 6 計算產(chǎn)品的選擇 原則 ： (1) 有代表性 表 2— 1 產(chǎn)品方案列表 產(chǎn) 品名稱 鋼 種 規(guī) 格范圍 （ mm） 產(chǎn)量 （ 萬 噸 ） 比例（ %） 技 術(shù)標準 碳素結(jié)構(gòu)鋼板 Q195~Q275 （ 5~40）179。（ 20200~5000） 20 10 ASTM ISO 船板 A32 、 A36 D3 D36 E40 （ 5~40） 179。（ 12020~18000） 40 20 YB ASTM 鍋爐鋼板 20g 、 16Mng 12Cr1MoVg （ 5~40） 179。（ 12020~18000） 20 10 ASTM ISO JIS 橋梁用鋼板 Q235q、 Q345q Q420q、 16Mnq （ 5~40） 179。（ 12020~18000） 15 ASTM GB ISO 管線鋼 X65 、 X70 X80 （ 5~40） 179。 (2) 通過所有工序 所選的所有計算產(chǎn)品要通過各工序，但不是每一種計算產(chǎn)品都通過各 工序，而是對所有計算產(chǎn)品綜合來看的。 4800179。 3000179。 3500179。 “15”是碳含量成分 %， “Cr”是成分含有一定化學元素 鉻 ， “Mo”是成分含有一定化學元素 鉬 ， “R”是 容器板容的第一個字母 。根據(jù)設計規(guī)模、產(chǎn)品質(zhì)量及技術(shù)經(jīng)濟指標的要求，考慮當時當?shù)氐木唧w條件，找出合理的生產(chǎn)方案。 （ 3） 年產(chǎn)量的大小 產(chǎn)量不僅決定工藝過程的特點，同時也對設備選擇、鑄錠尺寸、產(chǎn)品規(guī)格有著直接的影響。 （ 1） 單機架軋 在當前的中厚板生產(chǎn)中仍然占據(jù)著重要的地位 ,采用二輥式、三輥式、四輥式或萬能式軋機 .現(xiàn)代以四輥可逆軋機用的最多 .它集中了輥和三輥勞特軋機的優(yōu)點 .降低了軋 江西理工大 2020屆本科生畢業(yè)設計（論文） 12 制力 ,又大大增強了軋機的剛性 .因此 ,這種軋機適合于軋制各種尺寸的中厚板 ,尤其是寬度較大 ,精度和板形要求較嚴的中厚板 ,但是軋機的價格較高 。 生產(chǎn)方案確定 綜合個方面的因素 ,現(xiàn)在的中厚板生產(chǎn)還多采用的是雙機架軋機 . 由于三輥勞特式軋機已經(jīng)很落后，已經(jīng)是被淘汰的設備。舊式軋機上為破除氧化鐵皮還有采用二輥除鱗機，實踐表明其效果不大，故現(xiàn)已極少采用，一般都采用高壓水除鱗 。 這是現(xiàn)代中厚板生產(chǎn)的主要型式，該生產(chǎn)方式把粗軋和精軋兩階段的不同任務和要求分到兩機架上完成。 合理的生產(chǎn)工藝流程應該在保證完成設計任務書中規(guī)定的產(chǎn)量和質(zhì)量的前提下，同時具有最低的消耗，最少的設備，最小的車間面積，最低的產(chǎn)品成本，并且有利于產(chǎn)品質(zhì)量的不斷提高和將來的發(fā)展，具有良好的經(jīng)濟效益和較好的勞動條件。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。 金屬壓力加工產(chǎn)品的工藝流程有共同性大致可歸納幾個主要工序：鑄錠、坯料準備、加熱、軋制、軋制后冷卻、熱處理、精整等。 橋梁鋼板 16Mnq 生產(chǎn)工藝流程 連鑄坯（ 250mm1800mm2950mm） ? ?? 加熱（ 1150℃） ? ?? 除鱗（ 20Mpa 高壓水） ??? 粗軋（ 340290245200155110 ） ? ?? 精軋（ 1107651413430） ? ?? 層流冷卻 ? ?? 九輥矯直機矯直 ? ?? 空冷（冷床）? ?? 超聲波探傷 ? ?? 切頭剪 ? ?? 雙邊剪 ? ?? 定尺剪 ? ?? 標志 ? ?? 包裝入庫。由表31 可以看出，鋼錠缺陷最多，只是在軋制特厚板或某些特殊鋼時，以及在舊軋機上得不到半皮原料時才 使用鋼錠。 （ 1）表面質(zhì)量 連續(xù)鑄軋坯料表面應保證無偏析瘤、裂紋、氣孔、夾渣等缺陷，表面光潔平整。 軋制中厚板所用的的板坯，都是寬高比較大的矩形坯。 江西理工大 2020屆本科生畢業(yè)設計（論文） 16 根據(jù)我們國生產(chǎn)實踐表明，實際上，對一般用途的鋼板宜選用 6～ 8 倍以上。 無初軋機及開坯機的中小型企業(yè)及特厚半生產(chǎn)。 大型企業(yè)鋼中共品種較多及規(guī)格特殊的鋼坯，生產(chǎn)厚板且可用橫軋方法。受結(jié)晶限制鋼坯規(guī)格難靈活變化，連鑄工藝要求高，技術(shù)含量很高，難掌握。 適于中小型企業(yè)及特殊鋼生產(chǎn)。故在多品種大批量生產(chǎn)的車間，除連續(xù)加熱爐外，往往同時設有室狀爐。以便送到下道工序進行除磷。且熱軋終軋溫 度需大于 850℃，故本次設計 產(chǎn)品加熱溫度選擇為 1200℃，軋制溫度 1150℃。計算產(chǎn)品的加熱制度見表 32: 表 32 計算產(chǎn)品的加熱制度 計算產(chǎn)品 坯料 厚度 mm 加熱 速度 Min/mm 加熱 溫度 ℃ 加熱 時間 h 粗軋 溫度 ℃ 終軋 溫度 ℃ 開矯 溫度 ℃ 終矯 溫度 ℃ 碳素結(jié)構(gòu)鋼板 Q235 120 1200 1150 960 700 600 低合金高強結(jié)構(gòu)鋼板 Q390 120 1200 1150 961 705 600 船板鋼 A36 250 1200 1150 963 710 610 橋梁用鋼板 16Mnq 250 1200 1150 963 710 610 壓力容器板 15CrMoR 400 1200 1150 963 720 620 江西理工大 2020屆本科生畢業(yè)設計（論文） 18 除鱗 鋼坯在高溫下，其表面 的元素與空氣中的氧氣發(fā)生化學生成氧化物。 清除表面氧化鐵皮的方法很多， 各方法的對比如表 33 表 33 鋼板的各種除磷方法 序 號 除 磷 方 法 優(yōu) 缺 點 1 投以竹枝 、杏條 ,食鹽等物爆破清除表面鐵皮 簡單有效，但不易除凈，勞動條件差，環(huán)境臟污。 4 用一臺二輥式機架加高壓水除磷 投資的，效果不是顯著，現(xiàn)已很少采用 5 采用一 臺大立輥機架軋邊并加高壓水除磷 可調(diào)板坯寬度及加工側(cè)邊對鋼錠原料使用，但投資大 6 只采用高壓水除磷箱及軋機前后設高壓水噴頭以除磷 投資少效 果好可完全滿足除磷要求新建軋機現(xiàn)廣泛采用 實踐表明，不用專門的除磷機架（二輥式或立輥式），單純用投資少的高壓水除磷箱及軋機前后的高壓水噴頭即可滿足除磷的要求，其噴水壓力對普碳鋼為 120公斤 /平方厘米，對合金鋼則需 170公斤 /平方厘米以上，甚至高達 200公斤 /平方厘米。根據(jù) 原料的條件和產(chǎn)品要求，可以采用不同的軋制方法，如全縱軋發(fā)、綜合軋制發(fā)、全橫軋發(fā)、角軋 — 縱軋發(fā)等。亦即由于軋制中金屬始終只向一個方向延伸，使鋼中偏析夾雜等呈明顯條帶狀分布，帶來鋼板組織和性能的嚴重各向異性，使橫向性能（尤其是沖擊韌性）往往不合格，再加上 板坯寬度也難得正好與鋼板寬度相適應，故此種操作方法實際上用得不多。是生產(chǎn)鋼板中常用的方法。每一對角線軋制 1～ 2道次后，即行更換另一對角線進行軋制，其主要原則是要使軋件能夠迅速展至所需要江西理工大 2020屆本科生畢業(yè)設計（論文） 20 的寬度而其形狀又不至發(fā)生歪斜，角軋后每道鋼板寬度的變化可按下式求出： 21 221 s in ( 1 )BB ????? ?? （ 3— 1） 式 中 ， —— 軋制前、后鋼板的寬度 。送入角度及鋼板形狀難以控制 ,是切損增大 ,成材率降低 。 本設計采用 全 橫軋 . 考慮到本設計的產(chǎn)量及以后的發(fā)展，選擇四輥可逆式粗軋機。 粗軋階段主要任務是展寬和延伸，而精軋階段的主1B 2B? ?江西理工大 2020屆本科生畢業(yè)設計（論文） 21 要任務是質(zhì)量控制和延伸，這主要包括板形控制、厚度控制、性能控制及表面質(zhì)量控制。主電機轉(zhuǎn)速 120r/min。對本次設計采用高密度 U型 管層流冷卻器（ ACC 控冷系統(tǒng)），其中上表冷卻器 11組，下表冷卻器 16組，冷卻速度為 0～ 20℃ /S ，冷卻流水量為 0～ 3000立方米/小時。 30℃之間。矯直后要求：厚度為 4～ 15mm的鋼板的飄曲度≤ 10mm/m，厚度大于15mm的鋼板的飄曲度≤ 5mm/m。 表面 檢驗 及修磨 鋼板表面的缺陷按其來源分為兩類?，F(xiàn)在有些開始采用反光鏡與燈光檢查，在操作室內(nèi)就能發(fā)現(xiàn)鋼板上下表面有無缺陷。 剪切 鋼板剪切是對冷卻后的鋼板進行切頭、切尾、切邊、剖分、定尺及取樣。 標志 剪切后的成品應逐塊印制標志。由于加熱和冷卻而使鋼板的性能得到改善的工藝方法稱之為熱處理。熱處理 產(chǎn)品具有整批性能穩(wěn)定的優(yōu)點；某些軋制性能不合格的的產(chǎn)品，可采用熱處理措施給予挽救；某些用戶還會指定產(chǎn)品要求熱處理交貨。退火的目的是將鋼件軟化便于加工；清除內(nèi)應力工件加工后尺寸變化；細化晶粒；使鋼的成分均勻；改善組織，為以后的熱處理做準備。 （ 3） 淬火加 回火 淬火加 回火是生產(chǎn)上廣泛應用的兩種熱處理工藝。 A 淬火 淬火是將鋼加熱到 Ac1或 Ac3以上 30～ 50℃，經(jīng)過保溫，使之全部或部分 奧氏體化，然后以大于臨界冷卻速度的冷卻速度進行冷卻，以獲得馬氏體組織的熱處理工藝。 C 淬火 +高溫回火 高溫回火是在 500～ 600℃范圍內(nèi)進行回火，得到回火索氏體組織。 輥底式爐可用于鋼板的正火、調(diào)質(zhì)、淬火及回火等熱處理。爐頂有拱頂與吊頂兩種，拱頂有固定式和可卸式之分。當用保護氣氛時，需要密封爐門。 Q235（ 10 mm4800mm20200mm） 生產(chǎn)工藝流程見工藝卡片（一） Q390（ 5 mm2020mm25000mm） 生產(chǎn)工藝流程見工藝卡片（ 三 ） 16Mnq（ 30 mm4100mm25000mm） 生產(chǎn)工藝流程見工藝卡片（四） 15CrMoR（ 40 mm3500mm12020mm） 生產(chǎn)工藝流程見工藝卡片（五） 江西理工大 2020屆本科生畢業(yè)設計（論文） 26 第四章 主輔設備選擇 中厚板生產(chǎn)車間的設備，分為 主要設備和輔助設備。 4950mm 精軋機工作輥尺寸 φ 1210/1110mm179。 1000mm 牌坊尺寸 15200mm179。本次設計采用 高精度多點式設定模型，采用高響應液壓 AGC 技術(shù)，具有監(jiān)控 AGC、絕對 AGC 等功能；同時在水平機架出口側(cè)近距離布置 γ線 測厚儀， 減小監(jiān)控 AGC 控制盲區(qū)，改善鋼板頭尾厚度精度 。輔助設備的選擇對產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量有十分重要的影響。 為了適應雙排裝量，本次設計采用的加熱爐左右設置雙套步進機構(gòu)，分升降框架和平移框架 ，配備各自的傳動機構(gòu)，提高加熱爐的操著靈活性。內(nèi)寬 179。 最大較直力為 44000KN，能滿足超低溫度 控冷材熱矯直要求。 650KW,0~600/1500r/min 上矯直輥 4179。 5200mm 矯直輥輥距 380mm 上支撐輥直徑 370mm 下支撐輥直徑 360mm 支撐輥輥身長度 2~8 號矯直輥對應的支撐輥輥身長度為 500mm，進出口矯直輥對應的支撐輥輥身長度為 1386mm 壓下液壓缸 4179。 它包括雙邊剪、剖分剪和定尺剪。高（ 136~160） mm179。 100mm179。剪切更換裝置布置在剪機得非動側(cè)。高 190/166mm179。 φ 700 mm179。寬179。 3000mm179。 3 校核咬入能力： 中厚板軋制 時最大咬入角為 15176。（ 1cos20176。 （ 3） 確定速度制度：根據(jù)經(jīng)驗 中厚板軋制時應 低速咬入，高速軋制 ，低速拋出，這樣既能保證生產(chǎn)順利進行，又能提高生產(chǎn)力。為了減少反轉(zhuǎn)時間，一般 采用較低的拋出速度 n2,例如取 n2=（ 2030） rmp， 試軋件長度不同而定。 再 間隙時間的確定：根據(jù)經(jīng)驗資料在可逆軋機往返軋制中，不用推床定心（ l ），取 0 4ts? ，若需定心，當 l ≤ 8m時，取 0 6ts? ，當 l 8m時，取 0 4ts? 。高溫時軋件溫降可以按輻射散熱計 算，而認為對流和傳導所散失的熱量大致可與變形功所轉(zhuǎn)化的熱量所抵消。 (7) 計算各道的變形程度： 各道的變 形程度 等于各 道的壓 下率 %/Hh? ，例如第 三 道次 的壓下率%/Hh? ? ?1 7 0 1 3 5 / 1 7 0 1 0 0 % 2