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1、目 录第一章 可行性研究报告11.1国内外钢铁产量现状11.2国内外轧制技术及设备11 .3国内中厚板地位3第二章 产品方案与计算产品52.1产品方案的编制52.3计算产品的选择52.4计算产品介绍82.5产品的执行标准与技术要求10第三章 生产方案与工艺流程113.1生产方案的选择113.2生产方式123.3生产工艺流程的选择123.4生产工艺叙述15第四章 主辅设备选择264.1 主要设备选择264.2辅助设备选择27第五章 工艺计算与金属平衡335.1 A36(20mm3000mm20000mm)压下规程计算335.2设备校核375.3制定生产工艺流程定额卡415.4编制金属平衡表42第
2、六章 设备负荷计算446.1工作制度和年工作台时的确定446.2设备负荷能力计算456.3车间设备负荷率的确定466.4提高设备产量的途径46第七章 车间平面布置与立面尺寸487.1车间平面布置487.2车间立面尺寸55第八章 车间劳动组织与经济指标578.1车间劳动组织578.3流动资金定额的概算608.4产品成本概算618.5投资回收期估算638.6技术经济效果评论64第九章 厂房设计659.1厂房的结构和要求659.2厂房建筑结构66第十章 车间电力设施6810.1车间照明6810.2车间动力6910.3年耗电量的计算70第十一章 车间辅助设施7111.1供水7111.2供热与供气71第
3、十二章 环境保护7212.1环保对车间设计的要求7212.2车间设计环保的内容和对策72参考文献7359江西理工大2011届本科生毕业设计（论文）第一章 可行性研究报告1.1国内外钢铁产量现状钢铁是国民经济建设最重要的基础原材料，我国钢铁产量已近6亿吨，轧钢生产是钢铁企业终端，是核心，今后的发展方向是提高技术装备水平、优化生产工艺以提高产品质量并实现节能降耗。2009年，世界粗钢产量已经达到了12亿多吨，是1990年产量的1.67倍，其中中国的发展速度令其他国家望尘莫及。2000年年产量1.26亿吨，到2009年5.68亿吨，我国粗钢产量年平均增长率达到了18%以上。进入2010年以后，随着全
4、球钢铁工业的逐步回暖，中国钢铁工业也保持了快速增长的局面。1.2国内外轧制技术及设备近年国内外在轧钢技术和设备、控轧控冷、新钢种开发以及产品尺寸、形状与组织精确控制方面取得了长足发展。以下对这几方面进行简要介绍：1.2.1轧钢技术与设备现状在轧制技术与理论方面，高精度轧制、高速轧制、无头轧制、柔性轧制 轧制过程中的形变、相变与析出的综合控制理论与技术，现代轧制过程分析、控制及应用等技术越来越广泛地应用在轧钢生产中。特别是无头轧制技术的发展近年来取得质的飞跃。在轧制设备方面，除了大型化、高刚度化、高效率以及更加灵活精确的板形、板厚和板宽控制方式外，设备的紧凑化、灵活方便的换辊系统开发等也取得了较
5、大的进步。1.2.2控轧控冷在控轧控冷技术方面，快速冷却、超快速冷却、在线热处理等技术的开发和应用，大大提高了冷却效率和温度与组织的均匀性，不仅为高质量、高性能和高强度新品种开发提供了极其有效的手段，而且为节约合金元素、降低生产成本提供了新的可能性。特别是超快速冷却和在线热处理技术近年来业界极为关注，国内宝钢和沙钢5000mm宽厚板生产线采用了加速冷却和直接淬火装置。1.2.3新钢种开发在新钢种开发方面，用于汽车、大型建筑结构、桥梁、海上运输与能源输送等方面设备的轻量化、高性能和长寿命、高强与超高强、细晶和超细晶钢越来越受到重视。目前，国内外对超细晶钢进行了广泛研究。日本在发展超细晶钢时，重点
6、是采用强力变形。通过多轴变形、大变形量轧制，并配以动态再结晶轧制等方法获得高强度、高韧性的亚微米级超细晶钢。日本住友金属工业公司开发了在奥氏体区进行轧制来生产超细晶薄钢板的超短时间间隔多道次轧制技术，成功试制了铁素体晶粒为1m左右的0.15%C-0.7%Mn超细晶薄钢板。我国在发展超细晶钢时，除了采用强力变形和动态再结晶轧制外，主要发展了形变和相变耦合以及研究纳米析出相在超细晶钢中的作用两个方向。超细晶化理论及技术是21世纪新一代钢铁材料的重要发展方向，它不仅是材料物理的重要课题，也是材料化学和材料制备过程的重要课题。1.2.4产品尺寸、形状与组织精确控制 在对产品尺寸、形状与组织精确控制方面
7、则是向着尺寸超薄、超厚、形状高精度及组织均匀化方向发展；另外，轧钢智能化技术已逐渐成为复杂轧制过程控制的重要手段。随着对产品尺寸精度、力学性能和表面质量要求的不断提高，传统的轧制力计算公式已不能适应更高精度的要求，数学模型则是一种较理想、用于轧制过程控制和轧机设备设计的方法。由于轧制过程影响因素众多，如应变硬化、摩擦、轧辊压扁、温度等及其之间的相互作用，使得轧制过程的模型理论分析变得困难复杂，神经网络等方法在轧制过程中的应用提高了预报精度和生产的控制水平。通过建模以及对工艺过程定量和定性方面的优化，为钢铁工业提供了低成本的优化策略。另外，软计算作为一门新兴技术也应用于轧制系统设计优化，主要包括
8、进化计算、模糊逻辑、神经计算和概率计算。软计算把人类知识和求解方法论相结合，为处理现实中问题的不确定性和模糊性提供了途径。总之，对于轧钢技术的发展，要把资源、能源与环境问题作为轧钢技术创新和进步的战略任务；应更加关注成熟、先进以及前沿技术的应用与推广。开发具有高强度甚至超高强度、优良耐蚀性能、成形性能和高表面质量等性能的钢铁产品，节约能源、节省合金元素、减少工序、降低成本仍是未来轧制技术的重要研发方向。1 .3国内中厚板地位中厚板是重要的钢材产品，一般占钢材总量的10%左右。中厚板广泛应用于基础设施建设、造船、工程机械、容器、能源、建筑等各行行业，在国民经济中占有重要的地位。我国是一个发展中国
9、家，正在进行大规模的基础设施建设，对于中厚板的需求一直非常强劲。2008年我国中厚板产量为5971万吨，占我国当年钢材产量的10.26%。中厚板生产的特点是小批量、多品种、产品性能要求高、生产过程复杂。我国中厚板行业随着国民经济的总体发展而不断进步，现在已经成为中厚板生产大国。我国成立初期，只有鞍钢拥有一台3辊劳特式2300中板轧机，产品也只有最初的碳素结构钢板。以后，随着我国经济建设需求的增长，引进了一批20002500mm的中板轧机。但是，其技术内涵和产品的质量水平与国际先进水平有很大的差距。改革开放以来，我国钢铁工业迅速发展，通过技术引进和自主创新，我国中厚板生产技术、设备和产品也日新月
10、异，发展迅猛。20世纪90年代，鞍钢首先引进了二手的4300mm中厚板轧机，同时酒钢、舞钢也分别引进了3000mm和3800mm中厚板轧机，我国的中厚板生产开始向国际水平靠近。到世纪之交，首钢率先利用国产化技术，建设了具有我国自主知识产权的3500mm中厚板轧机，开发的高强度轧机、自动控制系统、控制冷却系统、矫直机等辅助设备具有鲜明的特色和优良的性能，开始了我国自主研发大型中厚板轧机的先河。最近几年，我国宝钢、鞍钢等单位采用自主集成和引进国外技术相结合的方式，建成了一批4000mm以上的中厚板轧机，我国中厚板的工艺、装备和产品已经逐步达到国际先进水平。据不完全统计，我国已经建成和正在建设的4m
11、级的中厚板轧机15套，5m级的中厚板轧机8套。全部建成后，我国将具备中厚板生产能力近1亿吨。 我国新近建设的这一批中厚板轧机，集成了世界上一大批先进的中厚板生产技术和装备达到了国际先进水平。主轧机实现了强力化和高强度，采用了厚度自动控制、板形控制、平面形状控制等先进、实用的计算机控制系统。我国自主开发了控制冷却系统，其中包括反映世界控冷技术最高水平的超快速冷却技术和DQ技术，与轧机配合，实现了TMCP技术的创新发展。在辅助设备方面，我国引进和自主研发的强力矫直机、滚切式剪切机、超声波探伤、热处理设备等都达到了国际先进水平。 利用这些先进的设备和工艺技术，利用这些先进的设备和工艺技术，我国开发了
12、经济建设急需的高档次中厚板产品，例如我国西气东输使用的高级别管线钢，大型储油罐用钢，高强度、高韧性、耐腐蚀、焊接性能优良的高级船板，高速铁路桥梁用高强度钢板，奥运场馆和高层建筑用高强、低屈强比、优良焊接性能的建筑用钢，等等。这些钢材已经在我国经济、社会发展中发挥了重要作用，对拉动我国经济发展，推动我国西部、北部、南部地区的社会进步提供了强力支撑。综上，在国民经济建设中，中厚板用途广泛、需求量大，是极其重要的钢材种类之一。随着经济的发展，国内外对中厚板产品的需求也越来越大，总之，建设一个中厚板厂对国民经济的建设和发展有极其重要的作用。第二章 产品方案与计算产品2.1产品方案的编制所谓产品方案是指
13、所设计的工厂或车间生产的产品的名称、种类、规格、状态及年计划产量。 产品方案一般是在设计任务书中加以规定的，或由设计者深入实际调查统计提出方案，然后经主管部门批准确定，产品方案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。2.1.1编制产品方案的原则(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，
14、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中厚板进出口差额情况，现拟订产品方案如表2-1：2.3计算产品的选择车间拟定的生产的产品品种、规格及状态组合起来可能有数十种、数百种以上。但是，我们在设计中不可能对每一个品种、规格及状态都进行详细的工艺计算。为了减少设计的工作量，加快进度，同时又不影响整个设计质量，我们将对各类产品进行编制，从中选择典型产品作为计算产
15、品。2.3.1计算产品的选择原则：(1) 有代表性表21 产品方案列表产品名称钢种规格范围（mm）产量（万吨）比例（%）技术标准碳素结构钢板Q195Q275（540）（9004800）（1200018000）3015ISOASTMJIS高强度低合金板Q345、Q390B Q420 、 Q460（540）（15004100）（200005000）2010ASTMISO船板A32 、 A36D32、 D36E40（540）（15004100）（2000025000）2512.5ZCGB优质碳素结构钢板45# 、 50#30Mn2（540）（15004100）（1200018000）4020YBASTM锅炉钢板20g 、 16Mng12Cr1MoVg（540）（9004500）（200025000）157.5ASTMYB容器钢板20R 、16MnR15CrMoR（540
