KZ0615.01.01.00轧钢生产线设计-开题报告

0本科生毕业设计（论文）开题报告论文题目：KZ0615.01.01.00轧钢生产线设计学院：专业班级：学生姓名：指导教师：开题时间：年月日1目录1课题的来源及选题的依据1.1基本情况介绍1.2本课题在国内外的研究趋势1.3本课题的目与意义1.4开展研究工作的设想2.课题研究拟采用哪些方法和手段3.完成课题的实验条件4.课题进度安排5.设计总体方案思路6.参考文献01课题的来源及选题的依据1.1基本情况介绍轧钢(steelrolling）是在运转的轧辊之间对钢坯形状的压力加工过程。轧钢过程的目的一方面是为了生产中所需要得到的形状，例如：钢板，带钢，线材，棒材及各种型钢等；另一方面是为了改善钢坯的内部材料性能，例如：我们常见的汽车板、桥梁钢、锅炉钢、管线钢、螺纹钢、钢筋、电工硅钢、镀锌板、镀锡板，火车轮等都是通过轧钢工艺加工出来的。轧钢的分类有多种方式，例如：轧钢方法按轧制温度不同可分为热轧与冷轧；按轧制时轧件与轧辊的相对运动关系不同可分为纵轧，横轧和斜轧；按轧制产品的成型特点还可分为一般轧制和特殊轧制。周期轧制，旋压轧制，弯曲成型等都属于特殊轧制方法。轧钢的工艺流程主要包括:原料选定、钢坯在加热窑内预加热、除磷粗轧、预精轧、精轧、吐丝机（线材）、切定尺（棒材）、质量检测、成品打包、成品入库等工序。目前，轧钢生产线的设计要求不但要将钢材轧制成功，而且要考虑到在整套轧钢生产过程的中，每件工序的安排是否合理。从而可以使整个轧钢生产更加高效、安全、适应性强。所以，轧钢生产线的工艺流程应该充分考虑合理性、适用性。例如：加热窑进坯输送线与连铸出坯线贯通,在主轧线后紧凑地布置棒材线、大盘卷线、线材生产线。合理的工艺流程为整个轧钢生产线的高效生产、高品质产品和低成本运行提供了有力保证6。在现代化的轧钢生产线中，一般都会采用自动控制技术来实现整套产品的加工工序。自动控制能满足轧制速度的不断提高和生产过程的连续化，多品种范围的尺寸变更以及对轧件尺寸的各种精度要求。自动控制系统是由计算机系统、电气驱动系统和可靠性高的检测元件组成。计算机控制的过程有:自动出钢过程控制、粗、中轧机的微张力轧制控制、精轧机的活套无张力轧制控制、活套的自动调节、自动切头飞剪和自动事故剪、盘卷推出机的自动操作等。1采用自动控制之后将会有诸多有利因素，比如:采用了计算机控制之后,通过计算机进行科学组织,统筹安排,可以使已有的轧钢生产线内设备安装的各个阶段有机的联系起来,使加工各工序有效的流畅运行，而且也可以使设备安装工期压缩到最少。此外，通过运用合理的控制管理程序和使用先进的数字控制施工技术及应用计算机模拟仿真,就可以确保设备的安装质量和安全生产。所以，通过对轧钢生产线采用先进的自动控制技术可以实现设备安装质量最高、安装工期最短的效果。1.2本课题在国内外的研究趋势自改革开放以来，随着我国经济建设的平稳迅速发展,我国国内的大型基础设施建设、汽车工业、船舶工业以及其他国家相关支柱产业的强劲崛起,目前对钢材的需求量越来越大。由于这些强劲的需求也就促使了我国钢产量的快速提升。据调查统计，我国每年的粗年钢产量,已经由几年前的1亿吨增加至2014年的16.62亿吨，占全球的49.5%。但是许多钢材加工企业的工艺落后，设备老化，导致轧制出来的产品废品率高，精度低。所以，依据国家的相关要求,为了提高生产力和降低能耗、发挥最大的经济效益和社会效益、实现绿色工业，国内的钢铁企业在几年前就开始进行了优化、整合和重组,相继成立了以宝钢集团、首钢集团、武钢集团和鞍本集团为代表的国际化的大型钢铁集团。这些大型的钢铁集团现在正根据各自的企业优势和产品特点,按照市场的需求快速改建和新建各自的钢材生产线7。轧钢生产线的主要设备一般是指进行轧制的设备，即轧机。据记载，1480年意大利人达芬奇就曾经设计出过轧机的草图。1553年法国人布律列尔曾经将金和银的板材进行轧制,用来制造钱币。此后在西班牙、比利时和英国相继出现轧机，英国于1766年生产出了串列式小型轧机。在当代，现代轧钢生产线发展的趋势是趋于连续化、自动化、专业化。这样发展使得产品的质量高,原料消耗低。60年代以来世界上的轧钢生产线在设计、研究和建设方面取得了很大的进展，使带材冷热轧生产线、厚板轧生产线、高速线材轧生产线、H型材轧生产线和连轧管生产线等性能更加完善，并出现了轧制2速度高达每秒钟115米的线材轧制生产线、全连续式带材冷轧机、5500毫米宽厚板轧钢生产线和连续式H型钢轧钢生产线等一系列先进的生产线。目前，生产线用的原料的重量增大，而且采用液压AGC、板形控制、电子计算机程序控制等手段并且测试控制手段越来越完善，轧制品种不断扩大。一些适用于连续铸轧、控制轧制，还有其它适应新的产品质量要求和提高经济效益的各种特殊结构的轧钢生产线也正在发展之中。我国的大型钢铁企业从20世纪70年代就已经开始采用先进的连轧生产线。连轧生产线采用了一系列整套的先进自动化控制系统，全线轧制生产过程和操作监控过程全部都由计算机控制实施。通过使用计算机进行控制，可以使钢坯在几架轧机上同时进行轧制，大大的提高了生产效率和产品的质量。1.3本课题的目的与意义本课题通过对KZ0615.01.01.00轧钢生产线进行设计，需要确定合理的设计方案；绘制该生产线的总装图及部件图；对主要零件进行结构设计；及校核计算。并根据机械零件设计手册来选择合适的电机、减速器并撰写毕业论文。通过上述程序最终完成本课题的所有内容。利用总共18周的毕业设计，来完成轧钢生产线的设计，并辉指出其总装图及部件图，而且要对主要零件进行校核计算。通过毕业课题的设计，是本人应用所学知识完成一个完整机械设备的设计体验。明确整套设计流程，可以为毕业后的实际设计工作奠定基础。1.4开展研究工作的设想本次毕业设计是我在本科四年的生涯中第一次完整的设计一个整套的机械设备，意义非常重大。通过这次的毕业设计，可以让我初步了解日后实际生产应用中所需要进行的各项工序，为以后展开相关的研究打下一定基础。在这次毕业设计中，需要进行相关的准备工作有:首先，需要了解设计的答题要求对课题由一个基本的了解，明确索要设计的东西；其次，在了解相关信息后，需要确定合理的设计方案。合理的设计方案需要查阅相关资料，包括各类期3刊、杂志、会议、报刊的关于轧钢生产线的有关记录，各个专家所撰写的有关轧钢生产线的书籍，还有专家学者们关于轧钢生产线的有关成型设计等等。而且，这次轧钢生产线的设计还需要查阅各个外国专家学者有关轧钢生产线的相关研究成果，了解外国的相关发展结论。通过查阅大量的国内国外的资料，得出最后的总体方案设计；在论证完成总体方案设计后，就要开始绘制所设计的轧钢生产线的总装图及部件图，并且要对其中主要零件结构进行设计以及校核计算。在该步骤设计中，所需要的电机，减速器及标准件需要通过查阅机械零件设计手册来选择；完成图纸的绘制之后，我需要对之前所完成的设计方案进行最后的修改和整理用来完成最后毕业论文的书写。撰写毕业论文需要所画出的总装图、部件图、计算结果等统一的整理汇总起来，并对其中的错误进行修改，把不合理的步骤进行完善和优化。通过一系列的论证完成毕业论文的书写并最终完成整个轧钢生产线的设计然后参加毕业答辩。2.课题研究拟采用哪些方法和手段（1）对文献进行深入探索的方法：在毕业设计中，通过发掘国内外最新的工程经验和行业的发展动态以及有关理论。参考已有的理论结果，支撑和组建本课题的理论框架和相关的方法。（2）深入调查研究的方法：通过总结整理所有最新资料，得出对轧钢生产线设计的最终结果。然后，对结果进行深入的论证，找出其中的不足并加以改进。最终确定这次轧钢生产线设计的最佳结论。（3）基础实验观察的方法：通过操作变量的变化，经前后测定对比，分析该实验的因果关系，并最终得出最佳的方案。是整套轧钢生产线的设计的最终结果更加完善。（4）进行实际操作并进行研究的方法：轧钢生产线是一种在实际的工业生产中工作的设备。所以，对轧钢生产线的设计就要边实践边总结边研究，及时制定、修订设计方案，真正的把本科四年所学的理论应用恰当。在上述四种研究方法中，行实际操作并进行研究的方法，是这次毕业设计的4主要研究方法。这是因为在实际的工业生产中，加工过程受各种因素、各个方面的综合干扰。仅仅通过查阅相关资料是不能够完整的考虑到各个因素的影响。所以，要亲自到实践中去，理论与实践相结合，才能把本次毕业设计做好。3.完成课题的实验条件（1）在图书馆网络上查阅相关资料,了解国内外最新的前沿资讯。这是本次毕业设计的理论基础。（2）指导老师对本课题的指导。指导教师从业已有近30年，对本次的轧钢生产线设计一定有比本人更高的见解。通过指导老师的指导可以少走弯路，更高效的完成毕业设计。（3）充裕的设计时间。这次毕业设计是大学以来第一次独立完成整套机械设备的相关设计。我在很多方面一定会有各种不足之处，所以我需要18周的时间来完成这次毕业设计。（4）良好的实验环境。在设计中，相关的计算及零件选用需要一定的技术手段来检验其是否最优，所以，我需要一定的实验条件来对相关数据进行校验。这样才能最终将毕业设计完成至一个令人满意的结果。4.课题进度安排13月2日至3月6日查阅相关的资料，了解本课题的相关内容23月9日至3月13日翻译相关的英文资料，综述整理资料33月16日至3月20日撰写开题报告43月23日至3月27日完成英文翻译及开题报告53月30日至4月3日论证设计方案564月6日至4月10日确定设计方案，选择标准件74月13日至4月17日绘制总装图，确定相关零件尺寸84月20日至4月24日继续绘制总装图94月27日至5月1日绘制总装图105月4日至5月8日完成总装图，绘制部件图115月11日至5月15日绘制部件图及主要零件图125月18日至5月22日完成图样绘制，校核主要零件135月25日至5月29日撰写毕业论文修改图样错误146月1日至6月5日撰写毕业论文156月8日至6月12日撰写修改毕业论文166月15日至6月19日修改完成图样及论文176月22日至6月26日整理上文答辩材料186月29日至7月3日毕业答辩65.设计总体方案思路（1）总装配图的设计（2）上辊盒的设计（3）机架的设计（4）换辊装置的设计（5）接轴夹紧装置的设计（6）电机的选用6.参考文献1陈讲孝.12万吨/年轧钢生产线扩能技术改造J.甘肃冶金,2005,27(3).2曹剑钊,彭文，龚殿尧,张殿华.热连轧窄带钢生产线快节奏轧制的全线跟踪J.中国冶金,2013,23(12).3魏宏武.安钢1780mm热连轧生产线的工艺及设备J,2011.4李龙珍.鞍钢1780生产线自动化系统设计J.鞍钢技术,2004,3.5李龙珍.鞍钢热轧带钢厂自动化系统的总体设计J.鞍钢技术,2000,11.6许亚非,刘剑恒,王至道,刘全.宝钢特殊钢分公司长型材轧钢生产线的新工艺和新技术J.宝钢技术,2005,5.7夏友木.大型热连轧轧钢生产线设备安装工艺优化研究D.西安，西安建筑科技大学，20098王震宙,孙强.东北特钢高线公司轧钢生产线的新工艺和新技术J.9杨固川.宽带钢热连轧机设备技术分析.重型机械科技J,2011,3.10董洪山.南钢高速线材轧机生产线的技术改造J.2003.11张伟.设备故障诊断技术在轧钢生产线上的应用J.产业与科技论坛,2011,10(13).12杨广,金学俊,解建平.现代化的宝钢2050mm热轧机组J.轧钢，2002,19(2).13李太福,冯国良,邓仁明.轧钢生产线的集散控制.仪器仪表学报J,2004,24(4)增刊.14郝秀峰.轧钢生产线的自动化网络系统方案分析J.中国仪器仪表,2011.15乔雷永.轧钢自动化的简易分析与研究D.天津市，天津冶金轧一钢铁集团有限公司.716ChenWei,FangKangling,LiuXinhai.ADesignofVision-basedLocationControlSystemforSteelRollingMillR.Zhangjiajie,Hunan,China.CollegeofInformationScienceandEngineering,WuhanUniversityofScienceandTechnology,Wuhan,2007.17Won-HoLee.MathematicalModelforColdRollingandTemperRollingProcess.1296KSMEInternationalJournalVol16No.10,pp.1296-1