【文章內容簡介】 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 2020 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 2020 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，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。 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和合理分工來確定最優(yōu)的產品方案。 產品方案的確定 根據本次設計任務書要求并借鑒相關的陜西龍門鋼鐵總廠西安軋鋼廠的生產實際情況， 制 定產品方案 見表 。 軋機年生產 Ф16～ Ф36mm的 熱軋帶肋鋼筋和圓鋼 60萬噸，全部以直條交貨，定尺長度為 6～ 12m。鋼種為 碳素結構鋼、優(yōu)質碳素結構鋼、低合金鋼 。 熱軋帶肋鋼筋 按 GB1499－ 1998標準進行生產、檢查和驗收。產品包裝執(zhí)行 GB1499－1988標準。 熱軋圓鋼的尺寸、外形、重量及允許偏差應符合 GB/T702《熱軋圓鋼和方鋼尺寸、外形、重量及允許偏差》的有關規(guī)定。 6 第 6 頁 表 產品方案表 產 品 大 綱 品種 材質 規(guī)格（ mm） 年產量 (萬 t) 所占比例 (%) 交貨狀態(tài) 熱軋帶肋鋼筋、圓鋼 碳素結構鋼、 優(yōu)質碳素結構鋼、 低合金鋼 Φ16～ Φ20 30 50 熱軋態(tài) Φ20～ Φ30 18 30 Φ30～ Φ36 12 20 合計 60 100 計算產品的選擇 車間擬生產的產品品種、規(guī)格及狀態(tài)組合起來可能有數(shù)十種以上。但是，在設計中不可能對每種合金的每一個品種、規(guī)格及狀態(tài)都進行詳細的工藝計算，為了減少工作量，加快進度同時又不影響整個設計質量，可以將各類產品進行分類編組，從中選擇典型產品作為計算產品。 計算產品選擇原則： （ 1）有代表性 指所選的所有計算產品從車間總體來說，在合金、品種、規(guī)格、狀態(tài)、 年產量和工藝特點等方面有代表性。 （ 2）通過所有工序 指所選的所有計算產品要通過各工序，但不是說每一種計算產品都通過各工序，而是對所有計算產品綜合來看。 （ 3）所選計算產品要與實際相接近。 （ 4）計算產品要留有一定的調整余量。 本車間制定產品方案時，依據設計任務術要求，經過對同類廠的調查和統(tǒng)計分析，選取很具有代表性的品種和規(guī)格作為典型產品。所以，在本設計中選擇鋼的牌號為 20MnSi 的 Φ1 Φ2 Φ32 的 熱軋帶肋鋼筋 作為典型產品，即計算產品，見 下 表 ： 表 計 算 產 品 7 第 7 頁 計算產品 鋼號 品 種 規(guī)格 （ mm） 年產量 (萬 t) 所占比例 (%) 標準 交貨狀態(tài) 20MnSi 熱軋帶肋鋼筋 Φ16 30 50 GB1499 1998 熱軋態(tài) Φ25 18 30 Φ32 12 20 合計 60 100 產品標準與技術要求 實際生產中為了滿足用戶客觀上的使用要求，每個品種都必須滿足形狀、尺寸規(guī)格和內部性能的要求。因而，各類產品的分類、編制、牌號、化學成分、品種規(guī)格和尺寸公差、生產技術條件、機械相能、驗收規(guī)程、試驗及包裝方法、交貨狀態(tài)等，國家均有標準規(guī)定，如 國標、冶標、企標等，如果國家沒有標準規(guī)定，可由生產廠家和客戶商定。 產品的技術要求就是人們對產品的牌號、規(guī)格、表面質量以及組織性能等方面的要求產品的技術要求也是不同的，生產者根據產品技術要求組織生產。生產的產品能否滿足技術要求，要看企業(yè)的技術水平。 產品的標準 國家有關部門根據產品使用上的技術要求和生產部門可能達到的技術水平，制定了產品標準。按照制定的權限與使用范圍的不同、產品標準可分為國標、冶標、企標等。產品標準一般包括以下內容： （ 1）規(guī)格標準 規(guī)定產品的牌號、形狀、尺寸及表面質量，并且附有 使用供參考的有關參數(shù)等。 （ 2）性能標準 規(guī)定產品的化學成分、物力機械性能、熱處理性能、晶粒度、抗腐蝕性、工藝性能及其他特殊的性能要求等。 （ 3）試驗標準 規(guī)定作實驗時的取樣部位、試樣形狀和尺寸、試驗條件以及實驗方法等。 （ 4）交貨標準 規(guī)定產品交貨、驗收時的包裝、標志方法及部位等。 熱軋帶肋鋼筋相關技術要求 （ 1）尺寸、外形、重量及允許偏差 熱軋帶肋鋼筋的尺寸、外形、重量及允許偏差應符合 GB14991998《鋼筋混凝土用熱軋帶肋鋼筋》的有關規(guī)定，具體要求在合同中注明。 8 第 8 頁 其 他截面形狀鋼材尺寸、外形、重量及允許偏差應符合相應標準或供需雙方協(xié)議的規(guī)定，具體要求在合同中注明。 （ 2）牌號及化學成分 見表 。 表 20MnSi 性能參數(shù) 鋼號 化學成分 % 力學性能 C Mn S P Si ζs/MPa ζb/MPa δ 5/% 不小于 20MnSi 335 490 16 鋼材（或坯）的化學成分允許偏差應符合 GB/T222《鋼的化學分析用試樣及化學成分允許偏差》的規(guī)定。 （ 3）冶煉方法 除非合同中用規(guī)定，冶煉方法有生產廠自行選擇。 （ 4）交貨狀態(tài) 鋼材通常以熱軋或熱鍛狀態(tài)交貨。如需方要求（并在合同中注明），也可以以熱處理（退火、正火或高溫回火）狀態(tài)交貨。 （ 5）力學性能 用熱處理毛坯制成試樣測定鋼材的縱