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引 言
1. 本设计的基本状况与高线生产简介
随着轧机的不断改进和计算机控制技术的提高以及机械电器设备的改良等，线材生产的终轧速度也得到了大幅度的提高，高速线材轧制工艺也已得到了公认。因为高速线材生产线的优越性和市场需求的增加，目前大部分新建线材生产线均采用高速线材轧机，本设计拟建年产88万吨的线材车间，也采用高速线材轧机，钢种为普通碳素结构钢，采用单线轧制工艺。因为采用了高速线材轧机进行生产，所以设计的最高速度为120 m／s终轧机的出口保证速度为100m／s，已达到国际先进水平。
由于市场对大规格线材需求的增加，以及本设计年产较大的缘故，本设计生产的产品规格取的较普通线材厂的大一些，主要产品规格为Φ6～16㎜的光面盘条，盘卷单重约1.8吨。
2．高速线材轧机生产的工艺特点与产品特点
高速线材轧机的工艺特点可以概括为连续、高速、无扭和控冷。其中无扭精轧是保证高速的前提条件，是现代线材生产的核心技术之一。为提高生产率和解决大盘重线材轧制过程中的温降问题，就要求精轧的高速度；而精轧的高速度则要求轧制过程中轧件无扭转，否则轧制事故频发，轧制过程将无法进行。因此高速无扭精轧是现代高速线材的一个基本特点。
高速线材轧机的产品特点是大盘重，高速度，高质量。因为高速度，所以轧制过程中温降很小，甚至有温升，使得盘重得到大大提高，也因为基本没有温降，轧件各部分的温度均一，所以微观组织均一。又因为采用了控冷工艺，所以产品组织得以改善，产品质量也大的提高了！
3. 本设计中采用的先进技术和设备
1）因产量较大，采用热装热送工艺，大大降低了能耗和烧损；
2）连续无扭轧制，精轧机组轧辊为顶交45°布置，产品性能大幅度提高； 3）原料采用连铸坯，金属收得率高，能源消耗小；
4）采用侧进侧出的步进梁式加热炉，加热较均匀，能耗降低，减少了烧损； 5）为提高轧件的表面质量，开轧前采用了高压水除磷； 6）采用控轧控冷设备，即设置多段在线水冷箱； 7）为提高产品尺寸精度，采用激光测径仪进行在线检测。
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1产品方案和金属平衡表
1.1产品大纲
年生产能力：88万吨；
产品规格范围：Φ6～Φ16mm线材； 盘卷单重：1.8t
主要产品规格：Φ6mm、Φ7mm、Φ8mm、Φ9mm、Φ10mm、Φ12mm、Φ14mm、Φ16mm
钢种：普通碳素结构钢. GB/T700 2006 代表钢号：Q235A、Q235B、Q215A、Q195A； 其产品大纲如表1-1所示。
表1-1产品大纲
钢种牌号 各规格产品产品（万吨） 产量合计（万吨） 21 21 22 24 88 Q235A Q235B Q215A Q215B 合计 Φ6mm 4 4 2.5 3.2 13.7 Φ7mm 4.8 4.2 4.6 4.3 17.9 Φ8mm 3 3.2 5 5 16.2 Φ9mm 3 2.5 2.8 2.5 10.8 Φ10mm 1.5 2 1.2 ΦΦΦ12mm 14.5mm 16mm 2 1.7 1 2 2.4 2.5 8.9 2 2 2.8 8.5 1.1 1.5 1.4 5 2.3 7 1.2产品质量执行标准及产品交货条件
1.2.1执行标准
GB T 701-2008 普通低碳钢热轧圆盘条。
1.2.2交货条件
按按GB/T14981-2009国内标准交货。
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线材尺寸公差
【15】
：
直径公差： ±0.1mm 对Φ5.5～8.0mm 的产品而言 ±0.2mm 对Φ9～16mm的产品而言 断面不圆度不大于断面尺寸总偏差的80%。 线材产品呈盘卷状交货或成捆交货。 生产的盘卷尺寸为【12】： 线卷外径：Φ1250mm 线卷内径：Φ850mm 线卷高度约1800mm 盘卷单重约1.8 t吨。
1.3原料
1.3.1原料来源和年需求量
该车间原料由本厂连铸机供给的连铸坯。年产88万吨线材，成材率为96.8％，年需要90.91万吨钢坯。
1.3.2钢坯尺寸和质量要求【10】
①方坯尺寸和边长允许偏差:
连铸坯断面尺寸 140×140mm； 连铸坯长度 12000mm 边长公差 ±4mm； 对角线长度偏差 ≤6mm； 圆角半径 R＞8mm;
连铸坯单根重约为1.86 t吨。
连铸方坯和矩形坯标准： GB2011-98;
②钢坯标准长度为12000mm;短尺钢坯最短长度为10000mm;每批(炉)短尺钢坯重量不大于全部钢坯重量的10%.
③钢坯的弯曲度在12000mm内不大于100mm;但不允许在钢坯两端,两端最大50mm. ④钢坯扭转在12000mm内为6°.
⑤钢坯端部因剪切变形而造成的局部宽度不大于边长的10%.切头毛刺应清除.端部因剪切变形而造成的局部弯曲不得大于20mm.剪切端面应与钢坯长度方向轴线垂直;端面弯斜量不得大于边长的6%.
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1.3.3对表面质量和内部质量的要求
对钢坯表面质量的要求是:
○1钢坯端面不得有缩孔、尾孔和分层；
○2钢坯表面缺陷必须沿纵向加工清除，清除处应圆滑、无棱角，清除宽度不得 小于清除深度的5倍，表面清理深度不大于公称厚度的8％. ○3钢坯表面应无裂缝、折叠、耳子、结疤、拉裂和夹杂等缺陷. 对钢坯内部质量的要求是:
① 钢坯低倍组织不得有肉眼可见的缩孔、分层、气泡、裂缝、白点等; ② 对优质碳素结构钢根据需要要求,可以做高倍检验,检查脱碳层,检查钢中非金
属杂质,检查晶粒度是否达到规定要求.
1.3.4连铸坯的化学成分
连铸坯的化学成分应符合GB/T 222-2006的规定. 1.4金属平衡表
该车间年产Φ6mm-Φ26mm的线材88万吨，成材率为96.8％，每年需合格连铸坯90.91万吨，金属平衡如下表【15】：
表1-2金属平衡表 产 品 名 称 Φ6-16mm
原 料 连铸坯 90.91万
成 品 线 材
废 料
切头及废品
2.3％
烧损 0.818 万吨
0.9％
的盘条 吨
88万吨 96.8％ 2.091
万吨
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2.设计方案
根据年产量和工艺要求，本设计在参考马钢设计研究院的技术资料的基础上制定方案。此高线车间设计采用单线轧制，最高轧制速度为120m／ｓ，保证速度为100 m／ｓ。加热炉采用侧进侧出步进梁式加热炉。轧制生产线由粗轧﹑中轧﹑预精轧﹑精轧﹑减定径机组组成。主要产品规格有：Φ6mm、Φ7mm、Φ8mm、Φ9mm、Φ10mm、Φ12mm、Φ14.5mm、Φ16mm
2.1轧机数量的确定
本设计产品的最小规格为Φ6mm，故在确定机架数目时，以最小直径Φ6mm计算得：
坯料断面面积：F0＝at （A2－4R2＋πR2） （2-1） ＝1.012×（1402－4×102＋π×102）mm2 ＝19748.168mm2
Φ6mm成品圆钢的断面面积：Fc＝π（dat）2／4 （2-2）
＝π×（6×1.012）2／4 mm2 ＝28.94mm2
上式中：F0-------连铸坯料原始面积 Fc-------热态成品断面面积 A-------原料边长
R-------连铸方坯结晶圆角，取R＝10mm ＝19748.168/28.94＝682.383 取平均延伸系数： μc＝1.29
则机架数： N＝㏑μz/㏑μc＝25.63 （2-4） 故取N＝26
则总延伸系数：μz＝F0／Fc （2-3）
2.2轧机布置方案
粗轧机组为6架，中轧机组为6架，均为无牌坊短应力线轧机。交流电机单独传动，轧机轧制线固定，通过调整轧辊和机架，使孔型对准轧制线，轧机由弹簧固定在底
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