生产工艺流程定额卡和金属平衡表

在一般情况下，轧钢车间各个生产工 序的能力大于轧机的生产能力，故通常即 以轧机的产量代表整个车间的产量。
7.1.2 轧钢机平均小时产量
计算各种品种所占不同比例的小时产量， 这个产量称为平均小时产量，也称产品综 合小时产量。
轧机平均小时产量的含义即为：在一定 时间内，轧制产品的总数量与生产这些产 品所消费的总时间的比值。
金属平衡是反映在某一定时期（通常是 一年），制品金属材料的收支情况。它是 编制工厂或车间生产预算与制订计划的重 要数据。同时对于设计工厂或车间的内部 运输与外部运输，以及平面布置都是极为 重要的依据。因此，必须在确定成品率及 金属损失率的基础上，编制出各种计算产 品的金属平衡表。
金属平衡表的内容与表头形式如表6-9 所示。
2）残屑：钢锭表面缺陷以及加工后产品表面缺陷清理所 造成的损失一般为1～3％。表6-7为轧钢厂常用的几种清 理方法所造成的金属损失。
（4）工艺损失 ：又称技术损失，是指各工序生产中由于设 备和工具、技术操作以及表面介质问题所造成的不符合 质量要求的产品定与车间的技术装备、生产管理及操作 水平有关。
5.3.2 编制金属平衡表
总之，轧钢机利用系数反映了轧机没有 停车的情况下所造成的时间损失。
轧钢机利用系数可用下式表示：
K1
TL TS
AS AL
式中 TL 理论轧制节奏时间（秒 ）； TS 实际轧制节奏时间（秒 ）； AS 轧机实际小时产量（吨 / 时）; AL 轧机理论小时产量（吨 / 时）。
开坯机 K1 0.85 ~ 0.90 成品轧机 K1 0.80 ~ 0.85
轧钢机技术上可能达到的小时产量可能 用下式计算：
A 3600Q T
式中A轧机小时产量，（ /小吨时）； Q原料重量（吨）； T 轧制节奏时间（秒）。
理论上的轧制节奏时间与轧钢机实际达 到的轧制节奏时间的比值称为轧钢机利用 系数（或称轧钢机生产率降低系数）。它 反映了轧机节奏失调的程度，反映了轧机 理论小时产量和时间小时产量的差异。
（2）缩短轧制节奏时间 1）合理分配轧制道次，使机组间各机架负荷
均匀而有较短的节奏时间； 2）提高自动化程度，如实行自动喂料，自动
翻钢以缩短轧制节奏时间； 3）在横列式轧机上轧制型材或线材时，实行
交叉轧制，以缩短轧制节奏时间。 4）强化轧制过程，缩短轧制节奏时间。在设
备条件允许的情况下，增加轧制道次压下量，减 少轧制道次；或双坯料轧制等。 （3）提高成品率
7.2.2 提高轧机小时产量的途径
（1）合理增加坯料重量
随着坯料重量增加，轧机小时产量增加，但 是有一定限度，它有一个最佳值。其实质是，随 着坯料重量增加，（断面不变，长度由小到大； 或长度不变，断面由小到大），改变了轧制总延 续时间内纯轧时间与间隙时间的比例关系，纯轧 时间所占比例上升，间隙时间所占比例下降，但 上升的趋势是愈趋缓和的。此外，坯料重量的增 加，也受工艺和设备条件的制约，如设备强度、 炉子宽度、辊道长度等，因此只能合理增加坯料 重量。
在进行轧钢车间设计时，一般以年产量中百 分比最高的产品为标准产品。
劳动换算系数是某种产品小时产量与标准产品 小时产量的比值。
X Ab A
式中X 劳动换算系数； Ab 标准产品小时产量/小 （时 吨）； A某种产品小时产量/小 （时 吨）；
7.2 影响轧机小时产量的因素
7.2.1 影响轧机小时产量的因素 （1）坯料的重量； （2）轧制节奏时间； （3）成品率； （4）轧机利用系数。
课外作业：
1. 制订工艺规程的目的和内容是什么？ 2. 生产工艺流程定额卡的主要内容是什么？ 3. 编制金属平衡表的目的和任务是什么？ 4. 成品率的定义是什么？ 5. 金属损失有哪几种？
5.4 轧制工艺制度的制定原则与方法
轧制是工艺设计的核心，轧制设计在于 确定合理的工艺参数，主要是制定变形程 度、轧制速度、轧制温度、张力制度及辊 型制度的制订。
影响成品率的因素是各工序的各种损 失。金属损失有以下几种：
（1）烧损：金属在高温状态下的氧化损失。约0.2%。
（2）溶损：指在酸、碱洗或化学处理等过程中的溶解损失。 约0.2%~0.3%。
（3）几何损失：
1）切损 ：指切头、切尾、切边等大块残料损失。
型钢切损量一般不大于5％，而钢板、钢管可达到10％ 以上。
轧机实际能达到的小时产量用下式计算：
A 36T00QK1
式中A轧机小时产量，（/吨 小时）； Q原料重量（吨）； T 轧制节奏时间（秒; ） K1 轧钢机利用系数。
轧钢机利用系数包括了由于下列原因所 造成的时间损失：
1）由于操作失误造成的时间损失，如一 次没有送入第二次再送、轧件打滑、翻钢 不成功等；2）前后工序不协调所造成的时 间损失；3）生产过程中发生零星小事故， 但尚不需要停车进行修理所造成的时间损 失（如更换孔型、调整导卫板等）。
5.3.1 确定计算产品的成品率 成品率是指成品重量与投料量之比的百分数。
换句话说，也就是指一吨原料能够生产出的合格 产品重量的百分数。
A Q W 100% Q
式中
A 成品率，%； Q 投料量（原料重量），t; W 金属的损失重量，t。
成品率乃是一项重要的技术经济指标， 成品率的高低反映了生产组织管理及生产 技术水平的高低。成品率应根据国内同类 企业的实际成品率情况，结合本设计车间 的技术特点以及各项产品工艺卡片的计算 结果加以确定。
（1）按轧制品种的百分数计算
Ap
a1
a2
1 a3
...
...an
A1 A2 A3
An
式中 Ap 轧机平均小时产吨量 /小，时（）； a1、a2.....a.n..各品种在总产量分中数的 % （ ） 百； A1、A2.....A..n.各品种小时产量/小 ，时 （） 吨
（2）按劳动量换算系数计算
Ap
3）顺列式轧机的工作图表
顺列式布置的轧机每架轧机上只轧一道， 这类轧机的轧制图表形式如图7-5所示。
（1）轧制节奏 T tzh t
(2)各道次纯轧时间近于等相。即 Tzh1 Tzh2 Tzh3........T..zhn
(3) 通过轧制速度和机架距间调整，可使道次间 的间隙时间近似相等。
确定轧制力的方法有计算法和实测法。
5.5 轧制压力、传动力矩的计算 参见《轧制原理》教材。
7.4 轧钢机工作图表
轧制图表表示和反映了轧制道次和时 间之间的关系，图表主要反映轧制过程中 的纯轧时间、间隙时间、轧制节奏时间和 轧制总延续时间的变化规律。轧制过程的 安排是否合理、不仅对产品产量、质量有 决定性影响，而且对整个车间生产的各方 面有重要影响，几种典型的轧制图表如下：
（3）轧制温度
轧制温度制度指轧件的开轧温度和终 轧温度。通常在设计和生产过程中，开轧 温度根据钢料的出炉温度以保证必须的终 轧温度为依据；而终轧温度主要考虑保证 产品的组织与性能，保证产品的质量。
（4）轧制力
轧制力是确定轧制工艺参数之一，轧制 力是决定轧制设备和动力的原始数据，在 工艺设计时必须进行计算。
编制生产工艺流程定额卡是为设备负荷计算， 平衡设备、编制金属平衡表及技术经济指标提供 依据。
在制订工艺流程定额卡时，应特别注意几何 损失废料和工艺损失废料（技术废品）的问题。 几何废料是由于几何形状或边缘、头尾部的关系 所造成的废料，它是加工过程中不可避免的，但 如工序安排合理，生产组织的好就会减少。工艺 废料主要是由于操作技术上或设备、工具上的缺 陷或周围介质条件等原因而造成的，这种废料可 以通过采取措施加源自文库避免或减少到最低限度。不 论那种废料的产生都将导致成品率的下降。因此， 在生产中要积极地采取有效措施减少废料和废品， 提高成品率。
1）单机可逆式轧机的工作图表 这类轧机的工作图表形式如图7-2所示。
TTz t
式中 T轧制节奏时间s; ， Tz 一根料的轧制总延间续（时包括各道的纯间轧与时道次
间隙时间之和） s；， t 上根轧完下根开始的轧间制隙时间s;，
Tz tzh tj
式中 tzh各道次纯轧时间之s;和， tj 各道次间的间隙时和间，之 s。
5.2.2 生产工艺流程定额卡的形式
生产工艺流程定额卡的形式如表6-4所示。 但只计算部分内容。而其它各种消耗定额则 要通过另外的一些表格反映出来如设备负荷 计算表等。
5.3 编制金属平衡表
编制金属平衡的目的在于根据设计任务 书的要求，参照国内外同类企业或车间所 能达到的先进指标，考虑本企业或车间的 具体情况确定出为完成年计划产量所需要 的投料量。其任务是：确定各计算产品的 成品率；编制金属平衡表。
a1 Ab
X1
a2 Ab
X2
1 a3
Ab
X3
......
an Ab
Xn
式中 Ap 轧机平均小时产量 吨/， 小（ 时）； a1、a2......a..n 各品种在总产量中 分的 数百 （ %）； X1、X2.......X.n 不同品种的劳动换 数算 ；系 Ab 标准产品小时产量 吨/， 小（ 时）
2）横列式轧机的工作图表 这类轧机的工作图表形式如图7-3所示。
TTz Tjch
式中Tjch轧制过程中轧 制件 的同 交时 叉s;轧 时
交叉轧制时间是先后两根料在轧制总延 续时间中的重叠部分，两根料交叉轧制的时 间愈长，轧制节奏时间愈短，轧机产量愈高。
横列式轧机上生产断面规格较小的产 品时，常采用活套轧制，其轧制图表形式 如图7-4。
生产工艺流程定额卡的主要内容是把生 产工艺流程具体化并制订出各种消耗定额。 在设计中总是希望采用最少的工序，最适 合的设备，最先进的技术和熟练的操作， 以便获得高质量的产品，高的成品率和低 的成本。这就要求设计人员必须深入实际， 调查研究，获得充分的实际资料和数据， 加以科学的分析，进行合理的设计。
生产工艺流程定额卡和金 属平衡表
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5.2 编制生产工艺流程定额卡
5.2.1 编制生产工艺流程定额卡的内容
（4）n道次的轧制总延续时：间
Tz tzh t j ntzh (n 1)t j
4）连续式轧机的工作图表 此类轧机的工作图表如图7-6所示。
（1）通过各机架的金属秒流量相等。 (2) 各道次的间隙时间随各机架轧机轧制 速度的提高而递减。即
t j1 t j2 t j3.......... t jn (3) 轧制节奏时间为：
（1）变形程度
设计时确定变形程度主要是制定总的 变形量和道次变形量，进行工具设计(孔型、 辊型)。
总变形量对金属的组织和性能影响很 大。因此，总变形量设计要根据所轧金属 的特点及技术条件要求确定。
道次变形量的确定主要考虑金属的塑性、设 备能力、咬入条件以及工具形状等。一般地说， 道次变形量的分配主要考虑金属的组织及咬入条 件。开始道次变形量可取小些，中间道次为了充 分利用金属的塑性可加大道次变形量，最后的道 次变形量考虑到要获得细晶和精确的尺寸可取小 些。
在计算小时产量时，初轧机、厚板轧机是按 原料重量来计算，而型钢、线材、钢管、钢板 等成品轧机则按生产出合格产品的数量来计算。 因此轧钢机实际小时产量用下式计算：
3600 A T QK1b
式中A 轧机小时产量，（吨/ 小时）； Q 原料重量（吨）； T 轧制节奏时间（秒）; K1 轧钢机利用系数； b 成品率（%）。
T tzh t （4）轧制总延续时间：
Tz tzh t j
从图表中可见，连续式轧机具有短的总延续 时间和轧制节奏时间。
7.1 轧钢机小时产量
7.1.1 轧机小时产量计算
轧钢机单位时间内的产量称为轧钢机的 生产率。
分别以小时、班、日、月和年为时间单 位进行计算。其中小时产量为常用的生产 指标。
总之，变形程度的确定要考虑多种因素，同 时要根据实践经验，正确的确定变形程度。
（2） 轧制速度
轧制速度根据轧机生产率、轧机结构， 轧制品种、轧机机械化和自动化程度以及 轧制工艺过程本身性质确定。在设备条件 与工艺条件允许的情况下，尽量提高轧制 速度，从而提高生产率。表4-13为国内外 各类轧机使用的速度范围。