![点击分享此内容可以赚币 分享](/master/images/share_but.png)
年产70万吨高速线材车间工艺设计课程设计毕设论文.doc
《年产70万吨高速线材车间工艺设计课程设计毕设论文.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《年产70万吨高速线材车间工艺设计课程设计毕设论文.doc(37页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、河北理工大学 课程设计 目 录学 号:200715151032HEBEI POLYTECHNIC UNIVERSITY 课 程 设 计论文题目: 年产70万吨高速线材车间设计学 生 姓 名: 周少颖 专 业 班 级:07成型2学 院: 轻工学院指 导 教 师: 郑申白 教授 2011年03月10日34河北理工大学 课程设计 目 录目录引言11 原料的选择与金属平衡表21.1 原料的选择21.1.1 原料种类的选择21.1.2 原料的质量、规格及尺寸偏差31.2 金属平衡表32 线材轧制速度的确定53 主机列选择63.1 机架数目的确定63.2 粗轧机组的选择63.3 中轧机组的选择73.4 预
2、精轧机组的选择73.5 精轧机组及减定径机组的选择74 孔型设计84.1 孔型设计的内容84.2 孔型系统的选取84.2.1 粗轧机孔型系统的选取84.2.2 中轧、预精轧及精轧轧机孔型系统的选取84.3 孔型设计计算84.3.1 确定各道次延伸系数84.3.2 确定各道次轧件的断面面积94.3.3 孔型设计计算94.4 孔型在轧辊上的配置104.4.1 孔型在轧辊上的配置原则114.4.2 孔型在轧辊上的配置114.5 轧辊的平均工作直径及轧辊转速的确定124.5.1 工作辊径的确定124.5.2 轧辊转速的确定125 年产量计算155.1 轧制节奏图表155.2 典型产品的小时产量计算15
3、5.2.1 典型产品6.0mm轧机小时产量:155.2.2 轧钢机的平均小时产量155.3 车间年产量计算165.3.1 工作制度、工作小时数的确定165.3.2 年产量计算176 力能参数计算与强度校核186.1 力能参数计算186.1.1 轧制温度186.1.2 轧制力计算206.1.3 轧辊辊缝计算246.2 电机功率的校核256.2.1 传动力矩的组成256.2.2 各种力矩的计算256.2.3 电机校核266.2.4 第一道次电机功率校核举例266.3 轧辊强度的校核286.3.1 强度校核296.3.2 第一架轧机轧辊强度校核举例31参考文献34河北理工大学 课程设计 引 言引言线
4、材是成卷交货的细长钢材,除部分直接用于金属制品、建筑用材以外,大部分是用于拉拔的原料,要求直径较小,物理性能均匀,金相组织尽可能索氏体化。我国是世界上最大的线材生产国,年产量占世界生产总量三分之一以上,线材也是我国第二大钢材生产品种,在国内钢铁产量的比重一直较高。2007年国内线材产量占我国钢材总产量比例的14.2%。从线材进出口情况看,长期以来一直是我国主要钢材出口品种。但由于资金及认识的滞后,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,因此我国有时还需要从国外进口少量帘线钢丝、钢绞线、镀锌钢丝等硬线产品。线材特点是断面小、散热快,而用户需要长度大的盘卷。增大坯料断面,减少线径,则
5、线材轧制道次越来越多。增大盘重则造成轧制时间加长。过去采用横列轧机只能生产100公斤盘重,6.0材的尺寸公差达到0.5mm,索氏体化很少。上世纪70年代我国曾大力发展4线复二重横列轧机,最高出口速度为16m/s。复二重横列轧机使用廉价交流电机,但盘重仍然很小,成材率仅80%左右。同期,国外发展单线高速轧制,给线材轧制技术带来突破。生产线全线为平立交替布置,轧件无扭运行,尽可能减少了事故隐患。精轧为减少动态速降,采用成组传动的紧凑悬臂轧机,为高速下顺利轧制带来保证。为解决高速线材冷却均匀问题,出现了吐丝机和散卷风冷线,大大改进了冷却效果。目前,高线生产的最高出口速度达到150m/s,成材率达到9
6、8%。而且,随着生产技术的提高,高线所用的轧机刚度不断提高,6.0尺寸精度从0.4达到0.1。尤其为能顺利生产硬线,轧机能力不断加大,这对实现低温轧制,各种控轧控冷工艺都是必要的。从磨损角度看,线材轧制公里数长,轧槽磨损大,容易出现堆拉钢事故。因而,精轧机组最先采用碳化钨硬质辊环轧辊。最近,人们又把预精轧后四架布置成安装碳化钨辊环的悬臂轧机,收到良好的效果。河北理工大学 课程设计 1 原料的选择与金属平衡表1 原料的选择与金属平衡表1.1 原料的选择1.1.1 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,而且为了脱模不可避免地
7、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。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。高速线材轧机采用连铸坯为原料后,与采用轧坯相比,从炼钢到成材,能耗可降低 80kg/t 标煤,金属收得率提高10%左右、能耗低、劳动条件改善、生产率提高。因此本设计原料选用连铸坯。12. 原料断面形状的选择选择方形坯,不需要特别翻转,也正好配合平立的扁箱和方箱孔型,实现与椭圆-园孔型的过渡。3. 原料单重的选择大盘重要求坯料重
8、量大。粗略按以下计算:金属氧化损失一般占坯重的1%,粗轧切头在3kg以下,预精轧切头一般为1.5kg,精轧前切头一般为1.2kg,成品切头一般为3kg则: (1)式中:坯料单重;成品盘重。由用户要求和设备经济性考虑,盘重一般为2.0 t 左右,取坯料约为2.10 t4. 原料尺寸的选择坯重一定情况下,选择大断面坯可以缩短坯料长度,但断面过大使轧制道次增加,机架数增加,投资加大。断面小则长度大。对高速线材轧机坯料,一般为120 mm2 160 mm2之间,结合现场选150mm2。坯料长受加热炉宽度限制,一般不超过12m的加热炉技术较为成熟,加热上限温度较高。另外从连轧出入口速度考虑,由连轧关系式
9、中:坯料、成品断面积;坯料、成品轧制速度。轧线出口速度对车间生产能力和技术水平起决定作用,出口速度高,可以增大盘重,提高产量。而且相应提高了入口速度,避免粗轧辊速度低,产生严重热龟裂。但控制水平要求也相应提高。考虑先进性和经济性,参考现场取为 120m/s。为满足粗轧热应力状态下轧辊不龟裂的速度应大于0.11m/s,所以坯料边长 (2)式中:取产品大纲中最小断面尺寸。则180mm由于坯料重2 t左右,取连铸坯密度为7.8g /m3,则钢坯的长约为:L =11.96m故最终选择150方X12m的方坯,单重达2.10吨。1.1.2 原料的质量、规格及尺寸偏差1. 原料质量1) 连铸坯表面不得有肉眼
10、可见的裂纹、重皮、结疤、夹杂。2) 表面不得有深度大于3mm的划痕、压痕、擦伤、气孔、皱纹、耳子、凸块、凹坑和深度大于2mm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表1原料的规格及尺寸偏差名义尺寸(mm)长度(mm)宽度(mm)对角线偏差单重(kg)150150尺寸150偏差4尺寸150偏差46 mm2100钢坯长,总弯曲度小于100mm,不得有明显的扭转。1.2 金属平衡表轧制过程中线材消耗一般由烧损、切损、轧废、检查样品及人为的钢号混乱等组成。其中烧损约占0.5%,轧废约占0.8%,检查样品约占0.2%,则年产70万吨的硬线线材车间金属平衡表如下。表2金属平
11、衡表钢坯(万t)成品(万t)损耗 ( t )质量比例(%)71.431007098烧损3571.50.5切损3571.50.5轧废5714.40.8检查样品1428.60.2金属消耗系数为:河北理工大学 课程设计 2 线材轧制速度的确定2 线材轧制速度的确定目前高速线材轧制速度已达150m/s,保证速度达130m/s,这是为保证长达几千米的大盘卷在轧制时间内,头尾温差不致过大。这样使单线轧机产量最高可达年产100万t。这比出口速度16m/s的四线复二重轧机产量高的多。而且由于单线轧制,次生连缀事故大大减少,事故处理也变得容易。故高线厂都是单线轧机,老厂则将多线轧机改建为单线(马钢)。由于轧制速
12、度的提高,受入口速度限制的坯料断面允许进一步增大。目前,对100m/s 的轧机其坯料断面尺寸已扩大到铸坯,也有的使用方坯。这对于保证线材的产品质量和提高连铸坯生产都是有利的。由于受运输和开卷原因的限制,坯料单重和成品单重仍维持在2.02.5t左右,没有进一步增加的趋势。轧制过程,轧件热量向外散发,引起温降。但塑性变形时,原子活动能力增加,即一部分功转为热量。当变形速度较快,热量聚集大于散发热量,轧件温度便升高。轧制过程中,速度大于10m,就会有温升。线材断面小,如果产生过大升温,轧件过于柔软,不能挺直前进,就会阻碍进入下一孔型,造成事故。为消除这一问题,须采用精轧机前的预水冷,并须在精轧机内设
13、置机架间水冷装置。一般要求轧件在进入精轧机前的温度不能高于950,故预精轧机到精轧机架间距从12m加大到36m,安放几组水冷与恢复段。没有精轧前的降温措施,出口速度就会受到限制。河北理工大学 课程设计 3 主机列选择3 主机列选择3.1 机架数目的确定由坯料尺寸(150mm150mm)和所轧制的最小断面的轧件尺寸(5.5mm)确定轧制道次。考虑到坯料尺寸偏差和热膨胀因素,所以总延伸系数为: (3)一般全线平均延伸系数为: 轧制道 (4)取整得,精轧最后两架为减径机。轧机最后为两架定径机(不考虑在内)。参考现场实际生产情况及相关资料将26+4架轧机分为粗轧、中轧、预精轧、精轧及减定径五组机组。其
14、中粗轧6架,中轧6架,预精轧6架,精轧8架,减定径机4架。3.2 粗轧机组的选择粗轧机组是使坯料得到初步压缩和延伸,得到温度合适、断面形状正确、尺寸合格、表面质量良好、端头规矩、长度适合工艺要求的轧件。本设计选用6架平立辊交替布置的二辊无牌坊式粗轧机组,采用单独传动方式。这种粗轧机组的平一立轧机为单独传动,过去只能单线无扭轧制,主要用在产品精度要求很高的轧机上。目前,立辊轧机已发展成为可转换为水平轧机的结构(如图1),其传动方式有上传动和下传动两种。有了这种结构的轧机,在粗轧机组上既可单线无扭轧制,又可多线轧制。它为产品精度要求高,年产量要求大的高速线材轧机车间提供了条件。例如奥钢联里木多纳维
15、茨厂就采用了这种粗轧机组,从而满足了中轧和精轧机组的双路布置,单线轧制的需要2。图1立辊可转换为水平辊的轧机示意图1一水平机架;2一立式机架3.3 中轧机组的选择中轧的作用是继续缩减从粗轧机组轧出的轧件断面,为精轧提供形状正确、尺寸精确的中间料为保证足够的压下量。本设计所选的中轧机组参考宝钢高线厂、安钢高线厂等高速线材厂,为6架平立交替布置的、双支点、长辊身、多孔型无牌坊轧机。3.4 预精轧机组的选择 预精轧机组继续缩减从中轧机组轧出来的轧件断面,为后面的精轧机组轧机提供尺寸精确和形状正确的轧件。本设计前两架选用无牌坊轧机,后四架选用悬臂轧机。图2为预精轧机的机列布置,属于平一立悬臂式轧机交替
16、配置2。图2 预精轧机的机列布置l一水平机架;2一立式机架3.5 精轧机组及减定径机组的选择高速线材轧机的精轧机组是最具特色的关键设备,它的水平决定整套线材轧机的水平。从高速轧机的诞生与发展看,不论那一种型式的轧机都追求实现高速,而要达到高速都必须解决高速运转所产生的振动问题。 减少振动的方法,一是提高制造精度实现平衡;二是降低轧机高度,缩小轧机尺寸,降低运转部位到基础的距离和尽可能缩减转动体的体积;三是取消振动不可控制的零部件,如轧机接袖、袖套、联轴器。振动问题解决了,轧机运转速度可以提高。这也是设计、生产、制造、使用高速轧机的根本原则。在此基础上,产生了许多不同型式的高速机组,并各具特点,
17、其中摩根高速无扭机组的优势更多一些,应用也更广泛些。本设计中的精轧机组和减定径均为顶交45超重型无扭轧机,它们分别由1台交流电机经联合齿轮箱集中传动,碳化钨辊环,辊缝由偏心套对称调节。精轧机组为8架。减定径机为4架,用换辊小车整机架快速更换。河北理工大学 课程设计 4 孔型设计4 孔型设计4.1 孔型设计的内容孔型设计是型钢生产的工具设计。孔型设计的全部设计和计算包括三个方面:1. 断面孔型设计根据原料和成品的断面形状和尺寸及对产品性能的要求,确定孔型系统、轧制道次和各道次的变形量,以及各道次的孔型形状和尺寸。2. 配辊确定孔型在各机架上的分配及其在轧辊上的配置方式,以保证轧件能正常轧制、操作
18、方便、成品质量好和轧机产量高。4.2 孔型系统的选取4.2.1 粗轧机孔型系统的选取1. 1# 轧机的孔型为平箱,2# 轧机的孔型为立箱。箱形孔型系统的轧件变形较为均匀,角部没有改变,容易温度偏低。 由于箱形孔型系统的特点,在线材生产上它多用于轧制的头几道次,并用于轧制断面尺寸在60 60毫米以上的轧件。在400毫米轧机上这种孔型最小轧出断面尺寸为56 56毫米;在300毫米轧机上这种孔型最小轧出断面为45 45毫米。箱形孔型道次延伸系数一般为1. 20 1.40。2. 3# 6#轧机的孔型依次为:椭圆圆椭圆圆 这种孔型系统的优点在于:1) 孔型形状能使轧件从一种断面平滑地转换成另一种断面,从
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 年产 70 高速 线材 车间 工艺 设计 课程设计 论文
![提示](https://www.zixin.com.cn/images/bang_tan.gif)
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【胜****】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【胜****】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。