【文章內(nèi)容簡介】 75 在線超聲波探傷裝置 .................................................................................. 76 起重運輸設(shè)備的選擇 .................................................................................. 77 輥道選擇 ........................................................................................... 77 起重機選擇 ....................................................................................... 80 參考文獻 ...................................................................................................................... 81 致謝 .............................................................................................................................. 82 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書 1 第一章 總論 工程總述 （ 1）項目名稱 : 設(shè)計年產(chǎn) 150 萬噸的中厚板廠 （ 2）項目概述：經(jīng)過對國內(nèi)外中厚板市場現(xiàn)狀的分析以及前景的預(yù)測，綜合對當(dāng)?shù)馗鞣N物料供應(yīng)、能源等其它資源的分析，我們選擇區(qū)域與資源優(yōu)勢居一體的內(nèi)蒙古包頭地區(qū)作為建廠廠址，設(shè)計一座年產(chǎn)量 150 萬噸中厚板車間，以25mm179。 3200mm， X70 管線鋼為其典型產(chǎn)品，并且能夠生產(chǎn)規(guī)格齊全、性能優(yōu)良，能滿足市場需求的產(chǎn)品。 國內(nèi)外中厚板車 間現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 中厚板簡介 中厚鋼板：厚度大于 4mm 的鋼板屬于中厚鋼板。其中，厚度 的鋼板稱為中厚板， 厚度 的稱為厚板，厚度超過 的為特厚板。 中厚板的用途 中厚板主要用于建筑工程、機械制造、容器制造、造船、橋梁等行業(yè)，并且隨著國民經(jīng)濟建設(shè)其需求量非常之大，范圍也十分廣。 （ 1）造船鋼板：用于制造海洋及內(nèi)河船舶船體。要求強度高、塑性、韌性、冷彎性能、焊接性能、耐蝕性能都好。 （ 2）橋梁用鋼板用于大型鐵路橋梁。要求承受動載荷、沖 擊、震動、耐蝕等。 （ 3）鍋爐鋼板：用于制造各種鍋爐及重要附件，由于鍋爐鋼板處于中溫（ 350℃以下）高壓狀態(tài)下工作，除承受較高壓力外，還受到?jīng)_擊，疲勞載荷及水和氣腐蝕，要求保證一定強度，還要有良好的焊接及冷彎性能。 （ 4）壓力容器用鋼板：主要用于制造石油、化工氣體分離和氣體儲運的壓力容器或其它類似設(shè)備，一般工作壓力在常壓到 320kg/cm2 甚至到 630kg/cm2，溫度在 20~450℃范圍內(nèi)工作，要求容器鋼板除具有一定強度和良好塑性和韌性 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書 2 外，還必須有較好冷彎和焊接性能。 （ 5）汽車大梁鋼，用于制造汽車大 梁（縱梁、橫梁）用厚度為 的低合金熱軋鋼板。由汽車大梁形狀復(fù)雜，除要求較高強度和冷彎性能外，要求沖壓性能好。 中厚板車間現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 （ 1） 主軋機的型式 從機架的結(jié)構(gòu)來看有二輥可逆式、三輥勞特式、四輥可逆式、萬能式和復(fù)合式之分，而現(xiàn)代建設(shè)的軋機大部分是四輥可逆式和萬能式，而二輥可逆式和三輥勞特式在現(xiàn)代軋機建設(shè)中已不多見。新建設(shè)中厚板軋機寬度尺寸在三米以上；四輥軋機的結(jié)構(gòu)趨于穩(wěn)定和成熟，為了增加軋機強度和剛度，增大機架牌坊立柱斷面尺寸和重量、支撐輥直徑，以承受更大的軋制力。一般單位軋 制力都在 20MN/mm以上，單位功率在 2KW/mm以上，剛度在 20MN/mm以上。軋機尺寸在 3500mm以上，軋制速度達 5~，牌坊主柱截面在 9000cm2以上，每片單重達 300t噸以上，并采用快速換輥裝置。換一次工作軋輥只 815min，換支撐輥只 1h之內(nèi)。主傳動采用交流電動機，帶有 HAGC、彎工作軋輥 PC或 CVC板形控制裝置及近接γ射線測厚儀。 （ 2）加熱爐 步進式加熱爐被公認為當(dāng)代最先進的爐型。老生產(chǎn)線中只有鞍鋼厚板、武鋼軋板、濟鋼中厚板、邯鋼中板采用， 而新建在建的生產(chǎn)線中有 13條選用此爐 型， 比起我國原先普遍使用的推鋼式加熱爐在提高板坯質(zhì)量、減少氧化、燒損等方面大大前進了一步。從與軋制產(chǎn)能匹配角度和軋制品種考慮， 寶鋼的 軋機設(shè)置了 2 座，首鋼 軋機設(shè)置了 3 座。 （ 3）快冷裝置 在生產(chǎn)高等級、高技術(shù)含量、高附加值產(chǎn)品時， 一般都采用控制軋制技術(shù)工藝。此技術(shù)的應(yīng)用必須有良好的冷卻系統(tǒng)相配合， 新建和在建的生產(chǎn)線大多都裝備了先進的快冷系統(tǒng)。裝置一般都采用 DQ+U 形管層流的冷卻型式， 一些老生產(chǎn)線近幾年也對冷卻系統(tǒng)進行了改造， 目前酒鋼中板采用 ADCO 氣霧冷卻， 鞍鋼厚板、 新余中板、舞陽厚板、武鋼軋板等采用 U 形管層流冷卻， 首鋼中板、南鋼中板采用直流式層流冷卻， 都屬于比較先進實用的裝備。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書 3 （ 4）熱矯直機 2020 年以前大都采用輥式矯直機， 此型式由于受輥徑和輥距的配合限制， 所以矯直板厚有一定范圍， 一般最厚與最薄之比為 4， 新生產(chǎn)線中大都采用有張力機能的新型矯直機。其矯直最厚與最薄之比可以達到 25， 而且矯直力也可以增加一倍。也有些老生產(chǎn)線對原有的矯直機進行了改造， 如濟鋼中厚板采用了從法國進口的 11 輥四重式矯直機， 效果較好，矯直精度達 。 （ 5）冷床 由于以前大多數(shù)生產(chǎn)線采用拉鋼冷床， 非但容易劃傷鋼板， 也容易造成鋼板冷卻不均勻。新建生產(chǎn)線的冷床大都采用步進格板式或盤輥式， 有足夠的面積放置鋼板， 不需要在冷床前進行熱剪分段， 對提高成材率有利。也有一些老生產(chǎn)線對冷床進行了改進， 如柳鋼采用步進式冷床， 浦鋼和濟鋼采用了盤輥式， 效果都不錯 [2]。 國內(nèi)外中厚板新產(chǎn)品新工藝新技術(shù)的開發(fā) 近幾年我國的中厚板品種開發(fā)主要圍繞一些專用鋼板的鋼質(zhì)純凈化、低碳高強化、耐高溫、耐高壓、耐斷裂、耐腐蝕等方面展開， 并取得了長足的進步 : ( 1) 新產(chǎn)品 開發(fā) 有 15 家企業(yè)能生 產(chǎn) X65 級別的管線鋼， 8 家能生產(chǎn) X70 級， 寶鋼、鞍鋼、舞鋼、武鋼、濟鋼等具備了生產(chǎn) X80 級的能力， 其中寶鋼、鞍鋼、武鋼已能大批量生產(chǎn)， 并于 2020 年完成了 X100 級的試驗室工作。寶鋼、舞鋼、武鋼、鞍鋼、馬鋼等能生產(chǎn)高級別的海洋石油平臺用鋼。以及 CORTEN 耐候橋梁板、 BHW35 高壓鍋爐板、 P20 塑料用模具板、 N19 低溫板、 AH32EH36 級和 F 級船板、 HT80 高強板，百萬千瓦火電及核電用特厚鋼板、 25萬千伏安以上變壓器用高磁感低鐵損取向硅鋼等高附 加值產(chǎn)品已經(jīng)相繼開發(fā)。 （ 2）新技術(shù)的應(yīng)用 1）熱送熱裝技術(shù) 為了節(jié)能和提高爐子加熱能力，新建廠都很注意煉鋼連鑄和軋鋼加熱之間板坯運輸、保溫及調(diào)度等關(guān)系，做到生產(chǎn)管理一貫制，做到熱裝熱送率達 40%70%以上，熱裝溫度達 450680以上，噸鋼燃耗降至 ，并在板坯倉庫內(nèi)設(shè)置保溫坑或罩，盡可能提高板坯裝爐溫度。目前，日本已實現(xiàn)了直接軋制，使燃料 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書 4 達到零耗。 2）控軋控冷技術(shù) 將控軋與快冷有效地相結(jié)合在一起是中厚板生產(chǎn)技術(shù)的一大進步，這種工藝可顯著地改善鋼板性能，降低生產(chǎn)成本與節(jié)約貴重合金元素。而 中厚板軋機最適合于控軋控冷工藝，許多鋼板都可用此工藝生產(chǎn)，某些方面其性能超過熱處理鋼板，有的廠已實現(xiàn)控軋率達 60%以上。條件好的廠以 TMCP為主，而一般廠均以 CR生產(chǎn)。目前等軋方式都采用在軋機前后延伸輥道上多塊鋼板軋制來實現(xiàn)。 3)板形控制技術(shù) 這是一項鋼板三維立體形狀的控制技術(shù)，目標是生產(chǎn)出尺寸偏差非常小、切頭尾和切邊極少、矩形、近似矩形及齊邊（不切邊或銑邊）、性能均一的平直鋼板。此技術(shù)可擴大產(chǎn)品，生產(chǎn)出各種異形板。因此，該控制已成為中厚板生產(chǎn)技術(shù)中一項不可或缺的新穎工藝。 包頭建設(shè)中厚板車間的可 行性與必要性分析 原料供應(yīng)情況分析 內(nèi)蒙古自治區(qū)包頭市擁有豐富的鐵、稀土、鈮等多種金屬共生礦床的礦區(qū)，歸 包頭市 管轄，是包頭五個區(qū)之一稱為 白云礦區(qū) 。蒙古語稱“白云博格都”，意為“富饒的神山”。位于包頭市正北約 150公里處， 白云鄂博礦 山東西延伸約 20余公里，相對高度約 200 米， 稀土資源 儲量占全國的 97%，為除中國以外世界總儲量的 5 倍多。白云鄂博礦是一座世界罕見的多金屬共生礦床，分布在東西長18公里，南北寬約 3公里，總面積 48 平方公里的范圍內(nèi)?，F(xiàn)已探明礦體內(nèi)蘊藏著 175 多種礦物， 71 多種元素。礦物種類主要有鐵、鈮和 稀土礦 物。其中鐵礦儲量 14 億噸，鈮礦儲量 660萬噸，稀土礦工業(yè)儲量 3600 萬噸，占全世界的 36%，占全國的 90%以上，因而被譽為“稀土之鄉(xiāng)”。另外，還蘊藏著銅、石英石、瑩石、磷灰石、軟錳礦等多種礦物。白云鄂博現(xiàn)在是包頭鋼鐵公司的主要原料基地，對包頭市和自治區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展發(fā)揮著舉足輕重的作用。 白云鄂博鐵礦是包鋼的主要原料基地 ，是舉世聞名的稀土之鄉(xiāng)。 1957 年 2月 27 日建礦，經(jīng)過“七五”、“八五”擴建改造，現(xiàn)已形成年產(chǎn)礦石 1200 多萬噸的現(xiàn)代化大型露天礦山，擁有固定資產(chǎn)原值 16億元以上，設(shè)備總重量 3 萬噸， 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書 5 職工總數(shù) 6000 多人。 白云鄂博鐵礦有著得天獨厚的資源優(yōu)勢，現(xiàn)已發(fā)現(xiàn) 175 種礦物， 71種元素，具有或可能具有綜合利用價值的元素有 26種。探明鐵礦石儲量 14億噸，形成主礦、東礦、西礦、東介勒格勒 4個 工業(yè)礦床 ，全區(qū)礦化范圍達 48平方公里。稀土資源居世界第一位，占世界已探明儲量的 77%，我國總儲量的 95%以上。鈮資源居世界第二位。此外，在礦體的上盤，還蘊藏著 億噸的富鉀板巖，平均品位達氧化鉀 %。稀土、鈮與鐵共生，多種物質(zhì)成份共存，形成了白云鄂博鐵礦獨特的礦床類型。 區(qū)域輔助設(shè)施狀況 （ 1）交通運輸狀況 包頭以“水旱碼頭”而聞名。如今，它已經(jīng)成為連接華北、西北的重要公路、鐵路、航空交通樞紐。 包頭的公路交通四通八達，已形成網(wǎng)絡(luò)。北京至銀川的 110 國道、包頭至南寧的 210 國道貫穿全市。被稱為塞外第一橋的黃河公路大橋，長 810 米，寬 12米，橋梁經(jīng)久牢固，造型別致，使黃河南北變通途。 呼包高速公路西起包頭東興，東至呼和浩特羅家營，全長 公里，是我國少數(shù)民族地區(qū)最早建設(shè)的高速公路之一。貫通我國華北、西北地區(qū)的大動脈京包、包蘭鐵路在包頭接軌，旅客列車東南行可直達北京、上海、寧波；西行可直達銀川、蘭州；南下可直達太原、西安。呼市到東勝、包頭到集寧的當(dāng)日往返列車以及包頭市內(nèi)的包白（白云鄂博）、包石（石拐）和環(huán)城等鐵路，連接著包頭市各區(qū)旗縣。 （ 2）水資源條件 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。包頭市地表水總量為 （不包括黃河過境水），地下水補給量為 億平方米。從 50 年代起，包頭就開始了大規(guī)模的水資源開發(fā)，先后修建了黃河水源地多處以及奧陶窯子、團結(jié)渠、民生渠、石登口、畫匠營水源地等較大的黃河水堤工程，進行了大規(guī)模的水資源開發(fā)。還因包頭毗鄰黃河，所以供水量比較充沛。 （ 3）能源供應(yīng) 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書 6 包頭地區(qū)有著良好的煤電產(chǎn)業(yè)發(fā)展基礎(chǔ)，豐富的賦存和易于開采的煤炭資源。包頭周圍煤炭資源主要集中在鄂爾多斯盆地，包含準格爾、東勝、卓資山三大煤 田，保有資源儲量達 億噸，約占全區(qū)保有資源總量的 %。煤炭以長焰煤為主，煤質(zhì)優(yōu)良，具有低硫、低灰、高發(fā)熱量的特點。而且本地煤田規(guī)模大，宜于露天或大型機械化礦井開采，是理想的能源重點開發(fā)區(qū)。 包頭周邊地區(qū)天然氣資源總量 萬億立方米，居中國第一位。特別是蘇里格氣田天然氣儲量達到 5000 億立方米以上，該氣田不僅是中國的第大氣田，而且列入世界知名大氣田行列，包頭距該氣田僅有 200 公里，包頭市工業(yè)、居民生活均已采用了清潔的天然氣能源。 （ 4）總結(jié) 在白云鐵礦的充足原料的支持下，結(jié)合便 利的交通情況，可以使產(chǎn)品迅速的輻射到全國。充足的能源、資源使產(chǎn)品的成本大幅度下降。因此在包頭建設(shè)中厚板廠是可行的。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書 7 第二章 產(chǎn)品生產(chǎn)大綱及技術(shù)要求 產(chǎn)品生產(chǎn)大綱 產(chǎn)品方案是設(shè)計任務(wù)書中的主要內(nèi)容之一，是進行車間設(shè)計時制訂產(chǎn)品生產(chǎn)工藝過程、確定軋機組成和選擇各項設(shè)備的主要依據(jù)。產(chǎn)品方案一經(jīng)確定，車間的類型及性質(zhì)即已確定。 編制一個車間的產(chǎn)品方案一般是由下達設(shè)計任務(wù)書的領(lǐng)導(dǎo)機關(guān)負責(zé)的，由有關(guān)部門根據(jù)