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正文內(nèi)容

300萬噸的薄板帶熱連軋車間工藝設(shè)計綜述(編輯修改稿)

2025-07-04 07:28 本頁面
 

【文章內(nèi)容簡介】 根據(jù)上述依據(jù),該車間為年產(chǎn)300萬噸的板帶車間,生產(chǎn)形式為熱軋,主要鋼種為普碳鋼,合金結(jié)構(gòu)鋼和不銹鋼,采用粗軋和精軋兩個階段來完成不同的任務(wù)和要求。 Q215技術(shù)條件牌號等級化學(xué)成分%脫氧方 法CMnSiSPQ215A~~≤≤≤F、B、Z牌號等級厚度偏差屈服點σs(N/mm)抗拉強(qiáng)度σb(N/mm)伸長率δs(%)Q215A在寬度1000~1500,厚度~177。≥215335~450≥31注:表面質(zhì)量:鋼板和鋼帶的表面不允許有裂紋、結(jié)疤、折疊、氣泡和夾雜。鋼板和鋼帶不得有分層。鋼板和鋼帶的表面允許有深度和高度不大于厚度公差之半的折印、麻點、劃傷、小拉痕、壓痕以及氧化鐵皮脫落所造成的表面粗糙等局部缺陷。對表面的薄層氧化鐵皮、輕微鐵銹和殘余涂料、活痕等不影響表面質(zhì)量的局部缺陷亦允許存在。鋼板和鋼帶表面的局部缺陷,允許用修磨方法清除,但清除深度不得大于鋼板和鋼帶厚度公差之半。鋼帶允許帶缺陷交貨,但缺陷部分不得超過每卷長度的8%。 Q345的技術(shù)條件牌號等級化學(xué)成分%CMnVNbSiTiSPQ345A≤≤≤牌號等級厚度偏差屈服點σs (N/mm)抗拉強(qiáng)度σb (N/mm)伸長率δs(%)Q345A在寬度1000~1500,厚度~177?!?45470~630≥17注:表面質(zhì)量:鋼板和鋼帶的表面不允許有裂紋、結(jié)疤、折疊、氣泡和夾雜。鋼板和鋼帶不得有分層。鋼板和鋼帶的表面允許有深度和高度不大于厚度公差之半的折印、麻點、劃傷、小拉痕、壓痕以及氧化鐵皮脫落所造成的表面粗糙等局部缺陷。對表面的薄層氧化鐵皮、輕微鐵銹和殘余涂料、活痕等不影響表面質(zhì)量的局部缺陷亦允許存在。鋼板和鋼帶表面的局部缺陷,允許用修磨方法清除,但清除深度不得大于鋼板和鋼帶厚度公差之半。鋼帶允許帶缺陷交貨,但缺陷部分不得超過每卷長度的8%。 1Cr18Ni9的技術(shù)條件牌號CCrNiSiPS厚度偏差(mm)寬度偏差(mm)1Cr18Ni9≤~~≤≤≤~,寬度1000時為177。厚度≥,寬度630~1000時為177。10牌號類型固溶處理(℃)拉力實驗硬度實驗(MPa)抗拉強(qiáng)度σb(MPa)伸長率δs(%)HRBHV1Cr18Ni9奧氏體型1010~1150快冷≥205≥570≥45≤90≤200注:特性和用途:經(jīng)冷加工有高的強(qiáng)度,但伸長率比1Cr17Ni7稍差。用于建筑裝飾部件,不銹耐酸的外殼,浮筒以及船舶控制設(shè)備的低磁性設(shè)備。第三章 生產(chǎn)工藝流程制定 制定生產(chǎn)工藝流程的主要依據(jù)所謂生產(chǎn)工藝流程就是把產(chǎn)品的生產(chǎn)工序按次序排列起來。正確制定工藝過程是軋鋼車間工藝設(shè)計的重要內(nèi)容。制定軋鋼生產(chǎn)工藝過程的首要目的是為了獲得質(zhì)量符合要求的產(chǎn)品,其次要在保證質(zhì)量的基礎(chǔ)上追求軋機(jī)的高產(chǎn)量,并能做到降低各種原料、材料消耗,降低產(chǎn)品成本。因此,正確制定產(chǎn)品工藝過程,對于工藝過程合理化,對于充分發(fā)揮軋機(jī)作用具有重要意義。根據(jù)已制定的生產(chǎn)方案,在充分完成產(chǎn)品產(chǎn)量質(zhì)量要求的前提條件下,用最大可能的低消耗、最少的設(shè)備、最小的車間面積、最低的勞動成本,并有利于產(chǎn)品的質(zhì)量的提高和發(fā)展,有較好的勞動條件,最好的經(jīng)濟(jì)效益,具體的原則包括:產(chǎn)品的技術(shù)條件,生產(chǎn)規(guī)模大小,產(chǎn)品成本和工人的勞動條件。制定生產(chǎn)工藝流程的主要依據(jù)有一下幾點:(1)依據(jù)生產(chǎn)方案的要求 由于產(chǎn)品的產(chǎn)量、品種、規(guī)格及質(zhì)量的不同,所采用的生產(chǎn)方案就不同,那么主要工序就有很大的差別。因此,生產(chǎn)方案是編制生產(chǎn)工藝流程的依據(jù)。(2)根據(jù)產(chǎn)品的質(zhì)量要求為了滿足產(chǎn)品技術(shù)條件要求,就要有相應(yīng)的工序給以保證。因此,滿足產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的要求是設(shè)計生產(chǎn)工藝流程的基礎(chǔ)。(3)根據(jù)車間生產(chǎn)率的要求由于車間的生產(chǎn)規(guī)模不同,所要求的工藝過程的復(fù)雜程度也不同。在生產(chǎn)同一產(chǎn)品的情況下,生產(chǎn)規(guī)模越大的車間,其工藝過程也越復(fù)雜。因此,設(shè)計時生產(chǎn)率的要求是設(shè)計工藝過程的出發(fā)點。熱軋板帶生產(chǎn)的一般工藝流程是:原料的清理準(zhǔn)備,坯料的加熱,軋制,軋后冷卻,精整和質(zhì)量檢查等工序,對于特殊要求的鋼種,在加熱后不需經(jīng)過熱處理等工序。 生產(chǎn)工藝過程簡述熱軋車間和連鑄車間毗鄰布置,連鑄機(jī)出坯輥道可與熱軋板坯庫輸送輥道直接連接。在連鑄車間經(jīng)冷卻、火焰處理、標(biāo)記后的合格連鑄板坯以及表面質(zhì)量和內(nèi)部質(zhì)量合格的熱連鑄板坯,由輥道送到本廠板坯庫。裝爐制度采用冷裝、保溫?zé)嵫b和直接熱裝三種制度熱連鑄坯分別存放在三個板坯跨內(nèi),當(dāng)連鑄機(jī)和熱軋機(jī)的生產(chǎn)計劃相匹配時,熱坯也可以從來料輥道經(jīng)輥道直接送到加熱爐后的裝料輥進(jìn)行裝爐。根據(jù)生產(chǎn)計劃的要求計算機(jī)對選用的板坯進(jìn)行最優(yōu)化處理,使板坯庫以最小的工作量進(jìn)行裝爐操作。板坯由吊車吊到上料輥道后進(jìn)行稱重,核對號碼,確認(rèn)無誤后,按裝料順序由輥道將板坯送到的加熱爐。坯料通過在加熱爐內(nèi)加熱,板坯的出爐溫度為1150~1250℃。少量不能直接熱裝的板坯先由車間吊車卸料到板坯庫,在需要時排入生產(chǎn)計劃,再由車間吊車按照一定順序吊到輥道上,然后送入加熱爐加熱。為使軋機(jī)充分發(fā)揮能力,上述不同溫度的板坯可以進(jìn)行組合裝爐,如果冷熱坯間溫差太大,可由計算機(jī)進(jìn)行計算,合使冷熱坯間保持一個必要的間距。板坯在加熱爐內(nèi)一般加熱到1150~1250℃出爐。加熱出爐后的板坯,首先經(jīng)過在板坯輸送輥道上的高壓水除鱗清除氧化鐵皮,而后進(jìn)入兩架粗軋機(jī)組。R1,R2粗軋機(jī)為四輥可逆式軋機(jī),分別與可逆式立輥軋機(jī)E1,E2靠近布置。板坯在E1R1四輥可逆式軋機(jī)上軋制1~3道后,經(jīng)輥道送至E2R2四輥可逆式軋機(jī)軋制1~3道次。根據(jù)產(chǎn)品規(guī)格不同,由粗軋機(jī)將板坯軋制成25~50mm的中間坯。E1E2立輥軋機(jī)設(shè)有自動寬度控制系統(tǒng)(AWC)和短行程控制(SSC)和PWC系統(tǒng);R1二輥粗軋機(jī)設(shè)有電動壓下+回松裝置, R2四輥粗軋機(jī)設(shè)有電動壓下+液壓AGC,并在軋機(jī)下部設(shè)置階梯墊,可迅速調(diào)整軋制線高度。帶坯經(jīng)中間輥道送至切頭習(xí)剪剪去帶坯頭、尾,然后經(jīng)精軋機(jī)前除鱗設(shè)備除去帶坯表面的氧化鐵皮,送入精軋機(jī)組軋制。粗軋機(jī)組產(chǎn)生廢帶坯,直接送到中間輥道上,再由廢品推出裝置將其推到中間輥道操作側(cè)進(jìn)行自然冷卻。經(jīng)人工切割后天車吊走。為了減少帶坯在中間輥道上的溫降和帶坯頭尾溫差,在中間輥道上設(shè)有保溫罩。依據(jù)成品鋼種和規(guī)格的不同而確定是否采用中間坯保溫罩進(jìn)行保溫。為減少切損,切頭飛剪設(shè)有最佳化剪切系統(tǒng)。切頭后的中間坯經(jīng)精軋除鱗箱用高壓水除去二次氧化鐵皮,然后進(jìn)入七機(jī)架精軋機(jī)進(jìn)行軋制,達(dá)到最終的產(chǎn)品厚度。精軋機(jī)組的穿帶速度、加速度、最大軋制速度、各機(jī)架的壓下量、機(jī)架的彎輥力等各項參數(shù)均由計算機(jī)過程控制模型按軋制的帶鋼產(chǎn)品規(guī)格計算和設(shè)定?!?。為確保帶鋼在F7軋機(jī)出口溫度的控制,F(xiàn)1━F7機(jī)架之間的導(dǎo)板架體上設(shè)有帶鋼冷卻集水管控制帶鋼溫度。另外設(shè)有F1F4軋輥防剝落水、在F1━F7出口導(dǎo)衛(wèi)上裝有煙塵抑制裝置、在F1━F7導(dǎo)衛(wèi)上設(shè)工藝潤滑油。為確保帶鋼的厚度精度和板型,F(xiàn)1F7精軋機(jī)組設(shè)有響應(yīng)速度快、控制精度高的全液壓壓下裝置及厚度自動控制系統(tǒng)(AGC)。該控制系統(tǒng)代替過去常規(guī)采用的電動活陶器和微張力控制兩套系統(tǒng)。為有效控制帶鋼的凸度和平直度,F(xiàn)1F7采用工作輥彎輥裝置和竄輥裝置。精軋機(jī)軋出口的帶鋼在熱輸出輥道上,由高效的層流冷卻系統(tǒng)(分微調(diào)段和精調(diào)段)將熱軋帶鋼由終軋溫度冷卻到卷取溫度,由液壓助卷卷曲機(jī)卷成鋼卷。冷卻方式、冷卻水量都由計算機(jī)根據(jù)不同鋼種、規(guī)格、終軋溫度、卷取溫度進(jìn)行設(shè)定和控制,以保證產(chǎn)品的機(jī)械性能。冷卻后的帶鋼,由伺服液壓系統(tǒng)控制的卷取機(jī)前側(cè)導(dǎo)板進(jìn)行對中,當(dāng)帶鋼頭部進(jìn)入夾送輥時進(jìn)行頭部定位,3個助卷輥處于設(shè)定位置,卷筒直徑為待卷直徑。當(dāng)帶鋼在卷筒上卷取頭3~5圈時,助卷輥在卷取過程中根據(jù)帶鋼厚度進(jìn)行踏步控制,以保證鋼卷內(nèi)圈不產(chǎn)生壓痕;卷3~5圈后,卷筒漲到卷取直徑,同時助卷輥打開,卷取機(jī)在恒張力狀態(tài)下卷?。划?dāng)帶鋼卷到最后2~3圈時,3號助卷輥壓下,帶鋼尾部通過夾送輥時進(jìn)行尾部定位,使帶鋼尾部在鋼卷下部位置。卷取后的鋼卷經(jīng)卸卷小車從卷取機(jī)卸卷并運(yùn)至固定臺架,由運(yùn)卷小車將鋼卷運(yùn)至鋼卷運(yùn)輸線,最后由鋼卷運(yùn)輸線運(yùn)往鋼卷庫或冷軋車間,在此過程中進(jìn)行檢查、稱重、打捆、噴印。鋼卷的運(yùn)輸、冷卻及堆放均采用臥卷的方式。當(dāng)鋼卷需要檢查時,托輥在液壓馬達(dá)驅(qū)動下,可使鋼卷按要求進(jìn)行正反轉(zhuǎn),在開卷時托輥正轉(zhuǎn)(順時針),將鋼卷外圈打開,使鋼卷頭部進(jìn)入取樣剪,剪切帶鋼及將帶鋼送到輥道臺進(jìn)行表面檢查。完成剪切帶鋼和檢查帶鋼表面后,托輥反轉(zhuǎn)(逆時針)將鋼卷外圈重新卷好。 連鑄坯板坯庫除鱗粗軋切頭除鱗橫切厚板橫切中板橫切薄板熱鋼卷運(yùn)輸稱重噴印表面檢查打捆卷取層流冷卻精軋縱切帶鋼送冷軋平整、分卷稱重加熱熱鋼卷庫 本車間生產(chǎn)工藝流程圖第四章 坯料的選擇和金屬平衡 坯料的選擇及坯料處理 坯料選擇%以下的普通碳素鋼、優(yōu)質(zhì)碳素鋼、低合金高強(qiáng)度鋼。特殊原料有高碳鋼、合金鋼、不銹鋼、硅鋼等。熱軋板卷按用途分有汽車用、建筑用、造船用、管線勇、工業(yè)用、機(jī)械用等產(chǎn)品。鋼的化學(xué)成份主要根據(jù)各種標(biāo)準(zhǔn)機(jī)加工和用途等條件決定,也有的按表面質(zhì)量的要求調(diào)整化學(xué)成分。熱軋用坯料使用是板坯。板坯有初軋坯和連鑄板坯。連鑄板坯雖然受批量、材質(zhì)等限制,但是具有單重大、成材率高、生產(chǎn)周期短、材質(zhì)均勻、節(jié)能、節(jié)省人力等優(yōu)點。為此連鑄板坯構(gòu)成比在急劇的增加。20世紀(jì)80年代末板坯連鑄比已超過90%。隨著技術(shù)的發(fā)展,連鑄生產(chǎn)受批量和材質(zhì)限制等問題已基本得到解決,故最近熱帶鋼軋機(jī)的原料均使用連鑄板坯,初軋坯已趨淘汰。,考慮冶金工廠將來的發(fā)展方向,依照本車間設(shè)計的要求和產(chǎn)品規(guī)格所以選用連鑄坯比較合適。 坯料尺寸 (1)板坯寬度板坯寬度由鋼卷寬度決定,板坯寬度和鋼卷寬度的關(guān)系與粗軋機(jī)組的調(diào)寬能力相對應(yīng)。同一板坯寬度可軋鋼卷寬度標(biāo)準(zhǔn)范圍在20世紀(jì)50年代因變化小而視板坯與鋼卷等寬。20世紀(jì)70~80年代采用了帶孔型的強(qiáng)力立輥,其寬度標(biāo)準(zhǔn)范圍一般為100~150㎜,自軋制線上采用了頂寬壓力機(jī)后一次最大側(cè)壓量可達(dá)350 ㎜,可軋寬度標(biāo)準(zhǔn)范圍一般為200㎜,最大300㎜。(2)板坯長度 板坯長度主要由單位寬度質(zhì)量和板坯厚度決定。20世紀(jì)50年代因熱軋帶鋼軋機(jī)無升速軋制,為保持帶鋼頭尾溫差,帶鋼不能過長,此時的板坯長度一般為5500㎜左右。20世紀(jì)60年代熱軋帶鋼軋機(jī)升速軋制,70年代為提高產(chǎn)量、提高成材率而追求高軋速、大坯重、大單位寬度卷中,板坯設(shè)計長度達(dá)14500㎜。 初軋坯和連鑄板坯比較項目初軋板坯連鑄板坯備注工序經(jīng)鑄錠脫模后需要由均熱爐和初軋機(jī)軋制省略初軋工序減少1/2以上的廠房,板坯生產(chǎn)時間提前12~24h操作通過改變初軋程序可以塊為單位組織生產(chǎn)由于實行變寬,每個批量單位可取作1流單位連鑄有在線調(diào)寬,熱軋自由程序軋制機(jī)械化省力化在鑄錠作業(yè)的機(jī)械化和節(jié)約人力方面存在極限與傳統(tǒng)鑄錠作業(yè)相比,在相當(dāng)程度上實現(xiàn)了機(jī)械化機(jī),節(jié)約人力節(jié)能與連鑄相比,因需均熱,需要消耗多余的熱能有利于直接軋制連鑄的能耗約為初軋的1/2成才率半鎮(zhèn)靜鋼為92%~93%;鎮(zhèn)靜鋼為85%連鑄約為98%鋼種無極限生產(chǎn)沸騰鋼困難可用準(zhǔn)沸騰鋼代替質(zhì)量(1)不同部位偏析不同,(2)鋼錠頭部的縮孔,下部大型夾雜物是問題。(3)板坯易出現(xiàn)翹曲。(1)質(zhì)量均勻;(2)會出現(xiàn)在1/4后的表層處殘留大型夾雜物的問題,(3)板坯較少出現(xiàn)翹曲。 (3)板坯單重板坯單重取決于板坯尺寸,設(shè)計板坯最大質(zhì)量時已建的多數(shù)熱帶鋼軋即是按板坯最大寬度設(shè)計的。但最大寬度的產(chǎn)品在產(chǎn)品方案中所占的比例很小。現(xiàn)代熱軋帶鋼軋機(jī)為減小板坯質(zhì)量、降低設(shè)備費用,確定最大批重時選擇經(jīng)濟(jì)合理的坯寬,一般不采用最大寬度。我國寶鋼和鞍鋼現(xiàn)代化熱帶鋼軋機(jī)單位卷重為24kg/㎜左右,最大采卷重達(dá)43噸。用板坯厚度為200㎜和250㎜,長度最長達(dá)1300㎜。 典型產(chǎn)品選擇的坯料合金牌號產(chǎn)品規(guī)格選取坯料規(guī)格(mm)重量(t)Q2151400230140010000Q34514001501450120001Cr18Ni91000250105012000 坯料檢查及清理板坯加熱以前,必須首先進(jìn)行表面缺陷清理、表面氧化皮的清理,這對于保證鋼材的質(zhì)量、提高成品率、節(jié)約金屬和降低成本具有十分重要的意義。特別對于合金鋼,更必須進(jìn)行嚴(yán)格清理。由連鑄車間及初軋車間運(yùn)來的板坯被送到熱軋板庫入口時,經(jīng)操作工核對后,按材質(zhì)、寬度進(jìn)行堆放,一個爐次的板坯應(yīng)盡量分散到各跨區(qū)堆放,以便減輕吊車的作業(yè)負(fù)荷。并且按照最佳化的軋制計劃,把板坯按指定的順序裝到上料輥道上,然后裝入加熱爐。板坯清理工作為便于管理一般都在連鑄車間進(jìn)行,也有的將清洗設(shè)備安裝在熱軋板坯庫內(nèi)。被送至板坯庫的板坯分為冷板坯和熱板坯。由加熱爐加熱到目標(biāo)溫度后進(jìn)行軋制。有效地采用了利用熱連鑄坯(HCR),坯溫一般為600℃左右,大幅度的節(jié)省能源。在熱軋工序采用可縮短加熱時間的直接熱裝工藝DHCR,坯溫一般為800℃左右。或采用直接軋制技術(shù),此技術(shù)是將煉鋼和熱軋兩個各自獨立的工序連續(xù)化,因此,需要解決這倆個工序間的溫度、小時產(chǎn)量、工藝參數(shù)的匹配和質(zhì)量,保證全過程管理及平面布置最佳化等一系列技術(shù)問題。目前,世界上先進(jìn)的常規(guī)熱帶鋼軋機(jī)熱裝比已超過90%。(1)板坯清理熱軋寬帶鋼軋機(jī)需上工序供給合格板坯,板坯的清理主要是采用火焰清理方式,也有用砂輪清理的。 火焰清理有三種方式:熱
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