年产60万吨高速线材车间工艺设计毕业论文.doc
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1、年产60万吨高速线材车间工艺设计毕业论文 目录1产品方案及金属平衡表1 1.1产品方案的编制 1.2产品的技术标准 1.3钢铁产品化学成分及力学性能 1.4金属平衡表的确定2高速线材生产设备及工艺13 2.1坯料 2.2钢坯的加热炉和钢坯的加热 2.3轧机 2.4飞剪设备及工艺 2.5QTB控制冷却工艺及设备 2.6线材的精整、运输与成品库 2.7水箱技术参数表2.8工艺流程3型钢孔型设计22 3.1概述 3.2孔型系统 3.3连轧机孔型设计4轧制压力计算244.1轧制压力计算的公式4.2轧制的速度制度 4.3典型产品孔型轧制压力的计算5轧辊强度的校核29 5.1型钢轧辊的强度校核 5.2典型
2、产品轧辊强度校核6电机的校核和咬入条件校核356.1电机的校核 6.2典型产品电机的校核 6.3咬入条件校核7型钢生产车间的生产能力计算及技术经济指标38 7.1轧制工作图表 7.2典型产品的轧机小时产量 7.3轧机年可轧制时间8典型产品孔型设计40 8.1规格为5.5mm产品孔型设计 8.2其它规格孔型参数列表 1产品方案及金属平衡表1.1产品方案的编制产品方案是指所设计的工厂或车间拟生产的产品名称.品种.规格.状态及年计划产量,是进行车间设计的主要依据,根据产品方案可以选择设备和确定生产工艺.。编制产品方案的原则:1).国民经济发展对产品的要求.根据国民经济各部门对产品数量.质量和品种等方
3、面的需要情况,及考虑当前的急需,又要考虑将来发展的需要.为此.,设计着必须进行产品的社会调查.。2).产品的平衡.考虑全国生产的布局和配套加以平衡.。3).建厂地区的条件.生产资源.自然条件.投资等的可能性。.在进行产品方案编制时,要以以上三点为依据,全面考虑,三者不可偏废.。对于各类产品的分类.编组.牌号.化学成分.品种.规格尺寸及公差.交货状态.生产技术调件.机械性能要求.验收规格.试样及包装方法等,均按标准规定。若没有标准,就由生产单位和用户共同订立协仪。表1-1高线生产的产品大纲序号型钢品种成品规格直径/mm产量万t/年比例%1热轧盘条普碳钢 5.5、 6.5、 8、 10、12304
4、62焊接用钢热轧盘条 5.5、 6.5、 8、 10、125763混凝土用热轧盘条 5.5、 6.5、 8、 10、12101544制丝用中高碳优质热轧盘条 5.5、 6.5、 8、 10、12 5765制丝用低碳热轧盘条 5.5、 6.5、 8、 10、12 101546低合金钢 5.5、 6.5、 8、 10、12 576 1.2产品的技术标准1.2.1热轧圆钢和方钢尺寸、外行、重量及允许偏差(1)圆钢直径和方钢边长及理论中量列于表1-2 表1-2圆钢直径和方钢边长及理论重量圆钢直径d方钢边长a/mm理论重量/m圆钢直径d方钢边长a/mm理论重量/m圆钢直径d方钢边长a/mm理论重量/m圆
5、钢方钢圆钢方钢圆钢方钢5.566.578910*111213141516171819202122*232425260.1860.2220.2600.3020.3950.4990.6170.7460.8881.041.211.391.581.782.002.232.472.722.983.263.553.854.170.2370.2830.3320.3850.5020.6360.7850.9501.131.331.541.772.012.272.542.833.143.463.804.154.524.915.31*2728*2930*3132*3334*353638404245485053*55
6、56*586063*654.494.835.185.555.926.316.717.137.557.998.909.8610.912.514.215.417.318.619.320.722.224.526.05.726.156.607.067.548.048.559.079.6210.211.312.613.815.918.119.622.023.724.626.428.331.233.2*6870758085909510010511011512012513014015016017018019020022025028.530.234.739.544.549.955.661.768.074.68
7、1.588.896.310412113915817820022324729838536.338.544.250.256.763.670.878.5860595.0104113123133154177201227254283314注:1、表中的理论重量,按密度为7.85g/cm3计算。2、表中带*不推荐使用。(2)圆钢直径和方钢边长的允许偏差应符合表1-3的规定。表1-3圆钢直径和方钢边长的允许偏差圆钢直径d方钢边长a/mm精度组别圆钢直径d方钢边长a/mm精度组别允许偏差,mm允许偏差,mm1组2组3组1组2组3组5.577202030305050800.200.250.300.400.600
8、.300.350.400.500.700.400.400.500.600.80801101101501501901902500.901.2_1.01.3_1.11.42.02.5(3)圆钢不圆度应符合表1-4的规定。表1-4圆钢的不圆度圆钢直径,mm不圆度,不大于40公差直径公差的50%4085公差直径公差的70%85公差直径公差的75%(4)方钢对角线长度应符合1-5的规定表1-5方钢对角线长度方钢边长,a/mm对角线长度,不小于50公差边长1.33倍50公差边长1.29倍工具钢全部规格公差边长1.29倍方钢脱方度:方钢在同一截面内,任何两边长之差不得大于公差边长倍50%,两对角线长度之差不
9、得大于公差边长倍70%。(5)通常长度钢材通常长度应符合表1-6的规定。表1-6钢材通常长度钢类圆钢直径d方钢边长a/mm钢材长度普通钢254102539优质钢全部规格26工具钢7516(6)方形圆钢和方钢以直条交货。经供需双方协议亦可盘条交货。直条圆钢和方钢的弯曲度应符合表1-7的规定。1组弯曲度须在合同内注明。方钢不得有显著扭转。圆钢和方钢两端的斜度不得大于该圆钢公称直径或钢公边长的30%。表1-7直条圆钢和方钢的弯曲度组别弯曲度,mm不小于没米弯曲度总弯曲度12.5钢材长度0.25%24钢材长度0.4%36钢材长度0.6%(7)交货重量通常长度钢材按实际重量交货,经供需双方协议并在合同中
10、注明可按理论量交货。定尺和倍尺长度钢材按理论重量交货。经供需双方协议并在合同中注明可按理论量交货。1.2.2低碳钢热轧盘条(1)分类、代号盘条按用途分拉丝用和建筑或其他用途两类,代号为L(拉丝用)和J(建筑用或其他用途)。(2)尺寸、外型、重量及允许偏差盘条的公称直径为:5.5、6.0、6.5、7.0、8.0、9.0、10.0、11.0、12.0、13.0、14.0mm。根据供需双主协议也可以生产其他尺寸的盘条。盘条的直径允许偏差不大于0.45mm,不圆度(同一截面上最大直径与最小直径的差径)不大于0.45mm。用连续式轧制的盘条重量,每盘不小于200。其他形式轧机轧制的每盘不小于100。(3
11、)牌号和化学成分盘条的牌号和化学成分(溶练分析)应符合表1-8规定。表1-8盘条的牌号和化学成分牌号化学成分,%脱氧方法用途CMnSiSP不大于Q1950.060.120.250.500.300.0500.045F、b、Z拉丝Q215A0.090.150.250.550.300.0500.045F、b、Z拉丝B0.045Q235A0.140.220.300.650.300.0500.045F、b、Z建筑B0.120.200.300.700.45沸腾钢硅含量不大于0.07%;半镇静钢硅含量不大于0.17%;镇静钢硅含量下限为0.12%;Q235沸腾钢锰含量上限为0.60%。钢中残余元素铬、镍、铜
12、含量应各不大于0.30%,氧气转炉钢的氮含量不大于0.008%。如供方能保证,均可不做分析。经供需双方同意,A及钢的铜含量不大于0.35%。此时,供方应做铜含量的分析,并在质量证明书中注明其含量。钢中砷的含量应不大于0.080%。用含砷矿冶炼生铁的钢,砷含量由供需双方协议规定。如原料中没有砷,对钢中砷含量可不做分析。 (4)交货状态盘条以热轧状态交货(5)力学性能和工艺能供拉丝用盘条的力学性能和工艺性能应条符合表19规定。表19供拉丝用盘条的力学性能和工艺性能牌号力学性能冷弯试验180d=弯心直径a=试样直径抗拉强度b,MPa不大于伸长率10,%不大于Q19542028d=0Q21542026
13、d=0.05aQ23547022d=a供建筑及包装竺用途的盘条力学性能和工艺性能应符合表110规定。表110供建筑及包装等用途的盘条力学性能和工艺性能牌号力学性能冷弯试验180d=弯心直径a=试样直径用途屈服点b,MPa不大于抗拉强度b,MPa不大于伸长率10,%不大于Q21521533526d=0.5a供包装等用Q23523537522d=a供建筑用1.3钢铁产品化学成分及力学性能131碳素结构钢(GB70088)表111碳素结构钢的化学成分及力学性能牌号化学成分力学性能CMnSiSPbMPab,MPas,%不大于不大于Q1950.060.120.250.500.300.0500.04315
14、430(19533Q2150.090.150.250.550.300.0500.04533545021531Q2350.140.220.300.650.300.0500.045375500235261.3.2优质碳素结构钢(GB/T69988)表112优质碳素结构钢的化学成分及力学性能牌号化学成分力学性能CSiMnPSNiCrbss,%不大于MPa不大于08F0.05-0.110.030.25-0.500.0350.0350.250.102951753510F0.07-0.140.070.25-0.500.0350.0350.250.103151853315F0.12-0.190.070.25
15、-0.500.0350.0350.250.25355205291.4金属平衡表的确定 编制金属平衡表的确定的目的在于根据设计任务书的要求,参照国内外同类企业或车间所能达到的先进指标,考虑本企业可车间的具体情况确定出完成年计划产量所需要的投料量.其任务是:确定各计算产品的成品率;编制金属平衡表。1.4.1 确定计算产品的成品率成品率是指成品重量与投料量之比的百分数。也就是指一吨原料能够生产出的合格产品的重量的百分数。其计算公式:A(QW)/Q100%式中A成品率,% Q投料量,(原料重量),t;W金属的损失重量,t。1.4.2影响成品率的因素影响成品率的因素主要有以下几种:1) 烧损。金属在高温
16、状态下的氧化损失称为烧损。金属加热过程中的烧损与加热法度和时间有关,加热温度越高,时间越长,烧损量就越大。钢材在加热过程中烧损为1.5%2.5%。2) 溶损。指在酸、碱洗或化学处理等过程中的溶解损失。铜合金酸洗时及铝合金碱洗时的溶损一般为0.1%左右,铝合金盐浴加热时的溶损为0.2%左右,钢材酸洗时的溶损为0.3%0.2%。 3) 几何损失。主要包括切损、残屑。切损是指切头。切尾,切边等大块残料损失。钢材主要与钢种、坯料尺寸以及原料状况有关。4) 工艺损失。又称技术损失,是指各工序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。它与车间的技术装备、生产管理入操作水平
17、有关。工艺损失一般不得大于1%。 综合本设计划方案,参考其他同类企业的金属平衡表,本车间设计方案的金属平衡表如表113。表1-13金属平衡表 序号产品名称钢坯规格mm成品规格直径mm产量万t/年成品率%损 失铸坯年产量万t/年烧 损几何损失工艺损失万t/年%万t/年%万t/年%1热轧盘条普碳钢钢150*1505.5、6.58、10、122097.50.160.80.241.20.10.520.52焊接用钢热轧盘条5.5、6.58、10、121597.30.1510.181.20.0750.515.4053混凝土用热轧盘条5.5、6.58、10、12597.20.040.80.0751.50.0
18、250.55.1354制丝用中高碳优质热轧盘条5.5、6.58、10、121097.10.120.120.121.20.050.510.295制丝用低碳热轧盘条5.5、6.58、10、12597.20.040.80.0751.20.0250.55.1356低合金钢5.5、6.58、10、121097.10.121.20.121.50.050.510.292高速线材生产设备及工艺2.1坯料2.1.1坯料的选择高速轧机线材生产对钢坯的质量要求比较高,其选择和验收的标准如下。对钢坯的牌号和化学成分应符合有关标准规定,对不同的钢种在钢的残余元素上有相应的要求,而这些要求是保证线材质量所必需的。对钢坯尺
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