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1、 网络模拟轧钢竞赛培训计划一、培训内容 1、模拟平台操作指导（http:/www.steeluniversity.org）；2、注册指导；3、中厚板轧制模拟： （1）、工艺简介：轧制生产工艺、常规轧制与控制轧制； （2）、模拟操作指导：概述、钢板尺寸与偏差、钢板化学成分及轧制工艺选项、坯料计划、轧制程序表、轧制操作、查看结果）； （3）、模拟操作实例。4、设计和生产高强钢；通过对高强钢成分、工艺的设计，培养学生对材料科学、材料加工相关知识的运用能力；通过对模拟生产过程中突发事件的处理，增加学生的工程实践能力和对现场情况的认识。具体指导内容：（1）、合金元素对材料力学性能的影响；（2）、合金元素
2、对材料焊接性能的影响；（3）、轧制工艺对材料力学性能的影响；（4）、轧制工艺对材料焊接性能的影响；（5）、炼钢-轧钢物流与生产计划；（6）、不合格产品的处理；（7）、现场性能检测；（8）、突发问题处理。附件1中厚板轧制模拟指导书依次进入：模拟平台（http:/www.steeluniversity.org）钢铁大学主页目录炼钢过程（热轧中厚板轧制中厚板轧制模拟，双击下面图标：海上风力发电基塔用中厚板（轧制模拟）一、常规轧制（顶部塔锥）1.进入模拟画面,“概述”中选择Top tower cone（顶部塔锥）。2.点击概述旁的“钢板尺寸&偏差”，输入宽度2700,长度9150，切边（钢板两边）50
3、，切头、尾（钢板两头）300。3.点击下一项“钢板化学成分&轧制工艺选项”，选择轧制状态，板坯化学成分选择C。4.点击下一项“坯料计划”，每块板坯生产的钢板数量选择5，宽度1900、厚度305、长度1750、板坯5（每块板坯生产的钢板数量*板坯=25）。5.点击下一项“轧制程序表”进行确认后点击”Start rolling”。6.点击左侧”Discharge slab”，将画面移至轧制处，一道次轧制完成后点击”Turn”，当”Turn”指示灯变为绿色后再次点击”Turn”。7.点击屏幕中间出现的箭头，板坯会朝相应的方向移动，轧件进入轧机后可以点击或者拖动滑块改变轧制速度，轧件离开轧机前需要减速
4、，离开轧机后也需要再次点击减速，轧制过程中可以改变模拟速度。8.查看结果；二、控制轧制（过渡段部分）1.进入模拟画面，“概述”中选择中间（过渡段部分）。2.点击概述旁的“钢板尺寸&偏差”，输入宽度4040，长度12560，入切边（钢板两边）50，切头、尾（钢板两头）300。3.点击下一项“钢板化学成分&轧制工艺选项”，选择控制轧制，钢板待温厚度与成品厚度比选择2.4，板坯化学成分选择F。4.点击下一项“坯料计划”，每块板坯生产的钢板数量选择1，宽度1900，厚度305，长度2400，板坯选择25（每块板坯生产的钢板数量*板坯=25）。5.点击下一项“轧制程序表”，确认没有报错后点击“Start
5、 rolling”建议使用4倍模拟速度。6.点击左侧“Discharge slab”，将画面移至轧制处，隔90s时再次点击“Discharge slab”出第二块钢，再隔90s时出第三块，以此类推一共轧制3块钢板。7.初轧完成之后待温至900左右，点击”Continue rolling”。8.轧制完成第二块钢之后可以将模拟速度设置成64倍。9.查看结果。三、控制轧制（水下部分）1.进入模拟画面，“概述”中选择Mudline can（水下部分）。2.点击概述旁的“钢板尺寸&偏差”，输入宽度3040，长度12560，入切边（钢板两边）60，切头、尾（钢板两头）300。3.点击下一项“钢板化学成分&
6、轧制工艺选项”，选择控制轧制，钢板待温厚度与成品厚度比选择2.6，板坯化学成分选择F。4.点击下一项“坯料计划”，每块板坯生产的钢板数量选择1，宽度1900，厚度305，长度3250，板坯选择25（每块板坯生产的钢板数量*板坯=25）。5.点击下一项“轧制程序表”，确认没有报错后点击“Start rolling”建议使用4倍模拟速度。6.点击左侧“Discharge slab”，将画面移至轧制处，隔90s时再次点击“Discharge slab”出第二块钢，再隔90s时出第三块，以此类推一共轧制5块钢板。7.初轧完成之后待温至900左右，点击”Continue rolling”。8.轧制完成第
7、二块钢之后可以将模拟速度设置成64倍。9.查看结果。附件2 设计和生产高强度钢2.1 简介海洋平台是由钢和混凝土组成的大型结构，主要用于从地壳中勘探、提取石油和天然气。这些平台的重量可达100万吨以上，因为它在水下的深度可达2km，在水面上高度可达50m。海洋平台属于地球上最高的人造结构之列。有一些海洋平台在陆地上就可以看到，另一些则离陆地许多公里远。海洋平台可以是固定或栓系于海底、栓系于海底的平台是浮动的。一座海洋平台常常与其周围的多个油气井相连，并抽取这些油气井产出的油和天然气。这些石油和天然气先在平台上进行分离，然后通过管线或油轮运到海岸。根据位置和地理条件的不同，海洋平台有许多种不同的
8、结构设计。在设计和建造过程中必须十分仔细，使其可以经受极端恶劣的条件大风、飓风、低于零度的气温、冰山、高速海流和潮汐力、着火或爆炸的危险、腐蚀和疲劳等等。在海洋平台的结构和与其相连接的管线中，使用了许多种不同类型的钢材，包括碳钢、微合金钢、合金钢和不锈钢。一座海洋平台的制造过程中涉及大量不同的焊接方式。海洋平台的甲板和管状支撑结构使用高强度厚板。在这个模块中，你将设计一种用于海洋石油平台的高强度厚钢板。你将在指导下，决定该钢种的成份、轧制工艺、热处理工艺，从生产这个钢种获利。你设计的钢种必须满足规定的机械性能的要求，并满足用户对焊接性能的要求。2.2 客户对高强度厚板的要求你接收到一个订单，要
9、为一座海洋平台生产一种容易焊接的高强度厚钢板。客户已经确认，这种钢种的成份和工艺路线由你来确定。由于你是这种钢的主要供货商，该客户同意由你来进行焊接试验，所需费用由供货合同负担。在本练习中，合金成本已调整为考虑这些首次焊接试验。如果不能满足客户的要求，其它补充测试所需的费用由你自己承担。 这种厚板必须满足下列要求： 机械性能l 下屈服点, LYS 375MPa l 极限抗拉强度, UTS 530MPa 而且 620MPa l 54J 夏比冲击转变温度, ITT 40C l 屈强比 LYS/UTS 0.82 焊接性能l 碳当量, Ceq=0.40 l 焊缝硬度400HV l 可接受的焊缝弯曲、焊
10、接热影响区韧性和断裂韧度。 总订货量为9000 t。其中首批5000 t是厚度为50 mm的厚板，另外3000 t的厚度还没有确定，还需要1000 t厚度大于50 mm的厚板。在练习的过程中，你会被告知其它厚板所需的厚度。请注意，你可能需要针对每种厚度调整钢的成份/加工工艺。很明显，理想的情况是一种成份能满足用户提出的所有厚度的要求。 你生产的300t铸坯可获得280t可销售的厚板。每次浇铸可轧制20块厚板，每批10块。 经确认，产品的售价为$502.50/t。所以，该合同的总额为$4,522,500。经过内部核算，利润目标为$450,000，这考虑了工厂的负荷和操作成本。进行机械性能测试的成
11、本为$20/块厚板。2.3 操作步骤1. 打开钢铁大学主页，进入设计和生产高强度钢页面6. 设计和制造练习以及用户指南，点击图片进入模拟页面；2. 选择操作者水平，点击“下一步”；3. 选择你所设计高强度钢的元素成份、工艺路线，当各项指标合适后，你可以进入下一步（见图1）；图1. 设计钢的成份4. 根据系统提供的预测数据，选择第一炉钢的轧制路线（见图2）：图2. 轧制路线5. 第一炉钢生产结束后，系统会给出第二炉钢的成份。注意：第二炉钢的成份会在第一炉成份（你设计的）基础上随机作出些改变。你要决定接下来的生产路线。图3. 模拟过程6. 如果你的第二炉钢生产成功，那么你可以按照这个方案继续轧制，
12、直至完成这个厚度钢板的数量要求（见图3）。然后，系统会要求你生产另一个厚度的钢板，方法和上述内容一样，直至你完成全部订单（见图4）。图4. 模拟结果2.4 注意事项1. 当你选择了不合适的生产路线后，生产出的厚板可能会不符合要求，见图5：图5. 不合适的生产工艺这时，你需要决定如何处理这批“残次品”，建议：千万不要以次充好！然后，再调整你的工艺路线，以避免再次出现类似情况。2. 钢板的焊接性能由你测试，你可以选择不同的测试频率。注意：高的测试频率有利于把握产品的性能，但成本略高；低的测试频率比较便宜，但是容易出现不合格的产品。3. 如果你“被迫”选择改变钢液成份，你需要知道：这会提高$30000的生产成本！当然，如果你因此获利更多，那么这个选择也不是不可接受的。1
