遼寧科技大學(xué)課程設(shè)計(jì)材加材控李激光管材

1、遼寧科技大學(xué)課程設(shè)計(jì)遼 寧 科 技 大 學(xué)鋼管課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)學(xué)院系: 材料與冶金學(xué)院 專(zhuān)業(yè)班級(jí): 材加12-A2班 學(xué)生姓名: 孫海嬌 指導(dǎo)教師: 李激光 2015 年 12 月 30 號(hào)目錄1緒論32鋼管成產(chǎn)工藝流程和設(shè)備主要參數(shù)42.1主要設(shè)備42.2工藝流程42.3工藝要求52.3.1原料52.3.2剪斷62.3.3加熱72.3.4熱定心82.3.5穿孔92.3.6軋管92.3.7均整102.3.8定（減）徑機(jī)112.3.9冷卻132.3.10矯直132.3.11吹風(fēng)142.3.12切頭142.3.13檢查與包裝153軋制表的制定163.1軋管機(jī)163.2穿孔機(jī)173.3均整機(jī)193.4

2、定徑機(jī)203.5軋制表繪制244力能參數(shù)及強(qiáng)度校核274.1計(jì)算剪切及加熱能力274.2穿孔機(jī)軋輥設(shè)計(jì)274.3穿孔機(jī)能力參數(shù)計(jì)算314.4穿孔機(jī)軋輥強(qiáng)度校核344.5穿孔機(jī)咬入條件校核385結(jié)束語(yǔ)396參考文獻(xiàn)301緒論無(wú)縫鋼管是一種具有中空截面、周邊沒(méi)有接縫的圓形、方形、矩形鋼材。是用鋼錠或?qū)嵭墓芘鹘?jīng)穿孔制成毛管，然后經(jīng)熱軋、冷軋或冷拔制成。鋼管（Steel pipe）生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展開(kāi)始于自行車(chē)制造業(yè)的興起、19 世紀(jì)初期石油的開(kāi)發(fā)、兩次世界大戰(zhàn)期間艦船、鍋爐、飛機(jī)的制造，第二次世界大戰(zhàn)后火電鍋爐的制造，化學(xué)工業(yè)的發(fā)展以及石油天然氣的鉆采和運(yùn)輸?shù)?，都有力地推?dòng)著鋼管工業(yè)在品種、產(chǎn)量和質(zhì)量上

3、的發(fā)展。鋼管不僅用于輸送流體和粉狀固體、交換熱能、制造機(jī)械零件和容器，它還是一種經(jīng)濟(jì)鋼材。用鋼管制造建筑結(jié)構(gòu)網(wǎng)架、支柱和機(jī)械支架，可以減輕重量，節(jié)省金屬2040%，而且可實(shí)現(xiàn)工廠(chǎng)化機(jī)械化施工。用鋼管制造公路橋梁不但可節(jié)省鋼材、簡(jiǎn)化施工，而且可大大減少涂保護(hù)層的面積，節(jié)約投資和維護(hù)費(fèi)用。 鞍鋼無(wú)縫鋼管廠(chǎng)是新中國(guó)第一座無(wú)縫鋼管廠(chǎng)，是新中國(guó)第一根鋼管的誕生地。鞍鋼無(wú)縫鋼管廠(chǎng)自1953年12月26號(hào)建成投產(chǎn)至今，為新中國(guó)無(wú)縫鋼管廠(chǎng)工業(yè)做出了巨大貢獻(xiàn)。在過(guò)去的五十多年里，鞍鋼無(wú)縫廠(chǎng)從只有一條140自動(dòng)軋管機(jī)組生產(chǎn)線(xiàn)發(fā)展成為具有219自動(dòng)軋管機(jī)組133圓盤(pán)延伸軋管機(jī)組159MPM連軋機(jī)組177PQF連軋機(jī)

4、組等多條生產(chǎn)線(xiàn)的鋼管廠(chǎng)。我們這次關(guān)于鋼管的課程設(shè)計(jì)，將參照鞍鋼的無(wú)縫鋼管廠(chǎng)的140自動(dòng)軋管機(jī)組進(jìn)行設(shè)計(jì)。 （成品尺寸：1321110000mm，坯料尺寸：130，材質(zhì)：10#）2鋼管成產(chǎn)工藝流程和設(shè)備主要參數(shù) 2.1主要設(shè)備1.1000噸剪斷機(jī)一臺(tái)（或1600噸剪斷機(jī)）2. 定心機(jī)兩臺(tái)3. 炮彈風(fēng)機(jī)熱定心機(jī)一臺(tái)4. 中徑17m的環(huán)形加熱爐一座5. 850500曼氏穿孔機(jī)一臺(tái)6. 7301680自動(dòng)軋管機(jī)一臺(tái)7. 850600桶式均整機(jī)一臺(tái)8. 560011800步進(jìn)梁式再加熱爐一座9. 430255五架定徑機(jī)10. 430255二十架減徑機(jī)11. 1100016800 1號(hào)冷卻臺(tái)一個(gè)；3150

5、0 16800 2號(hào)冷卻臺(tái)一個(gè)12. 168mm七輥矯直機(jī)兩臺(tái)13. 115切管機(jī)八臺(tái)14. 6UTH42.7168mm切管機(jī)二臺(tái)2.2工藝流程原料剪斷加熱定心穿孔軋管均整定徑冷卻矯直吹風(fēng)切頭 再加熱減徑取樣檢查包裝入庫(kù) 2.3工藝要求2.3.1原料鞍鋼無(wú)縫鋼管廠(chǎng)的原料主要是連鑄連軋圓管坯。連鑄連軋圓管坯具有成本低、能耗少、組織性能穩(wěn)定等特點(diǎn)，是管坯發(fā)展的主流。也是鋼管實(shí)現(xiàn)連鑄連軋的首要條件。鋼管生產(chǎn)對(duì)坯料的要求非常嚴(yán)格，加工之前一定要對(duì)坯料進(jìn)行檢查和清理，這樣才能提高產(chǎn)品的質(zhì)量。管坯最常見(jiàn)的缺陷就是氧化層，生產(chǎn)中常用火焰槍清理或者用砂輪群清理。 本次設(shè)計(jì)采用的原料材質(zhì)：10# 尺寸：130

6、10#的化學(xué)成分及力學(xué)性能：GB/T699-1999 表2-1 10#的化學(xué)成分鋼號(hào)化學(xué)成分（%）CSiMnS（）P（）Cr（）Ni（）C（）10#0.070.140.170.370.350.650.040.350.150.250.25GB/T699-1999 表2-2 10#的力學(xué)能力鋼號(hào)參數(shù)抗拉強(qiáng)度 b /MPa()屈服強(qiáng)度 s /MPa()伸長(zhǎng)率/%()10#335205312.3.2剪斷目的是將坯料剪切成要求的長(zhǎng)度。剪斷設(shè)備:1000噸剪斷機(jī)設(shè)備性能：a.公稱(chēng)能力1000噸 b.上剪刃行程140mm c.剪切次數(shù)8次/分 d.電機(jī)功率：95千瓦 n=750轉(zhuǎn)/分 e.主減速機(jī)軸：人字齒

7、輪軸 M=10 Z=25 DH =250mm剪刃材質(zhì)：6GrW2S要求：剪斷時(shí)不允許坯料出現(xiàn)端部裂紋，切斜度前端不允許超過(guò)8mm，后端不允許超過(guò)10mm,壓扁度不得超過(guò)管坯公稱(chēng)直徑8%.2.3.3加熱加熱的目的是為了提高塑性、韌性，降低變形抗力，減小機(jī)械電器負(fù)荷，節(jié)省能源消耗。將坯料加熱到一定的溫度范圍對(duì)于保證其穿孔性能是至關(guān)重要的。管坯加熱時(shí)應(yīng)保證加熱溫度在規(guī)定的范圍內(nèi)，特別是對(duì)加熱范圍較窄的合金鋼和高合金鋼，同時(shí)沿管坯縱向和橫向加熱要均勻，否則穿孔時(shí)容易造成鋼管壁厚不均，穿破或引起軋卡。設(shè)備：中徑17m的環(huán)形加熱爐確定合理的加熱溫度應(yīng)該考慮如下因素：1） 溫度過(guò)高產(chǎn)生過(guò)熱和過(guò)燒，當(dāng)金屬過(guò)熱

8、時(shí)晶粒長(zhǎng)得很大，從而降低了金屬的塑性，過(guò)燒時(shí)使晶界融化，金屬變脆。2） 考慮在自動(dòng)軋管機(jī)上的終軋溫度。因?yàn)榻K軋溫度對(duì)產(chǎn)品的影響很大。3） 溫度過(guò)高，鋼的表面脫碳嚴(yán)重。4） 考慮金屬的燒損和鋼管表面質(zhì)量。溫度愈高，氧化鐵皮愈厚，過(guò)厚的氧化鐵皮不但增加了金屬消耗，也會(huì)穿孔帶來(lái)困難，氧化鐵皮扎入金屬中，將降低鋼管的表面質(zhì)量。5） 考慮金屬在加熱過(guò)程中的組織變化。6） 考慮穿孔過(guò)程中的升溫情況。7） 考慮軋制成品的規(guī)格，軋制厚壁管因?yàn)闇亟敌∫话慵訜釡囟瓤缮缘?。設(shè)備性能：（1）中徑D中=17000mm （2）外徑D外=22386mm（3）內(nèi)徑D內(nèi)=11614mm （4）爐膛寬=4400mm（5）爐膛平均

9、高度1250mm （6）爐墻厚度493mm（7）爐子最大生產(chǎn)能力45噸/小時(shí)（8）爐子平均生產(chǎn)能力40.34噸/小時(shí)（9）坯料出爐溫度11501300（10）裝爐溫度25（11）平均燃燒消耗量4000立方米/時(shí)（12）各段熱能分配 均熱段25%，第一段30%，第二段45%，當(dāng)L01800mm時(shí)，采用單排布料；L05 b/PD=500/0.49= 1021.415因此，軋輥強(qiáng)度滿(mǎn)足要求。4.5穿孔機(jī)咬入條件校核穿孔機(jī)咬入條件計(jì)算已知： 能夠咬入5結(jié)束語(yǔ)這次課程設(shè)計(jì)在李老師的指導(dǎo)下，通過(guò)查閱資料，和老師同學(xué)一起討論，我發(fā)現(xiàn)了自己在知識(shí)掌握中的很多不足，同時(shí)也對(duì)鋼管的生產(chǎn)工藝流程、軋鋼機(jī)械設(shè)備、軋制原理、生產(chǎn)方法等都有了更深的了解。這次設(shè)計(jì)使我不僅掌握了無(wú)縫鋼管設(shè)計(jì)的具體內(nèi)容和主要方法，更為明年的畢業(yè)設(shè)計(jì)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，也為以后走上工作崗位奠定基礎(chǔ)。感謝老師在百忙之中對(duì)我們的指導(dǎo)，老師您辛苦了，祝您新的一年中身體健康，事業(yè)蒸蒸日上！ 6參考文獻(xiàn)1.康永林；軋制工藝學(xué)；冶金工業(yè)出版社；20112.韓官昌；小型無(wú)縫鋼管生產(chǎn)；冶金工業(yè)出版社；20083.無(wú)縫鋼管生產(chǎn)技術(shù)；重慶大學(xué)出版社4.鞍鋼無(wú)縫鋼管廠(chǎng)技術(shù)操作規(guī)程5.140軋管機(jī)組軋鋼手冊(cè)6.馬懷憲；金屬塑性加工學(xué)；冶金工業(yè)出版社；20097.頂修堃；軋制過(guò)程自動(dòng)化；冶金工