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钢铁连铸论文设计成功

钢铁连铸论文设计成功
钢铁连铸论文设计成功

高等职业技术学院

毕业设计说明书

设计题目:连铸的历史与质量控制

学 号:_________________________

姓 名:_________________________

专 业 班 级:_________________________

2001年03月15日

魏书楠

[单击此处键入专业名称] 0829302136

(1)

高等职业技术学院 (1)

毕业设计说明书 (1)

摘要 (4)

1连铸的历史与质量控制 (5)

1.1国外全连铸的发展情况 (5)

1.2 我过连铸发展情况 (6)

2.1提高纯净度的措施 (8)

2.2表面裂纹 (9)

2.2.1纵向裂纹 (9)

2.2.2角部裂纹 (10)

2.2.3横向裂纹 (10)

2.2.4星状裂纹 (11)

2.3表面夹渣 (11)

2.4皮下气泡与气孔 (12)

3.1 连铸坯内部质量 (12)

3.1.1中心偏析 (12)

3.1.2中心疏松 (13)

3.1.3内部裂纹 (13)

3.1.3.1皮下裂纹 (14)

3.1.3.2矫直裂纹 (14)

3.1.3.3压下裂纹 (14)

3.1.3.4中心裂纹 (14)

3.1.3.5中心星状裂纹 (14)

4.1连铸坯形状缺陷 (15)

4.1.1鼓肚变形 (15)

4.1.2菱形变形 (15)

4.1.3圆铸坯变形 (16)

2年产量300万吨连铸机设计 (17)

概述 (17)

2.1主要设计原则和规划 (18)

2.1.1连铸机型的选择和特点 (18)

2.1.1.1 连铸机设计原则 (18)

2.1.1.2 连铸机机型的选择原则 (18)

2.1.1.3 连铸机机型的确定 (18)

2.2连铸车间生产规模 (18)

2.2.1 钢水供应条件 (18)

2.2.2 生产规模 (18)

3.1连铸车间的平面布置 (19)

3.1.1主要工艺参数的确定 (19)

3.1.1.1拉速的确定 (19)

3.1.1.2冶金长度的计算: (19)

3.1.1.3作业率的确定 (20)

3.1.1.4收得率的确定 (20)

3.1.1.5钢包允许的最大浇注时间 (20)

3.1.1.6连铸机流数的确定 (20)

3.2连铸机生产能力的计算 (21)

3.2.1 连铸机与转炉的匹配计算 (21)

3.2.2 连铸机生产能力计算 (21)

4.1生产工艺流程及车间组成 (23)

4.1.1生产工艺流程图 (23)

4.1.2车间组成及工艺布置 (24)

4.1.2.1车间组成 (24)

4.1.2.2车间工艺布置 (24)

4.1.2.3 连铸机区域的主要尺寸 (25)

5.1主要工艺设备选择及其主要技术性能参数 (26)

5.1.1连铸机长度的确定 (26)

5.1.2连铸机弧形半径 (26)

5.1.3钢包及钢包运载设备 (27)

5.1.3.1钢包回转台 (27)

5.1.3.2钢包尺寸、质量和中心的计算 (27)

5.4中间包及其运载设备 (29)

5.4.1中间包容量的确定 (29)

5.4.2中间包的类型构造及其主要尺寸 (29)

5.5结晶器及振动装置 (30)

5.5.1结晶器尺寸的确定 (31)

5.5.2结晶器的振动机构 (32)

5.5.3结晶器的类型 (33)

5.6二次冷却系统 (34)

5.6.1二冷区的设计 (34)

5.6.2二冷段冷却区的划分 (35)

5.7拉矫装置 (35)

5.8铸坯切割区的设计 (36)

结论 (36)

参考文献 (37)

致谢 (38)

摘要

本设计论述了方坯连铸在国内外的发展现状及趋势。设计中详细地计算和选择了连铸机的工艺设备参数、生产工艺流程以及车间工艺布置。为提高连铸机生产率和提高产品质量,在设计中采用了一些新技术、新工艺和先进的设备。设计中选用弧形结晶器弧形连铸机、钢包回转台、大容量和深熔池的中间包,以及结晶器四连杆式振动、水喷嘴冷却、五辊拉矫装置等先进技术。

本次设计题目为年产300万吨钢方连铸车间的设计,为更好地实现热送热装工艺,更有利于高温铸坯的快速输送和提高生产率,设计的两台八机八流的现代化方坯连铸机在车间内为横向布置,连铸机长度为27.5m,端面尺寸为165×165mm,定尺长度为1200mm。所铸的钢种包括普碳钢、优碳钢、低合金钢、硅钢等

关键词:方坯连铸机、热装热送、工艺参数、横向布置、高效连铸

1连铸的历史与质量控制

1.1国外全连铸的发展情况

国外最早实理全连铸的炼钢车间是前苏联的新里另茨克钢铁厂的电炉车间(1959年)。1966年该厂新建了第一转炉车间,并最早开创了连铸与氧气转炉相配合的先例。1977年,该厂新建了第二转炉车间,并配置了弧形连铸机,使两个转炉实现了全连铸。年产量达到800万吨。此外,前苏联新图拉钢铁厂也于70年代实现了全连铸。但是,由于前苏联的炼钢生产一直以平炉为主,氧气转炉炼钢发展迟缓,因此,限制了连铸的发展。

70年代以后,日本、德国等等工业发达国家后来居上。尤其是日本,60年代后期才从前苏联和德国引进连铸技术,接着投入大量人力、物力以进行消化、吸收和科研开发。但是,日本在70

年代以前,连铸机主要设置在电炉钢长,以生茶去年小方坯为主,大型钢铁联合企业几乎还没有连铸机,因此。连铸比很低,1970年仅为5.5%。70年代以后,经过两次能源危机,使连铸技术得到迅速发展。1980年,日本连铸已经达到59.5%。在经过十年的发展,到1992年日本连铸比已经达到95.4%。据1991年统计,日本4家最大的钢铁公司的连铸比都创历史最高,其中:新日铁为98.9%,日本钢管98.7%,川崎制铁97.7%,住友金属94.7%

基本实现了全连铸。

法国也是开发研究连铸技术比较早的国家。但是在70年代以前发展非常缓慢。70年代以后发展加快,连铸比迅速提高。其主要原因是法国政府对连铸的重视,连续投产了许多太大型板皮连铸机和大方坯连铸机。其板坯宽度均在2200mm以上,方坯断面为360~480mm,年产量在100万t以上。其次是全连铸车间和钢厂的培增。自70年代初敦刻尔克厂一炼钢实现全连铸以来,随着对老厂的技术改造,几家钢铁公司,如起诺尔、索丽梅、索拉克,以及特殊钢厂东方精炼公司都实现了全连铸。

美国的连铸技术是与康卡斯特公司和日本设备制造厂家合作发展起来的,80年代以来发展速度较慢1980年美国的连铸比为20.3%,而占全国钢产量85%以上的大型钢铁联合企业的连铸比只有10%左右。80年代以后,美国政府开始重视连铸技术的发展,首先是增加连铸投资,1981~1984年间,每年在连铸上的投资达15亿美元占同期钢铁工业投资总额的34~64%,高于同期其他国家的连铸投资。其次把发展重点放在大型钢铁联合企业(年

产能力在100万t以上)的板坯、大方坯及组合式连铸机的建设上使大型钢铁

联合企业的连铸比很快得到提高,从且也提高了全国的连铸比。1992年美国的连铸比达到了78.9%。与此同时出现了一批实现全连铸的钢铁公司和钢厂例如麦国家钢公司,克劳斯钢铁公司特伦顿厂,韦尔顿钢铁公司钢公司、美国钢铁公司等。此外,美国凉斯劳林钢铁公司印第安纳港厂等一些厂也已经实现了全连铸。

德国原西德是研究、试验、制造和应用连铸机最早的国家,也是连铸技术发展的重要基地。许多先进设备和技术都是在这里研制成功推向世界的。1980年,原西德的连铸比为46%,到1992年,已经达到92%。克虏伯钢铁公司莱菌豪森厂早在年代已实现全连铸,

80年代初,阿尔贝特萨尔钢铁司伏克林根厂转炉分厂实现了全连铸生产,此外原东德的东方钢铁公司转炉厂也巳于80年代实现了全连铸。

除了以上列举的一些主要产钢国家的一些公司、钢厂以外,意大利钢铁公司、钢厂和车间实现了全连铸外,意大利钢铁公司塔兰托厂、瑞典钢铁公司吕勒奥厂、西班牙比斯开高炉公司巴拉卡尔多一塞斯陶厂、韩国浦项钢铁公司光阳钢厂、荷兰皇家霍戈文、钢铁公司艾莫伊登厂、澳大亚利布罗肯希尔公司和加拿大阿尔戈马钢铁公司等也都实现了全连铸。

钢厂全连铸的实现是连铸技术成熟发展的体现。建立在炼钢一钢水炉外处理一连铸组合优化基廷上的全连铸生产体制已成为高水平现代钢铁工业生产的综合标志。进入年90以来,各工业发达国家达家国的连铸比(除美国和苏联以外均超过或接近90%。90年代初世界上已经有两个国家和地区的连铸比超过了90%,其中有9个达到100%。据权威人士测试,世界连铸比2010年将达到98%。仅有一些大型锻件、大口径无缝管,小批量用户或者某些特殊钢种仍将沿用钢钉生产。这说明;世界钢铁工业实现全连铸已经为期不远了。

1.2 我过连铸发展情况

近几年来我国炼钢、连铸、炉外处理技术都有了长足的进步,发展全连铸生产也已有了一定的实践。在这种情况下我国有关部门巳决定进一步适时地向全连铸体制的方向发展。

到年1991底,我国已拥有连铸机130台,设计能力2641万t 每年,1991年连铸比为26.67%,连铸坯产量1882万t。1992年内有16台连铸机投产,所增计能力300万t每年以上。1992年我国钢产量突破8000万t,连铸坯产量为2424.12万t,连铸比达到30.4%,我国已经形成机型齐全,规格较多的连铸生产体系。新建连铸机的装备水平已经接近或者达到国外80年代水

平。

早在六五末期,武汉钢铁公司第二炼钢厂就在国内率先实现了全连铸生产。几年来,无论是产量、质量、消耗成本等各项技术经济指标,还是工艺技术水平、装备水平、经营管理水平等都有了很大的提高,已初步形成了优化的产品、工艺、装备结构,在全国起到了良好的师范作用。七五期间无锡锡兴钢厂、西安钢厂也依然甩掉了钢锭模,按全连铸方式组织生产。铸方式组织生产,进入八五后,在国家计委和国务院经贸办的支持下,作为国家级的重点技术推广项目,选择了10车间,推广全连铸生产技术,与此同时,一大批未列入首批推广全连铸车间的企业,也主动的把全连铸作为技术改造目标,抓紧实施。截止1992 年底,我国已有11个车间分厂实现了或试验了全连铸生产。它们是武钢二炼钢、厂无锡锡兴钢厂、西安钢厂、上钢三厂转护分厂、广州钢厂电炉分厂、衡阳钢管厂炼钢、天津无缝钢管公司炼钢厂、马鞍山钢铁分厂、公司第二炼钢厂、邯郸钢铁总厂第二炼钢厂、洛阳钢厂、张家港钢厂。此外安阳第二刚特公司一也与1992年底组织了全连铸生产。在上述11个全能连铸车间中有两个两个为百万吨级以上的全连铸厂,即武钢二炼钢和上钢三厂转炉分厂其中上钢三厂转炉分厂是全部依靠国产连铸设备实现全连铸生产的我国第一个百万吨级全连铸分厂.预计到1995 年,有可能再增加15~20个全连铸车间。到2010年我国全连铸企业或车间分厂将达到150个左右。这样就可以使我国在2010年的连铸比达到85%~90%。

1.1纯净度与质量的关系

纯净度是指钢中非金属夹杂物的数量、形态和分布。与模铸相比,连铸的工序环节多,浇注时间长,因而夹杂物的来源范围广,组成也较为复杂;

夹杂物从结晶器液相穴内上浮比较困难,尤其是高拉速的小方坯夹杂物更难于排除。夹杂物的存在破坏了钢基体的连续性和致密性。大于50μm的大型夹杂物往往伴有裂纹出现,造成连铸坯低倍结构不合格,板材分层,并损坏冷轧钢板的表面等,对钢危害很大。夹杂物的大小、形态和分布对钢质量的影响也不同,如果夹杂物细小,呈球形,弥散分布,对钢质量的影响比集中存在要小些;当夹杂物大,呈偶然性分布,数量虽少对钢质量的危害也较大。

例如:从深冲钢板冲裂废品的检验中发现,裂纹处存在着100~300μm 不规则的CaO-Al2O3和Al2O3的大型夹杂物。

再如,由于连铸坯皮下有Al2O3夹杂物的存在,轧成的汽车薄板表面出现黑线缺陷,导致薄板表面涂层不良。

还有用于包装的镀锡板,除要求高的冷成型性能外,对夹杂物的尺寸和数量也有相应要求。国外生产厂家指出,对于厚度为0.3mm的薄钢板,在1m2

面积内,粒径小于50μm的夹杂物应少于5个,才能达到废品率在0.05%以下,即深冲2000个DI罐,平不到1个废品。可见减少连铸坯夹杂物数量对提高深冲薄板钢质量的重要性。

对于极细的钢丝(如直径为0.01~0.25mm的轮胎钢丝)和极薄钢板(如厚度为0.025mm的镀锡板)中,其所含夹杂物尺寸的要求就可想而知了。此外,夹杂物的尺寸和数量对钢质量的影响还与铸坯的比表面积有关。一般板坯和方坯单位长度的表面积(S)与体积(V)之比在0.2~0.8。随着薄板与薄带技术的发展,S/V可达10~50,若在钢中的夹杂物含量相同情况下,对薄板薄带钢而言,就意味着夹杂物更接近铸坯表面,对生产薄板材质量的危害也越大。所以降低钢中夹杂物就更为重要了。

2.1提高纯净度的措施

提高钢的纯净度就应在钢液进入结晶器之前,从各工序着手尽量减少对钢液的污染,并最大限度促使夹杂物从钢液中排除。为此应采取以下措施:

⑴无渣出钢。转炉应挡渣出钢;电炉采用偏心炉底出钢,阻止钢渣进入盛钢桶。

⑵根据钢种的需要选择合适的精炼处理方式,以纯净钢液,改善夹杂物的形态。

⑶采用无氧化浇注技术。经过精炼处理后的钢液氧含量已降到20×10-6

以下;在盛钢桶→中间罐→结晶器均采用保护浇注;中间罐使用双层渣覆盖剂,钢液与空气隔绝,避免钢液的二次氧化。

⑷充分发挥中间罐冶金净化器的作用。采用吹Ar搅拌,改善钢液流动状况,消除中间罐死区;加大中间罐容量和加深熔池深度,延长钢液在中间罐停留时间,促进夹杂物上浮,进一步净化钢液。

⑸)连铸系统选用耐火度高,融损小,高质量的耐火材料,以减少钢中外来夹杂物。

⑹充分发挥结晶器的钢液净化器和铸坯表面质量控制器的作用。选用的浸入式水口应有合理的开口形状和角度,控制注流的运动,促进夹杂物的上浮分离;并辅以性能良好的保护渣,吸收溶解上浮夹杂净化钢液。

另外,还可以向结晶器内喂入包芯合金线,实现结晶器内微合金化,这不仅提高了合金的吸收率,而且能精确控制钢液成分,调整凝固结构,改善夹杂物形态,有利于钢的质量。

⑺采用电磁搅拌技术,控制注流的运动。计算指出,在静止状态下,大于1mm的渣粒上浮速度约100~200cm/s;而注流向下流动速度为60~10cm/s;

可见结晶器液相穴内注流流股冲击区域夹杂物上浮是有困难的;有部分夹杂物很可能被凝固的树枝晶所捕集。实际上在铸坯表面以下10~20cm处往往夹杂物含量较高。安装电磁制动器可以抑制注流的运动,促进夹杂物上浮,提高钢液的纯净度。

连铸坯表面质量的好坏决定了铸坯在热加工之前是否需要精整,也是影响金属收得率和成本的重要因素,还是铸坯热送和直接轧制的前提条件。连铸坯表面缺陷形成的原因较为复杂,但总体来讲,主要是受结晶器内钢液凝固所控制。

2.2表面裂纹

表面裂纹就其出现的方向和部位,可以分为面部纵裂纹与横裂纹;角部纵裂纹与横裂纹;星状裂纹等。

2.2.1纵向裂纹

纵向裂纹在板坯多出现在宽面的中央部位,方坯多发生在棱角处。表面纵裂纹直接影响钢材质量。若铸坯表面存在深度为2.5mm,长度为300mm 的裂纹,轧成板材后就会形成1125mm的分层缺陷。严重的裂纹深度达10mm 以上,将造成漏钢事故或废品。

其实早在结晶器内坯壳表面就存在细小裂纹,铸坯进入二冷区后,微小裂纹继续扩展形成明显裂纹。由于结晶器弯月面区初生坯壳厚度不均匀,其承受的应力超过了坯壳高温强度,在薄弱处产生应力集中致使纵向裂纹。坯壳厚度不均匀还会使小方坯发生菱变,圆坯表面产生凹陷,这些均是形成纵裂纹的决定因素。

影响坯壳生长不均匀的原因很多,但关键仍然是弯月面初生坯壳生长的均

匀性,为此应采用以下措施:

⑴结晶器采用合理的倒锥度。坯壳表面与器壁接触良好,冷却均匀,可以避免产生裂纹和发生拉漏。

⑵选用性能良好的保护渣。在保护渣的特性中粘度对铸坯表面裂纹影响最大,高粘度保护渣使纵裂纹增加。

⑶浸入式水口的出口倾角和插入深度要合适,安装要对中,以减轻注流对铸坯坯壳的冲刷,使其生长均匀,可防止纵裂纹的产生。

⑷根据所浇钢种确定合理的浇注温度及拉坯速度。

⑸保持结晶器液面稳定。

⑹钢的化学成分应控制在合适的范围。

2.2.2角部裂纹

角部纵裂纹常常发生在铸坯角部10~15mm处,有的发生在棱角上,板坯的宽面与窄面交界棱角附近部位,由于角部是二维传热,因而结晶器角部钢水凝固速度较其他部位要快,初生坯壳收缩较早,形成了角部不均匀气隙,热阻增加,影响坯壳生长,其薄弱处承受不住应力作用而形成角部纵裂纹。

角部纵裂纹产生关键在结晶器。通过试验指出,倘若将结晶器窄面铜板内壁纵向加工成凹面,呈弧线状,这样在结晶器1/2高度上,角部坯壳被强制与结晶器壁接触,由此热流增加了70%,坯壳生长均匀,因而避免了铸坯凹陷和角部纵裂纹。

另外,还发现当板坯宽面出现鼓肚变形时,若铸坯窄面能随之呈微凹时,则无角部纵裂纹发生;这可能是由于窄面的凹下缓解了宽面凸起时对角部的拉应力。

小方坯的菱变会引起角部纵裂纹。为此结晶器水缝内冷却水流分布要均匀,保持结晶器内腔的正规形状、正确尺寸、合理倒锥度和圆角半径及规范的操作工艺,可以避免角部裂纹的发生。

2.2.3横向裂纹

横向裂纹多出现铸坯的内弧侧振痕波谷处,通常是隐避看不见的。经金相检查指出,裂纹深7mm,宽0.2mm,处于铁素体网状区,也正好是初生奥氏体晶界。晶界处还有AlN或Nb(CN)的质点沉淀,因而降低了晶界的结合力,诱发了横裂纹的产生。当奥氏体晶界沉淀质点粗大,呈稀疏分布,板坯横裂纹产生的废品减少。铸坯矫直时,内弧侧受拉应力作用,由于振痕缺陷效应而产生应力集中,如果正值脆化温度区,促成了振痕波谷处横裂纹的生成。当铸坯表面有星状龟裂纹时,由于受矫直应力的作用,以这些细小的裂纹为缺口扩展成横裂纹;若细小龟裂纹处于角部,则会形成角部横裂纹。还有,浇注高碳钢和高磷硫钢时,若结晶器润滑不好,摩擦力稍有增加也会导致坯壳产生横裂纹。减少横裂纹可从以下几方面着手:

⑴结晶器采用高频率,小振幅振动;振动频率在200~400次,振幅

2~4mm,是减少振痕深度的有效办法。振痕与横裂纹往往是共生的,减小振痕深度可降低横裂纹的发生。

⑵二冷区采用平稳的弱冷却,矫直时铸坯的表面温度要高于质点沉淀温度或高于γ→α转变温度,避开低延性区。

⑶降低钢中S、O、N的含量,或加入Ti、Zr、Ca等元素,抑制C-N化

物和硫化物在晶界的析出,或使C-N化物的质点变相,以改善奥氏体晶粒热延性。

⑷选用性能良好的保护渣;保持结晶器液面的稳定。

⑸横裂纹往往沿着铸坯表皮下粗大奥氏体晶界分布,因此可通过二次冷却使铸坯表面层奥氏体晶粒细化,降低对裂纹的敏感性,从而减少横裂纹的形成。

2.2.4星状裂纹

星状裂纹一般发生在晶间的细小裂纹,呈星状或呈网状。通常是隐藏在氧化铁皮之下难于发现,经酸洗或喷丸后才出现在铸坯表面。主要是由于铜向铸坯表面层晶界的渗透,或者有AlN,BN或硫化物在晶界沉淀,这都降低了晶界的强度,引起晶界的脆化,从而导致裂纹的形成。减少铸坯表面星状裂纹的措施:

⑴结晶器铜板表面应镀铬或镀镍,减少铜的渗透。

⑵精选原料,降低Cu、Zn等元素的原始含量,以控制钢中残余成分ω(Cu)<0.20%。

⑶降低钢中硫含量,并控制ω(Mn)ω(S)>40,有可能消除星状裂纹。

⑷控制钢中的Al、N含量;选择合适的二次冷却制度。

2.3表面夹渣

表面夹渣是指在铸坯表皮下2~10mm镶嵌有大块的渣子,因而也称皮下夹渣。就其夹渣的组成来看,锰-硅酸盐系夹杂物的外观颗粒大而浅;Al2O3系夹杂物细小而深。若不清除,会造成成品表面缺陷,增加制品的废品率。夹渣的导热性低于钢,致使夹渣处坯壳生长缓慢,凝固壳薄弱,往往是拉漏的起因,一般渣子的熔点高易形成表面夹渣。

保护渣浇注时,夹渣的根本原因是由于结晶器液面不稳定所致。因此水口出孔的形状、尺寸的变化、插入深度、吹Ar气量的多少、塞棒失控以及拉速突然变化等均会引起结晶器液面的波动,严重时导致夹渣;就其夹渣的内容来看,有未熔的粉状保护渣,也有上浮未来得及被液渣吸收的Al2O3夹杂物,还有吸收溶解了的过量高熔点Al2O3等。

皮下夹渣深度小于2mm,铸坯在加热过程中可以消除;皮下夹杂深度在2~5mm时,热加工前铸坯必须进行表面精整。为消除铸坯表面夹渣,应该采取的措施为:

⑴要尽量减小结晶器液面波动,最好控制在小于,保持液面稳定;

⑵浸入式水口插入深度应控制在(125±25)mm的最佳位置;

⑶浸入式水口出孔的倾角要选择得当,以出口流股不致搅动弯月面渣层为原则;

⑷间罐塞棒的吹Ar气量要控制合适,防止气泡上浮时,对钢渣界面强烈搅动和翻动;

⑸选用性能良好的保护渣,并且ω(Al2O3)原始含量应小于10%,同时控制一定厚度的液渣层。

2.4皮下气泡与气孔

在铸坯表皮以下,直径约1mm,长度在10mm左右,沿柱状晶生长方向分布的气泡称为皮下气泡;这些气泡若裸露于铸坯表面称其为表面气泡;小而密集的小孔叫皮下气孔,也叫皮下针孔;在加热炉内铸坯皮下气泡表面被氧化,轧制过程不能焊合,产品形成裂纹;若埋藏较深的气泡,也会使轧后产品形成细小裂纹;钢液中氧、氢含量高也是形成气泡的原因。为此要采取以下措施:

⑴强化脱氧,如钢中溶解ω(Al)>0.008%,可以消除CO气泡的生成。

⑵凡是入炉的一切材料,与钢液直接触所有耐火材料,如盛钢桶、中间罐等及保护渣,覆盖剂等必须干燥,以减少氢的来源。如不锈钢中含氢量大于6×10-6,铸坯的皮下气泡数量骤然大增。

⑶采用全程保护浇注,若用油作润滑剂时应控制合适的给油量。

⑷选用合适的精炼方式降低钢中气体含量。

⑸中间罐塞棒的吹气量不要过大,控制合适。

3.1 连铸坯内部质量

铸坯的内部质量是指铸坯是否具有正确的凝固结构、偏析程度、内部裂纹、夹杂物含量及分布状况等。凝固结构是铸坯的低倍组织,即钢液凝固过程中所形成的等轴晶和柱状晶的比例。铸坯的内部质量与二冷区的冷却及支撑系统是密切相关的。

3.1.1中心偏析

钢液在凝固过程中,由于溶质元素在固液相中的再分配形成了铸坯化学成分的不均匀性,中心部位ω(C)、ω(P)、ω(S)含量明显高于其他

部位,这就是中心偏析,中心偏析往往与中心疏松和缩孔相伴存在的,从而恶化了钢的力学性能,降低了钢的韧性和耐蚀性,严重的影响产品质量。

中心偏析是由于铸坯凝固末期,尚未凝固富集偏析元素的钢液流动造成的。铸坯的柱状晶比较发达,凝固过程常有“搭桥”发生。方坯的凝固末端液相穴窄尖,“搭桥”后钢液补缩受阻,形成“小钢锭”结构。因而周期性,间断地出现了缩孔与偏析。板坯的凝固末端液相穴宽平,尽管有柱状晶“搭桥”,钢液仍能进行补充;当板坯发生鼓肚变形时,也会引起液相穴内富集溶质元素的钢液流动,从而形成中心偏析。为减小铸坯的中心偏析,可采取以下措施:

⑴降低钢中易偏析元素ω(P)、ω(S)的含量。应采用铁水预处理工艺,或盛钢桶脱硫,将ω(S)量降到0.01%以下。

⑵控制低过热度的浇注,减小柱状晶带的宽度,从而达到控制铸坯的凝固结构。

⑶采用电磁搅拌技术,消除柱状晶“搭桥”,增大中心等轴晶区宽度,达到减轻或消除中心偏析,改善铸坯质量。

⑷防止铸坯发生鼓肚变形,为此二冷区夹辊要严格对弧;宽板坯的夹辊最好采用多节辊,避免夹辊变形。

⑸在铸坯的凝固末端采用轻压下技术,来补偿铸坯最后凝固的收缩,从而抑制残余钢水的流动,减轻或消除中心偏析。

在铸坯的凝固末端设置强制冷却区。可以防止鼓肚,增加中心等轴晶区,中心偏

⑹析大为减轻,效果不亚于轻压下技术。强制冷却区长度与供水量可根据浇注需要进行调节。

3.1.2中心疏松

在铸坯的断面上分布有细微的孔隙,这些孔隙称为疏松。分散分布于整个断面的孔隙称为一般疏松,在树枝晶间的小孔隙称为枝晶疏松;铸坯中心线部位的疏松即中心疏松。一般疏松和枝晶疏松在轧制过程中均能焊合;惟有中心疏松伴有明显的偏析,轧制后,完全不能焊合。如不锈钢其断面压缩比虽达1:16,仍然不能消除中心疏松缺陷;若中心疏松和中心偏析严重时,还会导致中心线裂纹;在方坯上还会产生中心星状裂纹。中心疏松还影响着铸坯的致密度。

根据钢种的需要控制合适的过热度和拉坯速度;二冷区采用弱冷却制度坯致密度的有效措施,从而提高铸坯质量。

3.1.3内部裂纹

铸坯从皮下到中心出现的裂纹都是内部裂纹,由于是在凝固过程中产生的裂纹,也叫凝固裂纹。从结晶器下口拉出带液心的铸坯,在弯曲、矫直和夹辊的压力作用下,于凝固前沿薄弱的固液界面上沿一次树枝晶或等轴晶界裂开,富集溶质元素的母液流入缝隙中,因此这种裂纹往往伴有偏析线,也称其为“偏析条纹”。在热加工过程中“偏析条纹”是不能消除的,在最终产品上必然留下条状缺陷,影响钢的力学性能,尤其是对横向性能危害最大。

3.1.3.1皮下裂纹

一般在距铸坯表面20mm以内,与表面相垂直的细小裂纹,都称其为皮下裂纹。裂纹大都靠近角部,也有在菱变后沿断面对角线走向形成的。主要是由于铸坯表面层温度反复变化导致相变,沿两相组织的交界面扩展而形成的裂纹。

3.1.3.2矫直裂纹

带液心的铸坯进入矫直区,铸坯的内弧表面受张应力作用,矫直变形率超过了凝固前沿固液界面的临界允许值,从晶间裂开,形成裂纹。

3.1.3.3压下裂纹

压下裂纹是与拉辊压下方向相平行的一种中心裂纹。当压下力过大时,既使铸坯完全凝固也有可能形成裂纹。

3.1.3.4中心裂纹

在板坯横断面中心线上出现的裂纹,并伴有P、S元素的正偏析,也称其断面裂纹。在加热过程中裂纹表面被氧化,将使板坯报废。这种缺陷很少出现,一旦出现危害极大。

3.1.3.5中心星状裂纹

在方坯断面中心出现呈放射状的裂纹为中心星状裂纹,其形成原因主要是:由于凝固末期液相穴内残余钢液凝固收缩,而周围的固体阻碍其收缩产生拉应力,中心钢液凝固又放出潜热而加热周围的固体而使其膨胀,在两者综合作用下,使中心区受到破坏而导致放射性裂纹。

为减少铸坯内部裂纹应采取以下措施:

⑴对板坯连铸机可采用压缩浇铸技术,或者应用多点矫直技术、连续矫直技术均能避免铸坯内部裂纹发生。

⑵二冷区夹辊辊距要合适,要准确对弧,支撑辊间隙误差要符合技术要求。

⑶二冷区冷却水分配要适当,保持铸坯表面温度均匀。

⑷拉辊的压下量要合适,最好用液压控制机构。

4.1连铸坯形状缺陷

4.1.1鼓肚变形

带液心的铸坯在运行过程中,于两支撑辊之间,高温坯壳在钢液静压力作用下,发生鼓胀成凸面的现象,称之为鼓肚变形。板坯宽面中心凸起的厚度与边缘厚度之差叫鼓肚量,用以衡量铸坯鼓肚变形程度。高碳钢在浇铸大、小方坯时,于结晶器下口侧面有时也会产生鼓肚变形,同时还可能引起角部附近的皮下晶间裂纹。板坯鼓肚会引起液相穴内富集溶质元素钢液的流动,从而加重铸坯的中心偏析;也有可能形成内部裂纹,给铸坯质量带来危害。

鼓肚量的大小与钢液静压力、夹辊间距、冷却强度等因素有密切关系。铸坯液相穴高度越高,钢液的静压力越大。例如浇铸200mm厚的板坯,拉坯速度在1.2m/min,立式连铸机最终凝固钢水静压力是弧形连铸机的1.5倍。鼓肚量随辊间距的4次方而增加,随坯壳厚度的3次方而减小,即鼓肚量∝(辊间距)4/(坯壳厚度)3。为减少鼓肚应采取以下措施:

⑴降低连铸机的高度,也就是降低了液相穴高度,减小了钢液对坯壳的静压力;

⑵二冷区夹辊采用小辊距密排列;铸机从上到下辊距应由密到疏布置;

⑶支撑辊要严格对中;

⑷加大二冷区冷却强度,以增加坯壳厚度和坯壳的高温强度;

⑸防止支撑辊的变形,板坯的支撑辊最好选用多节辊。

4.1.2菱形变形

菱形变形也叫脱方。是大、小方坯特有的缺陷。菱形变形是指铸坯的一对角小于90°另一对角大于90°;两对角线长度之差称为脱方量。用两对角线长度之差与对角线平均长度之比的百分数来对角线平均长度衡量菱

形变形程度。倘若脱方量小于3%时,方坯的钝角处导出的热量少,角部温度高,坯壳较薄,在拉力的作用下会引起角部裂纹;如果脱方量大于6%时,铸坯在加热炉内推钢会发生堆钢现象,或者轧制时咬入孔型困难,易产生折叠缺陷。因此铸坯的脱方量控制在3%以下。

从结晶器到二冷区,铸坯的菱变还会定期轮换方向,即在一定周期内由原来的钝角转换成锐角。铸坯发生菱形变形主要是由于结晶器四壁冷却不均匀,因而形成的坯壳厚度不均匀,引起收缩的不均匀,这一系列的不均匀导致了铸坯的菱形变形。在结晶器内由于四壁的限制铸坯仍然能保持方形;可一旦出了结晶器,如果二次冷却仍然不够均匀,支撑又不充分,那么铸坯

的菱变会进一步地发展,更为严重;既便是二冷能够均匀冷却,由于坯壳厚度的不均匀造成的温度不一致,坯壳的收缩仍然是不均匀的。菱形变形也会有发展。

引起结晶器冷却不均匀的因素较多,如冷却水质的好坏、流速的大小、进出水温度差、结晶器的几何形状和锥度等都影响结晶器冷却的均匀性。在实际生产中要注意以下几个问题:

⑴选用合适锥度的结晶器,并应根据钢种、拉坯速度等参数的不同而

有所区别。对高碳钢用结晶器锥度可大些,低碳钢则可小些;对小方坯结晶器锥度在为0.4%~0.6%宜。倘若采用多级结晶器最为理想。

⑵结晶器最好用软水冷却;如果水质好,结晶器水缝冷却水流速在

5~6m/s,可以抑制间歇沸腾,而且出水温度还可以高一些,进出水温度差以不大于12°C为宜;倘若冷却水质差,水速大于10Mm/s才能抑制间歇沸腾,但出水温度不能高。

⑶结晶器以下的600mm距离要严格对弧;并确保二冷区的均匀冷却

⑷控制好钢液成分。试验指出,ω(C)=0.08%~0.12%,菱变2%~3%时,

随钢中ω(C)的增加菱变趋于缓和,并且ω(Mn)/ ω(S)>30时有利于减少菱变。

4.1.3圆铸坯变形

圆坯变形成椭圆形或不规则多边形。圆坯直径越大,变成椭圆的倾向越严重。形成椭圆变形的原因有:

⑴圆形结晶器内腔变形;

⑵二冷区冷却不均匀;

⑶连铸机下部对弧不准;

⑷拉矫辊的夹紧力调整不当,过分压下。

2年产量300万吨连铸机设计

概述

早在十九世纪中期H.贝塞麦(H.Bessemer)就提出连续浇注液态金属的设想。随后还有其他人对此项技术进行过研究。但由于当时科学水平的限制,并未能用于工业生产。直到1933年,现代连铸的奠基人——S.容汉斯(S.Junghans)提出并发展了结晶器振动装置之后,才奠定了连铸在工业上应用的基础。1950年容汉斯和曼内斯曼(Mannesmann)公式合作,建成世界上第一台能浇注5t钢水的连铸机。

60年代后,连铸进入稳步发展时期。机型方面, 70年代以来,连铸生产技术围绕提高连铸生产率,改善铸坯质量,降低连铸坯能耗这几个中心课题,已经有了长足的发展。80年代连铸技术的进步,主要表现在对铸坯质量设计和质量控制方面到一个新的水平。已逐步实现连铸坯热送和直接轧制,由于这一新工艺能够大幅度地降低能耗,缩短生产周期,因而已成为目前连铸发展的主要方向。

中国是世界上开发和应用连铸技术较早的国家之一。上世纪50年代就进行过连续铸钢方面的试验研究。

进入20世纪80年代末和90年代以来,宝山钢铁公司和鞍钢钢铁公司分别在1989年和1990年投产了从日本引进的大型双流板坯连铸机。改革开放以来,国家对发展连铸技术一直予以高度重视,大力发展连铸生产和建设成为我国钢铁技术发展中的重要政策。

2.1主要设计原则和规划

2.1.1连铸机型的选择和特点

2.1.1.1 连铸机设计原则

(1)充分利用新厂房的总体设计选择连铸机机型。

(2)连铸机要实现高效化,能连续稳定的生产合格铸坯。

(3)连铸机装备水平按先进、实用、可靠、经济的原则考虑。

(4)连铸机主要设备要能整体更换,离线检修。

(5)采用的工艺、技术、设备做到投产后的一定时间内,工艺流程、装备水平和主要技术经济指标保持同类机组的先进水平。

2.1.1.2 连铸机机型的选择原则

(1)满足钢种和端面规格的要求;(2)满足铸坯质量的要求;(3)节省投资和环保

2.1.1.3 连铸机机型的确定

本设计采用的是弧形结晶器弧形连铸机、五辊矫直装置、水喷雾冷却、铸坯断面尺寸165mm×165mm方坯。

2.2连铸车间生产规模

2.2.1 钢水供应条件

转炉:(1)氧气顶底复吹转炉2座(2)平均出钢量130吨

(3)最大出钢量140吨(4)平均冶炼周期35分钟LF精炼炉2座

2.2.2 生产规模

两台八机八流方坯连铸机生产规模为年产合格连铸坯300万吨。

3.1连铸车间的平面布置

3.1.1主要工艺参数的确定

3.1.1.1拉速的确定

连铸机的拉速的确定主要取决于以下几个原则:

① 选取连铸机的拉速必须在所浇钢种的允许范围之内,确保产品质量。 ② 以满足钢种产量的要求为前提,选取的拉速考虑和冶炼设备的生产周期匹配。

③ 连铸机拉速要考虑铸坯断面尺寸、弧形半径、冶金长度和铸机结构特性等因素。

理论拉速:理论上所能达到的最大拉速。

按照结晶器出口处铸坯最小坯壳厚度计算,根据本设计的钢种

铸坯断面尺寸最小坯壳厚度选取为10mm 。

结晶器出口处最小坯壳厚度:

式中:Km-结晶

器内钢液凝固系数mm/min1/2;取20;

Lm-结晶器有效长度m,0.85;

计算得出:Vmax =3.4 m /min

工作拉速根据经验为理论拉速的85%,确定工作拉速为2.8m /min

3.1.1.2冶金长度的计算:

冶金长度为连铸机的机身长度,指从结晶器钢液面到拉矫机最后一对辊子中心线的长度。

式中 L -铸机的冶金长度,m

max D -最大的设计铸坯厚度,mm m ax V -最大的设计拉坯速度,m /min

K -综合凝固系数,/min mm 取30

m in 10m ax Lm K m m m V δ==

2

m ax m ax

2.4D V L K = m

计算出冶金长度L=25.71m

3.1.1.3作业率的确定

(1) 日历时间: 365(d)x24=8760h

(2) 铸机计划年检时间: 一年1次,共10d(240h)

(3) 铸机计划定期检修时间: 每周1次,共8h ,全年400h

年计划工作时间: 8760-240-400=8120h

(4) 非计划检修时间:

连铸机:

90h (5) 工序干扰停工时间: 转炉及前工序:

150h 连铸机:

120h 加热炉:

80h 连轧机:

80h 小计:

430h (6) 铸机有效作业时间: 8120-90-430=7600h

(7) 铸机有效作业率:

7600/(24x365)x100%=86.7% 3.1.1.4收得率的确定

收得率=浇注收得率(%)×精整收得率(%)

=合格板坯量/钢水量×100%

=294.9/300×100%

=98.3%

式中:钢水量为钢包内的钢水量。

3.1.1.5钢包允许的最大浇注时间

m ax log 0.2

70.2m in 0.3G t f -== 式中:m ax t -钢包最大允许浇注时间,min

G-钢包的容量,130t

f-质量系数,取11

3.1.1.6连铸机流数的确定

连铸机流数计算公式:

7.012G

N tFv ρ==

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2021年钢结构住宅设计论文 1钢结构的优点 一般来说,材料的特性是推出新型建筑形式的出发点。钢结构是用钢板、热轧型钢或冷加工成型的薄壁型钢制造而成的。和其它材料的结构相比,钢结构有如下一些特点。 1.1材料的强度高,塑性和韧性好钢材和其它建筑材料诸如混凝土、砖石和木材相比,强度要高得多。因此,特别适用于跨度大或荷载很大的构件和结构。钢材还具有塑性和韧性好的特点。塑性好,结构在一般条件下不会因超载而突然断裂;韧性好,结构对动力荷载的适应性强。良好的吸能能力和延性还使钢结构具有优越的抗震性能。另一方面,由于钢材的强度高,做成的构件截面小而壁薄,受压时需要满足稳定的要求,强度有时不能充分发挥。 1.2材质均匀,与力学计算的假定比较符合钢材内部组织比较接近于匀质和各向同性,而且在一定的应力幅度内几乎是完全弹性的。因此,钢结构的实际受力情况和工程力学计算结果比较符合。钢材在冶炼和轧制过程中质量可以得到严格控制,材质波动的范围小。 1.3钢结构制造简便,施工周期短钢结构所用的材料单纯而且是成材,加工比较简便,并能使用机械操作,因此,大量的钢结构一般在专业化的金属结构厂做成构件,精确度较高。构件在工地拼装,可以采用安设简便的普通螺栓和高强度螺栓,有时还可以在地面拼装和焊接成较大的单元再行吊装,以缩短施工周期。此外,对已建成的钢结构也比较容易进行改建和加固,用螺栓连接的结构还可以根据需要

进行拆迁。 1.4钢结构的重量轻钢材的密度虽比混凝土等建筑材料大,但钢结构却比钢筋混凝土结构轻,原因是钢材的强度与密度之比要比混凝土大得多。以同样的跨度承受同样荷载,钢屋架的重量最多不超过钢筋混凝土屋架的1/3至1/4,冷弯薄壁型钢屋架甚至接近1/10,为吊装提供了方便条件。对于需要远距离运输的结构,如建造在交通不便的山区和边远地区的工程,重量轻也是一个重要的有利条件。 当然任何一种材料都不是十全十美的,钢材的耐腐蚀性和耐火性就较为欠缺,在对结构进行防护时费用比钢筋混凝土结构高。不过在没有侵蚀性介质的一般厂房中,构件经过彻底除锈并涂上合格的油漆,锈蚀问题也并不严重。近年来出现的耐大气腐蚀的钢材具有较好的抗锈性能,已经逐步推广应用,并取得了良好的效果。钢材长期经受100℃辐射热时,强度没有多大变化,具有一定的耐热性能,但温度达150℃以上时,就须用隔热层加以保护。钢材不耐火,重要的结构必须注意采取防火措施。例如,利用蛭石板、蛭石喷涂层或石膏板等加以防护。 2钢结构住宅的特点 钢结构住宅与传统结构相比,在使用功能、设计、施工以及综合经济方面具有优势,主要体现在以下方面。 2.1设计制造周期短,设计生产一体化现代结构设计借助于计算机和专业化结构分析软件,使得设计周期大大缩短,设计中的修改和调整非常方便。同时,由于钢结构具有工厂预制、现场安装的特点,

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冶金 论文

选课课号:(2009-2010-2)-BG11191-600026-1 课程类别:公选课《冶金工程概论》课程考核 (课程论文) 题目:关于冶金自动化发展趋势的探讨 学生姓名:唐永均 学号:2009441394 授课教师:张明远 班级:自普本0901 重庆科技学院冶金与材料工程学院 2010年5月中国重庆

关于冶金自动化发展趋势的探讨 摘要:在人类出现不久后,就开始冶炼金属了。金属的应用标志着人类有了相当高的文明,冶金在对人类的发展和文明的进步做出了巨大贡献。在21世纪下世纪初叶冶金快速发展,自动化技术在冶金的应用大大提高了冶金的工作效率,有效的节约了成本,促进了冶金行业的快速发展。冶金自动化装备在系统技术、检测仪表、人工智能应用和电力电子技术等方面的发展趋势,提出了发展和促进我国冶金自动化装备技术和工程承包能力的对策。总之,冶金的发展离不开自动化的支持。 关键词:21世纪冶金自动化发展对策 Abstract: In humans there shortly after the start of the smelting of metal. Application of metal with a very high mark of human civilization, metallurgy in the development of human progress and civilization made great contributions. In the 21st century and beginning of the century the rapid development of metallurgy, the application of automation technology in the metallurgical work has greatly enhanced the efficiency of metallurgical and effective cost savings, promote the rapid development of metallurgical industry. Metallurgical automation equipment in the system technology, instrumentation, artificial intelligence applications and power electronics technology and other aspects of the development trend of the development and promotion of China Metallurgical automation equipment, technology and project contracting Ability. In short, metallurgy can not develop without automated support. Keywords: 21st Century Automation Development Metallurgical 引言: 我国自改革开放以来,在消化吸收引进的冶金自动化技术和同国外著名电气公司的技术合作中,冶金自动化技术有了长足的进步。除板形控制、薄板坯连铸连轧中某些新技术外,在成熟技术方面国内冶金自动化的工程能力同国外著名电公司相比主要有3个差距。 收稿日期;2010-05-5 修回日期: 2010-05-9 作者简介:唐永均,男,四川资阳,汉,本科,学生,学习方向自动化 。 1 检测仪表的发展 检测仪表的种类不断增加,特别是用于质量检测的仪表如铁水定硅、定硫探头,钢水的定碳、定磷、定氧、定氮探头,型钢尺寸检测仪,钢板涂油层厚度仪,钢板表面缺陷检测仪,板、管超声探伤仪,线棒椭圆度仪,激光测厚仪等专用仪表增加较快。新一代的检测仪表主要特点是智能和数字。这些检测仪表均是以微型计算机为核心,可以自动校零、线性化、补偿环境因素变化,配置图形显示装置,直观表达测量的结果。存储瞬变信息和历史数据,自测试、自诊断甚至包括模型运算和人工智能的应用,如测量冷轧钢板表面缺

毕业设计论文

编号: 毕业设计说明书 题目:水草清理装置水下机构 的设计 学院:机电工程学院 专业:机械设计制造及其自动化 学生姓名: 学号: 指导教师: 职称: 题目类型:?理论研究?实验研究?工程设计?工程技术研究?软件开发 2010年5 月24日

针对河道、水塘等水域具有航道窄、面积小,一般的大型水草收割机难以实现水草收割的现状,本文设计了一种结构紧凑,机构传动平稳,效率高,适合在中小尺度水域作业的小型水草收割机。 论文概述了水草收割机的发展背景、研究现状及分类;完成了水草收割机水下部分的机构设计,主要包括清除机构和定位机构;阐述了前置往复式切割器和旋转式升降台的总体设计方案、工作原理、参数计算以及试验校核;同时,为了防止二次污染,本文还另外设计了水草回收装置,通过传送带将水草运回船体;按照任务要求完成了装置总装图与各主要零部件图的绘制;最后,通过Solidworks软件的动画仿真验证了机构设计的合理性。 结果表明:所设计的小型水草收割机具有结构合理、紧凑,适应性强,切割效率高等优点。这种新型的水草收割机可在水下实现切割,捡拾、传送一体化连续作业方式,能够达到清除泛滥的水草,净化水质的目的。总的来说,是一种较为理想的水草收获机具。 关键词:小型水草收割机;水下机构设计;动画仿真

Waters such as rivers,ponds are generally with narrow waterway and small area,so general large aquatic weed harvesters can hardly harvest hydrophytes.To eliminate the current phenomenon, smaller aquatic weed harvester is designed in this paper.It has compact structure, smooth transmission and high efficiency ,at the same time ,it is suitable for working in the small and medium waters. This article summarizes the development background,research status and classification of the aquatic weed harvester.;the mechanism design of underwater part of the aquatic weed harvesters, including clear organization and positioning mechanism,is completed;the paper describes the overall design, working principle, parameter calculation and experimental check of front reciprocating cutter and rotating lift;meanwhile, in order to prevent secondary pollution, the paper also designs of the recovery agencies, the aquatic weeds will be shipped back to the hull through the conveyor belt;w hat’s more,the study also finishes the work of the main device assembly parts drawing.Finally, this pa per’s simulation result proves the rationality of the design with the animation of the software Solidworks. The results show that: the smaller aquatic weed harvester has many advantages of reasonable and compact structrue, high adaptability and high efficiency to harvesting.The new aquatic weed harvesters can realize continuous integration mode such as harvesting,collecting and transmiting under water.It can achieve the goal to clear the flood hydrophytes and to purify water quality. In all,it is an ideal machine of harvesting aquatic weeds. Key words:small aquatic weed harvester;underwater mechanism design;animated simulation

机械毕业设计368板坯连铸机垛卸板机设计说明书

1绪论 1.1选题的背景和目的 1.1.1选题的背景 鞍钢第二炼钢厂现有职工1855人,下设5个生产车间和4个辅助车间。厂区占地面积17.8万平方米,建筑面积20.8万平方米。设备总量3.6万吨,主要设备有:100公称吨氧气顶吹转炉3座,R5.25米弧型机六流高效连铸机两台,板坯连铸机2台,600公称吨混铁炉2台,铁水预处理和炉外精练设备各1套。钢年生产能力330万吨,方坯年生产能力190万吨,板坯年生产能力180万吨。正在建另一台板坯连铸机,预计2003年5月投产,拟再建一座转炉,届时年钢产量将达450万吨。 主要产品规格:方坯120mm2、150mm2;板坯150mm×(850mm~1200mm); 135mm×(900mm~1550mm);100mm×(900mm~1550mm); 主要生产品种有:普通碳素结构钢、优质碳素结构钢、低合金钢、高合金钢、铝钢、 军工钢等7个系列120多个品种。 1.1.2选题的目的 本次设计的板坯连铸垛卸板机,为经连续铸钢后的板坯出坯后,用来堆垛钢板的一台设备。 连铸垛卸板机为连铸机出坯系统中的一台专用设备。它承载能力大,结构简单,占地面积小,便于集中控制且检修周期长,在满足生产要求的同时,提高了成材率和劳动生产率。 提高了连铸机的生产效率,缩短了劳动时间和工人的劳动强度。 1.2连铸在国内外的发展概况 钢液经过连续铸钢机(简称连铸机)直接生产钢坯的方法叫连续铸钢,它生产出来的钢坯叫连铸坯。 连续铸钢技术是在五十年代发展成功的。从六十年代中期就在钢铁工业中迅速发展。七十年代以后,发展更为迅速,世界连铸比以3%的速度增长。到1986年,世界钢的连铸比已达52%。在几个主要产钢国家中,连铸比增长更快,日本连铸比1979年为52%,1986年为92%;美国1979年为16.7%,1986年为53.6%,西欧一些国家连铸比已达100%。 日本是一个资源极其贫乏的国家,钢铁工业消耗量很大的原材料和燃料都需要耗用

钢结构课程设计论文

钢结构是土木工程专业一门重要的专业课,为加强学生对钢结构基本理论的理解和对钢结构设计规范的应用,老师对我们进行为期1周左右的钢结构课程设计。通过这一实践教学活动,使我们掌握工程设计的思路方法和技术规范;提高我们工程设计计算、理论分析和图纸表达等解决实际工程问题的能力; 依据建筑工程专业教学大纲的要求结合我系培养计划,继《钢结构》课程结束后,进行为期一周的普通钢屋架课程设计。本次课程设计主要目的是提高学生的实际操作能力,使学生将其所学理论性极强的知识加以运用和理解。并通过讲解和指导使学生掌握实际设计工作的方法、步骤、内容和应注意的问题。 由钢板、热轧型钢或冷加工成型的薄壁型钢以及钢索为主材建造的工程结构,如房屋、桥梁等,称为钢结构。钢结构是土木工程的主要结构形式之一。 钢结构与钢筋混凝土结构、砌体结构等都属于按材料划分的工程结构的不同分支。 这学期主要学习了,轴心受力构件—拉杆、压杆受弯构件—梁偏心受力构件—拉弯杆(偏心受拉)压弯杆(偏心受压)材料、连接、基本构件结构设计 掌握钢结构的特点和钢结构的应用范围;理解钢结构按极限状态的设计方法,掌握其设计表达式的应用;初步了解钢结构的主要结构形式;了解钢结构在我国的发展趋势;为进一步深入学习钢结构知识打下基础。

钢结构的材料关系到钢结构的计算理论,同时对钢结构的制造、安装、使用、造价、安全等均有直接联系。本章简要介绍钢材的生产过程和组织构成,重点介绍钢材的主要性能以及各种因素对钢材性能的影响;钢材的种类、规格及选择原则。 1.了解钢结构的两种破坏形式; 2.掌握结构用钢材的主要性能及其机械性能指标; 3.掌握影响钢材性能的主要因素特别是导致钢材变脆的主要因素; 4.掌握钢材疲劳的概念和疲劳计算方法; 5.了解结构用钢材的种类、牌号、规格; 6.理解钢材选择的依据,做到正确选择钢材。 了解钢结构采用的焊缝连接和螺栓连接两种常用的连接方法及其特点;理解对接焊缝及角焊缝的工作性能,掌握各种内力作用下,焊接连接的构造和计算方法;了解焊接应力和焊接变形的种类、产生原因、影响以及减小和消除的方法;理解普通螺栓和高强螺栓的工作性能和破坏形式,掌握螺栓连接在传递各种内力时连接的构造和计算方法,熟悉螺栓排列方式和构造要求。理解受弯构件的工作性能,掌握受弯构件的强度和刚度的计算方法;了解受弯构件整体定和局部稳定的基本概念,理解梁整体稳定的计算原理以及提高整体稳定性的措施;熟悉局部稳定的验算方法及有关规定。 下面谈谈我在学习过程中的一点体会。 一、学习要有明确的目标。在学习这门课之前,我就了解到,《钢结构设计原理》是多么重要的一门课,特别在毕业设计时,你现在不

冶金论文

选课课号:(2012-2013-1)-BG11191-320401-1课程类别:必修课 《冶金工程概论》课程考核 (课程论文) 题目:论我国冶金工业的发展现状及存在的问题 学生姓名:谢安静 学号:2011443343 授课教师:张明远 班级:酒店管理11-1 教师评语: 成绩: 重庆科技学院冶金与材料工程学院 2012年11月中国重庆

论我国冶金工业的发展现状及存在的问题 谢安静酒店管理11-1 2011443343 摘要:我国冶金行业在高速发展的同时,仍然同国际先进水平存在着很大差距。面对差距,我们需要认清现状,我们应充分调动和利用各种积极因素,着力解决当前冶金行业运行和发展中的突出问题,确保其平稳较快发展。 关键词:现状、问题、发展

1.冶金工业的发展现状 1.1钢铁生产工艺流程逐步优化 20世纪90年代以来,世界钢铁工业在激烈的国际市场竞争中,由20世纪80年代以前的以扩大规模、增加产量为主转向降低消耗、降低成本、提高质量、增加品种和保护环境。博士论文,高速钢轧辊。钢铁工业技术进步的主流是缩短生产流程,减少工序,提高质量,降低消耗,提高效率。技术进步中有两大主要趋向:一是寻找可以替代传统工艺的新工艺流程的研究开发;二是现有工艺和技术装备的完善化。两大技术进步趋向互相竞争、相互渗透,促使钢铁工业不断提高钢材质量、减少消耗、降低成本、减轻对环境的污染,进一步走向集约化。 1.2新兴技术的不断发展 传统的钢铁生产工艺流程是一种“冷态”下间歇式生产的工艺流程。日本在20世纪60年代建设的10多个大型钢铁厂都是采用这种工艺流程。20世纪80年代以后,世界钢铁业已逐步将上述传统的钢铁生产工艺流程改造成为现代化“热态”连续生产工艺流程。这种工艺流程具有高效、连续、紧凑、智能等特点。20世纪80年代末期,德国、法国、日本、意大利、美国等钢铁工业发达国家开发成功接近最终钢材产品形状的连铸、连轧技术,如带钢、型钢的连铸连轧等。由于该技术具有工艺流程紧凑、生产周期短、物料消耗少、生产效率高等一系列优点,在近十多年来得到了快速发展。自从1989年世界第一条薄板坯连铸连轧生产线在美国纽柯公司克劳福兹维尔厂投产以来, 经过10多年发展,到2002年底,世界上已有38个薄板坯连铸连轧生产厂共56条生产线,总生产能力已超过5 500万吨。我国现已有5个钢铁企业建成8条薄板坯连铸连轧生产线,到目前为止又有5个钢铁企业正在建设厚板坯连铸连轧生产线,不久的将来总生产能力将达2000万吨,预计届时将占全世界同类生产线能力的1/4以上。博士论文,高速钢轧辊。2001年我国连铸比达到89.71%,已经超过了2000年的世界平均水平。2003年达到了96.96%,目前,全国重点大中型企业中,连铸比达到99%以上的企业已达41家。 带钢连铸连轧技术是世界主要钢铁生产国家正在积极开发应用的一项重大钢铁生产前沿技术,它将是21世纪钢铁生产技术的一个主要发展方向。 1.3钢铁产量不断增长

机械设计制造及其自动化毕业论文设计(完整版)

目录 摘要 -----------------------------------------------------------------------------3 关键词 --------------------------------------------------------------------------3 第一章任务介绍---------------------------------------------------------3 1.1轴的零件图-------------------------------------------------------3 1.2零件图的分析----------------------------------------------------3 1.3选择加工设备(题目给定用数控车)-----------------3 第二章数控车床的简介-----------------------------------------------4 2.1概述 -------------------------------------------------------------------4 2.1.1数控车床的特点及应用----------------------------------------4 2.1.2数控车床的发展前景-------------------------------------------6 2.1.3数控车床加工轴类零件的优势-----------------------------7 第三章轴类零件的分析--------------------------------------------------7 3.1该零件的功能分析----------------------------------------------7 3.2该零件的结构分析

热轧带钢毕业论文综述

综述 摘要: 热轧板带钢是钢铁产品的主要品种之一,广泛应用于工业,农业,交通运输和建筑业,同时作为冷轧、焊管、冷弯型钢等生产原料,其产量在钢材总量所占的比重最大,在轧钢生产中占统治地位。在工业发达国家,热连轧板带钢占板带钢总产量的80%左右,占钢材总产量的50%以上。宽带钢在我国国民经济中的发展中需求量很大。世界各国近年来都在注重研制和使用连铸连轧等新技术和新设备来生产板带钢。 本设计所用钢种为:普碳钢、合金结构钢、不锈钢。 论文主要容包括:原料的选择、生产工艺的制定、典型产品工艺计算、主要设备和辅助设备的选择,并且对主要设备(轧辊和电机)的能力进行了校核,对车间主要经济指标、生产车间布置和环境保护,进行了设计和规划。以及进行相应的绘图和外文文献的翻译。 第一章热轧板带钢生产方式 1.1传统热连轧方式 一般将20世纪80年代以前的热轧带钢连轧成为传统带钢热连轧,年产量可达300万吨以上。目前我国有半数左右的带钢是通过这种方式生产的。传统热连轧方式自1924年第一套带钢热连轧机(14700问世以来,其发展已经经历了三代。20世纪50年代以前是热连轧带钢生产初级阶段,称为第一代轧机,其主要特征是轧制速度低、产量低、坯重轻、自动化程度低;20世纪60年代,美国首

创快速轧制技术,使带钢热连轧进入第二代,其轧速达15-20m/s,计算机、测压仪、X射线测厚仪等应用于轧制过程,同时开始使用弯棍等板型控制手段,使轧机产量、产品质量及自动化程度得到进一步提高;20世纪70年代热连轧板带发展进入第三阶段,特点是计算机全程控制轧制过程,轧速可达30m/s,使轧机的产量和产品质量的发展达到一个新的水平。特别是近十年来,随着连铸连轧紧凑型、短流程成产线的发展,以及正在测验中的无头轧制,极大的改进了热轧生产工艺。同时,还出现了很多新技术,从节省能源、提高产量、提高质量和成材率四个方面综合了热连轧板带生产中出现的心技术。 1.2 热轧带钢的生产工艺过程 传统的热连轧机生产过程包括坯料选择和轧前准备、加热、粗轧、精轧和冷却及飞剪、卷取等工序。 1.板坯的选择和轧前准备 热轧带钢生产所用的板坯主要是连铸板坯,只有少量尚存初轧机冶金工厂采用初轧坯。 板坯的选择主要是板坯的几何尺寸和重量的确定。板坯的厚度选择要根据产品厚度,考虑板坯连铸机和热轧带钢轧机的生产能力。一般板坯的厚度为150-250mm,最厚为300-350mm。板坯的宽度选择决定于成品宽度,一般板坯宽度比成品宽度大50mm左右。目前板坯宽度可达到2300mm。 板坯的轧前准备包括板坯的清理和板坯加热工序。板坯加热的送坯方式有板坯冷装炉、板坯热装炉、直接热装炉、和直接轧制四种。板坯入炉前要进行检查,一般可达到15-25kg/mm,最终可达36kg/mm。

2021年建筑钢结构工程设计论文

2021年建筑钢结构工程设计论文 1概述建筑钢结构工程设计的几种方法 1.1关于容许应力法。容许应力法是钢结构设计定值法中的一种,主要以结构计算应力小于结构构建设计规定容许应力为原则。结构构件计算应力应该以标准荷载为依据,按照一阶弹性理论进行计算,同时以去材料大于1的安全系数极限应力来确定。容许应力存在的缺点有:其一,无法全面考量结构几何的非线性影响;其二,因容许应力以单一安全系数为基础,无法合理反映出荷载变异与抗力独立性。1.2关于极限状态法。极限状态法作为建筑钢结构设计中最为普遍应用的一种方法,主要以钢结构极限承载状态为基础展开分析,在掌握钢结构荷载基本要求的情况下,采取针对性的策略与方法进行应对,确保钢结构设计的稳定性。在过去的钢结构设计处理过程中,设计人员往往过于重视安全系数,导致设计结果虽然经过多次确定,但是仍然不可避免的出现安全事故,严重影响建筑钢结构的稳定性。故此,对于极限状态法的合理应用,可以极大的提升建筑钢结构的适应性,确保钢结构安全性能,进而提升钢结构的规避控制能力,使其能够承受住内部承载能力极限状态,确保钢结构的整体安全。1.3关于半概率法。工程技术不断创新,定值法逐渐朝向概率设计法发展。在应用概率设计法时,应该充分考虑到材料强度因素与荷载强度的不确定性,然后采取概率发进行取值。但是,在取值过程中并未将结构可靠度与概率进行合理联系,因此这一方法称为半概率法,主要借助于容许应力法的设计形式,但是安全系数取决于多系数分析。1.4关于塑性设计法

塑性设计法同样是建筑钢结构中较为常见的一种设计方法,主要是以钢结构材料的构成单元为核心展开分析,以便于保证钢结构的预设强度与塑性效果,预防钢结构在后期使用过程中出现缺损或者断裂的材料问题。在采用塑性设计法时,应该全面掌握钢结构工程内部作用力,对钢结构的分配效果进行综合考量,以便于确定钢结构的稳定效果,进而选择最佳的处理方法进行协调处理,有效避免因内部作用力混乱产生的结构问题。 2分析钢结构设计过程中出现的问题 在开展钢结构设计的过程中,主要存在以下几点问题:其一,钢结构设计中运用到的材料较多,一些材料由于自身的生产工艺较差致使质量不过关,无法满足施工要求;其二,一些钢结构设计人员无法把握钢结构与建筑结构的整体要求,导致钢结构设计处于独立状态,钢结构设计与建筑物衔接困难,建筑钢结构工程质量较差;其三,建筑钢结构设计师照搬全抄,盲目追求经济效益,过分搬运程序,构件布置图同质化严重。 3探究钢结构设计中需要注意的几点事项 3.1加强钢结构设计的适宜性。在设计建筑钢结构的过程中,设计人员应该高度重视钢结构的适宜性,确保设计好的钢结构可以在施工现场进行科学布置,并保证钢结构能够满足建筑物的实际需求。故此,钢结构设计人员应该在设计前期亲自到施工现场进行全面勘察,确保设计工作更加科学化、实用化。3.2科学选择钢结构材料。建筑钢结构工程设计工作较为复杂,其中钢结构材料是影响钢结构工程重

钢铁行业论文

钢铁行业论文 摘要:目前,我国钢铁行业正以突飞猛进的速度发展着,再取得举世瞩目的成就同时,也要面临钢铁产量过高、供过于求,遭受外来同类产品的竞争和挤压等重要问题。因此,本文只要论述钢铁工业的发展状况及市场类型、特点,进而分析厂商如何确定自己的产量和价格。 关键词:钢铁工业供过于求宏观调控 正文:中国的钢铁工业历经50年的发展,特别是改革开放30年以来有了巨大的进步,取得了举世瞩目的成就。钢铁工业的钢产量增加速度加快、技术水平得到明显提高,产品结构不断调整,成为名副其实的钢铁大国。但是,钢铁工业也是高能耗、高水耗、高污染的产业,是能源、资源能耗、污染物排放的大户。目前,钢铁工业的能耗占全国总能耗的10%以上,钢铁行业水耗占全国工业水耗的9%左右;而且,我国钢铁工业的能耗、水耗指标大大高于国外的先进水平。随着我国钢铁工业的快速发展,将会带来一系列更加严重的资源、环境问题。因此,面临着种种来自内部及外界的压力,钢铁工业投资成本也逐步加大。 1、近年我国钢铁工业化迅速发展状况 1996年我国钢产量首次超过1亿吨大关,跃居世界第一位,此后我国产量一直保持世界排名第一的位置。2002年实现钢产量1.8亿

吨,到2003年钢产量突破2亿吨,达到22234万吨,2004年全国共产钢27279万吨,比上年增长22.7%,生铁、钢材的产量分别达到创记录的25185万吨与29723万吨(含重复材),同比增长均在20%以上。再钢材品种和质量方面,已经逐步形成能冶铁包括高温合金、精密合金再内的1000多个钢材品种,轧制和加工包括板、带、管、型、线等各种形状的4万多个品种规格的钢材;各项技术经济指标明显提高。但是,由于钢铁企业之间一些内部原因,导致钢铁产量迅速增加,产量质量含金又低,国内钢铁出现供过于求的局面。《摘自 https://www.wendangku.net/doc/cb3012508.html,>> 2、行业的市场类型 我国钢铁行业企业数目十分之庞大,但主要是有国家国有企业控股大部分,因为我国实行的是公有制为主题,多种所有制共同发展的经济体制。国有大型钢铁企业只要有上海宝钢、辽宁鞍钢等,这些厂的产品价格普遍高于市场同类产品,而小管厂只要是民营钢铁厂,只要分布于东北、华北地区,产品都比较相似,竞争手段单一,只要面向民用建筑、一般社会用户,一般采用贸易商代理的销售方式。中国钢铁市场是竞争与垄断并存的市场,由于我国是以公有制为主体的、多种式发展的政策,所以相对可以说,中国的国有企业垄断了钢铁市场;同时,现在国家扩大了市场,民营企业迅速崛起,出现了竞争的局面。 3、钢铁行业的特点

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