文档介绍：河北联合大学
本科生毕业设计开题报告
题目: 年产90万吨棒材车间设计

学院: 冶金与能源学院
专业: 金属材料工程
班级:
姓名:
学号:
指导教师:
2012年3月26日
一、选题背景(含题目来源、应用性和先进性及发展前景等)
1 题目的来源
棒材的定义及其分类
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Φ 9~300 mm。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Φ 10~50 mm。
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。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。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。
棒材生产发展史
棒线材生产已有200 多年的历史。尽管板带钢产品比重迅速增加,其生产技术日趋完善,生产成本显著下降,但是棒线材产品仍然占据其独有而不可取代的地位。正是由于这个原因,其生产技术发展水平正日新月异地飞速发展。
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,,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。
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。而冶金工业是现代工业的重要组成部分。冶金工业为机械制造业提供优质的原料,机械工业反过来才能为其它行业提供优良的机械装备。
国内外棒材的现状及与国外的差距
经过几十年的发展,中国目前已经成为棒材生产大国,与日本、瑞典相当,基本能满足国内市场的需求,并有少量出口。
国外棒材生产现状
近30年来,日本、美国、欧洲等合金结构钢的合金化与冶炼、压力加工工艺有了很大的发展,主要体现在微合金或合金化、二次精练与连铸、控轧控冷等方面。从1970年开始,炼钢工艺的变化主要为:铁水预处理以降低钢水中磷、硫和硅的含量,钢包精练加钙脱硫以提高DWTT和夏比冲击能。
由于铁水预处理及炉外精练技术的发展与日益成熟,使得转炉流程在特殊钢生产方面发挥了重要作用。目前合金结构钢中小型棒材趋于向高速化、连续化和自动化的方向发展。国外生产合金结构钢中小型轧机有三种类型:第一种是横列式或多列式轧机;第二种是采用活套式无张力轧制的瑞典式轧机;第三种是连续式轧机。
全球钢材市场竞争十分激烈形势下, 钢铁企业要想在市场竞争中处于不败之地,谁有最低的成本,谁有最好的质量,谁就有了制胜的法宝。在运用新技术、新方法来实现对标挖潜、降本增效、提高产品质量方面,轧钢生产企业在进行大量的
投资改造中。如何在现有工艺基础上走出利用最少投资, 取得最大效益的新路子是目前所有钢材生产企业面临的难题。
国内棒材生产现状
目前,我国特殊钢企业在激烈的市场竞争中处于艰难发展时期。特钢企业发展困难主要是由于电炉冶炼成本高、废钢资源紧张生产效率低及市场秩序混乱等原因。2003年我国特钢企业钢材年产量约3000万
t,占全国钢总量的18~20 %,其中高合金比约5 %。在特殊钢型材品种上Φ80 %,Φ38~80 %,Φ10~37 mm小型材占33.