【正文】 結(jié)構(gòu)較為落后 ,出口的多為低檔次的普通無縫鋼管，價格低廉。 水資源 包頭市區(qū)可利用的供 水水源有 :地下水資源、水庫水和黃河水。要做到供求適應(yīng)、品種平衡、產(chǎn)銷對路、布局合理，要防止不顧軋制特點，不顧車間具體工藝一哄而上。錐型輥穿孔機有如下特點 : 有效地遏止了曼內(nèi)斯曼效應(yīng) ； 由于金屬流動趨于合理 ,減少了軋制廢品和軋制缺陷 ； 易于穿制薄壁毛管，以配合三管軋管機， 可減輕軋管機的負荷 , 明顯提高整個軋制線的生產(chǎn)效率 , 保 證了軋制精度。 （ 6） 再冷卻時，鐵素體晶粒沿珠光體晶粒形成網(wǎng)狀鐵素體，嚴重損害了鋼的韌性，所以，在軋制時要加大終軋變形量 , 降低終軋度并加快軋后冷卻速度 , 細化鋼的組織 , 同時提高鋼的強度和韌性。 加熱速度 加熱速度是指在單位時間內(nèi)鋼的溫度變化。 N80 朔性較好，變形抗力較低，由于再冷卻時，鐵素體晶粒沿珠光體晶粒形成網(wǎng)狀鐵素體，所以在設(shè)備強度、電機能力、咬入條件允許的條件下應(yīng)采用大的道次變形量。根據(jù)不同產(chǎn)品使用及機械性能的不同要求，采用三種冷卻方法：對于軋后溫度較高的軋件，可以不經(jīng)在加熱爐直接高壓水除磷；對于溫度較低的軋件經(jīng)加熱爐后高壓水除磷；對要求性能高的軋件經(jīng)?；笤诩訜峒俺住Ｃ摮龅男景暨M入芯棒循環(huán)系統(tǒng)，荒管則由輥道向前運輸。 編制軋制表的基本條件為： （ 1）鋼管在矯直后均切單倍尺； （ 2）環(huán)形加熱爐的管坯燒損取 %，再加熱爐的燒損取 %； （ 3）鋼管切頭尾長度取 500mm； （ 4）成品冷態(tài)密度取 103kg/m3，管坯冷態(tài)密度取 103kg/m3，鋼管熱膨脹系數(shù)取 。 入口工作錐角及入口錐長 軋輥入口錐是為了實現(xiàn)管子咬入，減徑至內(nèi)表面貼緊芯棒和完成少 許的減壁量用的，因此入口工作錐角按保證可靠咬入來選擇。本機組采用滾動軸承，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=400 帶入上式得： d=248(mm) l=206(mm) 軋輥輥頭尺寸 輥頭尺寸根據(jù)連接軸的形式而定。 (2 tanα) (23— 55) β4=2176。 軋管轉(zhuǎn)速 Dg、送進角α及軋制速度 Vx之間有一定的關(guān)系，如下式所示： Vx=(π247。現(xiàn)代軋機都可實現(xiàn)無級自動調(diào)速?！?176?？捎上率酱_定： d1=d－ (10～ 15) 將 d=308 帶入得： d1=298(mm) 輥長設(shè)計 輥身長度以滿足工藝桂冠皮直徑壓下量和毛管外擴徑量的要求為依據(jù)來確定。～ 12176。輾軋角φ為 0176。 (23— 53) R=*h (23— 51) 將 h=， β2=51， β1=，φ =3 代入上式，經(jīng)計算后得： L2=(mm) β2=51176。 軋輥各部分形狀及尺寸如下圖： L 4L 3L 2L1b4b3b2b1D 圖二 軋輥形狀及尺寸 典型產(chǎn)品 **11500 孔型設(shè)計 軋輥直徑 軋輥直徑以輥肩處的輥徑表示。本機組采用滾動軸承，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=400 帶入上式得： d=220(mm) l=166(mm) 軋輥輥頭尺寸 輥頭尺寸根據(jù)連接軸的形式而定。 生產(chǎn)工藝流程圖 芯棒 管坯切斷 環(huán)形爐加熱 錐形輥穿孔 Assel 軋管 再加熱爐 高壓水除鱗 定減徑 冷 卻 標 記 收集打捆 矯 直 切 頭 尾 渦流探傷 人工檢查 稱重入庫 脫 棒 芯棒冷 卻 除氧化鐵皮 超聲探傷 廢 品 待修待切品 離線修磨重切 在線常化冷卻 回矯上料 矯后收集 回探上料 圖一 生產(chǎn)工藝流程圖 第五章 軋制表的編制 典型產(chǎn)品 **11500軋制表計算過程 軋制表是指計算軋管工藝過程變形工序主要參數(shù)的表格。穿孔結(jié)束后，機后頂桿抱心輥打開，頂桿小車回退，撥料裝置將毛管撥出穿孔機后臺 。～ 900176。 鋼的軋制 軋制是整個工序的核心，坯料通過軋制完成變形過程，因此他對軋制產(chǎn)品質(zhì)量 起著決定作用。由于 N80屬于中碳微合金鋼，不怕淬硬、開裂，故采用火焰清理。 （ 3） 由于合金元素含量比較少，故其臨界淬火速度較大，淬硬性較低。在確定軋輥主要尺寸是要考慮軋制時軋輥的抗彎強度和允許撓度，以保證軋輥的安全和產(chǎn)品的精度。 根據(jù)市場需求及建廠成本投資的分析，新建廠應(yīng)以石油用油井管和套管為主，鋼種為大眾需求的 J5 K5 N80，執(zhí)行標準為美國石油協(xié)會制定的 API 5CT，規(guī)格范圍及不同規(guī)格年產(chǎn)量以市場需求為準。金屬礦產(chǎn)有鐵、稀土、鈮、鉭、金、錳、銅等 30個礦種，其中鐵礦分布最廣，儲量最多，已探明儲量為 12143億 t。 (4) 高技術(shù)含量的鋼管品種需求量增加 汽車、家電、造船、設(shè)備制造等行業(yè)對無縫鋼管需求增加 ,對品種及質(zhì)量要求提高 , 促使無縫鋼管品種向高技術(shù)含量的方向發(fā)展。 (4) 中東市場 中東是世界主要的產(chǎn)油區(qū) ,該地區(qū)除需求大量的油井管外 ,對管線管、結(jié)構(gòu)管等的需求量也較大 ,每年要進口 30多萬 t。 軋管機總體裝備水平 經(jīng)過 20多 年的發(fā)展 ,我國無縫鋼管生產(chǎn)機組的裝備水平有了明顯的提高 ,但是總體裝備水平還有待于提高。其具體的比例主要依據(jù)各國的經(jīng)濟發(fā)展狀況而定 (表面消費量 )，一般來看熱軋無縫鋼管占總體鋼材的比例為 %～ %，據(jù)統(tǒng)計全世界的熱軋無縫鋼管的設(shè)計能力為 3000～ 3500萬 t，20xx年實際生產(chǎn)能力為 2700萬 t左右。 表一 20xx～ 20xx年我國無縫鋼管進出口量 (單位 /噸 ) 年份 20xx 20xx 20xx 20xx 20xx 20xx 產(chǎn)量 進口 出口 進出口 分品種生產(chǎn)情況 在無縫鋼管的產(chǎn)量中 ,各種專用管的比例占 40%左右 ,專用管多年來一直有較大缺口。除日本、原蘇聯(lián)和印度外 ,周邊的其他國家和地區(qū)的無縫鋼管基本靠進口。大型、高層、重型、網(wǎng)架等結(jié)構(gòu)對鋼材包括鋼管提出了新的需求。 礦資源 包頭市自然資源豐富，境內(nèi)的大青山、烏拉山、色爾騰山、白云鄂博山，在天山 —— 陰山緯向成礦帶上，地質(zhì)作用強烈，變質(zhì)巖和各種 侵入巖廣泛分布，故礦產(chǎn)資源種類繁多，蘊藏豐富。產(chǎn)品規(guī)格范圍必須窄，裝備水平必須先進、穩(wěn)定、可靠和自動化水平高 ,以達到物耗少、人力省、無污染、成本低、競爭力強的目標。 因為該機組定位為小批量高精度生產(chǎn)線， 按年產(chǎn)量和投資限制并滿足產(chǎn)品大綱要求 , 參考三管軋管機的特點，若采用 Assel軋管機為核 心軋機 , 配套其余軋制設(shè)備 , 是較為合理的工藝方案。④在組織方面，顯微組織要均勻且晶粒度要?。ňЯ６纫笥?5） 。結(jié)合包鋼實際情況，在冶煉時適當加入少量的稀土元素，使其與 O、 S 等有害元素反應(yīng)生成化合物 , 作為夾雜物從鋼液中排出 , 使鋼內(nèi)雜質(zhì) (夾雜 ) 含量減少，起到凈化鋼液的作用，同時，通過元素的固溶及其固態(tài)反應(yīng) , 影響微結(jié)構(gòu)乃至結(jié)構(gòu)、組織和組分 , 從而 使金屬獲得要求的性能，起到微合金強化的作用。 N80 易產(chǎn)生魏氏缺陷和脫碳，所以在保證終軋溫度的前提下，應(yīng)采用較低的加熱溫度。）稍低一點，一般為 1180176。裝料機從輥道上夾起管坯送入爐內(nèi)，管坯在爐內(nèi)隨爐底旋轉(zhuǎn)一周，溫度由室溫加熱到最高 1250～ 1280℃，再由出料機將其由爐內(nèi)夾出在一定高度松開，摔在斜臺架上，去除氧化鐵皮。鋼管被撥上渦流探傷前輥道后，需要修磨處理的則撥入中間料筐，進行離線修磨；不需要修磨處理的則由輥道運輸穿過渦流探傷裝置。某一直徑的軋輥，所能軋制的最大管徑受其強度限制，所能軋制最小管徑受其靠攏條件的限制。 出口錐工作錐角及長度 L4=△ 247。查軋制表 h=Sz=。采用大送進角可以提高產(chǎn)量，因此在馬達允許和不至于出現(xiàn)尾三角缺陷及不影響鋼管穩(wěn)定性的條件下，應(yīng)盡量采用大的送進角。 Sz）； 查軋制表 dz= ,Sz=, L= 帶入有關(guān)數(shù)據(jù)，經(jīng)計算后得： Lo=12743（ mm） Dtz=（ mm） △ =（ mm） 軋機調(diào)整參數(shù) 已知軋后鋼管尺寸 Dz、 dz和 Sz 等，則： Dtz=dz－△ dm=Dtz+△ m Dm=dm+2 Sm △ =（ dzSz） 式中： Dtz— 軋管機芯棒直徑（ mm）； dz、 Sz— 軋后鋼管內(nèi)徑及壁厚（ mm） ； dm、 Dm— 毛管內(nèi)徑及外徑（ mm） ； △ 、△ m— 軋后鋼管內(nèi)徑與芯棒間隙及毛管內(nèi)徑與芯棒間隙（ mm） 一般 取△ m =8～ 20； 查軋制表 Sm=， Sz=，帶入上式，經(jīng)計算得： Dtz=（ mm） dm=（ mm） Dm=（ mm） 送進角、輾軋角及軋管轉(zhuǎn)速確定 軋輥轉(zhuǎn)速和送進角要根據(jù)馬大負荷、鋼管在軋制過程中的穩(wěn)定性以及防止尾三角缺陷得要求來定。輥徑的選擇與軋機采用的軸承類型和工作載荷有關(guān)并應(yīng)綜合考慮軋輥輥徑的強度和軋輥軸承的壽命。輥身套用 5 50Mn、 65Mn 等材質(zhì)的鍛鋼或鑄鋼。 60） Dz Dg sinα 式中 Dz 為軋輥直徑； 所以在設(shè)計選取有關(guān)參數(shù)時需滿足上式。目前大多數(shù) 三輥軋機均采用全浮動操作方式。目前大多數(shù)三輥軋機均采用全浮動 操作方式。本機組為了提高產(chǎn)品精度，取 L=D=360(mm)。取 △ =8； h— 輥肩高 (mm),大體等于軋后管子壁厚。 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— 定減徑后長度 (mm)； Md— 單重 (kg/m)； M2— 定減徑后重量 (kg)。本次可研設(shè)計予留再加熱爐和?；_架。 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)。參考包鋼φ 120機組，其最大軋制速度為 ,一般軋制速度為 ,該機組取 。加熱時間不僅影響爐子產(chǎn)量，也影響坯料的質(zhì)量。 生產(chǎn)工藝流程制定 原料選擇及準備 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簡化生產(chǎn)工藝過程。所以在制定具體工藝過程時要依據(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工序的具體內(nèi)容 。 ⑤要逐步解決產(chǎn)品品種和規(guī)格老化問題，要根據(jù)車間設(shè)備的情況，力爭做到產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和產(chǎn)品標中的現(xiàn)代化。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，是國家延邊開放向北的前沿陣地，是環(huán)渤海經(jīng)濟圈、東北亞經(jīng)濟圈的重要腹地，是連接京津塘經(jīng)濟區(qū)和陜甘寧經(jīng)濟區(qū)一個重要的中心城市。 小直徑管裝備有待提高 目前我國大中直徑的無縫鋼管機組總體裝備水平較先進，生產(chǎn)能力與需求差距不大；與其相比，小直徑無縫鋼管機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組。近幾年對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較快。這 7家企業(yè)擁有的 25套無縫鋼管生產(chǎn)機 組 ,僅占全國無縫鋼管機組數(shù)量的 10%左右 ,但是生產(chǎn)能力已超過 390萬 t,占全國總生產(chǎn)能力的 48%左右。主要從 80年代起 ,我國引進了多套先進的機組 (以連軋管機為主 ) ,其產(chǎn)量占 20xx年熱軋無縫鋼管總量的近40%，自給率已超過 106%。 國內(nèi)熱軋無縫鋼管現(xiàn)狀 生產(chǎn)總量情況 我國目前是世界熱軋無縫鋼管生產(chǎn)消費