【正文】 ，我國(guó)高速線材生產(chǎn)線的建設(shè)和改造時(shí)，應(yīng)該更加注意產(chǎn)品需求多元化對(duì)裝備水平多層次所產(chǎn)生的影響。那些 20 世紀(jì) 80 年代末期至 90 年代初期建成的生產(chǎn)廠應(yīng)該盡早未雨綢繆，在加強(qiáng)技術(shù)改造力度和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整上多下功夫。(2)目前，我國(guó)正在建設(shè)的高速線材生產(chǎn)線有 20 多條（不包括籌劃中的） ，新增的 1000 萬(wàn) t 左右生產(chǎn)能力很快就會(huì)形成。國(guó)家重點(diǎn)發(fā)展的各類基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，建筑工程項(xiàng)目以及制造業(yè)，全屬制品行業(yè)需求都會(huì)繼續(xù)給線材產(chǎn)品提供廣闊的市場(chǎng)。④．由于軋輥質(zhì)量差，表面硬度不一或吐絲溫度過(guò)高，冷卻速度過(guò)慢，盤(pán)條表面受到嚴(yán)重氧化或鋼坯加熱不當(dāng)，局部或全局嚴(yán)重脫碳等原因造成產(chǎn)品表面麻面。②．由于輥環(huán)破缺，軋槽磨損或是坯料表面缺陷等原因造成產(chǎn)品表面產(chǎn)生折疊。(6)生產(chǎn)中熱裝率、燃耗、電耗等方面與先進(jìn)國(guó)家的生產(chǎn)線相比也同樣存在著一定的差距。(4)一些高質(zhì)量的合金鋼線材，純凈鋼線材，易切鋼線材如合金彈簧鋼、不銹鋼等還存在著品種和質(zhì)量方面的諸多問(wèn)題，每年仍需進(jìn)口。如鋼簾線，雖然寶鋼、武鋼等已能生產(chǎn)，但產(chǎn)量偏低供應(yīng)不足，尤其是產(chǎn)品質(zhì)量還不能令用戶十分滿意，不能完全替代進(jìn)口。(2)部分產(chǎn)品的質(zhì)量仍有較大問(wèn)題，如鋼的純凈度不高，線材通條性能不夠穩(wěn)定，含碳量的偏差較大。這類生產(chǎn)線目前約占 77 條生產(chǎn)線中的 1/6 左右，隨著產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整步伐的加快和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)壓力的增大，以及裝備精良的新生產(chǎn)線在近幾年將不斷地投人使用，這類落后的生產(chǎn)線退出舞臺(tái)將是必然的。 較落后的生產(chǎn)線這類生產(chǎn)線是對(duì)原有的復(fù)二重軋機(jī)改造而成，或是 20 世紀(jì) 80 年代末至 90年代初建成，由于當(dāng)時(shí)的起點(diǎn)和市場(chǎng)定位就不高，所以裝備水平和技術(shù)水平都低。(6)由于投產(chǎn)時(shí)期都在 15 年以上，所以對(duì)這類生產(chǎn)線的設(shè)備使用，工藝應(yīng)用等方面都很熟練，且積累了一套行之有效的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，目前，這類生產(chǎn)線運(yùn)行成本較低，生產(chǎn)效率較高。(4)基本上沒(méi)有采用 20 世紀(jì) 90 年代興起的各種裝備和技術(shù)。(2)軋制速度一般在 70～90 m/s 左右。這類生產(chǎn)線主要以沙鋼、包鋼、湘鋼、武鋼、昆鋼、天鋼、北臺(tái)、邢鋼、鄂鋼、萍鄉(xiāng)等高速線材生產(chǎn)線為代表。(5)精整裝備較先進(jìn)，自動(dòng)化程度較高。(3)軋制的保證速度在 90～105 m/s。 具有世界二流水平的生產(chǎn)線這類生產(chǎn)線的主要特點(diǎn)是： 第 15 頁(yè)(1)大都是 20 世紀(jì) 90 年代中期建成，部分生產(chǎn)線全引進(jìn)，部分生產(chǎn)線中的主要裝備引進(jìn)。 (6)采用了全數(shù)字控制及交流變頻調(diào)速，并設(shè)有在線測(cè)徑和在線探傷裝置。(4)采用超重型精軋機(jī)組和減定徑機(jī)組，實(shí)現(xiàn)了完全意義上的精密軋制。(2)坯料采用連鑄坯短流程熱裝熱送工藝，熱裝溫度可達(dá) 500～750℃，加熱爐采用蓄熱式燃燒技術(shù)?；蛞渣c(diǎn)菜拼盤(pán)方式匯集了 20 世紀(jì) 90 年代后期世界線材生產(chǎn)的最新裝備而建成。 現(xiàn)有生產(chǎn)線裝備水平目前，我國(guó)正在生產(chǎn)的 77 條高速線材生產(chǎn)線的裝備水平大致可劃為四個(gè)等級(jí)，即具有世界領(lǐng)先水平的生產(chǎn)線，世界二流水平的生產(chǎn)線，一般水平的生產(chǎn)線，較落后水平的生產(chǎn)線。生產(chǎn) Φ14mm 以下產(chǎn)品時(shí)，集卷筒設(shè)置線圈分配器可密實(shí)收集線圈；生產(chǎn) Φ14mm 以上產(chǎn)品時(shí)，采用吐絲機(jī)驅(qū)動(dòng)的 WOB 系統(tǒng)功能來(lái)密實(shí)集卷。吐絲機(jī)的吐絲管結(jié)構(gòu)與形狀較 20 世紀(jì) 90代年末時(shí)有了新的改進(jìn)，主要表現(xiàn)為振動(dòng)減小，吐絲管壽命延長(zhǎng)并能快速更換； 第 14 頁(yè)在吐絲管人口設(shè)置了用壓縮空氣吹掃氧化鐵皮裝置，可及時(shí)對(duì)吐絲管進(jìn)行清理，在吐絲機(jī)前設(shè)置了可監(jiān)視溫度和振動(dòng)狀況的儀器，確保了吐絲機(jī)處于正常良好的工作狀態(tài)。(3)采用性能更好的夾送輥和吐絲機(jī)。 其 他(1)大部分生產(chǎn)線配置了輥道式大風(fēng)量延遲型控冷線，輥道分段有加速與落差，使線圈冷卻更均勻。該技術(shù)的主要優(yōu)點(diǎn)在于可提高成材率，降低消耗并使軋制過(guò)程中各項(xiàng)參數(shù)處于穩(wěn)定狀態(tài)。我國(guó)近幾年引進(jìn)美國(guó)摩根公司的幾套 100m／s 級(jí)精軋機(jī)均為重負(fù)荷型，適應(yīng)了低溫軋制技術(shù)對(duì)軋機(jī)的要求。低溫軋制通常在最后 2 道次或 4 道次進(jìn)行，采用 2 道次時(shí)，最后 2 道次累積壓下率為 24％～31％；采用 4 道次時(shí)，最后 4 道次累積壓下率為46％～57％。 第 13 頁(yè) 低溫軋制技術(shù)低溫軋制技術(shù)主要是指軋件在軋制時(shí)，將溫度控制在?；瘻囟然驘釞C(jī)軋制溫度范圍內(nèi)。雙模塊軋機(jī)與減定徑軋機(jī)采用的結(jié)構(gòu)不同，但兩者的優(yōu)越性基本相同。目前，我國(guó)引進(jìn)的具備世界領(lǐng)先水平的生產(chǎn)線如寶鋼、馬鋼、酒鋼、安鋼、杭鋼等都采用了此項(xiàng)裝備和技術(shù)。用減定徑機(jī)進(jìn)行精軋的主要優(yōu)點(diǎn)在于：(1)采用小壓下量軋制，保證了產(chǎn)品尺寸的高精度，可達(dá)到177。 應(yīng)用先進(jìn)的軋機(jī)進(jìn)行精密軋制A 減定徑軋機(jī)為了提高線材的軋制精度，滿足用戶對(duì)產(chǎn)品尺寸精度、表面質(zhì)量、機(jī)械性能等的需求，20 世紀(jì) 90 年代初，美國(guó)摩根公司和意大利達(dá)涅利公司相繼開(kāi)發(fā)了減定徑機(jī)組。蓄熱式燃燒系統(tǒng)由蓄熱室和換向裝置組成，可將空、煤氣同時(shí)預(yù)熱至l000℃左右，可使用高爐煤氣等低熱值燃料。 第 12 頁(yè)20 世紀(jì) 90 年代中期，日本工業(yè)爐公司在開(kāi)發(fā)新技術(shù)時(shí)使蓄熱體在單位體上的蓄熱能力取得突破性進(jìn)展，研發(fā)的蓄熱式燃燒技術(shù)在高線生產(chǎn)線鋼坯加熱過(guò)程中得到廣泛的應(yīng)用。 蓄熱式燃燒技術(shù)我國(guó) 20 世紀(jì) 90 年代初期以前建的用于高線生產(chǎn)線的加熱爐，大都采用步進(jìn)底式加熱爐，為了使鋼坯加熱溫度更均勻，90 年代中期以后建設(shè)的加熱爐大都采用側(cè)進(jìn)側(cè)出的全梁式步進(jìn)爐。高線生產(chǎn)線采用連鑄坯為原料后與采用初軋坯相比，煉鋼到成材，能耗可降低 80kg／t 標(biāo)煤，金屬收得率提高 10％。一些采用超高功率電爐的企業(yè)增加了 300m179。(5)目前各地正在籌劃和正在建設(shè)中的高速線材生產(chǎn)線還有不少，預(yù)計(jì)2022 年至 2022 年期間將有 26～30 條生產(chǎn)線陸續(xù)建成投產(chǎn)，新增產(chǎn)能將在l000 萬(wàn) t 以上，這對(duì)高速線材產(chǎn)品的市場(chǎng)將會(huì)產(chǎn)生較大影響。目前我國(guó)高速線材產(chǎn)品大多數(shù)為建筑用材，其次為金屬制品、焊絲、焊條和各類標(biāo)準(zhǔn)件用鋼。產(chǎn)品規(guī)格一般為 ～Φ12mm的圓鋼或螺紋鋼。(3)目前我國(guó)高速線材產(chǎn)品的主要品種有普碳鋼、優(yōu)碳鋼、焊條鋼、焊絲鋼、彈簧鋼、軸承鋼、碳結(jié)鋼、不銹鋼、高速工具鋼、冷墩鋼、低合金鋼等。按省市劃分，河北省的高線產(chǎn)量最高，2022 年產(chǎn)量約占全國(guó)高線產(chǎn)量的 22％，其次為江蘇省、上 第 11 頁(yè)海市。這 77 條生產(chǎn)線中，20 世紀(jì) 80 年代建成的有 20 條；20 世紀(jì) 90 年代建成的有 36 條；21 世紀(jì)初建成的有 21 條。 概 況(1)至 2022 年底，我國(guó)已有 60 個(gè)高速線材生產(chǎn)廠共 77 條生產(chǎn)線在生產(chǎn)。我國(guó) 1987 年開(kāi)始生產(chǎn)高速線材，受消費(fèi)結(jié)構(gòu)不斷升級(jí)的影響和消費(fèi)市場(chǎng)強(qiáng)勁拉動(dòng)的作用，生產(chǎn)線越建越多，產(chǎn)量快速增長(zhǎng)，呈現(xiàn)了在裝備上追求高速、單線、無(wú)扭、微張力組合，在產(chǎn)品上追求高精度、高品質(zhì)、大盤(pán)重等特點(diǎn)。按斷面形狀可分為圓形、方形、六角形和異性斷面等，其中圓形是最主要的產(chǎn)品。精整區(qū)采用 P/F 運(yùn)輸線。懸臂輥環(huán)式軋機(jī)，終軋最大保證速度為 120m/s。加熱爐為步進(jìn)式加熱爐。產(chǎn)品質(zhì)量執(zhí)行現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。產(chǎn)品規(guī)格為 ～ 的圓鋼盤(pán)條，主要鋼種有碳素結(jié)構(gòu)鋼、優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼、低合金鋼。同時(shí)，也使我們的專業(yè)知識(shí)水平有了更進(jìn)一步的提高。由于型鋼孔型設(shè)計(jì)難度相當(dāng)大，因此，在本次設(shè)計(jì)過(guò)程中，遇到了不少困難。并且全線軋機(jī)采用平立輥交替布置，實(shí)現(xiàn)了無(wú)扭軋制，減少軋制事故的發(fā)生，提高了生產(chǎn)效率。坯料選用連鑄坯取代初軋鋼坯，提高了成材率，簡(jiǎn)化了工藝過(guò)程，降低了生產(chǎn)成本。型鋼生產(chǎn)在軋鋼車(chē)間生產(chǎn)中占有重要的地位，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，目前我國(guó)每年生產(chǎn)的型材占鋼材生產(chǎn)總數(shù)量的 40%左右，因此，掌握型鋼生產(chǎn)理論與工藝，對(duì)提高型鋼產(chǎn)品質(zhì)量和精度，開(kāi)發(fā)新品種、新工藝、新設(shè)備，完善生產(chǎn)自動(dòng)化和計(jì)算機(jī)控制技術(shù)，具有很大的現(xiàn)實(shí)意義。 第 1 頁(yè)前 言本設(shè)計(jì)的任務(wù)是年產(chǎn) ～Φ10mm 圓鋼盤(pán)條 65 萬(wàn) t 高速線材車(chē)間工藝設(shè)計(jì)。高速線材廣泛用于金屬制品、機(jī)械制造、橋梁建筑等部門(mén)，是一種非常重要的鋼材。本設(shè)計(jì)中，從坯料上料到成品，基本上全部采用自動(dòng)化，無(wú)需人工操作。同時(shí)，設(shè)計(jì)采用全連軋生產(chǎn)線，縮短了軋制周期，提高了軋機(jī)產(chǎn)量、軋制精度和成品質(zhì)量，降低了成本。為了能更好的完成畢業(yè)設(shè)計(jì)，我們到陜西龍門(mén)鋼鐵總廠西安軋鋼廠進(jìn)行了畢業(yè)實(shí)習(xí)，對(duì)其生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行了認(rèn)真細(xì)致的觀察、思考和記錄，掌握了生產(chǎn)第一線的工藝和設(shè)備數(shù)據(jù)，為本次設(shè)計(jì)提供了寶貴的資料。但經(jīng)各為指導(dǎo)老師的細(xì)心指導(dǎo)，我們仔細(xì)研究、認(rèn)真討論、翻閱了大量參考文獻(xiàn)，順利完成了設(shè)計(jì)任務(wù)。 設(shè)計(jì)人： 2022 年 6 月 1 日 第 2 頁(yè)目 錄前 言 ..............................................................1ABSTRACT...........................................................21 綜 述 .........................................................10 概 況 .........................................................11 當(dāng)前生產(chǎn)中應(yīng)用的主要新技術(shù)、新裝備 ............................11 軋前工序 ....................................................12 蓄熱式燃燒技術(shù) ..............................................12 應(yīng)用先進(jìn)的軋機(jī)進(jìn)行精密軋制 ..................................12 低溫軋制技術(shù) ................................................13 無(wú)頭軋制技術(shù) ................................................13 其 他 .......................................................13 現(xiàn)有生產(chǎn)線裝備水平 ............................................14 具有世界領(lǐng)先水平的生產(chǎn)線 ....................................14 具有世界二流水平的生產(chǎn)線 ....................................15 一般水平的生產(chǎn)線 ............................................15 較落后的生產(chǎn)線 ..............................................15 存在的主要問(wèn)題 ................................................16 高速線材的發(fā)展及其需要解決的問(wèn)題 ..............................162 產(chǎn)品大綱的制定及金屬平衡 .......................................17 編制產(chǎn)品方案的原則及方法 ......................................17 國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)產(chǎn)品的要求 ....................................18 產(chǎn)品的平衡 ..................................................18 建廠地區(qū)的條件、生產(chǎn)資源、自然條件、投資等的可能性 ..........18 產(chǎn)品方案的制定 ................................................18 選擇計(jì)算產(chǎn)品 ..................................................19 第 3