高速線材工藝設(shè)計

1、 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(論文) 第I頁 高速線材車間工藝設(shè)計及簾線鋼質(zhì)量控制技術(shù) 摘要 本設(shè)計是依據(jù)鞍鋼線材廠設(shè)計的年產(chǎn)量55萬噸的高速線材車間工藝。典型產(chǎn)品為Q235、6mm的線材。設(shè)計說明書包括文獻(xiàn)綜述，車間工藝設(shè)計，專題三個部分。在綜述部分?jǐn)⑹隽司€材的基本知識和當(dāng)前線材生產(chǎn)的狀況。設(shè)計部分（從第二章到第九章）主要包括產(chǎn)品方案及工藝流程的設(shè)計及制定、生產(chǎn)設(shè)備的選擇、工藝參數(shù)的計算及校核、年產(chǎn)量計算、導(dǎo)位裝置及軋機調(diào)整、車間平面布局設(shè)計及圖紙繪制，還有技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)與環(huán)保措施。專題部分主要闡述了對簾線鋼質(zhì)量控制的方法及研究。 關(guān)鍵詞：高速線材；生產(chǎn)方案；孔型設(shè)計；校核；簾線鋼 遼寧科技大

2、學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(論文) 第II頁 High-speed wire rod plant process design and quality control of steel cord Abstract This design which is based on Anshan Iron and Steel Wire Factory is planted 550,000 t annual workshop for high-speed wire rod plant technology. Typical produce is the Q235, 6mm wire. Design specific

3、ation includs literature review, workshop process design and project. The literature review part describes the basic knowledge of wire rod production and the current situation. Design part (from chapter to chapter IX) describes the main program and the process of product design and development, prod

4、uction and equipment selection, process parameter calculation and checking, annual basis, the guide position adjusting device and mill, shop flat design and layout drawings, as well as technical and economic indicators and environmental protection measures. The major topics describes method and tech

5、nology in quality control of steel cord. Keyword：High-speed wire; production program; pass design; check; Steel Cord 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(論文) 第III頁 目錄 摘要.I Abstract.II 1文獻(xiàn)綜述.1 1.1線材生產(chǎn)的基本知識.1 1.1.1線材的定義.1 1.1.2線材的種類.1 1.1.3線材的品種與用途.1 1.2生產(chǎn)工藝.4 1.2.1線材的生產(chǎn)工藝流程.4 1.2.2線材的生產(chǎn)特點.4 1.2.3線材生產(chǎn)軋機布置.5 1.3產(chǎn)品的質(zhì)量控制.6 1.3

6、.1坯料控制.6 1.3.2加熱控制.7 1.3.3軋制控制.8 1.3.4冷卻控制.8 1.4生產(chǎn)的發(fā)展.9 1.4.1軋制速度進(jìn)一步提高.9 1.4.2采用減徑定徑機組.10 1.4.3無扭軋機.12 1.4.4低溫軋制技術(shù).12 1.4.5采用控制軋制和控制冷卻.12 1.4.6無頭軋制.13 1.4.7采用低溫軋制和溫控軋制技術(shù).13 1.4.8廣泛采用在線測徑及渦流探傷儀.13 1.4.9高線軋機的其他新設(shè)備.13 1.5本設(shè)計的目的和意義.14 2產(chǎn)品大綱及金屬平衡表制定.15 2.1產(chǎn)品方案的確定.15 2.1.1產(chǎn)品方案.15 2.1.2產(chǎn)品大綱.15 2.2坯料的確定.15

7、2.2.1坯料的選擇.15 2.2.2坯料的技術(shù)條件.16 2.2.3對表面質(zhì)量與內(nèi)部質(zhì)量的要求.17 2.3生產(chǎn)方案的確定.18 2.4金屬平衡表的制定.19 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(論文) 第IV頁 3主要設(shè)備選擇及其參數(shù)設(shè)定.20 3.1加熱爐.20 3.2軋機參數(shù).22 3.2.1粗軋機組設(shè)備參數(shù).22 3.2.2中軋機組設(shè)備參數(shù).23 3.2.3預(yù)精軋機組設(shè)備參數(shù).24 3.2.4精軋機組設(shè)備參數(shù).25 3.3冷卻設(shè)備.26 3.4輔助設(shè)備性能參數(shù).28 3.4.1飛剪、擺動剪、卡斷剪.28 3.4.2吐絲機.28 3.4.3集卷筒.29 3.4.4立活套、側(cè)活套.29 4產(chǎn)品工

8、藝制度制定.30 4.1生產(chǎn)工藝流程.30 4.2加熱制度的制定.31 4.2.1加熱目的.31 4.2.2加熱溫度.31 4.2.3鋼坯的加熱速度和加熱時間.32 4.3軋制溫度的確定.33 4.4延伸系數(shù)的確定.34 4.4.1軋制道次的確定.34 4.4.2各道次延伸量的確定.34 4.5冷卻工藝的確定.35 5孔型設(shè)計.36 5.1孔型設(shè)計的基本內(nèi)容.36 5.1.1孔型設(shè)計的內(nèi)容.36 5.1.2孔型設(shè)計的要求.36 5.1.3孔型的分類.36 5.1.4孔型設(shè)計的原則.36 5.2線材生產(chǎn)中的孔型系統(tǒng).37 5.2.1孔型類型.37 5.2.2線材中孔型系統(tǒng)選擇分析.37 5.3孔

9、型設(shè)計.38 5.3.1圓孔型設(shè)計.38 5.3.2橢圓孔型設(shè)計.39 5.3.3箱型孔型設(shè)計.40 5.3.4連軋常數(shù)及軋制速度.40 6軋制力能參數(shù)及設(shè)備校核.42 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(論文) 第V頁 6.1摩擦系數(shù)確定.42 6.2軋制力計算.42 6.3咬入能力校核.44 6.4軋輥強度校核.45 6.4.1粗軋機組軋輥強度校核.46 6.4.2中軋機組軋輥強度校核.47 7年產(chǎn)量計算.50 7.1軋機工作圖表的繪制.50 7.1.1軋制節(jié)奏時間的確定.50 7.1.2軋機工作圖表的繪制.51 7.2軋機年產(chǎn)能力計算.52 7.2.1軋機平均小時產(chǎn)量.52 7.2.2車間年產(chǎn)量

10、計算.53 7.3加熱爐生產(chǎn)能力計算.53 7.4倉庫面積計算.54 8車間平面布置及主要技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo).55 8.1車間平面布置.55 8.1.1主要設(shè)備間距的確定.55 8.1.2車間原料倉庫和成品倉庫面積的確定.55 8.2 車間主要技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)和環(huán)保.56 8.2.1車間主要技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo).56 8.2.2能源消耗.56 8.3環(huán)境保護(hù)對車間設(shè)計的要求.58 9專題 簾線鋼的質(zhì)量控制技術(shù).60 9.1生產(chǎn)工藝.60 9.1.1鋼簾線的生產(chǎn)工藝.60 9.1.2鋼簾線鋼的生產(chǎn)技術(shù).61 9.2對鋼簾線鋼的質(zhì)量要求及控制措施.61 9.2.1鋼簾線鋼的化學(xué)成分.61 9.2.2夾雜物控制.62

11、 9.2.3中心偏析.62 9.2.4有害氣體含量及殘余元素的控制.63 9.2.5表面質(zhì)量及內(nèi)部缺陷.63 9.2.6結(jié)構(gòu)特性.63 9.3鋼簾線鋼生產(chǎn)的現(xiàn)狀和展望.63 9.3.1國內(nèi)外部分鋼廠生產(chǎn)鋼簾線鋼的概況.63 9.3.2鋼簾線鋼高強度化的努力方向.64 9.3.3鋼簾線鋼生產(chǎn)今后的展望.64 9.4結(jié)論.65 附錄A 計算機C程序代碼.66 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(論文) 第VI頁 附錄B 孔型圖.70 參考文獻(xiàn).73 結(jié)束語.74 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(論文) 第1頁 1文獻(xiàn)綜述 1.1線材生產(chǎn)的基本知識 1.1.1線材的定義 線材是熱軋型鋼中斷面尺寸最小的一種。在我

12、國一般直徑在（5-9）毫米共八種規(guī)格的成卷供應(yīng)的熱軋圓鋼稱為線材。線材因以盤卷交貨又叫盤條。國外對線材的概念和我國的略有不同，除了圓形斷面外也有其他形狀，其直徑由于需求量和生產(chǎn)技術(shù)的水平不同而不同。美國的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格規(guī)定線材的直徑一般為（5.5-18.7）毫米，每個0.4毫米為一種規(guī)格。英國標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定線材直徑為（5.38-25）毫米。還有的國家把直徑超過20毫米稱為成卷圓鋼。 1.1.2線材的種類 （1）按鋼的化學(xué)成分，線材可分為兩大類：一是碳素鋼，按含碳量多少又可分為低碳鋼，中碳鋼和高碳鋼；二是合金鋼。目前線材的鋼種主要是普通低碳鋼，優(yōu)質(zhì)碳素鋼，焊條鋼，鋼絲繩鋼，不銹耐酸鋼，耐熱鋼，滾動軸承鋼等三

13、十多種。 （2）按斷面形狀，線材有圓形，方形，橢圓形，梯形和異性等。異性和方形的一般都較少而圓形的斷面較多。 （3）按用途，線材可分為兩種：一是直接做建筑材料用；二是做拔絲的原料。 1.1.3線材的品種與用途 線材一般用普通碳素鋼和優(yōu)質(zhì)碳素鋼制成。按照鋼材分配目錄和用途不同，線材包括普通低碳鋼熱軋圓盤條、優(yōu)質(zhì)碳素鋼盤條、碳素焊條盤條、調(diào)質(zhì)螺紋盤條、制鋼絲繩用盤條、琴鋼絲用盤條以及不銹鋼盤條等。 1普通低碳鋼熱軋圓盤條（GB701-65），普通低碳鋼熱軋圓盤條由低碳普通碳素結(jié)構(gòu)鋼或屈服點較低的碳素結(jié)構(gòu)鋼軋制而成，是線材品種中用量最大、使用最廣泛的盤條，故又稱普通線材，簡稱普線。 主要用途：普線主

14、要用于建筑鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)作配筋用，也可冷拔拉制成鋼絲，作捆扎等用。 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(論文) 第2頁 2普通低碳鋼無扭控冷、熱軋盤條（ZBH4403-88），無扭控冷、熱軋盤條由無扭高速線材軋機軋制后采取控制冷卻制成，材質(zhì)與普線相同，但無扭控冷、熱軋盤條具有尺寸精度高、表面質(zhì)量好、較高的力學(xué)性能等優(yōu)點。 主要用途：無扭控冷、熱軋盤條尺寸精度分A、B、C三級。A、B、C級精度適用于拉絲、建筑、包裝和焊條等用途，B、C級精度適用于加工成螺栓、螺絲和螺母等。 3優(yōu)質(zhì)碳素鋼盤條（GB4354-84），優(yōu)質(zhì)碳素鋼盤條是用優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼軋制而成。是線材品種中用量較大的品種之一。 主要用途：優(yōu)質(zhì)碳

15、素鋼盤條主要用于加工制造碳素彈簧鋼絲、油淬火回火碳素彈簧鋼絲、預(yù)應(yīng)力鋼絲、高強度優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼絲、鍍鋅鋼絲、鍍鋅絞線鋼絲繩等。 4優(yōu)質(zhì)碳素鋼無扭控冷、熱軋盤條（ZBH44002-88），優(yōu)質(zhì)碳素鋼無扭控冷、熱軋盤條由無扭高速線材軋機軋制而成，軋制后采取控制冷卻處理。與優(yōu)質(zhì)碳素鋼盤條相比，具有尺寸精度高、表面質(zhì)量好，有較高的力學(xué)性能。 主要用途：主要用途與優(yōu)質(zhì)碳素鋼盤條相同。常用于制造碳素彈簧鋼絲、油淬火回火碳彈簧鋼絲、預(yù)應(yīng)力鋼絲、優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼絲，鍍鋅鋼絲等。 5制繩鋼絲用盤條（YB349-64），制繩鋼絲用盤條是優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼熱軋圓盤條之一。 主要用途：制繩鋼絲用盤條可用35、40、45、5

16、5、60、65、70、75、80和85鋼號的優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼制造?；瘜W(xué)成分符合GB699（優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼技術(shù)條件）的規(guī)定。 6制繩鋼絲用無扭控冷、熱軋盤條（ZBH44004-88），制繩鋼絲用無扭控冷熱軋盤和用優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼，在無扭線材軋機上軋制，軋制后控制冷卻而制成。這樣軋成的盤條，尺寸精度高，表面質(zhì)量好，力學(xué)性能優(yōu)越。 主要用途：主要用于拉制制繩鋼絲和鋼絞線鋼絲。 7碳素焊條鋼盤條（GB3429-82），碳素焊條鋼盤條由低碳優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼熱軋制成。 主要用途：主要用于制造手工電弧焊焊芯。 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(論文) 第3頁 8碳素焊條鋼無扭控冷、熱軋盤條（ZBH44005-88），碳

17、素焊條鋼無扭控冷、熱軋盤條是在封鎖扭線材軋機上軋制，并進(jìn)行軋后控制冷卻而制成。其尺寸精度高、表面質(zhì)量好、性能優(yōu)越，是一種高質(zhì)量的焊條鋼盤條。 主要用途：主要用于制造具有藥皮的電焊條鋼芯的碳素鋼熱軋圓盤條。 9合金結(jié)構(gòu)鋼熱軋盤條（GB3077-82），合金結(jié)構(gòu)鋼熱軋盤條由合金結(jié)構(gòu)鋼作材質(zhì)軋制而成。合金結(jié)構(gòu)鋼共有26個鋼組、78個鋼牌號。各生產(chǎn)廠依據(jù)需方要求及不同用途選用各牌號進(jìn)行生產(chǎn)。 主要用途：合金結(jié)構(gòu)熱軋盤條主要用于拉制鋼絲、金屬制品和結(jié)構(gòu)件。 10碳素工具鋼熱軋盤條（GB1298-86），碳素工具鋼由優(yōu)質(zhì)或高級優(yōu)質(zhì)高碳鋼軋制而成。加工性能與耐磨性能好，價格便宜。 主要用途：主要用于拉制鋼比

18、與制造工具等。 11合金工具鋼熱軋盤條（GB1299-77），合金工具鋼是在碳素工具鋼的基質(zhì)上加入鉻、鎢、鉬、釩、硅、錳、鎳和鈷等合金元素而煉成的鋼種。與碳素工具鋼相比。它具有淬透性好、熱處理開裂傾向小、耐磨性與耐熱性高的特點。合金工具鋼熱軋盤條由5個鋼組33個鋼號的合金工具鋼作材質(zhì)軋制而成。分別由大連鋼廠、本溪鋼廠和陜西鋼廠等單位生產(chǎn)。 主要用途：適用于量具、刃具和冷、熱作模具、耐沖擊工具等的制作。 12彈簧鋼熱軋盤條（GB1222-84），彈簧鋼是用于制造彈簧或其他彈性元件的鋼種。彈簧和彈性元件主要利用其彈性變性吸收與儲存能量，達(dá)到緩和震動、沖擊或使機件完成某些動作為目的。由于它是在沖擊、

19、震動或長期均勻的周期交變應(yīng)力條件下工作，因此要求彈簧鋼具有高的屈服強度，尤其要有較高的屈強比（屈服強度與抗拉強度之比）和彈性高的疲勞強度、較高的耐高溫和耐腐蝕等性能。彈簧鋼還應(yīng)有良好的表面質(zhì)量。彈簧鋼有碳素彈簧鋼和合金彈簧鋼兩類共17個牌號。 主要用途：彈簧鋼熱軋盤條主要用于生產(chǎn)各種用途的螺旋彈簧。 13滾珠軸承鋼熱軋盤條（YB9-68），滾珠軸承鋼簡稱軸承鋼，是用來制造各類滾動軸承的套圈（軸套）和滾動體（滾珠）的鋼種。由于其用途的特殊性，要求軸承鋼具 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(論文) 第4頁 有高而均勻的硬度和耐磨性、高的彈性和疲勞強度。足夠的韌性和淬透性，同時在大氣環(huán)境或潤滑劑中具有一定

20、的耐蝕能力。一些特殊用途的滾動軸承還要求具有耐高溫、抗腐蝕、無磁性、超低溫、高精度、長壽命等性能。因此對軸承鋼的選擇和鋼材質(zhì)量要求比一般鋼材嚴(yán)格。軸承鋼通常是指高碳鉻鋼，此外還有滲碳軸承鋼、高碳鉻不銹軸承鋼。一般用于軋制滾珠軸承鋼熱軋盤條的鋼號有5個。 主要用途：滾珠軸承鋼熱軋盤條主要用于制造軸承的鋼珠（鋼珠）等。 14不銹鋼盤條（GB4356-84），不銹鋼盤條是由多種牌號不同組織體型的不銹鋼材質(zhì)熱軋而成。 主要用途：不銹鋼盤條主要用于制造不銹鋼絲、不銹彈簧鋼絲、不銹頂鍛鋼絲和不銹鋼絲繩用鋼絲。根據(jù)工業(yè)上的主要用途來區(qū)分，不銹鋼盤條也有不銹鋼和不銹耐酸鋼盤條之分。 15焊接用不銹鋼盤條（GB

21、4241-84），焊接用不銹鋼盤條與一般不銹鋼盤條在化學(xué)成分上有所不同。為了保證其優(yōu)良的焊接性能，提高焊縫質(zhì)量，焊接用不銹鋼盤條在成分上的顯著特點是含碳量低、磷、硫等有毒雜質(zhì)少、鎳、鉻含量較高。 主要用途：主要用于制造電焊條鋼芯和焊絲。 1.2生產(chǎn)工藝 1.2.1線材的生產(chǎn)工藝流程 線材軋機常分為粗軋、中軋、精軋機組，且各機組又可采用不同的軋機類型和布置。因此線材車間的布置是非常繁多的，其工藝工程必然有所差別，一般情況工藝流程：原料準(zhǔn)備稱重加熱粗軋（剪頭）中軋預(yù)精軋水冷剪頭精軋水冷吐絲風(fēng)冷檢查收集包裝稱重入庫。 1.2.2線材的生產(chǎn)特點 （1）坯料的特點：線材坯料主要有初軋坯和連鑄坯兩種。為了減少軋制道次，從而減小軋制延續(xù)時間保證終軋溫度，在供坯允許的前提下，坯料斷面應(yīng)盡可能小些。為了增大盤重，則希望坯料長度大些。因此線材坯料一般較為細(xì)長。 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(論文) 第5頁 （2）加熱的特點：對線材坯料加熱的要求是：在保證加熱質(zhì)量的前提下，加熱溫應(yīng)盡可能高；各部溫度均勻，但尾部溫度應(yīng)稍高，以減少軋后的軋件首尾溫差；氧化鐵皮少；為減少軋制溫降，加熱爐應(yīng)盡量靠近軋機。加熱常采用端進(jìn)側(cè)出或側(cè)出方式。我國目前大部分線材車間采用推鋼式連續(xù)加熱爐。 （3）軋制特點：A.小輥徑高轉(zhuǎn)速:為解決小線