【正文】 熱時間 (h) 加熱溫度（ ℃ ） 20MnSi 15015010000 1050 鋼材的軋制 鋼的軋制是整個工藝過程的核心，從工藝設計角 度來說，它包括幾個方面的內容：制定變形規(guī)程、速度規(guī)程和溫度規(guī)程。 ⑵ 加熱時間 加熱時間是指金屬裝爐后加熱到加工要求溫度所需要的時間。 清除表面氧化鐵皮的方法有機械法和化學法兩類。 產品成本 成品是生產效果的綜合反映，是各種因素影響的結果。 金屬平衡表 金屬消耗是軋鋼生產中最重要的消耗，因此，降低金屬消耗對節(jié)約金屬、降低成本有重要的意義。0.6 1.9 177。供方如能保證，可不做檢驗。生產的產品能否滿足技術要求，要看企業(yè)的技術水平。 產品方案的確定 根據本次設計任務書要求并借鑒相關的陜西龍門鋼鐵總廠西安軋鋼廠的生產實際情況， 制 定產品方案 見表 。同時，冷加工鋼筋的發(fā)展趨向是 :冷拔鋼絲、冷拉鋼筋從廣泛采用到被淘汰出局，而作為細直徑的冷軋鋼筋和冷軋扭鋼筋，仍將是普通鋼筋的一種補充，它們的存在與發(fā)展，取決于其產品的質量、價格和售后服務，它們將通過市場機制與細直徑的熱軋帶肋鋼筋進行競爭。而值得注意的是，該技術在美國、日本、德國和俄羅斯等產鋼大國尚沒有很好的應用實例，日本 NKK 公司的棒線材無頭軋制技術，在日本也僅有 1 家試驗廠。 二、產品升級。此外，還生產了小規(guī)格、斷面為矩形的冷軋扭鋼筋用作鋼筋混凝土樓板中的配筋，填補了原來熱軋帶肋鋼筋沒有小規(guī)格的空缺，為工程建設所需鋼筋規(guī)格的配套起到了輔助作用。 1 第 1 頁 年產 60 萬噸棒材生產車間 工藝 設計 摘 要 本設計為年產 60 萬噸棒材車間工藝設計。此外，在 20 世紀 70 年代所用的預應力鋼筋，除為上述的 冷拉鋼筋、冷拔鋼絲外，在大型工程結構中還采用了鋼絲、鋼絞線，其抗拉強度標準值不超過 1670MPa. 2 第 2 頁 20 世紀 80 年代開始研制， 90 年代正式投人生產的新一代熱軋帶肋鋼筋有 2種 :一種是以微合金元素 (V, Ti, Nb)為基礎的 HRB400 鋼筋，另一種是采用余熱處理工藝生產的 RRB400(K L400)鋼筋 (包括按英國 BS 標準生產的鋼筋 )，使我國鋼筋在化學成分上進行了更新換代 。對于棒材產品，大力推廣應用 III 級熱軋帶肋鋼筋，替代 II級鋼筋，并 開發(fā)標準件用鋼、汽車用鋼、船用鋼、經濟斷面鋼材等專用鋼材。棒材的 3 切分和 4 切分軋制技術，國內企業(yè)的研究和推廣使用熱情很高，也有很成熟的技術，但仍有國外公司在我國專門推廣該技術。 熱軋帶肋鋼筋 廣泛用于被廣泛用于民用建筑、高層建筑、重點工程：機場、港口、高速公路、橋梁、電廠 等建設，是一種非常重要的鋼材。 軋機年生產 Ф16～ Ф36mm的 熱軋帶肋鋼筋和圓鋼 60萬噸，全部以直條交貨，定尺長度為 6～ 12m。 產品的標準 國家有關部門根據產品使用上的技術要求和生產部門可能達到的技術水平，制定了產品標準。根據需方要求，供應以淬火和回火狀態(tài)交貨的鋼材，其測定力學性能用試樣不再進行熱處理，力學性能指標由供需雙方協議確定。0.9 1.3 2.5 10.5 380.1 25 24.2 2.1 2.1 1.5 2.5 12.5 490.9 28 27.2 177。 根據本設計的特點，確定金屬消耗有以下幾部分組成： （ 1）氧化和燒損 即金屬 在高溫狀態(tài)下的氧化損失，本設計取 1%； （ 2）切損 包括切頭、切尾、切邊河由于局部質量不合格而必須切除所造成的金屬損失，本設計中取 %； 11 第 11 頁 （ 3）軋廢 軋廢是由于操作不當、管理不善或者出現事故所造成的廢品損失，本設計中取 %； 以上各項均參照八一鋼廠型鋼生產線取的經驗值，具體金屬平衡表見 表。一般鋼的加工工藝性能愈差，產品的技術要求愈高，其生產工藝過程就愈復雜，生產過程中金屬、燃料、電力、勞動力等各種消耗也愈高，產品成本必然會相應提高。對連鑄坯，一般采用化學法清理。加熱時間長短不僅影響爐子產量，也影響鋼材質量。 ⑴ 變形規(guī)程 在既定的軋制條件下（工藝、設備條件），完成由坯料到成品的變形過程謂之變形規(guī)程。 ⑴ 鋼材的冷卻 經熱軋成形的鋼材，仍處在一個較高的溫度范圍，須經冷卻使鋼材溫度降至常溫。 原料為 150mm150mm 的方坯，斷面尺寸比較大，為了去除來料表面之氧化鐵皮及減少刻槽深度，采用一對箱形孔型，箱形孔型之后，為了使軋制變形均勻，采用橢圓－圓孔型系統。 （ 4） 勞動條件好，勞動強度小。 經驗計算孔型充滿度均合適，故精軋孔型設計合理。 （ 5） 適應車間的設備條件。 （ 2）由于軋件沒有明顯的棱角，冷卻比較均勻，軋制中有利去除軋件表面的氧化鐵皮。另外，也可利用軋件軋后的余熱，進行控制冷卻，從而獲得所需要的金相組織和力學性能，這就是鋼材的冷卻制度。變形量的分配是個重要參數，它是選擇軋機設備、進行工具設計（孔型設計、輥型設計）的重要依據，對軋機產量、產品質量起著決定性作用。 加熱時間與鋼種、坯料尺寸和形狀、鋼料在爐子擺法、爐型結構以及裝爐溫度等因素有關。其中酸洗是最常用的去除氧化鐵皮的方法。成本的高低在一定程度上也是工藝過程是否合理的反映。 正確制定工藝過程是軋鋼車間工藝設計的重要內容，它直接關系到整個設計能否滿足設計任務書的要求。1.0 32 31.0 2.4 +0.8 2.4 177。如有上述缺陷必須清除，清除深度從鋼材實際尺寸算起應符合相關的規(guī)定。產品標準一般包括以下內容： （ 1）規(guī)格標準 規(guī)定產品的牌號、形狀、尺寸及表面質量，并且附有 使用供參考的有關參數等。 熱軋帶肋鋼筋 按 GB1499－ 1998標準進行生產、檢查和驗收。 在本設計中，自動化程度極高，從坯料上料到成品，一線全部自動化，無需人工操作。這些技術包括： ① 棒材自由規(guī)格減定徑技術。產品基本能滿足飛速發(fā)展的國民經濟建設需求。在同一時期，引進了相當數量的低松弛高強度鋼絞線生產線，使這種高質量的預應力鋼筋在公路、房屋、 鐵路及其他工程領域獲得了廣泛應用，推動了預應力混凝土結構的發(fā)展。根據成品規(guī)格選擇尺寸為150mm150mm10000mm 的連鑄坯為原料，加熱爐為三段步進梁式加熱爐。另外，通過冷拉后的粗帶肋鋼筋，用作大、中型預應力混凝土構件中的預應力鋼筋，部分用作鋼筋混凝土構件中的配筋。 1994 年在江陰召開的全國小型型鋼工作會議上明確了其具體步驟和基本作法。 （ 3）對提高產量有益的無頭軋制、切分軋制技術等，我國使用和推廣的力度高于工業(yè)發(fā)達國家。 從我國的 熱軋帶肋 鋼筋發(fā)展史可以看出，我國 熱軋帶肋 鋼筋的生產水平不斷提高，普通鋼筋從低碳鋼、低合金鋼向微合金鋼發(fā)展 。 （ 4） 考慮軋機生產能力 的充分發(fā)揮，提高軋機的生產技術水平。因而，各類產品的分類、編制、牌號、化學成分、品種規(guī)格和尺寸公差、生產技術條件、機械相能、驗收規(guī)程、試驗及包裝方法、交貨狀態(tài)等，國家均有標準規(guī)定，如 國標、冶標、企標等，如果國家沒有標準規(guī)定，可由生產廠家和客戶商定。 （ 5）力學性能 用熱處理毛坯制成試樣測定鋼材的縱向力學性能和退火或高溫回火狀態(tài)的硬度，檢驗結果應符合表 中的規(guī)定。0.5 1.7 1.2 2.0 10.0 177。 由于連鑄坯有這些特點，根據本車間的設計要求，選擇優(yōu)質連鑄坯。在生產同一產品情況下，生產規(guī)模越大的車間，其工藝過程也越復雜。各種清理方法中，費用比較砂輪清理是風鏟清理的 3 倍，二機床與火焰清理費用是風鏟清理的 1/2。但一般的碳素鋼和低合金鋼在 低溫導熱性和塑性較 15 第 15 頁 好，就沒必要采取過低的速度。一般低碳鋼溫度范圍較大，高碳鋼和低合金鋼溫度范圍較小，特別是低合金鋼，加熱溫度要嚴格控制。 ⑷ 軋制力 軋制力是確定軋制工藝參數之一，軋制力是決定軋制設備和動力的原始數據，在工藝設計時必須進行計算。 ⑶ 其它精整工序 除上述各工序外 ，精整內容還包括成品的熱處理、表面精加工和各種涂層及成品檢驗等，主要視產品的技術要求而定。合理的孔型設計應能充分發(fā)揮軋機設備能力，滿足 工藝上的許可條件，以求達到軋機的最高生產能力。 ===B 0k ， ===h 0 ， =s 2mm， =r 2mm； 則橢圓半徑 R 為： =4 +=)sh(4B+)sh(=R222k2； （３）橢圓前圓孔型的基圓直徑為： ==d)~(=h=D k , 30=θ 176。 成品 孔型系統的設計 考慮到變形均勻，本設計中 成品 孔型系統采用橢－圓系統。 孔型設計的內容包括： （ 1）斷面孔型設計 根據原料斷面和成品斷面形狀和尺寸以及對產品性能的要求，確定出變形方式、道次和各道次變形量以及在變形過程中的孔型形狀和尺寸。 自然冷卻是指軋后的鋼材在冷床上自然冷卻。 ⑵ 速度規(guī)程 選擇軋制速度或確定各道次的軋制速度是速度制度的主要內容。 連續(xù)式加熱爐的加熱時間計算的估算公式： BK=T 1 式中 ， T —加熱時間，（ h）； B —鋼料厚度，（ cm）； K1— 考慮鋼的化學成分和其他因素影響的修正系數。正確的選擇軋鋼加熱設備，制定合適的加熱工藝制度對提高車間生產能力，改善產品質量有重要影響。否則，應采取妥善的防護措施。優(yōu)質、高產、低消耗時指定產品工藝過程的總要求。 坯料選擇的內容是正確地確定坯料的種類、斷面形狀及其尺寸大小。 （ 7）脫碳層 根據需方要求（并在合同中注明），對含碳量大于 %的鋼應檢驗脫碳層，采用顯微組織法檢驗每邊總脫碳層深度（鐵素體 +過渡層）不大于鋼材直徑的或厚度的 %。 （ 4）交貨標準 規(guī)定產品交貨、驗收時的包裝、標志方法及部位等。 6 第 6 頁 表 產品方案表 產 品 大 綱 品種 材質 規(guī)格（ mm） 年產量 (萬 t) 所占比例 (%) 交貨狀態(tài) 熱軋帶肋鋼筋、圓鋼 碳素結構鋼、 優(yōu)質碳素結構鋼、 低合金鋼 Φ16～ Φ20 30 50 熱軋態(tài) Φ20～ Φ30 18 30 Φ30～ Φ36 12 20 合計 60 100 計算產品的選擇 車間擬生產的產品品種、規(guī)格及狀態(tài)組合起來可能有數十種以上。并且在軋制的 精軋部分采用平立輥交替軋制，減少軋制事故的發(fā)生，提高了生產效率 。 ③ 合金鋼和低合金鋼棒材在線控制冷卻技術。采用步進式加熱爐，全數字式直流傳動系統。我國小型和棒線材產品長期供不應求；軋機裝備和生產技術遠低于當時世界先進水平。 關鍵詞 ：工藝設計，熱軋帶肋鋼筋，型鋼、連鑄坯，全連續(xù)軋制 2 第 2 頁 Process Design of hot rolled bar Workshop with Production Capacity of 600,000 t/a Specialty： Metal Material Engineering Name： Instructor： Abstract This is the technology design for producing sixhundred thounsands tons of hot rolled bar workshop per year. The size of the product is between Φ16 and Φ36 with the major steel grade of the carbon structural steel ,the carbon constructional quality steel or the low alloyed we carry out nation