【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 、檢查與清理修磨的手段，是投入的原料具有生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)線材的條件； (2) 采用步進(jìn)式加熱爐，以保證靈活的加熱制度； (3) 在單線生產(chǎn)時(shí)粗軋采用平 — 立機(jī)組，減少軋件刮傷； (4) 盡可能使用滾動(dòng)導(dǎo)衛(wèi)及硬面軋輥，保證軋件表面產(chǎn)量。 本設(shè)計(jì)中采用的先進(jìn)技術(shù)和設(shè)備 1） 因產(chǎn)量較大，采用熱裝熱送工藝，大大降低了能耗和燒損； 2） 連續(xù)無(wú)扭軋制，精軋機(jī)組軋輥為頂交 45176。 布置，產(chǎn)品性能大幅度提高； 3） 原料采用連鑄坯，可以明顯節(jié)能、提高產(chǎn)品質(zhì)量和收得率； 4） 采用側(cè)進(jìn)側(cè)出的步進(jìn)梁式加熱爐，加熱較均勻，能耗降低，減少了燒損； 5） 為提高軋件的表面質(zhì)量，開(kāi)軋前采用了高壓水除磷； 6） 采用控軋控冷設(shè)備，即設(shè)置多段在線水冷箱； 7） 為提高產(chǎn)品尺寸精度，采用激光測(cè)徑儀進(jìn)行在線檢測(cè)。 [選取日期 ] 3 產(chǎn)品大綱 年生產(chǎn)能力： 60萬(wàn)噸； 產(chǎn)品規(guī)格范圍：Φ ～Φ 線材； 盤卷單重： 主要產(chǎn)品規(guī)格： Φ 、 Φ 、 Φ 、 Φ 、 Φ1 、 Φ 、Φ 其產(chǎn)品大綱如表 21所示。 表 21 產(chǎn)品大綱 Products Outline 序 鋼種 代表鋼號(hào) Ф規(guī)格 (mm) 年產(chǎn)量 比例 號(hào) ~ 7～ 13~16 17~ (萬(wàn)噸 ) (%) 1 優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼 10~80等 LX92A、 SWRH82B 等 2 滾珠軸承鋼 GCr15,GCr15SiMn 3 優(yōu)質(zhì)合金結(jié)構(gòu)鋼 Mn 系、 SiMn 系、 MnB系、 MnMoB 系、 Cr系、 CrMo 系、 CrMnSi、CrMoV、 CrNi、 MnVB — 4 彈簧鋼 65Mn、 60Si2MnA、50CrV、 55SiCr、60Si2CrVA(T)等 — — 5 冷鐓鋼 ML08~ML15Al、ML25K~45K、ML15Mn~35Mn、ML37Cr~40Cr、ML20B~35B、 ML30 CrMo~ML42CrMo、MnTiB 等 6 超低碳鋼 SWRM2~SCMRM4等 合計(jì) [選取日期 ] 4 比例 (%) 產(chǎn)品質(zhì)量執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)及產(chǎn)品交貨條件 產(chǎn)品以熱軋盤卷狀態(tài)交貨，產(chǎn)品執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)： GB/T14981－ 2020 熱軋盤條尺寸、外形、重量及允許偏差 ； GB/T6991999 10~80等優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼 ； Q/SGZG3112020 LX92A 等優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼 ； GB/T182542020 滾珠軸承鋼 ； GB/T30771999 優(yōu)質(zhì)合金結(jié)構(gòu)鋼 ； GB/T12222020 彈簧鋼 ； GB/T64782020 冷鐓鋼 ； JIS G35051980 超低碳鋼 。 產(chǎn)品的尺寸精度符合標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的 C級(jí)精度，產(chǎn)品可達(dá)到的尺寸精度見(jiàn)表 。 表 產(chǎn)品尺寸偏差 Table Product size deviation 序號(hào) 公稱直徑 允許偏差 /mm 不圓度 /mm 1 ?5～ ?10 177。 ≤ 2 ?～ ?15 177。 ≤ 3 ?～ ?25 177。 ≤ 原料來(lái)源與要求 線材車間的原料按其生產(chǎn)方式分為鋼錠、軋制鋼坯和連鑄鋼還三種。 鋼錠由于鑄造工藝的限制，一般斷面較大，而且為了脫模不可避免地在鋼錠長(zhǎng)度方向帶有錐度，這就造成以鋼錠為原料生產(chǎn)線材時(shí)的軋制道次多，軋制過(guò)程中溫 降大。目前，用鋼錠作原料直接軋成線材的生產(chǎn)方式已被淘汰。 [選取日期 ] 5 軋制鋼坯經(jīng)粗軋機(jī)開(kāi)坯軋制而成，其規(guī)格范圍廣、鋼種多但并不能消除偏析、縮孔等缺陷且再生產(chǎn)過(guò)程中要發(fā)生燒損、切頭、切尾等。故軋制鋼坯很少用。 高速線材軋機(jī)采用連鑄坯為原料，與采用軋坯相比，從煉鋼到成材，能耗可降低 80kg/t 標(biāo)煤，金屬收得率提高 10%左右、能耗低、勞動(dòng)條件改善、生產(chǎn)率提高。因此本設(shè)計(jì)原料選用連鑄坯。原料斷面形狀選擇方形坯，不需要特別翻轉(zhuǎn)，也正好配合平立的扁箱和方箱孔型，實(shí)現(xiàn)與橢圓 圓孔型的過(guò)渡。 車間原料為合格連鑄冷坯，由本廠提供。采 用火車運(yùn)輸，同時(shí)考慮汽車運(yùn)入本車間鋼坯跨。 該車間原料由本廠連鑄機(jī)供給的連鑄坯。年產(chǎn) 60 萬(wàn)噸線材，成材率為 97％ ，年需要 萬(wàn)噸鋼坯。 ①方坯尺寸和邊長(zhǎng)允許偏差 : 連鑄坯斷面尺寸 170179。1 70mm； 連鑄坯長(zhǎng)度 11000mm； 邊長(zhǎng)公差 177。 5mm； 對(duì)角線長(zhǎng)度偏差 ≤ 7mm； 圓角半徑 R＞ 8mm； 連鑄坯單根重 2430kg； 連鑄方坯和矩形坯標(biāo)準(zhǔn)： YB20202020。 ② 鋼坯標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度為 11000mm；短尺鋼坯最短長(zhǎng)度為 10000mm；每批 (爐 )短尺鋼坯重量不大于全部鋼坯重量的 10%。 ③ 鋼坯的彎曲度在 11000mm 內(nèi)不大于 80mm；但不允許在鋼坯兩端 ,兩端最大 50mm。 ④ 鋼坯 扭轉(zhuǎn)在 11000mm 內(nèi)為 6176。 ⑤ 鋼坯端部因剪切變形而造成的局部寬度不大于邊長(zhǎng)的 10%。切頭毛刺應(yīng)清除。端部因剪切變形而造成的局部彎曲不得大于 20mm。剪切端面應(yīng)與鋼坯長(zhǎng)度方向軸線垂直；端面彎斜量不得大于邊長(zhǎng)的 6%。 對(duì)鋼坯表面質(zhì)量的要求是 : ○1鋼坯端面不得有縮孔、尾孔和分層； ○2鋼坯表面缺陷必須沿縱向加工清除，清除處應(yīng)圓滑、無(wú)棱角，清除寬度不得 [選取日期 ] 6 小于清除深度的 5 倍，表面清理深度不大于公稱厚度的 8％ . ○3鋼坯表面應(yīng)無(wú)裂縫、折疊、耳子、結(jié)疤、拉裂和夾雜等缺陷 . 對(duì)鋼坯內(nèi)部質(zhì)量的要求是 : ○1鋼坯低倍組織不得有肉眼可見(jiàn)的縮孔、分層、氣泡、裂縫、白點(diǎn)等 。 ○2對(duì)優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼根據(jù)需要要求 ,可以做高倍檢驗(yàn) ,檢查脫碳層 ,檢查鋼中非金屬雜質(zhì) ,檢查晶粒度是否達(dá)到規(guī)定要求 . 連鑄坯的化學(xué)成分應(yīng)符合 GB/T 2222020 的規(guī)定 . 金屬平衡表 在軋鋼生產(chǎn)中，金屬消耗是最重要的消耗，通常它占產(chǎn)品成本的一半以 上，因此，降低金屬消耗，對(duì)節(jié)約金屬，降低成本有重要意義。 金屬消耗一般由以下幾方面的消耗組成： （ 1）燒損。金屬在高溫狀態(tài)下的氧化損失，它包括坯料在加熱過(guò)程中生成的氧化鐵皮及軋制過(guò)程中形成的二次氧化鐵皮，但前者是主要的。 （ 2）切損，包括切頭、切尾及切邊損失。主要與鋼種、產(chǎn)品種類及其要求、坯料尺寸計(jì)算的精確程度以及選用的原料狀況有關(guān)。 （ 3）軋廢。由于操作不當(dāng)、管理不善或出現(xiàn)事故所造成的廢品損失。 （ 4）清理表面損失。主要是原料表面缺陷的清理?yè)p失。 金屬平衡是反映在某一定時(shí)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(jì)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。 該車間年產(chǎn) Φ 5mmΦ 25mm的線材 60萬(wàn)噸，成材率為 97%， 需合格連鑄坯 噸，金屬平衡如下表： 表 Metal sheet 坯料量 成品 切頭和軋 廢 燒損 萬(wàn)噸 % 萬(wàn)噸 % 萬(wàn)噸 % 萬(wàn)噸 % 100 60 97 2 1 金屬消耗系數(shù)為： K=坯重 /成品重 = [選取日期 ] 7 案 與工藝流程 根據(jù)年產(chǎn)量和工藝要求，本設(shè)計(jì)在參考馬鋼設(shè)計(jì)研究院的技術(shù)資料的基礎(chǔ)上制定本方案。此高線車間設(shè)計(jì)采用單線軋制，最高軋制速度為 105m/ｓ ，保證速度為 95 m/ｓ 。加熱爐采用側(cè)進(jìn)側(cè)出步進(jìn)梁式加熱爐。軋制生產(chǎn)線由粗軋﹑中軋﹑預(yù)精軋﹑精軋﹑減定徑機(jī)組組成。主要產(chǎn)品規(guī)格有： Φ 、 Φ 、 Φ 、 Φ 15mm、 Φ 18mm、 Φ 20mm、Φ 22mm。 軋機(jī)數(shù)量的確定 本設(shè)計(jì)產(chǎn)品的最小規(guī)格為 Φ 5mm，故在確定機(jī)架數(shù)目時(shí)，以最小直徑 Φ 5mm計(jì)算得： 坯料斷面面積： F0＝ at （ A2－ 4R2＋ πR2 ） （ 31） ＝ 179。 （ 1702－ 4179。 102＋ π179。 102） mm2 ＝ Φ 5mm 成品圓鋼的斷面面積： Fc＝ π （ dat） 2／ 4 （ 32） ＝ π179。 （ 5179。 ） 2／ 4 mm2 ＝ 上式中： F0連鑄坯料原始面積 Fc熱態(tài)成品斷面面積 A原料邊長(zhǎng) R連鑄方坯結(jié)晶圓角，取 R＝ 10mm 則總延伸系數(shù)： μz ＝ F0／ Fc （ 33） ＝ ／ ＝ 取平均延伸系數(shù)： μc ＝ 則機(jī)架數(shù)： N＝㏑ μz ／㏑ μc ＝ 28 （ 34） 故取 N＝ 28 軋機(jī)布置方案 粗軋機(jī)組為 6 架，中軋機(jī)組為 6架，交流電機(jī)單獨(dú)傳動(dòng)，軋機(jī)軋制線固定，通過(guò)調(diào)整軋輥和機(jī)架，使孔型對(duì)準(zhǔn)軋制線，軋機(jī)由彈簧固定在底座上，整體更換，液壓松開(kāi)。機(jī)架的抽出和橫移均由液壓缸驅(qū)動(dòng)，輥縫調(diào)節(jié)為液壓馬達(dá)。軋件在粗軋機(jī)內(nèi)軋制。 粗軋與中軋機(jī)組均采用平立交替布置。 [選取日期 ] 8 預(yù)精軋機(jī)組為 6架，軋機(jī)軋制線固定，液壓換輥，交流電機(jī)單獨(dú)傳動(dòng)，軋件在預(yù)精軋機(jī)組內(nèi)實(shí)現(xiàn)無(wú)張力軋制。 ’ 預(yù)精軋機(jī)組也采用平立交替布置的布置形式預(yù)精軋機(jī) 組。 精軋機(jī)組為 10 架 , 均為 45176。軋機(jī)。 工藝流程 （ 1）上料過(guò)程： 預(yù)精軋機(jī)組 預(yù)水冷 3飛剪切頭尾 精軋 斯太爾摩水冷 吐絲成卷 斯太爾摩風(fēng)冷 翻卷、掛卷 P/F冷卻運(yùn)輸線 漏泄磁束法探傷 激光測(cè)徑測(cè)徑 稱重標(biāo)號(hào) 壓緊打捆 集卷 卸卷 入庫(kù) 上料臺(tái)架 入爐 輥道檢測(cè)踢廢 稱重 加熱 爐加熱 夾送輥夾送 出鋼輥道 高壓水除鱗 粗軋 1飛剪切頭尾 中軋 2飛剪切頭尾 連鑄坯 [選取日期 ] 9 根據(jù)生產(chǎn)計(jì)劃，吊車從原料跨把冷鋼坯吊到上料臺(tái)架上，上料臺(tái)架再把鋼坯逐根輸送到上料輥道上，經(jīng)測(cè)長(zhǎng)、稱重后，由輥道把鋼坯送入加熱爐加熱。 對(duì)于彎曲過(guò)大、超長(zhǎng)或超短的不合格坯料，由剔除裝置將鋼坯剔除，再由吊車把鋼坯吊到鋼坯跨堆放。 （ 2）加熱過(guò)程： 目前高速線材 軋機(jī)均采用較低的開(kāi)軋溫度和相應(yīng)的出爐溫度。除持殊鋼種外，碳素鋼和合金鋼依鋼 種不同開(kāi)軋溫度一般在 900— l 050℃。之所以來(lái)用較低的開(kāi)軋溫度和出爐溫度是基于高速線材軋機(jī)的粗軋和中軋機(jī)組的軋件溫降小，而且軋件在精軋機(jī)組還升溫。降低加熱溫度可明顯減少金屬氧化損失和降低能耗。加熱溫度 900℃比 1050℃金屬燒損低 ％，而產(chǎn)品總能耗減少 179。 109J/t(加熱能耗降低 179。 109J/t，軋制電耗增加 179。 109J/t)。 （ 3）軋制過(guò)程： 出爐后的鋼坯經(jīng)高壓水去除鋼坯表面的氧化鐵皮。再由出爐輥道送往粗軋機(jī)組。在運(yùn)送過(guò)程中如發(fā)現(xiàn)坯料不合格，可通過(guò)剔出裝置剔除。 高 速無(wú)扭線材精軋 機(jī)組是采用微張力軋制，在軋件頭部及尾部失張段將出現(xiàn)斷面尺寸大于公稱斷面尺寸偏差。失張段長(zhǎng)度和張力值大小、機(jī)架間距以及精軋延伸系數(shù)成正比，同所要求公稱斷面尺寸偏差成反比。通常要將此超偏差段切除后交貨。 車間共有軋機(jī) 28架：粗軋機(jī)組 6 架、中軋機(jī)組 6 架、預(yù)精軋機(jī)組 6 架，精軋機(jī)組為10架。軋件在平立