【材料課件】金屬塑性成型工藝設(shè)計與工藝制度.ppt

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1、金屬塑性成型工藝設(shè)計與工藝制度的確定1.軋材生產(chǎn)工藝設(shè)計及確定工藝設(shè)計1工藝設(shè)計在軋鋼車間設(shè)計中的重要性現(xiàn)代軋鋼車間應(yīng)體現(xiàn)完善的工藝和技術(shù)，它應(yīng)具有高的機組生產(chǎn)率，滿足不斷提供的質(zhì)量要求。建立新的工藝和設(shè)備以及具有先進的技術(shù)經(jīng)濟指標。而決定的因素是選擇合理的生產(chǎn)工藝。軋鋼車間設(shè)計由生產(chǎn)工藝、軋鋼機械設(shè)備、廠房與基礎(chǔ)、供水與排水、熱力設(shè)施、電力設(shè)施等設(shè)計所組成。其中每一部分均由不同專業(yè)的設(shè)計者擔(dān)任。軋鋼車間各部分設(shè)計都必須為生產(chǎn)工藝服務(wù)，它們的一切基礎(chǔ)資料均是根據(jù)工藝要求而定的。工藝設(shè)計者在整個車間設(shè)計中占有很重要的位置。工藝設(shè)計者是軋鋼車間總設(shè)計的

2、組織者。2工藝設(shè)計的基礎(chǔ)資料在進行工藝設(shè)計之前，應(yīng)從技術(shù)經(jīng)濟部門取得設(shè)計任務(wù)書。設(shè)計任務(wù)書的基本內(nèi)容包括：車間的生產(chǎn)規(guī)模、生產(chǎn)鋼種。車間的產(chǎn)品方案。廠區(qū)范圍和資源情況。車間在總圖中的位置。車間總的投資。設(shè)計程序從接到設(shè)計任務(wù)書到完成設(shè)計任務(wù)，一般要經(jīng)過三個階段：初步設(shè)計技術(shù)設(shè)計施工設(shè)計初步設(shè)計：是以國家和地方給定的設(shè)計任務(wù)書為依據(jù)，其任務(wù)在于確定在任務(wù)書中給定的條件下，建立該車間在技術(shù)上的可能性和經(jīng)濟上的合理性。技術(shù)設(shè)計：以被批準的初步設(shè)計為依據(jù)，技術(shù)設(shè)計的編制必須在初步設(shè)計已被批準或有把握標準時方能進行編制。施工設(shè)計：以技術(shù)設(shè)計為依據(jù)，進行施工設(shè)

3、計的編制。2生產(chǎn)工藝過程的確定確定工藝過程的依據(jù)把各種不同化學(xué)成分的鋼錠、鋼坯、連鑄坯軋成具有一定斷面形狀的鋼材所需的各加工工序總稱為工藝過程。設(shè)計中組織軋鋼生產(chǎn)工藝過程是最大產(chǎn)量、可能低的能耗。作為組織軋鋼生產(chǎn)工藝過程主要依據(jù)有：1）軋制品種：包括幾何尺寸和形狀及鋼材機械性能兩方面。由于軋制品種不同，所采取工藝過程也不同。如：型鋼、鋼板、鋼管工藝及特殊斷面的形狀產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝過程。2）產(chǎn)品質(zhì)量：質(zhì)量要求由國家標準和技術(shù)條件規(guī)定?；瘜W(xué)成分、幾何尺寸精確度、表面質(zhì)量、物理機械性能、特殊用途鋼材。3）車間生產(chǎn)率和車間作業(yè)計劃車間生產(chǎn)規(guī)模不同，所要求的工

4、藝過程不同，在生產(chǎn)同一產(chǎn)品的情況下，規(guī)模大，工藝復(fù)雜。在確定工藝過程時以品種、產(chǎn)品質(zhì)量和車間生產(chǎn)率為依據(jù)。3軋鋼車間工藝過程主要組成部分生產(chǎn)各種斷面形狀、鋼種、軋制品的工藝過程與產(chǎn)品品種、產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)規(guī)模有關(guān)。軋制工藝有共性，主要可分以下幾個方面：▲鋼錠鋼坯（連鑄坯）軋制前的準備▲軋制金屬的加熱▲軋制▲金屬軋制后的冷卻▲軋制品的精整鋼鐵生產(chǎn)工藝流程“節(jié)能－清潔”生產(chǎn)流程（垃圾處理、廢物回收、能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)“工業(yè)生態(tài)鏈、工業(yè)生態(tài)帶”的重要環(huán)節(jié)能源轉(zhuǎn)換系統(tǒng)鋼鐵材料清潔產(chǎn)品鋼鐵生產(chǎn)流程鋼鐵工業(yè)的社會/經(jīng)濟角色污染物、有害物無害化處理清潔工廠循環(huán)經(jīng)濟“高污

5、染、高能耗”可持續(xù)發(fā)展軋制工藝系統(tǒng)圖高爐噴煤粉高爐長壽技術(shù)連鑄技術(shù)小型連軋和高線國產(chǎn)化濺渣護爐技術(shù)節(jié)能技術(shù)鋼鐵生產(chǎn)工藝系統(tǒng)鋼鐵生產(chǎn)工藝系統(tǒng)工藝過程設(shè)計主要確定各個工序的工藝參數(shù)和設(shè)計的一般原則。1）原料選擇原料尺寸、形狀和質(zhì)量的選擇對軋機生產(chǎn)能力、產(chǎn)品質(zhì)量、產(chǎn)品成本有很大影響。原料尺寸確定對軋鋼機和附屬設(shè)備選擇、車間平面有很大關(guān)系。生產(chǎn)的品種不同所要求的原料也不同，對供料車間的影響很大。鋼錠、連鑄坯尺寸選擇要考慮開坯原料尺寸和產(chǎn)品尺寸倍尺。連鑄坯與其它坯料的比較連鑄坯的斷面形狀和規(guī)格的確定：煉鋼爐容量、軋機組成、軋材品種和質(zhì)量要求。考慮：鑄機生產(chǎn)能

6、力與煉鋼及軋鋼能力的相匹配；鑄坯斷面規(guī)格與軋機所需斷面原料及產(chǎn)品規(guī)格相匹配。連鑄坯內(nèi)部缺陷：內(nèi)部和表明缺陷。主要受澆注溫度、鋼水成分、連鑄拉速二冷區(qū)強度、電磁攪拌等因素的影響。2）原料軋制前的準備原料準備主要包括三個方面：表面狀態(tài)、內(nèi)部組織和幾何尺寸?！砻鏍顟B(tài)（去除表面缺陷）方法用風(fēng)鏟鏟除有缺陷部位有氣體吹割器處理用刨光或車光的方法剝皮用砂輪研磨3）金屬加熱金屬的加熱是工藝過程的一個主要工序。加熱設(shè)備和加熱制度的好壞對提供生產(chǎn)能力和改善產(chǎn)品質(zhì)量有著直接的影響。軋前對金屬進行加熱具有為軋制準備材料及其組織的目的。設(shè)計中加熱工藝的確定主要在于加熱制度

7、的選擇以及燃料選擇、爐型結(jié)構(gòu)和輔助設(shè)備選擇。加熱制度包括加熱速度、加熱溫度、加熱時間、裝爐溫度。加熱速度：金屬加熱速度應(yīng)根據(jù)在該溫度范圍內(nèi)金屬的塑性、導(dǎo)熱性來確定。一般加熱鋼錠、鋼坯分為兩個時期：第一時期：低溫帶加熱時期第二時期：高溫帶加熱時期第一時期由于金屬導(dǎo)熱性、塑性差容易造成金屬內(nèi)外層溫差過大而導(dǎo)致熱應(yīng)力過大。容易造成裂紋等缺陷。在此階段合金鋼則采取慢速加熱。第二階段是指當(dāng)金屬加熱到700～800℃以后，這時金屬的塑性、導(dǎo)熱性顯著增加，熱應(yīng)力減少，故可以快速加熱到出鋼溫度。加熱速度的正確選擇對提高加熱設(shè)備的能力，減少金屬燒損和降低燃料消耗有很

8、大意義。加熱時間：加熱時間取決于很多因素。一般均采用經(jīng)驗數(shù)據(jù)和經(jīng)驗公式計算：道布羅霍托退公式：τ＝KD√Dτ——加熱時間D