【正文】 ＃45692440合金結(jié)構(gòu)鋼40Cr 20CrMnTi25441525鉚螺鋼ML2ML3511135彈簧鋼65Mn60Si2Mn11135低合金鋼20MnSi2135合 計（萬噸）1015152060規(guī)格比例%2525100 坯料選擇棒材生產(chǎn)所用的原料有三種，可分為小鋼錠（用鋼錠直接軋制成材）、鋼坯（用鋼錠軋制成的坯）和連鑄坯。第2章 產(chǎn)品大綱及坯料選擇第2章 產(chǎn)品大綱及坯料選擇 產(chǎn)品大綱的確定 編制產(chǎn)品大綱的原則1）滿足國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展對軋制產(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。北京的燕山石化集團(tuán)公司可為其提供充足的油料。其次，為實現(xiàn)連鑄坯的熱裝熱送，所建棒材廠的原料跨與新建煉鋼廠的拉坯跨相接，可直接通過輥道將坯料送入加熱爐。選擇Φ22的圓鋼作為典型產(chǎn)品的孔型設(shè)計。棒材的斷面形狀簡單，比起線材一般斷面大很多，因此散熱慢，允許軋制時間長，頭尾溫差大的問題不突出，但上限產(chǎn)品容易壓縮比不足。此外，本文附有軋制圖表、電機負(fù)荷圖、孔型圖、配輥圖及車間平面圖，以便參考。關(guān)鍵詞:棒材軋機；設(shè)計方案；孔型設(shè)計；軋機形式；技術(shù)參數(shù)ABSTRACTThis paper designs a small bars workshop to produce about 700,000 tons round bars and rebars. And their diameter is 18 to 60 mm or 12 to 50 mm. The paper chooses 22 mm rebar as typical produce.The paper is based on the theory of production process about modern bar, and refers to domestic advanced technics of bar mill and discussion about equipment of rolling mill, technology, pass system, auxiliary equipment and so on. Moreover, the paper consults the bar workshop in steel rolling mill of Chengde, and adopts some technical parameters.The paper proceeds from design assignment book. First, it studies the necessity and feasibility of designing this workshop, then designs the workshop according to elementary process, which mainly includes framing product outline, selecting rolling mill, selecting pass system, puting mechanics parameters and checking them, selecting auxiliary equipment and so on.In addition, there are several design charts: rolling program, load diagram of rolling target, pass system, pass positing, plan view of plant lay out. All of these graphs will help you understand the design consideration and design concept better.Key word: bar mill, design scheme, pass system, mill model, mechanics parameters.目錄 引 言引 言我國棒材的總產(chǎn)量在鋼材總量中的比例超過40%，在世界上是最高的。與其他熱軋一樣，為能軋制高尺寸精度的產(chǎn)品，必須保證加熱均勻一致，軋機剛度盡可能的高，軋制中，做到冷卻一致。第1章 建廠的經(jīng)濟(jì)技術(shù)依據(jù)第1章 建廠的經(jīng)濟(jì)技術(shù)依據(jù) 棒材是熱軋條狀鋼材的一種，棒材的品種按斷面形狀分為圓形、方形、六角形以及建筑用螺紋鋼筋等幾種。在建廠初期，通過汽車運輸坯料，經(jīng)原料跨北門運入，通過天車將坯料吊至上料臺，再送入加熱爐。位于廠區(qū)附近的灤河可提供足夠的工業(yè)和生活用水。2）考慮各類產(chǎn)品的平衡，尤其是地區(qū)之間產(chǎn)品的平衡。優(yōu)點：連鑄坯使用鋼水直接澆注拉矯而成的，在生產(chǎn)過程中省去了整模、脫模、鋼錠均熱、初軋開坯等生產(chǎn)工序，簡化了生產(chǎn)過程及設(shè)備，使金屬收得率提高了6%～12%以上，并大幅度降低能耗，運行成本降低，較初軋坯形狀好，短尺少，組織成分均勻，節(jié)省投資，節(jié)省勞動力，易于實現(xiàn)自動化。優(yōu)點：不用初軋開坯，可直接軋制成材。從加熱爐寬度考慮，方坯長度不要超過12米。1）連鑄坯橫斷面尺寸及允許偏差（符合YB2011－8標(biāo)準(zhǔn)）表23 連鑄坯橫斷面尺寸及允許偏差名義尺寸長度寬度對角線長度偏差單重Kg/m尺寸偏差尺寸偏差150150150177。一般軋鋼機的機架型式按照結(jié)構(gòu)特點不同可以分為：閉口式、開口式和半閉口式三類。因它兼有換輥方便和剛性較好的優(yōu)點，因此又稱為半閉口機架。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。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。 軋鋼機按機架排列的分類a—單機架；b—橫列式；c—順列式；d—布棋式；e—半連續(xù)式；f—連續(xù)式軋鋼機布置的基本形式只有三種。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。加熱爐為全梁步進(jìn)式加熱爐，產(chǎn)量為150t/h，全軋線18臺軋機，平立布置。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。中軋機到精軋機沒有留出特別的冷卻段。 4精軋機組（6架）。2）導(dǎo)衛(wèi)裝置使用滑動導(dǎo)衛(wèi)和滾動導(dǎo)衛(wèi)，進(jìn)口導(dǎo)衛(wèi)的鼻錐（耐磨塊）設(shè)計，滾動導(dǎo)衛(wèi)采用油氣潤滑和循環(huán)水冷卻系統(tǒng)，延長了導(dǎo)板和導(dǎo)輪的使用壽命， kg。隨后的動齒條和固定齒條用于接收和冷卻軋件，動齒條自動驅(qū)動。本設(shè)計的產(chǎn)品大綱中，最小規(guī)格直徑為 。平/立布置；形式：短應(yīng)力線軋機（其中1118機架為平/立可轉(zhuǎn)換機架）。則各機架的軋輥直徑選擇為： 14 D = 680mm； 56 D = 660 mm； 712 D = 600mm； 1316 D =440 mm； 1718 D = 360 mm。 軋輥的調(diào)整機構(gòu)軋輥的調(diào)整機構(gòu)包括壓下機構(gòu)和軸向調(diào)整機構(gòu)。39 第4章 孔型系統(tǒng)選擇與設(shè)計第4章 孔型系統(tǒng)選擇與設(shè)計 孔型設(shè)計的要求與基本原則：包括產(chǎn)品斷面幾何形狀正確，尺寸公差合格，表面光潔，無缺陷，機械性能好；：合理的孔型設(shè)計應(yīng)使軋制節(jié)奏時間最短，一般情況是軋制勻形，使串輥的次數(shù)最少，這些有可能提高軋機的作業(yè)率；，即使金屬消耗、電能消耗合軋輥等技術(shù)經(jīng)濟(jì)指針降到最低；。．箱形孔型在軋輥上的切槽淺．軋輥強度較高，故允許采用較大的道次變形量。隨著圓鋼軋制技術(shù)的進(jìn)步與線材連軋的發(fā)展，橢圓－圓孔型系統(tǒng)已逐漸被推廣，應(yīng)用于圓鋼精軋孔型系統(tǒng)與線材的精軋機上。取解得： 軋件寬度 軋件高度 孔型高度 孔型槽底寬度 在此取孔型槽口寬度在此取槽底圓角半徑 在此取槽口圓角半徑在此取輥縫 在此取孔型的側(cè)壁斜度，側(cè)壁斜度一般采用。3）根據(jù)各孔型的磨損程度及其對質(zhì)量的影響，每道備用孔型的數(shù)量在軋輥上應(yīng)有所不同。3）端輥環(huán)的寬度是根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗確定的，見表48：表48 端輥環(huán)寬度的取值軋機初軋機軌梁與大型軋機三輥開坯軋機中小型軋機邊輥環(huán)寬度bb / mm≥50～100≥100～150≥60～150≥50～100 孔型在軋制面垂直方向的配置孔型在軋制面垂直方向的配置主要是壓力值的大小。符合要求 前滑值的計算中性角公式： （）前滑值公式 ： （） 設(shè)出爐溫度為1050℃ 對f進(jìn)行估算所有數(shù)據(jù)見表52表52 各道次前滑值道次軋件高度咬入角摩擦系數(shù)中性角/（ 176。軋制圖表在軋鋼生產(chǎn)過程中的作用歸納起來主要有以下幾點：，找出工序間的薄弱環(huán)節(jié)，以利于改進(jìn)，是軋制過程趨于合理；、軋鋼時的交叉時間、各工序之間配合的時間以及軋制節(jié)奏時間，用以計算軋機的產(chǎn)量；。實際上在生產(chǎn)過程中，由于種種原因（如軋機操作失誤、軋件在孔型中打滑等），軋機的小時產(chǎn)量達(dá)不到上述的數(shù)值；且由于軋制過程中軋件有燒損，切頭及切廢，所以合格率不為100%，故應(yīng)有成品率。金屬消耗一般由以下幾方面的消耗組成：（1）燒損。金屬平衡是反映在某一定時期（通常為一年）的金屬材料的收支情況，它是編制工廠或車間生產(chǎn)預(yù)算與制定計劃的重要數(shù)據(jù)，因此必須在確定成品率及金屬損失率的基礎(chǔ)上編制出各種產(chǎn)品的金屬平衡表[16]。軋制道次中溫度變化的影響因素：許多學(xué)者研究證明，在軋制過程中只有相當(dāng)于總變形功的6～7％用來使金屬晶格扭曲作為彈性位能儲存金屬之中；而絕大部分變形功則轉(zhuǎn)化為熱能進(jìn)入軋件內(nèi)部。不同的生產(chǎn)條件，各因素的差異甚大。在一般情況下此因素對軋件每一道次溫度變化影響甚微，且影響程度和軋制速度成反比。2. 輻射熱所引起的溫降計算軋制過程中任何兩道次的間隙時間內(nèi)，軋件都向周圍空氣輻射出大量的熱量。 （） （） （） （）式中： ――軋輥工作輥半徑， ――軋件平均壓下量， ――軋制溫度， ――以百分?jǐn)?shù)表示的錳含量 ――以百分?jǐn)?shù)表示的碳含量 ——決定于軋制速度的系數(shù)，軋制速度在6～10時， ―摩擦系數(shù)的計算：對于鋼軋輥，對于鑄鐵軋輥?！?，所以： 20MnSiV，其化學(xué)成分中， 表62 隨軋制速度的變化軋制速度/系數(shù)/616～1010～1515～20外摩擦對單位壓力影響的系數(shù)（以第一道次為例） 5. 平均變形系數(shù)（以第一道次為例） （以第一道次為例） 軋制壓力的計算軋制壓力的計算公式為： （） 式中：——平均單位壓力；——軋件與軋輥的接觸面積，其計算公式為： （）式中：——軋輥平均工作半徑，；——平均壓下量。根據(jù)輻射定律，因輻射熱所引起的軋件溫降為： （）其中：——軋件絕對溫度，——兩道次間的間隙時間，；——單位長度軋件表面積，其絕對值等于軋件斷面周長， 箱形孔軋件： 橢圓孔軋件： 圓孔軋件：平橢和扁橢孔軋件： ——第nl道次的軋件斷面積。生產(chǎn)的連續(xù)性愈強其反映也就愈明顯，并可近似地認(rèn)為是待軋時間的函數(shù)。低溫軋制時軋件的明顯升溫是現(xiàn)場生產(chǎn)工作者所熟知的。對熱軋生產(chǎn)的重要工藝參數(shù)即軋件溫度變化的研究和準(zhǔn)確計算，是正確指導(dǎo)工藝設(shè)計、提供可靠的力能參數(shù)、校核設(shè)備能力、老企業(yè)的挖潛改造、建立數(shù)學(xué)模型、實現(xiàn)軋制過程自動控制的基礎(chǔ)。軋制溫度的確定主要包括開軋溫度和終軋溫度的確定。（2）切損，包括切頭、切尾及切邊損失。計算機平均小時產(chǎn)量有兩種方法：按軋制品種的百分?jǐn)?shù)計算；按勞動量換算系數(shù)計算。設(shè)計的任務(wù)就是要充分發(fā)揮軋鋼機的生產(chǎn)能力，使車間建成投產(chǎn)后在預(yù)定的時間內(nèi)達(dá)到和超過設(shè)計水平。由于第13架到第18架間設(shè)有活套，采用無張力軋制，假設(shè)連軋常數(shù)C相等。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，以及減輕衛(wèi)板負(fù)荷等，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，因此應(yīng)盡量避免，故此車間采用無壓力軋制[14]。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。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