河北联合大学轻工学院 毕业设计说明书 有利条件,合理使用人力和物力,使生产出来的产品能够合理的分配,从而使所设计的厂在最少的投资条件下,获得最大的经济效果,并且使全国各大区的工业系统迅速建立起来,逐步改变我国工业布局不合理的状态;
1.原料、燃料、动力的来源与运输条件; 2.要能满足生产和生活的水质和量; 3.能就近取得足够的建筑材料; 4.与其它企业协作方便;
5.良好的车间建设投资的控制数字和劳动定员的控制数字。
6.建厂地址的选择,就是在指定的建厂地区内,选择一块地方,它在自然和地理待点、运输条件、水电供应、布置工厂厂区及生活区等方面,都能最大限度地得到满足。具体要求如下:
7.厂区面积与外形满足总平面布置的要求; 8.工程地质和水文地质满足建厂的要求;
9.从经济方面来看,厂址应靠近城市,以便充分利用城市的供排水设施和动力设施,利用城市住宅和文化福利设施;
10.运输条件满足工厂生产要求。大型企业多采用铁路运输,因此应该铁路支线段最短;中、小型企业多为汽车运输,厂址应靠近汽车运输干线;
11.离电源、水源最近。
唐钢在河北省钢铁企业中占有重要地位,唐山地理位置优越,拥有自己的矿山,毗邻陡河水资源充足,电力来源于华北电网。唐钢内部公路、铁路发达,并与外部主干铁路相连。唐山境内有京哈铁路、京山铁路穿过,有京唐港,并毗邻秦皇岛港,且曹妃甸工程即将完工、公路网四通八达;唐钢作为一个大型集团,有自己的资金积累。在原有基础上再上一个棒材车间,资金充足;人力资源方面,唐钢拥有熟练的技术工人,并且招入了一定的大学生,后备资源充足。本设计车间拟建在唐钢内部。
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第2章 产品大纲及坯料选择 第2章 产品大纲及坯料选择
2.1 产品大纲的确定
2.1.1 编制产品大纲的原则
满足国民经济发展对轧制产品的需要,特别要根据市场信息解决某些短缺产品的供应和优先保证国民经济重要部门对于钢材的需要。
考虑各类产品的平衡,尤其是地区之间产品的平衡。要正确处理长远与当前、局部与整体的关系。做到供求适应、品种平衡、产销对路、布局合理。
考虑轧机生产能力的充分利用和建厂地区产品的合理分工。有条件的要争取轧机向专业化和产品系列化方向发展,以利提高轧机的生产技术水平。
做到产品结构和产品标准的现代化,有条件的要考虑生产一些出口产品,走向国际市场[6]。
2.1.2 产品方案的主要内容
车间生产的钢种和生产的规模; 各类产品的品种和规格;
各类产品的数量和其在总产量中所占的比例等。
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河北联合大学轻工学院 毕业设计说明书 2.1.3 产品大纲
表2-1 设计年产68万吨优质棒材车间(单位:万吨)
年 产 量 ( 万吨 )
钢种
代表钢号
Φ12~16mm
Φ18~22mm
Φ26~32mm
小计
钢种比例 (%)
Φ24mm
碳素结构钢 优质碳素 结 构 钢
Q235 4 3 2 5 14 20.59
20# 45# 4 5 7 10 26 38.24
合金结构钢
40Cr 20CrMnTi ML25、ML35 65Mn 60Si2Mn 20MnSi (万吨) %
2 5 5 5 17 25
铆螺钢 1 1 1 3 4.41
弹簧钢 低合金钢 合 计 规格比例
10 14.70
1 15 22.06
1 2 18 26.47
2 2 25 36.76
4 4 68
5.88 5.88
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2.2 坯料选择
棒材生产所用的原料有三种,可分为小钢锭(用钢锭直接轧制成材)、钢(用钢锭轧制成的坯)和连铸坯。
2.2.1连铸坯的特点
优点:连铸坯使用钢水直接浇注拉矫而成的,在生产过程中省去了整模、脱模、钢锭均热、初轧开坯等生产工序,简化了生产过程及设备,使金属收得率提
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第2章 产品大纲及坯料选择 高了6%~12%以上,并大幅度降低能耗,运行成本降低,较初轧坯形状好,短尺少,组织成分均匀,节省投资,节省劳动力,易于实现自动化。
缺点:使用钢种少,目前主要用于镇静钢,压缩比也受一定得限制,也受结晶器得限制,规格不灵活,连铸速度较慢,与轧制速度不匹配,工艺难掌握。
使用条件:适合于大、中、小多类钢铁企业,生产品种较少,批量较大的情况;适合于压缩比要求不特别严格的产品。
2.2.2钢坯的特点
优点:钢坯是以大钢锭为原料,经均热,初轧开坯轧制而成。因此,可用较大的钢锭,压缩比也可较大,反复破碎再结晶,得到均匀细小晶粒,并且可以中间清理,所以钢材的内在质量好,钢种范围广,坯料的尺寸规格可灵活选择。钢种不受限制。
缺点:需要初轧开坯,使工艺设备复杂化,能源消耗和成本增高,并且在加热过程中烧损,切去头尾,金属收得率降低。
使用条件:连铸困难的合金钢及特殊要求的钢种以及生产品种较多的车间。
2.2.3小钢锭的特点
优点:不用初轧开坯,可直接轧制成材。
缺点:金属消耗大,成材率低,中间不能进行清理,表面质量差,压缩比小,产量低。
使用条件:无初轧开坯和连铸小方坯的中小钢铁企业及特殊用途轧机。 随着近些年来,连铸技术得到了飞速发展,许多连铸过程中易出现的问题均得到了较好的解决,目前连铸坯的质量已接近初轧坯,而且今后连铸技术还会有更大的发展,由于连铸自身具有收得率高、工艺简单、成本低等一系列优势,连铸坯已逐渐代替了初轧坯的统治地位,综合以上种种因素,本车间选用连铸坯为原料。
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河北联合大学轻工学院 毕业设计说明书 2.3 坯料选用时所考虑的因素
2.3.1 坯料形状尺寸
坯料断面形状的选择主要与轧制产品的形状有密切的关系。棒材轧制常选用方形坯料,因为这样有利于延伸系数的分配和减少轧制道次。
为了便于钢坯的运输和保证钢坯加热时沿长度方向上温度的均匀性,钢坯的长度尽可能的短。但为了提高车间产量,减少切损,提高轧机作业率,希望坯料尽可能长。从加热炉宽度考虑,方坯长度不要超过12米。
最大重量的选择
由轧机最后一道次轧制时间计算。(参考现场数据设计能力达17m/s的最小规格断面为Φ12mm)
由公式 G1=FγLK (2.1) 式中:
F——成品断面面积,mm2, L——轧件的长度,mm,
γ——轧件比重, kg/mm3,取,γ=7.85×10kg/mm3 K——由坯料道成品的金属消耗系数 取K=1.043≈1 因为
L=ηV (2.2) 式中:
η——最后一道次许可轧制的时间 取??90s, V——成品轧制速度,取V=17m/s。
所以 G=FγηVK=12×12×7.85×10-3×90×17=1729.5kg 确定坯料长度
取连铸坯的比重为ρ=7.65×103kg/m3
G1=ρV (2.3)
所以L0=8.3m 取钢坯长度L=8.3m
产品断面面积与终轧速度的大小,以及考虑加热炉设计时炉底支撑梁的安全性,取钢坯长度为10m,平均单重1.7t/根。
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