附件11：
重庆科技学院
毕业设计（论文）开题报告
题目 EWR无头轧制的棒材车间工艺设计
院 (系) 冶金与材料工程学院 专业班级 材控专07-01 学生姓名 黄勇 学号 2007630724 指导教师 胡 彬
2010年 03 月 20 日
开题报告填写要求
1.开题报告作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业设计（论文）工作开始后2周内完成，经指导教师签署意见及教研室审查后生效。
2.开题报告内容必须用黑墨水笔工整书写或按教务处统一设计的电子文档标准格式（可从教务处网址上下载）打印，禁止打印在其它纸上后剪贴，完成后应及时交给指导教师签署意见。
3.学生查阅资料的参考文献理工类不得少于10篇，其它不少于12篇（不包括辞典、手册）。
4.“本课题的目的及意义，国内外研究现状分析”至少1000字，其余内容至少1000字。
毕业设计(论文)开题报告
1.本课题的目的及意义，国内外研究现状分析 本课题的目的及意义： 对EWR无头轧制这一性的新工艺用于棒材轧制进行深入的了解和认识，特别是这一工艺过程中所采用的“闪光对焊”，充分理解其板坯在线连接过程和所需要注意的事项，提高其焊接性能，从而很好地应用于棒材生产，提高设备和生产能力、生产效率和材料的收得率，同时提高轧机的使用寿命以及改善产品的质量和降低生产成本，以获得最大的效益。 EWR无头焊接轧制工艺是由达涅利集团开发的革新技术，是一项性的工艺，它采用电弧焊对接前一根尾部与后一根头部，使轧制过程连续化。该工艺可实现加热炉出口侧小方坯的连续自动化在线焊接过程，从而达到后序轧机的无间断生产，特别是轧制“无头棒材”，可以消除钢坯的间隔时间和直条棒材、型钢、线材和棒卷生产（不同的“定制质量”的盘卷）中有关的轧件切头切尾，使用EWR工艺具有以下优点：1、增加产能以及设备利用率，产能增加12%~14%，设备利用率提高通过以下几方面加以实现：产能增加12%~14%，设备利用率提高通过以下几方面加以实现：消除方坯之间的间隙时间、无短尺棒材和短尺头尾、有可能设置较高的精轧速度、降低轧机由于计划外维修所需的停产时间，降低堆钢的发生次数；2、材料收得率高达99%，主要由于其消除了带钢头尾的剪切、冷床上的短尺以及短头现象、带卷头尾的修整过程以及最小化了堆钢发生的次数，短尺现象的消除对型钢生产者来说极为有利，因为在线矫直设备可得到更为有效的利用；3、降低生产成本（平均：3.5~4.5欧元/t），其在生产成本方面的节约依设备的产能不同而有所差异，但大多平均为3.5~4.5欧元/t，生产成本的节约主要源于其产量增加、单位能源消耗降低、易耗品的使用寿命延长、人员配备减少以及管理简化。采用EWR无头焊接轧制工艺，可便于制定生产计划，并增加生产的灵活度。而且还可产生非直接成本上的节约；4、改善生产计划，且易于工厂管理，产品销路的改善主要源于以下几方面：产品质量均匀一致，再现性好、对于使用低重小方坯作为原料的线材轧机，可获得极高的带卷卷重、对于成卷棒材或线材生产线，有能力为用户提供所需的卷重。 之所以产生如上优势，主要源于以下几点原因：a、取消小方坯之间的间隔时间；b、轧制过程中棒材无头尾剪切；c、无短尺棒材/短尺头尾；d、线材生产过程中无盘卷的修整；e、减少堆钢的发生次数；f、降低了对维修、备用件以及易耗品的要求。总之，EWR工艺既可用于新建设备，又可用于对现有设备进行改造；既可用于生产普通钢种，又可用于生产特殊钢种。对于特殊布置或者空间受到的厂房可提供专用的解决方案。 国内外研究现状分析： 焊接无头轧制EWR（Endless Welding Rolling）是一项柔性连接形式的生产技术，(1974年， 世界上第一套棒线材无头轧制系统在马凯耶夫钢厂350-2轧线投入试运行， 创造了个别班次连续焊接100～150根钢坯，机时产量提高10％～15％的记录。’自从1998年3月在日本东京高松厂问世以来，有了快速进展，2005年3月，意大利Alfa Acciai公司2号无头轧制小型材生产线来，这两种技术的结合在小型材盘卷生产技术的发展上具有一定的标志性。Alfa Acc轧出第1卷棒材盘卷。这是世界上首次将达涅利的无头焊接轧制（EWR）技术与棒材盘卷生产线结合起iai公司盘卷生产线可生产Φ8mm—Φ16mm无扭带肋钢筋。卷取后的盘卷结构极为紧凑，最大卷重可达3.0t。目前全球EWR设备情况为：前两套EWR设备已于1999年在马来西亚SSB和泰国BSI棒材厂投产运行。目前，该套设备已向全球供应7套，即：Deacero Celaya棒线材厂（墨西哥）（这是北美首条EWR生产线）、唐山钢铁公司棒材厂（2000年12月唐钢棒材厂投资3750万元(其中外汇350万美元)在原生产线上增设了EWR 焊接机组，成功地焊接了第一批165mm×165mm 的方坯进行无头轧制，这是中国第一条无头轧制线棒材生产线，产量达到150t／h，这也是世界上投产的最高产量的焊接无头轧制生产线。）、法国ALPA棒材厂（这是欧洲首条运行的EWR生产线）、涟源钢铁公司（这是中国投产运行的又一条EWR生产线）、中国八一钢铁公司（这是世界首条无头轧制特殊钢线材生产线）、希腊哈利沃尔加公司棒材厂。不仅如此，EWR无头轧制工艺还与达涅利其它的工艺相结合，使其具有独特的作用，比如：EWR无头轧制工艺与最新的生产工艺相结合（可降低成本、增加产能以及改善产品质量）、成卷线材（配合达涅利的双模块（TMB）技术，EWR无头轧制工艺可实现小规格线材的超高速地头生产，轧制出口速度可高达120m/s）、成卷棒材（配合新型卷取机构，EWR工艺可实现圆钢以及扁钢的无间断无扭卷取，即使使用低重小方坯作原料也可生产出优质、超紧凑大卷重盘卷（高达3500kg），从而提高轧机性能，上述配置生产的带卷可直接供应下游冷加工生产线）、直棒材（配合达涅利高速2切分或多切分系统，EWR工艺可充分发挥棒材轧机的生产率和效率）。其中棒线材无头轧制技术有三种类型：一是铸轧型无头轧制技术，即将方坯连铸机和热连轧机结合在一条生产线上连铸连轧棒线材的新工艺称为Luna无头铸轧技术。二是连铸坯焊接型无头轧制技术，即将在步进炉加热好的钢坯进行焊接，成为无头坯送往轧机进行轧制。三是中间坯焊接型无头轧制技术，即将经粗轧机架轧制后的中间坯(由45mm左右)进行焊接，在中轧、精轧机中实现无头轧制。 其中铸轧型无头轧制技术是意大利达涅利公司开发成功该项技术并用于意大利乌迪内ABS公司的年产50万t特殊钢棒线材工业性生产厂中，已于2000年8月正式投产。连铸机和热连轧机配置在一条生产线上，铸机产品为160mm×200mm大方坯，共两流。连铸机后设有两个淬火箱，其后为125m长辊底式加热炉，加热炉前设有65m长双流隧道式炉以作为工序间缓冲，热缓冲能力约为45t。生产线能以单流或双流生产，在单流生产时，连铸坯可以是14m以上的任意长度，在连铸和连轧两工序间不进行任何切割，实际上实现了半无头轧制。当双流生产时，连铸坯要切割成45m长交替送到隧道式炉中，然后送入辊底式加热炉加热和均热。轧机由18架粗、中轧和预精轧机架及3架三辊RSB减定径机架组成，在精轧机前后装备有控温轧制所需的必要设施，包括在线热处理的淬火及回火(退火)设施。从技术上来讲，Luna无头铸轧技术给长材轧制工艺带来了一场性变化，它实现了从连铸、连轧、在线热处理、表面精整到在线检查的全连续化；全部工序都实现了计算机控制，从订单下达到成品入库全部生产过程不超过4小时。ABS公司吨钢材成本较常规技术减少约40美元。工厂产品规格为圆钢Φ20-100mm，圆钢盘卷φ15-50mm和相应规格的方钢。钢种有碳素钢、表面硬化钢、低合金钢、调质钢、轴承钢、弹簧钢和不锈钢。2003年1月，ABS公司对其Luna生产线上在线退火装置进行改造，将炉室长度增加一倍，可处理长50m轧材，原退火炉只能处理长24m轧材，严重制约整条生产线能力的发挥。 而连铸坯焊接型无头轧制技术则是连铸方坯经步进式加热炉加热后将前一块钢坯尾部和后一块钢坯头部进行对焊(用闪光焊接)，形成无头坯送热连轧机进行轧制，名为EWR(Endlees Welding Rolling)。自从1998年3月在日本东京高松厂问世以来有了快速的发展，闪光焊机设在加热炉出料端后，焊接过程由计算机控制，并纳入轧钢自动化系统，因而有良好的焊接过程稳定性和可重复性，各种断面形状和钢种的钢坯均能对焊，最大规格可达200x200mm。我国唐山钢铁公司棒材厂建设的EWR装置对焊165mm方坯所需周期约37-40秒，其中焊接时间约10秒。由于焊接技术的提高，焊口位置不但不存在内部缺陷，强度指标也不亚于轧件母体。无头轧制和常规轧制相比，生产效率可提高12%-16%，生产成本降低2.5%-3.0%，棒材定尺率接近100%，金属收得率提高约l%，从轧件品质分析，因为仅有一个头部，所以能明显减少轧制纵向尺寸和性能不均现象。除新建轧机外，在现有现代化连续棒材轧机上可以新增无头轧制装置，如唐钢棒材厂即属于改造项目，总投资210万美元。 最后则为中间坯焊接型无头轧制技术，该项技术系将经粗轧机架轧成的中间坯头尾焊接后送中轧、精轧机轧制，类似传统热轧带钢机装设的无头轧制装置。新工艺由日本大和钢公司在其所属东部事业所开发成功。作业时间共30-70秒，其中焊接时间5.5秒，中间坯断面φ45mm，长36m。该技术开发成功，使东部事业所轧制能力提高约20%，冷坯发生率减少，热坯使用率由75%增到9l%，燃料消耗减少，成材率有较大提高。 在棒线材无头轧制技术中，以连铸坯焊接型无头轧制应用最多，在泰国、马来西亚、墨西哥、西班牙等国若干长材生产厂都得到采用，我国第一家采用该技术的是唐山钢铁公司棒材厂，八一钢铁公司和湖南涟源钢铁公司也采用了该项技术，但在实际生产中出现一些问题和要求，一是提供无缺陷连铸坯是应用此项技术的前提条件；二是钢坯对焊成功率主要取决于对接钢坯端面几何形状的一致性。目前一些钢厂对焊率不高主要是由于火焰切割的坯料端面不整齐和铸坯断面脱矩造成的，因此该项技术使用率不高，绝大部分仍采用常规轧制。但无头轧制优越性十分明显，连铸坯焊接型无头轧制新增设备不多，投资额不大，结构和操作不很复杂，具有进一步推广使用的前景。在棒线材无头轧制技术中，以连铸坯焊接型无头轧制应用最多，在泰国、马来西亚、墨西哥、西班牙等国若干长材生产厂都得到采用，我国第一家采用该技术的是唐山钢铁公司棒材厂，八一钢铁公司和湖南涟源钢铁公司也采用了该项技术，但在实际生产中出现一些问题和要求，一是提供无缺陷连铸坯是应用此项技术的前提条件；二是钢坯对焊成功率主要取决于对接钢坯端面几何形状的一致性。目前一些钢厂对焊率不高主要是由于火焰切割的坯料端面不整齐和铸坯断面脱矩造成的，因此该项技术使用率不高，绝大部分仍采用常规轧制。但无头轧制优越性十分明显，连铸坯焊接型无头轧制新增设备不多，投资额不大，结构和操作不很复杂，具有进一步推广使用的前景。 无头轧制和半无头轧制技术具有显著优越性和巨大的经济效益，但总的说来，在生产实践中应用的时间还不长，采用的厂家还不多，属于一种正在发展中、具有发展潜力的、有广阔发展前景的实用型新工艺技术，值得关注、重视并以积极态度去开发和探索。具体建议：一是在以后新建薄板坯连铸连轧生产线时应重视研究采用半无头制技术的可行性。特别是当产品要求薄规格带钢品种较多时，应该采用这项技术。二是在我国适当地点建设一些Luna无头铸轧生产线，这可能会象薄板坯连铸连轧一样，为我国在棒线材生产领域出现一场新的变革作出贡献，三是选择一家新建或现有的传统热连轧带钢机安设无头轧制焊接设施，摸索经验，解决存在的矛盾的问题。四是认真总结交流已建成连铸坯焊接型棒线材无头轧制的经验教训，不断提高对焊成功率和无头轧制焊接装置的使用率。
毕业设计(论文)开题报告
2.本课题的任务、重点内容、实现途径 本课题的任务： 论文包括中、英文摘要、正文、参考文献、附录、致谢。具体要求是： [1] 系统归纳总结查阅相关文献，评述无头轧制技术研究的意义； [2] 熟悉现代棒/线连轧的生产工艺流程与生产技术装备水平； [3] 综合运用所学的专业知识分析与解决无头轧制技术的相关问题的能力培养等； [4] 按论文书写规范列出主要参考文献，论文字数（含图、表等）不少于1万字； 毕业设计工作期间必须遵守学校及学院的各项规章制度，特别是教研室的安全制度、考勤制度和保密制度。根据“重庆科技学院毕业论文（设计）管理办法”相关要求，按毕业设计进度安排完成毕业论文。 重点内容： 1棒材无头轧制技术的研究发展动态； 2无头轧制棒材车间的工艺类型和设备条件的分析研究； 3 EWR棒材无头轧制工艺过程分析和关键技术； 4φ20mm螺纹钢筋工艺方案的确定； 5φ20mm螺纹钢筋孔型设计； 6轧制程序表的编制； 7设备力能参数的计算，轧机强度校核； 8无头轧制条件下产品质量和技术经济指标分析 实现途径： 本设计的的实现途径可以分为这么几步：第一，仔细阅读胡老师发的毕业设计任务书，自己上网去查阅有关资料和认真阅读老师所给的相关资料，对所要设计的有个大体的了解；第二，待老师开完会后，询问老师相关问题后，自己结合所看的和所问的把开题报告和文献综述写好，经老师审核合格后，查阅资料书开始做，当然在做的过程中还要与老师和同学论讨在做的过程中所碰到的相关问题；第三，完成后输入电脑，给指导老师胡老师汇报，待老师指正后，做再次的修改，最后准备毕业答辩。 3.预计可能遇到的困难，提出解决问题的方法和措施 在做的过程中可能开头时有点麻烦，特别是找资料方面，因为我所选的这 个题目的有关EWR的相关问题是比较新的内容，需要向老师资询。另外就是 在设计的过程中可能有一些不懂的或有些认识不理解的，需自己翻阅以前学 过的有关专业方面的书和向老师请教。不管遇到多大的困难和其它的问题都 得得认真的去做，不容许自己找任何借口，尽自己最大的可把设计做好。 毕业设计(论文)开题报告
4.完成本课题所需工作条件（如工具书、计算机、实验、调研等）及解决办法 完成本课题所需的工作条件，其中所需的参考文献为： [1] 李曼玉编著，小型型钢连轧生产工艺与设备，冶金工业出版社，2003； [2] 刘京华 李子文编著，小型型钢连轧工艺与电气控制，冶金工业出版社，2000； [3] 王廷溥，齐克敏主编. 金属塑性加工学——轧制理论与工艺. 北京：冶金工业出版社，2006 [4] 赵松筠 唐文林编著，型钢孔型设计，冶金工业出版社，2005； [5] 温景林编，金属压力加工车间设计，冶金工业出版社，1991； [6] 许云祥编著，型钢孔型设计，冶金工业出版社，2005 [7] 梁爱生编著，小型连轧及近终型连铸500问，冶金工业出版社，1995 [8] 黄学庆 梁爱生编著，高精度轧制技术，冶金工业出版社，2002 [9] 刘宝珩编著，轧钢机械设备，冶金工业出版社，1995 [10] 轧钢杂志社，轧钢杂志，（2000~2008） 另外，需查阅中文学术期刊网、维普中文科技期刊全文数据库、EI、Kluwer、等数据库近10年有关棒线材生产与实践和长材无头轧制方面的论文。其它的条件为：计算机一台和其它的工具书。 实验：要做的实验很少，通过老师申请，做实验可以到学校实验室做。 调研：通过到钢厂进一步参观实习，得到一些与本课题有关的数据。 解决办法： 自己到图书馆去借阅相关资料和参考书，上网查找相关论文和向老师找一些资料，特别是无头轧制方面的。 5.进度计划（或工作方案分析） 进度计划也可以参照毕业设计工作进度计划表，如下所示： 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 说明： 以上只是一个粗略的毕业设计工作进度计划表，由于毕业设计是在第四周开始做 的，故第一周至第五周，要做完查阅文献资料，完成外文译文、文献综述及开题报告、 分析无头轧制棒材车间的工艺和设备条件、棒材连轧无头轧制变形特点和变形参数的 分析。第六周至第八周，要完成Φ20mm钢筋无头轧制工艺方案的确定。第九周至第 十一周完成Φ20mm钢筋孔型设计。第十二周至第十三周，完成轧制程序表的编制、 第十四周至第十六周，完成设备力能参数的计算，轧机强度校核、第十七周，完成无 头轧制条件下产品质量和技术经济指标分析、第十八周，准备毕业答辩。 在可能的情况下尽可能早地做完。 毕业设计（论文）工作任务 查阅文献资料，完成外文译文、文献综述及开题报告 工作进度安排 第1-2周 分析无头轧制棒材车间的工艺和设备条件 第3周 棒材连轧无头轧制变形特点和变形参数的分析 第4-5周 Φ20mm钢筋无头轧制工艺方案的确定 第6-8周 Φ20mm钢筋孔型设计 第9-11周 轧制程序表的编制 第12-13周 设备力能参数的计算，轧机强度校核 第14-15周 无头轧制条件下产品质量和技术经济指标分析 第16-17周 上交论文，送评阅，毕业答辩 第18周
毕业设计(论文)开题报告
指导教师意见：（对本课题的深度、广度及工作量的意见、对设计结果的预测，并明确是否可以开题） 指导教师（签字）
年 月 日 教研室审查意见： 教研室负责人（签字） 年 月 日
