【正文】 粗軋→中軋→精軋→冷卻→精整 ↑ 連鑄坯熱裝加熱加熱質(zhì)量主要是指加熱的溫度和均勻程度。單重增加切頭尾量相對減少，定尺率高，有利于提高金屬的收得率[2]。對質(zhì)量要求更嚴(yán)格的鋼材，則采用超聲波探傷、磁粉或磁力線探傷等方法進(jìn)行坯料檢查，以便必要時進(jìn)行全面的表面修磨或通過檢測將其剔除，形成落地冷坯。但這時加熱爐與軋機(jī)的利用率要下降。一般棒材方坯邊長為120～200mm。大斷面有大壓縮比，晶粒變形破碎徹底，經(jīng)過再結(jié)晶，組織細(xì)密均勻，性能較好。棒材的坯料斷面形狀一般為方形，這是為減少加熱和開始軋制的翻轉(zhuǎn)。對機(jī)械軸類用鋼，由于中心偏析和延伸比等問題，連鑄質(zhì)量較難滿足需求。棒材的斷面形狀簡單，一般斷面大很多，因此軋制過程散熱慢，允許軋制時間長，頭尾溫差大的問題不突出，軋制道次也不是很多，降溫也不是主要考慮問題，因而是所有軋材中最容易實現(xiàn)的品種。棒材經(jīng)過控軋控冷，也可提高使用性能，這在軋制過程可以通過工藝的控制來實現(xiàn)。有些產(chǎn)品還要進(jìn)行鍍層、噴漆、涂層等表面處理。建筑用材要求在較高的屈服強(qiáng)度下，保持一定的延伸率。棒材廣泛用于建筑、機(jī)械、汽車、船舶等工業(yè)領(lǐng)域，其中70%棒材用作建筑，其余用作各類軸、螺栓、螺母、錨鏈、彈簧等用材[1]。國外通常認(rèn)為，棒材的斷面直徑是9300mm。棒材的品種按斷面形狀分為圓形、方形和六角形以及建筑用螺紋鋼筋等幾種，后者是周期斷面型材，有時被稱為帶肋鋼筋。現(xiàn)存的主要問題是：(1)生產(chǎn)能力大于市場需求，在一般性能棒材的范圍內(nèi)表現(xiàn)得尤為突出；(2)棒材品種數(shù)低于工業(yè)先進(jìn)國家；(3)裝備水平落后的企業(yè)所占的比例過大。在棒材生產(chǎn)領(lǐng)域，我國已經(jīng)有一些企業(yè)擁有了代表目前國際先進(jìn)水平的設(shè)備和工藝，產(chǎn)品質(zhì)量也達(dá)到了國際先進(jìn)水平。熟練掌握并應(yīng)用好多線切分技術(shù)對連軋棒材生產(chǎn)線是十分必要的；7)棒材軋后熱芯回火（TEMPCDRE）工藝；8)在線尺寸檢測；9)在線多條矯直和飛剪定尺剪切；10)自動堆疊機(jī)。四線切分僅廣鋼從巴登引進(jìn)，目前尚不穩(wěn)定。目前廣泛應(yīng)用的是連鑄熱裝、蓄熱式加熱爐等；2)柔性軋制技術(shù)；3)高精度軋制；4)，象意大利ABS IWNA廠，采用全短應(yīng)力線平立交替無扭軋制；5)低溫軋制和控制軋制；6)多線切分技術(shù)。全熱裝式熱直接軋制技術(shù)，以日本NKK高森廠為代表的大批料直接軋制，邊角補(bǔ)熱的方式是降低成本，提高產(chǎn)品競爭力的有效途徑。在科學(xué)技術(shù)發(fā)達(dá)，并不斷發(fā)展的今天，要求我們在設(shè)計改建擴(kuò)建一個廠時，要認(rèn)真慎重地考慮，并仔細(xì)分析軋鋼生產(chǎn)和趨勢以及市場需求，來達(dá)到高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、低消耗的宗旨。(7)大力發(fā)展新工藝新技術(shù)，節(jié)約能源，減少金屬消耗，降低成本。(5)采用自動控制，不斷提高產(chǎn)品的精度和質(zhì)量，采用計算機(jī)控制可以大幅度提高產(chǎn)品的精度和質(zhì)量。(2)軋制速度不斷提高，生產(chǎn)過程的連續(xù)化，為提高軋制速度創(chuàng)造了條件。隨著煉鐵煉鋼技術(shù)的發(fā)展和工業(yè)電氣自動化的進(jìn)一步發(fā)展，隨著電子計算機(jī)自動控制技術(shù)的廣泛應(yīng)用，棒材生產(chǎn)技術(shù)也有突飛猛進(jìn)的發(fā)展。據(jù)統(tǒng)計，發(fā)達(dá)國家金屬制品的產(chǎn)量已占線材產(chǎn)量的50%70%?？蓾M足不同用戶的需求。并且，不少企業(yè)努力增加硬線生產(chǎn)比例，特別是在擴(kuò)大高強(qiáng)度低松弛預(yù)應(yīng)力鋼絲、鋼絞線生產(chǎn)份額，改善冷墩鋼質(zhì)量，擴(kuò)大產(chǎn)品規(guī)格上采取了多項措施。2000年以后，不少小型線材軋機(jī)的成材率達(dá)到97%，一些實行負(fù)偏差軋制的軋機(jī)，成材率約在98%以上?？蓾M足不同用戶的需求。并且，不少企業(yè)努力增加硬線生產(chǎn)比例，特別是在擴(kuò)大高強(qiáng)度低松弛預(yù)應(yīng)力鋼絲、鋼絞線生產(chǎn)份額，改善冷墩鋼質(zhì)量，擴(kuò)大產(chǎn)品規(guī)格上采取了多項措施。2000年以后，不少小型線材軋機(jī)的成材率達(dá)到97%，一些實行負(fù)偏差軋制的軋機(jī)，成材率約在98%以上。因此我國線棒材無論是所占鋼材總產(chǎn)量的比例還是絕對產(chǎn)量均高于美國和日本。 產(chǎn)能高我國棒材無論是軋機(jī)數(shù)量，還是產(chǎn)量均居世界第一位，而且其產(chǎn)量還在以較快速度增長(年平均增長速度為15%左右)，目前我國線棒材占鋼材總產(chǎn)量的48%~50%。隨著我國汽車制造、電氣機(jī)械、船舶制造工業(yè)的發(fā)展,板材、管材在鋼材中所占的比例將逐漸提高,線棒材所占比例將有所下降,但其絕對值仍在上升。棒材作為鋼鐵產(chǎn)品的組成部分，即便是在當(dāng)前國際經(jīng)濟(jì)危機(jī)的大環(huán)境下，由于我國采取擴(kuò)大內(nèi)需，建設(shè)基礎(chǔ)設(shè)施，鼓勵發(fā)展房地產(chǎn)業(yè)的政策，棒材的生產(chǎn)仍然十分重要。我國是一個發(fā)展中國家，住房尚需大量發(fā)展，建筑用鋼的需求在很長一段時間內(nèi)都將是很高的。作為建筑用材，提高尺寸精度和機(jī)械性能的均勻程度，可以節(jié)省大量鋼材，同樣對于加工軸類，也可減少車削，降低成本。建筑用材要求在較高的屈服強(qiáng)度下，保持一定的延伸率。棒材的70%用作建筑，其余用作各種零部件用材。目 錄年產(chǎn)68萬噸棒材生產(chǎn)車間設(shè)計畢業(yè)論文目 錄摘 要 IAbstract II第1章 緒論 1 棒材的發(fā)展概況 1 產(chǎn)能高 1 生產(chǎn)裝備參差不齊 2 管理水平逐年提高 2 高質(zhì)量、高附加值的經(jīng)濟(jì)線材少 2 4 4 棒材的生產(chǎn)特點 4 坯料 5 加熱 5 軋制 6 冷卻和精整 6 小型棒材軋機(jī)的低溫軋制 6 建廠依據(jù) 7 廠址的選擇 7第2章 產(chǎn)品大綱及坯料選擇 9 產(chǎn)品大綱的確定 9 編制產(chǎn)品大綱的原則 9 產(chǎn)品方案的主要內(nèi)容 9 產(chǎn)品大綱 10 坯料選擇 10 10 11 11 坯料選用時所考慮的因素 12 坯料形狀尺寸 12 13 13第3章 軋機(jī)的選擇 14 軋機(jī)型式對比與選擇 14 開式機(jī)架 14 閉式機(jī)架 14 14 短應(yīng)力線軋機(jī) 15 平立可轉(zhuǎn)換軋機(jī) 15 軋機(jī)布置選擇比較 17 橫列式布置軋機(jī) 17 連續(xù)式布置的軋機(jī) 18 棒材軋制工藝特點 18 軋機(jī)機(jī)架數(shù)確定 19 軋輥參數(shù) 20 軋輥材質(zhì) 20 軋輥直徑 20 軋輥輥頸直徑和輥頸長度 21 軋輥軸承 21 軋輥的調(diào)整機(jī)構(gòu) 22第4章 孔型系統(tǒng)選擇與設(shè)計 24 孔型設(shè)計的要求與基本原則 24 孔型系統(tǒng)的選擇 24 箱形孔型系統(tǒng) 24 橢圓－圓孔型系統(tǒng) 25 典型產(chǎn)品Φ24圓鋼的孔型設(shè)計 26 分配延伸系數(shù) 26 軋制各道次面積的確定 27 各道次軋件尺寸及孔型尺寸計算 28 配輥 34 孔型沿輥身長度方向的配置 35 孔型在軋制面垂直方向的配置 35第5章 軋制節(jié)奏圖表與產(chǎn)量計算 38 咬入角的計算 38 前滑值的計算 39 軋輥的線速度、轉(zhuǎn)速及電機(jī)轉(zhuǎn)速確定 40 軋制節(jié)奏圖表 44 軋制間隙時間 45 軋制節(jié)奏時間 46 軋制總延續(xù)時間 46 軋鋼機(jī)產(chǎn)量計算 47 軋鋼機(jī)產(chǎn)量概述 47 車間的年產(chǎn)量計算 49 車間金屬平衡 50 提高軋鋼機(jī)產(chǎn)量的主要途徑 51第6章 力能參數(shù)的校核 52 軋制溫度的計算 52 軋制力能計算及電機(jī)校核 55 平均單位壓力的計算 55 軋制壓力的計算 57 軋制力矩的計算 58 附加摩擦力矩的計算 58 空轉(zhuǎn)力矩的計算 59 靜力矩的計算 60 電機(jī)實際功率的計算 60 軋輥彈跳計算 62 軋輥強(qiáng)度的校核 63 輥身強(qiáng)度的校核 64 輥頸強(qiáng)度的校核 65 傳動端軸頭強(qiáng)度的校核 65第7章 車間輔助設(shè)備的選擇 68 加熱設(shè)備的選擇 68 爐型的選擇 68 產(chǎn)量計算 70 爐子尺寸的確定 70 剪切設(shè)備的選擇 71 1＃飛剪機(jī) 71 2＃飛剪機(jī) 73 3＃倍尺剪 74 4＃定尺剪 75 冷卻設(shè)備的選擇 77 冷床的結(jié)構(gòu)與形式 77 冷床的參數(shù)確定 77 起重設(shè)備的選擇 79 導(dǎo)衛(wèi)裝置的選擇 80 活套的設(shè)計 80第8章 車間平面布置 82 布置的原則及設(shè)備間距的確定 82 車間平面布置的原則 82 設(shè)備間距的確定 82 倉庫面積的計算 84 車間組成及廠房參數(shù) 84 車間工藝流程 85結(jié) 論 87參考文獻(xiàn) 88謝 辭 8985第1章 緒論第1章 緒論我國棒材的總產(chǎn)量在鋼材總量中的比例超過40%，在世界上是最高的。這是由于國家經(jīng)濟(jì)的不斷的提升，使得建筑類用的棒材的需求也不斷的增加。除螺紋鋼筋直接應(yīng)用于建筑之外，有相當(dāng)部分加工成各種軸類零件。機(jī)械零件要求機(jī)加工性能良好，對組織也有一定要求。在現(xiàn)代社會的國民生產(chǎn)中，由于鋼鐵材料的用途十分廣泛，不論農(nóng)業(yè)、工業(yè)、國防建設(shè)，都需要有質(zhì)量優(yōu)良，品種齊全，數(shù)量足夠的鋼鐵，因此鋼鐵工業(yè)的發(fā)展有著非常重要的意義。另外隨著人民生活水平的提高，相應(yīng)汽車用鋼的需求也會越來越多。 棒材的發(fā)展概況鋼鐵材料以其所具有的特性—較高的強(qiáng)度和韌性、易加工成型性、綠色可循環(huán)性在未來時期內(nèi)仍將是重要的結(jié)構(gòu)材料。而且線棒材生產(chǎn)結(jié)構(gòu)將發(fā)生很大的變化我國目前線棒材生產(chǎn)有如下特點。與此同時，美國同期線棒材產(chǎn)量占鋼材總產(chǎn)量的22%左右,日本同期線棒材產(chǎn)量占鋼材總產(chǎn)量的27%左右，而且?guī)啄陙懋a(chǎn)量相對平穩(wěn)。 生產(chǎn)裝備參差不齊近年來我國小型軋機(jī)向連續(xù)化發(fā)展,線材生產(chǎn)則趨向采用高速線材軋機(jī)，到2002年6月底,全國共投產(chǎn)連續(xù)及半連續(xù)小型軋機(jī)70套，設(shè)計產(chǎn)能超過提高,一般連續(xù)小型及高速線材軋機(jī)投產(chǎn)后2年左右即能達(dá)到或超過設(shè)計產(chǎn)量。另外，由于注重產(chǎn)品質(zhì)量的提高，開發(fā)了400MPaⅢ級帶肋鋼筋。最近新投產(chǎn)的幾套高速線材軋機(jī)，可提供Ф525mm線材，直徑公差達(dá)177。 管理水平逐年提高近年來，我國線棒材廠總體生產(chǎn)管理水平不斷提高，一般連續(xù)小型及高速線材軋機(jī)投產(chǎn)后2年左右即能達(dá)到或超過設(shè)計產(chǎn)量。另外，由于注重產(chǎn)品質(zhì)量的提高，開發(fā)了400MPaⅢ級帶肋鋼筋。最近新投產(chǎn)的幾套高速線材軋機(jī)，可提供Ф525mm線材，直徑公差達(dá)177。 高質(zhì)量、高附加值的經(jīng)濟(jì)線材少金屬制品是高速線材的深加工產(chǎn)品，其使用價值優(yōu)于熱軋產(chǎn)品，可節(jié)約金屬30%40%。%(居世界第一位)，可用于金屬制品的只占線材產(chǎn)量的30%，很多高質(zhì)量要求的產(chǎn)品仍靠進(jìn)口。總的看來，棒材生產(chǎn)的發(fā)展趨向和特點如下：(1)過程日趨連續(xù)化，半連續(xù)軋制和連續(xù)軋制已經(jīng)占取了主流，出現(xiàn)了連續(xù)鋼坯軋機(jī)和連續(xù)棒材軋機(jī)，使效率大為提高。(3)生產(chǎn)過程自動化日益完善，大大減少了勞動強(qiáng)度，提高了質(zhì)量，減少了車間定員，提高了經(jīng)濟(jì)效益(4)生產(chǎn)過程日趨大型化，煉鐵煉鋼能力大幅度提高。(6)不斷擴(kuò)大鋼材的品種規(guī)格和增加螺紋鋼產(chǎn)品的比重。學(xué)習(xí)和研究軋鋼生產(chǎn)是我們軋鋼技術(shù)人員的一項重要工作?，F(xiàn)代棒材生產(chǎn)主要采用的新工藝，新設(shè)備：1)大批料低能耗。我國目前有數(shù)家工廠也做過一些嘗試。國內(nèi)兩線切分技術(shù)已經(jīng)得到了廣泛應(yīng)用，三線切分技術(shù)目前也有幾家得到成功應(yīng)用，并取得預(yù)期效益。隨著材料研究的深入，高強(qiáng)度鋼在市場上所占的比重會越來越大，用小規(guī)格產(chǎn)品替代原來的中大規(guī)格已經(jīng)成為必然的趨勢。11）無頭軋制12）高精度軋制本車間設(shè)計參閱了國內(nèi)有關(guān)棒材軋機(jī)的先進(jìn)工藝、軋機(jī)的裝備、技術(shù)、孔型系統(tǒng)及一些輔助設(shè)備，并參照唐鋼棒材廠的一些設(shè)備數(shù)據(jù)。但這種企業(yè)的數(shù)量很少，故從總體上看，我們的棒材生產(chǎn)在今后抓緊技術(shù)進(jìn)步和技術(shù)創(chuàng)新還是一個重要的任務(wù)。棒材是一種簡單斷面型材，一般是以直條狀交貨。棒材的斷面形狀最主要的還是圓形。國內(nèi)在生產(chǎn)時約定俗成地認(rèn)定為：棒材車間的產(chǎn)品范圍是斷面直徑為1050mm。除螺紋鋼筋直接應(yīng)用于建筑之外，有相當(dāng)部分加工成各種軸類零件。機(jī)械零件要求機(jī)加工性能良好，加工后為保證使用時的機(jī)械性能，還要進(jìn)行淬火、正火或滲碳等熱處理。作為建筑用材，提高尺寸精度和機(jī)械性能的均勻程度，可以節(jié)省大量鋼材，同樣對于加工軸類，也可減少車削，降低成本。 棒材的生產(chǎn)特點棒材以直條交貨，軋制單根棒條可以使用最小坯料。 坯料棒材的坯料現(xiàn)在廣泛采用連鑄坯，對于某些特殊鋼種也有使用軋坯的情況。近期電磁攪拌、低溫鑄造等技術(shù)的應(yīng)用，使這些鋼種也可以采用連鑄進(jìn)行生產(chǎn)。連鑄時希望坯料斷面大，而為了適應(yīng)生產(chǎn)小直徑產(chǎn)品，則希望坯料斷面盡可能小，保證頭尾溫差在一定范圍。一些車間為擴(kuò)大產(chǎn)品上限，有時也需要大斷面坯料，這時粗軋第一架的能力要加大。一個車間可以選擇兩種規(guī)格坯料，小規(guī)格產(chǎn)品用小斷面坯料。當(dāng)軋制合金鋼等高檔次品種時，為了保證坯料的質(zhì)量，可采用目視檢查，手工清理的方法。普鋼小型軋機(jī)使用的坯料斷面應(yīng)在130mm130mm～150mm150mm左右，～。 加熱加熱可以提高軋件塑性，降低抗力。加熱時要嚴(yán)防過熱和過燒，還要盡量減少氧化鐵皮。對于現(xiàn)代化的棒材生產(chǎn)，一般是用步進(jìn)式加熱爐加熱，由于坯料較長，爐子較寬，為提高加熱爐密封性，減少熱量損失，一般采用側(cè)進(jìn)側(cè)出的方式。以往采用橫列式軋機(jī)軋制棒材，軋機(jī)剛度低，加熱溫度總有波動，加上橫列式軋輥速度慢、軋制時間長，導(dǎo)致軋件頭、尾溫差加大，尺寸不一致，并且性能不均，質(zhì)量低。全連續(xù)軋機(jī)采用平立交替，軋件無扭，事故少、產(chǎn)量高，因而實現(xiàn)了大規(guī)模的專業(yè)化生產(chǎn)，這類車間一般達(dá)到年產(chǎn)70萬噸左右[3]。連軋是一根坯料同時在多機(jī)架中軋制，占地少，效率高，產(chǎn)量大。在棒材平立連續(xù)軋制的過程中，前后道次交替地壓下軋件，軋件無需扭轉(zhuǎn)，即便高速軋制，也很平穩(wěn)。 冷卻和精整棒材一般的冷卻和精整工藝流程如下：精軋→控制冷卻（余熱淬火）→飛剪→冷床→定尺切斷→檢查（探傷）→包裝在現(xiàn)代化的軋制生產(chǎn)中，棒材的軋制速度一般在10m/s左右，軋制變形時的溫升與散熱抵消以后，溫降較少。同時希望棒材降低軋制溫度，保證下床時溫度較低。即使是一般建筑用鋼材，冷床也需要較大的冷卻能力，有一些棒材軋機(jī)在軋件進(jìn)入冷床前對建筑用鋼筋進(jìn)行余熱淬火。 小型棒材軋機(jī)的低溫軋制連軋機(jī)軋制速度高，軋件在軋制過程中產(chǎn)生的變形熱，使軋件溫度基本維持不變甚至升溫，這就為低溫軋制創(chuàng)造了條件。低溫軋制可以細(xì)化晶粒，減少深加工時的退火和調(diào)質(zhì)等工序，得到產(chǎn)品的特殊機(jī)械性能，這時軋機(jī)能力更要有富裕[4]。從70年代初起，世界主要產(chǎn)鋼大國就開始減少小型