年产60万吨优质棒材生产车间设计

1.1.4高质量、高附加值的经济棒材少
随着炼铁炼钢技术的发展和工业电气自动化的进一步发展，随着电子计算机自动控制技术的广泛应用，棒材生产技术也有突飞猛进的发展。总的看来，棒材生产的发展趋向和特点如下：
(1)过程日趋连续化，半连续轧制和连续轧制已经占取了主流，出现了连续钢坯轧机和连续棒材轧机，使效率大为提高。
1.1.3管理水平逐年提高
近年来,我国线棒材厂总体生产管理水平不断提高,一般连续小型及高速线材轧机投产后2年左右即能达到或超过设计产量。2000年以后,不少小型线材轧机的成材率达到97%,一些实行负偏差轧制的轧机,成材率约在98%以上。另外,由于注重产品质量的提高,开发了400 MPaⅢ级带肋钢筋。并且,不少企业努力增加硬线生产比例,特别是在扩大高强度低松弛预应力钢丝、钢绞线生产份额,改善冷墩钢质量,扩大产品规格上采取了多项措施。最近新投产的几套高速线材轧机,可提供Ф5-25 mm线材,直径公差达±0.1 mm,椭圆度达0.14 mm,可满足不同用户的需求。
本设计按照任务书要求，设计年产60万吨全连续式棒材车间。设计规格为Φ12～32mm圆钢，Φ14～26mm螺纹钢。选择Φ24的圆钢作为典型产品的孔型设计。
第1章文献综述
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。这是由于国家经济的不断的提升，使得建筑类用的棒材的需求也不断的增加。
棒材的70%用作建筑，其余用作各种零部件用材。除螺纹钢筋直接应用于建筑之外，有相当部分加工成各种轴类零件。建筑用材要求在较高的屈服强度下，保持一定的延伸率。机械零件要求机加工性能良好，对组织也有一定要求。作为建筑用材，提高尺寸精度和机械性能的均匀程度，可以节省大量钢材，同样对于加工轴类，也可减少车削，降低成本。
在现代社会的国民生产中，由于钢铁材料的用途十分广泛，不论农业、工业、国防建设，都需要有质量优良，品种齐全，数量足够的钢铁，因此钢铁工业的发展有着非常重要的意义。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，相应汽车用钢的需求也会越来越多。
Referring to the domestic advanced rolling technology, rolling equipment, pass and auxiliaryequipment choosing, specially, referring to production line parameters of Tang Steel and Bayi Steel, this ensure that the technology is reasonable and equipment is advanced and there is space to produce high-profit rod.
棒材作为钢铁产品的组成部分，即便是在当前国际经济危机的大环境下，由于我国采取扩大内需，建设基础设施，鼓励发展房地产业的政策，棒材的生产仍然十分重要。
1.1棒材的发展概况
港铁材料以其所具有的特性—较高的强度和韧性、易加工成型性、绿色可循环性在未来时期内仍将是重要的结构材料。随着我国汽车制造、电气机械、船舶制造工业的发展,板材、管材在钢材中所占的比例将逐渐提高,线棒材所占比例将有所下降,但其绝对值仍在上升。而且线棒材生产结构将发生很大的变化我国目前线棒材生产有如下特点。
现代棒材生产主要采用的新工艺，新设备：
1)大批料低能耗。全热装式热直接轧制技术，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。我国目前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；
2)柔性轧制技术；
3)高精度轧制；
4)全短应无扭高速轧制.目前国际上先进的生产线，象意大利ABS IWNA厂，采用全短应力线平立交替无扭轧制；
(6)不断扩大钢材的品种规格和增加螺纹钢产品的比重。
(7)大力发展新工艺新技术，节约能源，减少金属消耗，降低成本。
学习和研究轧钢生产是我们轧钢技术人员的一项重要工作。在科学技术发达，并不断发展的今天，要求我们在设计改建扩建一个厂时，要认真慎重地考虑，并仔细分析轧钢生产和趋势以及市场需求，来达到高产、优质、低消耗的宗旨。
A
According to the task requirement, an annual output of 600,000 tons of small bars factory is designed.
According to the design steps of the workshop, The following aspects are accomplished, such as the economic accordance of building the workshop, the distribution of output, mill comparison and layout chosen, pass system chosen and pass design of classic production, velocity computing and output planned, mechanical calculation and test, auxiliary equipment chosen, metal balance and water and electricity consume, etc.
1.1.1产能高
我国棒材无论是轧机数量,还是产量均居世界第一位,而且其产量还在以较快速度增长(年平均增长速度为15%左右),目前我国线棒材占钢材总产量的48%~50%。与此同时,美国同期线棒材产量占钢材总产量的22%左右,日本同期线棒材产量占钢材总产量的27%左右,而且几年来产量相对平稳。因此我国线棒材无论是所占钢材总产量的比例还是绝对产量均高于美国和日本。
Bar is sale by sizing. All kinds of rolling mill can produce bar, such as open-train mill, Bar to length delivery, bar-style, semi-continuous train and the continuous train. The pattern of continuous rolling bar in horizontal and vertical loopier has the specialty of the fewer accident, highly efficient and high output. In considering of the successfully producing, high lever automation, and stable quality controlling, the no twist continuous rolling is adopted in this paper. The production size range is fromΦ12 to Φ32mmbar and from Φ14 to Φ26mmrebar. The classic production is Φ24 mmbar.
7)棒材轧后热芯回火（TEMPCDRE）工艺；
8)在线尺寸检测；
9)在线多条矫直和飞剪定尺剪切；
10)自动堆叠机。
11）无头轧制
12）高精度轧制
本车间设计参阅了国内有关棒材轧机的先进工艺、轧机的装备、技术、孔型系统及一些辅助设备，并参照唐钢棒材厂的一些设备数据。
Key words: workshop design; continuous rolling bar; pass design; high precisio
引言
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。这是国内经济建设和出口需要所决定。
棒材的70%用作建筑，其余用作各种零部件用材。除螺纹钢筋直接应用于建筑之外，有相当部分加工成各种轴类零件。建筑用材要求在较高的屈服强度下，保持一定的延伸率。机械零件要求机加工性能良好，对组织也有一定要求。作为建筑用材，提高尺寸精度和机械性能的均匀程度，可以节省大量钢材，同样对于加工轴类，也可减少车削，降低成本。
5)低温轧制和控制轧制；
6)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有几家得到成功应用，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；
1.1.2生产装备参差不齐
近年来我国小型轧机向连续化发展,线材生产则趋向采用高速线材轧机,到2002年6月底,全国共投产连续及半连续小型轧机70套,设计产能超过提高,一般连续小型及高速线材轧机投产后2年左右即能达到或超过设计产量。2000年以后,不少小型线材轧机的成材率达到97%，一些实行负偏差轧制的轧机，成材率约在98%以上。另外，由于注重产品质量的提高,开发了400 MPaⅢ级带肋钢筋。并且,不少企业努力增加硬线生产比例,特别是在扩大高强度低松弛预应力钢丝、钢绞线生产份额,改善冷墩钢质量,扩大产品规格上采取了多项措施。最近新投产的几套高速线材轧机,可提供Ф5-25 mm线材,直径公差达±0.1 mm,椭圆度达0.14 mm,可满足不同用户的需求。
棒材的断面形状简单，比起线材一般断面大很多，因此散热慢，允许轧制时间长，头尾温差大的问题不突出，但上限产品容易压缩比不足。
与其他热轧一样，为能轧制高尺寸精度的产品，必须保证加热均匀一致，轧机刚度尽可能的高，轧制中，做到冷却一致。轧制中还有磨损带来孔型的变化，影响轧制的持久稳定。
棒材以直条交货，轧制单根棒条可以使用最小坯料，轧制道次也不是很多，降温不是主要考虑问题，因而把棒材轧制是所有轧材中最容易实现的品种，它可以有多种方式。从三辊横列式，到扭转二重式，从各种半连续式到全连续式，都能生产棒材，但其产量、尺寸精度、成材率、合格率却都大不一样。三辊轧机刚度低，加热温度的波动必然带来严重的产品尺寸波动，加上横列式速度慢、轧制时间长，导致轧件头、尾温差加大，容易尺寸不一致，并且性能不均，产量很低，质量波动很大，优质率极低。全连续轧机一般采用平立交替，轧件无扭，事故少、产量高，可以实现了大规模的专业化生产和组织性能控制，这类车间一般达到年产70万吨左右。同时轧机采用高刚度，控制自动化程度较高，使尺寸精度和合格率得到很大提高，尤其成材率提高，减少回炉炼钢的浪费。