年产65万吨连轧棒材车间设计开题报告

开题报告

河北联合大学

本科生毕业设计开题报告

题目：设计年产65万吨连轧棒材车间

学院

专业：材料成型及控制工程

班级：

姓名：

学号： 2

指导教师

2015年11月16日

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一、选题背景（含题目来源、应用性和先进性及发展前景等）

1.题目来源及发展前景

2014年我国钢材产量达到11.26亿吨，我国棒材的总产量在钢材总量中的比例超 过40％,在世界上是最高的。这是国内经济建设所决定，我国过去底子薄、经济落 后，基础建设任务重，必然在一定阶段，对建筑用棒材和机械加工用棒材需求较大 。随着现代化建设程度的逐渐提高，棒、线材在钢材总量中的比例将会逐步降低， 但总量还会增加。大冶钢铁于2015年建成一条优质特殊合金钢中棒材生产线，主要 品种有轴承钢、汽车用钢、合结钢、不锈钢、锅炉船舶及军工用钢等。小型棒材一 直是我国消费量最大的钢材品种，近20年来,小型棒材产量占钢材的总产量的23.5

[1-3] ～27.7% 。

我国轧钢设备与国外存在着一定的差距，轧钢设备平均水平与国外存在着一定 的差距。尤其是轧制棒材材的中小型轧机。但我们的综合实力不比国外差，部分引 进生产线在管理、装备、技术经济指标都优于国外企业，竞争力是非常明显的。石 钢公司于2000年引进的60万吨棒材连轧生产线，随后进行了热送热装、高线大盘卷 生产、型材生产、无头轧制、在线测径等工艺和技术改进，达到国际先进水平。莱 芜棒材厂小型车间随市场需求变化在开坯机组上实施大压下大延伸共轭出圆工艺， 精轧视品种情况，实施二切分或三切分轧制方法[4] 。

棒材广泛用于机械、汽车、船舶、建筑等工业领域。有的直接用于混凝土中， 有的可通过二次加工来制作各种轴、齿轮、螺栓、螺母、锚链、弹簧等。我国是一 个发展中国家，住房尚需大量发展。建筑用钢的需求在很长一段时间内都将是很高 的；另外随着人民生活水平的提高，家庭汽车成为人们追求的目标，相应汽车用钢 的需求也会越来越大。棒材有着广阔的发展空间，所以设计现代化的棒材车间是十 分必要的[5] 。

2应用性和先进性

改造或淘汰落后的生产线.开发低成本国产连轧生产线,改造或淘汰落后的生产

线。采用全短应力无扭高速轧制技术。目前国际上先进的生产线大都采用全短应力 线平立交替无扭轧制；大批料低能耗。全热装式热送直接轧制技术，以日本NKK高 森厂为代表的大批料直接轧制，边角补热的方式是降低成本，提高产品竞争力的有 效途径。我国有数家工厂也做过一些尝试。目前广泛应用的是连铸热装、蓄热式加 热炉等；控轧、控冷超级钢技术。采用低成本材料生产高强度（400MPa）螺纹钢筋 是我国的―973"科研项目，在淮阴,南钢,三明等棒材厂进行了尝试并取得了一些成

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绩。

多线切分技术。国内两线切分技术已经得到了广泛应用,三线切分技术目前也在 几家轧钢厂得到成功应用，并取得预期效益。四线切分仅广钢从巴登引进，目前尚 不稳定。随着材料研究的深入，高强度钢在市场上所占的比重会越来越大，用小规 格产品替代原来的中大规格已经成为必然的趋势。熟练掌握并应用好多线切分技术 对连轧棒材生产线是十分必要的[6] 。

螺纹钢的深加工。国外的建筑市场已基本实现机械化[7] ，而且由于劳动力成本 等原因，使得客户愈来愈多地面向加工配送中心订购螺纹钢深加工制品[8] ，而不是 直接向钢厂订。这样，客户可根据自己的建设进度，要求螺纹钢加工线每天运来螺 纹钢制成品，要求混凝土配送公司每天按量按时送到工地，施工现场只需将螺纹钢 制成品放好联接，直接浇混凝土，这可大大提高建筑工效，且管理简捷、高效、成 本低。我国的大城市像北京、上海、重庆，有许多公司已经开始做类似这样的工作 。许多钢铁厂都在积极筹建自己的配送网络。国内已有部分深加工设备加工钢筋焊 网、矫直、弯曲、切断设备等[9-10] 。

硬质合金辊环在连轧棒材生产线上的应用。由于生产小规格产品和降低制造成 本的要求，许多生产厂开始采用硬质合金辊环。目前应用较多的是德国"SAAK"的组 合辊环。国内有多家公司也开始生产并投入应用这种辊环。从其使用效果看，与国 外进口的差距不大，但加工难度很大[11-12] 。

车间为扩大产品上限，有时也选两种坯料，这时粗轧第一架的能力要加大，同 时设备作业率降低。一个车间最好一个坯料规格，这样轧机有最大的利用率。连铸 可以明显节能、提高产品质量和收得率，有巨大的经济效益，这已经在普通钢种上 得到广泛应用，也正在向高档钢材和特殊钢种的生产迅速扩大[13] 。对机械结构用钢 ，由于中心偏析和延伸比等问题，连铸质量较难保证，由于电磁搅拌、低温铸造等 技术的显著进步，使这些钢种也可以采用连铸进行生产。要达到主体设备立足国产 化目的，需要几家国内企业的合作，其中包括机械、液压设备制造、电气及自动化 控制等。横列式轧机的经营成本最高、效益最差;国产化的连轧生产线的成本较低 、效益较好。近几年全国产化生产线的投产，标志着我国的连轧棒材装备与技术基 本上达到国际先进水平[14] 。

二、设计方案（含设计主要内容、方法手段及预期达到的目标等）

设计主要内容

1)收集有关资料，了解棒材的国内外生产现状与前景，所建厂产品范围，

应用领域，产品范围和产品规格，建厂经济依据；

2)典型产品总延伸计算，道次选择，轧机布置选择比较；

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3)压下分配，轧制规程计算，温降计算，轧制力计算，并绘制轧制图表，

年产量计算；

4)孔型设计，电力校核，轧辊计算强度校核；

5)辅助设备选择：加热炉形式选择，空冷机、剪切机选择；

6)金属平衡、燃料消耗计算，环境保护与综合利用的规划；

7)绘制工艺平面图。

8)分析设计可行性及介绍本设计特点。

方法手段

1)收集棒材车间设计相关资料，查阅文献，确定棒材车间的生产规模、品

种，；生产方案、建厂地址及厂区范围，资源利用状况、各种材料供应、运输 等要求，需要达到的技术水平，经济及社会效益，环保要求等。

2)参考相关的标准和手册，参考相关书籍和指导老师意见，从中汲取经验

和思路，进一步搜集做好相关记录，通过文献分析法、文本细读法、比较法综 合分析法等确定并形成毕业设计内容及进度计划。

设计要达到的目标

1)进一步巩固，加深对所学基本理论、基本技能和专业知识的掌握，使之

系统化、综合化。

2)初步掌握科学研究的基本方法和能力。包括调查研究、查阅文献和搜集

资料的能力，理论分析和制定设计方案的能力，设计计算和制图的能力等。

3)设计高效环保的连轧棒材车间，采用先进的工艺和技术，设计并绘制出

车间工艺平面图；

三、进度安排

第一阶段（2015.10—2015.11）

查阅相关文献和期刊，对项目有整体认识，提交开题报告。

第二阶段（2015.12—2016.1）

查阅相关文献和数据，进行典型产品总延伸计算，道次选择，轧机布置选择比 较；完善各个设计中遇到的问题并不断将前期的构思实现，进行压下分配，轧制规 程计算，温降计算，轧制力计算，并绘制轧制图表。

第三阶段（2016.2—2016.4）

年产量计算及孔型设计，电力校核，轧辊计算强度校核，对 …… 此处隐藏：2421字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……