【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 產(chǎn)品大綱編制時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題1 滿足國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)軋制產(chǎn)品的需要，特別要根據(jù)市場(chǎng)信息解決某些短缺產(chǎn)品的供應(yīng)和優(yōu)先保證國(guó)民經(jīng)濟(jì)重要部門對(duì)于鋼材的需要[6]。2 考慮各類產(chǎn)品的平衡，尤其是地區(qū)之間產(chǎn)品的平衡。要正確處理長(zhǎng)遠(yuǎn)與當(dāng)前、局部與整體的關(guān)系。做到供求適應(yīng)、品種平衡、產(chǎn)銷對(duì)路、布局合理。3 考慮軋機(jī)生產(chǎn)能力的充分利用和建廠地區(qū)產(chǎn)品的合理分工。有條件的要爭(zhēng)取軋機(jī)向?qū)I(yè)化和產(chǎn)品系列化方向發(fā)展，以利提高軋機(jī)的生產(chǎn)技術(shù)水平。4 考慮建廠地區(qū)資源及鋼材的供應(yīng)條件，物資和材料等運(yùn)輸?shù)那闆r，逐步完善和配套起獨(dú)立的軋鋼生產(chǎn)體系。5 做到產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)代化，有條件的要考慮生產(chǎn)一些出口產(chǎn)品，走向國(guó)際市場(chǎng). 產(chǎn)品方案的主要內(nèi)容1 車間生產(chǎn)的鋼種和生產(chǎn)的規(guī)模；2 各類產(chǎn)品的品種和規(guī)格；3 各類產(chǎn)品的數(shù)量和其在總產(chǎn)量中所占的比例等。 產(chǎn)品質(zhì)量1 圓鋼按下列國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)組織生產(chǎn)、進(jìn)行檢驗(yàn)和交貨：GB70088：《碳素結(jié)構(gòu)鋼》GB/T6991999：《優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼》GB30771999：《合金結(jié)構(gòu)鋼》GB/T64782001：《冷鐓和冷擠壓用鋼》GB122284：《彈簧鋼》其中產(chǎn)品尺寸精度應(yīng)滿足GB/T70286中I組允許偏差，具體數(shù)值為：直徑公差：Φ20～Φ30mm177。Φ31～Φ50mm177。Φ51～Φ80mm177。橢圓度：Φ20～Φ40mm不超過(guò)直徑公差總值的50%。Φ41～Φ80mm不超過(guò)直徑公差總值的70%。彎曲：，%。定尺長(zhǎng)度誤差：177。60mm。2 螺紋鋼筋按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB149998組織生產(chǎn)、進(jìn)行檢驗(yàn)和交貨。3 成品交貨狀態(tài)成品棒材以直條成捆狀態(tài)交貨。棒材定尺長(zhǎng)度：6～12m每捆棒材重量：2000～4000kg4 打捆道次6m棒材捆3道；6～9m棒材捆4道；9～12m棒材捆5道； 產(chǎn)品大綱生產(chǎn)的鋼種主要有：碳素結(jié)構(gòu)鋼、優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼、低合金結(jié)構(gòu)鋼，合金結(jié)構(gòu)鋼、冷鐓鋼、彈簧鋼等。具體產(chǎn)品大綱見(jiàn)表1：表1 棒材生產(chǎn)線產(chǎn)品大綱序號(hào)品種標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格/mm年產(chǎn)量/萬(wàn)t比例/%鋼種1圓鋼GB/T 702—2004GB 13013—199112~16`碳素結(jié)構(gòu)鋼優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼低合金結(jié)構(gòu)鋼彈簧鋼軸承鋼等17～2021～2526~3031～4041～502螺紋鋼GB/T —2007GB 13013—199112～1415～2021～25 26～3233～503方鋼GB 13013—199114141616181850504扁鋼GB/T 704—199835610025合計(jì)90100該棒材車間設(shè)計(jì)為年產(chǎn)90萬(wàn)t的鋼材，產(chǎn)品規(guī)格為螺紋鋼Φ12～Φ50mm，圓鋼Φ12～Φ50mm，都以熱軋直條狀態(tài)交貨，定尺長(zhǎng)度為6mm～12mm，具體的長(zhǎng)度根據(jù)客戶的要求確定。目前，軋鋼生產(chǎn)用坯有三種：即用連鑄坯、鋼坯、鋼錠。鋼錠是煉鋼生產(chǎn)的最終產(chǎn)品，也是鋼材生產(chǎn)的原料。鋼錠質(zhì)量的優(yōu)劣、重量的大小及鋼錠的類型對(duì)鋼材產(chǎn)品生產(chǎn)有很大的影響。鋼錠經(jīng)開(kāi)坯軋制成不同規(guī)格的鋼坯?？筛鶕?jù)不同的產(chǎn)品特點(diǎn)，選擇與成品鋼材形狀相近似的鋼坯。連鑄坯是直接將鋼水鑄成軋機(jī)所需要的各種規(guī)格和斷面形狀的鋼坯的生產(chǎn)過(guò)程，省去了初軋生產(chǎn)過(guò)程。隨著冶煉技術(shù)的不斷發(fā)展，連鑄和棒材軋機(jī)之間的連接的合理優(yōu)化，從連鑄坯考慮采用較大的斷面，大連鑄坯在連鑄過(guò)程中有利于夾雜物上浮，更能保證質(zhì)量，同時(shí)，在壓縮比一定的情況下，較大斷面的連鑄坯有利于生產(chǎn)更大規(guī)格和產(chǎn)品質(zhì)量更好的鋼材。三種原料比較如下表2所示：表2 軋鋼生產(chǎn)各種原料比較原料種類優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)使用條件鋼錠不用初軋開(kāi)坯，可直接軋制成材金屬消耗大，成材率低，中間不能進(jìn)行清理，壓縮比小，產(chǎn)量低僅特殊用途軋機(jī)用鋼錠作原材料，大部分鋼錠要經(jīng)初軋機(jī)、中型開(kāi)坯軋機(jī)或鍛壓機(jī)軋成各種鋼坯鋼坯壓縮比大，可中間清理，故產(chǎn)量大。鋼種不受限制，成材率高需要初軋開(kāi)坯，使工藝和設(shè)備復(fù)雜。能耗和產(chǎn)品成本提高，比用連鑄坯金屬消耗大得多，成材率低大型鋼鐵聯(lián)合企業(yè)以及生產(chǎn)品種較多的各種車間連鑄坯金屬消耗少，成材率可提高6～12%，不用初軋，縮短工藝流程，可節(jié)能降耗，降低成本鋼種受到一定限制（主要用于鎮(zhèn)靜鋼），壓縮比較小，對(duì)有些產(chǎn)品受到限制，另外連鑄坯規(guī)格較少，不適用于多品種小批量生產(chǎn)的要求，連鑄工藝要求嚴(yán)格適合于大、中、小多類鋼鐵企業(yè)，生產(chǎn)品種較少，毗連較大的情況；適用于壓縮比要求不特別嚴(yán)格的產(chǎn)品通過(guò)上述比較，本設(shè)計(jì)選用連鑄坯作為生產(chǎn)原料。 坯料選用所考慮因素 坯料形狀尺寸坯料斷面形狀的選擇主要與軋制產(chǎn)品的形狀有密切的關(guān)系，當(dāng)軋制斷而形狀比較簡(jiǎn)單的成品鋼材時(shí)可選擇與其形狀相近的鋼坯。棒材軋制常選用方形坯料，因?yàn)檫@樣有利干延伸系數(shù)的分配和減少軋制道次。對(duì)于連續(xù)式軋機(jī)，溫度條件好，軋機(jī)數(shù)目多，故可選用較大的坯料，使壓縮比增大。壓縮比，一般表示（鋼坯）連鑄坯的平均變形量。壓縮比是保證產(chǎn)品組織結(jié)構(gòu)和力學(xué)所要求的最小變形量。連鑄坯內(nèi)部存在缺陷的比例較大，連鑄坯的規(guī)格選取上考慮軋機(jī)本身的能力，從而確保連鑄坯的內(nèi)部缺陷在前幾道次的軋制得到消除。建議采用以下的壓縮比能滿足產(chǎn)品質(zhì)量的要求：優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼的壓縮比6，40 Cr合金結(jié)構(gòu)鋼的壓縮比7；合金結(jié)構(gòu)鋼的壓縮比15?！?.（1） 式中：——錠到成品的壓縮比；——坯料斷面積, mm2；——成品斷面積, mm2。綜合考慮以上因素，選擇連鑄坯斷面面積為165165 mm2. 鋼坯的重量取連鑄坯的比重為：=10kg/m……………………….………………（2）考慮內(nèi)容(1)，已知鋼坯長(zhǎng)度為：=14 m。鋼坯重量為：=1014〔16510〕＝ kg。取鋼坯重量為：G=3 t ∕根鋼坯單重為：G1 = kg ∕m 坯規(guī)格及允許偏差1)連鑄坯橫斷面尺寸及允許偏差（符合YB20118標(biāo)準(zhǔn)），見(jiàn)表3：表3 連鑄坯橫斷面尺寸及允許偏差名義尺寸長(zhǎng)度/mm寬度/mm對(duì)角線長(zhǎng)度偏差單重kg/m尺寸偏差尺寸偏差165165165177。5165177。5≤72)鋼坯長(zhǎng)度定尺：12080～12000 mm，短尺 6000 mm；3)鋼坯彎曲度不得大于15 mm/m，總彎曲度不得大于80 mm/12 m；4)端部切斜不得大于20 mm；5)不得有明顯的扭轉(zhuǎn)。 坯料的檢查與清理煉鋼工藝的不斷改進(jìn)，使連鑄坯和軋材的表面質(zhì)量不斷提高，對(duì)要求很高的優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼和特殊鋼，在軋制之前，清理坯料表面缺陷對(duì)提高產(chǎn)品質(zhì)量起著重要作用[4]。目前，坯料的檢查主要有拋丸和探傷。連鑄坯質(zhì)量提高后，對(duì)高質(zhì)量產(chǎn)品的要求，坯料探傷主要有表面探傷和內(nèi)部探傷。坯料的表面探傷主要有熒光磁粉法、渦流法和漏磁法。后兩者多用于成品探傷，熒光磁粉法則主要用于鋼坯探傷。而鋼坯內(nèi)部的探傷主要是超聲波探傷。第3章 軋機(jī)選擇及工藝流程這種機(jī)架的上蓋（上橫梁）可以拆卸，其優(yōu)點(diǎn)主要是更換軋輥方便，因此它主要用在換輥比較頻繁的橫列式布置的型鋼軋機(jī)上，主要缺點(diǎn)是剛性較差，軋出的產(chǎn)品精度不高[8]。這種機(jī)架的上蓋和立柱形成封閉式的整體框架。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造容易，具有較高的強(qiáng)度和剛度。因此，閉口式機(jī)架主要用于初軋機(jī)、各種鋼板軋機(jī)、鋼管軋機(jī)。主要缺點(diǎn)是換輥不便。其上蓋和立柱的連接完全由斜楔完成，具有換輥方便和剛性較好的優(yōu)點(diǎn)。 傳統(tǒng)的牌坊軋機(jī)，軋材的尺寸精度（縱向厚度）與軋機(jī)機(jī)座剛度有直接的關(guān)系，由此式可知，提高軋材尺寸精度應(yīng)從兩方面著手，即減少和提高K，前者為軋制工藝問(wèn)題，后者為設(shè)備問(wèn)題。該軋機(jī)的特點(diǎn)是：機(jī)架由4根帶左右螺旋的受力拉桿連接一對(duì)軋輥的軸承座，軋制力分布在很短的回路內(nèi)和較大的面積里，并可同時(shí)旋轉(zhuǎn)四根拉桿實(shí)現(xiàn)上下軋輥的同步壓下調(diào)整，可以保證軋線恒定不變，在上輥操作側(cè)軸承座內(nèi)設(shè)置蝸輪—蝸桿—螺旋副機(jī)構(gòu)對(duì)上輥進(jìn)行手動(dòng)軸向調(diào)節(jié)。軋輥采用液壓柱塞平衡或彈簧平衡，軋輥受力彎曲時(shí)，軋輥軸承座可以隨軋輥彎曲而浮動(dòng)，從而使軸承受力均勻機(jī)架有液壓缸移動(dòng)進(jìn)行換輥。此外，為了保證軸承座的剛度和從圓柱軸承到拉桿的短距離，使機(jī)架和軸承座彎曲最小，對(duì)機(jī)架的拉桿位置進(jìn)行了優(yōu)化，無(wú)牌坊機(jī)架的可靠性高，軸向徑向剛度高，對(duì)實(shí)施低溫軋制有利，且產(chǎn)品尺寸公差小，換輥時(shí)間短。適用于中、精軋機(jī)組。如圖1所示，提高軋機(jī)剛度途徑為減少機(jī)座中承載體的數(shù)量，即盡量縮短應(yīng)力回線的長(zhǎng)度，于是短應(yīng)力回線軋機(jī)應(yīng)運(yùn)而生。圖1 牌坊軋機(jī)與短應(yīng)力線軋機(jī)應(yīng)力回線比較a，牌坊軋機(jī)；b，短應(yīng)力線軋機(jī)懸臂式機(jī)架結(jié)構(gòu)圖如圖2 所示，采用芯軸夾套Norco熱處理輥環(huán)，油膜軸承結(jié)構(gòu)，有水平機(jī)架、立式機(jī)架、平/立可轉(zhuǎn)換機(jī)架。這種機(jī)型的特點(diǎn)是：軋輥輥環(huán)直徑增大約30 %，斷面面積增加約65 %，增強(qiáng)了關(guān)鍵部位的強(qiáng)度，減少了應(yīng)力集中；該機(jī)型有固定的軋制線；易于更換輥環(huán)，維護(hù)及更換到位方便；重量輕，可節(jié)約投資。適用于粗軋機(jī)組。鋼錠、鋼坯或連鑄坯表面會(huì)存在各種缺陷(如結(jié)疤、折疊、裂紋、皮下氣泡等)，如不在軋制前加以清理去除，會(huì)在軋制過(guò)程延伸、擴(kuò)大，輕者造成鋼材應(yīng)力集中和腐蝕的起點(diǎn)，使材料強(qiáng)度和耐腐蝕能力降低，嚴(yán)重的影響金屬在軋制時(shí)的塑性和成型，造成廢品。所以坯料表面缺陷的清理是提高鋼材合格率，保證鋼材質(zhì)量的重要措施，也是軋鋼生產(chǎn)分成二個(gè)階段的重要原因。常用的清理表面缺陷的方法很多，常用的有：火焰清理、風(fēng)鏟清理、砂輪清理和機(jī)床清理等四種?；鹧媲謇硎侵覆捎靡胰玻ɑ蛎簹猓┖脱鯕馊紵母邷鼗鹧鎸⒃媳砻嫒刍鋈サ姆椒??！?。機(jī)加工清理是軋制重要用途的合金鋼時(shí)需要用剝皮消除鋼錠和鋼坯的表面缺陷，加工方法包括：刨、銑和車等。研磨清理是用來(lái)清理鋼坯表面細(xì)小的缺陷，以及清理有很高硬度的高級(jí)合金鋼坯的表面缺陷，采用砂輪來(lái)清理。各種清理方法比較見(jiàn)下表4：表4 各種清理方法比較清理方法清理費(fèi)/%特點(diǎn)適用范圍風(fēng)鏟清理100生產(chǎn)效率較低，人工段清理程度，工作量較大適用于冷狀態(tài)下清理高碳鋼及合金鋼研磨清理307生產(chǎn)效率低，由于急劇的摩擦而產(chǎn)生局部加熱，因此在研磨過(guò)程中，采用間歇時(shí)間以便于被研磨處的熱量有足夠時(shí)間擴(kuò)散。清理鋼坯表面細(xì)小的缺陷，以及清理有很高硬度的高級(jí)合金鋼坯的表面缺陷機(jī)床清理60生產(chǎn)效率低，不同的鋼種選用不同的機(jī)加工方法適用于有重要用途，要求較高的產(chǎn)品，火焰清理53高生產(chǎn)率、低成本，所需設(shè)備簡(jiǎn)單，易操作適用于碳素鋼、普通低合金鋼的清理，而不適用于合金鋼和高碳鋼本設(shè)計(jì)坯料選用熒光磁粉法探傷，成品采用超聲波探傷；普通碳素鋼采用火焰清理，對(duì)高要求的鋼材和高合金鋼、軸承鋼等采用研磨清理。圖2 懸臂式軋機(jī)的結(jié)構(gòu)圖采用平立交替式布置是為了滿足靈活的軋制工藝而設(shè)計(jì)的。根據(jù)不同產(chǎn)品的孔型設(shè)置，可靈活地調(diào)整軋機(jī)使其水平布置或垂直布置。機(jī)架可以水平或傾倒90度，放置在一個(gè)小車上。機(jī)架本身結(jié)構(gòu)與普通二輥軋機(jī)機(jī)架基本相同。立輥軋制時(shí)為了平衡軋輥質(zhì)量，在軋輥輥系中增加了止推軸承。機(jī)架與小車用螺栓連接在一起，小車可以水平移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)水平軋制換孔槽功能。在垂直軋制時(shí)，小車坐在一個(gè)由電機(jī)驅(qū)動(dòng)蝸輪、蝸桿、絲杠螺母機(jī)構(gòu)組成的臺(tái)架上，臺(tái)架可上下移動(dòng)，完成換孔槽動(dòng)作。位置調(diào)整好后，由液壓鎖緊缸將機(jī)架定位。其結(jié)構(gòu)圖如圖3所示。圖3 平立可轉(zhuǎn)換軋機(jī)中、精軋機(jī)的作用是將軋件在高溫狀態(tài)下經(jīng)過(guò)孔型逐道次壓縮變形。根據(jù)產(chǎn)品大綱及各車間工藝的不同，第一種情況是由中軋機(jī)為精軋機(jī)輸送形狀正確、尺寸合格的軋件。第二種情況是由中軋機(jī)組直接軋制出斷面較大的產(chǎn)品，精軋機(jī)組被甩掉(空過(guò))。由替換輥道代替，此時(shí)中軋機(jī)組的作用和精軋機(jī)組一樣成為成品軋機(jī)。在相同的開(kāi)軋溫度情況下，中軋機(jī)組軋件溫度為三個(gè)機(jī)組的最低區(qū)域，而精軋機(jī)組的軋件溫度則隨著道次的增加而逐漸有所升高。過(guò)低的開(kāi)軋溫度容易在中軋機(jī)組前幾架產(chǎn)生堆鋼。采用平立交替式布置，且精軋部分的偶數(shù)架軋機(jī)可平立轉(zhuǎn)換，此種布置形式的優(yōu)點(diǎn)：1. 軋制過(guò)程穩(wěn)定，此種軋機(jī)在平軋機(jī)上采用橢圓孔型，在立軋機(jī)上采用圓孔型，這樣在平輥上軋出的橢圓件在水平方向是長(zhǎng)軸，增大了軋件與軋機(jī)的接觸面積，所以增加了軋件在機(jī)架之間運(yùn)行的穩(wěn)定性；2. 平—立布置的軋機(jī)可采用立活套，而立—平布置必須采用側(cè)活套。立活套的優(yōu)點(diǎn)：設(shè)施少、占地面積小，更易檢測(cè)和控制；如果采用立平布置，就必須采用側(cè)活套，因?yàn)榱④垯C(jī)上軋出的扁軋件是立著的，對(duì)水平壓輥或水平推輥磨損嚴(yán)重，所以采用平立布置且使用立活套效果更好；3. 易控制成品質(zhì)量。在立式軋機(jī)上軋出的成品比水平軋機(jī)軋出的成品質(zhì)量好控制，因?yàn)榱⑹杰垯C(jī)的軋輥運(yùn)行更為平穩(wěn)，成品尺寸波動(dòng)小，精度高。平立布置軋機(jī)的缺點(diǎn)：1. 成品軋機(jī)的進(jìn)、出口導(dǎo)衛(wèi)裝置更換調(diào)整較困難；2. 成品軋機(jī)軋輥軸向調(diào)整不便。因?yàn)椴捎闷搅⒔惶娴能垯C(jī)布置形式利大于弊，且精軋機(jī)的偶數(shù)架次采用平立可轉(zhuǎn)換式，利于切分軋制。其結(jié)構(gòu)圖如圖4所示。圖4 平—立輥聯(lián)合軋機(jī)示意圖橫列式軋機(jī)，特別是粗軋機(jī)組要求多道次軋制，軋制速度慢，軋制節(jié)奏長(zhǎng)。而坯料斷面小，軋件溫降快，頭尾溫差大，在給定坯料尺寸、成品規(guī)格時(shí)，為盡量減少軋制道次，需盡可能選用快速延伸孔型系統(tǒng)。如橢圓—方、六角—方孔型。橫列式布置的軋機(jī)，同一機(jī)列軋輥的轉(zhuǎn)速相同，軋制速度并不隨軋件長(zhǎng)度增加而提高，因而產(chǎn)量小，軋機(jī)勞動(dòng)生產(chǎn)率低，軋制產(chǎn)品的質(zhì)量也差，不易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，國(guó)外已淘汰。這是橫列式布置軋機(jī)的重要缺點(diǎn)。采用跟蹤軋制方式，每架軋機(jī)只軋一道，各架軋機(jī)具有不同的軋制速度，可以隨軋件長(zhǎng)度的增加而提高軋制速度，因而具有較高的生產(chǎn)率。每架軋機(jī)只軋一道，軋輥L/D=～，機(jī)架多采用閉口式，剛度大，產(chǎn)品精度高，不連軋