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1、3 生产方案选择,3.1 生产方案选择 产品方案工艺设计的主导，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。 1. 产品方案 工厂或车间拟生产产品名称，品种，规格，状态以及年计划产量。 由设计任务书规定或设计者调研提出经主管部门 批准。,3.1 生产方案选择,2. 编制原则 国民经济发展对产品要求； 产品平衡（全国各地产品布局和配套）； 建厂地区条件，生产资源，自然条件，投资等可能。 对各类产品的分类，编组，牌号，化学成分，品种，规格尺寸及公差，交货状态，技术条件，机械性能，验收规程，试验和包装等均按标准规定。,产品方案表,金属平衡表,3.1 生产方案选择,3. 计算产品的选
2、择 有代表性产量大，品种、规格、状态、工艺特点均具有代表性； 通过所有工序； 与实际生产相近； 留有适当调整余地。 产品方案是车间组织生产的依据，其规定了车间类型及生产产品方向，一旦确定，不宜轻易变更，否则无法组织生产。,3.1 生产方案选择,4. 产品标准和技术条件 对产品的品种、规格、表面质量以及组织性能等方面的要求通称为：产品的标准。 由于产品的使用条件不同，用户对产品的技术要求也是不同的。 生产者按产品的产品标准组织生产。,3.1 生产方案选择,4. 产品标准和技术条件 分为：国家标准、部颁标准、企业标准。 指对全国经济、技术发展有重大意义而必须 在全国范围内统一的标准，用代号“GB”
3、表示。 指国家标准中暂时未包括的产品标准和其他 技术规定，或只用于本专业范围内的标准。YB 指在尚无国家标准和部颁标准的情况下由企 业制定的标准。QB,3.1 生产方案选择,国家标准,部颁标准,企业标准,4. 产品标准和技术条件 内容包括 规格标准；性能标准；试验标准；交货标准。 产品标准的高低，反映了企业生产的技术水平的高低以及科学管理的状况。,3.1 生产方案选择,3.2 金属平衡表的编制,目的确定完成年计划产量所需之坯料量。 方法参照国内外同类车间所能达到的先进水平及本设计的工艺装备水平，技术水平和管理水平确定。 通常调查实习厂近三年来的实际数据取平均先进水平，并结合本设计的具体情况而定
4、。,3.2 金属平衡表的编制,1. 确定计算产品的成材率： A = (Q-W)/Q100% 式中：Q原料量 t，W=金属消耗量（损失量） t。 金属消耗量：烧损（含熔损），溶损，切损（含残屑），工艺损失（轧废）等。试样造成的损失不大，通常包括在切损中。 对于轧钢，通常包括烧损，轧废和切损，溶损和表面清理（修磨）及热处理可计入烧损之中。,3.2 金属平衡表的编制,（1）烧损： 金属在高温状态下的氧化损失（含炉内及成型过程的二次氧化）。与材质，坯料种类，炉型和加热制度等有关。 钢的烧损比有色金属大，通常为0.53%，对于推钢式炉加热钢锭为23%；连铸坯为12%； 步进式炉加热炉连铸坯（钢坯）为0.
5、51.5%。,（2）溶损： 酸、碱或化学处理过程中的溶解损失。 与材质，处理液，表面积和处理工艺等有关。 钢的溶损比有色金属大，通常为：0.32%。 （3）切损： 切头尾和切边等几何废料损失（含切试样）。 与坯料种类、规格、材质、交货状态（定尺或非定尺）和轧制方法及工艺装备水平有关。,3.2 金属平衡表的编制,（3）切损： 锭作原料，镇静钢锭切：1418；沸腾钢锭切：58，而合金钢锭达到1022。 钢板的切损量大于型钢。 型钢的切损量一般5，而钢板、钢管可达到10以上。有色金属切头尾为5左右，切边为3 5。,3.2 金属平衡表的编制,（4）轧废： 成型操作过程中的废料损失（操作废品）。 与坯料
6、质量，加热质量，成型操作及均衡生产等有关，通常为1%左右。 普碳1% 合金钢：13,3.2 金属平衡表的编制,2. 确定综合成材率的方法 通常调研国内外同类厂家近三年实际生产报表的基础上，结合本设计的工艺装备状况取“平均先进水平”。 在编制平衡表时，通常先确定各品种的综合成材率，再确定原料量，然后按各废品损失比例确定各废品损失量，最后按原料总量，成品总量以及各废品总量算出总的成材率和各项损失比。,3.2 金属平衡表的编制,3.3 生产方案,生产方案（成型设备组成方案） 为完成设计任务书规定产品生产任务而采取的生产方法和选用的成型设备。 生产方案的选择又称工艺路线的选择。,3.3.1 生产方案选
7、择的依据,1. 材质，品种，规格，状态及质量要求： 有色 黑色 管、棒、型、线、板、带、条、箔 交货状态 质量 品种规格多少 批量 2. 年产量的大小。 3. 投资，建设速度，装备水平，劳动条件，定 员，及发展规划等。 4. 国家技术政策。,3.3.2 方案比较,生产能力； 产品质量； 维护、操作、装备水平； 投资（设备投资，占地，厂房，辅助设施）； 综合效益（节能，降耗，安全，环保，达产周期等）。,3.3.3 钢材生产方案,板带钢按规格,中厚板：420；2060，60,薄板: 4.00.2,极薄带材或箔材: 0.2,3.3.3 钢材生产方案,1）中厚板一般选用双机架四辊可逆式轧机。 单机架或
8、双机架轧制：分为除鳞、粗轧和精轧三个阶段,坯料加热轧制热矫直冷却剪切检验入库,二辊可逆,四辊可逆,万能轧机,分为除鳞、粗轧、精轧等几个阶段。,2) 热轧薄板带生产,2) 热轧薄板带生产,热带连轧机主要区分为半连续式、全连续式和3/4连续式三大类。 全连续式布置的粗轧机组一般由46个机架组成,每个机架各轧一道。 3/4连续式轧机最显著的特点是粗轧机组内设置1架可逆式轧机,代替全连续轧机中的3台粗轧机架。把粗轧机组由6架缩减为4架。 半连续式轧机设12架可逆粗轧机,该可逆轧机前安装(或不安装)立辊和水平辊除鳞机。,2) 热轧薄板带生产,2) 热轧薄板生产,300400万吨/年宽带半连轧；热装热送或
9、直接轧制。 100300万吨/年宽带薄板坯连铸连轧。 50100万吨/年中宽带炉卷轧机不锈钢，合金钢。 50万吨/年中宽带或窄带钢半连续轧机。,800mm,3) 冷轧薄板生产,年产量50万吨/年连轧轧机连续 酸轧联合 酸轧退火联合 年产量1015万吨/年 单机可逆（单机架或双机架）,3) 冷轧薄板生产,4) 型 棒 线生产,热轧型钢具有生产规模大、效率高、能量消耗少和成本低等优点。型钢生产方式有： 4.1 二辊孔型轧制法 4.2 多辊轧法 4.3 冷、热弯型钢生产,坯料加热轧制冷却剪切矫直检查包装入库,生产工艺流程：,二辊孔型轧制,多辊孔型生产,冷、热弯型钢生产,以板带钢为坯料，在常温下采用冲
10、压、弯折、辊弯成型。,具有壁薄、均匀，节省金属、重量轻，尺寸精确等优点。,4) 型 棒 线生产,线材是热轧材中断面最小的一种。 线材,生产方式分为：横列式、半连续式、连续式轧制法,钢种：软线 硬线 合金线,用途：热轧态直接使用 二次冷加工,断面：圆线 方线 六角线 扇形线 异型线,无缝管生产,热挤压钢管,直缝焊管,螺旋焊管,炉焊管,UO焊管,5) 钢管生产方案,冷加工,5) 钢管生产方案,1) 无缝管 无缝钢管一般是经过热加工生产。其生产过程可分为穿孔、轧制、成型三个阶段。 应用最广泛的穿孔方法是斜轧穿孔。,加热 斜轧穿孔 连续轧管 再加热 张减径 精整（包括冷却、锯切、探伤、检查等）,无缝管
11、生产工艺,5) 钢管生产方案,热轧无缝管生产方法 自动式轧管机组，皮尔格轧管机组，连续式轧管机组， 狄舍尔轧管机组， 三辊轧管机组等。 挤压薄壁，质量好，生产率低，成本高，消耗大。,5) 钢管生产方案,2) 焊管：直缝连续焊；螺旋焊；UOE直缝焊。 焊管以带钢卷或钢板为坯料，采用不同的方法焊接而成。 工序： （1）坯料的准备：坯料矫正和切边； （2）坯料的成型：将坯料弯成一定的断面形状； （3）管坯的焊接：将接缝焊牢； （4）钢管的定径：使钢管平直，形状准确； （5）钢管的切断：按成品规定尺寸进行切断。,埋弧直缝焊管,5) 钢管生产方案,2) 焊管：,5) 钢管生产方案,3) 冷加工： 钢材的二次加工；用于表面质量高，性能好的产品。 主要方法有：冷拔，冷轧，冷旋压。,6) 有色金属生产方案,自学。,
