【導讀】師的指導下進行的研究工作及取得的成果。盡我所知，除文中特別加。而使用過的材料。均已在文中作了明確的說明并表示了謝意。不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。究做出重要貢獻的個人和集體，均已在文中以明確方式標明。全意識到本聲明的法律后果由本人承擔。同意學校保留并向國家有關部門或機構送交論文的復印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權大學可以將本學位。涉密論文按學校規(guī)定處理。年學習下來最好的檢驗。有效的改進方案。奉獻和默默支持，我將無法順利完成今天的學業(yè)。棒材作為小型材的重要組成部分，在我國的鋼鐵生產(chǎn)占有著。在棒材生產(chǎn)線過程中，我國已掌握切分軋制技術并實行生產(chǎn)，過程中要降低不合格率，實行軋制過程中的全程跟蹤和管理。代表產(chǎn)品為Φ32mm的螺紋鋼，其產(chǎn)量為年產(chǎn)量的9%。量執(zhí)行國家標準。主要包括產(chǎn)品方案的制定、孔型設計、主輔設備的選擇、生產(chǎn)。能力的計算、車間平面布置、主要經(jīng)濟技術指標等內(nèi)容。

　　

【正文】 架軋機分別由一臺電機驅(qū)動，使精軋機列的軋制速度有所提高，盤重和產(chǎn)量有所增大，列數(shù)越多，情況越好。一般線材軋機多超過 3列。即使是多列，終軋速度也不會超過10m/s，盤重不大于 100kg。 （ 2） 半連續(xù)式軋機。 半連續(xù)式軋機是由橫列式機組和連續(xù)式機組組成。其初軋機組為連續(xù)式軋機，中、精軋機組為橫列式機組，是橫列式軋機的一種改良形式。其連續(xù)式的粗軋機組是集體傳動，設計指導思想是：粗軋對成品的尺寸精度影響很小，可以采用較大的張力進行拉鋼軋制，以維持各機架間的秒流量，這種方式軋出的中間坯的頭尾尺寸有明顯差異。 改進 的半連續(xù)式線材軋機為復二重式軋機，其粗軋機組可以是橫列式或連續(xù)式或跟蹤式軋機，中、精軋機組為復二重式軋機。復二重式線材軋機按其工藝性質(zhì)屬于半連續(xù)式軋機。它的特點是：在軋制過程中既有連軋關系，又有活套存在，各機架的速度靠分減速箱調(diào)整，取消了橫列式軋機的反圍盤，活套長度較小，因而溫度也小終軋速度可達— 20m/s，多線軋制提高了產(chǎn)量，一套軋機年產(chǎn)量可達 15— 25 萬噸，盤重為 80—200kg。 （ 3） 傳統(tǒng)連續(xù)式軋機。 棒材軋制從橫列式過渡到連續(xù)式是從 1940 年代開始的。與橫列式軋機相比，連續(xù)式軋機的優(yōu)點是 ：軋制速度高，軋件沿長度方向上的溫差小，產(chǎn)品尺寸精度高，產(chǎn)量高，線材盤重大。 內(nèi)蒙古科技大學 畢業(yè)設計說明書 12 因此，本設計采用連續(xù)式 布置，軋機為全線短應力線軋機，架數(shù)一般為 18 架，分為粗、中、精軋機組。且精軋部分的偶數(shù)架軋機為可平立轉(zhuǎn)換式。 表 主軋機基本參數(shù) 機 組 機架 代 號 軋機類 型 軋輥尺寸 (mm) 主 電 機 輥徑 輥身長 功率(KW) 轉(zhuǎn)速(r/min) 類型 粗 軋 機 組 1H 二輥水平 550 760 1032 929/1200 DC 2V 二輥立式 550 760 1032 929/1200 3H 二輥水平 550 760 1032 929/1200 4V 二輥立式 550 760 1032 929/1200 5H 二輥水平 550 760 1032 929/1200 6V 二輥立式 550 760 1032 929/1200 中 軋 機 組 7H 二輥水平 420 760 1032 929/1200 DC 8V 二輥立式 420 760 1032 929/1200 9H 二輥水平 420 760 1032 929/1200 10V 二輥立式 420 760 1032 929/1200 11H 二輥水平 420 760 1032 929/1200 12V 二輥立式 420 760 1032 929/1200 精 軋 機 組 13H 二輥水平 340 760 1032 929/1200 DC 14V/H 二輥立 /平 340 760 1032 929/1200 15H 二輥水平 340 760 1032 929/1200 16V/H 二輥立 /平 340 760 1032 929/1200 17H 二輥水平 340 760 1032 929/1200 18V/H 二輥立 /平 340 760 1032 929/1200 確定產(chǎn)品的工藝流程 制 訂 工藝流程的 依據(jù) 工藝流程就是把產(chǎn)品的生產(chǎn)工序排列起來，正確制定工藝過程是軋鋼車間工藝設計的重要內(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，其次內(nèi)蒙古科技大學 畢業(yè)設計說明書 13 要在保證質(zhì)量的基礎上追求軋機的高質(zhì)量，并能做到降低各種原料、材料的消耗。因此，正確制定產(chǎn)品的工藝過程對于工藝過程合理化和充分發(fā)揮軋機作用具有重要意義。優(yōu)質(zhì)、 高產(chǎn)、低消耗是制定產(chǎn)品工藝過程的總要求。 制訂工藝過程的主要依據(jù)： 1） 產(chǎn)品的技術條件 通常在產(chǎn)品標準中規(guī)定了鋼材品種規(guī)格，技術條件、產(chǎn)品性能檢驗等內(nèi)容。但技術要求則是其主要方面，它對產(chǎn)品的質(zhì)量要求，即它對產(chǎn)品的幾何形狀與尺寸精度、鋼的內(nèi)部組織與性能以及表面質(zhì)量都作出了明確的規(guī)定，顯然，產(chǎn)品的技術要求是制訂工藝過程的首要依據(jù)。 2） 鋼種的加工工藝性能 鋼的加工工藝性能包括了鋼的變形抗力、塑性、導熱性以及形成缺陷的傾向性等內(nèi)容。它反映了金屬在加工過程中的難易程度，決定了并影響了我們對金屬采用何種加工方式和 方法及我們所選擇工序內(nèi)容和確定工藝參數(shù)。因此，鋼的加工工藝性能是制定工藝過程的重要依據(jù)。 3）生產(chǎn)規(guī)模大小 企業(yè)規(guī)模的大小決定了工藝過程中是采用熱錠作業(yè)還是冷錠作業(yè)的問題，是一次成材還是二個階段生產(chǎn)的問題。批量的多少主要反映在選取設備的技術水平、產(chǎn)品成本的高低上。 4） 產(chǎn)品陳本 一般鋼的加工工藝性能越差，產(chǎn)品的技術要求越高，其生產(chǎn)工藝過程就越復雜，生產(chǎn)過程中金屬、燃料、電力、勞動力等各種消耗也愈高，產(chǎn)品成本必然會相應提高。反之，則產(chǎn)品成本下降。成本的高低在一定程度上也是工藝過程的設計是否合理的反映。 5） 工人的勞動 條件 工藝過程中所采用的工序必須保證生產(chǎn)安全，不危及勞動者的身體健康，不造成環(huán)境的污染。否則，應采取妥善的防護措施。 生產(chǎn)工藝流程 本設計的計算產(chǎn)品為Φ 32 的螺紋鋼，參考其他棒材車間的工藝流程來確定該產(chǎn)品的工藝流程： 內(nèi)蒙古科技大學 畢業(yè)設計說明書 14 工藝流程概述 經(jīng)檢驗合格的連鑄坯，由天車運入車間原料跨（如果條件允許的情況下盡可能熱裝熱送可以節(jié)約能源），通過測長和稱重后，將鋼坯送入加熱爐內(nèi)，加熱至 1150℃~1200℃。加熱后的鋼坯通過出爐爐內(nèi)輥道和拉料輥道 送入粗軋機組軋制 6 道次，然后經(jīng)一號切頭飛剪切頭后進入中軋機組軋制 46 道次后， 進入精軋機組軋制 28 道次，共軋 1220 道次軋制成Φ 14~Φ 40mm 棒材。 通過穿水冷卻的方法進行冷卻， 而后進行定尺剪斷，再將各根鋼材運送到冷床上冷卻。 軋件在粗軋和中軋機組中采用微張力無扭軋制，在精軋機組機架間設有立式活套實現(xiàn)無張力無扭軋制。軋機傳動系統(tǒng)，采用逆向調(diào)節(jié)，全車間為二級計算機控制。在生產(chǎn)螺紋鋼時，采用 Tempcore 水冷技術，然后進入成品飛剪階段，經(jīng)分段的棒材沿冷床上鋼裝置進入齒條式冷床冷卻，需熱檢的在冷床末端取樣熱 檢，然后由冷床卸鋼裝置成排的拋到冷床輸出輥道上再運送到冷剪機剪成所需的定尺長度，然后經(jīng)輥道運送到檢查打捆臺架，成捆的鋼材經(jīng)輥道運輸至成品稱量包裝后收集，最后入庫。 坯料 加熱 粗軋 飛剪 中軋 精軋 飛剪 冷床 定尺切斷 檢查 包裝 入庫 內(nèi)蒙古科技大學 畢業(yè)設計說明書 15 第四章 設計產(chǎn)品的工藝設計 坯料的選擇 坯料選擇合理，不僅可以使鋼材質(zhì)量得到保證，而且可使軋機生產(chǎn)能力得以發(fā)揮，金屬收得率也能提高。坯料選擇的內(nèi)容是正確地選擇坯料的種類、斷面形狀及其尺寸大小，坯料的選擇受許多因素的影響和限制。選擇坯料時要全面考慮生產(chǎn)需要和客觀要求之間的相互關系，綜合分析各種因素的影響，這樣才能取得良好的技術經(jīng) 濟效果。 目前，軋鋼生產(chǎn)用坯有三種：即用連鑄坯、用鋼錠軋制成的坯、用鋼錠直接軋制成材。與其他兩鐘相比，連鑄坯的特點： （ 1）金屬收得率可提高 6~12%； （ 2）每噸鋼大概可節(jié)約熱能 14 萬卡； （ 3）降低產(chǎn)品成本可達 10%； （ 4）出于比軋制坯形狀好、短尺少、成分均勻，使用連鑄坯 所以在本車間中就選用連鑄坯為主要原料。尺寸為 150mm179。 150mm179。 10000mm。 坯料的準備 （ 1）坯料坯料表面處理 連鑄坯表面存在各種缺陷（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，會在軋制過程延伸 、擴大，輕者造成鋼材應力集中和腐蝕的起點，使材料強度和耐腐蝕能力降低，嚴重的影響金屬在軋制時的塑性和成型，造成廢品。所以坯料表面缺陷清理是提高鋼材合格率，保證鋼材質(zhì)量的重要措施。清理表面缺陷的方法有：火焰清理、風鏟清理、砂輪清理和機床清理等四種。 （ 2）表面氧化鐵皮清除 氧化鐵皮清除的目的在于暴露表面缺陷便于檢查、光潔表面和減少下道工具的磨損。 清除表面氧化鐵皮的方法有機械法和化學法兩類。對于連鑄坯，一般采用化學法清理。對金屬進行酸洗或堿洗屬于化學清除。其中酸洗是最常用的去除氧化鐵皮的方法。 坯料 的加熱 鋼在高溫時大部分鋼種是單相的固溶體，變形抗力小，容易實現(xiàn)軋制變形而且變形均勻，具有再結(jié)晶所需要的溫度條件?，F(xiàn)代化棒材廠軋制速度很高，軋制中溫降很小，內(nèi)蒙古科技大學 畢業(yè)設計說明書 16 甚至還出現(xiàn)溫度升高現(xiàn)象，所以棒材加熱溫度較低。正確的選擇軋鋼機加熱設備，制定合適的加熱工藝制度對提高車間生產(chǎn)能力，改善產(chǎn)品質(zhì)量有重要影響。相反，加熱設備選擇不當，加熱制度制定不妥，可能引起鋼的氧化、脫碳、過熱、過燒等缺陷，給軋鋼生產(chǎn)帶來嚴重后果。因此，本車間選擇步進式加熱爐。 加熱時間與鋼種、坯料尺寸和形狀、鋼料在爐子擺法、爐型結(jié)構以及裝爐溫度等因素有關 。確定加熱時間除進行理論計算外，還可根據(jù)生產(chǎn)實驗進行估算的方法。實際上運用經(jīng)驗公式和實際資料是當前設計中確定加熱時間常用的方法。 連續(xù)式加熱爐 ： T=(7+)S （ ） 式中 ： T— 加熱時間（分）； S— 鋼料厚度（厘米）。 對于不用鋼種的加熱時間，也可以按單位厚度金屬所需加熱時間計算。這時公式為： T=C178。 B () 式中 B— 鋼料厚度，（厘米）； C— 考慮鋼的化學成分和 其他因素影響的系數(shù)。 對于連續(xù)式加熱爐 C值可查下表。 表 各鋼種的影響系數(shù) C值 鋼 種 C 值 鋼 種 C 值 低碳鋼 中碳鋼及低合金鋼 ～ ～ 高碳鋼及高合金結(jié)構鋼 高合金工具鋼 ～ ～ 加熱速度 制度 鋼的加熱速度是指在單位時間內(nèi)鋼的溫度的變化。加熱速度愈快，爐子生產(chǎn)能力愈高，燃料消耗和金屬氧化的損失相對愈少。所以快速加熱是強化加熱爐生產(chǎn)的一個重要措施。但是提高速度是有條件的，它受到鋼本身所能允許的內(nèi)外溫差和 爐子給熱能力的限制。 對于低碳鋼而言，由于它的導溫系數(shù)大，塑性好，只要爐子給熱能力允許，可以選內(nèi)蒙古科技大學 畢業(yè)設計說明書 17 用合適的加熱速度。允許的加熱速度還與鋼料的尺寸及外部形狀有關。一般，坯料加熱分為兩個時期，第一時期是低溫加熱時間。該時期由于金屬導熱性和塑性較差，容易造成金屬內(nèi)外層溫差過大，很容易造成裂紋缺陷，特別合金鋼塑性和導熱性較差，此時要慢速加熱。第二時期是指高溫加熱時期即金屬加熱到 700℃ ~800℃以后，這時金屬的導熱性和塑性顯著提高，可采取快速加熱。 加熱溫度制度 鋼的加熱溫度是指鋼加熱終了時出爐的表面溫度。 鋼加熱的主要目的是為加工變形提供條件，因此，一般加熱溫度越高，則加工條件愈好，但是，溫度過高又會產(chǎn)生過熱、過燒、氧化鐵皮增多、甚至發(fā)生熔化等加熱缺陷，因此，鋼的加熱溫度有一個“上限”；另一方面，根據(jù)對金屬加工的工藝要求，希望金屬在加工完了時能保持在一定的溫度上，以得到理想的內(nèi)部組織和性能，并保證軋制的順利進行，所以加熱溫度又有一個“下限”。 坯料的軋制 軋制溫度制度 軋制溫度制度規(guī)定了軋制時的溫度區(qū)間，即主要決定軋制時軋件的開軋溫度和終軋溫度。 一般確定鋼加工時的溫度制度要根據(jù)鋼種特性及其 相圖來確定。要求加工的溫度區(qū)間應盡量選擇在單相區(qū)，但對有些鋼種又要避開它的高溫脆性區(qū)，通常在設計和生產(chǎn)過程中，開軋溫度根據(jù)鋼料的出爐溫度以保證必須的終軋溫度為依據(jù)；而終軋溫度主要考慮保證產(chǎn)品的組織和性能，保證產(chǎn)品的質(zhì)量，主要與鋼種有關。在確定溫度制度時要注意考慮以下幾點： 1）根據(jù)鋼的化學成分和特性，選擇在某一溫度下金屬具有最好的塑性條件而便于變形； 2）在某一溫度下加工，金屬具有最小的變形抗力，以減少軋制時的能量消耗； 3）考慮軋件能順利的咬入軋輥，考慮軋輥有較少的磨損； 4）獲得軋后成品有細小的晶粒，使 成品具有理想的組織和良好的機械性能； 5）考慮在此溫度范圍內(nèi)加工，鋼的內(nèi)部組織情況，不允許鋼中碳化物成粗大的網(wǎng)狀分布，也不允許鐵素體與珠光體成粗大的帶狀分布； 6）考慮到加工的溫度范圍對軋件頭部和尾部溫差的影響，要保證軋件的頭部和尾部尺寸都在允許的公差范圍內(nèi)。 內(nèi)蒙古科技大學 畢業(yè)設計說明書 18 軋制速度制度 選擇軋制速度或確定各道次的軋制速度是速度制度的主要內(nèi)容。軋制速度高，軋機產(chǎn)量增大。因此，提高軋制速度是現(xiàn)代軋機提高生產(chǎn)率的主要途徑之一。但是軋制速度的提高，受到軋機結(jié)構及其強度、剛度、電機能力、機械化自動化水平、咬入條件、坯料 狀態(tài)以及軋機產(chǎn)量要求等一系列因素的限制。 沿道次實現(xiàn)軋制速度的變化是一些軋機速度規(guī)程的主要內(nèi)容，這些軋機每道次速度的變化是通過傳動軋機的主電機的速度變化實現(xiàn)的，目前國內(nèi)從技術上實現(xiàn)軋機主傳動調(diào)速有三種方法：即（ 1）直流驅(qū)動 這是過去常采用的方法。這種方法采用直流電機，以發(fā)電機組或大功率可