陳軍結(jié)業(yè)設(shè)計(jì)表格產(chǎn)品大綱金屬平衡表原料長(zhǎng)度

產(chǎn)品大綱及金屬平衡

1.1產(chǎn)品大綱

本車間設(shè)計(jì)年生產(chǎn)能力為t，規(guī)格為H200~800mm，典型計(jì)算產(chǎn)品：

HM390×300×10×16

表1.1年產(chǎn)62×104噸H型鋼產(chǎn)品大綱

序號(hào)

產(chǎn)品種類

規(guī)格范圍mm

產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)

代表規(guī)格

單重(Kg/M)

年產(chǎn)量（萬(wàn)噸)

所占比例

1

窄翼緣H型鋼

200--800

GB/T11263-2005

300×150×6.5×9

36.7

7

33.87

400×200×8×13

65.4

6

600×200×11×17

103.4

8

2

中翼緣H型鋼

200--600

390×300×10×16

104.6

6

33.87

440×300×11×18

120.8

8

550×300×11×18

130.3

7

3

寬翼緣H型鋼

200--400

250×250×9×14

71.8

8

32.26

350×350×12×19

134.9

7

400×400×13×21

171.7

5

合計(jì)

62

100℅

1.2產(chǎn)品技術(shù)要求

（1）尺寸、外形允許偏差

1）寬、中、窄翼緣H型鋼的尺寸、外形允許偏差應(yīng)符合表1.2規(guī)定

2）H型鋼樁的尺寸、外形允許偏差應(yīng)符合表1.3規(guī)定

3）H型鋼、H型鋼樁的切斷面上不得有大于5mm的毛刺；

4）H型鋼、H型鋼樁不得有明顯的扭轉(zhuǎn)；

5）重量及允許偏差符合表1.4規(guī)定

表1.2H型鋼的尺寸、外形允許偏差

項(xiàng)目

允許偏差

圖示

高度H

高度＜400

±2.0

≥400~600

±3.0

≥600

±4.0

寬度B

寬度＜100

±2.0

≥100~＜200

±2.5

≥200

±3.0

厚

度

＜16

±0.7

≥16~＜25

±1.0

≥25~＜40

±1.5

≥40

±2.0

＜16

±1.0

≥16~＜25

±1.5

≥25~＜40

±1.7

≥40

±2.0

長(zhǎng)

度

≤7

0~+40

＞7

長(zhǎng)度每增加1m或不足1m時(shí)，在上述正偏差的基礎(chǔ)上加5mm

翼緣斜度T

高度≤300

T≤1.0％B

但允許偏差最小值5mm

高度＞300

T≤1.2％B

但允許偏差最小值5mm

彎曲度

高度≤300

≤長(zhǎng)度的0.15％

適用于上下、左右大彎曲度

高度＞300

≤長(zhǎng)度的0.10％

中心偏差S

高度≤300

±2.5

且寬度≤200

高度＞300

±3.5

或?qū)挾龋?00

腹板彎曲度

高度﹤400

≤2.0

≥400~600

≤2.5

≥600

≤3.0

斷面斜度e

e≤1.6％（H或B）允許偏差最小值3mm

（2）交貨狀態(tài)

H型鋼、H型鋼樁以熱軋狀態(tài)交貨。

（3）化學(xué)成分

H型鋼、H型鋼樁的牌號(hào)和化學(xué)成分（熔煉分析）應(yīng)符合GB700或GB714、GB171591或GB4171的有關(guān)規(guī)定。H型鋼、H型鋼樁的成品化學(xué)成分允許偏差應(yīng)符合GB/T222的規(guī)定。

（4）力學(xué)性能

熱軋H型鋼、H型鋼樁的力學(xué)性能應(yīng)符合GB700或GB714、GB171591或GB4171的有關(guān)規(guī)定。

（5）表面質(zhì)量

表面不允許有影響使用的裂縫、折疊、結(jié)疤、分層和夾雜。局部的發(fā)紋、拉裂、凹坑、凸起、麻點(diǎn)及刮痕等缺陷允許存在，但不得超出厚度尺寸允許偏差。

1.3原料選擇

1.3.1原料種類的選擇

根據(jù)所采用的坯料、孔型系統(tǒng)和軋機(jī)種類的不同，可以有不同的工藝組合，當(dāng)代

H型鋼生產(chǎn)所用坯料有五種可供選擇。

（1）采用傳統(tǒng)的鋼錠作原料。

（2）采用連鑄矩形坯。

（3）采用連鑄異形坯。

（4）采用具有很薄腰厚的連鑄異形坯為原料。

（5）采用連鑄板坯。

傳統(tǒng)初軋坯的缺點(diǎn)是：

由于初軋坯為方形或矩形，與成品H型鋼在外形上無(wú)幾何相似性，所以要先在二輥開(kāi)坯機(jī)上把鋼錠軋成“狗骨頭”狀的異形坯，再送到有1～2架萬(wàn)能可逆軋機(jī)組成的萬(wàn)能粗軋機(jī)組上軋制，但由于坯料外形與孔型無(wú)幾何相似性，在軋制過(guò)程中隨著整個(gè)斷面翼緣和腹板的形成，坯料不可避免的受到剪切力的作用，同時(shí)產(chǎn)生金屬的橫向流動(dòng)和寬展。為了減少因不均勻變形所造成的金屬外性形的破壞，應(yīng)盡量采用在高溫下且小壓下量來(lái)完成從初軋坯到“狗骨頭”狀的異形坯的軋制，但這需要很多道次才能完成。

板坯軋制的缺點(diǎn)：

在開(kāi)坯機(jī)上必須把板坯立軋成“狗骨頭”狀的異形坯斷面以適應(yīng)萬(wàn)能軋制，但“狗骨頭”狀的異形坯斷面形狀不容易控制，腹板易偏斜，萬(wàn)能軋制時(shí)容易出現(xiàn)翼緣充不滿和腹板不對(duì)中等缺陷。開(kāi)坯軋制道次多，開(kāi)坯機(jī)成為生產(chǎn)的“瓶頸”。開(kāi)坯機(jī)軋制道次多、溫降大、軋制變形抗力大，從而能耗高、軋輥消耗大。

連鑄異形坯的主要特點(diǎn)：

連鑄坯的斷面形狀和產(chǎn)品的斷面形狀相似，從而免除了熱軋H型鋼生產(chǎn)的成雛形軋制階段，減少了很多軋制道次，提高了軋機(jī)小時(shí)產(chǎn)量。同時(shí)，由于軋制變形比較均勻，故切頭切尾量少，提高了成材率。異形坯結(jié)晶器鑄出的異形坯斷面尺寸精度高，對(duì)稱度好。用一種或少量幾種連鑄坯就可以生產(chǎn)全部尺寸的H型鋼，因此，坯料規(guī)格可以較少，簡(jiǎn)化了生產(chǎn)。綜合考慮以上五種坯料生產(chǎn)H型鋼的優(yōu)缺點(diǎn)，結(jié)合本設(shè)計(jì)的實(shí)際情況，選用連鑄異形坯為原料。

1.3.2原料規(guī)格選擇

原料規(guī)格主要依據(jù)成品的斷面尺寸,軋件最大長(zhǎng)度等因素確定。

1.3.3原料斷面確定

連鑄異形坯有異形坯（Ⅰ）和異形坯（Ⅱ）兩種類型。異形坯斷面形狀見(jiàn)圖1.1，尺寸見(jiàn)表1.5。Ⅰ型異形坯主要用來(lái)生產(chǎn)腹板高度H≥500mm的H型鋼或翼緣寬度B≥300mm的H型鋼，Ⅱ型異形坯主要用來(lái)生產(chǎn)腹板高度H＜500mm和B＜300mm的H型鋼。

表1.2異形坯斷面尺寸

類型

H

(mm)

B

(mm)

T

(mm)

A

(mm)

C

(mm)

R

(mm)

單重

(kg/m)

面積

（mm2）

Ⅰ型

750

450

100

155

90

80

1270

162770

Ⅱ型

500

300

100

130

70

60

707

90567

圖1.1異形坯斷面形狀

1.3.4原料公差

1)異形坯的腹部和翼緣的高度及厚度公差<±1.5%；

2)異形坯的彎曲度:11m長(zhǎng)的坯料最大彎曲度為60mm，每米不超過(guò)10mm；

3)長(zhǎng)度公差:最大±20mm；

4)重量公差：最大±1.5%。

1.3.5鋼種的選擇

本設(shè)計(jì)所用的鋼種為：碳素結(jié)構(gòu)鋼、低合金結(jié)構(gòu)鋼。其化學(xué)成分表見(jiàn)表1.6：

表1.6坯料化學(xué)成分表

序號(hào)

鋼種

標(biāo)準(zhǔn)

代表鋼號(hào)

化學(xué)成分

C

Mn

Si

S

P

Cr

V

N

AIS

1

碳素結(jié)構(gòu)鋼

GB╱T700-1988

Q235A

0.12

~

0.220

0.30

~

0.70

≤

0.3

<

0.045

<

0.045

╲

╲

╲

╲

2

高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼

GB╱T700-1988

Q345B

≤

0.20

1.00

~

1.60

≤

0.55

<

0.040

<

0.040

0.02

~

0.05

╲

╲

╲

坯料長(zhǎng)度及年需要量計(jì)算

a．坯料長(zhǎng)度確定原則：

（1）坯料能覆蓋產(chǎn)品大綱中所有規(guī)格；

（2）坯料在加熱爐中為單排或雙排布置。如果雙排布料，長(zhǎng)度最好在4.5~5.5m，單

排布料長(zhǎng)度不要超過(guò)11m；

（3）坯料最大長(zhǎng)度受軋件的最大長(zhǎng)度、成品定尺限制，并應(yīng)盡量減少切損。具體用

下面的公式計(jì)算

式中：L成———成品長(zhǎng)度；L成=定尺長(zhǎng)度×定尺根數(shù)；本設(shè)計(jì)定尺長(zhǎng)度取12m；定尺根數(shù)的選取：一般大規(guī)格：6根，中規(guī)格：7根，小規(guī)格：8~9根

氧化燒損與切損的選取具體見(jiàn)金屬平衡表

b．坯料單重確定的方法（單根重量）：

坯料單重=坯料米重（每米重量）×坯料長(zhǎng)度式（1-2）

本設(shè)計(jì)各產(chǎn)品所需原料長(zhǎng)度及年需要量見(jiàn)表

表1.3坯料長(zhǎng)度和年需要量

代表規(guī)格

成品單重(Kg/M)

成品截面（cm2）

原料

原料長(zhǎng)度(m)

原料重量（t）

原料年需求量(×104t)

成品根數(shù)

HN300×150×6.5×9

36.7

46.78

500×300×100

5.86

4.15

7.32

9

HN400×200×8×13

65.4

83.37

500×300×100

8.13

5.75

6.28

7

HN600×200×11×17

103.4

131.71

750×450×100

7.15

9.09

8.37

7

HM390×300×10×16

104.6

133.25

750×450×100

7.31

9.28

6.34

7

HM440×300×11×18

120.8

153.89

750×450×100

8.44

10.72

8.45

7

HM550×300×11×18

130.3

165.99

750×450×100

7.80

9.91

7.39

6

HW250×250×9×14

71.8

91.43

500×300×100

8.96

6.34

8.40

7

HW350×350×12×19

134.9

171.89

750×450×100

8.03

10.20

7.35

6

HW400×400×13×21

171.7

218.69

750×450×100

10.22

12.99

5.25

6

合計(jì)

65.15

成品截面積計(jì)算公式：t1(H－2t2)＋2Bt2＋(4－π)r

大H型鋼：成品材長(zhǎng)：（6、7、8、9）×定尺12m＝（72～108）m

坯料長(zhǎng)度計(jì)算：成品單重×成品長(zhǎng)度＝成材率×原料單重×原料長(zhǎng)度

金屬平衡表

型鋼軋制過(guò)程中金屬的損耗主要包括氧化燒損、切損、精整損失、工藝損失（軋廢）。

損耗的確定原則如表

表?yè)p耗的確定原則

類別

范圍

燒損

1.5％~2.5％

切損

1.2％~1.8％

軋廢

1.0％~2.0％

本車間設(shè)計(jì)成品綜合成材率為95.17%，年需要連鑄異形坯65.15萬(wàn)噸，結(jié)合本車間的設(shè)備及工藝水平編制金屬平衡表如表

表1.4金屬平衡表

產(chǎn)品

原料

成品

燒損

切損

軋廢

成材率(%)

年需量(×104t)

年產(chǎn)量(×104t)

所占比例(%)

重量(t)

百分比(%)

重量(t)

百分比(%)

重量(t)

百分比(%)

HN

21