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1、年产60万吨棒材生产车间工艺设计年产60万吨棒材生产车间工艺设计摘 要本设计为年产60万吨棒材车间工艺设计。产品为1636mm的热轧带肋钢筋和圆钢，主要钢种为碳素结构钢，优质碳素结构钢，低合金钢，产品质量执行国家标准。根据成品规格选择尺寸为150mm150mm10000mm的连铸坯为原料，加热炉为三段步进梁式加热炉。本设计采用全连续轧制生产工艺，全线共有轧机18架，其中粗轧机6架，中轧机6架，精轧机6架，终轧最大轧制速度为13m/s。设计中采用的孔型系统为：扁箱（1#）方箱（2#）椭（3#）圆（4#）椭（5#）圆（6#）椭（7#）圆（8#）椭（9#）圆（10#）椭（11#）圆（12#）椭（13
2、#）圆（14#）椭（15#）圆（16#）椭（17#）圆（18#）。关键词：工艺设计，热轧带肋钢筋，型钢、连铸坯，全连续轧制62 第 62 页Process Design of hot rolled bar Workshop with Production Capacity of 600,000 t/aSpecialty：Metal Material EngineeringName：Yang LeiInstructor：Zhao XichengAbstractThis is the technology design for producing six-hundred thounsands to
3、ns of hot rolled bar workshop per year. The size of the product is between 16 and 36 with the major steel grade of the carbon structural steel ,the carbon constructional quality steel or the low alloyed steel.And we carry out national standard during the production .According to the size of product
4、we use the concast billets with the size of 150mm150mm10000mm for the raw material and the Walking Beam Heating Furnace . We use continuous rolling technology ，there is 18 mill in common ,6 for roughing mill ,6 for medium mill ,6 for finishing mill . The largest end mill speed is about 13m/s .In the
5、 production of steel rolling we use the pass system of squaresquareellipsecircleellipsecircleellipsecircleellipsecircleellipsecircleellipsecircleellipsecircleellipsecircleKey words：process design，hot rolled ribbed bar，shape steel ，concast billet，fully continuous rolling目录1 绪论12 产品方案和产品标准52.1 产品方案的制定
6、52.2 计算产品的选择62.3 产品标准与技术要求73坯料选择和金属平衡表103.1 坯料选择103.2 金属平衡表104 制定生产工艺流程124.1 生产工艺的制定124.2 生产工艺过程145.孔型设计195.1孔型系统选择195.2 孔型设计的内容195.3 孔型设计的要求205.4 计算产品16mm热轧带肋钢筋孔型设计205.5 典型产品25热轧带肋钢筋的孔型设计265.6 典型产品32热轧带肋钢筋孔型296 压下规程的确定336.1 轧制参数计算336.2 轧制压力计算346.3 轧制力矩的计算357主电机的选择及其参数计算377.1 主电机类型的选择377.2 初选主电机378
7、主要设备选择408.1 设备选择主要内容408.2生产设备分类408.3 设备选择的原则408.4 主要设备409 电动机的校核及功率计算439.1 校核原则439.2产品16热轧带肋钢筋的电机校核4310 轧辊及机架强度刚度计算4610.1 轧辊选择4610.2 配辊4610.3轧辊校核4611 轧机生产能力计算5211.1 轧机小时产量的计算5211.2 轧钢机平均小时产量5311.3 轧钢车间轧机年产量计算5311.4 轧机负荷率计算5411.5 轧制图表5512 辅助设备的选择5612.1 选择原则5612.2 加热设备5612.3 导位、活套设备6012.4 剪切机6012.5 冷却
8、设备6312.6 堆垛机6312.7 打捆机6312.8 起重运输设备的选择6413 车间平面布置6713.1 车间平面布置的原则6713.2 金属流程线的确定6713.3 设备间距的确定6813.4 其它设施面积的确定7013.5 车间厂房组成及立面尺寸的确定7214 车间主要经济技术指标7414.1 经济技术指标及其重要性7414.2 制定经济技术指标的依据7614.3 车间劳动组织7715 环境保护及综合利用8015.1轧钢厂的环境保护8015.2节能和综合利用81参考文献83附录184附表1：三种计算产品的孔型系统计算84附表2：轧制力86附表3：轧制力矩89附表4：电机校核91附表5
9、：轧辊强度校核93致谢96英文翻译及原文971.介绍972.实验材料，设备和试验步骤982.2 实验设备982.3 轧制规程设计991 绪论近20年是我国型钢生产技术飞速发展的20年。20年前，我国型钢装备水平和生产技术约落后国际先进水平30年，而今天，其装备水平大体接近国际先进水平。我国型钢生产技术用20年的时间，走过了约50年的发展路程。20世纪50年代我国钢产量很低，生产的钢筋品种有限，国有钢铁企业也只能生产3号光圆钢筋(I级钢筋)和5号螺纹钢筋，屈服强度标准值分别为235, 275MPa; 20世纪60年代开始研制16MnSi(后改为20MnSi，也称II级钢筋)和25MnSi(也称班
10、级钢筋)2种低合金带肋钢筋，实际上研制成功并大量生产的是20MnSi钢筋，而25MnSi钢筋产量有限，两者屈服强度标准值分别为335, 375MPa;同时研制并投人生产的还有44Mn2Si等带肋钢筋(也称N级钢筋)，其主要用于经热处理或冷拉后的预应力钢筋。 20世纪50年代，我国正处于国民经济建设的高潮，钢筋供需矛盾较为突出，为发展冷加工生产，通过对低强度钢筋的冷轧、冷拔、冷扭或冷拉等冷加工手段，使钢筋冷作硬化，在牺牲原钢筋塑性的条件下，获得较高的屈服强度。冷加工钢筋主要采用细直径盘条生产冷拔钢丝，其既用作预应力混凝土中、小型构件中的预应力钢筋，也部分用作某些钢筋混凝土构件中的受力钢筋和构造钢
11、筋;另外，通过冷拉后的粗带肋钢筋，用作大、中型预应力混凝土构件中的预应力钢筋，部分用作钢筋混凝土构件中的配筋。20世纪80年代，小规格钢筋产量和规格不能满足工程建设需求，国内中小型企业针对这一形势，开始引进或自制冷轧带肋钢筋设备，轧机数量和产量达到了相当规模。此外，还生产了小规格、断面为矩形的冷轧扭钢筋用作钢筋混凝土楼板中的配筋，填补了原来热轧带肋钢筋没有小规格的空缺，为工程建设所需钢筋规格的配套起到了辅助作用。此外，在20世纪70年代所用的预应力钢筋，除为上述的冷拉钢筋、冷拔钢丝外，在大型工程结构中还采用了钢丝、钢绞线，其抗拉强度标准值不超过1670MPa.20世纪80年代开始研制，90年代
12、正式投人生产的新一代热轧带肋钢筋有2种:一种是以微合金元素(V, Ti, Nb)为基础的HRB400钢筋，另一种是采用余热处理工艺生产的RRB400(K L400)钢筋(包括按英国BS标准生产的钢筋)，使我国钢筋在化学成分上进行了更新换代;余热处理钢筋既可用于出口，也可为国内工程选用。在同一时期，引进了相当数量的低松弛高强度钢绞线生产线，使这种高质量的预应力钢筋在公路、房屋、铁路及其他工程领域获得了广泛应用，推动了预应力混凝土结构的发展。20年前，我国小型与线材生产状况为，我国拥有小型与棒线材轧机约700多套，为世界第一。但每套轧机的平均年产量仅2万多吨，而当时世界平均水平为10几万t/a。我
13、国小型和棒线材产品长期供不应求；轧机装备和生产技术远低于当时世界先进水平。主要表现在以下方面。（1）棒线材轧机连轧比很低，以横列式和布棋式为主。（2）连铸比很低，1984年不足10%。（3）轧机刚度低，弹跳大。20年来小型与棒线材生产取得了一定的的技术进步。一、小型与棒线材轧机的连轧化。1984年我国小型与棒线材连轧比不足5%，但在1985年北京召开的全国中小型轧机技术改造会议、1993年无锡召开的全国小型型钢工作会议上，强调了以连轧为方向，推进小型型钢轧机实现连续化的重要性和紧迫性。1994年在江阴召开的全国小型型钢工作会议上明确了其具体步骤和基本作法。从这之后，我国小型连轧机的数量从198
14、8年的14套升至目前的100套以上；高速线材轧机的数量也已达到80套，使我国棒材和线材的生产能力居世界首位。二、产品升级。对于棒材产品，大力推广应用III级热轧带肋钢筋，替代II级钢筋，并开发标准件用钢、汽车用钢、船用钢、经济断面钢材等专用钢材。对于线材产品，推行大盘重，开发硬线。产品基本能满足飞速发展的国民经济建设需求。目前我国小型和棒材的生产现状为：到2004年，我国小型和棒材生产拥有3个世界第一，即轧机套数、年生产能力及占钢材总量的比值（连轧机套数已超过100套，年生产能力约6000万t，连轧机的轧制能力可达到生产总量的70%）。目前我国小型和棒材轧机的总体装备和生产技术已达国际先进水平，并具有以下特点：（1）新建轧机大多为18架，分粗、中、精轧机组，每组6架，平立交替布置，实现无扭连轧。采用步进式加热炉，全数字式直流传动系统。坯料为150mm150mm连铸方坯，长1012m。产品规格为1040，20以下产品采用切分轧制。（2）产品以带肋钢筋为主。不生产带肋钢筋的小型连轧机只有杭州钢铁公司、石家庄钢铁公司和邢台钢铁公司等几家。（3）对提高产量有益的无头轧制、切分轧制技术等，我国使用和推广的力度高于工业发达国家。如无头轧制技术，到2004年，唐山钢铁公司引进了意大利DANIELI公司的技术；邢台钢铁公司第二高线厂引进了日本NKK
