【導(dǎo)讀】包頭地區(qū)建造新的中厚板廠的可行性和必要性。結(jié)合設(shè)計條件及年產(chǎn)量要求完成。了10個產(chǎn)品品種、10個產(chǎn)品規(guī)格的產(chǎn)品方案表和金屬平衡表。項設(shè)備、原材料、動力等利用程度的指標(biāo)。最后根據(jù)設(shè)計參數(shù)，繪制出了車間平

　　

【正文】 、冶標(biāo)、企標(biāo)等，如果國家沒有標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定， 可由生產(chǎn)廠家和客戶商定。 產(chǎn)品方案的編制原則及依據(jù) （ 1）產(chǎn)品方案的編制原則 1）國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展對產(chǎn)品的要求，既考慮當(dāng)前的急需又要考慮將來發(fā)展的需要。 2） 產(chǎn)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(chǎn)資源、自然條件、投資等可能性。 4） 考慮軋機(jī)生產(chǎn)能力的充分發(fā)揮，提高軋機(jī)的生產(chǎn)技術(shù)水平。 (2)編制依據(jù)： 1） 金屬與合金的品種、規(guī)格、狀態(tài)及質(zhì)量要求 品種和規(guī)格不同，所采用的生產(chǎn)方案就不同，那么設(shè)計的車間就有很大差別，例如板 帶材生產(chǎn)車間和管棒型材生產(chǎn)車間就有根本的差別。若產(chǎn)品質(zhì)量要求不同就是同一種合金品種與規(guī)格也可以采用不同的生產(chǎn)方案。 2） 年產(chǎn)量的大小 內(nèi)蒙古科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計說明書 19 產(chǎn)量不僅決定工藝過程的特點，同時也對設(shè)備選擇、鑄錠尺寸、產(chǎn)品規(guī)格有著直接的影響。例如，對于板材生產(chǎn)來說，產(chǎn)量不大時，可采用單機(jī)架生產(chǎn)；而產(chǎn)量大時，采用連軋生產(chǎn)。 3） 投資與建設(shè)速度、機(jī)械化與自動化程度、勞動條件、工人與管理人員的數(shù)量以及將來的發(fā)展前景 。 產(chǎn)品大綱 1）產(chǎn)品品種 本車間生產(chǎn)的產(chǎn)品品種由 本車間生產(chǎn)的產(chǎn)品品種有碳素結(jié)構(gòu)鋼板、低合金結(jié)構(gòu)鋼板、造船鋼板、鍋爐鋼 板、容器鋼板、管線鋼板、汽車大梁鋼板、機(jī)械工程用鋼及耐磨鋼板等 [4]。 2） 產(chǎn)品規(guī)格 厚度： 5~150mm max400mm 寬度： 900~3800mm 長度： 3000~25000mm 單重： Max.~ 序號 產(chǎn)品名稱 鋼種 原料規(guī)格 (厚 寬 長/mm) 產(chǎn)品規(guī)格(厚 寬 /mm) 產(chǎn)量 萬噸 /a % 1 碳素結(jié)構(gòu)鋼 Q345B 2002， 1003， 300 253， 300 15 2 低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼 Q390B 3002， 1002， 500 302， 500 15 10 3 碳素結(jié)構(gòu)鋼 Q195 3001， 4002， 000 382， 000 12 8 4 低合金高強(qiáng)度鋼 Q295 3002， 2002， 500 302， 500 15 10 內(nèi)蒙古科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計說明書 20 表 21 產(chǎn)品大綱 執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn) 產(chǎn)品可完全按照中國國家標(biāo)準(zhǔn) (GB)或中國有關(guān)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)以及有關(guān)的國際標(biāo)準(zhǔn)組織生產(chǎn)、檢驗和交貨。各類產(chǎn)品以及對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)和代表鋼號詳見表 21。 原 料及金屬平衡表的編制 原料來源及規(guī)格 表 原料 來源及規(guī)格 項目 名稱 厚度 /mm 寬度 /mm 長度 /mm 單重 /t 定尺坯 倍尺坯 定尺坯 倍尺坯 5 建筑結(jié)構(gòu)板 SN490B 3002， 0002， 300 182， 300 15 10 6 汽車大梁板 16MnL 2502， 0002， 480 202， 480 7 7 管線鋼 L245 2001， 8003， 000 163， 000 18 12 8 壓力容器板 Spv235 3002， 2002， 550 2 ， 600 15 10 9 低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼板 Q420A 2001， 5002， 200 202， 200 7 10 風(fēng)電用鋼 Q460CZ 2001， 7002， 400 202， 400 11 合計 150 100 內(nèi)蒙古科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計說明書 21 連鑄板坯 200、 250、300 、 500 1200~2300 1500~3700 3， 800~7，400 ~19.91 ~39.82 自開坯 ≥ 120 ≥ 1， 200 ≥ 1， 500 ≥ 編制金屬平衡表 （ 1）金屬平衡表編制依據(jù) 成品率是指成品重量與投料量相比的百分?jǐn)?shù)。其計算公式 [5]為 %100??? QWQA （ 21） 其中 A—— 成品率，％； Q—— 投料量（原料重量）， t ； W —— 金屬的損失重量， t。； 成品率是一項重要的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，成品率的高低反映了生產(chǎn)組織管理及生 產(chǎn)技術(shù)水平的高低。影響成品率的因素是各工序的各種損失。金屬損失主要有以 下幾種： 1）燒損：金屬在高溫狀態(tài)下的氧化損失稱為燒損。金屬加熱過程中的燒損與加熱溫度和時間有關(guān)系，加熱溫度越 高，時間越長，燒損量就越大。燒損率一般在 1%～ 5%。 2）切損：切損是指切頭、切尾、切邊等大塊殘料損失。鋼材切損主要與鋼種坯料尺寸以及原料狀況等有關(guān)。本車間產(chǎn)品切損均為 %～ 6％。 3）軋廢：軋件各工序生產(chǎn)中由于設(shè)備和工具、操作技術(shù)以及表面介質(zhì)問 題所造成的不符合質(zhì)量要求的產(chǎn)品。如軋漏，軋卡，超差，浪形，軋扭，腰薄， 耳子，性能不合格等。它與車間的技術(shù)裝備、生產(chǎn)管理及操作水平有關(guān)。軋廢率 一般在 1%～ 3%[5]。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計說明書 22 表 金屬平衡表 編號 鋼種 原料重量 /kg 成品重 量 /kg 燒損 /% 燒損 /% 軋廢 /% 金屬消耗系數(shù) /% 成材率 /% 1 Q345B 2795 2535 2 Q390B 6345 5711 3 Q195 6556 5966 4 Q295 6355 5770 5 SN490B 2863 2600 6 16MnL 4856 4361 7 L245 4220 3836 8 SPV235 5914 5305 9 Q420A 2495 2245 10 Q460CZ 3312 3014 內(nèi)蒙古科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計說明書 23 第三章 生產(chǎn)工藝流程的制定 生產(chǎn)工藝流程 圖 生產(chǎn)工藝流程圖 生產(chǎn)工藝流程簡介： 合格的定尺或倍尺冷坯通過電動過跨小車將其從連鑄車間運送到軋鋼車間的板坯庫。合格的定尺或可直接入爐的倍尺熱坯則是通過連鑄車間的板坯熱送輥道將其逐塊送到本車間的板坯入爐輥道上，經(jīng)稱重后由推鋼機(jī)退至加熱爐內(nèi)加熱。 定尺長度比較小的板坯，其倍尺坯料首先在車間內(nèi)經(jīng)過板坯二次切割，由人工火焰切割成定尺長度，然后在板坯庫的上料輥道上清除毛刺。 坯料在加熱爐內(nèi)加熱到 1100~1250℃。 但對于微合金化鋼采用控制軋制的情況，出于縮短軋制過程中的待溫時間和細(xì)化奧氏體晶粒的雙重要求，一般需采用低溫加熱溫度，即 1050℃ 左右。加熱溫度和加熱時間的控制應(yīng)保證微合金化成分檢查修磨臺架 雙邊剪和剖分剪 成品庫 橫移檢查磨模臺架 涂漆線 壓力矯直機(jī) 超聲波探傷 熱處理線 切頭剪 冷矯直機(jī) 板坯二次切割線 步進(jìn)式加熱爐 高壓水除鱗 3800mm 四輥粗軋機(jī) 3800mm 四輥精軋機(jī) 加速冷卻裝置 熱矯直機(jī) 冷床 內(nèi)蒙古科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計說明書 24 在奧氏體中的部分固溶和奧氏體晶粒的均勻化。 加熱合格的板坯由出爐輥道送至高壓水除鱗箱。在通過除鱗箱時，由壓力約21MPa 的高壓水噴除板坯上、下表面的氧化鐵皮，然后經(jīng)軋機(jī)前輸入輥道輸送至3800mm 四棍粗軋機(jī)進(jìn)行粗扎軋制。 在粗軋機(jī)前后設(shè)有回轉(zhuǎn)輥道和推床；在精軋機(jī)前設(shè)置有回轉(zhuǎn)輥道，前后設(shè)置有推床。 一般情況下，普通軋 制、控制軋制過程都包含成形軋制、展寬軋制和延長軋制三個基本階段 。 . 對于特殊情況下，還可采用 完全橫軋 、 完全縱軋 、角軋 縱軋法等一系列的軋制方法，通過控制軋制的過程得到所需的產(chǎn)品。 在精軋機(jī)與熱矯直機(jī)之間設(shè)有一套鋼板加速冷卻系統(tǒng)。加速冷卻鋼板的厚度一般在 10mm 以上。鋼板在成品軋制的最后一個道次拋鋼后，由輥道運送，按照給定的速度直接進(jìn)入 ACC 裝置。鋼板通過 ACC 裝置時，上、下兩面同時噴水進(jìn)行加速冷卻，使鋼板的溫度由約 700~800℃ (即奧氏體區(qū)或雙相區(qū) )快速下降至約400~650℃ 。 鋼板通過 ACC 裝置的速度 約 ~，在上、下兩面噴冷的同時，還由側(cè)面以約 的中壓水噴吹清除鋼板表面的汽化層，保證冷卻效果。 鋼板一般在 600~850℃ 進(jìn)行熱矯，較薄的鋼板溫度可能降低至 500~550℃ ，較厚的鋼板可接近 800~900℃ 。 矯直速度是根據(jù)鋼板的矯直溫度、厚度及強(qiáng)度性能等因素確定的，速度范圍為 0~。 熱矯后的鋼板一般在 600~900℃ 左右進(jìn)入冷床。鋼板在冷床上，在無相對摩擦、不受劃傷的情況下通過，溫度下降至 100~150℃ 左右時離開冷床。 然后再經(jīng)過檢查修磨臺架 人工對 鋼板 上下表面、邊部 、平直度和標(biāo)記質(zhì)量等進(jìn)行目視檢查 。 冷卻后的鋼板由輥道輸送，進(jìn)入剪切線。小于 50mm 厚的鋼板首先經(jīng)過切頭剪，切除頭尾 “舌形 ”和 “魚尾 ”部分，并視板長和板形情況進(jìn)行分段處理，為后續(xù)的邊部剪切做好準(zhǔn)備。雙邊剪中的移動剪根據(jù)設(shè)定的成品寬度預(yù)先調(diào)定位置，左右剪機(jī)根據(jù)板厚調(diào)整剪刃間隙，鋼板由設(shè)于剪機(jī)左右前后的四對夾送輥，送入雙內(nèi)蒙古科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計說明書 25 邊剪并以每分鐘最大 30 次的剪切頻率及每刀剪切長度 的剪切步伐，剪切鋼板的兩邊。 經(jīng)過剪切后的鋼板再經(jīng)過超聲波探傷儀進(jìn)行探傷，合格的產(chǎn)品進(jìn)入下一道工序，不合格的產(chǎn)品依據(jù)缺陷的程 度做進(jìn)一步的后續(xù)處理。 探傷合格的 鋼板在輸送過程中通過表面檢查站時，在良好的照明條件下，人工對上下表面、邊部、平直度和標(biāo)記質(zhì)量等進(jìn)行目視檢查，如發(fā)現(xiàn)質(zhì)量不合的鋼板，送至剪后橫移修磨臺架，根據(jù)缺陷類別，決定對鋼板進(jìn)行修磨、矯直或其它處理 。 需要熱處理的鋼板再進(jìn)行調(diào)質(zhì)工藝后，再進(jìn)入涂漆工序， 采用油漆標(biāo)記和鋼印標(biāo)記，標(biāo)記內(nèi)容可包括公司標(biāo)志、鋼號 (鋼種及鋼級 )、鋼板號 、 熔煉號、尺寸及重量等，對經(jīng)行業(yè)協(xié)會認(rèn)可生產(chǎn)的專用鋼板，如管線板、船板、鍋爐板、海洋平臺板等，必要時標(biāo)印出會員標(biāo)記。 涂漆完畢后由過跨小車將其運至成品 庫。 控制軋制 控制軋制原理 根據(jù)熱軋過程中變形奧氏體再結(jié)晶狀態(tài)和相變機(jī)制的不同 ， 一般將控制軋制劃分為三個階段 :在奧氏體再結(jié)晶區(qū)的控制軋制 —— 奧氏體再結(jié)晶型控制軋制 ；在奧氏體未再結(jié)晶區(qū)的控制軋制 —— 奧氏體未再結(jié)晶型控制軋制 ； 在奧氏體和鐵素體兩相區(qū)的控制軋制 —— 兩相區(qū)控制軋制。在再結(jié)晶區(qū)軋制時 ， 為控制變形奧氏體的再結(jié)晶數(shù)量 ， 應(yīng)盡可能達(dá)到完全再結(jié)晶 ， 在設(shè)備能力許可的條件下 ， 在高溫區(qū)采取盡可能大的道次壓下量 ， 提高道次變形量 (一般要求≥ 15%～ 20%， 最小≥ 10% ) ， 以增加奧 氏體的再結(jié)晶數(shù)量 ， 細(xì)化晶粒。再結(jié)晶區(qū)軋制的終軋溫度應(yīng) 1000 ～ 1050 ℃ ， 總變形量應(yīng)控制在 60% 以上。在部分再結(jié)晶區(qū)軋制時 ， 得到的奧氏體晶粒不均勻 ， 特別是在某一特定變形量的條件下 ， 由于應(yīng)變誘發(fā)晶界遷移 ， 在奧氏體中產(chǎn)生少量特大晶粒 ， 引起組織中出現(xiàn)嚴(yán)重的混晶現(xiàn)象 ， 導(dǎo)致鋼板性能下降 ， 因此要采取待溫、快冷等手段防止在部分再結(jié)晶區(qū)軋制。對于低合金鋼 ， 部分再結(jié)晶區(qū)的溫度范圍一般認(rèn)為是≥ 950～ 1000 ℃。在未再結(jié)晶區(qū)軋制時 ， 鋼不發(fā)生奧氏體再結(jié)晶過程 ， 變形使奧氏體晶粒拉長、壓扁 ， 內(nèi)蒙古科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計說明書 26 并在 晶粒內(nèi)形成變形帶。變形奧氏體的晶界是奧氏體向鐵素體轉(zhuǎn)變時優(yōu)先形核的部位 ， 被拉長的奧氏體晶粒將阻礙鐵素體晶粒長大。隨著變形量加大 ， 晶體