1、遼寧科技大學課程設計遼 寧 科 技 大 學鋼管課程設計說明書學院系: 材料與冶金學院 專業班級: 材加12-A2班 學生姓名: 孫海嬌 指導教師: 李激光 2015 年 12 月 30 號目錄1緒論32鋼管成產工藝流程和設備主要參數42.1主要設備42.2工藝流程42.3工藝要求52.3.1原料52.3.2剪斷62.3.3加熱72.3.4熱定心82.3.5穿孔92.3.6軋管92.3.7均整102.3.8定（減）徑機112.3.9冷卻132.3.10矯直132.3.11吹風142.3.12切頭142.3.13檢查與包裝153軋制表的制定163.1軋管機163.2穿孔機173.3均整機193.4

2、定徑機203.5軋制表繪制244力能參數及強度校核274.1計算剪切及加熱能力274.2穿孔機軋輥設計274.3穿孔機能力參數計算314.4穿孔機軋輥強度校核344.5穿孔機咬入條件校核385結束語396參考文獻301緒論無縫鋼管是一種具有中空截面、周邊沒有接縫的圓形、方形、矩形鋼材。是用鋼錠或實心管坯經穿孔制成毛管，然后經熱軋、冷軋或冷拔制成。鋼管（Steel pipe）生產技術的發展開始于自行車制造業的興起、19 世紀初期石油的開發、兩次世界大戰期間艦船、鍋爐、飛機的制造，第二次世界大戰后火電鍋爐的制造，化學工業的發展以及石油天然氣的鉆采和運輸等，都有力地推動著鋼管工業在品種、產量和質量上

3、的發展。鋼管不僅用于輸送流體和粉狀固體、交換熱能、制造機械零件和容器，它還是一種經濟鋼材。用鋼管制造建筑結構網架、支柱和機械支架，可以減輕重量，節省金屬2040%，而且可實現工廠化機械化施工。用鋼管制造公路橋梁不但可節省鋼材、簡化施工，而且可大大減少涂保護層的面積，節約投資和維護費用。 鞍鋼無縫鋼管廠是新中國第一座無縫鋼管廠，是新中國第一根鋼管的誕生地。鞍鋼無縫鋼管廠自1953年12月26號建成投產至今，為新中國無縫鋼管廠工業做出了巨大貢獻。在過去的五十多年里，鞍鋼無縫廠從只有一條140自動軋管機組生產線發展成為具有219自動軋管機組133圓盤延伸軋管機組159MPM連軋機組177PQF連軋機

4、組等多條生產線的鋼管廠。我們這次關于鋼管的課程設計，將參照鞍鋼的無縫鋼管廠的140自動軋管機組進行設計。 （成品尺寸：1321110000mm，坯料尺寸：130，材質：10#）2鋼管成產工藝流程和設備主要參數 2.1主要設備1.1000噸剪斷機一臺（或1600噸剪斷機）2. 定心機兩臺3. 炮彈風機熱定心機一臺4. 中徑17m的環形加熱爐一座5. 850500曼氏穿孔機一臺6. 7301680自動軋管機一臺7. 850600桶式均整機一臺8. 560011800步進梁式再加熱爐一座9. 430255五架定徑機10. 430255二十架減徑機11. 1100016800 1號冷卻臺一個；3150

5、0 16800 2號冷卻臺一個12. 168mm七輥矯直機兩臺13. 115切管機八臺14. 6UTH42.7168mm切管機二臺2.2工藝流程原料剪斷加熱定心穿孔軋管均整定徑冷卻矯直吹風切頭 再加熱減徑取樣檢查包裝入庫 2.3工藝要求2.3.1原料鞍鋼無縫鋼管廠的原料主要是連鑄連軋圓管坯。連鑄連軋圓管坯具有成本低、能耗少、組織性能穩定等特點，是管坯發展的主流。也是鋼管實現連鑄連軋的首要條件。鋼管生產對坯料的要求非常嚴格，加工之前一定要對坯料進行檢查和清理，這樣才能提高產品的質量。管坯最常見的缺陷就是氧化層，生產中常用火焰槍清理或者用砂輪群清理。 本次設計采用的原料材質：10# 尺寸：130

6、10#的化學成分及力學性能：GB/T699-1999 表2-1 10#的化學成分鋼號化學成分（%）CSiMnS（）P（）Cr（）Ni（）C（）10#0.070.140.170.370.350.650.040.350.150.250.25GB/T699-1999 表2-2 10#的力學能力鋼號參數抗拉強度 b /MPa()屈服強度 s /MPa()伸長率/%()10#335205312.3.2剪斷目的是將坯料剪切成要求的長度。剪斷設備:1000噸剪斷機設備性能：a.公稱能力1000噸 b.上剪刃行程140mm c.剪切次數8次/分 d.電機功率：95千瓦 n=750轉/分 e.主減速機軸：人字齒

7、輪軸 M=10 Z=25 DH =250mm剪刃材質：6GrW2S要求：剪斷時不允許坯料出現端部裂紋，切斜度前端不允許超過8mm，后端不允許超過10mm,壓扁度不得超過管坯公稱直徑8%.2.3.3加熱加熱的目的是為了提高塑性、韌性，降低變形抗力，減小機械電器負荷，節省能源消耗。將坯料加熱到一定的溫度范圍對于保證其穿孔性能是至關重要的。管坯加熱時應保證加熱溫度在規定的范圍內，特別是對加熱范圍較窄的合金鋼和高合金鋼，同時沿管坯縱向和橫向加熱要均勻，否則穿孔時容易造成鋼管壁厚不均，穿破或引起軋卡。設備：中徑17m的環形加熱爐確定合理的加熱溫度應該考慮如下因素：1） 溫度過高產生過熱和過燒，當金屬過熱

8、時晶粒長得很大，從而降低了金屬的塑性，過燒時使晶界融化，金屬變脆。2） 考慮在自動軋管機上的終軋溫度。因為終軋溫度對產品的影響很大。3） 溫度過高，鋼的表面脫碳嚴重。4） 考慮金屬的燒損和鋼管表面質量。溫度愈高，氧化鐵皮愈厚，過厚的氧化鐵皮不但增加了金屬消耗，也會穿孔帶來困難，氧化鐵皮扎入金屬中，將降低鋼管的表面質量。5） 考慮金屬在加熱過程中的組織變化。6） 考慮穿孔過程中的升溫情況。7） 考慮軋制成品的規格，軋制厚壁管因為溫降小一般加熱溫度可稍低。設備性能：（1）中徑D中=17000mm （2）外徑D外=22386mm（3）內徑D內=11614mm （4）爐膛寬=4400mm（5）爐膛平均

9、高度1250mm （6）爐墻厚度493mm（7）爐子最大生產能力45噸/小時（8）爐子平均生產能力40.34噸/小時（9）坯料出爐溫度11501300（10）裝爐溫度25（11）平均燃燒消耗量4000立方米/時（12）各段熱能分配 均熱段25%，第一段30%，第二段45%，當L01800mm時，采用單排布料；L05 b/PD=500/0.49= 1021.415因此，軋輥強度滿足要求。4.5穿孔機咬入條件校核穿孔機咬入條件計算已知： 能夠咬入5結束語這次課程設計在李老師的指導下，通過查閱資料，和老師同學一起討論，我發現了自己在知識掌握中的很多不足，同時也對鋼管的生產工藝流程、軋鋼機械設備、軋制原理、生產方法等都有了更深的了解。這次設計使我不僅掌握了無縫鋼管設計的具體內容和主要方法，更為明年的畢業設計打下堅實的基礎，也為以后走上工作崗位奠定基礎。感謝老師在百忙之中對我們的指導，老師您辛苦了，祝您新的一年中身體健康，事業蒸蒸日上！ 6參考文獻1.康永林；軋制工藝學；冶金工業出版社；20112.韓官昌；小型無縫鋼管生產；冶金工業出版社；20083.無縫鋼管生產技術；重慶大學出版社4.鞍鋼無縫鋼管廠技術操作規程5.140軋管機組軋鋼手冊6.馬懷憲；金屬塑性加工學；冶金工業出版社；20097.頂修堃；軋制過程自動化；冶金工