安徽工业大学新建年产35万吨高速连续式棒材车间工艺设计Word文件下载.docx

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KeyWords:

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概述

1.我国棒材生产现状

近些年来，随着我国经济的快速发展，各个行业对钢材的需求大大增加，从而促进了我国钢铁业的发展，目前我国钢产量居世界第一位。

作为钢材的一种特殊产品棒材也得到快速发展。

现在竞争日益激烈，人们对产品质量要求越来越高。

使得棒材生产技术不断更新，棒材生产轧制逐步实现高速连续化、自动化和现代化。

我国棒材轧机的总数装备和生产能力技术已经达到国际先进水平，并具有以下特点：

（1）新建轧机大多是18～24架，本设计采用24架分粗、一中、二中、精轧机组，每组分别为：

6、6、4、8架，平立交替布置，实现高速连续轧制。

采用步进式加热炉，全数字式直流传动系统。

（2）无头轧制和连铸坯热装热送使用力度大，使用技术也比较成熟。

（3）对提高产品质量、满足用户需求有益而影响产量的技术，在我国的使用和推广低于世界先进水平。

这些技术包括：

a）棒材自由规格剪定径技术。

其可为用户提供任意规格的产品，适应多品种、小批量市场需求。

b）棒材高精度轧制技术。

c）多钢种、小批量棒材的市场开发。

d）专用小型材的市场开发。

小型、棒材轧制技术的发展方向：

1.1高速轧制:

经济学家从成本构成角度分析指出，如果轧制速度提高1倍，虽然设备造价也提高1倍，但冶金企业仍会因人工投入的相对减少而赢利。

提高速度需要更多投入，用经济法则可权衡在某一时期或许会有暂时的最高经济速度，但“高速轧制”无疑是小型轧机发展中的追求。

1.2连续轧制:

通过对各种小型、棒材轧机诸多布置形式和工艺特点比较后，得出横列式、顺列式、半连续式都不如连续式更能适应轧制要求。

连续式不仅轧制时间短，而且可以减少轧件头尾温差，理论上可以实现各机架的恒温轧制，从而在工艺上取消了对坯料重量的限制，这是横列式、顺列式、半连续式布置做不到的。

连续式轧机操作最简单，用人最少，轧机效率最高。

1.3无头轧制:

20世纪50年代就开展了多方面研究，如薄板坯连铸连轧。

然而小型材的无头轧制还有很多技术问题，就目前看钢铁生产还难以实现无头轧制。

1.4运用控轧控冷工艺:

采用控轧控冷工艺不仅可以简化工序，减少离线作业，还可以节约合金用量，用控制金属组织转变的办法开发性能优异的新产品。

2.新建年产35万吨高速连续式棒材车间设计

主要产品：

Φ8～Φ22mm圆钢，Φ8～Φ22mm螺纹钢。

主要钢种：

普通碳素结构钢、低合金结构钢、优质碳素结构钢；

设计产品：

Φ10mm螺纹钢.

3.设计中采用的新技术、新工艺：

a）连铸坯热装热送；

b）穿水冷却技术；

c）预留无头轧制；

d）微张力轧制；

e）成品飞剪优化剪切技术；

f）低温轧制技术；

由于编者技术有限或由于不慎设计中难免存在错误和不足之处，请读者谅解并不吝赐教。

1产品方案及金属平衡

1.1产品大纲

设计年产量：

35万吨

产品规格：

Φ8～Φ22圆钢和螺纹钢

钢种：

普通碳素结构钢，优质碳素结构钢，低合金结构钢

坯料：

140×

12000连铸坯

单重：

1788㎏

Φ10㎜螺纹钢

▓产品方案

车间年生产各种规格的圆钢、螺纹钢共计3.5×

104t。

主要材质为普通碳素结构钢、低合金结构钢、优质碳素结构钢。

产品方案见表1-1：

表1-1产品方案

序号

产品规格

钢种

年产量

（万吨）

百分比

（%）

1

Φ8

圆，螺纹钢

普通碳素结构钢

低合金结构钢

优质碳素结构钢

2

5.7

Φ10

16

45.7

3

Φ12

8.6

4

Φ14

5

Φ16

6

Φ18

11.4

7

Φ20

8

Φ22

合计

35

100

注：

其中热轧光面圆钢占总产量的25%，热轧螺纹钢筋占总产量的75%。

1.2产品质量标准

1.2.1圆钢质量标准及技术条件

1）执行标准：

GB/T700-88、GB/T702-86和GB13013-91；

2）圆度:

不超过直径公差的50%；

3）弯曲：

每米不超过4mm，总弯曲度不超过棒材全长的0.4%；

4）定尺长度6～12m；

5）定尺长度误差：

+50mm；

直径公差：

±

0.25；

允许短尺不短于3.5m，其数量不超过定货量的3%。

1.2.2螺纹钢质量标准及技术条件

▓执行标准：

GB1499-98和GB13014-91；

1）横肋与钢筋轴线的夹角β不应小于45°

，当该夹角不大于70°

时，钢筋相对两面上的方向应相反；

2）横肋间距l不得大于钢筋公称直径的0.7倍；

3）横肋侧面与钢筋表面的夹角α不得小于45°

；

4）钢筋相对两面上横肋末端之间的间隙（包括纵肋宽度）总和不应大于钢筋公称周长的20%；

5）对于Ⅱ、Ⅲ级带肋钢筋，当公称直径不大于12mm时，相对肋面积不应小于0.055；

公称直径为14mm和16mm时，相对肋面积不应小于0.066；

公称直径大于16mm时，相对肋面积不应小于0.065；

6）钢筋按直条交货时，起通常长度为3.5～12m，其中长度为3.5m至小于6m之间的钢筋不得超过每批重量的3%；

7）长度允许偏差不应大于＋50mm；

8）钢筋每米弯曲度不应大于4mm，总弯曲度不大于钢筋总长度的0.4%；

9）重量允许偏差±

0.5%。

1.2.3定尺长度及公差

▓定尺长度：

6～12m允许偏差：

0～50mm

其它产品参照有关国家标准

1.3原料选择

▓本车间使用的原料为连铸坯，由连铸车间供应。

1.3.1连铸坯特点

1）产品成本低；

2）产品成材率高，可提高8～12%；

3）基建投资少；

4）劳动条件好；

5）同轧制坯相比，形状好、短尺少、成分均匀；

6）可一次加热轧制成材；

7）节能效果显著，可降低能耗35～45%；

8）用连铸坯轧制可提高产品的表面和内在质量。

1.3.2连铸坯技术要求

YB2011-83

（1）连铸坯每米弯曲度不得大于20mm，总弯曲度不得大于总长度的2%；

（2）剪切斜度：

连铸坯端部因剪切而造成的局部宽展不得大于边长的10%；

（3）扭转：

不得有明显扭转；

（4）表面不得有肉眼可见的裂纹、重叠、翻皮、结疤、夹杂、深度或高度大于3mm的划痕、压痕、擦伤、气孔、冷溅、耳子、凸块、凹块和深度大于2mm的发纹。

连铸坯横截面不得有缩孔、皮下气泡；

（5）连铸坯允许有鼓胀，但高度不得超过连铸坯边长的允许正偏差；

（6）连铸坯表面不应有的缺陷必须清除。

应沿纵向清除，清除处应圆滑无棱角。

清除宽度不得小于深度的6倍，长度不得小于深度的8倍。

清除尺寸自实际尺寸算起，单面清除深度不得大于连铸坯厚度的10%，两相对面清除深度之和不得大于厚度的15%；

（7）表面脱碳：

允许数值取决于产品的最终用途；

（8）内部缺陷：

连铸坯应无内部裂纹、气孔和缩孔、硫化物和碳化物偏析及夹杂物必须分布均匀；

（9）化学成分及偏析：

整个坯料的化学成份（除去脱碳区），应在相应的国标偏差范围内，偏析不允许扩展成大的不均匀带；

（10）非金属夹杂物：

非金属夹杂物必须分布在断面和长度方向上。

连铸坯的化学成分按GB222—84、GB699—88、GB1591—79的规定。

1.3.3连铸坯规格

▓目前小型型钢车间的坯料断面多为90×

90mm～150×

150mm，也有大于160×

160mm的，大于160×

160mm的比较少，坯料重量为1.5～2.0t，有的甚至重达2.5～3.0t，合金钢使用的连铸坯断面为160×