第1章 绪论 钢坯轧机和连续棒材轧机，使效率大为提高。
(2)轧制速度不断提高，生产过程的连续化，为提高轧制速度创造了条件。 (3)生产过程自动化日益完善，大大减少了劳动强度，提高了质量，减少了车间定员，提高了经济效益
(4)生产过程日趋大型化，炼铁炼钢能力大幅度提高。
(5)采用自动控制，不断提高产品的精度和质量，采用计算机控制可以大幅度提高产品的精度和质量。
(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。
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)全短应力无扭高速轧制.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；
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；
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。
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河北联合大学轻工学院 毕业设计说明书 在棒材生产领域，我国已经有一些企业拥有了代表目前国际先进水平的设备和工艺，产品质量也达到了国际先进水平。但这种企业的数量很少，故从总体上看，我们的棒材生产在今后抓紧技术进步和技术创新还是一个重要的任务。现存的主要问题是：(1)生产能力大于市场需求，在一般性能棒材的范围内表现得尤为突出；(2)棒材品种数低于工业先进国家；(3)装备水平落后的企业所占的比例过大。
1.2棒材的种类和用途
棒材是一种简单断面型材，一般是以直条状交货。棒材的品种按断面形状分为圆形、方形和六角形以及建筑用螺纹钢筋等几种，后者是周期断面型材，有时被称为带肋钢筋。棒材的断面形状最主要的还是圆形。
国外通常认为，棒材的断面直径是9-300mm。国内在生产时约定俗成地认定为：棒材车间的产品范围是断面直径为10-50mm。
棒材广泛用于建筑、机械、汽车、船舶等工业领域，其中70%棒材用作建筑，其余用作各类轴、螺栓、螺母、锚链、弹簧等用材[1]。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，加工后为保证使用时的机械性能，还要进行淬火、正火或渗碳等热处理。有些产品还要进行镀层、喷漆、涂层等表面处理。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。
棒材经过控轧控冷，也可提高使用性能，这在轧制过程可以通过工艺的控制来实现。
1.3棒材的生产工艺
1.3.1 棒材的生产特点
棒材以直条交货，轧制单根棒条可以使用最小坯料。棒材的断面形状简单，一般断面大很多，因此轧制过程散热慢，允许轧制时间长，头尾温差大的问题不突出，轧制道次也不是很多，降温也不是主要考虑问题，因而是所有轧材中最容易实现的品种。
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第1章 绪论 1.3.2 坯料
棒材的坯料现在广泛采用连铸坯，对于某些特殊钢种也有使用轧坯的情况。对机械轴类用钢，由于中心偏析和延伸比等问题，连铸质量较难满足需求。近期电磁搅拌、低温铸造等技术的应用，使这些钢种也可以采用连铸进行生产。
棒材的坯料断面形状一般为方形，这是为减少加热和开始轧制的翻转。 连铸时希望坯料断面大，而为了适应生产小直径产品，则希望坯料断面尽可能小，保证头尾温差在一定范围。大断面有大压缩比，晶粒变形破碎彻底，经过再结晶，组织细密均匀，性能较好。一些车间为扩大产品上限，有时也需要大断面坯料，这时粗轧第一架的能力要加大。一般棒材方坯边长为120～200mm。一个车间可以选择两种规格坯料，小规格产品用小断面坯料。但这时加热炉与轧机的利用率要下降。
当轧制合金钢等高档次品种时，为了保证坯料的质量，可采用目视检查，手工清理的方法。对质量要求更严格的钢材，则采用超声波探伤、磁粉或磁力线探伤等方法进行坯料检查，以便必要时进行全面的表面修磨或通过检测将其剔除，形成落地冷坯。
普钢小型轧机使用的坯料断面应在130mm×130mm～150mm×150mm左右，坯料单重1.5～2.0t，甚至达2.5t。单重增加切头尾量相对减少，定尺率高，有利于提高金属的收得率[2]。
1.3.3 加热
加热可以提高轧件塑性，降低抗力。棒材加热和轧制的工艺流程如下：
冷坯加热→粗轧→中轧→精轧→冷却→精整
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连铸坯热装加热
加热质量主要是指加热的温度和均匀程度。加热时要严防过热和过烧，还要尽量减少氧化铁皮。对易脱碳的钢种，要严格控制高温段的停留时间，采取低温、快热、快烧等措施。对于现代化的棒材生产，一般是用步进式加热炉加热，由于坯料较长，炉子较宽，为提高加热炉密封性，减少热量损失，一般采用侧进侧出的方式。
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河北联合大学轻工学院 毕业设计说明书 1.3.4 轧制
棒材可有多种生产方式进行轧制。以往采用横列式轧机轧制棒材，轧机刚度低，加热温度总有波动，加上横列式轧辊速度慢、轧制时间长，导致轧件头、尾温差加大，尺寸不一致，并且性能不均，质量低。继而改为二重式，半连续式和全连续式。全连续轧机采用平立交替，轧件无扭，事故少、产量高，因而实现了大规模的专业化生产，这类车间一般达到年产70万吨左右[3]。
从提高生产效率和经济效益上看，连轧方式是最为有利。连轧是一根坯料同时在多机架中轧制，占地少，效率高，产量大。连轧过程遵守各机架间轧件出入口速度相等或稍有速差的原则。
在棒材平立连续轧制的过程中，前后道次交替地压下轧件，轧件无需扭转，即便高速轧制，也很平稳。轧辊轴线全平布置的连轧机在轧制中将会出现前后机架间轧件扭转的问题，扭转将带来轧件表面易被扭转导卫划伤，导卫磨损较大问题，对塑性差的钢种也有限制，容易出现角裂。
1.3.5 冷却和精整
棒材一般的冷却和精整工艺流程如下：
精轧→控制冷却（余热淬火）→飞剪→冷床→定尺切断→检查（探伤）→包装
在现代化的轧制生产中，棒材的轧制速度一般在10m/s左右，轧制变形时的温升与散热抵消以后，温降较少。棒材断面大，轧制时间短，而棒材散热慢，限制了棒材的出口速度，故冷床面积选的很大。同时希望棒材降低轧制温度，保证下床时温度较低。
由于棒材轧制时轧件出精轧机的温度较高，对优质钢材，为保证产品质量，要进行控制冷却，冷却介质有风、水雾等等。即使是一般建筑用钢材，冷床也需要较大的冷却能力，有一些棒材轧机在轧件进入冷床前对建筑用钢筋进行余热淬火。余热淬火轧件的外表面具有很高的强度，内部具有很好的塑性和韧性，建筑钢筋的平均屈服强度可提高约1/3。
1.4 小型棒材轧机的低温轧制
连轧机轧制速度高，轧件在轧制过程中产生的变形热，使轧件温度基本维持
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第1章 绪论 不变甚至升温，这就为低温轧制创造了条件。把轧件温度从1000～1100℃降低至900～950℃，加热炉可大幅度节约燃料，综合平衡后可节约能源20%左右。
低温轧制可以细化晶粒，减少深加工时的退火和调质等工序，得到产品的特殊机械性能，这时轧机能力更要有富裕[4]。
1.5 建厂依据
小型型材是钢铁产品的主要品种之一，广泛应用于工业、农业、交通运输业和建筑业。从70年代初起，世界主要产钢大国就开始减少小型型材的套数，新建高产优质的新型连续式轧机，淘汰落后的横列式轧机。小型型材的连轧比在美国已达60%以上，在日本则达90%。世界各国近来更是注重研制和使用连铸连轧等新技术和新设备来生产小型型材。
小型型材在我国国民经济的发展中需求量很大，二十一世纪以前，我国小型轧机的总套数在1350套以上，虽然为世界第一，其中还有相当部分为横列式轧机。进入二十一世纪，连续式轧机占的比例上升到90%，轧制水平大大提高。但大多数停留在普钢水平，而合金钢产品的品种少、质量低，与国外进口产品相比，性能相差也很多，不适应国民经济的发展需要。
近年来我国的小型型材的消费量一直占钢材消费量的25%左右，这是因为我国作为发展中国家，人口众多，幅员辽阔，基础设施落后，基本建设任务还很多，尤其全国范围内，在基本解决了温饱问题之后，解决人民的住房问题还需要很长一段时间，发展城乡的铁路和公路运输网络的任务也还艰巨，这些都需要消费大量的小型材。因此，随着发展水平的提高，小型材的需求会在较长的一段时间内保持在每年4300～5200万吨的水平，甚至还会略有增长。
现阶段国内已经建设不少现代化全连续棒材厂，在品种方面，满足基本建设的同时，积极发展供需矛盾比较突出的品种，抓住市场机遇，生产特色产品，增加效益，使企业在市场竞争中立于不败之地[5]。
1.6 厂址的选择
厂址选择工作实际包括两个方面：一是建厂地区的确定，一般由上级主管部门在设计任务中规定；二是建厂地址的选择，由设计者会同有关部门共同进行实际调查研究提出几个初步方案进行比较，然后选取最优方案。
建厂地区选择应考虑下述要求：
必须符合国家工业布局的基本原则。充分利用各地区的丰富资源和各方面的
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