50万吨棒材方案.docx
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50万吨棒材方案
50万吨全连轧棒材工程
设计方案
2017.10.18
1.概述
1.1设计依据
本方案是根据甲方的基本要求设计的。
甲方技术要求细化后方案将做进一步调整和完善。
1.2主要设计决定
（1）车间设计生产能力为50万t/年。
（2）主要产品为螺纹钢筋和圆钢棒材，其中螺纹钢筋生产规格为10～28mm，圆钢生产规格为16～60.0mm，钢种为普碳钢、优质钢和低合金钢\铝及铝合金1xxx~7xxx系列等。
（3）采用150×150×9000mm连铸坯作为原料。
（4）精轧机采用短应力线高刚度轧机，轧制速度18m/s。
（5）棒材生产线生产工艺分为原料准备、加热、轧制、控制冷却及成品精整等工序，整个轧制工艺采用连续化自动控制。
1.3主要设计特点及装备水平
（1）坯料全部为连铸坯，一火成材。
（2）全线轧机采用平立交替布置，实现了连续无扭轧制，避免了轧件在轧制过程中的扭转，可有效地减少成品轧件的表面缺陷。
（3）轧线采用微张力和无张力活套轧制，保证产品尺寸精度。
（4）采用控制冷却工艺，可节约能源,改善产品的金相组织，提高产品质量。
（5）采用切分轧制工艺，平衡小规格产品产量。
（6）孔型系统设计采用椭圆-圆孔型系统，轧机导卫系统采用了滚动导卫，可确保轧件的稳定轧制，并可减少轧件的划伤。
（7）轧机主传动采用直流传动系统，技术成熟，运行稳定。
（8）车间采用基础自动化及过程控制两级自动化控制系统。
2轧钢工艺
2.1产品大纲及金属平衡
2.1.1产品大纲
该棒材车间设计规模为年产50万t。
产品品种：
圆钢棒材、螺纹钢筋、产品规格：
10～60.0mm
其中：
圆钢棒材16～60.0mm
螺纹钢筋10～28mm
10～16mm螺纹钢采用切分轧制工艺。
主要钢种：
普碳钢、优质碳素钢、低合金钢等、
铝及铝合金1xxx~7xxx系列
交货状态：
成捆交货
捆径～300mm
定尺长度6.0～12.0m
捆重2000～3000kg
执行标准：
圆钢GB702-86
螺纹钢GB1499-98
产品方案见表2-1。
产品方案表表2-1
序号
品种
代表
钢号
各规格产量（t）
合计
％
10～14
15～18
19～25
26～60
1
螺纹钢
20MnSi
130000
130000
110000
30000
410000
80
2
圆钢
Q235
30000
20000
10000
60000
12
3
圆钢
25
20000
10000
10000
40000
8
4
合计
130000
180000
140000
50000
500000
100
26
36
28
10
100
2.1.2原料
坯料种类：
连铸坯
规格：
1501509000mm
单重：
1550kg
年需要量：
520830t
执行标准YB2011-83
2.1.3金属平衡
车间原料年需要量为520830t，成品产量为500000t，综合成材率为96.0%。
金属平衡见表2-2。
金属平衡表表2-2
原料量
成品量
切头及轧废
烧损
t
%
t
%
t
%
t
%
520830
100
500000
96
13030
2.5
7800
1.5
2.2生产工艺流程简图（见下图）
2.3车间工作制度及年工作小时
本车间采用四班三运转连续工作制，节假日不休息。
年有效工作时间为6500h。
年工作时间见表2-3。
年工作时间表表2-3
工作
日历
计划停工时间
规定
停工时间（h）
年有效工
制度
时数
（h）
大、中修
（h）
小修
（h）
工作时间
（h）
生产准备
事故及工序配合
外部影响
作时间
（h）
三班连续
8760
360
400
8000
500
500
500
6500
✧日历作业率为6500/8760×100%=74.2%
✧
2.4轧机生产能力计算
根据产品大纲中规定的产品规格及生产规模，精轧机最高轧制速度按18m/s计算，完成50万t的年产量所需要的时间为5781h。
轧机负荷率为：
5781/6500×100%=88.9%。
轧机生产能力计算见表2-4。
轧机生产能力计算表表2-4
代表
规格
（mm）
计划
产量
（t/a）
单重
（kg/m）
轧件
长度
（m）
轧制
速度
（m/s）
轧制
周期
（s）
小时
产量
（t/h）
轧制
时间
（h）
备注
10
20000
0.617
1256
16
83.5
64.1
312
二切分
12
50000
0.888
873
14
67.3
79.5
629
二切分
14
60000
1.210
640
12
58.4
91.8
654
二切分
16
80000
1.580
491
9
59.5
90.0
889
二切分
16
20000
1.580
981
18
59.5
90.0
222
单线
18
80000
2.000
775
14
60.4
88.8
901
单线
20
80000
2.470
628
11
62.0
86.3
927
单线
25
60000
3.850
403
7
62.5
85.7
700
单线
32
30000
6.310
246
4.5
59.6
89.9
334
单线
40
20000
9.870
157
3
57.3
93.4
214
单线
500000
5781
2.5轧机组成及型式
根据钢坯规格及产品方案，全线选用18架轧机。
其中粗轧机组为6架，轧机为φ550mm×3+φ450mm×3；中轧机组6架，轧机为φ380mm×6，粗中轧机均为闭口式二辊轧机，呈平-立交替布置，直流电机单独传动。
精轧机6架，轧机规格为φ320mm×6，轧机型式为高刚度短应力线轧机，呈平-立交替布置，其中16#、18#为平立可转换轧机。
直流电机单独传动。
轧机主要性能参数见表2-5。
轧机主要性能参数表表2-5
名
称
序
号
轧机规格
数量
轧辊尺寸（mm）
速比
电机参数
最大直径/最小直径
辊身长度
i
功率（kW）
转数（r/min）
电压（V）
粗
轧
机
组
1
水平二辊550轧机
1
600/520
800
450（DC）
500/1200
660
2
立式二辊550轧机
1
600/520
800
450（DC）
500/1200
660
3
水平二辊550轧机
1
600/520
800
600（DC）
600/1500
660
4
立式二辊450轧机
1
480/420
700
600（DC）
600/1500
660
5
水平二辊450轧机
1
480/420
700
600（DC）
600/1500
660
6
立式二辊450轧机
1
480/420
700
600（DC）
600/1500
660
中
轧
机
组
7
水平二辊380轧机
1
420/380
650
800（DC）
600/1500
660
8
立式二辊380轧机
1
420/380
650
800（DC）
600/1500
660
9
水平二辊380轧机
1
420/380
650
800（DC）
600/1500
660
10
水平二辊380轧机
1
420/380
650
800（DC）
600/1500
660
11
立式二辊380轧机
1
420/380
650
800（DC）
600/1500
660
12
水平二辊380轧机
1
420/380
650
800（DC）
600/1500
660
精
轧
机
组
13
立式二辊320轧机
1
350/300
600
950（DC）
600/1500
660
14
水平二辊320轧机
1
350/300
600
1100（DC）
600/1500
660
15
立式二辊320轧机
1
350/300
600
950（DC）
600/1500
660
16
水平二辊320轧机
1
350/300
600
1100（DC）
600/1500
660
17
立式二辊320轧机
1
350/300
600
950（DC）
600/1500
660
18
水平二辊320轧机
1
350/300
600
1100（DC）
600/1500
660
各组轧机选型：
（1）粗中轧机组
粗中轧机选用二辊闭口式轧机。
机列设备组成主要包括：
轧机工作机座、轧机底座、压下装置、横移装置（立式轧机为提升装置）、传动接轴、接轴托架、联合减速箱、主电机、联轴器、电机底座等。
轧机主要结构为：
机架采用钢板焊接式牌坊；上辊采用液压马达快速压下、手动微调弹性阻尼体平衡；轧辊轴承采用四列圆柱轴承及四点角接触轴承；由螺杆机构进行轧辊轴向调整和固定；液压小车换辊及更换轧槽；机架固定型式为液压锁紧；采用大伸缩量十字万向接轴；平辊轧机接轴托架为气动调节；轧机主传动为联合减速机型式。
立式轧机为上传动。
（2）精轧机组
精轧机选用高刚度短应力线轧机。
机列设备组成主要包括：
轧机工作机座、轧机底座、横移装置（立式轧机为提升装置）、轧机锁紧装置、传动接轴、接轴托架、联合减速箱、主电机、联轴器、电机底座等。
轧机工作机座结构特点：
短应力线轧机，刚度高，精度好，承载能力大，调整换辊方便，设备结构紧凑，设备重量轻。
轧机主要结构为：
轧辊轴承采用四列短圆柱轴承及推力轴承；轧辊平衡采用液压缸；轴向调整采用螺旋丝杠，轴向游隙小；轧辊压下调整采用低速液压马达驱动一手动复合调整方式；轧辊开口度对称调整，轧机调整时轧制中心线始终不变；整机换辊，当轧机移出轧线后，采用专用换辊车。
立式轧机为上传动。
轧机横移装置采用液压缸进行轧机工作机座的横移更换孔槽及换辊。
当需要进行换辊操作时，先将轧机横移至传动侧极限位置，将接轴托架与轧机脱开，然后再将轧机横移至操作侧极限位置，用天车将整架轧机工作机座吊走。
轧机工作机座锁紧采用弹簧锁紧、液压回松方式。
平立转换轧机平立转换机构的结构特点：
采用液压缸驱动方式，轧机由水平位置和垂直位置分别进行转换时，由两个液压缸驱动轧机的转换机构，以保证轧机进行位置的转换，位置由接近开关控制。
轧机其它部分主要结构型式同平辊精轧机列。
2.6主要
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