2.1 产品方案的编制
2.1.1 产品方案定义 产品方案是指所设计的工厂式车间拟生产的产品名称、品种、规格、状态
以及年计划产量。 产品方案一段在设计任务书中加以规定。产品方案是进行车间设计的主要
依据，根据产品方案可以确定生产方案（工艺）及选择设备。 2.1.2 编制产品方案依据
重点理解： 产品方案、生 产方案的定 义、制定的方 法、目的。
等） 3．目前的生产状况、主要指生产该产品目前采用的新工艺、新设备等技术 生产展望，发展方向、对未来的预测（提出那里应改进，应向何方向发展）
深入理解车 间工艺设计 的步骤及其 内容。
2
二． 产品方案与生产方案制定 1． 产品方案编制：选择典型（计算）产品，编制产品方案 2． 生产方案选择制定：选择工艺方案 三． 生产工艺流程制定及金属平衡计算 1． 根据生产方案，以计算产品为依据列出工艺流程表 2． 依据工艺流程计算金属平衡，算出投料量 四． 设备选择（初选、精选、确定） 1． 主轧机选择、型式、吨位 2． 其它设备选择 五． 工艺参数计算 工艺规程制定与计算；温度制度；速度制度；张力制度；辊型制度；压力 计算；冷却制度 六． 设备校核 1． 主要设备校核：轧辊校核；电机校核；机架强度校核等 2． 辅助设备校核： 包括加热炉产量校核、剪切机能力校核、矫直机能力 校核 七． 车间年产量计算 1． 轧机工作图表绘制 2． 轧机小时产量计算 3． 轧机年产量计算 八． 车间平面布置 1． 金属流程线的确定 2． 设备组成及设备间距的确定 3． 仓库及辅助设施面积计算 4． 厂房设计：车间跨距、柱距、总长度、轨顶标高及总面积 5． 内部运输 6． 其它指标：通风、采暖、电源 7． 绘制车间平面布置图 九． 各项技术经济指标
能够生产出的合格产品重量的百分数。用公式表示为
A=
QW Q
100%
3.1
式中、A─成材率%
重点理解
金属平衡的 制定方法及 意义、影响 成品率的主 要因素
Q─投料量
W─损失料量
成品率的倒数就是金属消耗系数。
成品率是车间生产中的一项重要指标、它的高低反映了生产管理和工艺技
术设备等各方面的水平，直接影响企业的生产成本。因此产前必须对其进行正
3.2.3 编制金属平衡表 将钢种、各项消耗指标、年产量、成材率、需坯量列在以下表格中，即为
金属平衡表。
表 3.1 冷轧薄板钢金属平衡表
序 钢种
号
坯料 规格 /mm
溶损 t%
消 耗 /% 烧损 切损 t%t%
工艺 损失 t%
年产 量 /万吨
成品 率 /%
需坯 量
/万吨
1
2
3
4 ∶
∶
9
4 设备选择
主要内容是确定出车间设备的种类、型式、结构、规格、数量及能力。包
0.25~0.55 700~1500 1000~6000 13.5
13.5
镀锌钢带
0.25~0.55 700~1500
卷
1.5
1.5
镀锡钢板
0.15~0.55 520~1050 400~1000 9.0
9.0
镀锡钢带
0.15~0.55 520~1050
卷
1.0
1.0
合计
100
100
2.1.4 产品标准与技术要求
晶粒度、性能及其它特殊性能等）； 实验标准（取样部位、试样形状尺
寸、试验条件及实验方法）； 交货标准（交货验收时的包装、标志、方
法及部位等）。
5
2.2 生产方案的选择
2.2.1 生产方案定义
是指为完成任务书中规定的产品的生产任务而采取的生产方法。选择生产
方案时，应考虑设计规模、产品质量及技术经济指标的要求。
2.2.2 选择生产方案的依据
1．金属与合金的品种、规格、状态及质量要求。
2．年产量大小
3．投资多少、建设速度、机械化的程度及将来发展。 4．经济效果、工艺的成熟条件等。 2.2.3 钢材的生产方案
一． 板带钢生产：~0.2 薄带箔材，0.2~0.4 薄板，4~中厚 板 1． 中厚板生产：单机四辊可逆式，双机架（2+4 或 4+4）可逆式；半连
学依据、从而保证所建项目能生产出高质低耗产品，以最少投入获得最大利润。
重点掌握可 行性研究的
一． 可行性研究的主要内容
主要内容
3
1． 市场销售情况研究：销售利润——建设规模及生产方案产品方案 2． 经济效果研究：综合考虑分析投资回收率、近期、远期利润、原料政 策、投资风险程度等、资金（固定及流动资金）来源、利息、折旧等。 3． 工艺技术研究：工艺技术及设备 4． 工程条件研究：资源储量、原料来源、厂址气象、水文地址、交通运 输、水电动力、建筑材料、协作区域、文化生活设施、环保（三废处理）等， 进行综合分析比较。 二． 其它方面：劳动力来源、费用、人员培训、建设进度、工厂组织机构 体制可行性研究步骤 1． 调查研究收集资料：市场研究、相关企业调研。——调研报告。 2． 对资料进行客观分析、预测、判断、提出方案。 3． 方案比选：几个方案、各述利弊、分析比较、选择最佳方案。 4． 编制可行性研究报告：项目名称；主办单位；主要技术负责人与经济 负责人；项目审批文件；承办企业的情况与条件；生产规划；物料供应；厂址 选择；技术与设备；建设资金；项目实施与进度；人员培训；经济效益评价等。 1.2.2 初步设计（技术设计） 按设计任务书给定的条件，在可行性研究的基础上进行的设计，最后形成 设计说明书。其中初步设计是基础设计，技术设计则更详尽严密。 1.2.3 施工设计 是设计的最后阶段，任务是为制造设备、厂房基础、其它构筑物的施工提 供依据。内容包括：车间的土建设计；设备施工图纸；各项施工文件及说明。
产品等列成表，如表 2.1 所示。
表 2.1 某冷连轧厂（车间）产品方案
产品名称
产 品 规 格 /mm
厚
宽
长
产量 所占比例
/万吨
/%
普通及深冲用低碳
钢板
0.2~0.3 600~1500 1000~6000 52.5
52.5
普通及深冲用低碳
钢带
0.2~0.3 600~1500
卷
பைடு நூலகம்
22.5
22.5
镀锌钢板
包括金属消耗、燃料消耗、电耗、水耗、设备消耗 其它内容：参考文献
附表附图：车间平面布置图、孔型图、程序、外文翻译、专题撰写。
1.2 车间设计的基本程序
一般经过三个阶段：初步设计、技术设计、施工设计。但目前一般按：可
行性研究、初步设计、施工设计进行。
1.2.1 可行性研究
是对所提工程项目从各有关方面进行调查和综合论证、为拟建项目提供科
确估算。
3.2.2 影响成品率的主要因素
凡是造成废品的生产及销售因素都是影响成品率的因素。
（1） 烧损：氧化烧损 1~5% 一般表面积愈大、加热时间越长、
温度越高、气氛氧化性越强则烧损越大。
（2） 溶损：在酸、碱或化学处理等过程中的损失。0.1~1.0%
（3） 几何损失：切头、切尾、切边残屑消理（车皮、锯切、铲）
3.2 金属平衡计算
是指生产车间在一定时期内（通常为一年）生产产品的收支情况，即投入
与产出情况。编制金属平衡表目的是确定出为完成年计划产量所需的投料量。
主要工作是计算产品的成材率、然后编制金属平衡表。
3.2.1 计算成品（材）率（金属消耗系数） 1． 成材率定义：指成品重量与投料之比的百分数，亦即一吨原料
一． 总论（前言、综述、概况）（对该产品生产有一全面了解） 1． 车间年产量、产品品种规格等 2． 原材料、动力、燃料的来源及市场情况 3． 本设计与同类企业相比具有的特点 4． 目前建设的内容与远景规划 5． 车间的劳动组织、建设投资、经济与社会效益 6． 遗留问题与解决意见 7． 若扩建需说明现状、扩建理由，并提出充分利用现有设备及构筑物挖潜 革新的措施 8． 其它要说明的问题 注：对毕业设计综述应从以下几个方面论述、阐述： 1．品名称、品种、规格、用途、生产方法等 2．xxxx 产品生产的发展历史（主要指生产方法重要的工艺变革及设备改进
5． 挤压法
三． 管材生产
1． 热轧法：自动轧管机、连轧管机、两辊斜轧穿孔、三辊斜轧穿孔、
菌式穿孔机、张力减径机、皮格尔轧管、狭舍尔轧管机
2． 热挤压
3． 焊接：直缝焊、螺旋焊
4． 冷加工：冷轧 冷拔、冷旋压
四． 线材生产 以下成卷交货 一般断面为圆形
1． 横列式（二辊轧机）
2． 半连续式（三辊轧机）
8
1~10% （4） 工艺损失：技术损失、各工序由于设备、工具、技术操作及
表面介质等问题造成的质量不合要求的产品。如诈漏、轧断、轧卡、卡
钢、 超差、浪形、轧扭、腰薄、耳子、性能不合格等。
由于成品率直接影响生产成本，因此实际生产中应尽可能采取措施提高成
材率，主要应从工艺、设备、原料、管理（操作）四个方面入手。
重点理解：
型、板、管、 线材的生产 中最佳方 案。
轧连轧
2． 热轧薄板带钢：全连续式，半连续式、3/4 连续式 2.0~12mm→0.8mm
3． 冷轧带钢：单机可逆、连轧（3 机架 4 机架 5 机架 6 机架）0.1~2.0mm
二． 型钢生产
1． 横列布置普通轧法
2． 万能轧法
3． 型钢连轧
4． 热及冷弯型钢
轧钢车间设计
课程教案
井玉安 2005.1.20
1
教案用纸
内
容
重点、要点
1. 车间设计总论
摘要：本章主要讲两个大问题，即车间设计（工艺设计）的主要内容和车间 设计的基本程序，通过对这两个问题的掌握使学生对轧钢车间有一个总体认识， 为毕业设计打基础。
1.1 车间设计的基本内容