【正文】 .................................. 57 爐子尺寸的確定 ................................................................................ 57 剪切設(shè)備的選擇 ........................................................................................... 58 1＃飛剪機(jī) ........................................................................................... 58 2＃飛剪機(jī) ........................................................................................... 60 3＃倍尺剪 ........................................................................................... 60 4＃定尺剪 ........................................................................................... 61 冷卻設(shè)備的選擇 ........................................................................................... 63 冷床的結(jié)構(gòu)與形式 ............................................................................ 63 冷床的參數(shù)確定 ................................................................................ 63 起重設(shè)備的選擇 ........................................................................................... 65 導(dǎo)衛(wèi)裝置的選擇 ........................................................................................... 66 活套的設(shè)計(jì) ................................................................................................... 66 第 8 章 車間平面布置 ................................................................................................ 67 布置的原則及設(shè)備間距的確定 ................................................................... 67 車間平面布置的原則 ........................................................................ 67 設(shè)備間距的確定 ................................................................................ 67 倉庫面積的計(jì)算 ........................................................................................... 68 車間組成及廠房參數(shù) ................................................................................... 69 車間工藝流程 ............................................................................................... 70 總 結(jié) .......................................................................................................................... 71 致 謝 .......................................................................................................................... 72 參考文獻(xiàn) ...................................................................................................................... 73 第 1 章 緒 論 1 第 1 章 緒論 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。 棒材產(chǎn)品的用途 現(xiàn)代國民經(jīng)濟(jì)包含著許多部門，如工業(yè)，農(nóng)業(yè)，交通運(yùn)輸業(yè)，建筑業(yè)，商業(yè)，衛(wèi)生業(yè) 等等 ，都是國民經(jīng)濟(jì)的重要組成部分。冶金工業(yè)為機(jī)械制造業(yè)提供優(yōu)質(zhì)的原料，機(jī)械工業(yè)反過來才能為其它行業(yè)提供優(yōu)良的機(jī)械裝備。 這是國內(nèi)經(jīng)濟(jì)建設(shè)所決定，我國過去底子薄、經(jīng)濟(jì)落后，基礎(chǔ)建設(shè)任務(wù)重，必然在一定階段，對建筑用棒材和機(jī)械加工用棒材需求較大。 棒材的生產(chǎn)工藝 棒材的生產(chǎn)特點(diǎn) 棒材以直條交貨，軋制單根棒條可以根據(jù)壓縮比使用坯料。 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(shí)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(shí)也需要大斷河北聯(lián)合大學(xué)輕工學(xué)院 2 面坯料，這時(shí)粗軋第一架的能力要加大。一個(gè)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(shí)，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，坯料單重 ～ ，甚至達(dá) 。 加熱可以提高軋件塑性，降低抗力。加熱時(shí)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(shí)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(shí)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) 90 萬噸左右 [2]。連軋是一根坯料同時(shí)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： 第 1 章 緒 論 3 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(shí)的溫升與散熱抵消以后，溫降較少。同時(shí)希望棒材降低軋制溫度，保證下床時(shí)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(shí)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(shí)軋機(jī)能力更要有富裕 。小型型材的連軋比在美國已達(dá)60%以上，在日本則達(dá) 90%。 小型型材在我國國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展中需求量很大，二十一世紀(jì)以前，我國小型軋機(jī)的總套數(shù)在 1350 套以上，雖然為世界第一，其中還有相當(dāng)部分為橫列式軋機(jī)。但大多數(shù)停留在普鋼水平，而合金鋼產(chǎn)品的品種少 、質(zhì)量低，與國外進(jìn)口產(chǎn)品相比，性能相差也很多，不適應(yīng)國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展需要。因此，隨著發(fā)展水平的提高，小型材的需求會在較長的一段時(shí)間內(nèi)保持在每年 4300～ 5200 萬噸的水平，甚至還會略有增長。 廠址的選擇 廠址選擇工作實(shí)際包括兩個(gè)方面：一是建廠地區(qū)的確定，一般由上級主管部門在設(shè)計(jì)任務(wù)中規(guī)定；二是建廠地址的選擇，由設(shè)計(jì)者會同有關(guān)部門共同進(jìn)行實(shí)際調(diào)查研究提出幾個(gè)初步方案進(jìn)行比較，然后選取最優(yōu)方案。充分利用各地區(qū)的豐富資源和各方面的有利條件，合理使用人力和物力，使生產(chǎn)出來的產(chǎn) 品能夠合理的分配，從而使所設(shè)計(jì)的廠在最少的投資條件下，獲得最大的經(jīng)濟(jì)效果，并且使全國各大區(qū)的工業(yè)系統(tǒng)迅速建立起來，逐步改變我國工業(yè)布局不合理的狀態(tài)； （ 1） 原料、燃料、動力的來源與運(yùn)輸條件； （ 2） 要能滿足生產(chǎn)和生活的水質(zhì)和量； （ 3） 能就近取得足夠的建筑材料； （ 4） 與其它企業(yè)協(xié)作方便。具體要求如下： （ 1） 廠區(qū)面積與外形滿足總平面布置的要求； （ 2） 工程 地質(zhì)和水文地質(zhì)滿足建廠的要求 。 4） 運(yùn)輸條件滿足工廠生產(chǎn)要求。 5） 離電源、水源最近。唐鋼內(nèi)部公路、鐵路發(fā)達(dá)，并與外部主干鐵路相連。在原有基礎(chǔ)上再上一個(gè)棒材車間，資金充足；人力資源方面，唐鋼擁有熟練的技術(shù)工人， 并且招入了一定的大學(xué)生，后備資源充足。 第 2 張 產(chǎn)品大綱及坯料選擇 5 第 2 章 產(chǎn)品大綱及坯料選擇 產(chǎn)品大綱的確定 編制產(chǎn)品大綱的原則 1） 滿足國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展對軋制產(chǎn)品的需要，特別要根據(jù)市場信息解決某些短缺產(chǎn)品的供應(yīng)和優(yōu)先保證國民經(jīng)濟(jì)重要部門對于鋼材的需要。要正確處理長遠(yuǎn)與當(dāng)前、局部與 整體的關(guān)系。 3） 考慮軋機(jī)生產(chǎn)能力的充分利用和建廠地區(qū)產(chǎn)品的合理分工。 4） 做到產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)代化，有條件的要考慮生產(chǎn)一些出口產(chǎn)品，走向國際市場 [4]。 產(chǎn)品大綱 表 21 設(shè)計(jì)年產(chǎn) 65 萬噸合金棒材車間（單位：萬噸） 規(guī)格 /mm θ12～14 θ15~17 θ18～21 θ22～24 θ25 θ26～28 θ29～31 產(chǎn)量 /萬噸 0 坯料選擇 棒材生產(chǎn)所用的原料有三種，可分為小鋼錠（用鋼錠直接軋制成材）、鋼坯（用鋼錠軋制成的坯）和連鑄坯。 缺點(diǎn)：使用鋼種少，目前主要用于鎮(zhèn)靜鋼，壓縮比也受一定得限制，也受結(jié)晶器得限制，規(guī)格不靈活，連鑄速度較慢，與軋制速度不匹配，工藝難掌握。 河北聯(lián)合大學(xué)輕工學(xué)院 6 優(yōu)點(diǎn)：鋼坯是以大鋼錠為原料，經(jīng)均熱，初軋開坯軋制而成。鋼種不受限制。 使用條件：連鑄困難的合金鋼及特殊要求的鋼種以及生產(chǎn)品種較多的車間。 缺點(diǎn)：金屬消耗大，成材率低，中間不能進(jìn)行清理，表面質(zhì)量差，壓縮比小，產(chǎn)量低。 隨著近些年 來，連鑄技術(shù)得到了飛速發(fā)展，許多連鑄過程中易出現(xiàn)的問題均得到了較好的解決，目前連鑄坯的質(zhì)量已接近初軋坯，而且今后連鑄技術(shù)還會有更大的發(fā)展，由于連鑄自身具有收得率高、工藝簡單、成本低等一系列優(yōu)勢，連鑄坯已逐漸代替了初軋坯的統(tǒng)治地位，綜合以上種種因素，本車間選用連鑄坯為原料。棒材軋制常選用方形坯料，因?yàn)檫@樣有利于延伸系數(shù)的分配和減少軋制道次。 1) 連鑄坯橫斷面尺寸及允許偏差（符合 YB2020－ 8 標(biāo)準(zhǔn)） ； 表 22 連鑄坯橫斷面尺寸及允許偏差 名義尺寸 長度 寬度 對角線長度偏差 單重 Kg/m 尺寸 偏差 尺寸 偏差 160160 160 177。5 ≤7 2） 鋼坯長度定尺： 8000～ 11000mm； 3） 鋼坯彎曲度不得大于 15mm/m，總彎曲度 不得大于 80mm/12m； 4） 端部切斜不得大于 20mm； 5） 不得有由明顯的扭轉(zhuǎn)。但為了提高車間產(chǎn)量，減少切損，提高軋機(jī)作業(yè)率，希望坯料盡可能長。本設(shè)計(jì)選擇 11m。 河北聯(lián)合大學(xué)輕工學(xué)院 8 第 3 章 軋機(jī)的選擇 軋鋼生產(chǎn)是將鋼錠或鋼坯軋制鋼材的生產(chǎn)環(huán)節(jié)。軋鋼機(jī)是完成軋制變形的主要設(shè)備，軋機(jī)剛度對產(chǎn)品精度 有重要影響，因此軋機(jī)選擇的合理與否對車間生產(chǎn)具有非常重要的意義。 軋機(jī)型式對比與選擇 對機(jī)架的要求有足夠的強(qiáng)度和剛度外，還要考慮裝卸方便、快速換輥等方面的可能性。不同類型的機(jī)架形式可作如下的分析： 開式機(jī)架 這種機(jī)架的上蓋 (上橫梁 )可以拆卸，其主要優(yōu)點(diǎn)是更換輥方便，因此它主要用在換