【文章內(nèi)容簡介】 3 第 2 章 產(chǎn)品方案及金屬平衡 產(chǎn)品方案的編制 編制產(chǎn)品方案的原則 產(chǎn)品方案是指所設計的工廠或車間擬生產(chǎn)的產(chǎn)品名稱、品種、規(guī)格、狀態(tài)及年計劃產(chǎn)量，是進行車間設計的主要依據(jù)，根據(jù)產(chǎn)品方案可以選擇設備和確定生產(chǎn)工藝。 編制產(chǎn)品方案的原則：滿足國民經(jīng)濟發(fā)展對軋制產(chǎn)品的需要，特別要注意保證某些短線產(chǎn)品的供應和滿足重要部門對鋼材的需要；考慮各類產(chǎn)品的平衡，正確處理長遠與當前，局部與整體的關系，做到供求 適應，品種平衡，產(chǎn)銷對路，布局合理；考慮軋機生產(chǎn)能力的充分利用和地區(qū)產(chǎn)品的合理分工，便于軋機向?qū)I(yè)化和系列化方向發(fā)展；考慮建廠地區(qū)資源及鋼的供應條件和物資運輸條件。 確定產(chǎn)品大綱 根據(jù)設計任務書要求和上述原則，確定車間產(chǎn)品大綱，見表 。 表 熱軋帶鋼的產(chǎn)品大綱 序號 產(chǎn)品名稱 代表鋼種或鋼號 成 品 規(guī) 格范圍 產(chǎn) 量 萬 t/年 比 例 ％ 厚 度 /mm 寬 度 /mm 1 碳素結(jié)構(gòu)鋼 Q195～ Q275 ～ 700～ 1450 60 20 2 優(yōu)質(zhì)碳素結(jié) 構(gòu)鋼 0 08Al、 10～ 40 ～ 700～ 1450 120 40 3 低合金結(jié)構(gòu)鋼 Q34 Q390、 Q4Q460 ～ 700～ 1450 120 40 合計 300 100 選擇計算產(chǎn)品 本次設計選用的典型產(chǎn)品為： Q235 179。 1200 產(chǎn)品的技術標準 鋼材的尺寸、外形及允許偏差 鋼板和鋼帶的尺寸、外形及允許偏差見國標 GBT/7092020《熱軋鋼板和鋼帶的尺寸、外形、重量及允許偏差》 (1)帶鋼規(guī)格 帶鋼厚度： ~ mm 帶鋼寬度： 700~1450 mm 湖南工業(yè)大學本科畢業(yè)設計 4 鋼卷內(nèi)徑： Ф 762 mm 鋼卷外徑： Ф 1050~Ф 2100 mm 鋼卷重量： max. t 單位卷重： max. 23kg/mm 板型： 應具有對稱的凸度，其凸度和楔形如表 。 厚度公差應符合表 的規(guī)定。 寬厚允許偏差應符合表 的規(guī)定。 表 熱連軋帶鋼的凸度和楔形 帶鋼寬度（㎜） 凸度（㎜） 楔形（㎜） ≥600— ＜ 1200 ≤ ≥1200— ＜ 1500 ≤ ＞ 1500 ≤ 表 熱連軋帶鋼的厚度公差 厚 度 （㎜） 寬 度（㎜） ≥600～＜ 1200 ≥1200～＜ 1500 ≥1500 177。 177。 177。 177。 177。 177。 177。 177。 177。 177。 177。 177。 ～ 177。 177。 177。 ～ 177。 177。 177。 177。 177。 177。 177。 177。 177。 177。 177。 177。 ～ 177。 177。 177。 ～ 177。 177。 177。 注：低合金鋼應按相應厚度的允許偏差增加 25%。 表 熱連軋帶鋼的寬厚允許偏差 技術要求 1) 鋼的牌號、化學成分和力學性能見表 。 2) 交貨狀態(tài) 鋼材一般以熱軋、控軋或正火狀態(tài)交貨，如有特殊要求，經(jīng)供需雙方協(xié)議，鋼板和鋼帶的熱處理方法可在合同中注明。 3) 冶煉方法 帶鋼寬厚 （㎜） 允許偏差 （㎜） ≥600－＜ 1200 ＋ 20 － 0 ≥1200－＜ 1500 ＋ 20 － 0 湖南工業(yè)大學本科畢業(yè)設計 5 鋼由氧氣轉(zhuǎn)爐或電爐冶煉。除非需方有特殊要求并在合同中注明，冶煉方法一般由供方自行選擇。 表 典型產(chǎn)品的標準及化學成分 4) 表面質(zhì)量 : 表面要缺陷少，需要平整，光潔度要好。 5) 實驗方法 每批鋼材的檢驗項目、取樣數(shù)量、取樣方法和實驗方法應如下表的規(guī)定。 表 實驗方法 序號 檢驗項目 取樣數(shù)量 /個 取樣方法 實驗方法 1 化學分析 1（每爐） GB/T 20206 GB/T 223 GB/T 4336 2 拉伸 1 GB/T 2975 GB/T 228 3 冷彎 1 GB/T 232 4 沖擊 3 GB/T 229 6) 檢驗規(guī)則 鋼材的檢查和驗收由供方技術監(jiān)督部門進行，需方有權(quán)對本標準或合同所規(guī)定的任一檢驗項目進行檢查和驗收； 鋼材應成批驗收，每批由同一牌號、同一爐號、同一質(zhì)量等級、同一品種、同一尺寸、同一交貨狀態(tài)的鋼材組成； 鋼材的夏比沖擊實驗結(jié)果不符合規(guī)定時，抽樣產(chǎn)品應作廢，再從該檢驗批的剩余部分取兩個抽樣產(chǎn)品，在每個抽樣產(chǎn)品上各選取新的一組三個試樣，這兩組試樣的復驗結(jié)果都應合格，否則該批產(chǎn)品不得交貨； 鋼材其他檢驗項目的復驗和檢驗規(guī)則應符合 GB/T 247和 GB/T 2101的規(guī)定。 生產(chǎn)方案 本設計為年產(chǎn)量 300 萬噸的熱軋帶鋼生產(chǎn)車間，其典型產(chǎn)品 Q235 ? 1200mm，采用半連續(xù)軋制，其布置方式為： SP 定寬壓力機 +粗軋前立輥E1E2 及粗軋機 R1R2+精軋前立輥 F1E+七機架精軋連軋機組。 坯料的選擇 坯料的形式及尺寸 ： 坯料采用連鑄坯。 牌 號 統(tǒng)一數(shù)字代號 等 級 脫氧方法 化學成分（質(zhì)量分數(shù)） /%,不大于 C Si Mn P S Q235 U12352 A FZ U12355 B FZ U12358 C Z U12359 D TZ 湖南工業(yè)大學本科畢業(yè)設計 6 坯料的尺寸厚度 H=150～ 250mm，長度 L=5500～ 12020mm，寬度 900～2500mm。 板坯尺寸按下述方法確定： 厚度 H=(100~150)h 寬度 B=b+(50~100)mm Bmax=(~)179。輥身長度 長度 m a xL (2 0 0 ~ 3 0 0 )B??爐 mm ）（爐 2 0 0~1 0 0AL m in ?? mm 爐B — 加熱爐內(nèi)寬 爐A — 加熱爐兩滑軌的中心距 本設計選擇典型產(chǎn)品的坯料尺寸為： 230? 1250mm 編制金屬平衡表 確定計算產(chǎn)品的成品率 成品率是指成品重量與投料量之比的百分數(shù)。也就是指一噸原料能夠生產(chǎn)出的合格產(chǎn)品的重量的百分數(shù)。其計算公式為： QWA= 100Q ?? （ ） 式中 A—— 成品率， %； Q —— 投料量， t； W—— 金屬的損失重量， t。 金屬平衡表的編制 金屬平衡是反映在某一定時期內(nèi)（通常 是 1 年），制品金屬材料的收支情況。它是編制車間生產(chǎn)預算與制定計劃的重要數(shù)據(jù)，同時對于設計車間的內(nèi)部運輸與外部運輸，以及車間的平面布置都是極為重要的數(shù)據(jù)。 綜合本設計的計劃方案，參考其他同類企業(yè)的金屬平衡表，本車間設計方案的金屬平衡表如表 。 湖南工業(yè)大學本科畢業(yè)設計 7 表 金屬平衡表 序號 產(chǎn)品名稱 板坯規(guī)格㎜ 成品規(guī)格㎜ 產(chǎn)量 萬 t/年 成品率 % 損 失 鑄坯年產(chǎn)量 萬 t 燒損 幾何損失 工藝損失 萬 t/年 % 萬 t/年 % 萬 t/年 % 1 碳素結(jié)構(gòu)鋼 （ 150~250 ） 179。（ 800~1500 ） 179。（ 6000~11000） （ ~） 179。（ 700~1450） 60 2 優(yōu)質(zhì)碳素結(jié) 構(gòu)鋼 （ 150~250 ） 179。（ 800~1500 ） 179。（ 6000~11000） （ ~） 179。（ 700~1450） 120 3 低合金結(jié)構(gòu) 鋼 （ 150~250 ） 179。（ 800~1500 ） 179。（ 6000~11000） （ ~） 179。（ 700~1450） 120 小計 300 湖南工業(yè)大學本科畢業(yè)設計 8 第 3 章 生產(chǎn)工藝流程與車間平面布置 生產(chǎn)工藝流程的制定 熱連軋生產(chǎn)工藝流程如圖 所示： 圖 工藝流程圖 湖南工業(yè)大學本科畢業(yè)設計 9 車間平面布置 車間平面布置方案 板坯庫布置成與主軋線相垂直的 T 字形式，由三跨組成，跨度為 30m，長150 m，每跨設有 3 臺 80t 板坯夾鉗起重機，貫穿兩跨設置兩條與連鑄車間相接的輥道 ，一條輥道和加熱爐裝爐輥道相通，另一條輥道通道軋制線。這三跨歸煉鋼連鑄工程，熱軋工程為從板坯庫 R 線以后區(qū)域。 加熱爐上料跨與主軋跨平行，跨度 36m，長 100 m，設有 1 臺 40t 板坯夾鉗起重機，軌面標高 ?？玳g內(nèi)設有裝爐輥道，加熱爐裝料機等。 加熱跨與主軋跨相鄰平行，跨度 21m，長 100 m，設有 1 臺 20t 單鉤橋式起重機，軌面標高 ?？玳g內(nèi)設置四座步進梁式加熱爐（分期建設，先建兩座常規(guī)加熱爐爐與一座高溫硅鋼加熱爐，預留一座高溫硅鋼加熱爐）。 加熱爐出料端在主軋跨間，布置有加熱爐出料機，輸出輥道 等。 主軋跨，跨度 30m，長 596 m，設有 2 臺 100/32t 雙鉤橋式起重機， 2 臺 55/10t雙鉤橋式起重機，軌面標高 ?？玳g內(nèi)設有定寬壓力機一套，粗軋機兩套，感應加熱爐一套（預留一套），邊部加熱器一套，切頭飛剪一臺，精軋機七架，層流冷卻裝置一套，卷取機三臺及其它軋線輔助設備等。 主電跨與主軋跨相鄰平行，跨度 24m，長 89 m，設有 1 臺 100/32t 雙鉤橋式起重機，軌面標高 12m?？玳g內(nèi)設有精軋機主電機。 磨輥間跨與主軋跨相隔 11m平行布置，跨度 36m，長 350 m，設有 1 臺 100/25t雙鉤橋式起 重機， 2 臺 63/25t 雙鉤橋式起重機， 1 臺 30t 半門型起重機，橋式起重機軌面標高 ，半門型起重機軌面標高 。跨間內(nèi)設有軋輥、剪刃磨床，軸承清洗等設備。 鋼卷檢查跨與主軋跨相鄰平行，跨度 36m，長 66 m，設有 1 臺 35/10t 鋼卷夾鉗橋式起重機，軌面標高 ?？玳g內(nèi)設有鋼卷檢查線。 鋼卷轉(zhuǎn)運跨在主軋跨尾部與主軋跨垂直布置，跨度 ，長 m，設有 1 臺 35/10t 鋼卷夾鉗橋式起重機，跨間內(nèi)設有托盤運輸設備、噴號機、稱重裝置等設備。 成品庫一、成品庫二與主軋跨平行，成品庫一與主軋 跨之間通過鋼卷轉(zhuǎn)運跨連接，成品庫一與主軋跨之間布置有粗軋主電室、精軋主電室、卷取主電室及110kV 變電站。成品庫一設置有三跨，依次為備件庫跨、鋼卷庫一跨、鋼卷庫二跨。鋼卷庫一跨、鋼卷庫二跨每跨跨度 42m，長 401 m，每跨設有 4 臺 35t 鋼卷夾鉗雙梁起重機，軌面標高 ；備件庫跨跨度 24m，長 300 m，設有 3 臺 32/5t鋼卷夾鉗橋式起重機，軌面標高 。成品庫二設置有鋼卷庫三跨、鋼卷庫四跨、鋼卷庫五跨、橫切機組跨、橫切成品跨。鋼卷庫三跨、鋼卷庫四跨每跨跨度 湖南工業(yè)大學本科畢業(yè)設計 10 36m，長 250m，每跨設有 3 臺 45t 鋼 卷夾鉗雙梁起重機。鋼卷庫五跨跨度 36m，長 250m，跨內(nèi)預留平整分卷機組一套，設有 2 臺 t 鋼卷夾鉗雙梁起重機， 1 臺50/10t 雙鉤橋式起重機。橫切機組跨跨度 36m，長 250m，跨內(nèi)設有橫切機組一套，設有 1 臺 45t 起重機， 1 臺 20+20t 鋼板夾鉗起重機。橫切成品跨跨度 36m，長 250m，跨內(nèi)設有 3 臺 20+20t 鋼板夾鉗起重機， 1 臺 20+20t 半門吊。 以下是各設備間距離確定的一般原則： 加熱爐間的距離 主要根據(jù)爐子的大小、勞動條件以及結(jié)合廠房的柱距一并考慮。本車間加熱爐中心間距取 12m。 加熱爐到軋機的距離 加 熱爐有兩種布置方案：一種是加熱爐中心線與軋機中心線相平行；一種是加熱爐中心線與軋機中心線相垂直。加熱爐到軋機距離大小與加熱爐布置方式有關，本設計加熱爐與軋機中心線采用垂直布置，在滿足工藝要求的前提下，還要結(jié)合廠房柱距模數(shù)而定，根據(jù)本車間的設計要求，加熱爐到除磷機的距離為 14米，到可逆式粗軋機的距離為 48m。 軋機機列間的距離 根據(jù)車間生產(chǎn)需要和建廠的客觀條件確定。軋機間距與軋機布置形式有關，也與坯料大小、種類、成品規(guī)格有關。 柱間距離的確定 柱距是指相鄰兩立柱間的中心距離，常采用標準柱距，本設計柱距選為 12m。 倉庫面積的確定 原料倉庫面積的計算 通常原料倉庫面積計算可用下式： qh ???? （ ） 式中 A—— 設備（軋機和擠壓機等）產(chǎn)量， t/h； N—— 存放天數(shù)，天； k —— 金屬綜合消耗系數(shù)； Q—— 單位空間所能存放的原料重量， t/m2； H—— 每堆原料的堆放高度， m； 則： 21 1 5 7 5 A24F mqh kn