【正文】 輥軸多用40Cr 或 45Cr 綜合性能較好的材料。本機(jī)組采用滾動(dòng)軸承，輥徑尺寸不能太大，可近似由下式確定： 參考課本壓力加工設(shè)備，輥頭選擇梅花接頭，輥頭和輥徑尺寸按下式確定： d=（ ～ ) D l=(～ ) d 將 D=560 帶入上式得： d=308mm) l=256(mm) 軋輥輥頭尺寸 輥頭尺寸根據(jù)連接軸的形式而定。 軋管轉(zhuǎn)速 Dg、送進(jìn)角α 及軋制速度 Vx 之間有一定的關(guān)系，如下式所示： Vx=（π247。采用大送進(jìn)角可以提高產(chǎn)量，因此在馬達(dá)允許和不至于出現(xiàn)尾三角缺陷及不影響鋼管穩(wěn)定性的條件下，應(yīng)盡量采用大的送進(jìn)角。 典型產(chǎn)品 **11500 芯棒尺寸和操作方式 芯棒尺寸 三輥軋管機(jī)的芯棒操作方式有全浮動(dòng)、半浮動(dòng)和回退是三種。參考包鋼以建小型Ф 120 機(jī)組，一般取送進(jìn)角α為 0176。 軋輥各部分尺寸如下圖所示： L 4L 3L 2L1b4b3b2b1D 圖三 軋輥形狀及尺寸 典型產(chǎn)品 **11500 芯棒尺寸和操作方式 三輥軋管機(jī)的芯棒操作方式有全浮動(dòng)、半浮動(dòng)和回退是三種。 將 △ =8， h=， β1= 帶入上式得： L1=，取 L1=170(mm) 輥肩工作錐角及長(zhǎng)度 L2=(R sinβ2－ h sinβ1 cosφ)－ h sinφ (23— 52) cosβ2≈ h247?？捎上率酱_定： d1=d－ (10～ 15) 將 d=248 帶入得： d1=238(mm) 軋輥長(zhǎng)度 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)輥身長(zhǎng)度大體為 L=(～ )*D,有些小機(jī)組取 L=D。 (2 tanα) （ 23— 55） β4=2176。 tanβ1 (23— 50 ) 式中 : △ — 芯棒與毛管的間隙 (mm),一般取 △ =(8～ 12)mm。 根據(jù)軋最小管子能靠攏只要求的位置，則： Dmax= － △ g (23— 47) =+2 Sz (23— 48) =Dz－△ 其中： Dmax、 — 軋輥?zhàn)畲笾睆郊翱缀碜钚≈睆剑?mm）； 、 Sz— 芯棒最小直徑及軋后鋼管最小壁厚，由軋機(jī)調(diào)整參數(shù)知= dz－△ =－ =（ mm） △ — 芯棒 與軋后鋼管內(nèi)徑間隙（ mm） ,對(duì)于 12?zzSD 的管子 , △ =(dz－ Sz)；對(duì)于 12?zzSD 的管子，則△ =(～ )zzSD ，查軋制表 Dz= ， Sz= zzSD =12，故取△ =(～ )zzSD =； dz,Sz— 軋后內(nèi)徑及壁厚，查軋制表 dz=， Sz=； △ g— 輥縫值（ mm），一般為 3～ 10，取△ g=3； 將 =， Sz=，△ =， Dz= ，△ g=5 代入上式，經(jīng)計(jì)算得 ： Dmax= 取 D=400（ mm） 軋輥輥頸尺寸 輥徑尺寸是指輥徑的外徑和長(zhǎng)度。本機(jī)組前端切頭為 150 mm 后端為 350 mm，總的切頭尾量為 500 mm。渦流探傷判廢的鋼 管直接撥入廢料筐；需修磨重切的鋼管撥入中間料筐，進(jìn)行離線修磨?；墓芤部蓮某；浯睬拜伒罁苌铣闄z臺(tái)架進(jìn)行中間質(zhì)量檢查。 管坯從斜臺(tái)架上進(jìn)入輥道，由輥道送至穿孔機(jī)前上料斜臺(tái)架，然后由斜臺(tái)架滾入穿孔機(jī)前臺(tái)。為提高產(chǎn)品橢圓度及平直度本機(jī)組采用 14 架 斜輥矯直機(jī)，既能滿足矯直要求，又節(jié)省資金。左右。一般在條件允許的情況下，應(yīng)該提高軋制速度，從而提高生產(chǎn)率。根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，一般加熱溫度為 1250176。 加熱時(shí)間 加熱時(shí)間指金屬加熱到要求溫度所需要的時(shí)間。 管坯由包鋼提供，規(guī)格為，外徑：φ 80mm、φ 120mm、φ 140mm，φ 150mm；長(zhǎng)度 1300～ 3200mm，每種具體產(chǎn)品所需管坯長(zhǎng)度由軋制表查得，再加熱前由切管機(jī)切成所需長(zhǎng)度?？刂其撥堉茣r(shí)的加熱速度、加熱時(shí)間和加熱溫度能夠預(yù)防鋼的脫碳。 鋼種加工特性 N80 鋼種特性主要為： （ 1） N80 屬于中碳微合金鋼，朔性和變形抗力比較低。 第四章 生產(chǎn)工藝流程的制定 不同剛才技術(shù)條件和加工特性的不同導(dǎo)致其生產(chǎn)工藝不同。 軋機(jī)主要技術(shù)參數(shù) 形式 機(jī)架式軋鋼機(jī)的主要部件，他的作用是裝置軋輥及其調(diào)整裝置和其他有關(guān)零件。 ④考慮建廠地區(qū)資源及鋼材的供應(yīng)條件，物資材料等運(yùn)送情況，逐步完善起我國(guó)自己獨(dú)立的軋鋼體系。 而這幾年由于西氣東輸、火力發(fā)電、石油開(kāi)采量增加 3個(gè)利好因素 ,使無(wú)縫鋼管市場(chǎng)相對(duì)其他鋼鐵產(chǎn)品的市場(chǎng)要好些 ,再加上無(wú)縫鋼管作為金屬制品在出口退稅政策上也比其他鋼鐵產(chǎn)品要優(yōu)惠 ,通過(guò)對(duì)包頭資源交通的分析 ,依靠包鋼資源、能源及多年生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，完全有能力新建一條小型無(wú)縫熱軋線，這可以增加包鋼無(wú)縫廠產(chǎn)品規(guī)格，擴(kuò)大包鋼鋼管在市場(chǎng)的占有率，使包 鋼鋼管更具競(jìng)爭(zhēng)力！ 第二章 產(chǎn)品方案的編制 產(chǎn)品方案的編制 產(chǎn)品方案 近年來(lái) ,由于汽車(chē)及世界工業(yè)化的迅速發(fā)展，石油用量不斷增加，在全球范圍內(nèi)都加大了石油的開(kāi)采力度 , 相應(yīng)地石油管需求大幅度提升 ,使石油用鋼管需求量成為僅次于建筑用管的第二大鋼管需求品種，石油天然氣作為一種主要的能源形式在未來(lái) 10 年內(nèi)不會(huì)改變 , 相應(yīng)地石油管的需求有一個(gè)平穩(wěn)增長(zhǎng)的過(guò)程。綜合地下水和地表水，現(xiàn)包間市區(qū)可利用的水資源量為 3 108m3/a左右 (含 1 108m3/a的農(nóng)業(yè)用水，可作為城市供水資源量約為 2 108m3/a左右 )。已發(fā)現(xiàn)各種礦物 74種，有金屬、非金屬、非金屬能源等 14個(gè)礦產(chǎn)類(lèi)型。所以 ,從數(shù)量上看，我國(guó)無(wú)縫鋼管已面臨供大于求的局面；但從品種規(guī)格看 ,尚不能滿足市場(chǎng)需求。例如 ,大型建筑鋼結(jié)構(gòu)用大、中直徑 (含異型 )的高檔無(wú)縫鋼管和焊管需求量將會(huì)迅速增長(zhǎng)。 (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(wú)縫鋼管仍在鋼材市場(chǎng)需求中占有相當(dāng)重要的地位。據(jù)了解 ,這些國(guó)家和地區(qū)每年無(wú)縫鋼管的消費(fèi)量約為 100萬(wàn) t。經(jīng)過(guò)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(yáng)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(wú)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。專(zhuān)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(chē)半軸套管等。 國(guó)內(nèi)熱軋無(wú)縫鋼管現(xiàn)狀 生產(chǎn)總量情況 我國(guó)目前是世界熱軋無(wú)縫鋼管生產(chǎn)消費(fèi)第一大國(guó)。第一章 建廠可行性和必要性分析 熱軋無(wú)縫鋼管現(xiàn)狀 國(guó)外熱軋無(wú)縫鋼管現(xiàn)狀 由于世界鋼鐵工業(yè)經(jīng)過(guò)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。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(wú)縫鋼管總量的近40%，自給率已超過(guò) 106%。 裝備情況 現(xiàn)從全國(guó)無(wú)縫鋼管軋機(jī)和無(wú)縫鋼管生產(chǎn)主體企業(yè)兩方面分析我國(guó)無(wú)縫鋼管的裝備情況。這 7家企業(yè)擁有的 25套無(wú)縫鋼管生產(chǎn)機(jī) 組 ,僅占全國(guó)無(wú)縫鋼管機(jī)組數(shù)量的 10%左右 ,但是生產(chǎn)能力已超過(guò) 390萬(wàn) t,占全國(guó)總生產(chǎn)能力的 48%左右。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%。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。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(chē)站 ,博物館 ,展覽館 ,體育、 音樂(lè)、戲劇的場(chǎng)館 ,20xx年世界博覽會(huì)、物流倉(cāng)儲(chǔ)庫(kù)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。 小直徑管裝備有待提高 目前我國(guó)大中直徑的無(wú)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(wú)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。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。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(kāi)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。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(wú)縫鋼管、高低中壓鍋爐用無(wú)縫鋼管和結(jié)構(gòu)用無(wú)縫管。 ⑤要逐步解決產(chǎn)品品種和規(guī)格老化問(wèn)題，要根據(jù)車(chē)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。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(kāi)口式及半開(kāi)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。所以在制定具體工藝過(guò)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 。 （ 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。 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(guò)程。 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。加熱時(shí)間不僅影響爐子產(chǎn)量，也影響坯料的質(zhì)量?！?1280176。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 。 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。 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)。 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。本次可研設(shè)計(jì)予留再加熱爐和常化臺(tái)架。檢查合格的鋼管要進(jìn)行標(biāo)志、打捆和稱(chēng)重，由吊車(chē)吊到過(guò)跨運(yùn)輸小車(chē)上運(yùn)到成品庫(kù)。 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)。輥徑的選擇與軋機(jī)采用的軸承類(lèi)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。取 △ =8； h— 輥肩高 (mm),大體等于軋后管子壁厚。 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。本機(jī)組為了提高產(chǎn)品精度，取 L=D=360(mm)。 2 h≈ , β2=51176。目前大多數(shù)三輥軋機(jī)均采用全浮動(dòng) 操作方式?！?12176。目前大多數(shù) 三輥軋機(jī)均采用全浮動(dòng)操作方式。參考包鋼以建小型 Ф 120 機(jī)組，一般取送進(jìn)角 α為 0176。 60） Dz Dg sinα 式中 Dz 為軋輥直徑； 所以在設(shè)計(jì)選取有關(guān)參數(shù)時(shí)需滿足上式。本機(jī)組采用梅花連接軸。輥身套用 5 50Mn、 65Mn 等材質(zhì)的鍛鋼或鑄鋼。； 取 R1=R2=15， L3=10， Dp=80， Dm=，β 1=3，β 2=3， Bck=，將有關(guān)數(shù)據(jù)代入后計(jì)算得： L=312(mm) 軋輥個(gè)尺寸如圖所示： 321 圖四 軋輥形狀及主要尺寸 軋輥材質(zhì) 穿孔軋輥大多采用輥身與輥身套組合式，倆者熱壓或用鍵配合。輥徑的選擇與軋機(jī)采用的軸承類(lèi)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。 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(wú)級(jí)自動(dòng)調(diào)速。 Sz）； 查軋制表 dz= ,Sz=, L= 帶入有關(guān)數(shù)據(jù)，經(jīng)計(jì)算后得： Lo=12