【材料课件】金属塑性成型工艺设计与工艺制度.ppt

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1、金属塑性成型工艺设计与工艺制度的确定1.轧材生产工艺设计及确定工艺设计1工艺设计在轧钢车间设计中的重要性现代轧钢车间应体现完善的工艺和技术，它应具有高的机组生产率，满足不断提供的质量要求。建立新的工艺和设备以及具有先进的技术经济指标。而决定的因素是选择合理的生产工艺。轧钢车间设计由生产工艺、轧钢机械设备、厂房与基础、供水与排水、热力设施、电力设施等设计所组成。其中每一部分均由不同专业的设计者担任。轧钢车间各部分设计都必须为生产工艺服务，它们的一切基础资料均是根据工艺要求而定的。工艺设计者在整个车间设计中占有很重要的位置。工艺设计者是轧钢车间总设计的

2、组织者。2工艺设计的基础资料在进行工艺设计之前，应从技术经济部门取得设计任务书。设计任务书的基本内容包括：车间的生产规模、生产钢种。车间的产品方案。厂区范围和资源情况。车间在总图中的位置。车间总的投资。设计程序从接到设计任务书到完成设计任务，一般要经过三个阶段：初步设计技术设计施工设计初步设计：是以国家和地方给定的设计任务书为依据，其任务在于确定在任务书中给定的条件下，建立该车间在技术上的可能性和经济上的合理性。技术设计：以被批准的初步设计为依据，技术设计的编制必须在初步设计已被批准或有把握标准时方能进行编制。施工设计：以技术设计为依据，进行施工设

3、计的编制。2生产工艺过程的确定确定工艺过程的依据把各种不同化学成分的钢锭、钢坯、连铸坯轧成具有一定断面形状的钢材所需的各加工工序总称为工艺过程。设计中组织轧钢生产工艺过程是最大产量、可能低的能耗。作为组织轧钢生产工艺过程主要依据有：1）轧制品种：包括几何尺寸和形状及钢材机械性能两方面。由于轧制品种不同，所采取工艺过程也不同。如：型钢、钢板、钢管工艺及特殊断面的形状产品的生产工艺过程。2）产品质量：质量要求由国家标准和技术条件规定。化学成分、几何尺寸精确度、表面质量、物理机械性能、特殊用途钢材。3）车间生产率和车间作业计划车间生产规模不同，所要求的工

4、艺过程不同，在生产同一产品的情况下，规模大，工艺复杂。在确定工艺过程时以品种、产品质量和车间生产率为依据。3轧钢车间工艺过程主要组成部分生产各种断面形状、钢种、轧制品的工艺过程与产品品种、产品质量和生产规模有关。轧制工艺有共性，主要可分以下几个方面：▲钢锭钢坯（连铸坯）轧制前的准备▲轧制金属的加热▲轧制▲金属轧制后的冷却▲轧制品的精整钢铁生产工艺流程“节能－清洁”生产流程（垃圾处理、废物回收、能量转换系统“工业生态链、工业生态带”的重要环节能源转换系统钢铁材料清洁产品钢铁生产流程钢铁工业的社会/经济角色污染物、有害物无害化处理清洁工厂循环经济“高污

5、染、高能耗”可持续发展轧制工艺系统图高炉喷煤粉高炉长寿技术连铸技术小型连轧和高线国产化溅渣护炉技术节能技术钢铁生产工艺系统钢铁生产工艺系统工艺过程设计主要确定各个工序的工艺参数和设计的一般原则。1）原料选择原料尺寸、形状和质量的选择对轧机生产能力、产品质量、产品成本有很大影响。原料尺寸确定对轧钢机和附属设备选择、车间平面有很大关系。生产的品种不同所要求的原料也不同，对供料车间的影响很大。钢锭、连铸坯尺寸选择要考虑开坯原料尺寸和产品尺寸倍尺。连铸坯与其它坯料的比较连铸坯的断面形状和规格的确定：炼钢炉容量、轧机组成、轧材品种和质量要求。考虑：铸机生产能

6、力与炼钢及轧钢能力的相匹配；铸坯断面规格与轧机所需断面原料及产品规格相匹配。连铸坯内部缺陷：内部和表明缺陷。主要受浇注温度、钢水成分、连铸拉速二冷区强度、电磁搅拌等因素的影响。2）原料轧制前的准备原料准备主要包括三个方面：表面状态、内部组织和几何尺寸。▲表面状态（去除表面缺陷）方法用风铲铲除有缺陷部位有气体吹割器处理用刨光或车光的方法剥皮用砂轮研磨3）金属加热金属的加热是工艺过程的一个主要工序。加热设备和加热制度的好坏对提供生产能力和改善产品质量有着直接的影响。轧前对金属进行加热具有为轧制准备材料及其组织的目的。设计中加热工艺的确定主要在于加热制度

7、的选择以及燃料选择、炉型结构和辅助设备选择。加热制度包括加热速度、加热温度、加热时间、装炉温度。加热速度：金属加热速度应根据在该温度范围内金属的塑性、导热性来确定。一般加热钢锭、钢坯分为两个时期：第一时期：低温带加热时期第二时期：高温带加热时期第一时期由于金属导热性、塑性差容易造成金属内外层温差过大而导致热应力过大。容易造成裂纹等缺陷。在此阶段合金钢则采取慢速加热。第二阶段是指当金属加热到700～800℃以后，这时金属的塑性、导热性显著增加，热应力减少，故可以快速加热到出钢温度。加热速度的正确选择对提高加热设备的能力，减少金属烧损和降低燃料消耗有很

8、大意义。加热时间：加热时间取决于很多因素。一般均采用经验数据和经验公式计算：道布罗霍托退公式：τ＝KD√Dτ——加热时间D