【正文】 hFkk?3各道次中橢圓孔型參數(shù)及軋件尺寸見孔型參數(shù)表和軋制程序表。?東北大學畢業(yè)設計（論文） 第 5 章 工藝計算 15 各道次中圓孔型參數(shù)及軋件尺寸見孔型參數(shù)表和軋制程序表。其孔型開口傾角角度依經(jīng)驗一般取 ＝30176。再按 計算出各圓孔的孔型基圓直徑 ，接著以計算成品孔一樣的24kFd?kd方法確定孔型和軋件的其他尺寸。1可知 。h在計算之前，首先擬訂圓和圓之間的延伸系數(shù)分別表 。1. 成品孔型尺寸計算孔型高： =?孔型寬度： =[+]=?????)~5(b?—熱偏差系數(shù)，? =177。 各孔型及軋件尺寸的確定本設計計算產(chǎn)品所用孔型系統(tǒng)為橢圓—圓孔型系統(tǒng)。因此需按照具體情況，根據(jù)主要影響因素初步確定每道次延伸系數(shù)，在大致確定了孔型尺寸之后，再用其他因素進行校驗、調(diào)整、修正。因為影響確定各道次延伸系數(shù)東北大學畢業(yè)設計（論文） 第 5 章 工藝計算 13 的因素較多，這些因素主要是：孔型的形狀、尺寸；咬入條件；軋輥強度；傳動能力與傳動方式；孔型共用與軋輥磨損的均衡要求；連續(xù)軋制過程中的連軋常數(shù)關系。根據(jù)上述原則，現(xiàn)擬定各機組的平均延伸系數(shù)如表 所示。 各道次延伸系數(shù)的分配在軋制過程中，各道次的延伸系數(shù)實際上是不相等的，因此在總延伸系數(shù)和總延伸道次確定后，還應合理地分配各個道次的延伸系數(shù)。 為冷尺寸，考慮到熱膨脹，成品孔型軋件的出口直徑依 來確定，取為 ；又考慮到鋼坯的斷面組成，根0)15.~0.(ddk?據(jù)經(jīng)驗其斷面積 mm2。綜上所述，這套孔型系統(tǒng)共用性廣，變形均勻，軋輥平立交替、無扭轉軋制，是較合適的孔型系統(tǒng)，可獲得好的軋材表面質(zhì)量及機械性能。該孔型系統(tǒng)具有下列優(yōu)點：（1） 孔型共用性大，有利于提高軋機生產(chǎn)能力；（2） 壓下量大，對軋制大斷面軋件有利；（3） 孔型磨損均勻，能耗相對較小；（4） 氧化鐵皮易脫落，軋件表面質(zhì)量好。根據(jù)以上原則，并結合產(chǎn)品實際情況，采用最為合適的孔型系統(tǒng)使其既能適應各種合金鋼種的軋制，以便于各種坯料順利進行。按軋制順序，在精軋孔型以前的孔型，是將大斷面的鋼錠或鋼坯盡量用較少的軋制道次軋成第一個精軋孔型所需的斷面形狀和尺寸的軋件，通常稱之為延伸孔型。為達到上述要求，獲得最佳的效果，孔型設計者除應掌握金屬在孔型設計的方法步驟外，還必須熟悉軋機設備工藝特點和操作習慣，針對具體軋機工藝特點和操作條件進行相應的孔型設計看，并在實踐中不斷改進和完善。（3） 使軋制能耗和軋輥消耗最低。良好的孔型設計應該做到：（1） 得到符合要求的形狀、精確的尺寸、良好的表面質(zhì)量和內(nèi)部組織以及力學性能均佳的優(yōu)質(zhì)線材。表 各種鋼的修正系數(shù)鋼種 Kl 值碳鋼 ～低合金鋼 ～高合金結構鋼 ～高合金工具鋼 ～本設計的小型軋鋼廠，計算產(chǎn)品是 65 錳彈簧鋼，則加熱時間為（～）20=3～4h，取加熱時間為 。關于加熱時間的計算，目前用理論方法還很難滿足生產(chǎn)實際的要求，常用的經(jīng)驗公式有： （51）DKTl?式中： ——加熱時間，h；T——坯料厚度或直徑，mm；D——修正系數(shù)。即使加熱溫度不過高，也會由于時間過長而造成加熱缺陷。 加熱時間的確定加熱時間是指鋼坯裝爐后，加熱到加工要求的溫度所需的時間。此時金屬坯料內(nèi)部的熱應變力較小，應盡可能快的加熱，這樣不東北大學畢業(yè)設計（論文） 第 5 章 工藝計算 10 僅提高加熱爐的生產(chǎn)能力，同時還可防止或減輕某些缺陷如氧化、脫碳及過熱等。在預熱段很多合金鋼和高碳鋼在 500600℃以下塑性很差，因此應放慢加熱速度以免使坯鋼中部產(chǎn)生“穿孔”開裂的缺陷。加熱速度應根據(jù)各種金屬在某溫度范圍內(nèi)的塑性和導熱性以及鋼的溫度應力來確定。表 某些鋼的加熱及過燒溫度鋼 種 加熱溫度，℃ 過燒溫度，℃碳素鋼 %C 1050 1140碳素鋼 %C 1080 1180碳素鋼 %C 1120 1220碳素鋼 %C 1180 1280碳素鋼 %C 1250 1350碳素鋼 %C 1320 1470碳素鋼 %C 1350 1490硅錳彈簧鋼 1250 1350鎳鋼 3%Ni 1250 13708%鎳鉻鋼 1250 1370鉻釩鋼 1250 1350高速鋼 1280 1380奧氏體鎳鉻鋼 1300 1420根據(jù)上述理由，擬定計算產(chǎn)品的加熱溫度如表 所示。過燒實質(zhì)上是過熱的進一步發(fā)展，因此防止過熱即可防止過燒。加熱溫度過高或在高溫下時間過長，金屬晶粒除長得很粗大外，還使偏析夾雜富集的晶粒邊界發(fā)生氧化或融化在軋制時金屬經(jīng)受不住變形，往往發(fā)生碎裂，這種缺陷稱為過燒。對于碳素鋼，最高加熱溫度應低于固相線100~150℃，加熱溫度偏高，時間偏長，會使奧氏體晶粒過分長大，引起晶粒之間的結合力減弱。所以高線軋機鋼坯加熱東北大學畢業(yè)設計（論文） 第 5 章 工藝計算 9 溫度不再單純是為了使鋼坯獲得盡可能大的塑性和盡可能小的變形抗力以及軋后不存在有害的殘余加工應力的要求，而必須與軋機、軋制速度和控軋控冷要求結合起來，按高速軋制工藝及控制工藝確定鋼坯的加熱溫度。 加熱溫度確定坯料的加熱溫度主要取決于各種鋼的特性和壓力加工工藝要求，以保證鋼材的質(zhì)量和產(chǎn)量。坯料經(jīng)過清理后，在進入粗軋之前，需要將其加熱，目的是提高鋼坯的塑性，降低金屬變形抗力以及改善金屬內(nèi)部組織和性能，以便于軋制。由于本車間使用的是在上游車間已經(jīng)清理合格的坯料，所以本車間不再需要另設鋼坯的清理設備，只需在上料的同時，經(jīng)目視檢查，如果發(fā)現(xiàn)不合格鋼坯，剔除即可。 坯料選擇目前，軋鋼廠普遍使用的坯料有三種：連鑄坯，初軋坯，鍛壓坯，本車間使用坯料為 130130 連鑄坯。綜上所述，在福建省漳州市古雷半島新建高速線材車間是可行的。歷史上有記載的最大的 66 年 9 月 3 日 14 號臺風在三都島登陸風速 42 米/秒，在漳灣僅 28 米/秒?？傇靸r 億人民幣（包括航道疏浚） ，投資省。湛江和防城港開挖航道均在外海，長度在 10～20 公里，風浪大，航道軸線與漲落潮潮流向夾角大，回淤量大，不但日常維護費高，而且一年一次的挖泥船清淤作業(yè)，直接影響船舶航行和企業(yè)生產(chǎn)） 。（2） 人工開挖航道滿足 25 萬噸級最大 萬噸貨船滿載乘潮進港，保證率為90%。經(jīng)過二個設計院背靠背數(shù)模試驗，由于人工開挖航道軸線與漲退潮的潮流方向一致，人工開挖航道后淤積量很少，年回淤量僅 1%，約 50 萬方左右，若干年后邊太原科技大學課程設計論文 第 1 章 緒論 7 坡隱定，由于航道的引流作用，加上退潮流速大于漲潮流速，航道不但不淤，還會逐年刷深。 碼頭和航道（1） 航道及港池開挖 4860 萬方，經(jīng)地質(zhì)鉆探負 25 米以上均為砂和泥沙，可吹砂造地，一舉兩得，減少投資?；敉饔蚩偯娣e 2244 平方公里，擬取水的八都攔河壩以上集雨面積 2210 平方公里，多年平均徑流量 億方，多年平均流量 方/秒。 供水工程從七都溪引水距離 公里、從霍童溪引水距離 公里。 有城市依托、環(huán)境容量大鋼鐵聯(lián)合企業(yè)離中等城市——寧德市區(qū)不到 10 公里，寧德市可為其提供各種配套服務。一旦建成，產(chǎn)品將幅射長三角、珠三角、臺灣、港澳及東南亞，緊靠我國鋼材主要消費市場。廠址定于福建省漳州市古雷半島。本次設計欲通過對國內(nèi)外形勢的調(diào)研，以國內(nèi)某鋼廠為背景，結合國內(nèi)外先進的技術以及實際情況。 設計任務車間設計的目的是為了建設新的企業(yè)、擴建或是改建老企業(yè)。中國線材生產(chǎn)技術及裝備進步很快，從工裝狀況和產(chǎn)量上來看，已屬于線材大國，但在管理、生產(chǎn)技術方面與世界一流水平還有差距，不能稱為強國。5. 市場現(xiàn)狀隨著中國國民經(jīng)濟恢復到平穩(wěn)發(fā)展階段，線材行業(yè)也在迅速發(fā)展，目前，除個別品種外（鋼簾線用鋼、汽車彈簧鋼、高級冷鐓鋼、超低碳鋼等） ，基本都能滿足用戶需求，自給率不斷上升。目前世界眾多線材生產(chǎn)大企業(yè)中，產(chǎn)品質(zhì)量較好的屬日本神戶和德國撒斯特，其次有日本新日鐵和住友及韓國浦項等。4. 產(chǎn)品質(zhì)量現(xiàn)狀中國雖然是線材產(chǎn)量大國，但部分專用產(chǎn)品質(zhì)量還達不到國際標準。以鋼簾線用盤條為例，目前中國能夠批量生產(chǎn)的只有寶鋼、武鋼、青鋼、鞍鋼和沙鋼，產(chǎn)品質(zhì)量與日本、歐洲同類產(chǎn)品有相當大的差距，日本新日鐵生產(chǎn)產(chǎn)品售價平均高達 8400 元/噸，而國內(nèi)售價在 6000 至 7000 元/噸。中國出口線材品種的質(zhì)量及價格也要遠低于進口線材產(chǎn)品。中國的出口線材逐年增加，已經(jīng)大于進口量，出口量超過 100 萬噸，但在出口的品種中 %為普碳鋼盤條。3. 產(chǎn)品結構現(xiàn)狀中國線材在產(chǎn)量上是世界第一大國，也具有世界最先進的工裝設備，但是品種結構上還不能與線材軋機設備相匹配，仍以一般碳結構鋼為主。2. 產(chǎn)量現(xiàn)狀中國是世界上線材產(chǎn)量最多的國家。其主要特點是：盤重很?。ú怀^ 1 噸） ，軋制速度一般在 70米/秒以下，尺寸精度控制水平很低。（4） 較落后的生產(chǎn)線。（3） 一般水平的生產(chǎn)線。這類生產(chǎn)線主要特點是：單線軋制，盤重較大，軋制速度可達到 90 米/秒以上，尺寸精度可以控制在 177。 毫米以內(nèi)，全線控軋控冷。表 中國高速線材設備狀況設備來源 數(shù)量 設備投產(chǎn) 數(shù)量引進新設備 32 20 世紀 80 年代 20引進二手設備 17 20 世紀 90 年代 36自制設備 28 21 世紀 21中國目前正在生產(chǎn)的 77 條高速線材生產(chǎn)線的裝備水平大致分為四個等級：太原科技大學課程設計論文 第 1 章 緒論 4 （1） 具有世界領先水平的生產(chǎn)線。表 摩根第Ⅰ代至第Ⅵ代線材精軋機的軋制速度代次 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ保證軋制速度，m/s 43 50 61 75 80最大輥徑時的軋制速度，m/s 50 60 75 90 100電機最大速度時的軋制速度，m/s 60 72 90 112 120目前中國約有 140 條線材生產(chǎn)線，60 個高速線材生產(chǎn)廠共 77 條高速線材生產(chǎn)線在生產(chǎn)，高速比約為 50%。 中國線材行業(yè)生產(chǎn)的現(xiàn)狀1. 工裝現(xiàn)狀高速線材軋機誕生的 40 多年來，隨著科學技術的不斷進步，高速線材行業(yè)的工藝、技術、裝備的發(fā)展日新月異，軋機裝備水平迅速提高，軋制速度由最初的 50 米/秒提升至 120 米/秒。2021 年鋼材消費明顯增長的是建筑和交通用鋼，工業(yè)用鋼總占比呈現(xiàn)下降趨勢，主要是由于 2021 年加大了基礎設施建設。2021 年基礎設施建設仍能繼續(xù)支撐鋼材的巨大消費，但拉動鋼材消費增長的動力將主要轉換成房地產(chǎn)，從近期國內(nèi)房地產(chǎn)銷售和開工來看，房地產(chǎn)拉動鋼材消費是值得期待的。同時，固定資產(chǎn)投資對鋼材消費強度也有所增長，由2021 年的 ，上升到 2021 年前 9 個月的 ，投資消費強度的增長主要是基建對鋼材的消費增加所致。從 2021 年前 9 個月的情況來看，由于固定資產(chǎn)投資大幅增長，鋼材消費大幅增加；用鋼強度也有所上升，單位 GDP 耗鋼量為 ，比 2021 年的 大幅增加，同比增長 %。如果從表觀消費量來計算，2021 年我國粗鋼表觀消費量預計 億 t，同比增長 %，增幅比 2021 年明顯放大。表 世界粗鋼產(chǎn)量呈持續(xù)增長項目 09 年 11 月日均產(chǎn)量 前期谷值 增長 增長 %66 國合計： 347 萬噸 265 萬噸 82 萬噸 扣除中國合計 194 萬噸 143 萬噸 51 萬噸 美、歐、日合計： 95 萬噸 63 萬噸 32 萬噸 美國 19 萬噸 13 萬噸 7 萬噸 歐盟（ 27 國） 47 萬噸 29 萬噸 18 萬噸 日本 29 萬噸 21 萬噸 8 萬噸 金磚四國合計： 205 萬噸 160 萬噸 45 萬噸 中國 152 萬噸 122 萬噸 31 萬噸 獨聯(lián)體 29 萬噸 19 萬噸 10 萬噸 印度 萬噸 萬噸 萬噸 巴西 9 萬噸 5 萬噸 3 萬噸 我國遭受金融危機以來，推出 4 萬億投資計劃，加上我國固定資產(chǎn)投資大幅增長，使得 2021 年我國鋼材消費大幅增加。下表是世界粗鋼產(chǎn)量情況。從線材進出口情況看，長期以來線材一直是我國主要鋼材出口品種，也是我國一直保持凈出口狀態(tài)的鋼材品種，特別是近幾年出口增長特別迅速?！敖鸫u四國”中的中國、印度、巴西和俄羅斯 2021 年預計分別增長%、 %、 %和 %。從表列數(shù)據(jù)看，發(fā)達國家粗鋼生產(chǎn)恢復程度更為徹底，美歐日粗鋼日產(chǎn)平均增長了 %，比金磚四國合計日均產(chǎn)量增速高出 23 個百分點。IMF 預測 2021 年全球經(jīng)濟將恢復增長，增速有望達到 %，盡管比 2021 年的增長水平還低 個百分點，但相比較 2021 年的 %負增長，無疑還是令人充滿振奮和期待的。從全球粗鋼產(chǎn)能利用率變化情況看，08 年 6 月份曾達到 %，但隨后就在金融風暴的打擊下，一路下滑至%，下滑幅度達