年产45万吨硬线线材车间工艺设计.docx

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1、河北联合大学轻工学院Qinggongco11ege,hebeiuniteduniversity毕业设计说明书设计（论文）题目：年产45万吨硬线线材车间工艺设计学生姓名：学号：0专业班级：学部：材料化工部指导教师：2012年05月21日摘要根据设计任务要求，进行年产45万吨硬线车间设计。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。为保证最终产品精度，粗中轧机采用高刚度二幅短应力线轧机平立交替布置，整体快速换棍。预精轧机前两架短应力线轧机平立交替布置，后两架采用悬臂式轧机，这样可以安装高硬度耐磨碳化鸨辐环，延长孔型形状。精轧机组采用10+4方案，前10架超重V型悬臂

2、无扭成组传动轧机，出口安装4架减定径机；轧制速度高并且尺寸精确稳定。全线实现了无扭轧制，尽可能减少事故隐患。设计内容包括建厂经济依据、原料选择、出口速度选择、道次选择、轧机选择、孔型系统设计、速度计算、温降计算、力能计算、轧辐校核、辅助设备选择等。车间工艺与设备选择能够高精度生产中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AbstractThistaskistodesignworkshopthatcanproduce450Kthardwire.Re-ferringtoanumberofdomesticandinternationa1advancedhardwir

3、ework-shopsandaccordingtothetaskrequirement,thehighspeedproducepatternischosen.Ro11ingmi11istheequipmentwiththemostimportantstee1ro11ingmi11,itsforerunnerornotaffectsthequantityoftheproductdirect1y.Theshrewdgroupofthispaperofro11ingmi11adopt10+4schemes,10overweightVmode1sdonothavetoturnro11ingmi11an

4、d4standsofreducingandensuringdiameterro11ingmi11;Inadvanceshrewdro11ingmi11adoptscanti1evertypero11ingmi11to1eve1,isuprighttoarrangea1ternate1y;roughro11ingmi11adoptsthe2ro11ertypero11ingmi11sofmemoria1archwayto1eve1,isuprighttoarrangea1ternate1y.A11frontshaverea1ized,donothavetoturnro11ing,ro11ings

5、peedishighandstabi1ize.Inthispaper,thefo11owingaspestsarereferred,suchastheeconomicaccordance,thedistributionofoutput,themateria1choose,ro11ingspeedatexitchoose,thenumberofpasses,themi11Comparisionandchoose,passsystemdesign,ro11ingve1ocitycomputing,thetemperatureandmechnica1computing,thestrengthenof

6、ro11ertest,Ste1moraircoo1ingtab1eschoo-se,etc.Thero11ingtechno1ogyis1aiddownandequipmentarese1ectedsothathighprecision6.5hardwirecanbeproduced.Keywords:hardwire;shortstessthread;horizonta1andvertica11ooper,overweightV-type;notwistcanti1evermi11;contro11cooi1ing摘要IAbstractII第1章绪论11.1 线材21.1.1 线材的定义21

7、.1.2 线材的用途341.2.1 原料及工艺设备上的差距51.2.2 技术管理上的差距51.3市场分析5第2章厂址的选择与产品大纲的制定72.1 厂址的选择72.2 产品大纲制定原则72.2.1 国民经济发展对产品的要求82.2.2 产品的平衡82.3 产品具体内容8第3章原料的选择与金属平衡表93.1 原料的选择93.1.1 原料的选择93.1.2 原料的质量、规格及尺寸偏差103.1.3 原料的验收及堆放103.2 金属平衡表11第4章线材轧制生产工艺过程124.1 工艺过程制定依据124.2 高线生产工艺特点124.2.1 线材轧制速度的确定124.2.2 采用连铸坯热送热装工艺134

8、.2.3 无头轧制134.2.4 粗、中轧机组的平/立布置134.2.5 预精轧机的“微型无扭轧机”134.2.6 重型和超重型V型结构144.2.7 采用低温轧制技术144.2.8 减定径机与精密轧制144.2.9 控制轧制和控制冷却154.2.10 合金钢轧制15第5章主机列选择与布置165.1 主机列选择原则165.2 主机列发展历史165.2.1 横列式线材轧机165.2.2 复二重线材轧机175.2.3 半连续式线材轧机175.2.4 连续式线材轧机185.3 主机列选择195.3.1 机架数目的确定195.3.2 粗轧机组的选择195.3.3 中轧机组的选择205.3.4 预精轧机

9、组的选择205.3.5 精轧机组及减定径机组的选择205.4 轧机的选择21第6章孔型设计226.1 孔型设计概述226.1.1 孔型设计的内容226.1.2 孔型设计的基本原则226.2 孔型系统的选取236.2.1 粗轧机孔型系统的选取236.2.2 中轧、预精轧及精轧轧机孔型系统的选取236.3 孔型设计计算246.3.1 确定各道次延伸系数246.3.2 确定各道次轧件的断面面积246.3.3 孔型设计计算256.4 孔型在轧辑上的配置266.4.1 孔型在轧辑上的配置原则266.4.2 孔型在轧辐上的配置266.5 轧辐的平均工作直径及轧辑转速的确定276.5.1 工作短径的确定27

10、6.5.2 轧辐转速的确定27第7章年产量计算307.1 轧制节奏图表307.2 典型产品的小时产量计算307.2.1 典型产品mm轧机小时产量：307.2.2 轧钢机的平均小时产量307.3 车间年产量计算317.3.1 工作制度、工作小时数的确定317.3.2 年产量计算32第8章力能参数计算与强度校核338.1 力能参数计算338.1.1 轧制温度338.1.2 轧制力计算358.1.3 轧辐辐缝计算398.2 电机功率的校核408.2.1 传动力矩的组成408.2.2 各种力矩的计算408.2.3 电机校核428.2.4 第一道次电机功率校核举例428.3 轧辐强度的校核438.3.1

11、 强度校核448.3.2 第一架轧机轧辐强度校核举例46第9章辅助设备选择489.1 辅助设备选择的原则489.2 辅助设备选择489.2.1 加热炉489.2.2 导卫装置519.2.3 剪切设备529.2.4 冷却精整区主要设备54第10章线材生产工艺过程概述5510.1坯料56轧制5610.3线材冷却和精整57第U章车间平面布置5811.1 车间平面布置的原则5811.2 车间平面布置的内容5811.2.1 布置简图5911.2.2 各部分的具体布置59第12章劳动保护措施6012.1 工艺方面6012.2 通风降温6012.3 电气方面6012.4 运输设备60第13章环境保护61结论

12、62参考文献63谢辞64附录65第1章绪论线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

13、需要长度大的盘卷。增大坯料断面，减少线径，则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，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16mso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150ms,成材率达到

14、98%。而且，随着生产技术的提高，高线所用的轧机刚度不断提高，6.5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鸨硬质辐环轧辑。最近，人们又把预精轧后四架布置成安装碳化鸨辐环的悬臂轧机，收到良好的效果。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、表面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发展

15、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；经过热锻或冷锻成钾钉；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，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发展的新形势看，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