高速线材车间设计

1、摘 要根据设计任务要求，进行年产40万吨硬线车间设计。设计参考众多国内外先进的线材生产厂，由任务书产量要求，选择高速线材生产方式。设计内容包括建厂经济依据、产品大纲分配、原料选择、出口速度选择、道次选择、轧机比拟及选择、孔型系统设计、速度计算、温降计算、力能计算、轧辊校核、斯太尔摩风冷线等辅助设备选择等。为保证高速下顺利轧制，全线为平立交替布置，轧件无扭运行，尽可能减少事故隐患。粗中轧机采用高刚度二辊短应力线轧机，预精轧机前两架短应力线轧机，后四架采用悬臂式轧机，这样可以安装高硬度耐磨碳化钨辊环，延长轧辊孔型寿命，保证最终产品精度。精轧机组采用10架方案，皆为超重V型悬臂成组传动轧机，出口安装

2、 PAGEREF _Toc296168962 h 4架减定径机，保证轧制速度高并且尺寸精确。车间工艺与设备选择能够高精度生产6.5硬线。关键词：硬线；短应线轧机；平立交替；超重V型无扭轧机；控制冷却ABSTRACTThis task is to design workshop that can produce 400 Kt hard wire. Re-ferring to a number of domestic and international advanced hard wire work-shops and according to the task requirement,the h

3、igh speed produce pattern is chosen. In this paper, the following aspests are referred, such as the economic accordance, the distribution of output, the material choose, rolling speedat exit choose, the number of passes,the mill comparision and choose, pass system design, rolling velocity computing,

4、 the temperature and mechnical computing, the strengthen of roller test, Stelmorair cooling tables choo-se,etc.In order to successfully rolling hare wire at high speed, all mill on the produce line set horrizontal and vertical looper. In the rolling pro-cess, the rolling piece has notwist , thus, th

5、e hidden accident can be reduced.Rough and middle mill are heavy-rigidly two-roller short stress thread stands, as to pre-finishing mill group, the former two stands are short stress thread , the later fourstands are cantilever, which are able to install high hardness and wearlessness rollcollar mad

6、e from WC so that the life of roller pass can be longer, therefor, the precision of produc-tion can be satisfied. The finishing mill group adopt 10 stands, which all are over weight V-type no twist cantilever mill and used entire group driving. At the exit of finishing mill group, the two sizing dia

7、meter stands are equipped to ensure higher rolling speed and the stable size pr-ecision.The rolling technology is laid down and equipment are selected so that high precision 6.5 hard wire can be produced.Keywords: hard wire; short stess thread; horizontal and vertical looper, over weight V-type; no

8、twist cantilever mill; controll coolling目录 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc296332481 引 言 PAGEREF _Toc296332481 h 1 HYPERLINK l _Toc296332482 第1章 绪 论 PAGEREF _Toc296332482 h 2 HYPERLINK l _Toc296332483 线材 PAGEREF _Toc296332483 h 3 HYPERLINK l _Toc296332484 .1 线材的定义 PAGEREF _Toc296332484 h 3 HYPERLINK

9、 l _Toc296332485 1.1.2 线材的用途 PAGEREF _Toc296332485 h 4 HYPERLINK l _Toc296332486 1.2 我国线材生产概况 PAGEREF _Toc296332486 h 4 HYPERLINK l _Toc296332487 1.2.1 技术上的差距 PAGEREF _Toc296332487 h 5 HYPERLINK l _Toc296332488 1.2.2 管理上的差距 PAGEREF _Toc296332488 h 6 HYPERLINK l _Toc296332489 1.2.3 市场分析 PAGEREF _Toc2

10、96332489 h 6 HYPERLINK l _Toc296332490 第2章 厂址的选择与产品大纲的制定 PAGEREF _Toc296332490 h 7 HYPERLINK l _Toc296332491 2.1 厂址的选择 PAGEREF _Toc296332491 h 7 HYPERLINK l _Toc296332492 2.2 产品大纲制定原那么 PAGEREF _Toc296332492 h 8 HYPERLINK l _Toc296332493 2.2.1 国民经济开展对产品的要求 PAGEREF _Toc296332493 h 8 HYPERLINK l _Toc29

11、6332494 2.2.2 产品的平衡 PAGEREF _Toc296332494 h 8 HYPERLINK l _Toc296332495 2.2.3 建厂地区的条件、生产资源、自然条件、投资等的可能性 PAGEREF _Toc296332495 h 8 HYPERLINK l _Toc296332496 2.3 产品具体内容 PAGEREF _Toc296332496 h 8 HYPERLINK l _Toc296332497 第3章 原料的选择与金属平衡表 PAGEREF _Toc296332497 h 10 HYPERLINK l _Toc296332498 3.1 原料的选择 PA

12、GEREF _Toc296332498 h 10 HYPERLINK l _Toc296332499 3.1.1 原料种类、断面形状、尺寸及单重的选择 PAGEREF _Toc296332499 h 10 HYPERLINK l _Toc296332500 3.1.2 原料的质量、规格及尺寸偏差 PAGEREF _Toc296332500 h 11 HYPERLINK l _Toc296332501 3.1.3 原料的验收及堆放 PAGEREF _Toc296332501 h 12 HYPERLINK l _Toc296332502 3.2 金属平衡表 PAGEREF _Toc29633250

13、2 h 12 HYPERLINK l _Toc296332503 第4章 主机列选择与布置 PAGEREF _Toc296332503 h 13 HYPERLINK l _Toc296332504 4.1 主机列选择原那么 PAGEREF _Toc296332504 h 13 HYPERLINK l _Toc296332505 4.2 主机列选择 PAGEREF _Toc296332505 h 13 HYPERLINK l _Toc296332506 4.2.1 机架数目确实定 PAGEREF _Toc296332506 h 13 HYPERLINK l _Toc296332507 4.2.2

14、 粗轧机组的选择 PAGEREF _Toc296332507 h 14 HYPERLINK l _Toc296332508 4.2.3 中轧机组的选择 PAGEREF _Toc296332508 h 14 HYPERLINK l _Toc296332509 4.2.4 预精轧机组的选择 PAGEREF _Toc296332509 h 15 HYPERLINK l _Toc296332510 4.2.5 精轧机组的选择 PAGEREF _Toc296332510 h 15 HYPERLINK l _Toc296332511 4.3 轧机的选择 PAGEREF _Toc296332511 h 16

15、 HYPERLINK l _Toc296332512 4.3.1 横列式线材轧机 PAGEREF _Toc296332512 h 16 HYPERLINK l _Toc296332513 4.3.2 复二重线材轧机 PAGEREF _Toc296332513 h 17 HYPERLINK l _Toc296332514 4.3.3 半连续式线材轧机 PAGEREF _Toc296332514 h 17 HYPERLINK l _Toc296332515 4.3.4 连续式线材轧机 PAGEREF _Toc296332515 h 18 HYPERLINK l _Toc296332516 4.4

16、主机列介绍 PAGEREF _Toc296332516 h 20 HYPERLINK l _Toc296332517 第5章 孔型设计 PAGEREF _Toc296332517 h 22 HYPERLINK l _Toc296332518 5.1 孔型设计概述 PAGEREF _Toc296332518 h 22 HYPERLINK l _Toc296332519 5.1.1 孔型设计的内容 PAGEREF _Toc296332519 h 22 HYPERLINK l _Toc296332520 5.1.2 孔型设计的根本原那么 PAGEREF _Toc296332520 h 22 HYPE

17、RLINK l _Toc296332521 5.2 孔型系统的选取 PAGEREF _Toc296332521 h 23 HYPERLINK l _Toc296332522 5.2.1 粗轧机孔型系统的选取 PAGEREF _Toc296332522 h 23 HYPERLINK l _Toc296332523 5.2.2 中轧、预精轧、精轧及减定径轧机孔型系统的选取 PAGEREF _Toc296332523 h 24 HYPERLINK l _Toc296332524 5.3 孔型设计计算 PAGEREF _Toc296332524 h 24 HYPERLINK l _Toc2963325

18、25 5.3.1 1#孔型(平箱)尺寸设计及计算 PAGEREF _Toc296332525 h 24 HYPERLINK l _Toc296332526 2孔型(立箱)尺寸设计及计算 PAGEREF _Toc296332526 h 24 HYPERLINK l _Toc296332527 分配各道次延伸系数 PAGEREF _Toc296332527 h 25 HYPERLINK l _Toc296332528 孔型设计计算 PAGEREF _Toc296332528 h 26 HYPERLINK l _Toc296332529 5.4 孔型在轧辊上的配置 PAGEREF _Toc29633

19、2529 h 27 HYPERLINK l _Toc296332530 5.4.1 孔型在轧辊上的配置原那么 PAGEREF _Toc296332530 h 28 HYPERLINK l _Toc296332531 5.4.2 孔型在轧辊上的配置 PAGEREF _Toc296332531 h 28 HYPERLINK l _Toc296332532 5.5 确定轧辊的平均工作直径及机架的连轧常数 PAGEREF _Toc296332532 h 29 HYPERLINK l _Toc296332533 5.5.1 轧辊的平均工作直径 PAGEREF _Toc296332533 h 29 HYP

20、ERLINK l _Toc296332534 5.5.2 孔型在轧辊上的配置原那么 PAGEREF _Toc296332534 h 30 HYPERLINK l _Toc296332535 第6章 年产量计算 PAGEREF _Toc296332535 h 32 HYPERLINK l _Toc296332536 6.1 轧制节奏图表 PAGEREF _Toc296332536 h 32 HYPERLINK l _Toc296332537 6.2 典型产品的小时产量计算 PAGEREF _Toc296332537 h 32 HYPERLINK l _Toc296332538 6.2.1 典型产

21、品轧机小时产量： PAGEREF _Toc296332538 h 32 HYPERLINK l _Toc296332539 6.2.2 轧钢机的平均小时产量 PAGEREF _Toc296332539 h 33 HYPERLINK l _Toc296332540 6.3 典型产品的年产量计算 PAGEREF _Toc296332540 h 33 HYPERLINK l _Toc296332541 6.3.1 工作制度、工作小时书确实定 PAGEREF _Toc296332541 h 33 HYPERLINK l _Toc296332542 6.3.2 年产量计算 PAGEREF _Toc296

22、332542 h 34 HYPERLINK l _Toc296332543 第7章 力能参数计算与强度校核 PAGEREF _Toc296332543 h 35 HYPERLINK l _Toc296332544 7.1 力能参数计算 PAGEREF _Toc296332544 h 35 HYPERLINK l _Toc296332545 7.1.1 轧制温度 PAGEREF _Toc296332545 h 35 HYPERLINK l _Toc296332546 7.1.2 轧制压力 PAGEREF _Toc296332546 h 37 HYPERLINK l _Toc296332547 7

23、.2 电机功率的校核 PAGEREF _Toc296332547 h 41 HYPERLINK l _Toc296332548 7.2.1 传动力矩的组成 PAGEREF _Toc296332548 h 41 HYPERLINK l _Toc296332549 7.2.2 各种力矩的计算 PAGEREF _Toc296332549 h 43 HYPERLINK l _Toc296332550 7.2.3 电机校核 PAGEREF _Toc296332550 h 45 HYPERLINK l _Toc296332551 7.2.4 第一道次电机功率校核举例 PAGEREF _Toc2963325

24、51 h 45 HYPERLINK l _Toc296332552 7.3 轧辊强度的校核 PAGEREF _Toc296332552 h 47 HYPERLINK l _Toc296332553 7.3.1 强度校核 PAGEREF _Toc296332553 h 47 HYPERLINK l _Toc296332554 7.3.2 第一架轧机轧辊强度校核举例 PAGEREF _Toc296332554 h 49 HYPERLINK l _Toc296332555 第8章 辅助设备选择 PAGEREF _Toc296332555 h 52 HYPERLINK l _Toc296332556

25、8.1 辅助设备选择的原那么 PAGEREF _Toc296332556 h 52 HYPERLINK l _Toc296332557 8.2 辅助设备选择 PAGEREF _Toc296332557 h 52 HYPERLINK l _Toc296332558 8.2.1 加热炉 PAGEREF _Toc296332558 h 52 HYPERLINK l _Toc296332559 8.2.2 导位装置 PAGEREF _Toc296332559 h 55 HYPERLINK l _Toc296332560 8.2.3 剪切设备 PAGEREF _Toc296332560 h 56 HYP

26、ERLINK l _Toc296332561 8.2.4 冷却精整区主要设备 PAGEREF _Toc296332561 h 59 HYPERLINK l _Toc296332562 第9章 线材轧制生产工艺过程 PAGEREF _Toc296332562 h 60 HYPERLINK l _Toc296332563 9.1 工艺过程制定依据 PAGEREF _Toc296332563 h 60 HYPERLINK l _Toc296332564 9.2 线材生产工艺特点 PAGEREF _Toc296332564 h 60 HYPERLINK l _Toc296332565 9.2.1 轧制

27、速度进一步提高使轧机生产能力提高 PAGEREF _Toc296332565 h 60 HYPERLINK l _Toc296332566 9.2.2 采用连铸坯热送热装工艺 PAGEREF _Toc296332566 h 61 HYPERLINK l _Toc296332567 9.2.3 无头轧制 PAGEREF _Toc296332567 h 61 HYPERLINK l _Toc296332568 9.2.4 粗中轧机组采用全平 / 立布置实现全线无扭轧制 PAGEREF _Toc296332568 h 61 HYPERLINK l _Toc296332569 9.2.5 预精轧机采用

28、与无扭精轧机相同结构的“微型无扭轧机 PAGEREF _Toc296332569 h 62 HYPERLINK l _Toc296332570 9.2.6 无扭精轧机组采用重型和超重型 V型结构 PAGEREF _Toc296332570 h 62 HYPERLINK l _Toc296332571 9.2.7 采用低温轧制技术 PAGEREF _Toc296332571 h 62 HYPERLINK l _Toc296332572 9.2.8 采用减定径机组进行精密轧制 PAGEREF _Toc296332572 h 62 HYPERLINK l _Toc296332573 9.2.9 采用

29、控制轧制和控制冷却 PAGEREF _Toc296332573 h 64 HYPERLINK l _Toc296332574 9.2.10 合金钢采用高速无扭轧制和控制冷却已趋成熟 PAGEREF _Toc296332574 h 64 HYPERLINK l _Toc296332575 9.3 线材生产工艺过程概述 PAGEREF _Toc296332575 h 65 HYPERLINK l _Toc296332576 第10章 车间平面布置 PAGEREF _Toc296332576 h 66 HYPERLINK l _Toc296332577 10.1 车间平面布置得原那么 PAGEREF

30、 _Toc296332577 h 66 HYPERLINK l _Toc296332578 10.2 车间平面布置得内容 PAGEREF _Toc296332578 h 66 HYPERLINK l _Toc296332579 10.2.1 布置简图 PAGEREF _Toc296332579 h 66 HYPERLINK l _Toc296332580 10.2.2 各局部的具体布置 PAGEREF _Toc296332580 h 67 HYPERLINK l _Toc296332581 第11章 劳动保护措施 PAGEREF _Toc296332581 h 68 HYPERLINK l _

31、Toc296332582 11.1 工艺方面 PAGEREF _Toc296332582 h 68 HYPERLINK l _Toc296332583 11.2 通风降温 PAGEREF _Toc296332583 h 68 HYPERLINK l _Toc296332584 11.3 电气方面 PAGEREF _Toc296332584 h 68 HYPERLINK l _Toc296332585 11.4 运输设备 PAGEREF _Toc296332585 h 68 HYPERLINK l _Toc296332586 12章 环境保护 PAGEREF _Toc296332586 h 69

32、 HYPERLINK l _Toc296332587 结 论 PAGEREF _Toc296332587 h 70 HYPERLINK l _Toc296332588 参考文献 PAGEREF _Toc296332588 h 71 HYPERLINK l _Toc296332589 附 录1 PAGEREF _Toc296332589 h 72 HYPERLINK l _Toc296332590 附 录2 PAGEREF _Toc296332590 h 74 HYPERLINK l _Toc296332591 附 录3 PAGEREF _Toc296332591 h 78 HYPERLINK

33、l _Toc296332592 附 录4 PAGEREF _Toc296332592 h 80 HYPERLINK l _Toc296332593 附 录5 PAGEREF _Toc296332593 h 82 HYPERLINK l _Toc296332594 致 谢 PAGEREF _Toc296332594 h 84引 言线材是指成卷交货的圆、扁小断面长材。因为断面小，散热快，保持同一温度下轧制不容易。线材产品一半是用与细规格拉拔，用户要求大盘重交货。降温快与大盘重需求的矛盾使线材生产工艺走向高速，线材设备从横列轧机走向多线复二重轧机，又走向单线无扭轧机，当今世界最高线材速度到达150m

34、/s。高速轧制要求机组动平衡好，轧槽耐磨。产品高精度那么要求加热均匀、轧线轧机全线高刚度。为保证轧线顺利生产，高线轧机在粗轧、中轧、预精轧与精轧之间安置飞剪，正常生产时用来切去温度偏低的头部，出事故时用来碎断，防止事故扩大。精轧阶段轧件速度高，轻微动态速降便造成堆钢事故。为使高速下顺利运行，线材精轧采用成组传动，四台电机串并联在一块，升速驱动十架悬臂小型精轧轧机。线材不仅用途很广而且用量也很大，它在国民经济各部门中占有重要的地位。据有关资料统计，各国线材产量占全部热轧材总量的5.3%15.3%。美国约占5%，日本约占8%，英国约占9%，法国约占14%，我国约占20%左右。线材的用途概括起来可分

35、两大类：一类是线材产品直接被使用，主要应用在钢筋混凝土的配筋和焊接结构件方面。另一类是将线材作为原料，经过再加工后使用，主要是通过拉拔成各种钢丝，在经过捻制成为钢丝绳，或在经过编制成钢丝网；经过热锻或冷锻成铆钉；经过冷锻及滚压成螺栓，以及经过各种切削加工及热处理制成机器零件或工具；经过缠绕成型及热处理制成弹簧等。目前这种现状对处于经济和钢铁工业开展、改革关键时期的中国来说，既是难得的机遇，也面临着严峻的挑战。从80年代以来，我国陆续引进和国内生产的高速线材轧机大约有25套38条生产线。据1996年统计，具有大盘重优质线材生产能力669万吨，仅占线材总产量的34.49%，轧制的品种也不尽合理。日

36、本1994年线材总产量700万吨，特殊钢线材产量为350万吨左右，占总量的50%；高碳硬线100110万吨，占总量的16%；其余的34%为普碳线材。我国1994年线材总量为日本的两倍多，特殊钢线材和高碳线材之和不到200万吨，只占总量的12.7%。因品种结构不同所带来的经济效益的差距很大，约为1.812。由此可见，认识不同线材生产工艺设备的特点与要求，加快我国线材生产的技术进步，应用，开发新技术，尽快赶上国际先进技术开展潮流，是线材生产面临的紧迫任务。第1章 绪 论自20世纪60年代中期高速线材轧机及轧后控冷技术问世以来，随着线材生产技术本身的日臻完善和相关技术的进步，高速线材轧机的产品在品种

37、规格范围、盘重、尺寸精度、外表质量及内在质量上比以往的线材轧机产品均有长足的进步，能更好的满足经济和技术开展的需要。线材不仅用途很广而且用量也很大，它在国民经济各部门中占有重要的地位。据有关资料统计，各国线材产量占全部热轧材总量的5.3%15.3%。美国约占5%，日本约占8%，英国约占9%，法国约占14%，我国约占20%左右。线材的用途概括起来可分两大类：一类是线材产品直接被使用，主要应用在钢筋混凝土的配筋和焊接结构件方面。另一类是将线材作为原料，经过再加工后使用，主要是通过拉拔成各种钢丝，在经过捻制成为钢丝绳，或在经过编制成钢丝网；经过热锻或冷锻成铆钉；经过冷锻及滚压成螺栓，以及经过各种切削

38、加工及热处理制成机器零件或工具；经过缠绕成型及热处理制成弹簧等。目前，尽管中国已成为一个世界钢铁大国，但从世界钢铁工业新技术蓬勃开展的新形势看，中国还处在技术落后的地位，在产品的品种、质量、及经济指标上与先进产钢国存在着不小的差距，远不是一个具有国际竞争力和技术创新能力的世界钢铁强国。这种现状对处于经济和钢铁工业开展、改革关键时期的中国来说，既是难得的机遇，也面临着严峻的挑战。从80年代以来，我国陆续引进和国内生产的高速线材轧机大约有25套38条生产线。据1996年统计，具有大盘重优质线材生产能力669万吨，仅占线材总产量的34.49%，轧制的品种也不尽合理。日本1994年线材总产量700万吨

39、，特殊钢线材产量为350万吨左右，占总量的50%；高碳硬线100110万t，占总量的16%；其余的34%为普碳线材。我国1994年线材总量为日本的两倍多，特殊钢线材和高碳线材之和不到200万t，只占总量的12.7%。因品种结构不同所带来的经济效益的差距很大，约为1.812。由此可见，加快我国线材生产的技术进步，结合国情，应用、更新高刚度轧机，尽快赶上国际先进技术开展潮流，是线材生产面临的紧迫任务。另外我国高速线材生产还存在钢坯质量差、轧机落后以及管理水平操作管理不够精细和美国、日本等钢铁强国都存在一定的差距。近年来由于我国经济的快速开展，使用线材为原料的小型工厂日益增加，社会对高质量的线材产品

40、的需求越来越大。目前，由于资金以及冶炼技术的落后，我国仅有为数不多的几家线材厂能生产出高档次的线材产品，因此我国还不时需要从国外进口少局部的胎圈钢丝、钢绞线、镀锌钢丝等硬线产品。本文参考众多国内外先进的线材生产厂，根据市场的需求采用先进的设备及轧制工艺，对现代化的高线车间设计进行了详细说明。 线材 线材的定义自20世纪60年代中期高速线材轧机及轧后控冷技术问世以来，随着线材生产技术本身的日臻完善和相关技术的进步，高速线材轧机的产品在品种规格范围、盘重、尺寸精度、外表质量及内在质量上比以往的线材轧机产品均有长足的进步，能更好的满足经济和技术开展的需要。1. 线材的概念线材是热轧材中断面尺寸最小的

41、一种，由于轧钢厂需将线材在热状态下圈成盘卷并一次交货，故又称之为盘条。2. 高速线材的规格高速线材轧机以其合理的孔型系统和搞适应性的机电设备及布置方式，使其产品规格范围远比常规线材轧机的大。一些带有盘条作业线的高速轧机生产直径的范围5.560，一般高速轧机产品规格范围为5.530。3. 高速线材的大盘重轧制过程中轧件温降是制约线材产品盘重的决定性因素，高速线材轧机具有普通线材轧机几倍甚至十几倍的轧制速度，完全解决了轧制过程中轧件的温降问题。如今大多数高速线材轧机的产品盘重为10002500kg。大盘重的产品不仅增加了用户的效益和提高了再加工的效率，同时也提高了高速线材轧机本身的生产效率和成材率

42、。4. 高速线材产品的高精度对对9.016。 线材的用途线材不仅用途很广而且用量也很大，它在国民经济各部门中占有重要的地位。据有关资料统计，各国线材产量占全部热轧材总量的5.3%15.3%。美国约占5%，日本约占8%，英国约占9%，法国约占14%，我国约占20%左右。线材的用途概括起来可分两大类：一类是线材产品直接被使用，主要应用在钢筋混凝土德配筋和焊接结构件方面。另一类是将线材作为原料，经过再加工后使用，主要是通过拉拔成各种钢丝，在经过捻制成为钢丝绳，或在经过编制成钢丝网；经过热锻或冷锻成铆钉；经过冷锻及滚压成螺栓，以及经过各种切削加工及热处理制成机器零件或工具；经过缠绕成型及热处理制成弹簧

43、等。表1所列的是由线材制成的各类用途金属制品1。表1 线材制品用途钢种制品名称及用途低碳钢混凝土配筋、镀锌低碳钢丝、制钉、螺丝、金属网、电缆、通讯线中、高碳钢螺丝、自行车辐条、发条、钢丝床、伞骨、衣架、钢丝绳、钢绞线焊接钢焊条、焊丝弹簧钢弹簧、钢丝滚珠轴承钢滚珠、滚柱冷顶锻用钢铆钉、螺栓、螺帽不锈钢防腐金属网、不锈钢焊条、耐热及非磁弹簧、高级铆钉、医用缝合针工具钢量具、刀具、模具、制针、钟表用钢丝、工具、琴弦低合金钢螺纹钢筋1.2 我国线材生产概况近年来，我国线材生产开展迅猛，特别是从1986年以来新建了一大批先进的高速线材轧机，我国现已成为世界上三大线材生产国之一，这三大线材生产国就是美国、

44、日本和中国。据统计，我国有轧制速度(保证速度)大于100m/s的共9条轧线;大于50m/s小于100m/s的36条，这36条里包括保证速度为90m/s，而最大速度超过100m/s的马鞍山钢铁公司、唐山钢铁公司和酒泉钢铁公司共4条轧线;轧速大于36m/s小于50m/s的有4条。上述高速线材轧机加在一起共49条，其设计产量达1048万吨/年。其它还有轧速7m/s18m/s的横列式和复二重轧机约80套，我国总共有线材轧机约130套。我国1996年产钢10124万吨，材9338万吨，其中线材1833.9万吨，1997年上半年1月6月产钢5250.64万吨，材4686.54万吨，其中线材972万吨，19

45、97年线材的总产量可达2000万吨/年，线材的产量占粗钢的18.5%，占钢材的20.1%。从数量来看应能满足我国市场需求，但从品种质量等方面来看尚有缺口，如阀门钢、制高强度钢丝的高碳钢、高质量的轴承钢、弹簧钢等。目前我国线材生产的装备水平：到达国际先进水平的线材轧机即摩根第V代的线材轧机，轧速大于100m/s(保证速度)，有9条轧线，特别是其中宝钢1条轧线，现已在建设中，1998年投产，这条轧线已配备了世界已有的先进的一切装备，也就是摩根公司已发表过的最先进工艺和设备：如V型预精轧机，V型超重负荷精轧机，减径定径机(塔克森轧机)、吐丝管可快速更换的吐丝机;根据产品规格和运输速度，沿输送辊道宽度

46、方向，冷却风量可进行合理分布和调节的控冷线;带有线圈分配器的集卷系统等等;轧制保证速度达110m/s。除此以外我国还引进了除摩根公司以外的其它国际上有名的公司的线材轧机，如德马格(DEMAG)轧机(机架75/15)布置，达涅利的BGV200/160轧机和MHP800轧机(达涅利集团的摩根沙玛制造)，阿希洛(Ashlow)轧机，波米尼(POMINI)轧机共七个机型和我国自己开发的四个机型(已在国内生产的)。所以在这49条线材轧机中，除了尚未引进摩根沙玛的P918机型和德国司开脱(SKET)机型外几乎已囊括了全世界所有水平较高的线材轧机。我国36条轧速大于50m/s而小于100m/s的轧机中，有4

47、条保证速度90m/s最高轧速大于100m/s。轧速70m/s80m/s的轧机有16条，50m/s65m/s的有16条。总的来说高线轧机数量已经不少，在我国线材轧机总的数量130套中占37%，但产量占50%以上，也就是说我国约50%的线材还是用轧速小于18m/s的低效低品质的横列式或复二重式轧机生产出来的，以上就是我国线材轧机的现状2。 技术上的差距钢坯质量差、轧机落后。目前我国线材多为建筑材等大路货产品，一些优质高档产品的质量不能满足各种行业的要求，硬线产量缺乏等。由于对全线高刚度轧机的作用认识缺乏，不少线材厂粗轧采用开式机架、悬臂机架、甚至三辊轧机，这些轧机刚度低，对加热温度和坯料抗力十分敏

48、感。近年来，虽然进行了一些小规模的技术改造，如改用较大断面连铸坯做原料，一火成材轧制，轧机改为滚动轴承，线材精轧机后配置简易控冷线等。但仍不能防止成品尺寸波动大，轧制品种少等缺乏。这类轧机将随着轧钢技术的开展逐步遭到淘汰。有条件的钢铁厂应抓住机遇，改造刚度较低的线材轧机3。 管理上的差距操作管理不够精细。1998年我国高线车间成材率仅有3个厂的最好指标高于96%，大局部高线车间在94%或更低。美国CFI工厂与USS COBE厂高线成材率可达97%，而日本新日铁君津线材厂与神户制钢加古川线材厂的成材率高达98.5%以上，两厂的烧损控制到0.3%0.4%，粗轧机组后飞剪切头长度仅为3040，但两厂

49、均是70年代初投产的第1代摩根轧机或改造后的第1代摩根轧机，4线轧制，标准型斯泰尔摩线，有些硬件远不如我们90年代引进的高线轧机，但两厂操作精细、管理严谨，产品与技术经济指针皆为世界一流。 市场分析供需状况国内线材市场供给过剩市场特征：新增产能不多，产量增长明显放缓 生产布局不合理，区域市场特征明显 市场竞争剧烈，钢厂贴近市场定价 出口地区相对集中，受国际市场影响较大 产品结构调整容易，建筑与工业线材相互影响 第2章 厂址的选择与产品大纲的制定2.1 厂址的选择确定厂址要做多方案比拟，选择最正确者。厂址选择的合理与否，不仅影响建设速度和投资，也影响到投产后的产品本钱和经济效益，必须十分慎重。厂

50、址选择应考虑以下因素：1. 要考虑工业布局，有利于经济合作；2. 合理利用地形设计工艺流程，简化工艺，减少运输量，节省投资；3. 尽可能接近原料产地及消费地点，以减少原料及产品的运输费用；4. 地质条件要好，地层下不能有具有开采价值的矿物，也不能是已开采区；5. 水电资源要丰富，线材车间要求供水、供电不得间断，供电要双电源；6. 尽量少占良地；7. 厂址要位于居民区主导风向的下风向或测风向。本设计对厂址选择如下：1. 轧钢工厂的原料和成品运输及水电的消耗量很大，厂址应选在靠近铁路接轨站，并应保证接轨的方便和防止复杂的线路建设工程。应靠近原料、燃料的基地和产品销售的地点。近水源、电源，以缩短运输

51、距离和管线长度，以减少建厂的投资和运营费用。2. 厂址的面积和外形应能满足生产工艺过程的需要，把所有的建筑物构筑物合理地布置在厂区之内，并应有一定的扩充余地，以供工厂开展之用。3. 厂址应位于城市和居民区主导风向的下风向，一般应有1000米以上的距离，并应与其它企业不相干扰。窝风的盆地不宜选择为工厂厂址。4. 厂址应靠近城市和已有的工厂，以便在生活福利和公用设施上互相协作。5. 厂址的地势最好是平坦的，厂址的地表应由中心向四周倾斜，以便使地面水能依自然坡度向外畅流，不需要大量的土方工程。6. 轧钢工厂主要的建筑物、构筑物，大多需要较深的根底和地下室，在建筑房屋和构筑物时厂址的土壤不需要复杂的根

52、底工程。地下水位尽可能低于地下建筑和构筑物根底的深度，并无侵蚀性。7. 厂址不受洪水及大雨的淹没，厂址最低处应该高出河流或海水涨潮的最高水位 。8. 厂址不应位于矿床或已开采的矿坑、溶洞和土崩的地层上，不应布置在各种有机废物、化学废物、舍弃物的附近。9. 厂址应有较容易弃渣的低洼地带。10. 工厂的污水符合国家环保法规定范围的应尽量排到城市的下游或取水点的下游。11. 布置厂址时应充分利用地形，不占或少占农田5。综合考虑以上因素与唐山的城市布局，本高速线材车间选在唐钢本部内靠近炼钢厂的地方。这样可以直接使用炼钢厂的连铸坯，节省运输费用。2.2 产品大纲制定原那么产品大纲是指所设计的工厂或车间拟

53、生产的产品名称、品种、规格、状态及年生产量。产品大纲的制定依据以下原那么 国民经济开展对产品的要求根据国民经济各部门对产品数量、质量和品种等方面的需求情况，既考虑当前的急需，又要考虑将来开展的需要。 产品的平衡考虑全国各地生产的布局和配套加以平衡。 建厂地区的条件、生产资源、自然条件、投资等的可能性2.3 产品具体内容综合考虑市场需求、年产量、生产条件等因素本设计的产品大纲如下：按规格计算： 占 40% 占 25% 按钢种产量比例：碳钢： C% 0.45% 占 90%焊线钢： C% =0.05% 0.15% 占 5%冷墩钢： C% =0.07% 0.5% 占 2% 低合金钢： C% 3.5%

54、占 3% 产品详细情况见表2。表2 产品大纲钢种合计代表钢种碳钢焊线钢冷墩钢低合金钢合计万吨万吨万吨万吨万吨万吨万吨万吨40万吨60钢H08AML15MnVBGCr15产品公差及标准见表3。表3 产品公差及标准产品直径()公差()椭圆度()头尾两圈第3章 原料的选择与金属平衡表3.1 原料的选择线材车间坯料选择得是否适宜，不仅关系到线材车间本身的产量、质量和本钱，而且对以线材为原料的再加工产品的产量、质量和本钱也有影响。原料选择包括原料种类、断面形状和尺寸的选择，单重的选择，以及原料材质的选择。 原料种类、断面形状、尺寸及单重的选择1. 原料种类的选择线材车间的原料按其生产方式分为钢锭、轧制钢

55、坯和连铸钢还三种。钢锭由于铸造工艺的限制，一般断面较大，而且为了脱模不可防止地在钢锭长度方向带有锥度，这就造成以钢锭为原料生产线材时的轧制道次多，轧制过程中温降大；特别是由于钢锭内在和外表缺陷没有经过开坯阶段的轧制加工和轧后处理，造成线材生产中轧制事故多，作业率低，产量难以提高，产品质量差，各项消耗大。目前，用钢锭作原料直接轧成线材的生产方式已被淘汰。轧制钢坯经粗轧机开坯轧制而成，其规格范围广、钢种多但并不能消除偏析、缩孔等缺陷且再生产过程中要发生烧损、切头、切尾等。故轧制钢坯很少用。比起钢锭、轧制坯连铸坯的金属收得率高、能耗低、劳动条件改善、生产率提高。因此我们选用连铸坯6。2. 原料断面形

56、状的选择大盘重要求大断面，但断面过大使轧制道次增加，机架数增加，投资增加。一般我们选择方坯，它可以减少事故的发生，并有利于延伸系数的分配，减少轧制道次。3. 原料单重的选择粗略按一下计算：金属氧化损失一般占坯重的1%，粗轧切头在3kg一下，预精轧切头一般为，精轧前切头一般为，成品切头一般为3kg那么： (1)式中：坯料单重成品盘重由用户要求，盘中一般为2.0 吨 左右，得坯料约为2.03 吨。4. 原料尺寸的选择为解决大盘重的要求，选坯长不小于12m，又连轧关系坯料、成品断面积坯料、成品轧制速度为满足热应力状态下轧辊不龟裂应大于/s，所以坯料边长为： (2)式中：参考现场取 110m/s取产品

57、大纲中最小断面尺寸那么。对高速线材轧机坯料，一般为120 150 之间，结合现场选150。由于坯料重2 吨左右，取连铸坯密度为：g /m3那么钢坯的长约为：L =，参考现场取L = 12m。 原料的质量、规格及尺寸偏差1. 原料质量1) 连铸坯外表不得有肉眼可见的裂纹、重接、反皮、结疤、夹杂。2) 外表不得有深度大于3的划痕、压痕、擦伤、气孔、皱纹、耳子、凸块、凹坑和深度大于2的发纹。3) 连铸坯横截面不得有缩孔、皮下气泡2. 原料的规格及尺寸偏差钢坯长，总弯曲度小于100，不得有明显的扭转。具体参数见表4。表4 原料的规格及尺寸偏差名义尺寸/高度/宽度/对角线偏差/单重/kg150150尺寸

58、150偏差4尺寸150偏差462052 原料的验收及堆放坯料的化学成分不同，所生产线材的性能就不向。生产低碳钢时，在成分相差无几并对性能影响不大时，为便于管理和生产，可根据标准要求，按成分进行配批堆放。但生产中碳、高碳和合金钢时，必须严格按炉号、钢号分别堆放。在这种多钢种的生产车间里，原料场必须预先按钢种划为假设干区，进出料按卡片登记、验收、保管，按区堆放。原料一般按井字形堆放，堆放高度度与坯料长度、断面尺寸及起吊设备有关。6090毫米方，一般的堆放高度为23米。原料场通常设置露天栈桥，跨度为1833米，起重设备为桥式吊车；也有些产量较低的车间，因条件限制而采用投资少、制作容易、上马快的龙门吊

59、车，跨度一般为1518米6。3.2 金属平衡表轧制过程中线材消耗一般由烧损、切损、轧废、检查费品及人为的钢号混乱等组成。其中烧损约占0.8%，轧废约占1.5%，检查废品约占0.2%，那么年产38万吨的硬线线材车间金属平衡见表5。表5 金属平衡表钢坯/万吨成品/万吨损耗 /吨品质比例/%1003897烧损切损轧废检查废品金属消耗系数为：第4章 主机列选择与布置4.1 主机列选择原那么轧钢机形式的选择包括轧机布置形式和结构形式两个方面，而在通常情况下，两者应是相匹配的。轧钢机形式的选择主要根据生产的品种、质量、轧制速度、生产规模及所确定的工艺过程来决定，还要考虑到轧钢机的制造条件和工人的劳动条件等

60、因素。总的来说主机列轧钢机的选择应依据以下原那么：1. 在满足产品方案的前提下，轧机组合要合理2. 有较高的生产率和设备利用系数3. 保证获得良好质量的产品，并考虑到生产新品种的可能4. 有利于实现机械化、自动化，有利于改善工人的劳动条件5. 轧机结构型式合理、操作方便、维修方便。本车间设计主要生产硬线产品，硬线产品不同于其它普线产品，它要求尺寸精度高、外表质量好，而且还要保证其良好的性能，以便后续加工。由于硬线生产所需的轧制力大，要求的轧制精度高，因而主机列的选择也不同于一般线材厂，要满足以上要求需要高精度、高速度的轧机机组，并且粗轧机要有很好的刚度，能够实现大压下。4.2 主机列选择 机架