150萬噸中厚板設(shè)計說明書_畢業(yè)設(shè)計說明書

1、<p><b>　　內(nèi)蒙古科技大學(xué)</b></p><p>　　本科生畢業(yè)設(shè)計說明書</p><p>　　題 目：設(shè)計年產(chǎn)150萬噸的中厚板廠</p><p>　　專 業(yè)：材料成型及控制工程</p><p>　　班 級：成型07-2班 </p><p><b>

2、;　　摘要</b></p><p>　　本設(shè)計是以包頭地區(qū)為條件，設(shè)計了年產(chǎn)量150萬噸的中厚板廠，分析了在包頭地區(qū)建造新的中厚板廠的可行性和必要性。結(jié)合設(shè)計條件及年產(chǎn)量要求完成了10個產(chǎn)品品種、10個產(chǎn)品規(guī)格的產(chǎn)品方案表和金屬平衡表。以鋼種為Q345B的連軋坯（200mm×2100mm×3800mm）軋制中厚板，典型產(chǎn)品規(guī)格為25mm×3300mm，</p>

3、<p>　　第一章為中厚板的國內(nèi)外發(fā)展概況及建廠可行性分析，總結(jié)了當前世界上中厚板生產(chǎn)技術(shù)的先進水平，包括設(shè)備、技術(shù)及理念等，然后詳細進行了建廠的可行性分析；第二、三章是對設(shè)計任務(wù)、生產(chǎn)品種及工藝流程進行了確定，制定了產(chǎn)品方案和生產(chǎn)工藝；第四、五章介紹了車間平面布置，確定設(shè)備的間距、生產(chǎn)流線及設(shè)施面積的計算；第七章進行力能參數(shù)的計算，內(nèi)容包括軋制表的計算、工具設(shè)計及強度校核；第八章進行主輔設(shè)備選擇，根據(jù)產(chǎn)品的要求，合理的確

4、定設(shè)備參數(shù)；第九章是對車間產(chǎn)量進行了計算，包括各設(shè)備的生產(chǎn)能力、車間平均小時生產(chǎn)能力及車間年生產(chǎn)能力；第十章編制了技術(shù)經(jīng)濟指標，確定了車間內(nèi)各項設(shè)備、原材料、動力等利用程度的指標。最后根據(jù)設(shè)計參數(shù)，繪制出了車間平面布置圖。</p><p>　　關(guān)鍵詞：中厚板；車間設(shè)計；生產(chǎn)工藝</p><p><b>　　Abstract</b></p><p&g

5、t;　　This design that take the Taotou area as a condition， has designed the annual yield of 1，5 million tons new medium and heavy plate factory， analysed the feasibility and necessity of the construction of a new plate fa

6、ctory in Taotou area. Combined design conditions and the requirements of annual yield， the design completes 10 product varieties， 10 product specifications and metal balance sheet table. A cogged ingot (200mm × 2100

7、mm × 3800mm) of Q345B is used for the rolling medium plate， and a typ</p><p>　　This design involves eleventh chapters， the first chapter describes the products， equipments and the developing situations

8、of main medium plate enterprises about the internal and external. The plans of the products， the sorts of the products， the process flow and technological demand are described in the second and third chapter. The fourth

9、and fifth chapter is about the plane dispose of the workshop， fixing the space between flown line and the equipment areas. The senventh chapter is about the </p><p>　　Key words: medium plate ； Workshop desig

10、ning； Production technics</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　摘要1</b></p><p>　　Abstract2</p><p><b>　　第一章 總論8</b></p><p>

11、　　1.1 工程總述8</p><p>　　1.2 國內(nèi)外中厚板車間現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢8</p><p>　　1.2.1中厚板簡介8</p><p>　　1.2.2 中厚板的用途8</p><p>　　1.2.3 中厚板車間現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢9</p><p>　　1.2.4 國內(nèi)外中厚板新產(chǎn)品新工藝新技術(shù)的開發(fā)

12、10</p><p>　　1.3 包頭建設(shè)中厚板車間的可行性與必要性分析11</p><p>　　1.3.1 原料供應(yīng)情況分析11</p><p>　　1.3.2區(qū)域輔助設(shè)施狀況12</p><p>　　1.3.3 國內(nèi)外中厚板產(chǎn)能分析以及市場前景預(yù)測13</p><p><b>　　1.4 總結(jié)1

13、6</b></p><p>　　第二章 產(chǎn)品大綱的確定和金屬平衡表的編制18</p><p>　　2.1 生產(chǎn)規(guī)模的制定18</p><p>　　2.2產(chǎn)品方案的編制18</p><p>　　2.2.1產(chǎn)品方案.18</p><p>　　2.2.2產(chǎn)品方案的編制原則及依據(jù)18</p>

14、<p>　　2.2.3產(chǎn)品大綱19</p><p>　　2.3 執(zhí)行標準20</p><p>　　2.4原料及金屬平衡表的編制20</p><p>　　2.4.1原料來源及規(guī)格20</p><p>　　2.4.2 編制金屬平衡表21</p><p>　　第三章 生產(chǎn)工藝流程的制定23</

15、p><p>　　3.1生產(chǎn)工藝流程23</p><p>　　3.2 控制軋制25</p><p>　　3.2.1控制軋制原理25</p><p>　　3.2.2 軋制過程中超細晶粒的控制26</p><p>　　3.3 控制冷卻27</p><p>　　3.3.1控制冷卻的主要方式27&

16、lt;/p><p>　　3.4 中厚板的熱處理27</p><p>　　3.5 典型產(chǎn)品的工藝制度28</p><p>　　第四章 車間的平面布置和軋機的選擇29</p><p>　　4.1 車間的平面布置29</p><p>　　4.1.1車間布置原則29</p><p>　　4.1.2

17、選擇金屬流程線29</p><p>　　4.1.3生產(chǎn)設(shè)備的布置29</p><p>　　4.2軋機的類型、軋輥尺寸及材質(zhì)30</p><p>　　4.2.1軋機的類型30</p><p>　　4.2.2軋輥尺寸及材質(zhì)31</p><p>　　第五章 主要設(shè)備距離的確定33</p><p

18、>　　5.1加熱爐間距33</p><p>　　5.2 軋機機架間距33</p><p>　　5.3 軋鋼機與加熱爐距離33</p><p>　　第六章 產(chǎn)品技術(shù)要求、技術(shù)條件及產(chǎn)品標準34</p><p>　　6.1產(chǎn)品技術(shù)要求（化學(xué)成分、尺寸、重量及允許偏差）34</p><p>　　6.1.1 鋼

19、坯的尺寸、外形及允許偏差34</p><p>　　6.1.2 非合金鋼和合金鋼成品化學(xué)成分允許偏差34</p><p>　　6.1.3合金鋼成分化學(xué)允許偏差35</p><p>　　6.1.4 按厚度偏差種類分37</p><p>　　6.1.5 合金鋼成分化學(xué)允許偏差37</p><p>　　6.1.6

20、不切邊鋼帶的寬度允許偏差38</p><p>　　6.1.7單軋鋼板的不平度38</p><p>　　6.1.8 單軋鋼板的鐮刀彎39</p><p>　　6.1.9 重量39</p><p>　　第七章 典型產(chǎn)品工藝計算41</p><p>　　7.1 確定軋制方法41</p><p

21、>　　7.2 軋制階段工藝計算41</p><p>　　7.2.1 軋機組壓下規(guī)程的制定41</p><p>　　7.2.2確定速度制度43</p><p>　　7.3軋制力能參數(shù)的計算44</p><p>　　7.3.1計算各道軋制溫度44</p><p>　　7.3.2計算各道變形程度46<

22、/p><p>　　7.3.3計算各道平均變形速度46</p><p>　　7.3.4計算各道的變形抗力46</p><p>　　7.3.5計算各道變形區(qū)長度47</p><p>　　7.3.6計算各道平均單位壓力47</p><p>　　7.3.7計算各道總壓力48</p><p>　　7

23、.4 軋機主電機能力校核48</p><p>　　7.4.1計算各道軋制力矩49</p><p>　　7.4.2 附加摩擦力矩及各道次靜力矩的計算49</p><p>　　7.5軋輥強度校核52</p><p>　　7.5.1工作輥強度計算53</p><p>　　7.5.2支撐輥強度計算54</p&

24、gt;<p>　　7.5.3兩輥輥面接觸應(yīng)力計算54</p><p>　　第八章 主輔設(shè)備的選擇及性能參數(shù)的確定55</p><p>　　8.1加熱爐的選擇55</p><p>　　8.1.1推鋼式加熱爐55</p><p>　　8.1.2步進式加熱爐57</p><p>　　8.2 高壓水除鱗

25、裝置58</p><p>　　8.3 立輥機架59</p><p>　　8.4粗軋機入口推床（粗軋機出口、精軋機入出口）59</p><p>　　8.5 3800mm四輥可逆粗軋機59</p><p>　　8.6 3800mm四輥可逆精軋機60</p><p>　　8.7 剪切設(shè)備的選擇62</p&g

26、t;<p>　　8.7.1切頭剪62</p><p>　　8.7.2雙邊剪62</p><p>　　8.7.3定尺剪、火焰切割機63</p><p>　　8.8 軋機機架的選擇64</p><p>　　8.9 軋輥壓下裝置的選擇64</p><p>　　8.10 軋輥平衡裝置的選擇66<

27、/p><p>　　8.12冷卻設(shè)備的選擇68</p><p><b>　　8.13冷床69</b></p><p>　　8.14在線超聲波探傷裝置70</p><p>　　8.15起重運輸設(shè)備的選擇70</p><p>　　8.15.1輥道選擇70</p><p>　

28、　8.15.2起重機選擇72</p><p>　　第九章 工作時間及年產(chǎn)量計算74</p><p>　　9.1車間工作制度和工作時間的確定74</p><p>　　9.2軋鋼機產(chǎn)量計算74</p><p>　　9.2.1 軋機小時產(chǎn)量計算74</p><p>　　9.2.2軋鋼機平均小時產(chǎn)量75</p

29、><p>　　第十章 經(jīng)濟技術(shù)指標77</p><p>　　10.1 各類材料消耗指標77</p><p>　　10.1.1金屬消耗77</p><p>　　10.1.2燃料消耗78</p><p>　　10.1.3電能消耗78</p><p>　　10.1.4軋輥消耗78</p&

30、gt;<p>　　10.1.5水的消耗78</p><p>　　10.2 綜合技術(shù)經(jīng)濟指標79</p><p>　　第十一章 中厚板廠的環(huán)境保護81</p><p>　　11.1 綠化81</p><p>　　11.2 各類有害物質(zhì)的控制與防治81</p><p><b>　　參考文獻

31、84</b></p><p><b>　　致謝85</b></p><p><b>　　第一章 總論</b></p><p><b>　　1.1 工程總述</b></p><p>　?。?）項目名稱: 設(shè)計年產(chǎn)150萬噸的中厚板廠</p>&l

32、t;p>　　（2）項目概述：經(jīng)過對國內(nèi)外中厚板市場現(xiàn)狀的分析以及前景預(yù)測，綜合對當?shù)馗鞣N物料供應(yīng)、能源等其它資源的分析，我們選擇區(qū)域與資源優(yōu)勢居一體的唐山曹妃甸地區(qū)作為建廠廠址，設(shè)計一座年產(chǎn)量150萬噸中厚板車間，以25mm×3300mm為其典型產(chǎn)品，并且能夠生產(chǎn)規(guī)格齊全、性能優(yōu)良，能滿足市場需求的產(chǎn)品。</p><p>　　1.2 國內(nèi)外中厚板車間現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢</p><p

33、>　　1.2.1中厚板簡介</p><p>　　中厚鋼板：厚度大于4mm的鋼板屬于中厚鋼板。其中，厚度4.0-20.0mm的鋼板稱為中厚板， 厚度20.0-60.0mm的稱為厚板，厚度超過60.0mm的為特厚板。</p><p>　　1.2.2 中厚板的用途</p><p>　　中厚板主要用于建筑工程、機械制造、容器制造、造船、橋梁等行業(yè)，并且隨著國民經(jīng)濟建設(shè)

34、其需求量非常之大，范圍也十分廣。</p><p>　?。?）造船鋼板：用于制造海洋及內(nèi)河船舶船體。要求強度高、塑性、韌性、冷彎性能、焊接性能、耐蝕性能都好。</p><p>　?。?）橋梁用鋼板用于大型鐵路橋梁。要求承受動載荷、沖擊、震動、耐蝕等。 </p><p>　?。?）鍋爐鋼板：用于制造各種鍋爐及重要附件，由于鍋爐鋼板處于中溫（350℃以下）高壓狀

35、態(tài)下工作，除承受較高壓力外，還受到?jīng)_擊，疲勞載荷及水和氣腐蝕，要求保證一定強度，還要有良好的焊接及冷彎性能。</p><p>　?。?）壓力容器用鋼板：主要用于制造石油、化工氣體分離和氣體儲運的壓力容器或其它類似設(shè)備，一般工作壓力在常壓到320kg/cm2甚至到630kg/cm2，溫度在-20~450℃范圍內(nèi)工作，要求容器鋼板除具有一定強度和良好塑性和韌性外，還必須有較好冷彎和焊接性能。</p>&

36、lt;p>　　（5）汽車大梁鋼，用于制造汽車大梁（縱梁、橫梁）用厚度為2.5-12.0mm的低合金熱軋鋼板。由汽車大梁形狀復(fù)雜，除要求較高強度和冷彎性能外，要求沖壓性能好。</p><p>　　1.2.3 中厚板車間現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢</p><p><b>　　主軋機的型式</b></p><p>　　從機架的結(jié)構(gòu)來看有二輥可逆式、三輥勞特

37、式、四輥可逆式、萬能式和復(fù)合式之分，而現(xiàn)代建設(shè)的軋機大部分是四輥可逆式和萬能式，而二輥可逆式和三輥勞特式在現(xiàn)代軋機建設(shè)中已不多見。新建設(shè)中厚板軋機寬度尺寸在三米以上；四輥軋機的結(jié)構(gòu)趨于穩(wěn)定和成熟，為了增加軋機強度和剛度，增大機架牌坊立柱斷面尺寸和重量、支撐輥直徑，以承受更大的軋制力。一般單位軋制力都在20MN/mm以上，單位功率在2KW/mm以上，剛度在20MN/mm以上。軋機尺寸在3500mm以上，軋制速度達5~7.8m/s，牌坊主柱

38、截面在9000cm2以上，每片單重達300t噸以上，并采用快速換輥裝置。換一次工作軋輥只8-15min，換支撐輥只1h之內(nèi)。主傳動采用交流電動機，帶有HAGC、彎工作軋輥PC或CVC板形控制裝置及近接γ射線測厚儀。</p><p><b>　　（2）加熱爐</b></p><p>　　步進式加熱爐被公認為當代最先進的爐型。老生產(chǎn)線中只有鞍鋼厚板、武鋼軋板、濟鋼中厚板、

39、邯鋼中板采用， 而新建在建的生產(chǎn)線中有13條選用此爐型， 比起我國原先普遍使用的推鋼式加熱爐在提高板坯質(zhì)量、減少氧化、燒損等方面大大前進了一步。從與軋制產(chǎn)能匹配角度和軋制品種考慮， 寶鋼的5.0m 軋機設(shè)置了2 座，首鋼4.3m 軋機設(shè)置了3 座。</p><p><b>　?。?）快冷裝置</b></p><p>　　在生產(chǎn)高等級、高技術(shù)含量、高附加值產(chǎn)品時， 一般

40、都采用控制軋制技術(shù)工藝。此技術(shù)的應(yīng)用必須有良好的冷卻系統(tǒng)相配合， 新建和在建的生產(chǎn)線大多都裝備了先進的快冷系統(tǒng)。裝置一般都采用DQ+U 形管層流的冷卻型式， 一些老生產(chǎn)線近幾年也對冷卻系統(tǒng)進行了改造， 目前酒鋼中板采用ADCO 氣霧冷卻， 鞍鋼厚板、新余中板、舞陽厚板、武鋼軋板等采用U 形管層流冷卻， 首鋼中板、南鋼中板采用直流式層流冷卻， 都屬于比較先進實用的裝備。</p><p><b>　?。?）

41、熱矯直機</b></p><p>　　2005 年以前大都采用輥式矯直機， 此型式由于受輥徑和輥距的配合限制， 所以矯直板厚有一定范圍， 一般最厚與最薄之比為4， 新生產(chǎn)線中大都采用有張力機能的新型矯直機。其矯直最厚與最薄之比可以達到25， 而且矯直力也可以增加一倍。也有些老生產(chǎn)線對原有的矯直機進行了改造， 如濟鋼中厚板采用了從法國進口的11 輥四重式矯直機， 效果較好，矯直精度達1.5mm/m。&l

42、t;/p><p><b>　?。?）冷床</b></p><p>　　由于以前大多數(shù)生產(chǎn)線采用拉鋼冷床， 非但容易劃傷鋼板， 也容易造成鋼板冷卻不均勻。新建生產(chǎn)線的冷床大都采用步進格板式或盤輥式， 有足夠的面積放置鋼板， 不需要在冷床前進行熱剪分段， 對提高成材率有利。也有一些老生產(chǎn)線對冷床進行了改進， 如柳鋼采用步進式冷床， 浦鋼和濟鋼采用了盤輥式， 效果都不錯[2]。

43、</p><p>　　1.2.4 國內(nèi)外中厚板新產(chǎn)品新工藝新技術(shù)的開發(fā)</p><p>　　近幾年我國的中厚板品種開發(fā)主要圍繞一些專用鋼板的鋼質(zhì)純凈化、低碳高強化、耐高溫、耐高壓、耐斷裂、耐腐蝕等方面展開， 并取得了長足的進步:</p><p>　　( 1) 新產(chǎn)品開發(fā)</p><p>　　有15 家企業(yè)能生 產(chǎn)X65 級別的管線鋼， 8 家

44、能生產(chǎn)X70 級， 寶鋼、鞍鋼、舞鋼、武鋼、濟鋼等具備了生產(chǎn)X80 級的能力， 其中寶鋼、鞍鋼、武鋼已能大批量生產(chǎn)， 并于2005 年完成了X100 級的試驗室工作。寶鋼、舞鋼、武鋼、鞍鋼、馬鋼等能生產(chǎn)高級別的海洋石油平臺用鋼。以及CORTEN 耐候橋梁板、BHW35 高壓鍋爐板、P20 塑料用模具板、N19 低溫板、AH32-EH36 級和F 級船板、HT80 高強板，百萬千瓦火電及核電用特厚鋼板、25萬千伏安以上變壓器用高磁感低鐵損

45、取向硅鋼等高附加值產(chǎn)品已經(jīng)相繼開發(fā)。</p><p><b>　?。?）新技術(shù)的應(yīng)用</b></p><p><b>　　1）熱送熱裝技術(shù)</b></p><p>　　為了節(jié)能和提高爐子加熱能力，新建廠都很注意煉鋼連鑄和軋鋼加熱之間板坯運輸、保溫及調(diào)度等關(guān)系，做到生產(chǎn)管理一貫制，做到熱裝熱送率達40%-70%以上，熱裝溫度

46、達450-680以上，噸鋼燃耗降至0.8GJ以下，并在板坯倉庫內(nèi)設(shè)置保溫坑或罩，盡可能提高板坯裝爐溫度。目前，日本已實現(xiàn)了直接軋制，使燃料達到零耗。</p><p><b>　　2）控軋控冷技術(shù)</b></p><p>　　將控軋與快冷有效地相結(jié)合在一起是中厚板生產(chǎn)技術(shù)的一大進步，這種工藝可顯著地改善鋼板性能，降低生產(chǎn)成本與節(jié)約貴重合金元素。而中厚板軋機最適合于控軋控

47、冷工藝，許多鋼板都可用此工藝生產(chǎn)，某些方面其性能超過熱處理鋼板，有的廠已實現(xiàn)控軋率達60%以上。條件好的廠以TMCP為主，而一般廠均以CR生產(chǎn)。目前等軋方式都采用在軋機前后延伸輥道上多塊鋼板軋制來實現(xiàn)。</p><p>　　日本TMCP有快冷裝置的稱之為水冷型，而不用快冷的稱之為非水型。各公司都有自己專利，如新日鐵為NIC，日本鋼管為NCT，川崎為SCR和KTR，住友金屬為SHT和SSC，神戶為KONTROLL。

48、</p><p><b>　　3)板形控制技術(shù)</b></p><p>　　這是一項鋼板三維立體形狀的控制技術(shù)，目標是生產(chǎn)出尺寸偏差非常小、切頭尾和切邊極少、矩形、近似矩形及齊邊（不切邊或銑邊）、性能均一的平直鋼板。此技術(shù)可擴大產(chǎn)品，生產(chǎn)出各種異形板。因此，該控制已成為中厚板生產(chǎn)技術(shù)中一項不可或缺的新穎工藝。</p><p>　　控制板形一般由

49、縱向（長度）、橫向（寬度）及平面三部分所構(gòu)成，三者互相配合與影響，統(tǒng)一運籌而軋制出最佳板形和最經(jīng)濟的鋼板。這項技術(shù)除加大機架牌坊立柱截面和支撐輥直徑來提高軋機本身剛度以外，為了減少生產(chǎn)中軋輥撓度和鋼板凸度，采取了一些補償與修正措施。如彎工作軋輥或彎支撐輥（塔蘭托等廠）、階梯輥（大部分廠都用）、可變凸度輥（原和歌山廠用VC輥）、高精度輥型軋機（如福山廠HC軋機）、交叉軋輥軋機（如君津廠和浦項廠PC軋機）及連續(xù)可變凸度軋機（如奧克塞洛森德廠

50、CVC軋機）等。</p><p>　　1.3 包頭建設(shè)中厚板車間的可行性與必要性分析</p><p>　　1.3.1 原料供應(yīng)情況分析 </p><p>　　內(nèi)蒙古自治區(qū)擁有豐富的鐵、稀土、鈮等多種金屬共生礦床的礦區(qū)，歸包頭市管轄，是包頭五個區(qū)之一稱為白云礦區(qū)。白云鄂博礦山東西延伸約20余公里，相對高度約200米，稀土資源儲量占全國的97％，為除中國以外世界總儲量

51、的5倍多。白云鄂博礦是一座世界罕見的多金屬共生礦床，分布在東西長18公里，南北寬約3公里，總面積48平方公里的范圍內(nèi)?，F(xiàn)已探明礦體內(nèi)蘊藏著160多種礦物，70多種元素。礦物種類主要有鐵、鈮和稀土礦物。其中鐵礦儲量9.5億噸，鈮礦儲量519萬噸，稀土礦工業(yè)儲量3600萬噸，占全世界的36%，占全國的90％以上，因而被譽為“稀土之鄉(xiāng)”。另外，還蘊藏著銅、石英石、瑩石、磷灰石、軟錳礦等多種礦物。白云鄂博現(xiàn)在是包頭鋼鐵公司的主要原料基地，對包頭

52、市和自治區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展發(fā)揮著舉足輕重的作用。</p><p>　　白云鄂博鐵礦是包鋼的主要原料基地，是舉世聞名的稀土之鄉(xiāng)。1957年2月27日建礦，經(jīng)過“七五”、“八五”擴建改造，現(xiàn)已形成年產(chǎn)礦石1000多萬噸的現(xiàn)代化大型露天礦山，擁有固定資產(chǎn)原值16億元以上，設(shè)備總重量3萬噸，職工總數(shù)6000多人。</p><p>　　1.3.2區(qū)域輔助設(shè)施狀況</p><p>&

53、lt;b>　　（1）交通運輸狀況</b></p><p>　　包頭素以“水旱碼頭”而聞名。如今，它已經(jīng)成為連接華北、西北的重要公路、鐵路、航空交通樞紐。</p><p>　　包頭的公路交通四通八達，已形成網(wǎng)絡(luò)。北京至銀川的110國道、包頭至南寧的210國道貫穿全市。被稱為塞外第一橋的黃河公路大橋，長810米，寬12米，橋梁經(jīng)久牢固，造型別致，使黃河南北變通途。</p

54、><p>　　呼包高速公路西起包頭東興，東至呼和浩特羅家營，全長146.6公里，是我國少數(shù)民族地區(qū)最早建設(shè)的高速公路之一。貫通我國華北、西北地區(qū)的大動脈京包、包蘭鐵路在包頭接軌，旅客列車東南行可直達北京、上海、寧波；西行可直達銀川、蘭州；南下可直達太原、西安。呼市到東勝、包頭到集寧的當日往返列車以及包頭市內(nèi)的包白（白云鄂博）、包石（石拐）和環(huán)城等鐵路，連接著包頭市各區(qū)旗縣。</p><p>&

55、lt;b>　?。?）水資源條件</b></p><p>　　充足的水資源是包頭經(jīng)濟賴以發(fā)展的重要條件。黃河流經(jīng)包頭境內(nèi)214公里，水面寬130米到458米，水深1.6米到9.3米，平均流速為每秒1.4米，最大流量每秒6400立方米，年平均徑流量為260億立方米，是包頭地區(qū)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人民生活的主要水源。此外，艾不蓋河、哈德門溝、昆都侖河、五當溝、水澗溝、美岱溝等河流，水流量可觀，也是可以利用的重

56、要水資源。</p><p>　　包頭土地總面積27768平方公里，其中，山地占14. 49％，丘陵草原占75.51％，平原占10％。已開發(fā)和利用的土地中，市區(qū)面積為140.5平方公里；耕地面積占土地面積比重14.3％；森林面積149.2千公頃，草原面積2086.5千公頃。</p><p><b>　?。?）能源供應(yīng)</b></p><p>　　

57、包頭地區(qū)有著良好的煤電產(chǎn)業(yè)發(fā)展基礎(chǔ)，豐富的賦存和易于開采的煤炭資源。包頭周圍煤炭資源主要集中在鄂爾多斯盆地，包含準格爾、東勝、卓資山三大煤田，保有資源儲量達1217.85億噸，約占全區(qū)保有資源總量的54.39%。煤炭以長焰煤為主，煤質(zhì)優(yōu)良，具有低硫、低灰、高發(fā)熱量的特點。而且本地煤田規(guī)模大，宜于露天或大型機械化礦井開采，是理想的能源重點開發(fā)區(qū)。</p><p>　　2007年9月底包頭市內(nèi)發(fā)電企業(yè)總裝機容量已經(jīng)突

58、破600萬千瓦，電力供應(yīng)持續(xù)平穩(wěn)，不僅充分供給市內(nèi)用電而且電力遠輸北京、河北，支援華北電力。包頭唯一一座50萬千伏安變電站位于稀土高新區(qū)希望工業(yè)園區(qū)內(nèi)。幸福變電站、昆河變電站、哈林變電站、高新變電站、稀土工業(yè)園變電站都位于稀土高新區(qū)及周邊。</p><p>　　包頭周邊地區(qū)天然氣資源總量10.7萬億立方米，居中國第一位。特別是蘇里格氣田天然氣儲量達到5000億立方米以上，該氣田不僅是中國的第大氣田，而且列入世界知

59、名大氣田行列，包頭距該氣田僅有200公里，包頭市工業(yè)、居民生活均已采用了清潔的天然氣能源。</p><p><b>　　（4）總結(jié)</b></p><p>　　在白云鐵礦的充足原料的支持下，結(jié)合便利的交通情況，可以使產(chǎn)品迅速的輻射到全國。充足的能源、資源使產(chǎn)品的成本大幅度下降。因此在包頭建設(shè)中厚板廠是可行的。</p><p>　　1.3.3 國

60、內(nèi)外中厚板產(chǎn)能分析以及市場前景預(yù)測</p><p>　　據(jù)統(tǒng)計資料顯示，2008年我國中厚板生產(chǎn)線大約有52條，產(chǎn)能達5410萬噸。北方的鞍鋼、安鋼、舞陽、太不銹等，南方的寶鋼、武鋼、重鋼等均有一定的知名度，并且都做出了自己的特色產(chǎn)品。比如，寶鋼的汽車用版、武鋼的冷軋硅鋼片、太鋼的不銹鋼板、重鋼的鍋爐及壓力容器板船板、安鋼的低合金板材基本上占據(jù)了國內(nèi)市場。而首鋼京唐應(yīng)將其定位在建設(shè)高附加值、高強度的中厚板精品基地

61、。</p><p>　　2007年我國的板管比達50.43%，中厚板國內(nèi)市場占有率達97.3%，較前幾年有明顯的提高。日本、韓國及歐美國家的板管比達到60%以上，而我國的板管比例同鋼鐵發(fā)達國家相比仍有一定的差距，仍需要進一步提升。</p><p><b>　?。?）新農(nóng)村建設(shè)</b></p><p>　　我國要在本世紀中葉建成現(xiàn)代化國家，肯定會

62、實現(xiàn)農(nóng)村與農(nóng)業(yè)的現(xiàn)代化。所以在今后的40年左右時間內(nèi)，新農(nóng)村建設(shè)對中厚板的需求必會呈現(xiàn)遞增趨勢。相信這個需求足以能夠支撐我國整個中厚板產(chǎn)業(yè)。</p><p><b>　?。?）船板行業(yè)</b></p><p>　　在全球造船業(yè)中，韓國、日本和中國是最大的三家造船國，目前定單總量超過5 000 萬t 。特別是船用中厚板，韓國和中國的造船業(yè)需用量供不應(yīng)求，將拉動船板需求空

63、間。我國的造船業(yè)去年為世界第三，年造船能力350 萬t 左右，年需要鋼板100 萬t ，并還以年3%～5 %的速度增長。造船業(yè)的技術(shù)發(fā)展方向是輕量化，對此需要鋼鐵生產(chǎn)企業(yè)提供更多高強度、高精度、良好低溫沖擊韌性和焊接性的船板。同時，由于船運市場不斷升溫，船舶租賃經(jīng)營市場旺盛，船舶修理量上升，亦加大了船用中厚板用量。所以，世界及中國造船業(yè)的發(fā)展對船用中厚板有長期需求。我國LPG船今明新增47艘。華北地區(qū)最大天津臨海造修船基地正在建設(shè)，而今

64、年訂單就超過78萬噸；浙江造船的訂單已經(jīng)排到2012年，其中海洋工程船全球第一，約占全球35% ，其中光舟山造船訂單2500萬噸。受中國造船能力限制，近期中國海運集團被迫將8條13300標準箱集裝箱船訂單交給韓國三星重工，該筆訂單金額高達106億港元，這也表明韓國在世界造船市場仍居領(lǐng)先優(yōu)勢。而隨著韓國造船業(yè)的繼續(xù)擴張，韓國市場中厚板供應(yīng)已是極度匱乏，不得不大量從中國和日本進口厚板。根據(jù)韓國造船協(xié)會的統(tǒng)</p><p&

65、gt;　?。?）建筑鋼結(jié)構(gòu)行業(yè) </p><p>　　我國鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)開始崛起，專用板材，特別是中厚板需求旺盛。由于其具有結(jié)構(gòu)合理、強度高、重量輕、抗震性能好、施工簡便快捷、材料消耗少、節(jié)省土地資源、提高環(huán)保及外形美觀等一系列優(yōu)點，在國外應(yīng)用廣泛。如日本鋼結(jié)構(gòu)建筑占建筑總面積的50 %左右，韓國約占20 %。目前國外發(fā)達工業(yè)國家鋼結(jié)構(gòu)面積占總建筑面積40 %以上，鋼結(jié)構(gòu)用鋼量占鋼產(chǎn)量的25 %～40 %左右。隨

66、著消費結(jié)構(gòu)升級和城鎮(zhèn)化以及環(huán)保要求的提高，我國長期以來的混凝土結(jié)構(gòu)、砌鉗結(jié)構(gòu)開始向鋼結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型，目前已開發(fā)出用于房屋建筑、塔桅、容器、管結(jié)構(gòu)及管道、海洋工程、橋梁、市政建設(shè)、機械設(shè)備、家居用品、種植業(yè)設(shè)施的十大鋼結(jié)構(gòu)，其生產(chǎn)規(guī)模、技術(shù)設(shè)備接近國際先進水平。</p><p><b>　　1）大型展覽館</b></p><p>　　西安計劃城市中心北移，形成于咸陽的一體化連

67、接，在建設(shè)過程中將建設(shè)5-6座大型展覽館，全部采用鋼結(jié)構(gòu)建筑。其中，成都、銀川、西寧、蘭州、呼和浩特、包頭等城市大型展覽館正在規(guī)劃立項，相信在不久的將來，中西部地區(qū)城市的展覽館項目將會更加普及。與此同時，對中厚板的需求必會呈現(xiàn)上升趨勢。</p><p><b>　　2）大型體育館</b></p><p>　　隨著08年奧運會在北京的成功舉辦，體育館的建設(shè)在我國東部沿海

68、城市形成熱潮，因為人們已經(jīng)明顯的意識到體育事業(yè)對經(jīng)濟的刺激效應(yīng)。鳥巢便是體育場館鋼結(jié)構(gòu)建筑的典范，我們堅信在相當長的一段時期內(nèi)，我國大中型城市的體育場館建設(shè)將會如火如荼。</p><p><b>　　3）大型娛樂中心</b></p><p>　　國家大劇院、梅蘭芳歌劇院和上海大劇院是鋼結(jié)構(gòu)的代表作，在一些發(fā)達大城市大型娛樂中心已經(jīng)相繼問世。隨著我國經(jīng)濟的高速發(fā)展，人們

69、物質(zhì)生活的不斷提高，對精神生活的需求會更加迫切。而在中西部地區(qū)大型娛樂中心也正在立項，規(guī)劃建設(shè)。</p><p>　　4）大型批發(fā)市場及商貿(mào)中心</p><p>　　當經(jīng)濟的發(fā)展同人口數(shù)量成一定規(guī)模的時候，一些日常生活所需的配套設(shè)施也會相繼建成。而大型批發(fā)市場于商貿(mào)中心的建設(shè)也在情理之中。</p><p>　?。?）電力和橋梁建設(shè) </p><

70、p>　　發(fā)電設(shè)備目前處于國家建設(shè)超常規(guī)發(fā)展特殊時期，2005 年新增發(fā)電設(shè)備裝機容量將達到5 000 萬kW ，拉動電站用鋼需求。該類產(chǎn)品主要以高技術(shù)含量、高附加值、高強度的專用中厚板為主，未來需求量增長較快。比如正在建設(shè)的田灣核電站二期、嶺澳核電站二期，同時計劃開工建設(shè)的山東海陽核電項目、廣東陽江核電項目、浙江三門核電項目、遼寧紅沿河核電項目、江西彭澤縣核電項目、重慶市涪陵核電項目等都需要大量高強度中厚板。同時，我國是一個多江河

71、湖海的國家，交通運輸業(yè)的發(fā)展亦帶動橋梁建設(shè)，如未來僅在長江上就準備建設(shè)十幾座大橋，對高質(zhì)量的橋梁鋼需求很大，該類鋼主要是高附加值的專用中厚鋼板。比如安徽省望東長江公路大橋項目、內(nèi)蒙古自治區(qū)額布都格口岸哈拉哈河界河公路橋項目等已經(jīng)通過可行性研究，正在籌備建設(shè)。</p><p>　?。?）工程機械制造行業(yè) </p><p>　　工程機械行業(yè)是專用中厚板需求的主要行業(yè)之一。盡管宏觀控制使工程機

72、械行業(yè)短期受到影響，但國家城鎮(zhèn)化是長期目標，工程機械行業(yè)，如挖掘機和裝載機增長趨勢不會改變，對專用中厚板保持長期需求；同時，由于工程機械行業(yè)機電一體化的發(fā)展方向，用鋼量將進一步增加。未來我國電力和礦業(yè)的發(fā)展對礦山機械用量將不斷增加，如采煤機、液壓支柱以及采煤運輸機等使用數(shù)量將會有較大增加，對中厚板中高附加值鋼板需求較大。</p><p><b>　?。?）油氣運輸行業(yè)</b></p&g

73、t;<p>　　隨著我國天然氣資源的開發(fā)和石油需求的大幅增長，今后十幾年將是我國油氣輸送業(yè)蓬勃發(fā)展的時期，這就需要使用大量高性能的專用中厚板來制造管道和儲油罐等油氣輸送用品。西氣東輸二期、三期工程，哈薩克斯坦、俄羅斯、伊朗等國通往中國的石油輸送管線等大型工程項目都需要大量高性能的中厚板。</p><p><b>　?。?）汽車行業(yè)</b></p><p>

74、;　　汽車行業(yè)未來的發(fā)展對專用中厚板的需求也會增長。汽車板屬于高附加值產(chǎn)品，特別對于載貨汽車，橫梁、豎梁、車橋、以及車輪等結(jié)構(gòu)件廣泛使用中厚板。</p><p><b>　　（8）大飛機項目</b></p><p>　　2008年國家投資2000億作為資金支持啟動了大飛機項目，同時在上海和西安成立了相應(yīng)的集團公司作為保障，這就必然需求特種性能的中厚板作為發(fā)展大飛機項目

75、的基礎(chǔ)材料保障[3]。</p><p><b>　　1.4 總結(jié)</b></p><p>　　展望后期中厚板市場，我國西部開發(fā)；中部崛起；東北振興等戰(zhàn)略舉措還在加緊實施，這些地區(qū)的發(fā)展正在成為新一輪經(jīng)濟增長的動力，并將繼續(xù)拉動中厚板產(chǎn)品的消費。另一方面，我國鋼鐵產(chǎn)業(yè)的投資高峰已經(jīng)過去，投資增幅呈不斷下降趨勢，后期雖然還有一些新增產(chǎn)能陸續(xù)投入生產(chǎn)，但隨著中厚板產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的

76、調(diào)整，以及鋼企協(xié)調(diào)機制的逐漸完善，中厚板產(chǎn)能釋放將十分有限，有利于市場的維護和穩(wěn)定。總體來看，中厚板需求前景良好，市場運行樂觀</p><p>　　第二章 產(chǎn)品大綱的確定和金屬平衡表的編制</p><p>　　2.1 生產(chǎn)規(guī)模的制定</p><p>　　包頭包鋼中厚板工程采用雙機架四輥可逆軋機的布置型式，預(yù)留一精軋機，精軋機規(guī)格為3800mm，生產(chǎn)規(guī)模為150?1

77、04t/a。</p><p>　　2.2產(chǎn)品方案的編制</p><p>　　2.2.1產(chǎn)品方案.</p><p>　　產(chǎn)品方案是進行車間設(shè)計、制定產(chǎn)品生產(chǎn)工藝過程、確定軋機組成或選擇</p><p>　　各項設(shè)備的主要依據(jù)，包括車間擬生產(chǎn)的產(chǎn)品名稱、品種、規(guī)格幾年產(chǎn)量計劃。</p><p>　　本車間依據(jù)設(shè)計任務(wù)書要求

78、，經(jīng)過對同類廠的調(diào)查和統(tǒng)計分析，選取具有代表性</p><p>　　的品種和規(guī)格作為典型產(chǎn)品。</p><p>　　實際生產(chǎn)中為了滿足用戶客觀上的使用要求，每個品種都必須滿足形狀、尺</p><p>　　寸規(guī)格和內(nèi)部性能的要求。因而，各類產(chǎn)品的分類、編制、牌號、化學(xué)成分、品</p><p>　　種規(guī)格和尺寸公差、生產(chǎn)技術(shù)條件、機械性能、驗收規(guī)

79、程、試驗及包裝方法、交</p><p>　　貨狀態(tài)等，國家均有標準規(guī)定，如國標、冶標、企標等，如果國家沒有標準規(guī)定，</p><p>　　可由生產(chǎn)廠家和客戶商定。</p><p>　　2.2.2產(chǎn)品方案的編制原則及依據(jù)</p><p>　?。?）產(chǎn)品方案的編制原則</p><p>　　1）國民經(jīng)濟發(fā)展對產(chǎn)品的要求，既考

80、慮當前的急需又要考慮將來發(fā)展的需要。</p><p>　　2） 產(chǎn)品的平衡，考慮全國各地的布局和配套加以平衡。</p><p>　　3） 建廠地區(qū)的條件、生產(chǎn)資源、自然條件、投資等可能性。</p><p>　　4） 考慮軋機生產(chǎn)能力的充分發(fā)揮，提高軋機的生產(chǎn)技術(shù)水平。</p><p><b>　　(2)編制依據(jù)：</b>

81、</p><p>　　1） 金屬與合金的品種、規(guī)格、狀態(tài)及質(zhì)量要求</p><p>　　品種和規(guī)格不同，所采用的生產(chǎn)方案就不同，那么設(shè)計的車間就有很大差別，例如板帶材生產(chǎn)車間和管棒型材生產(chǎn)車間就有根本的差別。若產(chǎn)品質(zhì)量要求不同就是同一種合金品種與規(guī)格也可以采用不同的生產(chǎn)方案。</p><p><b>　　2）年產(chǎn)量的大小</b></p&g

82、t;<p>　　產(chǎn)量不僅決定工藝過程的特點，同時也對設(shè)備選擇、鑄錠尺寸、產(chǎn)品規(guī)格有著直接的影響。例如，對于板材生產(chǎn)來說，產(chǎn)量不大時，可采用單機架生產(chǎn)；而產(chǎn)量大時，采用連軋生產(chǎn)。</p><p>　　3）投資與建設(shè)速度、機械化與自動化程度、勞動條件、工人與管理人員的數(shù)量以及將來的發(fā)展前景。</p><p><b>　　2.2.3產(chǎn)品大綱</b></p

83、><p><b>　　1）產(chǎn)品品種</b></p><p>　　本車間生產(chǎn)的產(chǎn)品品種由本車間生產(chǎn)的產(chǎn)品品種有碳素結(jié)構(gòu)鋼板、低合金結(jié)構(gòu)鋼板、造船鋼板、鍋爐鋼板、容器鋼板、管線鋼板、汽車大梁鋼板、機械工程用鋼及耐磨鋼板等[4]。</p><p><b>　　2）產(chǎn)品規(guī)格</b></p><p>　　厚度：

84、5~150mm max400mm</p><p>　　寬度：900~3800mm</p><p>　　長度：3000~25000mm</p><p>　　單重：Max.~29.64t</p><p><b>　　表2-1 產(chǎn)品大綱</b></p><p><b>　　2.3 執(zhí)行

85、標準</b></p><p>　　產(chǎn)品可完全按照中國國家標準(GB)或中國有關(guān)的行業(yè)標準以及有關(guān)的國際標準組織生產(chǎn)、檢驗和交貨。各類產(chǎn)品以及對應(yīng)的標準和代表鋼號詳見表2-1。</p><p>　　2.4原料及金屬平衡表的編制</p><p>　　2.4.1原料來源及規(guī)格</p><p>　　表2.2 原料來源及規(guī)格</p&g

86、t;<p>　　2.4.2 編制金屬平衡表</p><p>　?。?）金屬平衡表編制依據(jù)</p><p>　　成品率是指成品重量與投料量相比的百分數(shù)。其計算公式[5]為</p><p><b>　　（2-1）</b></p><p>　　其中A——成品率，％；</p><p>　　Q

87、——投料量（原料重量），t ；</p><p>　　W ——金屬的損失重量，t。；</p><p>　　成品率是一項重要的技術(shù)經(jīng)濟指標，成品率的高低反映了生產(chǎn)組織管理及生</p><p>　　產(chǎn)技術(shù)水平的高低。影響成品率的因素是各工序的各種損失。金屬損失主要有以</p><p><b>　　下幾種：</b></p&

88、gt;<p>　　1）燒損：金屬在高溫狀態(tài)下的氧化損失稱為燒損。金屬加熱過程中的燒損與加熱溫度和時間有關(guān)系，加熱溫度越高，時間越長，燒損量就越大。燒損率一般在1%～5%。</p><p>　　2）切損：切損是指切頭、切尾、切邊等大塊殘料損失。鋼材切損主要與鋼種坯料尺寸以及原料狀況等有關(guān)。本車間產(chǎn)品切損均為0.1%～6％。</p><p>　　3）軋廢：軋件各工序生產(chǎn)中由于設(shè)備

89、和工具、操作技術(shù)以及表面介質(zhì)問</p><p>　　題所造成的不符合質(zhì)量要求的產(chǎn)品。如軋漏，軋卡，超差，浪形，軋扭，腰薄，</p><p>　　耳子，性能不合格等。它與車間的技術(shù)裝備、生產(chǎn)管理及操作水平有關(guān)。軋廢率</p><p>　　一般在1%～3%[5]。</p><p>　　表2.3 金屬平衡表 </p><p>

90、;　　第三章 生產(chǎn)工藝流程的制定</p><p><b>　　3.1生產(chǎn)工藝流程</b></p><p>　　圖3.1 生產(chǎn)工藝流程圖</p><p>　　生產(chǎn)工藝流程簡介： </p><p>　　合格的定尺或倍尺冷坯通過電動過跨小車將其從連鑄車間運送到軋鋼車間的板坯庫。合格的定尺或可直接入爐的倍尺熱坯則是通過連鑄車間的

91、板坯熱送輥道將其逐塊送到本車間的板坯入爐輥道上，經(jīng)稱重后由推鋼機退至加熱爐內(nèi)加熱。</p><p>　　定尺長度比較小的板坯，其倍尺坯料首先在車間內(nèi)經(jīng)過板坯二次切割，由人工火焰切割成定尺長度，然后在板坯庫的上料輥道上清除毛刺。</p><p>　　坯料在加熱爐內(nèi)加熱到1100~1250℃。但對于微合金化鋼采用控制軋制的情況，出于縮短軋制過程中的待溫時間和細化奧氏體晶粒的雙重要求，一般需采用

92、低溫加熱溫度，即1050℃左右。加熱溫度和加熱時間的控制應(yīng)保證微合金化成分在奧氏體中的部分固溶和奧氏體晶粒的均勻化。</p><p>　　加熱合格的板坯由出爐輥道送至高壓水除鱗箱。在通過除鱗箱時，由壓力約21MPa的高壓水噴除板坯上、下表面的氧化鐵皮，然后經(jīng)軋機前輸入輥道輸送至3800mm四棍粗軋機進行粗扎軋制。</p><p>　　在粗軋機前后設(shè)有回轉(zhuǎn)輥道和推床；在精軋機前設(shè)置有回轉(zhuǎn)輥道

93、，前后設(shè)置有推床。</p><p>　　一般情況下，普通軋制、控制軋制過程都包含成形軋制、展寬軋制和延長軋制三個基本階段。.</p><p>　　對于特殊情況下，還可采用完全橫軋、完全縱軋、角軋-縱軋法等一系列的軋制方法，通過控制軋制的過程得到所需的產(chǎn)品。</p><p>　　在精軋機與熱矯直機之間設(shè)有一套鋼板加速冷卻系統(tǒng)。加速冷卻鋼板的厚度一般在10mm以上。鋼板

94、在成品軋制的最后一個道次拋鋼后，由輥道運送，按照給定的速度直接進入ACC裝置。鋼板通過ACC裝置時，上、下兩面同時噴水進行加速冷卻，使鋼板的溫度由約700~800℃(即奧氏體區(qū)或雙相區(qū))快速下降至約400~650℃。</p><p>　　鋼板通過ACC裝置的速度約0.5~2.5m/s，在上、下兩面噴冷的同時，還由側(cè)面以約1.0MPa的中壓水噴吹清除鋼板表面的汽化層，保證冷卻效果。</p><p

95、>　　鋼板一般在600~850℃進行熱矯，較薄的鋼板溫度可能降低至500~550℃，較厚的鋼板可接近800~900℃。</p><p>　　矯直速度是根據(jù)鋼板的矯直溫度、厚度及強度性能等因素確定的，速度范圍為0~2.5m/s。</p><p>　　熱矯后的鋼板一般在600~900℃左右進入冷床。鋼板在冷床上，在無相對摩擦、不受劃傷的情況下通過，溫度下降至100~150℃左右時離開冷床

96、。</p><p>　　然后再經(jīng)過檢查修磨臺架人工對鋼板上下表面、邊部、平直度和標記質(zhì)量等進行目視檢查。</p><p>　　冷卻后的鋼板由輥道輸送，進入剪切線。小于50mm厚的鋼板首先經(jīng)過切頭剪，切除頭尾 “舌形”和“魚尾”部分，并視板長和板形情況進行分段處理，為后續(xù)的邊部剪切做好準備。雙邊剪中的移動剪根據(jù)設(shè)定的成品寬度預(yù)先調(diào)定位置，左右剪機根據(jù)板厚調(diào)整剪刃間隙，鋼板由設(shè)于剪機左右前后的

97、四對夾送輥，送入雙邊剪并以每分鐘最大30次的剪切頻率及每刀剪切長度max.1300mm的剪切步伐，剪切鋼板的兩邊。</p><p>　　經(jīng)過剪切后的鋼板再經(jīng)過超聲波探傷儀進行探傷，合格的產(chǎn)品進入下一道工序，不合格的產(chǎn)品依據(jù)缺陷的程度做進一步的后續(xù)處理。</p><p>　　探傷合格的鋼板在輸送過程中通過表面檢查站時，在良好的照明條件下，人工對上下表面、邊部、平直度和標記質(zhì)量等進行目視檢查，

98、如發(fā)現(xiàn)質(zhì)量不合的鋼板，送至剪后橫移修磨臺架，根據(jù)缺陷類別，決定對鋼板進行修磨、矯直或其它處理。</p><p>　　需要熱處理的鋼板再進行調(diào)質(zhì)工藝后，再進入涂漆工序，采用油漆標記和鋼印標記，標記內(nèi)容可包括公司標志、鋼號(鋼種及鋼級)、鋼板號、熔煉號、尺寸及重量等，對經(jīng)行業(yè)協(xié)會認可生產(chǎn)的專用鋼板，如管線板、船板、鍋爐板、海洋平臺板等，必要時標印出會員標記。</p><p>　　涂漆完畢后由過

99、跨小車將其運至成品庫。</p><p><b>　　3.2 控制軋制</b></p><p>　　3.2.1控制軋制原理</p><p>　　根據(jù)熱軋過程中變形奧氏體再結(jié)晶狀態(tài)和相變機制的不同， 一般將控制軋制劃分為三個階段:在奧氏體再結(jié)晶區(qū)的控制軋制——奧氏體再結(jié)晶型控制軋制；在奧氏體未再結(jié)晶區(qū)的控制軋制——奧氏體未再結(jié)晶型控制軋制；在奧氏體

100、和鐵素體兩相區(qū)的控制軋制——兩相區(qū)控制軋制。在再結(jié)晶區(qū)軋制時， 為控制變形奧氏體的再結(jié)晶數(shù)量， 應(yīng)盡可能達到完全再結(jié)晶， 在設(shè)備能力許可的條件下， 在高溫區(qū)采取盡可能大的道次壓下量， 提高道次變形量(一般要求≥15%～ 20%， 最小≥10% ) ， 以增加奧氏體的再結(jié)晶數(shù)量， 細化晶粒。再結(jié)晶區(qū)軋制的終軋溫度應(yīng)>1000 ～ 1050 ℃， 總變形量應(yīng)控制在60% 以上。在部分再結(jié)晶區(qū)軋制時， 得到的奧氏體晶粒不均勻， 特別是在

101、某一特定變形量的條件下， 由于應(yīng)變誘發(fā)晶界遷移， 在奧氏體中產(chǎn)生少量特大晶粒， 引起組織中出現(xiàn)嚴重的混晶現(xiàn)象， 導(dǎo)致鋼板性能下降， 因此要采取待溫、快冷等手段防止在部分再結(jié)晶區(qū)軋制。對于低合金鋼， 部分再結(jié)晶區(qū)的溫度范圍一般認為是≥950～1000 ℃。在未再結(jié)晶區(qū)軋制時， 鋼不發(fā)生奧氏體再結(jié)晶過程， 變形使奧氏體晶粒拉長、壓扁， 并在晶粒內(nèi)形成變形帶。變形奧</p><p>　　3.2.2 軋制過程中超細晶粒的

102、控制</p><p>　　晶粒細化可以有效地同時提高材料的強度和韌性。根據(jù)物理冶金原理，晶粒細化可以通過從形變奧氏體中由高位錯密度實現(xiàn)應(yīng)變誘發(fā)相變的方式， 也可以通過從超細的奧氏體晶粒的晶界形核得到超細的鐵素體晶粒。一般而言， 通過超細奧氏體實現(xiàn)鐵素體晶粒的細化可以得到更細的鐵素體晶粒尺寸從而得到更優(yōu)的綜合性能。</p><p>　　在奧氏體向鐵素體轉(zhuǎn)變的相變過程中， 奧氏體的晶界是鐵素體

103、核心的非均勻形核的位置， 因此奧氏體晶粒尺寸對鐵素體的形核速率具有顯著的影響。超細奧氏體晶粒結(jié)構(gòu)將大大提高晶界界面的面積， 從而有效地提高了鐵素體形核的速率而細化了最終鐵素體晶粒的尺寸。一般認為， 奧氏體晶粒尺寸愈小， 相變后得到的鐵素體晶粒愈細。因此要想得到超細的鐵素體晶粒尺寸， 首先需要得到超細的奧氏體晶粒尺寸。超細的奧氏體晶粒尺寸可以通過控制動態(tài)再結(jié)晶過程而獲得。在熱軋過程中， 重要的工藝參數(shù)包括溫度、應(yīng)變速度和應(yīng)變量。其中溫度和

104、應(yīng)變速度的影響可以用一個工藝變量Z (Zeller- Hollomon) 參數(shù)來描述：</p><p>　　Z=εexp(Q/RT) （3-1）</p><p>　　其中?ε是應(yīng)變速度；T 為形變溫度；Q 是形變激活能。Hodgson 對大量的實驗數(shù)據(jù)進行了分析， 發(fā)現(xiàn)在熱加工過程中動態(tài)和亞動態(tài)再結(jié)晶的晶粒尺寸只是Z 參數(shù)的函數(shù)。G.Zhu 等人系統(tǒng)

105、分析了Robiller 和Lutz Meyer對微合金Nb 鋼的實驗數(shù)據(jù)， 通過統(tǒng)計分析得到了動態(tài)再結(jié)晶臨界應(yīng)變和Z 參數(shù)之間的關(guān)系：</p><p>　　εc=0.048 lnZ- 0.96 （3-2）</p><p>　　由此可見， 大的Z 參數(shù)對應(yīng)著大的動態(tài)再結(jié)晶臨界應(yīng)變。因此要想在大的Z 參數(shù)條件下通過動態(tài)再結(jié)晶實現(xiàn)奧氏體晶粒尺寸的細化， 必要條件是積累

106、足夠大的應(yīng)變ε( ε>εc) 來克服動態(tài)再結(jié)晶臨界應(yīng)變誘發(fā)動態(tài)再結(jié)晶過程發(fā)生。在多道次積累應(yīng)變過程中， 道次之間的靜態(tài)再結(jié)晶將對于應(yīng)變的積累十分重要。從而被道次之間的靜態(tài)再結(jié)晶所釋放。為提高多道次軋制過程中的應(yīng)變積累， 在道次之間的靜態(tài)再結(jié)晶軟化應(yīng)最小化， 可以通過降低軋制溫度和調(diào)整道次的壓下量來得到。為了板型控制的需要， 可以在最后一個道次之前的道次誘發(fā)動態(tài)再結(jié)晶過程， 而在最后一個道次施加一個較小的變形來調(diào)整板型[7]。<

107、;/p><p><b>　　3.3 控制冷卻</b></p><p>　　3.3.1控制冷卻的主要方式</p><p>　　目前，中厚板控制冷卻方式主要有壓力噴射冷卻、層流冷卻、霧化冷卻、噴淋冷卻和直接淬火等。</p><p>　　(1) 高壓噴射冷卻。水以一定壓力從噴嘴噴出，水流連續(xù)呈紊流狀態(tài)噴射到鋼板表面。這種冷卻方法穿

108、透性好，一般在水汽膜比較厚的條件下采用。但是，這種冷卻方式用水量大、水花飛濺嚴重、冷卻不均勻、水質(zhì)要求高、噴嘴易被堵塞而且水的利用率較低。</p><p>　　(2) 噴淋冷卻。將水加壓，由噴嘴噴出的水的流速超過連續(xù)噴流，水流破斷后形成的液滴沖擊被冷卻的鋼板表面。這種噴嘴冷卻能力強，冷卻較為均勻，但是需要很高的水壓，冷卻能力的調(diào)節(jié)范圍較窄，而且對水質(zhì)要求高。</p><p>　　(3) 層

109、流冷卻。水以較低壓力從水口自然連續(xù)流出，形成平滑水流。水流流到鋼板表面后在一段距離內(nèi)仍保持平滑層流狀態(tài)，可獲得很強的冷卻能力，冷卻均勻。目前，鋼板熱軋后的層流冷卻一般采用板層流(水幕冷卻) 和管層流(U 形管層流) 兩種方式。前者用水量大、冷卻效果強，但是不易控制和調(diào)節(jié)；后者對鋼板的冷卻比較緩和、均勻，冷卻區(qū)較長。</p><p>　　3.4 中厚板的熱處理</p><p>　　中厚鋼板熱

110、處理的主要方式有正火、調(diào)質(zhì)( 淬火+ 高溫回火) 、正火+ 控冷、正火+ 回火、回火、退火、直接淬火( DQ) 、直接淬火+ 回火等。其中， 處理量最大的是正火板， 包括正火+ 回火， 大約占所有熱處理產(chǎn)品的70% 左右； 其次是調(diào)質(zhì)板， 占15%左右； 其它如回火等占15%。中厚板熱處理工藝流程見下圖[8]。</p><p>　　圖3-2中厚板熱處理工藝流程</p><p>　　3.5

111、典型產(chǎn)品的工藝制度</p><p>　　本設(shè)計的典型產(chǎn)品為Q345B，含C≤0.12，并參照有關(guān)資料及全國同類產(chǎn)品的熱加工制度，得出本設(shè)計產(chǎn)品的熱加工工藝制度：</p><p>　　加熱溫度為：1220~1260℃，初軋溫度：1150~1250℃，終軋溫度為：>800℃。</p><p>　　其臨界轉(zhuǎn)變溫度為：Ac1：724℃ ，Ac3：876℃，Ar3：85

112、0℃ ，Ar1：682℃ Ms：380℃[10]。</p><p>　　第四章 車間的平面布置和軋機的選擇</p><p>　　4.1 車間的平面布置</p><p>　　4.1.1車間布置原則</p><p>　　(1)滿足生產(chǎn)工藝要求，使生產(chǎn)流線合理。</p><p>　　(2)即有利于生產(chǎn)又使占地面積小，運輸線短

113、，以求縮短周期、提高生產(chǎn)率。</p><p>　　(3)保證操作方便、安全生產(chǎn)。</p><p>　　(4)避免金屬流線和其它材料運輸線的相互交叉。</p><p>　　(5)考慮將來的發(fā)展，留有余地。</p><p>　　4.1.2選擇金屬流程線</p><p>　　綜合考慮車間的長度及空間布局，特別是精整跨與加熱跨