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1、湖南冶金职业技术学院 毕 业 论 文课 题： 年产量110万吨中厚板车间设计 系 部： 材料与冶金工程系 专 业： 金属材料与热处理技术 班 级： 材料0724班 专业金属材料与热处理技术班级材料0724班学号07222448姓名蓝慕仁题目年产量110万吨中厚板车间设计指导教师评语评定等级指导教师： 年 月 日 毕业设计任务书设计题目： 年产110万吨热中厚板车间工艺设计 学 号： 07222448 学生姓名： 蓝慕仁 专 业： 金属材料及热处理 指导教师姓名： 杜民献 系主任： 王生朝 一、主要内容及基本要求主要内容： 1、确定产品方案的编制和金属平衡表，及有关技术条件。2、确定产品的生产工
2、艺流程和车间平面布置。3、典型产品的工艺设计方案（原料选取、压下规程、温度制度、速度制度等）。4、选择主要设备与辅助设备，并确定其参数。5、轧制力能参数的计算与强度校核(各道次力能参数、咬入条件、轧辊强度、和电机发热校核等。6、轧制图表和生产能力的计算。7、绘制主要零件图、车间平面布置图。基本要求： 1、要求设计方案合理、可行。2、设计过程中要求独立思考，不得相互抄袭。3、设计期间要求学生严守学校纪律，不得做与设计无关的事情。4、设计图纸要求整洁、规范、线条流畅、布局合理以及数据齐全。5、要求按设计指导老师规定的设计进度完成整个设计。6、设计说明书字数在30000以上，要求用A4纸打印。7、论
3、文摘要字数必须达到350450字。二、重点研究的问题1、生产工艺及技术参数确定。2、设备选择及参数确定。3、轧制规程的确定。4、有关参数校核。5、车间平面布置设计。三、进度安排序号各阶段完成的内容完成时间1布置设计任务，收集资料第1周2制订设计方案第2周3选择生产设备第34周4生产工艺设计和轧制规程设计第56周5主要力能参数计算第78周6绘制孔型图、零件图、平面布置图第910周7打印设计说明书第1112周8答辩第13周四、应收集的资料及主要参考文献1、应收集的资料： 同类车间主要设备结构及参数，生产工艺参数；车间平面布置，主要设备图。2、参考文献：1 于贤朝，杨晓明，黄庆学. 热轧带钢生产状况
4、分析及发展趋势预测. 机械工程与自动化，2005，Vol.25，No.2:12-142 李世俊.我国钢铁工业产品结构调整的现状及展望.冶金管理，2004，Vol.25，No.2:14-193 中国金属学会热轧板带学术委员会编著的中国宽带钢轧机及生产技术一书.冶金工艺出版社.目 录1概述- 10 -1.1中厚板钢板生产的发展概况- 12 -1.1.1世界厚板中生产技术的发展- 12 -1.1.2我国中厚钢板生产的发展- 13 -2产品方案与坯料的选择- 18 -2.1产品方案的主要内容- 18 -2.2金属平衡表- 20 -2.3坯料的技术条件- 21 -2.3.1中厚板坯料选用及技术要求- 2
5、1 -2.4中厚板产品技术条件- 21 -3生产工艺流程与车间平面布置- 22 -3.1中厚板生产方案选择及生产工艺流程图- 22 -3.2加热工艺与设备参数- 23 -3.2.1加热工艺- 23 -3.2.2加热炉主要技术性能- 30 -3.3粗轧工艺与设备参数- 32 -3.3.1四辊可逆式轧机的设备技术性能及设备参数- 33 -3.4精轧工艺与设备参数- 37 -3.4.1精轧工艺- 37 -3.4.2四辊轧机设备主要参数- 44 -3.5冷却与矫直工艺及附属设备- 49 -3.5.1冷却- 49 -3.5.2矫直- 51 -3.5.3其他辅助设备- 53 -3.6厂房尺寸、原料仓库和成
6、品仓库面积计算- 60 -3.6.1厂房尺寸计算- 60 -4典型产品工艺设计- 61 -4.1典型产品坯料规格选取及坯重的计算- 61 -4.1.1原料尺寸- 61 -4.2轧制规程的设计- 61 -4.2.1压下规程的制定- 62 -4.2.2轧制速度的制定- 65 -4.2.3温度制度的确定- 70 -Z辐射时间，即上一道的纯轧时间与轧后间隙时间之和，s- 71 -4.2.4变形制度的确定- 72 -5轧制力能参数计算与强度校核- 75 -5.1计算各道次轧制压力- 75 -5.1.1变形抗力计算- 75 -5.1.2变形区长度计算- 76 -5.1.3平均单位压力的计算- 76 -5.
7、2计算各道次的轧制力矩- 78 -5.3轧制咬人校核- 80 -5.4轧辊强度校核- 81 -5.5可逆式轧机传动负荷图- 83 -5.6电机发热过载校核- 84 -6轧制图表发热与生产能力计算- 85 -6.1典型产品轧制图表- 85 -6.2典型产品小时产量- 86 -6.3车间年产量计算- 86 -致谢- 87 -参考文献- 88 -1概述在钢铁产品当中，钢板是钢材的重要品种，在发达国家，钢板产量占钢材生产总量50以上。中厚板（厚度大于4.0mm）广泛用于建筑工程、机械制造、容器制造、造船、桥梁、锅炉制造等，是极其重要的刚才品类之一。随着我国工业的发展，对中厚板产品，无论从数量上还是从品
8、种质量上都是提出了更高的要求。近代由于船舶制造、桥梁建筑、石油化工、汽车制造等工业迅速发展，以及钢板焊接构件、焊接钢管及型钢的广泛应用，使国内对中厚板的市场需求一直保持增长态势，因而中厚板生产得到了很快的发展，中厚板在国民经济中的地位日趋重要。钢板是一种宽厚比和表面积都很大的扁平钢材，分类方法如下：按厚度分类：1）薄板；2)中板；3）厚板；4）特厚板。我国的分类标准中，称厚度在4.0mm以上的为中，厚板（其中420mm为中板，2060mm为厚板，60mm以上的为特厚板），0.20.4mm为薄板，0.2mm以下称为极薄板带钢或箔材。钢板的这种分类虽然也是基于各类产品相似的技术要求和产品工艺与设备
9、特点，但实际上各国习惯并不一样。从钢板的规格来看，世界上生产钢板的厚度范围最薄已达到0.001mm，最厚达到500mm，宽度范围最宽达5350mm，最重250t。按生产方法分类：1）热轧钢板；2）冷轧钢板。按表面特征分类：1）镀锌板（热镀锌板、电镀锌板）；2）镀锡板；3）复合钢板；4）彩色涂层钢板。按用途分类：1）桥梁钢板；2）锅炉钢板；3）造船钢板；4）装甲钢板；5）汽车钢板；6）屋面钢板；7）结构钢板；8）电工钢板（硅钢片）；9）弹簧钢板；10）其他用途钢板。一个钢种的钢板可以有不同的规格、不同的用途，同样一个用途的钢板也可采用不同的钢种来生产，因此，标志一个钢板品种通常是用钢板的钢种、规
10、格、用途等来表示。板带钢的用途非常广泛，对板带材的技术要求具体体现为产品的标准，板带材的产品标准一般包括有品种（规格）标准、技术条件、试验标准及交货标准。根据板带材的用途不同，对其提出的技术要求也各不一样，但对板带刚产品的基本要求仍可以归纳为“尺寸精确板形好，表面光洁性能高”。对板带钢产品的基本要求包括化学成分、几何尺寸、板形、表面、性能等几个方面。钢板的化学成分要符合选定品种的钢的化学成分（通常是知熔炼成分），这是保证产品性能的基本条件。钢板的外形尺寸包括厚度、宽度、长度以及他们的公差应满足产品标注的要求。例如公称厚度为0.20.5mm的冷轧板带钢，其厚度允许偏差A级精度为0.04mm，B级
11、精度为0.05mm，公称宽度不大于1000mm的冷轧板带钢宽度允许偏差为+6mm，公称长度不大于2000mm的冷轧板钢的长度允许偏差为+10mm。对钢板而言，钢板的厚度精度要求是钢板生产和使用时特别关注的尺寸。钢板的厚度控制是一条钢板生产线技术装备水平的重要标志之一。钢板常常最为包覆材料和冲压等进一步深加工的原材料的使用，使用上要求板形平坦。在钢板的技术条件中对钢板的不平度提出的要求，以钢板自由放在平台上，不施加任何外力的情况下，钢板的浪形和瓢曲程度的大小来度量。不同品种的钢板不平度的要求不同，例如公称厚度大于4-10mm的热轧钢板、钢带在测量长度1000mm条件下，不平度要不大于10mm；公
12、称厚度不大于0.70-1.50mm、公称宽度大于1000-1500mm的冷轧钢板、带钢，不平度要不大于8mm。使用钢板做原料生产的零部件，原钢板的表面一般是工作面或外表面，从使用的要求出发对钢板表面有较高的要求，生产中从设备和工艺上要保障能生产出满足表面质量要求的产品。技术条件中通常要求钢板和钢带表面不得有气泡、裂纹、结疤、拉裂和夹杂，钢板和钢带不得有分层；钢板表面上的局部缺陷可用修磨的方法清楚，清楚部位的钢板厚度不得小于钢板最小允许厚度。根据钢板用途的不同，对钢板和钢带的性能要求不同，对性能的要求包括4个方面：力学性能、工艺性能、物理性能、化学性能。对力学性能的要求包括对强度、塑性、硬度、韧
13、性的要求，对绝大多数的钢板、钢带产品而言力学性能是最基本的要求;工艺性能包括冷弯、焊接、深冲等性能；材料使用过程中对物理性能有要求时在技术条件中提出，如电机和变压器用钢对磁感强度、铁磁损失等物理性能提出要求；材料使用过程中对化学性能有要求时在技术条件提出，如不锈钢板、钢带对防腐、防锈、耐酸、耐热等化学提出要求。1.1中厚板钢板生产的发展概况1.1.1世界厚板中生产技术的发展18世纪初，西欧国家在二辊周期式薄板轧机上生产小块中板。美国在1850年左右，用二辊可逆式轧机生产中板。轧机前后设置传动辊道，用机械化操作实现来回轧制，而且轧辊辊身长度已增至2m以上，不过，轧辊是靠蒸汽机传动的。1864年美
14、国创建了世界上第一套三辊劳特式轧机，它不需要轧辊正反转而利用升降台进行来回轧制，当初盛行一时，推广于世界。到1891年，美国钢铁公司霍姆斯特德厂，为了提高钢板厚度的精度，投产了世界上第一套四辊可逆式厚板轧机。1981年卢肯斯钢铁公司科茨维尔厂为了满足军舰用板的需要，建成了一套5230mm 四辊式轧机，这是世界上第一套5m以上的特宽的厚板轧机。1907年美国钢铁公司南厂为了轧边，首次创建了万能式厚板轧机，这套轧机立辊能力很小，板边压下量很有限，虽然效果不明显，但在当时还是十分新奇的。南厂在1931年还建成了世界上第一套连续式中厚板轧机，在精轧机组后设精整作业线，用于大量生产厚度为10mm左右的中板，满足了市场上对这类尺寸钢板的需要。欧洲国家中厚板生产也是比较早的。1910年，捷克斯洛法克投产了一套4500mm 二辊式厚板轧机。1940年德国建成了一套5000mm四辊式厚板轧机。1940年，意大利投产了一套4600m 二辊式厚板轧机。1913年，西班牙建成了一套二辊式厚板轧机。这些轧机都是用于生产机器和
