【正文】 ，可以采用單機(jī)架生產(chǎn)；而產(chǎn)量大時(shí)，則可采用連軋生產(chǎn)。 常用的生產(chǎn)方案按軋制方式的不同可分為塊式軋制法、帶式軋制法和連鑄連軋法。 （ 1）塊式軋制法 指單張塊片方式軋制生產(chǎn)，一般小型工廠(chǎng)采用二輥不可逆式軋機(jī)，而近代大、中型廠(chǎng)多采用二輥可逆式或四輥可逆式軋機(jī)進(jìn)行塊式軋制法生產(chǎn)板材。并且也適于非大批生產(chǎn)的中厚板、超寬板以及變斷面板材的單機(jī)軋制生產(chǎn)。 此法的特點(diǎn)：設(shè)備的機(jī)械化．自動(dòng)化程度高，易于實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)高速化與連續(xù)化，勞動(dòng)強(qiáng)度?。划a(chǎn)量高，質(zhì)最好，金屬損失少，成品率 高，成本低；設(shè)備復(fù)雜，投資大，建設(shè)周期長(zhǎng)。 采用帶式軋制法生產(chǎn)板帶材是最廣泛的一種方法。 近年來(lái)許多國(guó)家還采用了行星軋機(jī)、擺式軋機(jī)、多輥軋機(jī)等生產(chǎn)帶材、箔材。在中厚板生產(chǎn)中，為了提高成材率，開(kāi)發(fā)了平面形狀控制法。 （ 3）熱擠壓法 某些重有色金屬采用圓鑄錠，通過(guò)擠壓機(jī)生產(chǎn)帶材，產(chǎn)品質(zhì)量好。 （ 4）連鑄連軋法 板帶連鑄連軋?jiān)O(shè)備由鑄軋機(jī)和冷軋機(jī)組成。此法廢料損失少，成品率高；生產(chǎn)工序少，周期短，生產(chǎn)效率高。 帶式法具有設(shè)備的機(jī)械化．自動(dòng)化程度高，易于實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)高速化與連續(xù)化，勞動(dòng)強(qiáng)度小；產(chǎn)量高，質(zhì)最好， 金屬損失少，成品率高，成本低等優(yōu)點(diǎn) [7]。 湖南工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 8 編制金屬平衡表 表 銅及銅合金板帶材生產(chǎn)車(chē)間金屬平衡表 產(chǎn)品名稱(chēng) 年產(chǎn)量 重量 可回收廢料 技術(shù)廢料 殘屑 燒損及熔損 工藝損失 總計(jì)損失 成品率 年需錠坯總量 t t % % % % % % % 個(gè)數(shù) t H68 20xx0 2615 22222 H62 20xx0 2607 22161 T5 20xx0 2581 21947 HSn621 20xx0 2618 22249 湖南工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 9 第 3 章 生產(chǎn)工藝流程的制定 生產(chǎn)工藝流程的主要依據(jù) 所謂的生產(chǎn)工藝流程是指把 產(chǎn)品的生產(chǎn)工序按次序排列起來(lái)。 合理的生產(chǎn)工藝流程應(yīng)該是保證完成設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)中規(guī)定的產(chǎn)量和質(zhì)量的前提下，具有最低的消耗、最小的車(chē)間、最少的設(shè)備和最低的成本，并且有利于提升產(chǎn)品質(zhì)量和將來(lái)發(fā)展，具有最優(yōu)的經(jīng)濟(jì)效果和較好的勞動(dòng)工作條件。由于產(chǎn)品的產(chǎn)量、品種、規(guī)格及質(zhì)量的不同，所采用的生產(chǎn)方案就不同，那么主要工序就有很大的差別。為了滿(mǎn)足產(chǎn)品的技術(shù)條件要求，就是要有相應(yīng)的工序給以保證。 ③ 根據(jù)車(chē)間生產(chǎn)率的要求。在生產(chǎn)同一產(chǎn)品情況下，生產(chǎn)規(guī)模越大的車(chē)間，其工藝過(guò)程也月復(fù)雜。 同時(shí)，在制定工藝流程中，總的原則是：節(jié)能、高效、保質(zhì)、污染少和經(jīng)濟(jì)。 ② 產(chǎn)品質(zhì)量滿(mǎn)足客戶(hù)所提出的標(biāo)準(zhǔn)或技術(shù)條件要求，能實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)成本低，成品率高的需求。 ④ 物量運(yùn)輸順暢，盡可能減少倒流，減少中間工序或天車(chē)的運(yùn)輸量，以保證流程的順暢。 計(jì)算產(chǎn)品 H68 的工藝流程 H68 采用水平連續(xù)鑄造獲得鑄錠。因此采用連續(xù)鑄造、熱開(kāi)坯、洗面及冷軋、熱處理、精整等生產(chǎn)工序。具體生產(chǎn)工藝流程見(jiàn)表 。8501500/mm 可逆式熱軋機(jī) 7 銑面銑邊 X53K 型銑面機(jī) 8 粗軋 4248。450/1000850/mm 可逆冷軋機(jī) 11 中間退火 箱式爐 12 酸洗 連續(xù)酸洗機(jī)列 13 精軋 12輥可逆冷軋機(jī)組 10038 14 成品退火 井式爐 10038 15 清洗 表面清洗設(shè)備 10038 16 矯直 21輥矯直機(jī) 10038 17 剪切 圓盤(pán)剪切機(jī) 20010000 18 檢查 20010000 19 包裝入庫(kù) 20010000 湖南工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 11 第 4章 主要設(shè)備及工藝介紹 設(shè)備概況 本工藝設(shè)計(jì)的主要設(shè)備有：工頻有芯感應(yīng)電爐一套、水平連續(xù)鑄造機(jī)組一套、步進(jìn)式加熱爐一套、 2φ8501500/mm可逆式熱軋機(jī)組一套、銑面機(jī)一套、 4φ450/1000850/mm可逆式冷軋機(jī)一套、箱式退火爐與井式退火爐各一套、 21 輥矯直機(jī)一套、圓盤(pán)剪切機(jī)一套、連續(xù)酸洗設(shè)備以及表面清洗設(shè)備。銅合金板帶材的生產(chǎn)鑄錠的方法主要有連續(xù)鑄造、半連續(xù)鑄造、立模鑄造以及水平模鑄造。錠坯尺寸的種類(lèi)見(jiàn)表 表 水平連續(xù)鑄造的錠坯種類(lèi) 分類(lèi) 厚度 /mm 寬度 /mm 長(zhǎng)度 /mm 1 16 450 ∕ 2 30 575 ∕ 水平連續(xù)鑄造機(jī)列的參數(shù)見(jiàn)表 表 水平鑄造機(jī)列技術(shù)參數(shù) 制造商 帶坯規(guī)格/mm 生產(chǎn)能力 /（ t/h） 保溫爐 引拉機(jī) 卷取機(jī) Metatherm 16450 功率 /KW 200 牽引力 /KN 50 卷取形式 三輥 有效容量/kg 20xx 牽引速度/mm/s 0 帶卷內(nèi)徑 /mm 248。1800 時(shí)間精度 /s ∕ 帶卷單重 /kg 6000 加熱爐 熱軋前錠坯加熱可保證熱軋時(shí)的高溫塑性、降低變形抗力、消除鑄造應(yīng)力、改善合金的組織狀態(tài)和性能、提供冷軋用的坯料。步進(jìn)式加熱爐的技術(shù)參數(shù)見(jiàn)表 . 湖南工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 12 表 步進(jìn)式加熱爐技術(shù)參數(shù) 爐膛尺寸 生產(chǎn)能力 /t/h 最高工作溫 度 /℃ 燃料 壓力/kpa 發(fā)熱值/kcal/kg 厚度/mm 寬度/mm 長(zhǎng)度/mm 1550 3600 10000 12 1250 發(fā)生爐 煤氣 1200 1250 軋制設(shè)備 ① 熱軋機(jī) [9] 2φ8501500/mm可逆式熱軋機(jī)技術(shù)參數(shù)見(jiàn)表 4. 表 2φ8501500/mm 可逆式熱軋機(jī)技術(shù)參數(shù) 軋機(jī)型式 軋機(jī)尺寸 主傳動(dòng)功率 /kw 軋制速度 /（ m / s ) 許用壓力 / K N 最大 軋制力矩 / K N 輥經(jīng) 輥長(zhǎng)/mm 二輥可逆 2248。m 最大軋制速度/m/min 最大卷取張力/KN AGC 裝置 4248。0.005 650 13000 300 360 200 Vollemer測(cè)厚儀VSB2082E 湖南工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 13 表 中間退火爐（箱式）與成品退火爐（井式）主要技術(shù)性能 名稱(chēng) 用途 最高溫 度 /℃ 爐膛尺寸 /mm 燃料 裝料量 /t 生產(chǎn)率 /t/h 高 寬 長(zhǎng) 類(lèi)型 功率/KW 箱式爐 帶卷板 材 950 1000 1800 5000 電 350 4—5 ∕ 井式爐 卷材 850 1900 ф960 ∕ 電 144 矯直設(shè)備 矯直機(jī) 21 輥矯直機(jī)主要技術(shù)性能見(jiàn)表 表 21 輥矯直機(jī)主要技術(shù)性能 被矯直板、帶材規(guī)格 /mm 矯直速度/m/min 電動(dòng)機(jī)功率 /kW 矯直輥數(shù)/個(gè) 棍子節(jié)距/mm 被矯直材料 ζ/Mpa 寬度 長(zhǎng)度 厚度 ≤1050 ∕ 15 95 21 65 ≤1100 剪切設(shè)備 圓盤(pán)剪切機(jī) 圓盤(pán)剪切機(jī)的主要技術(shù)性能見(jiàn)表 。 錠坯質(zhì)量的好壞是生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)板帶材產(chǎn)品的基礎(chǔ)，因?yàn)槔涓?、裂紋、縮孔、偏析、夾雜、氣孔等鑄造缺陷常常是產(chǎn)生各種各樣產(chǎn)品廢品的主要原因，有的內(nèi)部缺陷大多在加工過(guò)程中才被暴露，導(dǎo)致惡化產(chǎn)品質(zhì)量及降低成品率。 ② 錠坯尺寸及偏差應(yīng)滿(mǎn)足工藝要求，因?yàn)殄V坯的厚薄不均嚴(yán)重時(shí)，軋制時(shí)會(huì)加劇不均勻變形，錠坯寬度偏差過(guò)大時(shí)會(huì)導(dǎo)致增加切變損失。根據(jù)生產(chǎn)要求，有時(shí)除扁錠大湖南工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 14 面也要求進(jìn)行銑削。 ④ 要求錠 坯內(nèi)部沒(méi)有縮孔、氣孔、夾雜、偏析及裂紋等缺陷，少量的內(nèi)部缺陷可進(jìn)行金相檢驗(yàn)確定輕重程度。因此，錠坯選擇應(yīng)根據(jù)下列原則： ① 根據(jù)車(chē)間的規(guī)模和產(chǎn)量。板帶材生產(chǎn)采用扁錠； ③ 根據(jù)設(shè)備能力。為保證產(chǎn)品的機(jī)械性與內(nèi)部組織的質(zhì)量要求，錠坯應(yīng)有足夠的變形程度，確定錠 坯的最大限制尺寸； ⑤ 根據(jù)金屬及合金的工藝性質(zhì)，銅合金通常采用大錠； ⑥ 根據(jù)鑄造條件以及具體情況。 加熱制度 除冷軋開(kāi)坯的重有色合金，以及利用鑄造余熱熱軋的鐵模鑄造紫銅和鋅、鉛、錫及其合金外，幾乎所有銅、鎳及其合金的錠坯均在熱軋前需要進(jìn)行加熱。該工序的主要工藝參數(shù)為加熱溫度及溫度的均勻性、加熱時(shí)間、加熱爐內(nèi)氣氛的控制、爐子的熱效 率及加熱爐綜合的運(yùn)行成本等。 1．加熱溫度 確定加熱溫度時(shí)要考慮合金的化學(xué)成分、高溫塑性及變形抗力、軋件尺寸及沒(méi)備條件等。通常的規(guī)律如下： (1)大多數(shù)重有色合金加熱時(shí)的上限溫度約比熔點(diǎn)低 100—200℃ ，即相當(dāng)于合金熔點(diǎn)的(0． 8—0． 9)左右。 (3)當(dāng)生產(chǎn)對(duì)產(chǎn)品性能有要求的熱軋板時(shí)，應(yīng)根據(jù)晶粒度要求控制溫度以及變形速度和變形程度。為防止氧化，可適當(dāng)降低加熱溫度，并控制爐內(nèi)氣氛。確定加熱時(shí)間應(yīng)考慮合金本性 (包括導(dǎo)熱性及比熱 )、錠還尺寸及加熱爐的傳熱方式、裝料方法等因素。在保證料溫均勻熱透的情況下，加熱時(shí)間愈短愈好。 如何確定加熱時(shí)間，嚴(yán)格說(shuō)應(yīng)根據(jù)爐內(nèi)的熱交換條件進(jìn)行計(jì)算后確定，但因金屬的熱容、熱導(dǎo)率、熱交換系數(shù)均隨溫度而變化，同時(shí)錠坯內(nèi)外的不均勻程度也難以估計(jì)，因此，現(xiàn)場(chǎng)一般采用經(jīng)驗(yàn)公式 41 估算： τ=CH （ 41） 式中： H——錠坯厚度， mm； C——經(jīng)驗(yàn)系數(shù)。 加熱爐內(nèi)氣氛的控制 加熱爐內(nèi)氣氛的控制主要根據(jù)爐內(nèi)氣氛性質(zhì)與合金的相互作用的特征，以及爐內(nèi)氣氛中某些成分和雜質(zhì)對(duì)合金的有害影響來(lái)決定。 燃料選擇 加熱爐燃料有固體、液體和氣體燃料。 本設(shè)計(jì)中步進(jìn)式加熱爐的加熱制度見(jiàn)表 表 黃銅 H68 加熱制度 合金牌號(hào) 加熱爐區(qū)段溫度 /℃ 加熱時(shí)間/h 熱軋溫度 /℃ 合金特性 /℃ 錠坯加熱段溫度 錠坯保溫段溫度 開(kāi)軋溫度 終軋溫度 熱軋塑性區(qū)溫度 熔點(diǎn) H68 820～ 870 800～ 840 ～ 780～ 840 550～ 650 600～ 680 909 熱軋工藝 熱軋工藝包括工藝參數(shù)的選擇、熱軋時(shí)的冷卻潤(rùn)滑和輥型的調(diào)整。 熱軋的軋制方法有全縱軋法（橫軋 ——縱軋法）和全橫軋（縱軋 ——橫軋法） 本設(shè)計(jì)采用全 縱軋法，即，前 3 道次采用橫軋，將軋件展寬到所需寬度，然后縱軋到底 銑面銑邊 坯料進(jìn)行表面銑削，可以去除加熱及熱軋過(guò)程中產(chǎn)生的表面氧化、脫鋅、壓痕及氧化皮壓入、表面裂紋等缺陷，尤其是對(duì)于熱軋時(shí)易氧化而且氧化皮不易酸洗習(xí)凈的某些合金，以及產(chǎn)品厚度在 ~ 毫米以上并且要求高表面質(zhì)量的產(chǎn)品，效果較顯著。有的工廠(chǎng)湖南工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 16 從提高熱軋質(zhì)量著手力求取消銑面，主要是從提高成品率及節(jié)省銑床投資考慮的。 熱軋后銑面的坯料厚度為 7~15 毫米左右，寬度為 330~750 毫米左右，長(zhǎng)度在 米以上。 冷軋工藝 銅及銅合金板帶材大多采用先熱軋?zhí)峁┡髁虾罄滠埑僧a(chǎn)品的工藝流程。不同的冷軋過(guò)程，根據(jù)設(shè)備和工藝條件可以在不同的軋機(jī)上進(jìn)行，也可以在同一臺(tái)軋機(jī)上完成。 熱處理工藝 熱處理工序?qū)τ阢~及銅合金銅帶生產(chǎn)來(lái)說(shuō)，是很重要的，因?yàn)樗苯佑绊戙~板帶的質(zhì)量和性能。具體的是由它在本工序所起的作用而決定，熱處理主要有均勻化退火、中間退火、成品退火及消除應(yīng)力退火，對(duì)某些品種還有淬火、時(shí)效等熱處理方式，不同品種根據(jù)該品種的特性及用戶(hù)對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的要求選擇不同的熱處理方式。 退火制度包括退火溫度和退火時(shí)間。通常中間退火時(shí)從提高生產(chǎn)率考慮，退火溫至取上限，適當(dāng)縮短退火時(shí)間；成品退火及項(xiàng)成品退火側(cè)重于保證產(chǎn)品性能均勻，退火溫度取下限，并且溫度范圍不宜波動(dòng)太大，對(duì)某一合金來(lái)說(shuō)，厚規(guī)格制品退火溫度應(yīng)比薄規(guī)格適當(dāng)高些；裝料量大時(shí)退火溫度比裝料量小時(shí)適當(dāng)高些；板材比帶箔材的退火溫度梢高些。黃 銅 H68 具體的退火工藝如表 所示。一般酸洗過(guò)程按如下順序進(jìn) 行：酸洗一冷水洗一熱水洗一干燥。 酸洗時(shí)間與酸洗液的濃度及溫度有關(guān)，一船為 5~30 分鐘左右，根據(jù)合金表面質(zhì)量情況而定。酸液濃度及溫度愈高，產(chǎn)生的酸霧惡化勞動(dòng)條件及設(shè)備環(huán)境，在酸槽周?chē)ＴO(shè)置抽風(fēng)將酸霧排至一定高度的煙囪放散，最好將酸霧抽入溶液中經(jīng)化學(xué)處理并提取有用成份后排除。 精整工序 精整工序在銅帶生產(chǎn)中起著越來(lái)越大的作用，它包括表面處理（酸洗、刷洗、拋光 及脫脂、鈍化工序）、矯平、剪切、修邊及纏繞、包裝。加強(qiáng)中間工序的表面酸洗及刷洗、嚴(yán)防中間工序出現(xiàn)擦劃傷、金屬及非金屬壓入、重視成品工序的表面脫脂、清洗質(zhì)量，必要時(shí)增加拋光、鈍化處理。該工序均在清洗機(jī)列上采用連續(xù)噴射的方式進(jìn)行。前者裝置簡(jiǎn)單便于掌握，但濃度要嚴(yán)格控制，一般控制在 ％～ ％之間，否則清洗效果不佳，因濃度高了會(huì)污染表面，不易清除干凈。在溶液循環(huán)狀態(tài)工作下將油分離出來(lái)，必需