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轴承钢轧钢车间设计摘要本设计构建年产1万吨轴承钢（GCr15）棒线材的现代化轧钢车间。采用步进梁式加热炉和半连续轧制工艺，配备高精度短应力线轧机及控轧控冷系统（TMCP），确保产品尺寸精度和内部组织均匀性。车间布局包括原料跨、主轧跨和成品跨，配置涡流探伤等质量检测设备。通过优化工艺流程，实现成材率≥95%，能耗≤55kgce/t，并配备完善的除尘和水处理系统。设计重点在于建立从加热到成品的全过程

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587人浏览 · 2025-08-27 15:30:00

2501_92872826 · 2025-08-27 15:30:00 发布

毕业设计题目：年产万吨轴承钢轧钢车间设计

年产万吨轴承钢轧钢车间设计框架

1. 设计目标与核心原则

设计目标： 建设一个年产10,000吨高质量轴承钢（如GCr15）棒线材的现代化、高效、节能、环保的轧钢车间。
核心原则：
1. 质量优先： 确保产品尺寸精度高、表面质量好、内部组织均匀，满足轴承钢的严格标准（如GB/T 18254）。
2. 流程顺畅： 物流路径短捷，工序衔接合理，减少中间坯温降和磕碰。
3. 技术可靠： 选用成熟、可靠、维护方便的技术和设备，保证高作业率。
4. 经济节能： 优化工艺，降低能耗和轧辊等物料消耗。
5. 安全环保： 符合所有安全和环保法规，配备完善的除尘、降噪、水处理设施。

2. 产品大纲与工艺流程

产品规格：
- 产品： 轴承钢圆钢、线材
- 典型规格： Φ16mm - Φ60mm 热轧圆钢；Φ5.5mm - Φ20mm 热轧盘卷。
原料： 连续铸造的轴承钢方坯或矩形坯（如150x150mm, 160x160mm）。
核心工艺流程：
合格钢坯验收 -> 上料 -> 加热 -> 轧制 -> 控轧控冷 -> 精整 -> 检验 -> 打包 -> 入库

3. 车间组成与核心设备选型

a. 原料跨与上料区

功能： 坯料存储、检验、吊运、装炉。
设备：
- 桥式起重机（配有电磁盘和专用吊具）
- 坯料台架、称重装置
- 步进式或推钢式上料机

b. 加热炉区

功能： 将坯料均匀加热到轧制温度（约1050-1150℃）。
设备选型：
- 步进梁式加热炉（首选）：加热均匀、灵活、不易产生黑印，利于保护坯料表面质量。
- 关键参数： 炉子能力需与轧线匹配（年产万吨规模较小，炉子额定能力约为15-25t/h）。
- 附属系统： 汽化冷却系统、空气/煤气预热系统、除尘系统。

c. 轧制区 - 核心区域

功能： 通过多道次轧制，将坯料变形至目标尺寸。
设备选型与布置：
- 轧机布置： 采用半连续式布置，粗轧为不可逆式，中轧和精轧为连轧。
- 粗轧机组： 通常为Φ550mm或Φ450mm二辊轧机，2-4架，承担大的变形量。
- 中轧机组： 通常为Φ400mm或Φ350mm三辊或二辊轧机，4-6架。
- 精轧机组： 通常为Φ300mm或Φ250mm高刚度短应力线轧机，4-6架，保证产品高精度。
- 传动系统： 直流或交流变频电机驱动，实现速度调节。
- 导卫装置： crucial for bearing steel，必须高精度、耐磨，确保轧件顺利导入导出，防止刮伤。

d. 控轧控冷系统 (TMCP)

功能： 控制轧件终轧温度和冷却速度，优化钢材晶粒组织和力学性能，减少网状碳化物。
设备：
- 水箱： 精轧机后的穿水冷却装置，实现轧后快速冷却。
- 斯太尔摩风冷线（对于线材）： 控制盘卷的冷却速度。
- 冷床（对于棒材）： 步进齿条式冷床，使钢材均匀冷却并矫直。

e. 精整区

功能： 对成品进行定尺、收集、检验、打包。
设备（根据产品而定）：
- 棒材： 冷剪机或锯切机、自动计数打包机、收集台架。
- 线材： 卷取机、吐丝机、P/F线、压紧打捆机。
- 无损探伤设备： 涡流探伤或超声波探伤仪，用于在线检测表面和内部缺陷。这是轴承钢生产的必备设备。

f. 公辅设施系统

1. 电力系统： 主电室（变压器、变频器、配电柜）、车间动力和照明。
2. 液压与润滑系统： 为轧机、剪机等提供动力和润滑。
3. 给排水系统：
- 循环水系统： 净环水（设备冷却）、浊环水（轧制工艺冷却和冲氧化铁皮）。必须包括沉淀池、过滤器、冷却塔、水泵站。水处理对轴承钢表面质量至关重要。
4. 通风与除尘系统：
- 加热炉烟囱除尘。
- 精轧机、冷床等处的塑烧板除尘器**或布袋除尘器，收集氧化铁皮粉尘。
5. 机修间与备品备件库： 用于设备日常维护和检修。

4. 车间平面布置

原则： 按工艺流程呈直线型布置，物流顺畅，避免交叉和迂回。
典型跨间：
1. 原料跨： 存放钢坯。
2. 主轧跨： 布置加热炉、轧机、冷床/风冷线等主要设备。跨度通常为24-30米。
3. 成品跨： 布置精整设备和成品库。与主轧跨并行。
起重设备： 各跨间配备不同吨位的桥式起重机，用于设备检修和吊运。