【文章內容簡介】 ................................ 85 附表 1：三種計算產品的孔型系統(tǒng)計算 ............................................................. 85 附表 2：軋制力 ..................................................................................................... 87 附表 3：軋制力矩 ................................................................................................. 90 附表 4：電機校核 ................................................................................................. 92 附表 5：軋輥強度校核 ......................................................................................... 95 致謝 ............................................................................................................................ 98 英文翻譯及原文 ........................................................................................................ 99 ......................................................................................................................... 99 ，設備和試驗步驟 ............................................................................... 100 實驗設備 ........................................................................................................... 100 軋制規(guī)程設計 ................................................................................................... 101 1 第 1 頁 1 緒 論 近 20 年是我國型鋼生產技術飛速發(fā)展的 20 年。 20 年前，我國型鋼裝備水平和生產技術約落后國際先進水平 30 年，而今天，其裝備水平大體接近國際先進水平。我國型鋼生產技術用 20 年的時間，走過了約 50 年的發(fā)展路程。 20 世紀 50 年代我國鋼產量很低，生產的鋼筋品種有限，國有鋼鐵企業(yè)也只能生產 3 號光圓鋼筋 (I 級鋼筋 )和 5 號螺紋鋼筋，屈服強度標準值分別為 235, 275MPa。 20 世紀 60 年代開始研制 16MnSi(后改為 20MnSi，也稱 II 級鋼筋 )和25MnSi(也稱班級鋼筋 )2 種低合金帶肋鋼筋，實際上研制成功并大量 生產的是20MnSi 鋼筋，而 25MnSi 鋼筋產量有限，兩者屈服強度標準值分別為 335, 375MPa。同時研制并投人生產的還有 44Mn2Si 等帶肋鋼筋 (也稱 N 級鋼筋 )，其主要用于經熱處理或冷拉后的預應力鋼筋。 20 世紀 50 年代，我國正處于國民經濟建設的高潮，鋼筋供需矛盾較為突出，為發(fā)展冷加工生產，通過對低強度鋼筋的冷軋、冷拔、冷扭或冷拉等冷加工手段，使鋼筋冷作硬化，在犧牲原鋼筋塑性的條件下，獲得較高的屈服強度。冷加工鋼筋主要采用細直徑盤條生產冷拔鋼絲，其既用作預應力混凝土中、小型構件中的預應力鋼筋，也部 分用作某些鋼筋混凝土構件中的受力鋼筋和構造鋼筋 。另外，通過冷拉后的粗帶肋鋼筋，用作大、中型預應力混凝土構件中的預應力鋼筋，部分用作鋼筋混凝土構件中的配筋。 20 世紀 80 年代，小規(guī)格鋼筋產量和規(guī)格不能滿足工程建設需求，國內中小型企業(yè)針對 這一形勢，開始引進或自制冷軋帶肋鋼筋設備，軋機數(shù)量和產量達到了相當規(guī)模。此外，還生產了小規(guī)格、斷面為矩形的冷軋扭鋼筋用作鋼筋混凝土樓板中的配筋，填補了原來熱軋帶肋鋼筋沒有小規(guī)格的空缺，為工程建設所需鋼筋規(guī)格的配套起到了輔助作用。此外，在 20 世紀 70 年代所用的預應力鋼筋，除為上 述的冷拉鋼筋、冷拔鋼絲外，在大型工程結構中還采用了鋼絲、鋼絞線，其抗拉強度標準值不超過 1670MPa. 2 第 2 頁 20 世紀 80 年代開始研制， 90 年代正式投人生產的新一代熱軋帶肋鋼筋有 2種 :一種是以微合金元素 (V, Ti, Nb)為基礎的 HRB400 鋼筋，另一種是采用余熱處理工藝生產的 RRB400(K L400)鋼筋 (包括按英國 BS 標準生產的鋼筋 )，使我國鋼筋在化學成分上進行了更新?lián)Q代 。余熱處理鋼筋既可用于出口，也可為國內工程選用。在同一時期，引進了相當數(shù)量的低松弛高強度鋼絞線生產線，使這種高質量的預應力鋼筋在公路、房 屋、鐵路及其他工程領域獲得了廣泛應用，推動了預應力混凝土結構的發(fā)展。 20 年前，我國小型與線材生產狀況為，我國擁有小型與棒線材軋機約 700多套，為世界第一。但每套軋機的平均年產量僅 2 萬多噸，而當時世界平均水平為 10 幾萬 t/a。我國小型和棒線材產品長期供不應求；軋機裝備和生產技術遠低于當時世界先進水平。主要表現(xiàn)在以下方面。 （ 1）棒線材軋機連軋比很低，以橫列式和布棋式為主。 （ 2）連鑄比很低， 1984 年不足 10%。 （ 3）軋機剛度低，彈跳大。 20 年來小型與棒線材生產取得了一定的的技術進步。 一、小型與棒線材 軋機的連軋化。 1984 年我國小型與棒線材連軋比不足 5%，但在 1985 年北京召開的全國中小型軋機技術改造會議、 1993 年無錫召開的全國小型型鋼工作會議上，強調了以連軋為方向，推進小型型鋼軋機實現(xiàn)連續(xù)化的重要性和緊迫性。 1994 年在江陰召開的全國小型型鋼工作會議上明確了其具體步驟和基本作法。從這之后，我國小型連軋機的數(shù)量從 1988 年的 14 套升至目前的 100 套以上；高速線材軋機的數(shù)量也已達到 80 套，使我國棒材和線材的生產能力居世界首位。 二、產品升級。對于棒材產品，大力推廣應用 III 級熱軋帶肋鋼筋，替代 II級鋼筋 ，并開發(fā)標準件用鋼、汽車用鋼、船用鋼、經濟斷面鋼材等專用鋼材。對于線材產品，推行大盤重，開發(fā)硬線。產品基本能滿足飛速發(fā)展的國民經濟建設需求。 3 第 3 頁 目前我國小型和棒材的生產現(xiàn)狀為：到 20xx 年，我國小型和棒材生產擁有3 個世界第一，即軋機套數(shù)、年生產能力及占鋼材總量的比值（連軋機套數(shù)已超過 100 套，年生產能力約 6000 萬 t，連軋機的軋制能力可達到生產總量的 70%）。目前我國小型和棒材軋機的總體裝備和生產技術已達國際先進水平，并具有以下特點： （ 1）新建軋機大多為 18 架，分粗、中、精軋機組，每組 6 架，平立交替布置，實 現(xiàn)無扭連軋。采用步進式加熱爐，全數(shù)字式直流傳動系統(tǒng)。坯料為150mm150mm 連鑄方坯，長 10~12m。產品規(guī)格為 216。10~216。40， 216。20 以下產品采用切分軋制。 （ 2）產品以帶肋鋼筋為主。不生產帶肋鋼筋的小型連軋機只有杭州鋼鐵公司、石家莊鋼鐵公司和邢臺鋼鐵公司等幾家。 （ 3）對提高產量有益的無頭軋制、切分軋制技術等，我國使用和推廣的力度高于工業(yè)發(fā)達國家。如無頭軋制技術，到 20xx 年，唐山鋼鐵公司引進了意大利 DANIELI 公司的技術；邢臺鋼鐵公司第二高線廠引進了日本 NKK 公司的技術；通化鋼鐵公司自行開發(fā)了棒線 材無頭軋制技術。而值得注意的是，該技術在美國、日本、德國和俄羅斯等產鋼大國尚沒有很好的應用實例，日本 NKK 公司的棒線材無頭軋制技術，在日本也僅有 1 家試驗廠。棒材的 3 切分和 4 切分軋制技術，國內企業(yè)的研究和推廣使用熱情很高，也有很成熟的技術，但仍有國外公司在我國專門推廣該技術。 （ 4）對提高產品質量、滿足用戶需求有益而影響產量的技術，在我國的使用和推廣力度低于世界先進水平國家。這些技術包括： ① 棒材自由規(guī)格減定徑技術。其可為用戶提供任意規(guī)格的產品，適應多品種、小批量市場需求。 ② 棒材高精度軋制技術。 ③ 合金鋼和低合金鋼棒材在線控制冷卻技術。 ④ 多鋼種、小批量棒材的市場開發(fā)。 4 第 4 頁 ⑤ 專用小型材的市場開發(fā)。 工業(yè)先進國家的型鋼軋制品種多達萬余種，而我國的熱軋型材品種只有上千種。差距最大的是專用小型材。這些型材多用于汽車、紡織、電機、農業(yè)等等，我國在這方面的工作與 20 年前相比進步不大。上述特點說明我國小型與棒材生產還處于市場需求旺盛階段。鋼材生產廠取得效益主要仍依靠產量來實現(xiàn) 。 從我國的 熱軋帶肋 鋼筋發(fā)展史可以看出，我國 熱軋帶肋 鋼筋的生產水平不斷提高，普通鋼筋從低碳鋼、低合金鋼向微合金鋼發(fā)展 。預應力鋼筋從強度偏低、松弛較大向高強度、低松弛的鋼絞線、鋼絲發(fā)展 。同時，冷加工鋼筋的發(fā)展趨向是 :冷拔鋼絲、冷拉鋼筋從廣泛采用到被淘汰出局，而作為細直徑的冷軋鋼筋和冷軋扭鋼筋，仍將是普通鋼筋的一種補充，它們的存在與發(fā)展，取決于其產品的質量、價格和售后服務，它們將通過市場機制與細直徑的熱軋帶肋鋼筋進行競爭。 熱軋帶肋鋼筋 廣泛用于被廣泛用于民用建筑、高層建筑、重點工程：機場、港口、高速公路、橋梁、 電廠等建設，是一種非常重要的鋼材。型鋼生產在軋鋼車間生產中占有重要的地位，據(jù)不完全統(tǒng)計，目前我國每年生產的型材占鋼材生產總數(shù)量的 50%左右，因此，掌握型鋼生產理論與工藝，對提高型鋼產品質量和精度，開發(fā)新品種、新工藝、新設備，完善生產自動化和計算機控制技術，具有很大的現(xiàn)實意義。 在本設計中，自動化程度極高，從坯料上料到成品，一線全部自動化，無需人工操作。坯料選用連鑄坯取代初軋鋼坯，提高了成材率，簡化了工藝過程，降低了生產成本。同時，設計采用全連軋生產線，縮短了軋制周期，提高了軋機產量、軋制精度和成品質量，降低 了成本。并且在軋制的 精軋部分采用平立輥交替軋制，減少軋制事故的發(fā)生，提高了生產效率 。 5 第 5 頁 2 產品方案和產品標準 產品方案的制定 產品方案又稱產品大綱，是指設計的工廠或車間擬定的生產產品名稱、品種、規(guī)格、狀態(tài)、計劃產量。 產品方案是進行車間設計、制定產品生產工藝過程、確定軋機組成或選擇各項設備的主要依據(jù)，包括車間擬生產 的產品名稱、品種、規(guī)格 及 年產量計劃。產品方案不但規(guī)定了車間的類型，同時也規(guī)定了車間的生產產品方向，是車間組織生產的依據(jù)。 產品方案的選擇原則 產品方案是指所設計的工廠的主要生產車間擬生產的產品的名稱、品種、規(guī)格、狀態(tài)及年計劃產量，依次來選擇設備和制定工藝。 確定產品方案的原則： （ 1） 國民經濟發(fā)展對產品的要求，既考慮當前的急需又要考慮將來發(fā)展的需要。 （ 2） 產品的平衡，考慮全國各地的布局和配套加以平衡。 （ 3） 建廠地區(qū)的條件、生產資源、自然條件、投資等可能性。 （ 4） 考慮軋機生產 能力的充分發(fā)揮，提高軋機的生產技術水平。 根據(jù)上級下達的設計任務書對各項產品的數(shù)量及質量、品種、規(guī)格范圍、狀態(tài)需要的同時，進行一系列的調查工作，針對國民經濟現(xiàn)狀及發(fā)展，國內外市場動態(tài)，綜合全國各地區(qū)布局和配套加以平衡，滿足國防需要，車間的規(guī)模和技術上的可能性以及建廠地區(qū)的水煤氣電，交通、資源等自然條件，并考慮各車間的配套