高速线材车间设计毕业设计.doc

《高速线材车间设计毕业设计.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高速线材车间设计毕业设计.doc（73页珍藏版）》请在三一办公上搜索。

1、目录任务书I摘要II第1章绪论11.1设计背景及意义11.1.1国际市场11.1.2国内市场21.1.3中国线材行业生产的现状41.2设计任务61.3厂址选择61.3.1区域优势61.3.2交通优势71.3.3成本优势71.3.4政策优势7第2章产品方案的确定与编制金属平衡表92.1产品方案的确定92.2确定金属平衡表102.2.1确定计算产品的成品率102.2.2金属平衡表102.3计算产品的选择112.3.1计算产品选择的原则112.3.2计算产品的技术标准11第3章生产工艺流程的制订133.1制订生产工艺流程133.1.1制订生产工艺流程的依据133.1.2工艺流程简介13第4章设备选择

2、154.1加热炉154.1.1炉型选择154.1.2炉子尺寸的确定154.2主轧机164.2.1轧机的组成164.2.2轧机的主要技术参数的确定164.3控制冷却线184.3.1水冷装置184.3.2精轧机后夹送辊184.3.3吐丝机194.3.4斯太尔摩运输机194.4剪机194.5盘卷收集和处理系统20第5章工艺计算215.1坯料选择215.2坯料加热制度确定215.2.1加热温度确定215.2.2加热速度的确定225.2.3加热时间的确定235.3计算产品的孔型设计235.3.1选择孔型系统245.3.2确定轧制道次数245.3.3各道次延伸系数的分配255.3.4各孔型及轧件尺寸的确定

3、265.4延伸系数校核325.5充满度的校核325.6轧制力的计算335.6.1各机组的温度制度335.6.2孔型轧制力系数335.6.3轧件的变形抗力355.6.4轧制力的计算公式365.7主电机传动轧辊所需力矩及功率375.7.1传动力矩的组成375.7.2轧制力矩的确定375.7.3附加摩擦力矩的确定375.7.4空转力矩的确定385.8轧制程序表39第6章轧辊及电机校核416.1轧辊强度校核416.1.1校核辊身强度416.1.2辊颈强度426.1.3辊头校核426.2电机校核436.2.1等效力矩计算446.2.2电机的过热过载校核44第7章设备生产能力的计算467.1绘制轧制图表4

4、67.1.1轧制图表467.1.2确定纯轧制时间、间隙时间、轧制节奏467.2轧机生产能力计算487.2.1轧机小时生产能力487.2.2年产量的计算487.2.3轧机负荷率的计算49第8章车间平面布置508.1车间平面布置的原则508.1.1车间整体平面设计内容508.2金属流程线的确定518.2.1设备间距的确定518.2.2车间内仓库设施的布置518.2.3其它设施的布置528.3车间厂房参数52第9章安全技术及环保539.1安全技术539.2环境保护53第10章车间主要经济指标和经济效益分析5510.1车间劳动组织5510.2主要经济技术分析5510.2.1资金来源以及投资费用5510

5、.2.2产品成本预算5610.2.3主要经济技术指标5710.2.4车间效益估算58第11章专题5911.1前言5911.2飞剪的启动信号控制5911.3飞剪的速度曲线的建立6011.3.1剪速度的要求6011.3.2飞剪的速度曲线6011.3.3飞剪制动状态与位置调节状态的转换6111.4飞剪电气自动控制系统6211.4.1剪控制系统主回路6211.4.2飞剪控制程序分析6311.5常见故障与处理6511.6结束语65参考文献66致谢67第1章 绪论1.1 设计背景及意义随着全球经济形势的持续回暖，全球经济逐步走出低谷，钢铁产品产能和需求都恢复增长态势。其主要市场空间不仅来自发达国家，还来自

6、于发展中国家的强劲需求。1.1.1 国际市场（1） 美国经济。美国商务部（Commerce Department）28日公布，2010年第四季度美国实际国内生产总值（GDP）按年率计算增长3.2%，快于第三季度的2.6%，但略低于分析师3.5%的增速预期。为去年最强劲季度增长。这不仅确认了去年年底以来美国经济复苏势头已增强，也激起了今年经济增长将更为强劲的希望。美国经济形势的好转得益于政府庞大的货币与财政刺激方案。（2） 欧元区及欧盟。相对于美国经济的乐观期待，欧元区经济形势仍没有达到乐观的程度。IMF预计2011年欧元区经济增长1.5%，欧盟统计局公布的预估数据显示，欧元区和欧盟2010年国

7、内生产总值均增长1.7%。预估统计数字表明，欧元区和欧盟2010年第四季度国内生产总值分别比上个季度增长0.3%和0.2%，低于2010年第三季度的增幅。与2009年同期相比，欧元区和欧盟2010年第四季度国内生产总值分别增长2%和2.1%。（3） 从近期欧洲工业生产情况看，在09年8-9月份大幅回升后，10月份工业生产均是收缩态势。其中欧元区16国下降了0.6%，欧盟27国则下降了0.7%。但从同比的角度看，欧元区和欧盟的工业生产均呈现出恢复的迹象，降幅明显收窄。对比5月份。欧元区16国和欧盟27国工业生产降幅分别收窄了6.6个百分点。（4） 日本。日本经济增长出现持续增长趋势。日本公布20

8、10年一季度经济数据 GDP同比增长4.9%，受国内需求和出口稳步复苏的影响，日本连续4个季度实现正增长，经济复苏势头更趋明显。遭受金融危机打击后的全球钢铁行业正在逐渐恢复生产能力，粗钢产量呈现为前低后高的增长态势。这当然与全球经济回暖带来的需求增长有直接的关系。但更值得关注的是，中国不再扮演全球粗钢产量增长的领军角色，因为扣除中国以外的其他国家和地区的粗钢产量增长速度已明显超过了中国。对比08年12月份粗钢日均产量水平，全球11月份累计增长了31.0%，同期中国大陆粗钢日均产量增长了25.1%，扣除中国以外其他国家和地区粗钢产量大幅增长36.0%，粗钢生产的扩张幅度超过中国10.9%。IMF

9、预测2011年全球经济将持续增长，但2011年全球经济增速料略低于去年的4.8%。相比较2009年的1.4%负增长，无疑还是令人充满振奋和期待的。美国第三季度经济增长了2.6%，为去年最强劲季度增长。也是自2007年年底步入衰退以来的最好表现。从表列数据看，发达国家粗钢生产恢复程度更为彻底，美欧日粗钢日产平均增长了51.0%，比金砖四国合计日均产量增速高出23个百分点。欧盟27国粗钢产量累计增长61.3%，美国增长52.2%，巴西增长了62.6%，独联体增长了54.3%。“金砖四国”中的中国、印度、巴西和俄罗斯2011年预计分别增长8.7%、8.4%、4.2%和4%。为了便于比较，美国在今年的

10、经济增长率预期将为2.8%，而在欧元区，这个指标将为1.4%。总的来说，据世界银行的意见，世界经济目前正由危机后的恢复阶段向足够稳定的增长阶段过渡。经济形势的好转将带来了需求的恢复增长，预计2011年全球粗钢供需形势将趋于改善，并且基于原燃材料价格的上升预期，预计钢材价格将明显区别于2010年低位、窄幅震荡的运行态势。从线材进出口情况看，长期以来线材一直是我国主要钢材出口品种，也是我国一直保持净出口状态的钢材品种，特别是近几年出口增长特别迅速。国际市场需求旺盛。据世界钢铁协会2010年7月20日公布的统计数据，6月当月，该协会66个会员国粗钢产量合计为1.19亿吨，同比增长18.0%；2010

11、年上半年累计为7.06亿吨，同比增长27.9%。2010年上半年，各地区的粗钢产量与2009年同期相比都呈增长态势。2010年上半年，66个会员国粗钢产量比2007年同期增长了7.2%。受经济危机的影响，世界上大部分国家的粗钢产量还没有恢复到危机前的水平，只有中东和亚洲地区的粗钢产量比2007年分别增长了25.3%和23.7%。欧盟、CIS和美国的粗钢产量仍比2007年同期下降15%以上。 中国2010年6月份粗钢产量达到5376.6万吨，同比增长9.0%，比2007年6月的4260.8万吨增长26.2%。2010年上半年中国粗钢产量达到创纪录的32317.2万吨，同比增长21.1%，比200

12、7年同期增长了34.6%。2010年上半年，世界十五大钢铁生产国依次是：（单位：万吨）1 中国大陆 32317.22 日本 5457.33 美国 4100.74 俄罗斯 3268.55 印度 3252.9 （估计数）6 大韩民国 2833.97 德国 2274.48 巴西 1638.09 乌克兰 1635.810 意大利 1353.011 土耳其 1349.612 中国台湾 906.913 西班牙 885.114 墨西哥 845.515 法国 822.01.1.2 国内市场1. 初步预计，2010年下半年国内市场粗钢资源供应量为3亿吨左右，比上年同期增长4%左右，与上半年同比增长14.5%相比

13、，增幅下降了10个百分点左右。 2010年，出口钢材4256万吨，同比增长73%，其中1-7月同比增长1.52倍，8-12月出口增速回落至7.4%;进口钢材1643万吨，下降6.8%，进口钢坯64万吨，下降86.1%。全年钢材、钢坯折合粗钢净出口2730万吨(2009年为净出口286万吨)。我国遭受金融危机以来，推出4万亿投资计划，加上我国固定资产投资大幅增长，使得2009年我国钢材消费大幅增加。今年1-10月纳入统计的75户大中型钢铁企业实现销售收入24776.42亿元，比上年同期增长35.07%；实现利税1280.71亿元，比上年同期增长31.55%；实现利润693.4亿元，比上年同期增长

14、84.37%，企业盈利总额提高。2. 钢材消费强度意外增长从长期的实践看，我国钢铁工业的重要特点是市场需求的拉动，考虑2011年国家实施扩大内需，特别是消费需求的战略，消费、投资、出口协调拉动经济增长；对投资的拉动将保持合理增长，重在优化投资结构。在这种情况下，如果2011年全社会固定资产投资保持20%左右的增长率，则2011年国内市场粗钢表观消费量将保持适度增长，全年国内市场粗钢需求总量将比2010年增加4000-5000万吨；3. 房地产拉动需求值得期待从2006年至2008年3季度，建筑用钢消费基本与房地产走势一致，但金融危机以来，特别是我国刺激经济后，大量的基础设施建设开工，建筑用钢消

15、费主要是由于基建投资拉动，而同期房地产开工面积持续呈下降趋势，房地产拉动建筑用钢消费到2009年3季度才逐步显现出来。2011年基础设施建设仍能继续支撑钢材的巨大消费，但拉动钢材消费增长的动力将主要转换成房地产，从近期国内房地产销售和开工来看，房地产拉动钢材消费是值得期待的。4. 交通运输用钢量同比大幅增长下游用钢行业主要包括房地产及建筑、工业、交通运输和其他。2010年钢材消费明显增长的是建筑和交通用钢，工业用钢总占比呈现下降趋势，主要是由于2010年加大了基础设施建设。综上所述：当前国际国内形势为钢铁行业的发展创造了有利的条件，钢材市场的前景十分良好。1.1.3 中国线材行业生产的现状据中

16、钢协2009年12月统计月报，2009年全国粗钢产量5.68亿t、钢材产量6.92亿t，同比增长13.5%、18.5%；全国线材产量9 586万t，同比增长20.9%，线材产量占钢材总产量的13.84%。在全国钢材分品种产量中，钢筋、线材、中厚宽钢带产品所占比例较大，分别为17.55%、13.84%、12.11%，其次为棒材、热轧窄带钢、中小型型钢等，产品产量比例分别为8.04%、6.61%、5.95%。全国钢材分品种产量比例见图1。随着我国工业化进程的快速发展，城市建设、基础设施建设、重大项目建设等均加快了建设的步伐，近年来我国线材生产保持持续增长的旺盛态势，线材产能、产量同步增长，2003

17、年至2009年底，线材产能、产量均增长了1.3倍，年平均增长率近20%，线材产能利用率在85%-95%之间，其中2008年受世界金融危机影响，线材产能未能得到较大释放，产能利用率为85%，产量同比增长仅1.3%（见表1）。2009年，面对金融危机的强大冲击，在国家积极的货币政策及扩大内需等措施激励下，钢铁工业得到稳步增长，2009年线材新增产能1000万t，产量达9585.7万t，同比增长20.90%。2009年我国已建、在建线材生产线见表2。我国线材产业的发展趋势 近年来，世界线材生产先进企业日益重视高附加值产品的研发与制造，自主创新能力日益成为线材生产企业在高端市场竞争的重要武器。虽然我国

18、线材产业在生产规模不断扩大、在技术进步、产品研发方面也取得了可喜成效，但与世界先进水平还有相当大的距离。 我国线材生产先进技术的应用路线仍以“引进一消化一吸收”为主，自主创新很少。信息技术在流程中的应用还处于初步水平。大型企业一流装备由于缺乏软件技术和人才，不能以一流的效率生产出一流的产品。高附加值钢材品种，特别是高质量功能材料和结构材料，还不能生产或质量达不到用户要求，仍需依赖进口。 根据国家最新制定的钢铁产业振兴规划要求，今后较长时期我国线材产业总的发展方向为：统筹国内外两个市场，以控制总量、淘汰落后、技术改造为重点，着力推动线材产业结构调整和优化升级，切实增强企业素质和国际竞争力，加快线

19、材产业由大到强的转变。 总之，无论是从中国线材产业的现状还是国家制定的产业政策来看，今后国内线材行业的新建甚至改建项目都将急剧减少，而生产工艺的创新和新产品的研发将会成为以后工作的重点。我国线材产业要得到更好的长足发展，必须因势利导，投入人力物力进行线材生产工艺的创新和新产品的研发，加快进行线材产业品种结构的调整和产品质量的提高。 1.2 设计任务车间设计的目的是为了建设新的企业、扩建或是改建老企业。企业在建设中能否加快速度、保证质量和节约投资，在建成后能否达到最好的经济效果，设计工作是起决定性作用的。本次设计欲通过对国内外形势的调研，以国内某钢厂为背景，结合国内外先进的技术以及实际情况。设计

20、年产量50万吨的高速线材车间，采用全线连续无扭轧制，主要生产碳素结构钢、弹簧钢、钢帘线、预应力钢丝钢绞线、冷镦钢和焊条钢等制品用线材，规格为5.520mm。1.3厂址选择厂址定于重庆市长寿宴家工业园区。1.3.1区域优势长寿区是重庆市地区性中心城市，地处重庆腹心地带，是重庆“一小时经济圈”的重要组成部分；位于三峡库区与沿江经济带的交汇处，是重庆主城区通往华东、华中、湘西地区的必经之路，水陆交通枢纽。是重庆经济社会资源向三峡库区辐射的重要中继站。1.3.2交通优势长寿是区域性交通枢纽，公路、铁路、航空、水路运输发达。 晏家工业园区毗邻长江黄金水道，是重庆主城区通往三峡库区的水陆交通枢纽，也是通往

21、华中、华东地区的必经之路，具有明显的区位和水陆交通优势，是少有的具备水路、公路、铁路、航空近距离联运的工业园区。既能参与主城产业分工协作和承接主城区“退二进三”的梯度转移，融入重庆主城共同发展；又能影响和带动三峡库区产业发展，辐射湖南、湖北、贵州、四川等省。 1、公路网络发达。上海经重庆至成都、福州经重庆至成都两条高速公路在园区交汇。园区江南钢城可通过南岸涪陵高等级公路和即将开建的沿江高速公路直达重庆城市二环，连同邻水南川高速公路构成交通主骨架。 2、铁路运输便捷。建成的渝怀铁路和建设中的渝怀铁路复线、渝利铁路、渝万城际铁路从长寿境内穿过。渝怀铁路在长寿晏家建有长寿客货火车站，在长寿江南建有渝

22、怀铁路王家坝货运编组站。渝利铁路建成后可实现4小时通达武汉，8小时通达上海；渝万城际铁路建成后每天开行114对，时速达300公里，可以实现从重庆主城12分钟到长寿区。 3、水运港口优势突出。重庆主城长寿港区分为长江以南和长江以北两部分，共37个泊位，总通过能力将超过1亿吨，万吨级船队可常年通航，可直抵武汉、南京、苏州、上海等地，并通过江海联运通达世界各地，水运交通相当便利。 4、航空运输快速高效。晏家工业园区距重庆江北国际机场仅50公里，经渝长高速公路可直达机场，具有便捷的航空运输优势。江北国际机场正在成为国际商业门户枢纽机场，为园区的物流提供了良好的航空运输条件。1.3.3成本优势由于长寿特

23、殊的区位条件，晏家工业园区入驻企业的土地成本、基建成本、规费成本都大大低于东部沿海地区和重庆市主城区。劳动力成本至少比重庆主城地区低30%，比沿海地区低60%。1.3.4政策优势重庆市是西部惟一的直辖市和国家重点关注的库区，因此晏家工业园区集中了许多优惠政策，可以享受直辖市、西部大开发、三峡库区、特色工业园区的多项优惠政策，形成了“政策洼地”效应。一是重庆直辖后国家给予了一系列优惠政策，以及由此带来的直辖效应。二是解决库区产业空虚，确保移民稳得住、逐步能致富的问题得到国家的高度重视，国家设立三峡库区产业发展基金等一系列优惠政策为库区产业发展带来新的机遇。同时，重庆还具有西部大开发政策，老工业基

24、地振兴政策等。第2章 产品方案的确定与编制金属平衡表2.1 产品方案的确定产品方案是进行车间设计时制订产品生产工艺过程、确定轧机组成、工艺参数的计算和选择各项设备的主要依据。确定产品方案的原则如下：（1） 满足国民经济发展对产品的需要，特别要根据市场信息解决某些短缺产品的供应和优先保证国民经济重要部门对于钢材的需要。（2） 要考虑地区之间产品的平衡。正确处理长远与当前、局部与整体的关系。做到供应适应、品种平衡、产销对路、布局合理。（3） 考虑轧机生产能力的充分利用。如果条件具备，努力争取轧机向专业化和产品系列化方向发展，以利于提高轧机的生产技术水平。（4） 考虑建厂地区资源、坯料的供应条件、物

25、资和材料等运输情况。（5） 要适应当前改革开放的经济形势需要，力争做到产品结构和产品标准的现代化，有条件的要考虑生产一些出口产品，走向国际市场。根据目前我国对产品的品种、质量、规格等方面的需求情况以及我国目前小型材进出口差额情况，现拟订产品方案：产品规格：5.520mm钢种：碳素结构钢、弹簧钢、优质碳素结构钢、冷镦钢和焊条钢。各类产品的年产量及其在总年产量中所占百分比见表2.1表2.1 产品方案序号产品分类代表钢号产量万吨比例%1碳结钢45#8.0162硬线钢72#5.410.83碳素冷镦钢ML357.0144低合金冷镦钢SCr4406.5135弹簧钢65Mn15306焊条钢YGW121.63

26、.27软线钢SWRM121.028帘线钢B72LX5.511合计501002.2 确定金属平衡表2.2.1 确定计算产品的成品率成品率是一项重要的技术经济指标，成品率的高低反映了生产组织管理及生产技术水平的高低。成品率是指成品质量与投料量之比的百分数。换句话，也就是指一吨原料能够生产出的合格产品重量的百分数。其计算公式为： （2-1）式中：成品率，%；投料量（原料重量），t；金属的损失重量，t。影响成品率的因素：（1） 烧损：金属在高温状态下的氧化损失称为烧损。（2） 溶损：是指在酸、碱洗或化学处理等过程中的溶解损失。（3） 几何损失：包括切损、残屑。（4） 工艺损失：又称技术损失，是指个工序

27、生产中由于设备和工具、技术操作以及表面介质问题所造成的不符合质量要求的产品。2.2.2金属平衡表本车间产量为500000吨/年，所需坯料约518264吨/年。金属平衡表见表2.2。表2.2金属平衡表序号产品分类代表钢号成品t坯料t成品率%烧损切头和废品金属系数%t%t%1碳结钢45#800008282096.6952.431.151863.452.251.0352硬线钢72#540005595096.5593.071.061365.182.441.0363碳素冷镦钢ML35700007250096.55804.751.111696.52.341.0364低合金冷镦钢SCr44065000673

28、4096.5700.31.041656.62.461.0365弹簧钢65Mn15000015576096.31760.11.134003.032.571.0386焊条钢YGW12160001653096.8186.791.13342.172.071.0337软线钢SWRM12100001031097123.721.2185.581.81.0318帘线钢B72LX550005705496.4604.771.061449.172.541.037合计50000051768096.585725.931.1112561.682.311.03532.3 计算产品的选择本车间拟生产多个品种多个规格的产品，但

29、是，不可能对每种产品的每一个品种、规格及状态都进行详细的工艺计算。为了减少设计工作量，加快设计速度，同时又不影响整体设计质量，从中选择典型产品作为计算产品。2.3.1 计算产品选择的原则l 有代表性：从中找出12种产量较大、产品品种、规格、状态、工艺特点等有代表性。l 通过所有的工序：是指所选的所有计算产品要通过各工序，但不是说每一种计算产品都通过各工序。l 所选的计算产品要与实际接近。l 计算产品要留一定的调整余量。 根据以上原则，本设计计算产品如表2.3表2.3 计算产品钢种牌号钢坯规格弹簧钢65Mn1301306.5mm2.3.2 计算产品的技术标准在制定工艺流程时，不论用哪种加工方式和

30、选用什么工序，都必须保证产品达到相应的技术要求，产品才能具有较高的使用价值。因此，产品的技术要求是制定工艺流程的首要依据，是组织生产的基本文件。根据ZBH44002-88和GB/T3429-94规定，计算产品的几何形状与尺寸精确度，钢的化学成分与性能以及表面质量如下：1. 直径允许偏差直径允许偏差为0.25mm。2. 脱碳层深度允许脱碳深度为2.00%。3. 不圆度偏差不圆度不大于公差直径的50%。4. 化学成分标准牌号化学成分%不大于%CSiMnPSCrNiCu65Mn0.620.700.170.370.901.200.0350.0350.250.300.255. 力学性能标准牌号抗拉强度伸

31、长率收缩率65Mn80012008306. 表面质量盘条的表面不得有肉眼可见的裂纹、结疤、折叠及夹杂。允许以实际尺寸算起不超过尺寸公差之半的个别细小划痕、压痕、麻点及深度不超过0.2mm的小裂纹存在。以上已修正第3章 生产工艺流程的制订3.1 制订生产工艺流程合理的生产工艺流程应该是在满足产品技术条件的前提下，要尽可能低的消耗，最少的设备、最小的车间面积、最低的产品成本，并且根据车间具体的技术经济条件确定车间机械化和自动化程度，以利于产品质量和产量的不断提高和使工人具有较好的劳动条件。3.1.1 制订生产工艺流程的依据l 根据生产方案的要求：由于产品的产量、品种、规格及质量的不同，所采用的生产

32、方案就不同，那么主要工序就有很大的差别。因此生产方案是编制生产工艺流程的依据；l 根据产品的质量要求：为了满足产品技术条件，就要有相应的工序给予保证，因此，满足产品标准的要求是设计生产工艺流程的基础。l 根据车间生产率的要求：由于车间的生产规模不同，所要求的工艺过程复杂程度也不同。在生产同一产品情况下，生产规模越大的车间，其工艺流程也越复杂。因此，设计时生产率的要求是设计工艺流程的出发点。3.1.2工艺流程简介钢坯的准备：连铸坯130mm130mm16000mm装炉加热：将钢坯加热到奥氏体温度，以利于轧制。高压水除鳞：坯料在加热炉加热之后，进入粗轧机组之前，需高压水除鳞，破除坯料表面的氧化铁皮

33、和次生氧化铁皮，以免压下表面产生缺陷。粗、中、精轧机组轧制：使轧件轧成成品的尺寸，其中，粗轧机组6架，中轧机组6架，预精轧机组4架，精轧机组10架，这条生产线上共有26架轧机。飞剪切头尾：轧件进入每组轧机之前都要进行切头尾工作，目的是为了除去温度过低的头部以免损伤辊面，并防止轧件头部卡在机架间导卫装置中，卡断剪用于中轧机组、预精轧机组和精轧机组前，在事故状态下碎断轧件。穿水冷却：为了降低进入精轧机组的轧件温度，在精轧机组之前设置水箱，以控制终轧温度。吐丝成卷：轧出的线材在穿水冷却后，通过吐丝成卷形成散卷。斯太尔摩散卷冷却：控冷线按不同的钢种和产品用途，控制其冷却速度，以得到相应的成品质量。精整

34、与运输：包括集卷、修整、检查、取样、捆轧、称重挂标牌，用集卷装置收集散卷，并将其挂到P-S运输线上的C形钩上，依次完成集卷、修整、检查、取样、捆轧、称重挂标牌等工序，之后卸卷入库。连铸坯上料运送坯料称重加热连铸坯热装运送缓冲储存高压水除磷预精轧机轧制飞剪切头（尾）中轧机轧制粗轧机轧制飞剪切头（尾）水冷箱冷却飞剪切头（尾）无扭精轧机轧制在线测径水冷箱控制冷却P&F线钩式运输机运输及冷却运卷小车卸卷、挂钩集卷机集卷夹送辊吐丝机头尾精整人工表面、尺寸质量检查取样盘卷称重压紧打捆斯太尔摩运输机冷却发货入库挂标签卸卷 图3-1 高速线材车间工艺流程框图以上已修正！第4章 设备选择4.1 加热炉4.1.1

35、 炉型选择目前国内钢厂多使用步进式加热炉，步进式加热炉与推钢式加热炉相比较，有加热能力增加、擦伤减少和容易维修等优点。而且炉子的预热段、加热段、均热段分得很清楚，在加热段升温到所规定的温度，均热段为消除锭坯内外温度而进行均热，所以本设计选用侧进侧出步进梁式连续加热炉。本高线车间坯料规格为130130。4.1.2 炉子尺寸的确定1. 炉子的宽度主要根据坯料长度确定，公式如下： （4-1）式中：l 坯料的最大长度，mm；n 坯料排列数；钢坯和炉墙以及钢坯和钢坯之间的间隔，一般取0.150.3m已知l =16000 mm=16.0m，取n=1，=0.25则：B =116.0+20.25 =16.5m

36、 2炉子的长度主要根据加热炉产量决定，公式如下： （4-2）式中：Q加热炉小时产量；L加热炉有效长度，m；n加热炉内装料排数；G每根料重，吨；b加热钢料断面宽度，m；T加热时间，h；本车间年产量为50万吨，取加热炉的加热能力110 t / h，G =2.055t，n = 1，b =0.13，T =3.5所以：炉子的全长=有效长度+13m=22.5m计算加热炉的有效面积：F = B L = 16.520.9= 344.85 m23加热炉性能参数l 炉型：步进梁式加热炉 l 装出料方式：侧进侧出，单排出料l 炉底有效面积：344.85m2l 采用热源：发生炉煤气l 温度自动控制段：8个l 最大加热

37、能力：130t/h4.2 主轧机4.2.1 轧机的组成全线共有26架轧机，其有关参数见主轧机参数表。全部轧机分为粗轧、中轧、预精轧、精轧组，前16架轧机为平立交替布置，立辊轧机均为上传动，后10架精轧机组为摩根第六代型超重级轧机。整个轧制过程轧件无需扭转。以下是主轧机的特点：l 粗、中轧机组：粗、中轧机组由12架二辊平立交替布置的轧机组成，立式轧机为上传动。l 预精轧机组：由4架平立交替布置的悬臂式机架组成。采用碳化钨辊环，油膜轴承；压下装置为手动偏心机构，各架由电机单独传动。l 无扭精轧机组：为10架型无扭超重型机组，前5架为230mm超重型机架以提高轧制能力；后5架为160mm超重型机架，

38、以在高速下提高能力。悬臂式碳化钨辊环，液压换辊，电机经增速箱伸出2根长轴，再经伞齿轮驱动各对轧辊。轧辊轴径向为滑动轴承套支撑，轴向为滚珠轴承。油膜轴承用在从动轴上。10个机架封闭于一个可开启的保护罩内，并设有“鱼线”及事故废钢箱。4.2.2轧机的主要技术参数的确定1轧辊直径辊身直径是表征轧机的特性参数，通常从辊身直径大小来称呼轧机规格，因此轧辊直径是轧机的一个重要参数。选择轧辊直径时要考虑，轧制时轧辊强度和刚度，及其允许挠度，同时要注意咬入角的允许值，通常可根据轧机轧辊直径与轧制的坯料高度选择：D=K1H （4-3）式中：H坯料高度，mm；对于线材轧机K1=5.08.0本车间拟采用规格为130

39、130连铸坯，轧制5.520mm的线材，为保证轧辊抗弯强度及钢要求，现用130130mm的坯料进行计算。则粗轧机组第一机架的辊径为：D=13051308=6501040mm取D=720mm为粗轧机组第一机架的轧辊直径。为满足连轧过程中秒流量相等要求，按照连轧过程中轧辊直径逐渐递减原则确定各个机组轧辊直径，再考虑轧机的系列化。各轧机机组轧辊直径见主轧机参数表。2辊身长度为了保证轧制的尺寸精度，还应考虑轧辊的刚度要求，因此轧辊直径D与辊身长度L有一定的关系：轧机的经验公式： （4-4）式中：L辊身长度，mm；D轧辊直径，mm。则粗轧机组辊身长度：L=（1.52.5）D=800（1.52.5）=12

40、002000mm由于粗轧机组配置的孔型较少，坯料压下量大，孔型较深在保证轧辊抗弯强度，减少轧辊挠度，节约能源的前提下，辊身长度可取小一些，所以取粗轧机组辊身长度L=1300mm，随着轧机对轧件压下量的增大，轧辊受到变形抗力不断增加，综合考虑轧辊刚度和配置孔型要求等诸多因素，取各轧机组辊身长度L见主轧机参数表。3电机选择根据以上轧机轧辊直径、辊身长度、机架数、机器型式的确定，确定连轧机组轧辊的主传动电机：粗轧机组采用400KW/600KW的直流电机、中轧和预精轧机组采用600KW/700KW的直流电机；精轧机组由于采用集体传动，故采用一台6800KW的交流电机。这些电机传动参数见主轧机参数表。表

41、4-1主轧机基本参数轧机序号轧机型式轧辊尺寸/mm功率/kW主电机转速/rmin-1型式辊径辊身长1粗轧机组750二辊水平810/7201300400650/1300直流2750二辊立式810/7201300400650/13003750二辊水平810/7201300600650/13004650二辊立式795/6201100600650/13005650二辊水平795/6201100600650/13006650二辊立式795/6201100600650/13007中轧机组600二辊水平620/550650600650/1300直流8600二辊立式620/550650600650/13009

42、600二辊水平620/550650700650/130010600二辊立式620/550650600650/130011600二辊水平620/550650700650/130012600二辊立式620/550650600650/130013预精轧机组285二辊水平悬臂285/25570/95700650/1300直流14285二辊立式悬臂285/25570/95600650/130015285二辊水平悬臂285/25570/95700650/130016285二辊立式悬臂285/25570/95600650/13001721精轧机组V型超重型无扭精轧机组228.38/205726800850/

43、1600交流同步机2226170/15370/574.3 控制冷却线4.3.1水冷装置精轧机前水箱：每段水箱长度6m，2个水冷箱，环形喷嘴。水箱的最大温降为75。精轧机后水箱：水箱长度约6m，6个水冷箱，环形喷嘴。每个水箱最大温降：标准冷却为75，芯热回火冷却为150。水流量和温度由自动闭环温控系统调节，人工进行预先设定。4.3.2精轧机后夹送辊 （1） 设在2#、3# 水箱之间的夹送辊是专为生产6mm和8mm自回火线材用的。轧辊为双槽或槽碳化钨辊环（可利用无扭精轧机废230mm辊环研磨后使用）。上下辊以轧制中心为基准对称调节。调节压缩空气系统压力（0.030.5）MPa，可改变夹送辊的夹送力，最大夹送力为0.4MPa。辊子直径为（210/179.5）mm71.7mm。（2）吐丝机前夹送辊技术参数与2#、3#水箱之间夹送辊相同，最大夹送力为0.4MPa，速度调节与无扭精轧机和吐丝机同步，生产小规格线材时尾部降速生产大规格线材时尾部增速，并可在全长方向进行张力调整。4.3.3吐丝机卧式，水平倾角为20，设计最大速度150m/s，吐圈直径1075mm，一般允许振动值范围2.50mm/s3.81mm/s，最大