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1、年产65万吨连轧棒材车间设计 开题报告本科生毕业设计开题报告题目：设计年产65万吨连轧棒材车间学院 专业：材料成型及控制工程班级：姓名：学号：指导教师 一、选题背景（含题目来源、应用性和先进性及发展前景等）1.题目来源及发展前景2014年我国钢材产量达到11.26亿吨，我国棒材的总产量在钢材总量中的比例超 过40%,在世界上是最高的。这是国内经济建设所决定，我国过去底子薄、经济落 后，基础建设任务重，必然在一定阶段，对建筑用棒材和机械加工用棒材需求较大 0随着现代化建设程度的逐渐提高，棒、线材在钢材总量中的比例将会逐步降低， 但总量还会增加。大冶钢铁于2015年建成一条优质特殊合金钢中棒材生产
2、线，主要 品种有轴承钢、汽车用钢、合结钢、不锈钢、锅炉船舶及军工用钢等。小型棒材一 直是我国消费量最大的钢材品种，近 20年来，小型棒材产量占钢材的总产量的23.5 27.7%1-31 0我国轧钢设备与国外存在着一定的差距，轧钢设备平均水平与国外存在着一定 的差距。尤其是轧制棒材材的中小型轧机。但我们的综合实力不比国外差，部分引 进生产线在管理、装备、技术经济指标都优于国外企业，竞争力是非常明显的。石 钢公司于2003引进的60万吨棒材连轧生产线，随后进行了热送热装、高线大盘卷 生产、型材生产、无头轧制、在线测径等工艺和技术改进，达到国际先进水平。莱 芜棒材厂小型车间随市场需求变化在开坯机组上
3、实施大压下大延伸共腕出圆工艺， 精轧视品种情况，实施二切分或三切分轧制方法40棒材广泛用于机械、汽车、船舶、建筑等工业领域。有的直接用于混凝土中， 有的可通过二次加工来制作各种轴、齿轮、螺栓、螺母、锚链、弹簧等。我国是一 个发展中国家，住房尚需大量发展。建筑用钢的需求在很长一段时间内都将是很高 的；另外随着人民生活水平的提高，家庭汽车成为人们追求的目标，相应汽车用钢 的需求也会越来越大。棒材有着广阔的发展空间，所以设计现代化的棒材车间是十 分必要的5 02应用性和先进性改造或淘汰落后的生产线.开发低成本国产连轧生产线，改造或淘汰落后的生产 线。采用全短应力无扭高速轧制技术。目前国际上先进的生产
4、线大都采用全短应力 线平立交替无扭轧制；大批料低能耗。全热装式热送直接轧制技术，以日本NKK高森厂为代表的大批料直接轧制，边角补热的方式是降低成本，提高产品竞争力的有 效途径。我国有数家工厂也做过一些尝试。目前广泛应用的是连铸热装、蓄热式加 热炉等；控轧、控冷超级钢技术。采用低成本材料生产高强度（ 400MPa）螺纹钢筋 是我国的“973科研项目，在淮阴，南钢，三明等棒材厂进行了尝试并取得了一些成多线切分技术。国内两线切分技术已经得到了广泛应用，三线切分技术目前也在几家轧钢厂得到成功应用，并取得预期效益。四线切分仅广钢从巴登引进，目前尚 不稳定。随着材料研究的深入，高强度钢在市场上所占的比重会
5、越来越大，用小规 格产品替代原来的中大规格已经成为必然的趋势。熟练掌握并应用好多线切分技术 对连轧棒材生产线是十分必要的6 0螺纹钢的深加工。国外的建筑市场已基本实现机械化7刈口事,而且由于劳动力成本 等原因，使得客户愈来愈多地面向加工配送中心订购螺纹钢深加工制品网 用才曰,而不是 直接向钢厂订。这样，客户可根据自己的建设进度，要求螺纹钢加工线每天运来螺 纹钢制成品，要求混凝土配送公司每天按量按时送到工地，施工现场只需将螺纹钢 制成品放好联接，直接浇混凝土，这可大大提高建筑工效，且管理简捷、高效、成 本低。我国的大城市像北京、上海、重庆，有许多公司已经开始做类似这样的工作 。许多钢铁厂都在积极
6、筹建自己的配送网络。国内已有部分深加工设备加工钢筋焊网、矫直、弯曲、切断设备等9-100SAAK的组硬质合金辗环在连轧棒材生产线上的应用。由于生产小规格产品和降低制造成 本的要求，许多生产厂开始采用硬质合金辗环。目前应用较多的是德国 合辗环。国内有多家公司也开始生产并投入应用这种辗环。从其使用效果看，与国外进口的差距不大，但加工难度很大11-120车间为扩大产品上限，有时也选两种坯料，这时粗轧第一架的能力要加大，同 时设备作业率降低。一个车间最好一个坯料规格，这样轧机有最大的利用率。连铸 可以明显节能、提高产品质量和收得率，有巨大的经济效益，这已经在普通钢种上 得到广泛应用，也正在向高档钢材和
7、特殊钢种的生产迅速扩大13 “如士为中旬。对机械结构用钢 ,由于中心偏析和延伸比等问题，连铸质量较难保证，由于电磁搅拌、低温铸造等 技术的显著进步，使这些钢种也可以采用连铸进行生产。要达到主体设备立足国产化目的，需要几家国内企业的合作，其中包括机械、液压设备制造、电气及自动化 控制等。横列式轧机的经营成本最高、效益最差；国产化的连轧生产线的成本较低 、效益较好。近几年全国产化生产线的投产，标志着我国的连轧棒材装备与技术基 本上达到国际先进水平140二、设计方案（含设计主要内容、方法手段及预期达到的目标等） 设计主要内容1）收集有关资料，了解棒材的国内外生产现状与前景，所建厂产品范围, 应用领域
8、，产品范围和产品规格，建厂经济依据；2）典型产品总延伸计算，道次选择，轧机布置选择比较；3）压下分配，轧制规程计算，温降计算，轧制力计算，并绘制轧制图表， 年产量计算；4）孔型设计，电力校核，轧辗计算强度校核；5）辅助设备选择：加热炉形式选择，空冷机、剪切机选择；6）金属平衡、燃料消耗计算，环境保护与综合利用的规划；7）绘制工艺平面图。8）分析设计可行性及介绍本设计特点。方法手段1）收集棒材车间设计相关资料，查阅文献，确定棒材车间的生产规模、品 种，；生产方案、建厂地址及厂区范围，资源利用状况、各种材料供应、运输 等要求，需要达到的技术水平，经济及社会效益，环保要求等。2）参考相关的标准和手册
9、，参考相关书籍和指导老师意见，从中汲取经验 和思路，进一步搜集做好相关记录，通过文献分析法、文本细读法、比较法综 合分析法等确定并形成毕业设计内容及进度计划。设计要达到的目标1）进一步巩固，加深对所学基本理论、基本技能和专业知识的掌握，使之 系统化、综合化。2）初步掌握科学研究的基本方法和能力。包括调查研究、查阅文献和搜集 资料的能力，理论分析和制定设计方案的能力，设计计算和制图的能力等。3）设计高效环保的连轧棒材车间，采用先进的工艺和技术，设计并绘制出 车间工艺平面图；三、进度安排第一阶段（2015.1A 2015.11）查阅相关文献和期刊，对项目有整体认识，提交开题报告。第二阶段（2015
10、.12 2016.1）查阅相关文献和数据，进行典型产品总延伸计算，道次选择，轧机布置选择比 较；完善各个设计中遇到的问题并不断将前期的构思实现，进行压下分配，轧制规 程计算，温降计算，轧制力计算，并绘制轧制图表。第三阶段（2016.22016.4）年产量计算及孔型设计，电力校核，轧辗计算强度校核，对辅助设备选择及金 属综合利用规划，CAD绘图提交中期报告。第四阶段（2016.52016.6）撰写毕业设计说明书、摘要并译文。完成毕业设计任务，根据指导老师的意见 最终定稿。四、参考文献(外文参考文献不少于2篇)1周汝成.轧钢生产技术疑难问题及解答.北京：中国科技文化出版社，20 06.92王廷溥，
11、齐克敏.金属塑性加工学一轧制理论与工艺(第2版)M. 北京：冶金工业出版社，2004.3赵松筠，唐文林.型钢孔型设计(第2版)M.北京：冶金工业出版社，1993.4.18.4袁康.轧钢车间设计基础M.北京：冶金工业出版社,1999.5崔艳.国内棒材生产线生产工艺及设备综述J.重型机械科技.2004.1 (01): 36-46.6张越峰，关丛英.承钢棒材生产工艺及品种规格的发展方向J. 中国冶金，2002, 1(01): 40Y2.7A.A. Melanin et al. Simulation of metal forming during multipass rolling of shape
12、bars J. Journal of Materials Processing Technology, 2004, 320 (153T54): 108T14.8H-C.Kwon, Y-Tim. Process design for refinement and homogenization of microstructure in bar rolling J. Journal of Materials ProcessingTechnology , 2005, 167(5): 273 -282.9徐胜功，黄文初，张丽华.小型棒材生产工艺优化与实践.山东冶金，20 08,30 (04)10 储茂青.新型棒材线设备及其特点J.江苏冶金，2002, 30(05): 11 -13.11 张海，仝金平，张恩民等.国内棒材生产线生产超细品棒材的轧制 工艺与前景J.中国冶金，2007, 17(07): 1 412 王快社，刘军帅，梁彦安等.线棒材生产现状及发展趋势J.甘肃冶金，2004, 26(04): 4 2.13 朱长华.涟钢全连续式棒材车间工艺设备的特点J.湖南冶金，2002, 5(05): 46 Y8.14 张鹏.高合金钢棒材生产线设备及主要特点J.冶金设备，2009, 173(01).: 70 刀3.
