50万吨棒材方案.doc

50万吨全连轧棒材工程设计方案 2017.10.181. 概述1.1设计依据本方案是根据甲方的基本要求设计的。甲方技术要求细化后方案将做进一步调整和完善。1.2主要设计决定（1）车间设计生产能力为50万t/年。（2）主要产品为螺纹钢筋和圆钢棒材，其中螺纹钢筋生产规格为F10F28mm，圆钢生产规格为F16F60.0mm，钢种为普碳钢、优质钢和低合金钢铝及铝合金1xxx7xxx系列等。（3）采用1501509000mm连铸坯作为原料。（4）精轧机采用短应力线高刚度轧机，轧制速度18m/s。（5）棒材生产线生产工艺分为原料准备、加热、轧制、控制冷却及成品精整等工序，整个轧制工艺采用连续化自动控制。1.3 主要设计特点及装备水平（1）坯料全部为连铸坯，一火成材。 （2）全线轧机采用平立交替布置，实现了连续无扭轧制，避免了轧件在轧制过程中的扭转，可有效地减少成品轧件的表面缺陷。 （3）轧线采用微张力和无张力活套轧制，保证产品尺寸精度。 （4）采用控制冷却工艺，可节约能源,改善产品的金相组织，提高产品质量。（5）采用切分轧制工艺，平衡小规格产品产量。（6）孔型系统设计采用椭圆-圆孔型系统，轧机导卫系统采用了滚动导卫，可确保轧件的稳定轧制，并可减少轧件的划伤。 （7）轧机主传动采用直流传动系统，技术成熟，运行稳定。（8）车间采用基础自动化及过程控制两级自动化控制系统。2 轧钢工艺2.1 产品大纲及金属平衡2.1.1 产品大纲该棒材车间设计规模为年产50万t。产品品种：圆钢棒材、螺纹钢筋 、产品规格：F1060.0mm其中：圆钢棒材F16F60.0mm螺纹钢筋F10F28mmF10F16mm螺纹钢采用切分轧制工艺。主要钢种：普碳钢、优质碳素钢、低合金钢等、 铝及铝合金1xxx7xxx系列交货状态：成捆交货捆径 F300mm 定尺长度 6.012.0m 捆重 20003000kg执行标准：圆钢 GB702-86螺纹钢 GB1499-98产品方案见表2-1。产品方案表 表2-1序号品种代表钢号各规格产量（t）合计10141518192526601螺纹钢20MnSi13000013000011000030000410000802圆钢Q23530000200001000060000123圆钢252000010000100004000084合计13000018000014000050000500000100263628101002.1.2 原料坯料种类：连铸坯规格：1501509000mm单重：1550kg年需要量：520830t执行标准 YB2011-832.1.3 金属平衡车间原料年需要量为520830t，成品产量为500000t，综合成材率为96.0%。金属平衡见表2-2。 金属平衡表 表2-2原料量成品量切头及轧废烧 损t%t%t%t%52083010050000096130302.578001.52.2 生产工艺流程简图（见下图）连铸坯 （穿水冷却）上料制动上冷床加热 冷床冷却粗轧机组轧制 收集下冷床 冷剪切定尺 飞剪切头(碎断) 横移检查中轧机组轧制 人工打捆 飞剪切头(碎断) 收集 精轧机组轧制 吊运入库2.3 车间工作制度及年工作小时本车间采用四班三运转连续工作制，节假日不休息。年有效工作时间为6500h。年工作时间见表2-3。年工作时间表 表2-3 工作日历计划停工时间规定停工时间（h)年有效工 制度时数（h)大、中修（h）小修（h）工作时间（h）生产准备事故及工序配合外部影响作时间（h）三班连续876036040080005005005006500 日历作业率为6500/8760100%=74.2%2.4 轧机生产能力计算根据产品大纲中规定的产品规格及生产规模，精轧机最高轧制速度按18m/s计算，完成50万t的年产量所需要的时间为5781h。轧机负荷率为：5781/6500100%=88.9%。轧机生产能力计算见表2-4。轧机生产能力计算表 表2-4代表规格（mm）计划产量（t/a）单重(kg/m)轧件长度（m）轧制速度（m/s）轧制周期（s）小时产量（t/h）轧制时间（h）备注10200000.617 1256 1683.5 64.1 312 二切分12500000.888 873 1467.3 79.5 629 二切分14600001.210 640 1258.4 91.8 654 二切分16800001.580 491 959.5 90.0 889 二切分16200001.580 981 1859.5 90.0 222 单线18800002.000 775 1460.4 88.8 901 单线20800002.470 628 1162.0 86.3 927 单线25600003.850 403 762.5 85.7 700 单线32300006.310 246 4.559.6 89.9 334 单线40200009.870 157 357.3 93.4 214 单线5000005781 2.5 轧机组成及型式根据钢坯规格及产品方案，全线选用18架轧机。其中粗轧机组为6架，轧机为550mm3+450mm3；中轧机组6架，轧机为380mm6，粗中轧机均为闭口式二辊轧机，呈平-立交替布置，直流电机单独传动。精轧机6架，轧机规格为320mm6，轧机型式为高刚度短应力线轧机，呈平-立交替布置，其中16#、18#为平立可转换轧机。直流电机单独传动。轧机主要性能参数见表2-5。轧机主要性能参数表 表2-5 名称序号轧机规格数量 轧辊尺寸（mm）速比 电 机 参 数最大直径/最小直径辊身长度i功率（kW） 转数（r/min）电压（V）粗轧机组1水平二辊f550轧机1f600/f520800450（DC）500/12006602立式二辊f550轧机1f600/f520800450（DC）500/12006603水平二辊f550轧机1f600/f520800600（DC）600/15006604立式二辊f450轧机1f480/f420700600（DC）600/15006605水平二辊f450轧机1f480/f420700600（DC）600/15006606立式二辊f450轧机1f480/f420700600（DC）600/1500660中轧机组7水平二辊f380轧机1f420/f380650800（DC）600/15006608立式二辊f380轧机1f420/f380650800（DC）600/15006609水平二辊f380轧机1f420/f380650800（DC）600/150066010水平二辊f380轧机1f420/f380650800（DC）600/150066011立式二辊f380轧机1f420/f380650800（DC）600/150066012水平二辊f380轧机1f420/f380650800（DC）600/1500660精轧机组13立式二辊f320轧机1f350/f300600950（DC）600/150066014水平二辊f320轧机1f350/f3006001100（DC）600/150066015立式二辊f320轧机1f350/f300600950（DC）600/150066016水平二辊f320轧机1f350/f3006001100（DC）600/150066017立式二辊f320轧机1f350/f300600950（DC）600/150066018水平二辊f320轧机1f350/f3006001100（DC）600/1500660各组轧机选型：（1）粗中轧机组粗中轧机选用二辊闭口式轧机。机列设备组成主要包括：轧机工作机座、轧机底座、压下装置、横移装置（立式轧机为提升装置）、传动接轴、接轴托架、联合减速箱、主电机、联轴器、电机底座等。轧机主要结构为：机架采用钢板焊接式牌坊；上辊采用液压马达快速压下、手动微调弹性阻尼体平衡；轧辊轴承采用四列圆柱轴承及四点角接触轴承；由螺杆机构进行轧辊轴向调整和固定；液压小车换辊及更换轧槽；机架固定型式为液压锁紧；采用大伸缩量十字万向接轴；平辊轧机接轴托架为气动调节；轧机主传动为联合减速机型式。立式轧机为上传动。（2）精轧机组精轧机选用高刚度短应力线轧机。机列设备组成主要包括：轧机工作机座、轧机底座、横移装置（立式轧机为提升装置）、轧机锁紧装置、传动接轴、接轴托架、联合减速箱、主电机、联轴器、电机底座等。轧机工作机座结构特点： 短应力线轧机，刚度高，精度好，承载能力大，调整换辊方便，设备结构紧凑，设备重量轻。轧机主要结构为：轧辊轴承采用四列短圆柱轴承及推力轴承；轧辊平衡采用液压缸；轴向调整采用螺旋丝杠，轴向游隙小；轧辊压下调整采用低速液压马达驱动一手动复合调整方式；轧辊开口度对称调整，轧机调整时轧制中心线始终不变；整机换辊，当轧机移出轧线后，采用专用换辊车。立式轧机为上传动。 轧机横移装置采用液压缸进行轧机工作机座的横移更换孔槽及换辊。当需要进行换辊操作时，先将轧机横移至传动侧极限位置，将接轴托架与轧机脱开，然后再将轧机横移至操作侧极限位置，用天车将整架轧机工作机座吊走。轧机工作机座锁紧采用弹簧锁紧、液压回松方式。 平立转换轧机平立转换机构的结构特点：采用液压缸驱动方式，轧机由水平位置和垂直位置分别进行转换时，由两个液压缸驱动轧机的转换机构，以保证轧机进行位置的转换，位置由接近开关控制。轧机其它部分主要结构型式同平辊精轧机列。2.6 主要辅助设备（1）炉区设备包括上料台架、入炉辊道、推入机、推钢机、加热炉、出钢机、拉出机、出炉辊道等。上料台架为液压推钢式，规格86.5m，可预留；推钢机为液压推钢式，推力185t；推入机、出钢机和拉出机均为电动，入炉辊道和出炉辊道均为交流电机单独传动。（2）轧区辅助设备 包括卡断剪、1#飞剪、2#飞剪、立式活套、精轧后辊道、3#飞剪等。卡断剪为气动，附在1#轧机牌坊上；1#飞剪为曲柄式，直流电机传动；2#飞剪为回转式，直流电机传动；3#飞剪为曲柄回转组合式，直流电机传动；精轧后辊道为交流变频电机单独传动。（3）冷床区设备 包括冷床上料辊道、制动裙板、冷床、齐头辊、冷床下料辊道、冷床下料装置等。冷床上料辊道规格为190200mm，长度186m，交流变频电机单独传动；制动裙板为液压升降；冷床规格为9610m，两台直流电机传动；齐头辊道为交流变频电机单独传动；冷床下料装置为电动升降，液压行走；冷床下料辊道规格为2301000mm，长度100m，交流电机单独传动。（4）精整区设备包括定尺冷剪、剪后辊道、定尺挡板、横移台架、打捆收集辊道、人工打捆装置、称重装置、成品收集装置、短尺剔除装置等。其中定尺冷剪为固定式剪，剪切力650t，交流电机驱动；定尺挡板为气动推拉挡板，共3套，分别用于剪切6m、9m、12m定尺；剪后辊道规格为2301000mm，长度28m，为交流电机单独传动；横移台架为三段链，交流电机传动，上钢装置为电动，集料钩为液压驱动；打捆收集辊道规格为230500mm，长度66m，交流电机单独传动，带有气动抱紧装置；人工打捆装置为人工气动打捆；成品收集装置为U型收集槽；短尺剔除装置为磁力拉钢机。（5）液压润滑设备液压设备包括炉区液压站、轧区液压站、冷床液压站和精整液压站；润滑设备包括粗中轧稀油润滑站、精轧稀油润滑站、冷床干油润滑站（两套）、油气润滑站等。2.7 车间平面布置车间主厂房由原料跨、主轧跨及成品跨组成；辅助间由主电室、轧辊机修间及水处理设施等组成。主电室、轧辊机修间与主轧跨靠近布置。2.8 车间主要技术经济指标车间主要技术经济指标见表2-6。技术经济指标表 表2-6序 号指 标 名 称单 位数 量备 注1年产量t5000002工艺设备重量t2080其中： 轧线设备t1850 起重运输设备t2303工艺设备装机容量kW190004主厂房面积m2183245轧机额定工作时间h65006轧机负荷率%88.97职工人数人其中：生产工人人8每吨产品消耗（1）金属t1.041（2）燃料GJ1.30（3）电kWh95（4）水m335（5）压缩空气m320（6）轧辊kg0.3（7）耐火材料kg0.62.9 轧线装备水平2.9.1 坯料全部采用连铸坯，一火成材。2.9.2 采用侧进侧出推钢式加热炉，具有操作可靠、节约投资等优点。2.9.3轧机全部采用平-立交替布置，全轧线实现连续无扭轧制，避免了轧件在轧制过程中的扭转，可有效地减少成品线材的表面缺陷。2.9.4 全线共设6个自动活套，并在粗轧机组和中轧机组上实现微张力轧制，有效保证产品的尺寸精度。2.9.5 精轧机采用高刚度短应力线轧机。该轧机轧件尺寸精度高、重量轻，轧制速度可达到18m/s。2.9.6 预留采用穿水冷却装置位置，为以后生产III螺纹钢筋创造条件。2.9.7 采用步进齿条式冷床，轧件冷却均匀，平直度好。2.9.8 轧机主传动采用全数字控制的直流电机，速度控制准确，运行可靠。2.9.10 电气设备车间采用两级自动化控制系统，一级为基础自动化，二级为过程控制级。3设备清单序号设备名称数量单重（t）总重（t）备注一炉区设备1固定挡板2套2上料台架1套3入炉辊道1组4推钢机1台5推入机1台6出钢机1台7拉出机1台8出炉辊道1组二轧区设备9卡断剪10550平辊轧机2架11550立辊轧机1架12450平辊轧机1架13