材料成型專業(yè)畢業(yè)論文

1、材料成型專業(yè)畢業(yè)論文目錄第一章 可行性研究報(bào)告 11.1 國內(nèi)外鋼鐵產(chǎn)量現(xiàn)狀 . 11.2 國內(nèi)外軋制技術(shù)及設(shè)備 . 11 .3 國內(nèi)中厚板地位 3第二章 產(chǎn)品方案與計(jì)算產(chǎn)品 52.1 產(chǎn)品方案的編制 . 52.3 計(jì)算產(chǎn)品的選擇 . 52.4 計(jì)算產(chǎn)品介紹 . 82.5 產(chǎn)品的執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)要求 . 10第三章 生產(chǎn)方案與工藝流程 113.1 生產(chǎn)方案的選擇 . 113.2 生產(chǎn)方式 123.3 生產(chǎn)工藝流程的選擇 . 133.4 生產(chǎn)工藝敘述 . 15第四章 主輔設(shè)備選擇 264.1 主要設(shè)備選擇 264.2 輔助設(shè)備選擇 . 27第五章 工藝計(jì)算與金屬平衡 325.1 A36(20mM

2、3000mrK 20000mm壓下規(guī)程計(jì)算 325.2 設(shè)備校核 365.3 制定生產(chǎn)工藝流程定額卡 405.4 編制金屬平衡表 41第六章 設(shè)備負(fù)荷計(jì)算 436.1 工作制度和年工作臺(tái)時(shí)的確定 436.2 設(shè)備負(fù)荷能力計(jì)算 446.3 車間設(shè)備負(fù)荷率的確定 456.4 提高設(shè)備產(chǎn)量的途徑 45第七章 車間平面布置與立面尺寸 477.1 車間平面布置 477.2 車間立面尺寸 54第八章 車間勞動(dòng)組織與經(jīng)濟(jì)指標(biāo) 568.1 車間勞動(dòng)組織 568.3 流動(dòng)資金定額的概算 598.4 產(chǎn)品成本概算 608.5 投資回收期估算 628.6 技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果評(píng)論 63第九章 廠房設(shè)計(jì) 649.1 廠房的結(jié)

3、構(gòu)和要求 . 649.2 廠房建筑結(jié)構(gòu) . 65第十章 車間電力設(shè)施 6710.1 車間照明 . 6710.2 車間動(dòng)力 . 6810.3 年耗電量的計(jì)算 . 69第十一章 車間輔助設(shè)施 7011.1 供水 7011.2 供熱與供氣 . 70第十二章 環(huán)境保護(hù) 7112.1 環(huán)保對(duì)車間設(shè)計(jì)的要求 . 7112.2 車間設(shè)計(jì)環(huán)保的內(nèi)容和對(duì)策 . 71參考文獻(xiàn) . 72第一章可行性研究報(bào)告1.1國內(nèi)外鋼鐵產(chǎn)量現(xiàn)狀鋼鐵是國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)最重要的基礎(chǔ)原材料，我國鋼鐵產(chǎn)量已近6億噸，軋鋼生產(chǎn)是鋼鐵企業(yè)終端，是核心，今后的發(fā)展方向是提高技術(shù)裝備水平、優(yōu)化生產(chǎn)工藝以提 高產(chǎn)品質(zhì)量并實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗。2009年，世界

4、粗鋼產(chǎn)量已經(jīng)達(dá)到了 12億多噸，是1990 年產(chǎn)量的1.67倍，其中中國的發(fā)展速度令其他國家望塵莫及。 2000年年產(chǎn)量1.26億 噸，到2009年5.68億噸，我國粗鋼產(chǎn)量年平均增長率達(dá)到了 18%上。進(jìn)入2010年 以后，隨著全球鋼鐵工業(yè)的逐步回暖，中國鋼鐵工業(yè)也保持了快速增長的局面。1.2國內(nèi)外軋制技術(shù)及設(shè)備近年國內(nèi)外在軋鋼技術(shù)和設(shè)備、控軋控冷、新鋼種開發(fā)以及產(chǎn)品尺寸、形狀與組 織精確控制方面取得了長足發(fā)展。以下對(duì)這幾方面進(jìn)行簡要介紹：軋鋼技術(shù)與設(shè)備現(xiàn)狀在軋制技術(shù)與理論方面，高精度軋制、高速軋制、無頭軋制、柔性軋制軋制過程中的形變、相變與析出的綜合控制理論與技術(shù)，現(xiàn)代軋制過程分析、控制及

5、應(yīng)用等技 術(shù)越來越廣泛地應(yīng)用在軋鋼生產(chǎn)中。特別是無頭軋制技術(shù)的發(fā)展近年來取得質(zhì)的飛躍。 在軋制設(shè)備方面，除了大型化、高剛度化、高效率以及更加靈活精確的板形、板厚和 板寬控制方式外，設(shè)備的緊湊化、靈活方便的換輥系統(tǒng)開發(fā)等也取得了較大的進(jìn)步。控軋控冷在控軋控冷技術(shù)方面，快速冷卻、超快速冷卻、在線熱處理等技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用， 大大提高了冷卻效率和溫度與組織的均勻性，不僅為高質(zhì)量、高性能和高強(qiáng)度新品種 開發(fā)提供了極其有效的手段，而且為節(jié)約合金元素、降低生產(chǎn)成本提供了新的可能性。 特別是超快速冷卻和在線熱處理技術(shù)近年來業(yè)界極為關(guān)注，國內(nèi)寶鋼和沙鋼5000mn寬厚板生產(chǎn)線采用了加速冷卻和直接淬火裝置。新鋼種

6、開發(fā)在新鋼種開發(fā)方面，用于汽車、大型建筑結(jié)構(gòu)、橋梁、海上運(yùn)輸與能源輸送等方 面設(shè)備的輕量化、高性能和長壽命、高強(qiáng)與超高強(qiáng)、細(xì)晶和超細(xì)晶鋼越來越受到重視。 目前，國內(nèi)外對(duì)超細(xì)晶鋼進(jìn)行了廣泛研究。日本在發(fā)展超細(xì)晶鋼時(shí)，重點(diǎn)是采用強(qiáng)力 變形。通過多軸變形、大變形量軋制，并配以動(dòng)態(tài)再結(jié)晶軋制等方法獲得高強(qiáng)度、高 韌性的亞微米級(jí)超細(xì)晶鋼。日本住友金屬工業(yè)公司開發(fā)了在奧氏體區(qū)進(jìn)行軋制來生產(chǎn) 超細(xì)晶薄鋼板的超短時(shí)間間隔多道次軋制技術(shù)，成功試制了鐵素體晶粒為1卩m左右的0.15%C-0.7%Mr超細(xì)晶薄鋼板。我國在發(fā)展超細(xì)晶鋼時(shí)，除了采用強(qiáng)力變形和動(dòng)態(tài)再結(jié) 晶軋制外，主要發(fā)展了形變和相變耦合以及研究納米析出相

7、在超細(xì)晶鋼中的作用兩個(gè) 方向。超細(xì)晶化理論及技術(shù)是 21世紀(jì)新一代鋼鐵材料的重要發(fā)展方向，它不僅是材料 物理的重要課題，也是材料化學(xué)和材料制備過程的重要課題。產(chǎn)品尺寸、形狀與組織精確控制在對(duì)產(chǎn)品尺寸、形狀與組織精確控制方面則是向著尺寸超薄、超厚、形狀高精度 及組織均勻化方向發(fā)展；另外，軋鋼智能化技術(shù)已逐漸成為復(fù)雜軋制過程控制的重要 手段。隨著對(duì)產(chǎn)品尺寸精度、力學(xué)性能和表面質(zhì)量要求的不斷提高，傳統(tǒng)的軋制力計(jì) 算公式已不能適應(yīng)更高精度的要求，數(shù)學(xué)模型則是一種較理想、用于軋制過程控制和 軋機(jī)設(shè)備設(shè)計(jì)的方法。由于軋制過程影響因素眾多，如應(yīng)變硬化、摩擦、軋輥壓扁、 溫度等及其之間的相互作用，使得軋制過程

8、的模型理論分析變得困難復(fù)雜，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) 等方法在軋制過程中的應(yīng)用提高了預(yù)報(bào)精度和生產(chǎn)的控制水平。通過建模以及對(duì)工藝 過程定量和定性方面的優(yōu)化，為鋼鐵工業(yè)提供了低成本的優(yōu)化策略。另外，軟計(jì)算作 為一門新興技術(shù)也應(yīng)用于軋制系統(tǒng)設(shè)計(jì)優(yōu)化，主要包括進(jìn)化計(jì)算、模糊邏輯、神經(jīng)計(jì) 算和概率計(jì)算。軟計(jì)算把人類知識(shí)和求解方法論相結(jié)合，為處理現(xiàn)實(shí)中問題的不確定 性和模糊性提供了途徑?？傊?，對(duì)于軋鋼技術(shù)的發(fā)展，要把資源、能源與環(huán)境問題作為軋鋼技術(shù)創(chuàng)新和進(jìn) 步的戰(zhàn)略任務(wù)；應(yīng)更加關(guān)注成熟、先進(jìn)以及前沿技術(shù)的應(yīng)用與推廣。開發(fā)具有高強(qiáng)度 甚至超高強(qiáng)度、優(yōu)良耐蝕性能、成形性能和高表面質(zhì)量等性能的鋼鐵產(chǎn)品，節(jié)約能源、 節(jié)省合金元

9、素、減少工序、降低成本仍是未來軋制技術(shù)的重要研發(fā)方向。1 .3 國內(nèi)中厚板地位中厚板是重要的鋼材產(chǎn)品， 一般占鋼材總量的 10%左右。中厚板廣泛應(yīng)用于基礎(chǔ)設(shè) 施建設(shè)、造船、工程機(jī)械、容器、能源、建筑等各行行業(yè)，在國民經(jīng)濟(jì)中占有重要的 地位。我國是一個(gè)發(fā)展中國家，正在進(jìn)行大規(guī)模的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，對(duì)于中厚板的需求 一直非常強(qiáng)勁。 2008 年我國中厚板產(chǎn)量為 5971 萬噸，占我國當(dāng)年鋼材產(chǎn)量的 10.26% 中厚板生產(chǎn)的特點(diǎn)是小批量、多品種、產(chǎn)品性能要求高、生產(chǎn)過程復(fù)雜。我國中 厚板行業(yè)隨著國民經(jīng)濟(jì)的總體發(fā)展而不斷進(jìn)步，現(xiàn)在已經(jīng)成為中厚板生產(chǎn)大國。我國 成立初期，只有鞍鋼擁有一臺(tái) 3 輥勞特式 2

10、300 中板軋機(jī)，產(chǎn)品也只有最初的碳素結(jié)構(gòu) 鋼板。以后，隨著我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)需求的增長，弓I進(jìn)了一批20002500mm勺中板軋機(jī)。但是，其技術(shù)內(nèi)涵和產(chǎn)品的質(zhì)量水平與國際先進(jìn)水平有很大的差距。改革開放以來， 我國鋼鐵工業(yè)迅速發(fā)展，通過技術(shù)弓進(jìn)和自主創(chuàng)新，我國中厚板生產(chǎn)技術(shù)、設(shè)備和產(chǎn) 品也日新月異，發(fā)展迅猛。20世紀(jì)90年代，鞍鋼首先引進(jìn)了二手的 4300mm中厚板軋 機(jī)，同時(shí)酒鋼、舞鋼也分別引進(jìn)了 3000mmffi 3800mm中厚板軋機(jī)，我國的中厚板生產(chǎn) 開始向國際水平靠近。到世紀(jì)之交，首鋼率先利用國產(chǎn)化技術(shù)，建設(shè)了具有我國自主 知識(shí)產(chǎn)權(quán)的3500mm中厚板軋機(jī)，開發(fā)的高強(qiáng)度軋機(jī)、自動(dòng)控制系統(tǒng)

11、、控制冷卻系統(tǒng)、 矯直機(jī)等輔助設(shè)備具有鮮明的特色和優(yōu)良的性能，開始了我國自主研發(fā)大型中厚板軋 機(jī)的先河。最近幾年，我國寶鋼、鞍鋼等單位采用自主集成和引進(jìn)國外技術(shù)相結(jié)合的 方式，建成了一批4000mm以上的中厚板軋機(jī)，我國中厚板的工藝、裝備和產(chǎn)品已經(jīng)逐 步達(dá)到國際先進(jìn)水平。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，我國已經(jīng)建成和正在建設(shè)的4m級(jí)的中厚板軋機(jī)15套，5m級(jí)的中厚板軋機(jī)8套。全部建成后，我國將具備中厚板生產(chǎn)能力近1億噸。我國新近建設(shè)的這一批中厚板軋機(jī)，集成了世界上一大批先進(jìn)的中厚板生產(chǎn)技術(shù) 和裝備達(dá)到了國際先進(jìn)水平。主軋機(jī)實(shí)現(xiàn)了強(qiáng)力化和高強(qiáng)度，采用了厚度自動(dòng)控制、 板形控制、平面形狀控制等先進(jìn)、實(shí)用的計(jì)算機(jī)控制

12、系統(tǒng)。我國自主開發(fā)了控制冷卻 系統(tǒng)，其中包括反映世界控冷技術(shù)最高水平的超快速冷卻技術(shù)和DQ技術(shù)，與軋機(jī)配合，實(shí)現(xiàn)了 TMC技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展。在輔助設(shè)備方面，我國引進(jìn)和自主研發(fā)的強(qiáng)力矯直機(jī)、 滾切式剪切機(jī)、超聲波探傷、熱處理設(shè)備等都達(dá)到了國際先進(jìn)水平。 利用這些先進(jìn)的 設(shè)備和工藝技術(shù)，利用這些先進(jìn)的設(shè)備和工藝技術(shù)，我國開發(fā)了經(jīng)濟(jì)建設(shè)急需的高檔 次中厚板產(chǎn)品，例如我國西氣東輸使用的高級(jí)別管線鋼，大型儲(chǔ)油罐用鋼，高強(qiáng)度、 高韌性、耐腐蝕、焊接性能優(yōu)良的高級(jí)船板，高速鐵路橋梁用高強(qiáng)度鋼板，奧運(yùn)場(chǎng)館 和高層建筑用高強(qiáng)、低屈強(qiáng)比、優(yōu)良焊接性能的建筑用鋼，等等。這些鋼材已經(jīng)在我 國經(jīng)濟(jì)、社會(huì)發(fā)展中發(fā)揮了重要作

13、用，對(duì)拉動(dòng)我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展，推動(dòng)我國西部、北部、 南部地區(qū)的社會(huì)進(jìn)步提供了強(qiáng)力支撐。綜上，在國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中，中厚板用途廣泛、需求量大，是極其重要的鋼材種類 之一。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，國內(nèi)外對(duì)中厚板產(chǎn)品的需求也越來越大，總之，建設(shè)一個(gè)中 厚板廠對(duì)國民經(jīng)濟(jì)的建設(shè)和發(fā)展有極其重要的作用。第二章 產(chǎn)品方案與計(jì)算產(chǎn)品2.1產(chǎn)品方案的編制所謂產(chǎn)品方案是指所設(shè)計(jì)的工廠或車間生產(chǎn)的產(chǎn)品的名稱、種類、規(guī)格、狀態(tài)及 年計(jì)劃產(chǎn)量。產(chǎn)品方案一般是在設(shè)計(jì)任務(wù)書中加以規(guī)定的，或由設(shè)計(jì)者深入實(shí)際調(diào)查統(tǒng)計(jì)提出 方案，然后經(jīng)主管部門批準(zhǔn)確定，產(chǎn)品方案是進(jìn)行車間設(shè)計(jì)的主要依據(jù)，根據(jù)產(chǎn)品方 案可以選擇設(shè)備和確定生產(chǎn)工藝。編制產(chǎn)品方案的原則

14、(1) 滿足國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)產(chǎn)品的需要，特別要根據(jù)市場(chǎng)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(duì)于鋼材的需要。(2) 要考慮地區(qū)之間產(chǎn)品的平衡。正確處理長遠(yuǎn)與當(dāng)前、局部與整體的關(guān)系。做 到供應(yīng)適應(yīng)、品種平衡、產(chǎn)銷對(duì)路、布局合理。(3) 考慮軋機(jī)生產(chǎn)能力的充分利用。如果條件具備，努力爭取軋機(jī)向?qū)I(yè)化和產(chǎn) 品系列化方向發(fā)展，以利于提高軋機(jī)的生產(chǎn)技術(shù)水平。(4) 考慮建廠地區(qū)資源、坯料的供應(yīng)條件、物資和材料等運(yùn)輸情況。(5) 要適應(yīng)當(dāng)前改革開放的經(jīng)濟(jì)形勢(shì)需要，力爭做到產(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(chǎng)。根據(jù)目前我國對(duì)產(chǎn)品的品種、質(zhì)量、規(guī)格等方面的需

15、求情況以及我國目前中厚板 進(jìn)出口差額情況，現(xiàn)擬訂產(chǎn)品方案如表 2-1 :2.3計(jì)算產(chǎn)品的選擇車間擬定的生產(chǎn)的產(chǎn)品品種、規(guī)格及狀態(tài)組合起來可能有數(shù)十種、數(shù)百種以上。 但是，我們?cè)谠O(shè)計(jì)中不可能對(duì)每一個(gè)品種、規(guī)格及狀態(tài)都進(jìn)行詳細(xì)的工藝計(jì)算。為了 減少設(shè)計(jì)的工作量，加快進(jìn)度，同時(shí)又不影響整個(gè)設(shè)計(jì)質(zhì)量，我們將對(duì)各類產(chǎn)品進(jìn)行 編制，從中選擇典型產(chǎn)品作為計(jì)算產(chǎn)品。計(jì)算產(chǎn)品的選擇原則:（1）有代表性表21產(chǎn)品方案列表產(chǎn)品名稱鋼種規(guī)格范圍（mr）i產(chǎn)量（萬噸）比例（%技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)ISO碳素結(jié)構(gòu)Q195Q275(540)X( 9004800)XASTM鋼板(1200018000)3015JIS高強(qiáng)度低Q345 Q39

16、0BQ420、(540)X( 15004100)xASTM合金板Q460(200005000)2010ISOA32 、 A36(540)X( 15004100)XZC船板D32、D36(2000025000)2512.5GBE40優(yōu)質(zhì)碳素45# 、50#(540)X( 15004100)XYB結(jié)構(gòu)鋼板30Mn2(1200018000)4020ASTM20g、16Mng(540)X( 9004500)XASTM鍋爐鋼板12Cr1MoVg(200025000)157.5YBASTM20R、16MnR(540)X( 9004800)X容器鋼板15CrMoR(1200018000)2010ISOJIS

17、橋梁用鋼Q235q Q345q(540)X( 15004100)XASTM板Q420q 16Mnq(2000025000)2010ISOASTM汽車大梁16MnL 16Mn REL(520)X( 15004100)XGB板(1200018000)157.5ISOX65、X70(540)X( 15004800)XASTM管線鋼X80(1200018000)157.5GB將所有的各類產(chǎn)品進(jìn)行分類編組，從每組中找出一至幾種產(chǎn)量較大、產(chǎn)品品種、 工藝特點(diǎn)等有代表性。這樣的產(chǎn)品總體來說，在合金、品種、規(guī)格、產(chǎn)量和工藝特點(diǎn) 等方面有代表性。(2) 通過所有工序所選的所有計(jì)算產(chǎn)品要通過各工序，但不是每一種計(jì)

18、算產(chǎn)品都通過各工序，而是 對(duì)所有計(jì)算產(chǎn)品綜合來看的。(3) 所選的計(jì)算產(chǎn)品要與實(shí)際相接近(4) 計(jì)算產(chǎn)品要留有一定的調(diào)整余量根據(jù)計(jì)算產(chǎn)品進(jìn)行工藝計(jì)算、選擇設(shè)備、確定工藝、確定車間人力和物力的消耗 及技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)等所獲得的結(jié)果，應(yīng)該與按所有品種進(jìn)行設(shè)計(jì)和投產(chǎn)后的實(shí)際相接近 因此，編制產(chǎn)品方案，確定計(jì)算產(chǎn)品及年產(chǎn)量分配是工藝設(shè)計(jì)的主導(dǎo)。根據(jù)以上原則，擬定出的計(jì)算產(chǎn)品如下：表22計(jì)算產(chǎn)品列表產(chǎn)品名稱鋼種規(guī)格(mm)執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)量(萬噸)碳素結(jié)構(gòu)鋼板Q23510X 4800x20000JIS G31014020高強(qiáng)度板低合金板Q3905X 2000 x 25000ASTM5025船板A3620x 300

19、0x20000中國船級(jí)社5025橋梁用鋼板16Mnq30x 4100x25000ASTM3015容器鋼板15CrMoR40x 3500x12000JIS G311530152.4計(jì)算產(chǎn)品介紹(1) 碳素結(jié)構(gòu)鋼Q235表2 3 Q235化學(xué)成分牌號(hào)等級(jí)化學(xué)成分(質(zhì)量分?jǐn)?shù))(%CMnSiSPQ235A0.14 0.220.3000 0.650.300.0500.045B0.12 0.200.30 0.700.045C< 0.180.35 0.800.0400.040D< 0.170.0350.035表2 4 Q235力學(xué)性能牌號(hào)抗拉強(qiáng)度MPa屈服點(diǎn)MPa伸長率(%Q2353755002

20、3526(2) 船板鋼A36表25 A36的化學(xué)成分及力學(xué)性能鋼材級(jí)別屈服點(diǎn)d S(MPa)不小于抗拉強(qiáng)度d b(MPa)伸長d%不小于碳C錳Mn硅Si硫S磷PA36355490-63021< 0.18< 0.035< 0.035< 0.0 05< 0.0 05(3) 390化學(xué)成分及力學(xué)性能分析表2 6 Q390化學(xué)成份分析表化學(xué)成份標(biāo)準(zhǔn)牌號(hào)CSiMnPwSwNi wCuwCr wQ390 A< 0.20w 0.551.001.600.0450.0450.300.300.30Q390 B< 0.20w 0.551.001.600.0400.0400.

21、300.300.30GB5310Q390 C< 0.20w 0.551.001.600.0350.0350.300.300.30Q390 D< 0.18w 0.551.001.600.0300.0300.300.300.30Q390 E< 0.18w 0.551.001.600.0250.0250.300.300.30表2 7 Q390力學(xué)性能分析表牌號(hào)等級(jí)拉力強(qiáng)度MPa屈服點(diǎn)MPa伸長率(%Q390A47063034541022 28BCDE(4) 16Mnq橋梁鋼化學(xué)成份及力學(xué)性能分析表2 8 16Mnq化學(xué)成分(質(zhì)量分?jǐn)?shù))CSiMnPSVO.12 0.200.20 0.

22、61.20 1.600.0350.035表2 9 16Mnq橋梁用結(jié)構(gòu)鋼的力學(xué)性能rF.rrt 牌號(hào)厚度/ mm屈服點(diǎn)(T S/MPa抗拉 強(qiáng)度 t b /MPa伸長率3 5 (%)-40 C 時(shí)沖擊韌度aK/( J/ cm2)沖擊韌度aK/(J/cm2 )180 °冷彎試驗(yàn)< 253505202ld=2a16Mnq26 3633050019353538 5032048019d=3a15CrMoR鋼的介紹及成分分析15CrMoR是低合金熱強(qiáng)鋼，屬于一種中溫抗氫鋼?！?15”是碳含量成分0.15%,“Cr”是成分含有一定化學(xué)元素-鉻，“ Mo是成分含有一定化學(xué)元素-鉬，“ R&#

23、39; 是容器板容的第一個(gè)字母 。15CrMoR熱處理常采用：正火加回火在550E以下是,具有較高的持久強(qiáng)度。表2 10 15CrMoR 鋼化學(xué)成份CSiMnCrMoS、P0.12 0.180.15 0.400.40 0.700.80 1.200.80 1.20w 0.0302.5產(chǎn)品的執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)要求產(chǎn)品執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)有JIS G3101、ASTM JIS G3115、中國船級(jí)社標(biāo)準(zhǔn)，客戶另有要求 的按所簽的合同中的要求執(zhí)行。第三章生產(chǎn)方案與工藝流程3.1生產(chǎn)方案的選擇生產(chǎn)方案所謂生產(chǎn)方案是指為完成設(shè)計(jì)任務(wù)書中所規(guī)定的產(chǎn)品的生產(chǎn)任務(wù)而采取的生產(chǎn)方 法。根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)模、產(chǎn)品質(zhì)量及技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的要求，

24、考慮當(dāng)時(shí)當(dāng)?shù)氐木唧w條件，找 出合理的生產(chǎn)方案。生產(chǎn)方案的選擇依據(jù)生產(chǎn)方案的選擇與設(shè)備的選擇密切相關(guān)，確定生產(chǎn)方案時(shí)主要考慮一下幾點(diǎn)：（1）金屬與合金的品種、規(guī)格、狀態(tài)及質(zhì)量要求品種和規(guī)格不同，所采用的生產(chǎn)方案就不同。若產(chǎn)品質(zhì)量要求不同就是同一種合 金品種與規(guī)格也可以采用不同的生產(chǎn)方案。（2）投資、建設(shè)速度、機(jī)械化與自動(dòng)化程度、勞動(dòng)條件、工人與管理人員的數(shù) 量以及企業(yè)將來的發(fā)展主要考慮經(jīng)濟(jì)效果，采用哪種方案合理，適合建廠原則，在設(shè)計(jì)時(shí)可比照一個(gè)廠， 特別是比較成熟的工藝。（3）年產(chǎn)量的大小產(chǎn)量不僅決定工藝過程的特點(diǎn)，同時(shí)也對(duì)設(shè)備選擇、鑄錠尺寸、產(chǎn)品規(guī)格有著直 接的影響。確定生產(chǎn)方案時(shí)，應(yīng)主要考慮

25、經(jīng)濟(jì)效果與環(huán)境保護(hù)。應(yīng)在不對(duì)環(huán)境造成破壞的同 時(shí)，用最小的投資，產(chǎn)生最大的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益。生產(chǎn)方案對(duì)比分析對(duì)于中厚板鋼的生產(chǎn)方式主要有：單機(jī)架軋制、雙機(jī)架軋制以及連軋。（1）單機(jī)架軋?jiān)诋?dāng)前的中厚板生產(chǎn)中仍然占據(jù)著重要的地位,采用二輥式、三輥式、四輥式或萬 能式軋機(jī).現(xiàn)代以四輥可逆軋機(jī)用的最多.它集中了輥和三輥勞特軋機(jī)的優(yōu)點(diǎn).降低了軋制力,又大大增強(qiáng)了軋機(jī)的剛性因此,這種軋機(jī)適合于軋制各種尺寸的中厚板，尤其是 寬度較大,精度和板形要求較嚴(yán)的中厚板，但是軋機(jī)的價(jià)格較高。（2）雙機(jī)架軋制它是現(xiàn)代中厚板生產(chǎn)的主要形式。它把粗軋和精軋兩個(gè)階段的不同任務(wù)和要求分 到兩個(gè)機(jī)架上完成其主要優(yōu)點(diǎn)：不僅軋機(jī)產(chǎn)

26、量高，而且無論是表面質(zhì)量還上尺寸精度 或板形都較好，延長了軋輥的使用壽命，縮減換輥的次數(shù)。（3）半連軋與全連軋采用此法生產(chǎn)的效率較高，但對(duì)寬度有一定的要求，采用連軋機(jī)生產(chǎn)中厚板一般要 求寬度不能太大，而且使用本來可以軋制更薄的產(chǎn)品的軋機(jī)來生產(chǎn)較厚的中板，這是不太合理的。生產(chǎn)方案確定綜合個(gè)方面的因素，現(xiàn)在的中厚板生產(chǎn)還多采用的是雙機(jī)架軋機(jī).由于三輥勞特式軋機(jī)已經(jīng)很落后，已經(jīng)是被淘汰的設(shè)備。所以，現(xiàn)在的中厚板車間多采用四輥粗軋 機(jī)加四輥精軋機(jī)。軋機(jī)布置采用順列式。過去不少中厚板生產(chǎn)軋機(jī)，在粗軋機(jī)之前還設(shè)有立輥，用以破碎氧化鐵皮及輾軋 板坯邊部。舊式軋機(jī)上為破除氧化鐵皮還有采用二輥除鱗機(jī)，實(shí)踐表明其

27、效果不大， 故現(xiàn)已極少采用，一般都采用高壓水除鱗。綜上本次設(shè)計(jì)的生產(chǎn)方案采用四輥雙機(jī)架軋制。3.2生產(chǎn)方式中厚板生產(chǎn)方式可分為：單機(jī)架軋制、雙機(jī)架軋制以及連軋。本次設(shè)計(jì)采用雙機(jī) 架塊式法軋制。這是現(xiàn)代中厚板生產(chǎn)的主要型式，該生產(chǎn)方式把粗軋和精軋兩階段的 不同任務(wù)和要求分到兩機(jī)架上完成。有如下優(yōu)點(diǎn)：不僅軋機(jī)產(chǎn)量高，而且產(chǎn)品表面質(zhì) 量、尺寸精度和板形也都比較好；延長了軋輥使用壽命，縮短換輥次數(shù)等。3.3生產(chǎn)工藝流程的選擇生產(chǎn)工藝流程生產(chǎn)工藝流程就是把產(chǎn)品的生產(chǎn)工序按順序排列起來。確定車間生產(chǎn)工藝流程是 工藝設(shè)計(jì)中的一個(gè)重要工作，它直接關(guān)系到整個(gè)設(shè)計(jì)能否滿足設(shè)計(jì)任務(wù)書的要求。合理的生產(chǎn)工藝流程應(yīng)該在

28、保證完成設(shè)計(jì)任務(wù)書中規(guī)定的產(chǎn)量和質(zhì)量的前提下， 同時(shí)具有最低的消耗，最少的設(shè)備，最小的車間面積，最低的產(chǎn)品成本，并且有利于 產(chǎn)品質(zhì)量的不斷提高和將來的發(fā)展，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和較好的勞動(dòng)條件。制定生產(chǎn)工藝流程的主要依據(jù)(1) 根據(jù)生產(chǎn)方案的要求由于產(chǎn)品的產(chǎn)量、品種、規(guī)格幾質(zhì)量的不同，所采用的生產(chǎn)方案就不同，主要的 工序也就有很大的差別。因此，生產(chǎn)方案是編制生產(chǎn)工藝流程的依據(jù)。(2) 根據(jù)車間生產(chǎn)率的要求由于車間的生產(chǎn)規(guī)模不同，所要求的工藝過程復(fù)雜程度也不同。在生產(chǎn)同一產(chǎn)品 情況下，生產(chǎn)規(guī)模越大的車間，其工藝過程也越復(fù)雜。因此，設(shè)計(jì)時(shí)生產(chǎn)率的要求是 設(shè)計(jì)工藝過程的出發(fā)點(diǎn)。(3) 根據(jù)產(chǎn)品的質(zhì)量要

29、求為了滿足產(chǎn)品技術(shù)條件的要求，就要有相應(yīng)的工序給以保證。因此，滿足產(chǎn)品標(biāo) 準(zhǔn)的要求是設(shè)計(jì)生產(chǎn)工藝流程的基礎(chǔ)。金屬壓力加工產(chǎn)品的工藝流程有共同性大致可歸納幾個(gè)主要工序：鑄錠、坯料準(zhǔn) 備、加熱、軋制、軋制后冷卻、熱處理、精整等。各產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝流程碳素結(jié)構(gòu)鋼Q235生產(chǎn)工藝流程連鑄坯(120mrK 1800mm： 4800mm加熱(1150C)除鱗(20Mpa高壓水)粗軋(120-100-78-56-40-29 )精軋(29-22.5-18-14.5-12-10)層流冷卻九輥矯直機(jī)矯直空冷(冷床)超聲波探傷切頭剪雙邊剪 定尺剪 標(biāo)志包裝入庫。3.332船板鋼A36生產(chǎn)工藝流程連鑄坯（250m材 1

30、800mrW 2950mm加熱（1150C）除鱗（20Mpa高壓水）粗軋(250-210-170-135-103-72 )精軋(72-52-39-30-24-20 )層流冷卻九輥矯直機(jī)矯直空冷（冷床）超聲波探傷切頭剪雙邊剪定尺剪標(biāo)志包裝入庫。低合金咼強(qiáng)度鋼板Q390生產(chǎn)工藝流程連鑄坯(120mrK 1800mr« 4800mm加熱（1150C）除鱗（20Mpa高壓水）粗軋(120-97-73-49.5-33-22 )精軋(22-15-10.5-7.5-6-5)層流冷卻九輥矯直機(jī)矯直空冷（冷床）超聲波探傷切頭剪雙邊剪定尺剪標(biāo)志包裝入庫。橋梁鋼板16Mnq生產(chǎn)工藝流程連鑄坯（250m材

31、1800mr« 2950mm加熱（1150C）除鱗（20Mpa高壓水） 粗軋（340-290-245-200-155-110 ） 精軋（110-76-51-41-34-30 ） 層流冷卻九輥矯直機(jī)矯直空冷（冷床）超聲波探傷切頭剪雙邊剪 定尺剪 標(biāo)志包裝入庫。壓力容器鋼板15CrMoF生產(chǎn)工藝流程連鑄坯（400m材 1420mr« 3420mm加熱（1150C）除鱗（20Mpa高壓水） 粗車L （340-290-245-200-155-110 ）精車L （137-97-72-56-46-40 ）層流冷卻九輥矯直機(jī)矯直空冷（冷床）超聲波探傷切頭剪雙邊剪 定尺剪 標(biāo)志 熱處理包裝

32、入庫。3.4生產(chǎn)工藝敘述|中厚板生產(chǎn)工藝流程基本為：連鑄坯 f加熱f高壓水除鱗f粗軋f精軋f在線快速冷卻-熱矯直一冷床冷卻一檢查修磨切頭、切尾取試樣、切定尺和切邊一噴印一（熱處理）f包裝入庫。坯料的選擇軋制中厚板所用的原料可分扁鋼錠、初軋板坯、連鑄板坯和壓鑄板坯四種。由表 3-1可以看出，鋼錠缺陷最多，只是在軋制特厚板或某些特殊鋼時(shí)，以及在舊軋機(jī)上得 不到半皮原料時(shí)才使用鋼錠。壓鑄坯只是適合于中小型企業(yè)，應(yīng)用還不普遍；初軋板 坯是長期以來一直占統(tǒng)治地位的，但是現(xiàn)在已受到連鑄坯的強(qiáng)力挑戰(zhàn)和威脅。近幾年 來，連鑄坯已經(jīng)逐漸取代了鑄軋坯，現(xiàn)在的中厚板生產(chǎn)大部分都是采用連鑄坯做為原 料。但是采用連鑄坯

33、應(yīng)該具有多大的壓縮比才能保證鋼板有合格的組織和性能，壓縮 比還是應(yīng)該高一些，這不僅可以提高性能，還可以改善表面質(zhì)量，使鋼板表面質(zhì)量更 好。（1）表面質(zhì)量連續(xù)鑄軋坯料表面應(yīng)保證無偏析瘤、裂紋、氣孔、夾渣等缺陷，表面光潔平整。 否則冷隔導(dǎo)致軋制后表面粗糙，裂紋使鑄頂內(nèi)部氧化，軋制開裂、起皮；氣孔不能壓 合，引起表面起皮或起泡；偏析瘤會(huì)導(dǎo)致熱脆、脆裂、分層等。（2）內(nèi)部質(zhì)量坯料內(nèi)部缺陷，成分、組織不均，對(duì)加工過程及產(chǎn)品質(zhì)量影響極大，易造成大量 廢品。坯料內(nèi)部應(yīng)無偏析、內(nèi)部裂紋、氣孔、夾渣等缺陷。軋制中厚板所用的的板坯，都是寬高比較大的矩形坯。中厚板生產(chǎn)采用的原料經(jīng) 歷了鋼錠、初軋坯到連鑄坯的歷史演變

34、。隨著冶金生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展，連鑄坯得到了廣 泛的推廣，連鑄坯已成為現(xiàn)代中厚板生產(chǎn)的主要原料。主要有以下優(yōu)點(diǎn)：1）簡化和縮短了冶金生產(chǎn)過程，減少了廠房和設(shè)備投資；2）節(jié)約能源，提高了金屬收得率；3）物理化學(xué)性能均勻。根據(jù)我們國生產(chǎn)實(shí)踐表明，實(shí)際上，對(duì)一般用途的鋼板宜選用68倍以上。而更重要的宜選用810倍以上更為可靠。所以，考慮到本設(shè)計(jì)的年產(chǎn)量及熱軋時(shí)的溫降 的限制選擇坯料厚度分別為120mm 120mm 250mm 340mm 400mm軋制產(chǎn)品厚度為5mm 10mm 20mm 30mm 40mm表3-1軋鋼所用各種原料比較原料種類優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)適用情況鋼錠不用初軋開壞，可獨(dú)立進(jìn)行生產(chǎn)金屬消耗大，成材

35、率低不能中 間清理，壓縮比小偏析重質(zhì)量 差，產(chǎn)量低。無初軋機(jī)及開坯機(jī)的中小型企業(yè)及特厚半生產(chǎn)。軋坯可用大錠，壓縮比大并可中間清 理，鋼板質(zhì)量好。扁錠咼鋼種不 受限制坯料尺寸規(guī)格都可靈活選 擇。需要初軋開坯，使工藝和設(shè)備 復(fù)雜化，使消耗和成本增大， 比連鑄坯金屬大得多成材率小 得多。大型企業(yè)鋼中共 品種較多及規(guī)格 特殊的鋼坯，生產(chǎn) 厚板且可用橫軋 方法。連鑄坯總的金屬消耗小節(jié)約 612%上 的金屬不用初軋，簡化生產(chǎn)過程 及設(shè)備，降低消耗，比初軋坯形 狀好，段尺小，成分均勻使軋板 成材率比出軋坯高 24%坯的尺 寸和重量可大，生產(chǎn)規(guī)?？纱罂?小,節(jié)省投資及勞動(dòng)力，易自動(dòng) 化。以前尚只使用鎮(zhèn)靜鋼，鋼

36、種受 一定的限制，但是近幾年又開 發(fā)了很多鋼種。受壓縮比限制， 不適于生產(chǎn)厚板，但是對(duì)于生 產(chǎn)中厚板很好。受結(jié)晶限制鋼 坯規(guī)格難靈活變化，連鑄工藝 要求高，技術(shù)含量很高，難掌 握。適于大，中小型聯(lián) 合企業(yè)品種較簡 單的大批量生產(chǎn)，受壓縮比限制，適 于生產(chǎn)厚度不太 厚的板帶鋼。壓鑄坯總消耗小，質(zhì)量比連鑄坯好，組 織均勻致密，表面質(zhì)量好，設(shè)備 簡單，投資少規(guī)格變化靈活性大。生產(chǎn)能力較低，不太適合于大 企業(yè)大規(guī)模生產(chǎn)，連續(xù)化自動(dòng) 化差。適于中小型企業(yè)及特殊鋼生產(chǎn)。342加熱力卩熱可降低金屬的變形抗力，提高鋼的塑性，使坯料內(nèi)外溫度均勻，改善金屬的 內(nèi)部組織，加熱溫度、加熱速度、加熱制度是加熱工藝的重要

37、環(huán)節(jié)。中厚板用的是加熱爐按其構(gòu)造分為連續(xù)式加熱爐、室狀加熱爐和均熱爐三種。均 熱爐用于由鋼錠軋制特厚板的情況，室狀爐適用于特重、特輕、特厚和特短的的板坯、 或多品種少批量及合金鋼種的坯或錠，生產(chǎn)比較靈活；連續(xù)式加熱爐適用于少品種大 批量生產(chǎn)，它不能對(duì)少數(shù)板坯做特殊的加熱。故在多品種大批量生產(chǎn)的車間，除連續(xù) 加熱爐外，往往同時(shí)設(shè)有室狀爐。近年來興建的中厚板車間多采用步進(jìn)是加熱爐或三 段連續(xù)推缸式，本次設(shè)計(jì)采用三段連續(xù)推缸式加熱爐。對(duì)于表面質(zhì)量要求較高的板帶 而言，為了消除氧化鐵皮和麻點(diǎn)的缺陷，提高加熱質(zhì)量是重要的一環(huán)，我國總結(jié)的“快 速、高溫、大風(fēng)量、小爐壓”的燒鋼經(jīng)驗(yàn)，對(duì)于缺乏高壓水除磷設(shè)備的

38、老工廠來說是 清除氧化鐵皮的有效方法。此工序的目的和任務(wù)主要是將切割后的坯料加熱至適當(dāng)?shù)臏囟?。以便送到下道?序進(jìn)行除磷。加熱設(shè)備和工藝制度選擇的好壞對(duì)提高車間的生產(chǎn)能力和改善產(chǎn)品質(zhì)量 有極大的影響。坯料加熱主要是確定加熱溫度、加熱速度、加熱時(shí)間、燃料選擇、爐 型結(jié)構(gòu)及輔助設(shè)備選擇。由于鋼的加熱溫度范圍為1100-1300C。且熱軋終軋溫度需大于850C，故本次設(shè) 計(jì)產(chǎn)品加熱溫度選擇為1200C，軋制溫度1150C。加熱時(shí)間計(jì)算按坯料加熱速度乘以 坯料厚度，由加熱速度 v=0.71.0min/mm可知，碳素鋼v取1.0min/mm，合金鋼v 取0.9 min/mm。加熱時(shí)間（如 Q2350t=

39、1.0 x 120/60=2h所以t=3.15h。計(jì)算產(chǎn)品的加 熱制度見表3-2:表3-2計(jì)算產(chǎn)品的加熱制度計(jì)算產(chǎn)品坯料厚度mm加熱速度Min/mm加熱溫度C加熱時(shí)間h粗軋溫度C終軋溫度C開矯溫度C終矯溫度C碳素結(jié)構(gòu)鋼板Q2351201.012002.01150960700600低合金高強(qiáng)結(jié)構(gòu)鋼板Q3901201.012002.01150961705600船板鋼A362500.912003.751150963710610橋梁用鋼板16Mnq2500.912003.751150963710610壓力容器板15CrMoR4000.912006.01150963720620343除鱗鋼坯在高溫下，其

40、表面的元素與空氣中的氧氣發(fā)生化學(xué)生成氧化物。氧化物形式 有三種，從內(nèi)向外依次為氧化亞鐵、四氧化三鐵和三氧化二鐵。在板坯表面形成氧化 鐵皮，如果該氧化鐵皮不去除，在軋制過程中就會(huì)被軋輥壓入板坯，直接影響產(chǎn)品的 表面質(zhì)量。為了改善成品質(zhì)量，滿足用戶要求，必須采用一定的手段除掉氧化鐵皮， 在現(xiàn)代的中厚板生產(chǎn)中，一般都采用高壓水除鱗，它具有適應(yīng)鋼種范圍廣、除凈率高 和綜合成本低的優(yōu)點(diǎn)。清除表面氧化鐵皮的方法很多，各方法的對(duì)比如表 3-3表3-3鋼板的各種除磷方法序號(hào)除磷方法優(yōu) 缺點(diǎn)1投以竹枝、杏條，食鹽等物爆破清除表面鐵皮簡單有效，但不易除凈，勞動(dòng)條件差， 環(huán)境臟污。2采用機(jī)械破磷如齒式輥壓機(jī)、鋼絲刷

41、等及壓縮 空氣或蒸汽吹掃。對(duì)碳鋼有效，但是不易除凈3粗軋機(jī)軋輥上刻槽穴凹坑，籍穴中的水產(chǎn)生高有效，但只能用于雙機(jī)架之粗軋機(jī)，使壓蒸汽以掃除。軋機(jī)負(fù)荷增加，。4用一臺(tái)二輥式機(jī)架加高壓水除磷投資的，效果不是顯著，現(xiàn)已很少采用5采用一臺(tái)大立輥機(jī)架軋邊并加高壓水除磷可調(diào)板坯寬度及加工側(cè)邊對(duì)鋼錠原料使用，但投資大6只采用高壓水除磷箱及軋機(jī)前后設(shè)高壓水噴頭投資少效果好可完全滿足除磷要求新以除磷建軋機(jī)現(xiàn)廣泛采用實(shí)踐表明，不用專門的除磷機(jī)架（二輥式或立輥式），單純用投資少的高壓水除磷箱及軋機(jī)前后的高壓水噴頭即可滿足除磷的要求，其噴水壓力對(duì)普碳鋼為120公斤/平方厘米，對(duì)合金鋼則需170公斤/平方厘米以上，甚至

42、高達(dá)200公斤/平方厘米。本設(shè)計(jì)選擇通過的高壓水除鱗法，采用20Mpa勺高壓水除鱗。344軋制軋制是將加熱后的板坯壓到要求的厚度和寬度的過程，它一般包括粗軋和精軋兩 個(gè)環(huán)節(jié)。3.4.4.1 粗軋粗軋階段的主要任務(wù)是將板坯展寬到所需的寬度并進(jìn)行大壓縮延伸。根據(jù)原料的 條件和產(chǎn)品要求，可以采用不同的軋制方法，如全縱軋發(fā)、綜合軋制發(fā)、全橫軋發(fā)、 角軋一縱軋發(fā)等。（1）全縱軋法：所謂全縱軋即是鋼板延伸方向與原料（錠、坯）縱軸方向相重合 的軋制。當(dāng)板坯的寬度大于或等于鋼板寬度時(shí)，即可不用展寬而直接縱軋成成品，這 可稱之為全縱軋操作方法。其優(yōu)點(diǎn)是產(chǎn)量高，且鋼錠的頭部缺陷不致擴(kuò)展到鋼板的長 度上，但是存在著

43、鋼板橫向性能太低的缺點(diǎn)。亦即由于軋制中金屬始終只向一個(gè)方向 延伸，使鋼中偏析夾雜等呈明顯條帶狀分布，帶來鋼板組織和性能的嚴(yán)重各向異性， 使橫向性能（尤其是沖擊韌性）往往不合格，再加上板坯寬度也難得正好與鋼板寬度 相適應(yīng)，故此種操作方法實(shí)際上用得不多。V/1金址11及機(jī)虹啪|:訂門:一.I J 、虬P > 軋圖3-1并不易使鋼板變成桶形，增加切邊量（2）橫軋-縱軋法或綜合軋制法；所謂橫軋即是鋼板延伸方向與原料縱軸方向垂 直的軋制。而橫-縱軋法是先進(jìn)行橫軋將板 坯展寬至所需要的寬度以后，矮轉(zhuǎn)90°進(jìn)行 縱軋直到完成。這種操作方法又可稱綜合軋 制法。是生產(chǎn)鋼板中常用的方法。其優(yōu)點(diǎn)是：

44、 板坯寬度與鋼板寬度更可以靈活配合，以及 可以提高橫向性能，減少鋼板的各向性能。 減少鋼板各向異性，因而它更適合于以連鑄坯 為原料的鋼板生產(chǎn)；但它使軋機(jī)產(chǎn)量有所降低，損失，降低成材率（圖3-2 ），此外，由于橫向延伸率不大，使鋼板組織性能的各向異 性改善不多，橫向性能往往仍嫌不足。（3）角軋-縱軋法：所謂角軋即是使軋件的縱軸與軋輥軸線呈一定角度送入軋輥 進(jìn)行軋制的方法（圖3-3 ）其送入角S般在1045°范圍內(nèi)。每一對(duì)角線軋制12道 次后，即行更換另一對(duì)角線進(jìn)行軋制，其主要原則是要使軋件能夠迅速展至所需要的 寬度而其形狀又不至發(fā)生歪斜，角軋后每道鋼板寬度的變化可按下式求出：B22-（

45、31）/ sin2 （ 2 1）式中 B 1 ， B 2軋制前、后鋼板的寬度；, 為該道送入角及延伸系數(shù)。角軋的優(yōu)點(diǎn)是可以改善咬入條件、提高壓下量和減少咬入時(shí)產(chǎn)生的巨大沖擊 ，有利于設(shè) 備的維護(hù)；此外，當(dāng)板喔太窄時(shí)，由橫軋改為角軋?jiān)龃罅塑埣拈L度，可以預(yù)防軋件在導(dǎo) 板上”橫擱” 角軋的缺點(diǎn)是需要拔鋼，因而軋制時(shí)間延長，降低了產(chǎn)量；送入角度及鋼 板形狀難以控制，是切損增大，成材率降低；操作復(fù)雜，勞動(dòng)強(qiáng)度大，難以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化因 此，只有在軋機(jī)的強(qiáng)度及咬入能力較弱時(shí)（例如三輥勞特式）或板坯較窄時(shí)，才采用角軋 展寬（4）全橫軋法所謂全橫軋法是將板坯進(jìn)行橫軋直至軋成成品顯然，這只有當(dāng)板坯長度大于或等于鋼板

46、寬度時(shí)才能采用，與縱軋相比，橫軋有很多優(yōu)點(diǎn)：1）大大減輕了鋼板組織和性能的各向異性，顯著提高橫向的塑性和沖擊韌性，因而提高了鋼板的綜合性能的合格率橫軋之所以改善機(jī)械性能，是因?yàn)殡S著金屬大量橫向 延伸,鋼錠中縱行偏析帶的硫化物夾雜等沿橫向鋪開分散了，硫化物的形狀不再是縱軋的細(xì)長條狀，而 橫軋效果舉例是粗短片狀和點(diǎn)網(wǎng)狀，片狀隨之減輕，晶粒也較為等軸。2） 軋比綜合軋制可以得到更整齊的邊部，沒有端部收縮，橫軋效果鋼板不成桶形， 因而減少切邊損失，提高成材率。3）軋比綜合法軋制道次負(fù)荷更為均勻，并減少一次轉(zhuǎn)鋼時(shí)間，使產(chǎn)量也有所提高，可見橫軋是一種較先進(jìn)的方法，現(xiàn)在已經(jīng)廣泛應(yīng)用中厚板生產(chǎn)。本設(shè)計(jì)采用全橫

47、軋.考 慮到本設(shè)計(jì)的產(chǎn)量及以后的發(fā)展，選擇四輥可逆式粗軋機(jī)。選擇電機(jī)功率為6000電機(jī)轉(zhuǎn)速 120r/min。344.2精軋?jiān)谲堉七^程中，粗軋和精軋的劃分是沒有明顯的界限的，通常在雙機(jī)架軋機(jī)上把 一臺(tái)稱為粗軋機(jī)，第二臺(tái)稱為精軋機(jī)，對(duì)兩機(jī)架壓下量上的分配要求是兩機(jī)架的軋制 節(jié)奏盡量相等，負(fù)荷均衡，這樣才能提高軋機(jī)生產(chǎn)力。一般的經(jīng)驗(yàn)是在粗軋機(jī)上的壓 下約占 80%，在精軋機(jī)上約占 20%。粗軋階段主要任務(wù)是展寬和延伸，而精軋階段的主 要任務(wù)是質(zhì)量控制和延伸，這主要包括板形控制、厚度控制、性能控制及表面質(zhì)量控 制。同選擇粗軋機(jī)一樣，在選擇精軋機(jī)時(shí)，考慮設(shè)計(jì)產(chǎn)量和產(chǎn)品質(zhì)量，選擇了工作輥： 1210/1

48、110mm< 5300mm 支撐輥： 2300/2100mnK4950mm 最大軋制速度：7.3m/s 四輥可逆式軋機(jī)。 主電機(jī)轉(zhuǎn)速 120r/min ?？紤]到溫降及軋機(jī)能力的限制， 共精軋5道次， 最后軋制出成品。3.4.5 控冷控軋控冷是軋鋼領(lǐng)域的一項(xiàng)新工藝，由于充分發(fā)揮鋼的潛力，提高性能并且十分 有效，實(shí)用而經(jīng)濟(jì)，因而深受歡迎。精軋完后，鋼板鋼板的溫度還很高，因此必須對(duì) 鋼板進(jìn)行控冷。對(duì)本次設(shè)計(jì)采用高密度 U型管層流冷卻器（ACC控冷系統(tǒng)），其中上表 冷卻器11組，下表冷卻器16組，冷卻速度為020C /S，冷卻流水量為03000立方米 / 小時(shí)。依據(jù)鋼板的厚度，終軋溫度適當(dāng)開啟冷

49、卻器組數(shù)，通過控制冷卻水流量和輥道 輸送速度對(duì)鋼板進(jìn)行控制冷卻。鋼板的終冷溫度應(yīng)控制在780E680E之間。船板、低合金板終冷溫度應(yīng)控制在730±30C之間。3.4.6 矯直為使板型平直，鋼板在軋制后必須要進(jìn)行矯直，由于變形不均勻，運(yùn)輸及其他因 素的影響，致使軋制出來的鋼板常常會(huì)出現(xiàn)波浪彎和瓢曲等缺陷，為此必須按標(biāo)準(zhǔn)進(jìn) 行矯正。本次設(shè)計(jì)采用九輥矯直機(jī)進(jìn)行矯直。 矯直鋼板厚度：4.550mm寬度：1400 5000mm矯直鋼板屈服極限 <600N/cm2開矯溫度應(yīng)在600780E范圍之內(nèi)，終矯溫 度不得低于550E。矯直后要求：厚度為415mr的鋼板的飄曲度w 10mm/m厚度大

50、于 15mr1的鋼板的飄曲度w 5mm/m3.4.7 空冷此工序是在各種型式的冷床上將終軋及控冷、熱矯直后的高溫鋼板冷卻到150200E以下，以便于對(duì)鋼板進(jìn)行精整操作，中厚板廠采用的冷床型式有滑塊式冷床、鏈 式冷床輥式冷床和步進(jìn)式冷床四種?；瑝K式冷床結(jié)構(gòu)比較簡單，造價(jià)低廉，但由于鋼 板在滑軌上被垃鋼機(jī)拉著滑動(dòng)，容易劃傷鋼坯下表面，而且散熱不好，故近年建設(shè)的 中厚板廠基本上不采用；鏈?zhǔn)嚼浯驳逆溩雍苤?，磨損嚴(yán)重，易發(fā)生故障，在我國使用 也不廣泛；輥式冷床雖然能減輕了產(chǎn)品下表面的劃傷，但在運(yùn)輸上不如步進(jìn)式冷床。 所以本次設(shè)計(jì)采用步進(jìn)式冷床。3.4.8 表面檢驗(yàn)及修磨鋼板表面的缺陷按其來源分為兩類。一

51、類是由鋼錠、鋼坯或連鑄坯本身帶來的， 稱為鋼質(zhì)缺陷，如結(jié)疤、夾雜等。一類是由坯料到成品鋼板各工序操作不當(dāng)或其他原 因造成的，稱為操作缺陷，如刮傷、壓入氧化皮等。冷卻后的鋼板，過去憑肉眼對(duì)上下表面進(jìn)行檢查。現(xiàn)在有些開始采用反光鏡與燈 光檢查，在操作室內(nèi)就能發(fā)現(xiàn)鋼板上下表面有無缺陷。近年來由于坯料質(zhì)量可靠、氧 化鐵皮清楚干凈、冷床設(shè)備的改進(jìn)使鋼板表面的缺陷已經(jīng)很少，因此國內(nèi)個(gè)別工廠還 取消了翻版檢查工序，偶爾發(fā)現(xiàn)的缺陷可離線進(jìn)行補(bǔ)救清理。對(duì)發(fā)現(xiàn)的表面缺陷可根 據(jù)其嚴(yán)重程度分別采用修磨、切除等措施。故本次設(shè)計(jì)只采用了單面檢查。3.4.9 剪切鋼板剪切是對(duì)冷卻后的鋼板進(jìn)行切頭、切尾、切邊、剖分、定尺及

52、取樣。從國內(nèi)外寬厚板軋機(jī)生產(chǎn)實(shí)踐可以看出，軋機(jī)生產(chǎn)能力和潛力很大，其薄弱環(huán)節(jié) 往往在加熱和精整工序，因此在設(shè)計(jì)中厚板生產(chǎn)線時(shí)，必須使加熱和精整車間的能力 滿足軋機(jī)的要求。經(jīng)驗(yàn)得出輔助設(shè)備的能力應(yīng)比主要設(shè)備的能力的 20%。就剪切線而言，設(shè)計(jì)是應(yīng)滿足一下要求：（1）保證與軋機(jī)的生產(chǎn)能力相適應(yīng)；（2）剪切機(jī)剪切力的選擇必須留有富余，以便適應(yīng)將來軋制高強(qiáng)度品種的要求；（3）保證符合不斷提高的厚度剪切質(zhì)量和鋼板尺寸精度的要求；（4）在剪切線的布置和設(shè)備選型及結(jié)構(gòu)上滿足自動(dòng)化控制要求；（5）留有富余生產(chǎn)能力，以滿足將來生產(chǎn)能力和產(chǎn)品范圍擴(kuò)大的要求。3.3.10 標(biāo)志剪切后的成品應(yīng)逐塊印制標(biāo)志。 采用自動(dòng)

53、噴標(biāo)機(jī)噴標(biāo) , 標(biāo)志內(nèi)容應(yīng)包括鋼鐘、 規(guī)格、 批號(hào)、生產(chǎn)日期、軋制序號(hào)、軋制班次及品牌、廠名、質(zhì)量認(rèn)可標(biāo)志熱處理3.3.11.1 概述所謂熱處理，簡而言之就是對(duì)鋼板進(jìn)行加熱和冷卻的熱處理過程。具體說“加熱” 是指選擇適當(dāng)?shù)募訜釡囟群图訜嶂贫?，“冷卻”是指選擇適當(dāng)?shù)睦鋮s速度和冷卻溫度。 由于加熱和冷卻而使鋼板的性能得到改善的工藝方法稱之為熱處理。鋼板熱處理的目的是通過加熱、保溫和冷卻使鋼板獲得所要求的金相顯微組織， 從而提高力學(xué)性能和加工性能。近年來中厚板生產(chǎn)中雖然已經(jīng)廣泛采用了控軋控冷新 工藝，并取得了提高鋼板強(qiáng)度與韌性、取代部分產(chǎn)品的?；に嚨男Ч?。但是，對(duì)于 某些厚板或特殊鋼種，控軋控冷還不能完全取代熱處理。熱處理產(chǎn)品具有整批性能穩(wěn) 定的優(yōu)點(diǎn)；某些軋制性能不合格的的產(chǎn)品，可采用熱處理措施給予挽救；某些用戶還 會(huì)指定產(chǎn)品要求熱處理交貨。因此，熱處理工藝在現(xiàn)代化中厚板生產(chǎn)中是必不可少的。3.3.11.2 熱處理工藝中厚板生產(chǎn)中常用的熱處理作業(yè)有退火、正火、淬火、回火四種。(1) 退火退火是將鋼加熱到鋼的臨界點(diǎn)(某些情況下也可以加熱到臨界點(diǎn)以下)，保溫后使其緩慢冷卻，獲得近似平衡狀態(tài)的組織。退火的目的是將鋼件軟化便于加工；清除內(nèi) 應(yīng)力工件加工后尺寸變化；細(xì)化晶粒；使鋼的成分均勻；改善組織，為以后的熱處理 做準(zhǔn)備。(2) 正火正