热轧无缝钢管毕业设计完版

第一章建厂可行性和必要性分析11热轧无缝钢管现状111国外热轧无缝钢管现状由于世界钢铁工业经过百余年的飞速发展，钢材的主要品种为板、管、型、丝、带等，各品种比例是相对稳定的，波动范围不是很大。其具体的比例主要依据各国的经济发展状况而定表面消费量，一般来看热轧无缝钢管占总体钢材的比例为2330，据统计全世界的热轧无缝钢管的设计能力为30003500万T，2005年实际生产能力为2700万T左右。整体热轧无缝钢管的2/3为本国自用，1/3通过国际贸易交流进、出口。按用途为33石油化工等行业用,28管线管含一定量焊管输送用，33结构用管建筑、煤炭、锅炉、机械加工等，6冷拔扩管等。比例是平均水平，各国的经济发展不同,比例也不同。世界上几个生产消费无缝钢管的大国有前苏联600万T原来最高产量近900万T。德国200万T，日本250万T，意大利130万T，美国130万T主要是进口，英国、法国、阿根廷等，出于行业扩张的要求，意大利达尔明、阿根廷的西德尔卡组成集团，日本3家组成集团，法国、德国组成集团，形成3大集团，共同应对世界热轧无缝钢管的竞争。112国内热轧无缝钢管现状1121生产总量情况我国目前是世界热轧无缝钢管生产消费第一大国。主要从80年代起,我国引进了多套先进的机组以连轧管机为主,其产量占2005年热轧无缝钢管总量的近40，自给率已超过106。2000年2005年我国热轧无缝钢管生产及进出口状况见表1。1990年到1999年热轧无缝钢管生产处于缓慢增长期,平均年增长量为1519万T。而表1中从2000年到2005年是一个快速增长期,平均年增长量为126万T。从表1可以看出从2003年起我国已是净出口国,2005年实现净出口71144万T。由于国内钢材生产总量增长率高于无缝钢管的增长率,因此,无缝钢管占钢材产量比例逐年降低,从1995年的365降至2004年的291。表一20002005年我国无缝钢管进出口量单位/吨年份200020012002200320042005产量4148536060517332808310470进口354945255175474669226780出口3237410341305608754913924进出口321422104586262771441122分品种生产情况在无缝钢管的产量中,各种专用管的比例占40左右,专用管多年来一直有较大缺口。专用管的主要品种为油井管、高压锅炉管、低中压锅炉管、轴承管、液压管、高压气瓶管和汽车半轴套管等。1123装备情况现从全国无缝钢管轧机和无缝钢管生产主体企业两方面分析我国无缝钢管的装备情况。11231轧管机总体装备水平经过20多年的发展,我国无缝钢管生产机组的装备水平有了明显的提高,但是总体装备水平还有待于提高。按不同装备水平对无缝钢管生产机组情况分析如下。（1）国内先进水平轧管机组目前,我国还拥有属国内先进水平的轧管机组10多套,包括改造的自动轧管机组、ACCUROLL轧管机组、三辊轧管机组以及顶管机组,实际生产能力可达140万T,占总生产能力的15左右。（2）国内一般水平轧管机组国内一般水平的轧管机组主要为引进的二手设备,如三辊轧管机组、顶管机组、周期轧管机组、热扩管机组及狄塞尔轧管机组等,约20套,生产能力达120万T左右,占总生产能力的13左右。（3）国内落后水平轧管机组目前,国内还有落后水平的轧管机组约250套,主要为50100MM自动轧管机组等,生产能力约为300万T,占总生产能力的33左右,其中,属于国家钢铁产业发展政策规定需淘汰的76MM及以下规格的机组约100套,生产能力为200万T左右。11232生产主体企业装备情况现代化的无缝钢管生产企业除要求无缝钢管生产实行集中化、专业化生产外,还应具有独立的炼钢、精炼和连铸生产系统,以提供优质、低成本的管坯；还要有23套不同规格的轧管机组至少有1套产量高、质量好的连轧管机组,以及相应的深加工设备,如热处理设备及管加工设备等,生产规模应在70万T以上。经过几十年的建设,目前我国已经形成了天津钢管集团有限公司、宝山钢铁股份有限公司、攀钢集团成都钢铁有限责任公司、包钢钢联股份有限公司、衡阳华菱钢管集团有限公司、鞍钢新钢铁有限责任公司、湖北新冶钢有限公司等7家无缝钢管生产主体企业,他们均具备独立炼钢和连铸管坯生产体系、多套轧管机组及相应的热处理和管加工等深加工设备。这7家企业拥有的25套无缝钢管生产机组,仅占全国无缝钢管机组数量的10左右,但是生产能力已超过390万T,占全国总生产能力的48左右。从以上两方面情况可以看出,我国无缝钢管装备现状处于少数生产主体企业拥有现代化高水平装备和大量钢管企业拥有落后机组并存的局面,先进和较先进机组的生产能力只占总生产能力的52左右。12建厂的必要性分析121热轧无缝钢管市场需求分析1211国际钢管市场（1）美国市场美国是最大的无缝钢管进口国。根据美国咨询机构提供的报告分析,美国每年的无缝钢管进口量增长较大,例如2002年进口733万T,2004年进口量增加到1092万T,年均增幅达245。目前,美国对日本钢管实施反倾销政策,将导致2005年前日本钢管无法进入美国市场,这就给我国无缝钢管进入美国市场带来新的机遇。3我国周边国家、地区市场我国周边国家和地区有日本、韩国、原苏联各加盟共和国、东南亚、中国台湾等。除日本、原苏联和印度外,周边的其他国家和地区的无缝钢管基本靠进口。据了解,这些国家和地区每年无缝钢管的消费量约为100万T。目前,日本占据了该地区近40的市场份额,我国只占有约13。4中东市场中东是世界主要的产油区,该地区除需求大量的油井管外,对管线管、结构管等的需求量也较大,每年要进口30多万T。目前,中东产油区所需的管材主要从日本、欧洲等国家和地区进口。中国还只是刚开始进入这个市场。上述情况说明,国际市场虽然空间不大,但有竞争的余地,我们必须积极开拓国际市场,努力提高产品竞争能力,争取较大的国际市场份额。1212国内钢管市场从国内市场的发展趋势分析,由于消费结构进一步升级,大大提高了国内无缝钢管市场的空间,高档专用管的需求量将大幅度提高。使消费结构进一步升级,创造了新的市场需求,其表现在如下方面。1能源、交通、石化用管需求量不减能源、交通、石油化工等设施的建设和维修所需无缝钢管仍在钢材市场需求中占有相当重要的地位。近几年对高性能新品种如高性能油井管、超临界与超超临界电站锅炉用管、石化用的耐腐蚀和耐低温管以及不锈钢管等的需求量增长较快。2高强度管线管的需求量将会大幅上升输送石油、天然气、成品油、煤浆、矿浆等流体的管线管,以及高强度管线管的需求量将会大幅度上升。例如,“中俄管线”等大型管线主干道工程,“西气东输”等工程从主干线接入各城市的支线管道,城市管网及位于重要地段和居民稠密地区等的管线等。3建筑结构用高档管材需求量增长迅速2002年城镇房屋建筑竣工面积110217亿M2,消耗钢材7435万T；农村住宅消耗钢材475万T。仅此共消耗钢材7910万T,占全国钢材实际消费量的404。预计建筑领域今后的钢材消费量还要增长56。大型、高层、重型、网架等结构对钢材包括钢管提出了新的需求。例如,大型建筑钢结构用大、中直径含异型的高档无缝钢管和焊管需求量将会迅速增长。主要满足大型现代化基础设施的建设,例如大型候机楼,港口,车站,博物馆,展览馆,体育、音乐、戏剧的场馆,2010年世界博览会、物流仓储库等大型场馆的建设项目对钢管的需求量,今后仍会有所增加。4高技术含量的钢管品种需求量增加汽车、家电、造船、设备制造等行业对无缝钢管需求增加,对品种及质量要求提高,促使无缝钢管品种向高技术含量的方向发展。上述情况分析表明国内外无缝钢管市场目前均处于消费增长期；国际无缝钢管市场将被四大集团所垄断；国内无缝钢管消费量将保持较快的增长速度。由此,将为我国无缝钢管的发展提供机遇。122热轧钢管发展趋势预测1221产品结构调整从1996年起我国已连续11年钢铁产量位居世界第一，而热轧无缝管行业无论是产量还是表面消费也是世界第一。尽管我国无缝钢管的生产能力较强，但产品结构较为落后,出口的多为低档次的普通无缝钢管，价格低廉。相反，我国高档次、高质量的无缝钢管生产能力不足，需靠进口弥补。所以,从数量上看，我国无缝钢管已面临供大于求的局面；但从品种规格看,尚不能满足市场需求。1222小直径管装备有待提高目前我国大中直径的无缝钢管机组总体装备水平较先进，生产能力与需求差距不大；与其相比，小直径无缝钢管机组的总体装备水平不高，约50的生产能力为一般水平和落后机组。这反映出我国无缝钢管轧机装备水平发展不平衡,小直径管的总体装备水平还有待提高。1223企业产品定位逐步向专业化方向发展随着市场供求关系的转变，企业产品定位逐步专业化。主要的专用品种如油井管和高压锅炉管等适合集中在几个装备先进、生产规模大、产品开发能力强的无缝钢管主体企业生产；可以选择市场容量较大专用管如油井管、石油套管、低中压锅炉管等产品，发挥优质、低成本和规模的优势，扩大市场份额。1224高附加值产品将是以后发展趋势目前国内生产的油井管和高压锅炉管在品种、规格、质量和性能方面，仍不能完全满足用户的需求，今后无缝钢管主体生产企业不仅应适当增加这些高附加值产品的生产能力，更应重视加大这些产品的开发力度。13建厂可行性分析131包头资源分析包头市地处祖国北疆，位于内蒙古自治区西部，北部靠近蒙古国，南临黄河，东西与沃野千里的土默特平原和河套平原接，阴山山脉横亘中部。1311矿资源包头市自然资源丰富，境内的大青山、乌拉山、色尔腾山、白云鄂博山，在天山阴山纬向成矿带上，地质作用强烈，变质岩和各种侵入岩广泛分布，故矿产资源种类繁多，蕴藏丰富。已发现各种矿物74种，有金属、非金属、非金属能源等14个矿产类型。目前已有稀土、铌、铁、煤炭、黄金等17种矿产的储量列入国家储量平衡表。金属矿产有铁、稀土、铌、钽、金、锰、铜等30个矿种，其中铁矿分布最广，储量最多，已探明储量为12143亿T。稀土资源得天独厚,储量达1亿T以上,占全国总储量97，是世界上少见的稀土矿。非金属矿产资源有石灰石、白云岩、脉岩、萤石、石棉、云母等40个矿种。能源矿产有煤、油页岩等。1312水资源包头市区可利用的供水水源有地下水资源、水库水和黄河水。包头市及近郊范围内的地下水多年平均补给资源量为1126108M3/A；水库可向城市提供5104M3/D，作为城市自来水公司季节性调节水源；目前包头市在黄河昭君坟段和磴口段取黄河水量为1157108M3/A作为城市供水包括包钢用水。综合地下水和地表水，现包间市区可利用的水资源量为3108M3/A左右含1108M3/A的农业用水，可作为城市供水资源量约为2108M3/A左右。由于毗邻黄河，所以供水量比较充沛132包头交通分析包头所处区域位置，属于东部的西部、西部的东部，是国家延边开放向北的前沿阵地，是环渤海经济圈、东北亚经济圈的重要腹地，是连接京津塘经济区和陕甘宁经济区一个重要的中心城市。包头市的交通四通八达，在国家交通总体规划中处于交通枢纽地位，目前有内陆第一条高速公路呼包高速公路，对101国道实行南北绕行，对210国道进行改造和立交建设，对机场进行扩建。包头作为连接华北、西北、西南的交通枢纽，京包、包兰、包神、神延铁路，110、210国道和规划中的包头至海口、丹东至拉沙等高等级公路在此交汇。133综述当前建厂的可行性通过对国内国外热轧无缝钢管现状、发展趋势的分析，按照新的钢铁产业发展政策，为了淘汰落后的76MM及以下规格的自动轧管机组,应在一些有良好炼钢条件的企业,通过改造或新建小直径轧管机组,有效增加小直径热轧管的生产能力,实现无缝钢管的装备结构调整。尽快建设12套高产、低耗的先进小直径连轧管机组,以替代现有的高耗、高污染环境的、落后的小型机组。开发、设计、制造出一套全新的炼钢、炉后精炼、连铸、轧管和精整的短流程无缝钢管生产线,这条生产线定位于专门生产高质量多规品种的专用管线,尤其是以现在需求量最大的油井管和石油套管等专用管，用以取代现有的高耗、高污染环境的落后小型机组。产品规格范围必须窄，装备水平必须先进、稳定、可靠和自动化水平高,以达到物耗少、人力省、无污染、成本低、竞争力强的目标。而这几年由于西气东输、火力发电、石油开采量增加3个利好因素,使无缝钢管市场相对其他钢铁产品的市场要好些,再加上无缝钢管作为金属制品在出口退税政策上也比其他钢铁产品要优惠,通过对包头资源交通的分析,依靠包钢资源、能源及多年生产经验，完全有能力新建一条小型无缝热轧线，这可以增加包钢无缝厂产品规格，扩大包钢钢管在市场的占有率，使包钢钢管更具竞争力第二章产品方案的编制21产品方案的编制211产品方案近年来,由于汽车及世界工业化的迅速发展，石油用量不断增加，在全球范围内都加大了石油的开采力度,相应地石油管需求大幅度提升,使石油用钢管需求量成为仅次于建筑用管的第二大钢管需求品种，石油天然气作为一种主要的能源形式在未来10年内不会改变,相应地石油管的需求有一个平稳增长的过程。由于建筑用管基本饱和,结合包钢原有120，159，400，460机组产品结构及产量，新建厂应以石油用管为主，再配以少量液压支柱用热轧无缝钢管、高低中压锅炉用无缝钢管和结构用无缝管。根据市场需求及建厂成本投资的分析，新建厂应以石油用油井管和套管为主，钢种为大众需求的J55、K55、N80，执行标准为美国石油协会制定的API5CT，规格范围及不同规格年产量以市场需求为准。212编制产品方案的原则及方法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，尤其是地区之间的平衡。要正确处理长远与当前、局部与整体的关系。要做到供求适应、品种平衡、产销对路、布局合理，要防止不顾轧制特点，不顾车间具体工艺一哄而上。考虑轧机生产能力充分利用和建厂地区产品的合理分工。考虑建厂地区资源及钢材的供应条件，物资材料等运送情况，逐步完善起我国自己独立的轧钢体系。要逐步解决产品品种和规格老化问题，要根据车间设备的情况，力争做到产品结构和产品标中的现代化。213确定产品大纲根据可研报告，依据国家标准，本机组产品大纲如下表二热轧无缝100机组产品大纲代表规格（MM）序号品种代表钢种规格范围（MM）外径壁厚长度年产量（吨）执行标准603645115003000730278211500300088995211500500010161541150020000油井管J55、K55、N806033114359515496000125001143127115009000API5CT1小计4000040114352111500500013976211500500013976981150010000套管J55、K55、N8011431397521222360001250013977721150010000API5CT2小计300003095591000050001089100005000液压支柱用热轧无缝钢管20、35、4527SIMN95511471660001250011491000010000GB/T1739619983小计2000020604511000500894511000100011451100015001338110001000低中压锅炉用无缝钢管10、2060159451660001250015910110001000GB308719994小计5000589451000020010845100002001331010000300高压锅炉用无缝钢管20G、12CR1MOVG6015945166000125001591410000300GB531019955小计100018945100005001024510000100011445100001000输送流体用无缝钢管10、20、Q295、Q3456015945306000125001595510000500GB/T816319996小计30003896100002001147100002001338100003007结构用无缝钢管20、45、Q345601594530600012500159810000300GB/T81621999序号品种代表钢种规格范围（MM）代表规格（MM）年产量（吨）执行标准外径壁厚长度小计10001合计10000010022金属平衡表本车间年需管坯111000吨，生产热轧成品钢管100000吨，损失金属11000吨，平均金属消耗系数111，平均金属收得率90。车间金属平衡表见下表表三金属平衡表消耗原料钢管成品钢管烧损切头、切屑、废品管合计成材率TTTTT11100010000022222088888011000100900第三章轧钢主要设备选择31轧管机轧机是生产设备中最主要的设备，是完成经书变形的主要设备是代表车间技术水平、区别与其他车间的关键。因此，轧钢机的选择是否合理对车间生产具有非常重要的意义选择轧机的主要依据有钢材的钢种、产品品种规格、圣餐规模大小及产品生产工艺311轧机结构形式选择目前主要热轧无缝钢管机有自动轧管机、连轧管机、周期轧管机、三管轧管机、二斜管轧管机。三管轧管机又分为ASSEL和特郎斯瓦尔轧机，三管轧管机的特点为容易生产厚壁管，产品进度高，钢管表面质量好，轧机调整方便，容易改变产品规格，轧管工具少且工具消耗少，易于实现自动化等。而且灵活性很高，主要表现在如下几个方面产品规格在一定范围内可以不受管坯规格的限制,而只受定减径机孔型的约束；轧管机调整幅度大,可以弥补穿孔机和定减的不足。因为该机组定位为小批量高精度生产线，按年产量和投资限制并满足产品大纲要求,参考三管轧管机的特点，若采用ASSEL轧管机为核心轧机,配套其余轧制设备,是较为合理的工艺方案。312轧机主要技术参数3121轧机机架形式机架式轧钢机的主要部件，他的作用是装置轧辊及其调整装置和其他有关零件。对其不仅要求有足够的刚度、强度，还要考虑装卸方便、快速换辊等方面可能性按其结构不同可以分为闭口式、开口式及半开半闭式根据建厂小规模、高精度产品的要求，应该选择闭式机架3122轧辊尺寸轧管机的主要尺寸指辊身长度和辊身直径。在确定轧辊主要尺寸是要考虑轧制时轧辊的抗弯强度和允许挠度，以保证轧辊的安全和产品的精度。具体见轧辊机工具设计。32穿孔机管坯穿孔是热轧无缝钢管生产中最重要的变形工序，它的任务是将实心管坯穿制成空心管坯（毛管），常用的穿孔机有斜轧穿孔、压力穿孔、推轧穿孔，其中斜轧穿孔又分为菌式、盘式、辊式穿孔机，目前应用最广泛的是二辊斜扎穿孔。321穿孔机结构形式本轧线采用最先进的机型锥型辊穿孔机,管坯在两个垂直布置的轧辊和左右布置的导板以及顶头围成的孔腔中实现管坯穿孔、碾轧以及归圆的金属变形过程。锥型辊穿孔机有如下特点有效地遏止了曼内斯曼效应；由于金属流动趋于合理,减少了轧制废品和轧制缺陷；易于穿制薄壁毛管，以配合三管轧管机，可减轻轧管机的负荷,明显提高整个轧制线的生产效率,保证了轧制精度。322穿孔机结构参数确定3221穿孔机机架形式选择本生项目为高精度、小产量生产线，所以，为了保证产品精度，需采用高强度、高刚度的闭式机架3222穿孔机轧辊尺寸确定穿孔机轧辊具体尺寸见轧辊机工具设计。第四章生产工艺流程的制定不同刚才技术条件和加工特性的不同导致其生产工艺不同。所以在制定具体工艺过程时要依据钢种的加工特性和技术条件选择正确的工序数目、工序排列顺序及每个工序的具体内容。41制定生产工艺流程的依据411产品技术要求N80属于中碳（02506）微合金钢，含碳量在共析点（077）以左，平衡及近乎平衡结晶的室温组织为铁素体加珠光体（PF）。但在实际生产过程中，由于冷却速度的不同，常会形成贝氏体珠光体铁素体BFP,但铁素体珠光体型N80油井管钢的用量最大,占到总用量的60以上。油井管的主要技术要求为油井管应该具有较高的硬度和强度，其轧后S552785MPA，B689MPA。尺寸精度要高，表面质量要好，不能有裂纹、结巴、麻点刮伤等缺陷。化学成分为中碳微合金钢，S、P等有害元素要尽量的低。在组织方面，显微组织要均匀且晶粒度要小（晶粒度要大于5）。412钢种加工特性N80钢种特性主要为（1）N80属于中碳微合金钢，朔性和变形抗力比较低。（2）随着含碳量、合金元素的增高导热系数下降，故N80导热系数比较好。（3）由于合金元素含量比较少，故其临界淬火速度较大，淬硬性较低。（4）含碳量小于06的亚共析钢易产生魏氏体缺陷，所以在铸造、轧制时加热温度不能过高、冷却速度不能太快。（5）出现魏氏组织时常常伴随着粗大晶粒同时出现。尽量防止钢在热加工时的过热,降低停轧温度,控制轧后冷却的速度。（6）再冷却时，铁素体晶粒沿珠光体晶粒形成网状铁素体，严重损害了钢的韧性，所以，在轧制时要加大终轧变形量,降低终轧度并加快轧后冷却速度,细化钢的组织,同时提高钢的强度和韧性。（7）表面脱碳会造成钢材表面碳量降低，脱碳层的存在会降低钢材的表面硬度、耐磨性和抗疲劳能力,增大开裂倾向。控制钢轧制时的加热速度、加热时间和加热温度能够预防钢的脱碳。42生产工艺流程制定421原料选择及准备4211原料选择一般轧制生产所用的原料有铸锭、轧坯及连铸坯三种，采用连铸坯可以简化生产工艺过程。使成材率提高612以上。大幅降低能耗及节约成本10。坯料成分均匀、质量好，易于自动化。采用连铸坯是无缝钢管发展趋势。原料的成分及纯净度对钢的性能有很大的影响，故要严格控制钢的成分及纯净度。结合包钢实际情况，在冶炼时适当加入少量的稀土元素，使其与O、S等有害元素反应生成化合物,作为夹杂物从钢液中排出,使钢内杂质夹杂含量减少，起到净化钢液的作用，同时，通过元素的固溶及其固态反应,影响微结构乃至结构、组织和组分,从而使金属获得要求的性能，起到微合金强化的作用。管坯由包钢提供，规格为，外径80MM、120MM、140MM，150MM；长度13003200MM，每种具体产品所需管坯长度由轧制表查得，再加热前由切管机切成所需长度。4212原料准备由于油井管工作条件恶劣，对表面质量要求很高，所以易采用冷锭作业，以便在加热前对其进行表面清理，提高表面质量。由于N80属于中碳微合金钢，不怕淬硬、开裂，故采用火焰清理。当坯料表面的氧化铁皮不被清除时，会造成表面不光洁和对下道工具的磨损，同时当这样的钢坯经过各架机轧制时，其没有被除掉的氧化铁皮被压入金属表面，轻者铁皮脱落形成麻面，重者造成废品。所以在加热前要进行氧化铁皮清理。422原料加热原料加热主要是确定原料加热制度，即加热速度、加热时间、加热温度。4221加热速度加热速度是指在单位时间内钢的温度变化。其加热速度主要受坯料导温系数、朔性、坯料大小及炉子给热能力大小限制，由于N80属中碳微合金钢，故导温系数较大、朔性比较好，又由于是小规格机组，坯料规格比较小，所以可以采用较大的加热速度，以提高路子生产能力，并减少燃料消耗及金属的氧化损失，一般采取低温快速，高温慢速加热制度。4222加热时间加热时间指金属加热到要求温度所需要的时间。加热时间不仅影响炉子产量，也影响坯料的质量。加热时间与钢种、坯料尺寸形状、炉型结构、装料温度有关，N80属中碳微合金钢，坯料尺寸较小，没有严重偏析现象，加热时间不能太长，以防过热和脱碳。环形加热炉可按下式经验公式估算T（7005SS式中T加热时间（MIN；S坯料厚度（CM；代表规格60364511500、139777211500的外径由轧制表查的为S18001MM，S21434MM，根据提供坯料规格，分别取坯料外径为DP180MM，DP2140MM加热时间分别为MINT27005141499（MIN步进式在加热炉可按下式经验公式估算T60NKD式中T加热到1050时所需时间（MIN）；D钢料厚度M；K随钢种变化的系数，合金钢取65；N考虑到钢在炉内加热各种因素的影响，一般取14；代表规格60364511500、139777211500的轧后壁厚分别为SZ161MMSZ275MM,加热时间分别为T16020200061007811MINT26020200075008716MIN4223加热温度钢的加热温度是指钢出炉时的温度。加热目的是为了给加工过程提供好的朔性。加热温度过高，会产生过热、过烧、脱碳及氧化铁皮增多等不良现象，即加热有个上限；加热温度过低，会影响轧件内部组织性能及轧制过程的进行，即加热有个下限。N80易产生魏氏缺陷和脱碳，所以在保证终轧温度的前提下，应采用较低的加热温度。根据生产经验，一般加热温度为12501280。423钢的轧制轧制是整个工序的核心，坯料通过轧制完成变形过程，因此他对轧制产品质量起着决定作用。确定轧制工艺参数主要在于正确制定变形规程、速度规程和温度规程。4231变形规程变形量的大小对轧机产量及产品的质量起着决定作用。一般来说，变形量越大则轧机产量及产品的性能越好。N80朔性较好，变形抗力较低，由于再冷却时，铁素体晶粒沿珠光体晶粒形成网状铁素体，所以在设备强度、电机能力、咬入条件允许的条件下应采用大的道次变形量。4232速度规程轧制速度受到轧机结构及其强度、刚度、电机能力、咬入条件及产量的限制。一般在条件允许的情况下，应该提高轧制速度，从而提高生产率。参考包钢120机组，其最大轧制速度为115M/S,一般轧制速度为06M/S,该机组取05M/S。4233温度规程温度规程规定了轧制时的温度区间，即开轧温度和终轧温度,需要将其保持在单相奥氏体内。终轧温度主要考虑保证产品组织性能、质量的因素。参考同类车间，一般终轧温度控制在820850。开闸温度根据出炉温度及保证终轧温度为依据，通常比出炉温度（12501280）稍低一点，一般为1180左右。424钢材的轧后冷却与精整4241钢材冷却一般热轧后的轧件尚有800900的温度，从此温度冷却到100以下，钢材经历着相变和再结晶过程。所以，轧后冷却的过程，也是利用余热热处理得过程。根据不同产品使用及机械性能的不同要求，采用三种冷却方法对于轧后温度较高的轧件，可以不经在加热炉直接高压水除磷；对于温度较低的轧件经加热炉后高压水除磷；对要求性能高的轧件经常化后在加热及除磷。4242钢材矫直在冷却过程中刚才会因运输过程中发生碰撞而产生弯曲，矫直就是使钢材平直，便于使用。为提高产品椭圆度及平直度本机组采用14架斜辊矫直机，既能满足矫直要求，又节省资金。425其他精整工序除了上述的精整工序外，钢管的精整工序还包括成品的热处理、表面精加工、管端加工及各种涂层等，考虑到成本原因，预留出空间，放在后期建设。426质量检查钢材成品质量检查对于保证成品质量具有很重要的意义。由于石油管质量要求严格，本机组采用涡流探伤装置、超声探伤装置及后续的人工检查。以确保产品质量符合产品的技术要求43生产工艺过程431生产工艺过程简述坯料用汽车运到长管坯料场存放，由吊车吊上管坯锯切辊道进行定尺切断。定尺管坯可由过跨车运在炉区暂时存放，然后吊到环形炉上料台架。管坯在环形炉上料台架上靠重力滚到挡料器前，由拨料装置将管坯逐根拨出，进入辊道，由辊道定位。装料机从辊道上夹起管坯送入炉内，管坯在炉内随炉底旋转一周，温度由室温加热到最高12501280，再由出料机将其由炉内夹出在一定高度松开，摔在斜台架上，去除氧化铁皮。管坯从斜台架上进入辊道，由辊道送至穿孔机前上料斜台架，然后由斜台架滚入穿孔机前台。穿孔机为二辊锥形辊穿孔机，穿孔时推钢机将管坯推入穿孔机中，使之被转动的轧辊咬入，完成穿孔变形。穿孔结束后，机后顶杆抱心辊打开，顶杆小车回退，拨料装置将毛管拨出穿孔机后台。毛管在链式台架上被快速横移到轧管机前预穿芯棒工位进行预穿芯棒操作。预穿了芯棒的毛管与芯棒一起被拨入轧管机前台，芯棒操作装置推动芯棒和毛管一起前进，进入ASSEL轧管机变形区。轧制结束后，由脱棒装置进行脱棒操作。脱出的芯棒进入芯棒循环系统，荒管则由辊道向前运输。根据品种和工艺的不同，荒管可有三种工艺路线不再加热直接进定减机、再加热后进微张减机、在线常化冷却后再加热然后进定减机。荒管也可从常化冷床前辊道拨上抽检台架进行中间质量检查。本次可研设计予留再加热炉和常化台架。定减机前设置了高压水除鳞装置，定减机之后钢管被拨上链式冷床，需要中间抽检的则拨到冷床前抽检台架。该链式冷床分两段，第一段采用双链方式，第二段采用单链方式。钢管在冷床上冷却到100以下，对于较厚壁钢管可采用强制冷却措施。钢管下冷床后经斜六辊矫直机矫直，再上除氧化铁皮工位进行除灰处理，然后再由两组切管机进行切头尾操作。切头尾后的钢管经辊道运输穿过超声探伤装置，报废的钢管直接拨入废料筐，其它钢管拨上横移斜台架。钢管被拨上涡流探伤前辊道后，需要修磨处理的则拨入中间料筐，进行离线修磨；不需要修磨处理的则由辊道运输穿过涡流探伤装置。涡流探伤判废的钢管直接拨入废料筐；需修磨重切的钢管拨入中间料筐，进行离线修磨。检查合格的钢管要进行标志、打捆和称重，由吊车吊到过跨运输小车上运到成品库。432生产工艺流程图芯棒管坯切断环形炉加热锥形辊穿孔ASSEL轧管再加热炉高压水除鳞定减径冷却标记收集打捆矫直切头尾涡流探伤人工检查称重入库脱棒芯棒冷却除氧化铁皮超声探伤废品待修待切品离线修磨重切在线常化冷却回矫上料矫后收集回探上料图一生产工艺流程图第五章轧制表的编制51典型产品60364511500轧制表计算过程轧制表是指计算轧管工艺过程变形工序主要参数的表格。它是轧管工艺的基础其内容包括成品尺寸、管坯尺寸、毛管尺寸、荒管尺寸、工具尺寸及轧机调整参数。计算方法有逆轧制次序、顺轧制次序、现场实际方法。编制轧制表的基本条件为（1）钢管在矫直后均切单倍尺；（2）环形加热炉的管坯烧损取15，再加热炉的烧损取05；（3）钢管切头尾长度取500MM；（4）成品冷态密度取785103KG/M3，管坯冷态密度取780103KG/M3，钢管热膨胀系数取101。现按逆序计算，计算过程如下511热成品管尺寸DC11KTDCSC11KTSCLC11KTLCMCO2SC123147851030990021MC2SC12314785099103MCOM1MCLC1103式中DC1成品管热外径MM；SC1成品管热壁厚MM；LC1成品管热管长MM；DC成品管冷外径MM；SC成品管热壁厚MM；LC成品管冷管长MM；MC热成品管单重KG/M；M1热成品管重量（KG；K热膨胀系数,取0010013，1KT取101；099，002分别考虑热膨胀率和烧损率；785成品管的密度（G/CM3）；将产品大纲中典型产品60364511500有关数据带入计算得DC1609MMSC1625MMMC85KG/MM1984KGLC111615MM512切头尾一般定减径管前端切头长度为50150MM,后端切头为50350MM。本机组前端切头为150MM后端为350MM，总的切头尾量为500MM。513定减径DDDC1SDSC1MDMCM2MDLD103LDLC1500YDDZZSD10ZDJ式中DC定减径后外径MM；SD定减径后壁厚MM；LD定减径后长度MM；MD单重KG/M；M2定减径后重量KGYD延伸系数；JD减径率；DZ轧后外径MM；将有关数据代入后得DDDC1609MMSDSC1652MMLD12115MMMD987KG/MM21027KGYD118JD187514轧管DZDDMDDSZSDMSDLZLDYDDZDZ2SZMZ3147851030992SM3MZLZ103ZZMD10MZZK式中DZ轧后外径MM；SZ轧后壁厚MM；LD轧后长度MM；DZ轧后内径MM；M三管轧管机取M003；MZ轧后单重KG/M；M3轧后重量KG；Z轧管机延伸系数，要求在1335；KZ扩径率；将数据带入后得DZ749MMSZ61MMLZ10267MMDZ627MMMZ102KG/MM31039KGZ17KZ157515穿孔机DMDM2SMSMSZSZLMLZYZDMDTZMDZM003DZSZ322109857143MMSDMM4MMLM103P2PD10MZDJZ式中DM穿孔后外径MM；SM穿孔后壁厚MM；LM穿孔后长度MM；DM穿孔后内经MM；MM穿孔后单重KG/M；M4穿孔后重量KG；毛管与芯棒的间隙MM；M一般为812，此式取10；SZ一般为取320，此式取3；P穿孔机延伸系数，要求在183；JZ减径率（）；经计算后的得DM889MMSM91MMLM5925MMDM707MMMM177KG/MM41039KGP22JZ01516管坯DP09105DMPSHCCGFKSDLNL143321087PMM5MPLP0001式中DP管坯外径MM；LP管坯长度MM；LG成品管长度MM；NG每根热轧管的倍尺数；LM切头切尾长度管坯烧损系数，对环形加热炉，KSH098099；FP管坯横断面积MM2；经计算后得DP8002MMLP26569MMMP392KG/MM51042KG52产品大纲所有产品轧制表将产品大纲中产品分别计算后得到的数制成表格，如表四所示。计算用轧制表1/3成品管（冷）成品管（热）切头尾序号钢管类型外径MM壁厚MM长度MM外径MM壁厚MM单重KG/M重量KG长度MM重量KG长度MM160306451150006096585984116150425000273027821150007387912414451161506250003889095211500089896184214111615092500041016015401150001026156324376111615016250005油井管114301270115000115412831536561161501575000611430521115000115453139161011615069500071397062011500014116320223451161501015000813970698115000141170226262511615011350009套管139707721150001411782492887116150124500010955090010000096591190191810100095500011108009001000001091912172195101000109500012液压支柱用管11400900100000115191231232810100011550001360004501100006064561677111100305000148900450110000899459310311111004650001511400500110000115151133147711110066500016133008001100001343812442710111100122500017低中压锅炉管1590010001100001606101363403811110018250001889004501000008994593937101000465000191080045010000010914511411481010005750002013300100010000013431013003031101000150500021高压锅炉管1590014001000001606141495500210100024850002289004501000008994593937101000465000231020045010000010304510710811010005450002411400450100000115145120121410100060500025输送流体管15900550100000160656206208010100010350002689006001000008996112112271010006150002711400700100000115171183184510100091500028133008001000001343812442464101000122500029结构管1590080011000016068129532741111001475000计算用轧制表2/3定减径轧管机外径MM壁厚MM单重KG/M重KG长度MM减径率延伸系数N外径MM壁厚MM单重KG/M重量KG长度MM减径率延伸系数N60965851027121150187011874961102104010267816031747387912415071211503464134112866170152690193158221989896184223312115025371211203832272262100186985148102615632439231211503289127152912242039739529086713511541283153814121150193511314311123623862107601816136115453139168012115047610112125114417011193769561731411632022446121150654102151059210247711911395819814117022627381211509091031552652382773117630714155141178249301112115092610315557226230501174347161509659119020131060002000115120681222203992430981149109191217230410600099110612118523423331003639791471151912312444106000259311515547527124759200071714860645617071161001935118751427371698664158219889945931077116100230811611694011010919979412602491151511331544116100236611215084315215631032949512331343812442832116100132710615497326328681099347201501606101363422011610035209715511023594274119866732138899459398310600023081161169401109969111312602491091451141204106000991105121143122122010109595318513431013003181106000130410615459132432211001127311411606141495524910600023460861301156436531612278022382358994593983106000259311912143911299689371948191103045107113510600012281071174421171149992471255241115145120127410600020381111446391361290959191321333160656206218310600011110941445581972211113111133126289961121128810600025931191214521481304887729561711151711831937106000200011114396220719629540578415913438124425861060001342106155273263261910030071815016068129534211161003630971550812913465119856723145计算用轧制表（3/3穿孔机管坯外径MM壁厚MM单重KG/M重量KG长度MM扩径率延伸系数N外径MM单重KG/M重量KG长度MM89291177104059037010202803395104226391134012637315264125401020912068911529171591335113337226267530010242120188322662565616741525663973707410102191507139039812864115591424923862790980102301403120538703211613408124817016913101032112068911705191301670109416247760023010305150313832482179511671953672773760940103431504138627782005216751023933050782600103241507139130562196613371113322039618800102461203886204323049134211534523336811401023912088932338261711675105402247561960010316150713912480178328937214571649884010242803395718181611337902741091401290102931203887109312325166793356156344261010350150013781566113661669103394286873430010321150213812874208051674132495427486975010262150713904282308161337902749963663801029312038879981125313387322412205477401034912048881222137591667121458322170893010279150013783228234281676306102353165234101013615081393532738246134169215996467470103641207891998111941343922811149411300102881209895115112871166611945112902882701028315001377129393901667138516221143207010250150013792215160711342822531304519870103161208893130714635156292329196260134010333140512091965162511672103394261966983010321150413862624189371671111423346582447010301150313843