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1、内蒙古科技大学本科生毕业设计说明书题目：设计年产 68 吨高速线材车间姓名：学号：专业：材料成型及控制工程班级：指导教师：年产 68 万吨热轧线材车间设计摘要根据毕业设计的要求，设计年产 68 万吨的热轧高速线材生产车间，采用单线连续轧 制方式。产品规格为 5.520mm ，单卷盘重约 2.1吨，本设计典型产品为优质碳素钢。本车间设计的内容主要有：产品大纲和金属平衡表的制定；设计工艺方案和工艺流 程；工作制度的确定及轧机生产能力分析；主要设备的选择；辅助设备的选择及计算； 车间平面布置及起重运输；车间技术经济指标；孔型设计；轧机力能参数计算和电机设 备校核等。本设计坯料采用连铸坯，一方面连铸坯
2、的组织结构很好，同时提高了产品的质量； 另一方面还可以减少轧制间隙时间，提高生产率。加热炉选为步进梁式加热炉，进出料方式采用侧进侧出，加热炉由微机控制，出炉 温度为10501250 C。轧机采用高速线材轧机，全线均为无扭轧制。在轧制后的坯料多数采用冷却技术为斯太尔摩冷却运输系统来完成。本设计采用的是延迟性的斯太尔摩冷却运输系统，它适用于冷却各类碳钢，具有较好的冷却效果关键词：车间设计 孔型设计 产量计算 设备选择Annual output of 680000 tons of hot-rolled wire rod workshop designAbstractAccording to the
3、requirements of graduation design, the design capacity of 680000 tons of hot rolled high speed wire rod production workshop, the single wire rolling way.Product specificati ons for the 5.5 20 mm, sin gle reel weighs about 2.1 tons. The mainproducts of the design quality carbon steel.The content of t
4、his workshop design mainly include: product outline and the formation of metal sheets; Design process and process flow; The determination of working system and the rolling mill production ability analysis;The main equipment choice; Selection and calculation of the auxiliary equipment; Workshop layou
5、t and lifting transportation; Workshop technical and economic indicators; Pass design; Rolling force can parameters calculation and motor equipment checking, etc.This design materials using continuous casting billet, in order to reduce the loss of metal, and the organizational structure of the conti
6、nuous casting billet is better, it also improve the quality of the products; Also can reduce the gap of rolling time and improve productivity.As the walking beam type reheating furnace, heating furnace front-rear way using side in side out.Heating furnace is controlled by microcomputer, melt tempera
7、ture is 1050 1250 C. Rolling mill and high-speed wire mill, across all is no twist rolling.Microstructure, to improve the product after rolling by adopting the technology of controlled cooling, cooling after rolling by cold box and a set of steyr the cooling water transportation system. Steyr the co
8、oling transportation system with delayed type cooling device, it is suitable for cooling various kinds of carbon steel, has good cooling effect.In a word, the advanced technology and equipment is the design of the important guarantee of product quality; High speed wire rod production workshop design
9、 as well as provides a good example.Keywords: groove design production workshop design equipmentselection calculation目录摘 要 IAbstract II第一章 总论 11.1 工程总述 11.2 高速线材介绍 11.3 行业市场分析 11.3.1 国内高速线材利用情况分析 11.3.2 市场小结 21.4 包头地区建设高速线材车间的可行性与必要性分析 2第二章 产品方案及金属平衡表 32.1 产品方案的编制 32.2 产品技术条件 42.2.1 产品技术条件 42.2.2 成品
10、线材盘卷成捆交货 42.2.3 产品的性能 42.3 金属平衡表的确定 52.3.1 确定计算产品的成品率 52.3.2 影响成品率的因素 52.4.典型产品的化学成分表 7第三章 高速线材生产工艺 73.1 车间生产工艺的确定 73.3.1 轧机的选择 73.3.2 轧机数量的确定 83.3.3 轧辊尺寸参数的确定 93.3.4 轧机的主要技术参数的确定 93.3.5 轧机布置方案 103.2 生产工艺流程制定 123.2.1 工艺流程 123.3. 产品的工艺制度 123.3.1 坯料 123.3.2 钢坯的加热炉和钢坯的加热 13第四章 孔型设计 144.1 概述 144.1.1 孔型设
11、计的内容 144.1.2 孔型设计的要求 144.1.3 孔型设计的程序 144.2 孔型系统 154.2.1 孔型系统的选择 154.2.2 成品前精轧孔的设计 154.3 典型产品孔型设计 164.3.1 代表产品为直径 17mm 产品孔型设计 164.3.2 各孔型中轧件尺寸的确定 174.3.3 计算平辊出口轧件的断面积 17204.3.4 椭圆孔型中轧件尺寸的确定4.3.5 各孔型尺寸参数的确定 24第五章 年产量的计算 295.1 工作辊径的确定 295.2 轧辊转速的确定 305.3 轧制节奏图表 315.3.1 轧制图表 315.3.2 确定纯轧制时间、间隙时间、轧制节奏 32
12、5.3.3 轧机小时生产能力 325.3.4 轧机的平均小时产量 335.3.5 车间年产量计算 34第六章 轧制力计算和轧辊校核 366.1 轧制力能参数计算 366.1.1 轧制温度 366.1.2 轧制力计算 386.2 电机功率的校核 436.2.1 轧辊强度校核 436.3 主电机传动轧辊所需力矩及功率 456.3.1 传动力矩的组成 456.3.2 轧制力矩的确定 456.3.3 附加摩擦力矩的确定 456.3.4 空转力矩的确定 46第七章 辅助设备的选择 496.4 电机校核 466.4.1 等效力矩计算 47486.4.2 电机的过热过载校核7.1 加热炉 497.1.1 炉
13、型选择 497.1.2 炉子尺寸的确定 497.2 斯太尔摩冷却运输线的选择 50线运输能力验算 517.3 其他辅助设备的选择 52第八章 车间平面的布置 558.1 车间平面布置的原则 558.1.1 车间整体平面设计内容 558.2 金属流程线的确定 558.2.1 设备间距的确定 558.2.2 车间内仓库设施的布置 558.3 车间厂房主要参数 56第九章 车间主要技术经济指标 589.1 车间技术经济指标 58参考文献 59致 谢 第一章 总论1.1 工程总述（1）项目名称 : 设计年产量为 68 万吨的高速线材车间，计算产品 优质碳素结构钢：（2）项目概述：根据对国内高速线材市场
14、现状的分析以及前景预测，综合对各种物 料供应、能源等其它资源的分析， 我们选择区域和资源优势居一体的包头地区作为建厂 厂址，设计一座年产量 68 万吨高速线材车间，并且能够生产规格全、性能强，能满足市 场需求的产品。1.2 高速线材介绍 在冶炼方面大多是用电炉初炼和转炉，然后再在炉外进行第二次精炼，同时大多 上是以连铸代替模铸，都是全保护浇铸；所以，生产出的线材生产率、品种、质量都很 好。美国摩根公司在 1962 年开始研制的摩根型高速无扭轧机是目前世界上应用最广泛 的，在 1966 年首先摩根型高速无扭轧机在加拿大钢铁公司哈密尔顿厂应用。 在 1966 年 9 月正式投产第一套摩根型高速线材
15、轧机， 轧制速度为 4350m/s ，如今高线的轧制速度 在 20120m/s 。世界上最大的线材生产国是中国， 在钢材总产量中线材产量占的比例很大， 并且在钢 材总产量中线材产量占的 8%10% ，我国就占 20% 以上，这几年线材在国内产量与 醋缸增长差不多，通常为 20% 左右。据监测数据显示： 2012 年 111 月，线材在国内的 产量达 1.212 亿吨，同比增长 12.1% 。2012 年 11 月份，中国生产线材 1256 万吨，同比 增长 19.01% 。1.3 行业市场分析1.3.1 国内高速线材利用情况分析钢铁产量在 2009 年需要增加超过 20% ，10 月份我国生产粗钢、生铁和钢材分为 5175万 t、 49
