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1、中华人民共和国机械行业标准 钢质锻件热锻工艺 燃料消耗定额计算方法 I B / T 6 0 5 3 9 2 1 主题内容与适用范围 本标准规定了钢质锻件热锻工艺燃料消耗定额的计算方法 本标准适用于火焰炉加热、 采用热锻工艺生产钢质锻件的燃料消耗定额的计算 2 引用标准 G B8 5 4 1 锻压术语 3 术语、 符号 3 . 1 术语 3 . 1 . 1 钢质锻件 以钢材、 钢锭为原材料经过锻造变形而得到的锻件或毛坯 3 . 1 . 2 热锻 r艺燃料消耗定额 按热锻工艺规定, 完成锻件锻造生产所需的燃料消耗额定值 3 . 1 . 3 计划统计期 企业、 车间用以计划、 记录 段时间内生产情况
2、的时间单位, 其可以是星期、 月、 季度、 年等 其他有关术语应符合G B 8 5 4 1 的规定。 3 . 2 符号 本标准计算公式中使用的符号: B z 计划统计期内采用自由锻造工艺生产锻件时所消耗的燃料热量, k J ; 凡、 一 计划统计期内采用模锻工艺生产锻件时所消耗的燃料热量, k J ; b - 一 生产单位锻件消耗的标准煤量, k g / ; ; 一被加热金属在出炉温度下的平均比热容, k J / ( k g “ 0C ) ; 印一一被加热金属在t , ; 温度下的平均比热容, k J / ( k g “ C ) ; F 一 加热炉平均负荷系数; I- 一 加热炉平均负荷率,
3、%; 认 一 计划统计期内自由锻件产量, k g 或t ; “ m 一计划统计期内模锻件产量, k g 或伙 R = - 一 计划统计期内 所生产的自 由 锻件单重, k g ; K . ,计划统计期内所生产的模锻件单重, k g ; A , - 锻件生产过程中的火耗、 飞边、 连皮、 芯料、 钳口 及钢锭底部、 冒口等金属损失总和, k g 8- 一 金属加热时的火耗( 烧损) 量, k g ; A , :一 锻件生产过程中连皮重量, k 只 ; 中华人民共和国机械电子工业部1 9 9 2 - 0 5 - 0 5批准1 9 9 3 - 0 7 一 O 1实施 J B / r 6 0 5 3
4、一9 2 x 3锻件生产过程中 匕 边重量, k g ; 9 e生产锻件时操作钳口重量, k g ; x- 切除钢锭冒口重量, k g ; 9 s 切除钢锭底部重量, k g ; C, 一计划统计期内热钢锭( 坯) 用量, k g : G 。 一 一 自由锻件平均单重, k g ; G T模锻件平均单重, k g ; G ;一 计划统计期内所生产的合金钢锻件产量, k g ; 9 , 一一 计划统计期内所生产的合金钢锻件单重, k g : H计划统计期内第 , 台加热设备开动台时, 卜 ; K- 一 计划统计期内锻件生产数量, 件; K 计划统计期内单个锻件生产的加热火次数, 次; 。 计划统
5、计期 内全部锻件生产过程中所需加热的平均火次数 , 次 计划统计期内使用加热炉的数量, 台; 模锻件产量系数 ; 阴P Q n w燃料低位发热量, k J / m 或k J / k g ; S ; 一 第I 台加热设备平均生产率, k g / h ; t 一一被加热金属出炉时的平均温度, C; t ; 热钢锭( 坯) 装炉时的平均温度, C; W 一一自由锻件平均单重系数; W。- 一 模锻件平均单重系数; W 自由锻件平均单重系数原值; W自由锻件平均单重系数增强值; Z燃料按等价热值折算标准煤系数。 a燃料系数; p一 加热炉热效率系数; 产 每次加热金属材料的烧损及锻造过程中平均损失率,
6、 %; r一 锻件产量中合金钢锻件的比例, % 4 计算方法 4 . 1 自由锻 采用自由锻造工艺生产锻件时, 其燃料消耗定额( 及) 按式(0) 计算: B , =G , n ( 7 十p ) c t a p w, F-G H t H c 4 (1 4 . 2 模锻 采用模锻工艺生产锻件时, 其燃料消耗定额( B 矽按式( z ) 计算: B m “ 瑞斌1 十k ) c t a p W尹 。 (2) 4 . 3 其他热锻工艺 采用其他锻造工艺生产锻件时, 首先根据生产工艺特点, A断其属于自由锻、 模锻或两者兼用, 然后 参照式( i 、 式( z ) 计算燃料消耗定额。 44 锻造工艺单
7、位锻件燃料消耗 锻造工艺单位锻件燃料消耗按式( 3 ) 计算: 1= B : ( 或 B n . ) 子 ( 或 以. ) Z 入 ; 二 千 一 甲 “ . . 官 “ 奋 二个 . 一 日 二 , 口 . , . 以 e w (3) J B / T 6 0 5 3一9 2 5 式( 1 ) 、 式( 2 ) 、 式( 3 ) 中参数的计算及选取 5 . 1 G : 及 G 二值 按式( 4 ) 、 式( 5 ) 计算: 5 . 2 , 值 按式( 6 ) 计算 乏 Kn n =下 万 - 53 产值 按式( 9 ) 计算: x 工 x 1 0 0 % g 、艺间 产= 顶 菩 9 ( 或x
8、 m ) +又9 f, 5 . 4 W: 值 按式( 8 ) 计算 G , 按式( 9 ) 计算 Y , 根据表 1 选取WW“ , , 按式( 1 0 ) 计算 ( ; : p G , K ( t ) . . . . . 一。 。 . 。 x 1 0 0 % 一 娶x 1 0 0 0 o 了 里 = G ; G W ,Wr W飞 表 1 (4) (压 ) (6) (7) (8) (9) (1 0) 自由锻件平均单重G . , t 簇0 . 1 50 . 1 5 -1 15 平均单重系数原值W0 . 9 5 1 . 1 50 . 8 5 1 . 0 51 . 0 5 - 1 - 2 锻件产量中
9、合金钢锻件的比例Y % (6 0 6 0簇3 0 3 0 - 6 0 6 0成3 0 3 0 - 6 0 6 0 上 平均单重系数增强值 W气 11 . 111 . 11 . 1 5I1 . 1 51 . 2 姗一125 平均单重系数原值w, 锻件产I中合金钢锻件的比例Y % 1 .1 - 1 . 31 . 2 5 - 1 . 45 毛3 0 3 0 -6 0 3 30蕊下厂 平均单重系数增强值 W气 1 . 2 1 2 51 . 3 5 . 5 W。值 按式( 1 1 ) 计算 G 。后, 根据表 2 选取 G ., 一 华 、 () 1 29 9 J B / 1 6 0 5 3一9 2 表
10、 2 模锻件平均单重以 一 k g 籣 _味1_ ) 1 一 2 5一 ) 2 几一 6 . 3) 6 飞 一 冷 一 5 . 6 模 锻 件 平 均 单 重 系 数 W “ 1 。 弓 一 a 值 根据生产中使用燃料种类按表 3选取 比 0 . 9 1 _ ( ) 岛一 ( )8 5一已 . 9 乃 、0 8 ( ” 表 3 椒料种类原煤 发生炉煤气 万 一 重油人 然 气 燃料低( 位) 发热量Q 品 k J / k g 或k J / m , 簇2 09 3 0 2 6 1 6 3 蕊5吕 6 1 违18 6 8 一 兮 5 石 81 燃料系数 a1 2 51 .1 51 .1 一丁 。一
11、 ra ( . 叭)0 . 85 注: 当原煤的低( 位) 发热量在2 O 9 3 。 一2 61 6 3 k J 瓜9 之间时, a 值取其算术平均值。 5 . 7 刀值 根据生产中使用加热炉的型式按表 4 选取 表 4 炉型室式炉 台车式炉环型炉开隙式炉平连续式炉 1一2 臼加热炉热效率 , %8 一 1 21 1 1 72 2 2 81 3 】 8 加热炉热效率系数召 8 1 26 9 3 5 4 5 5 5一7 55了 5 . S F值 按式( 土 2 ) 计算 了, 根据表 5 选取。 了一粤丝全 2 、 , 。 。 “ 艺凡 私 2 表 5 加热炉平均负荷率f % 提5 0 )5
12、0一6 只) 6 5 加热炉平均负荷系数 F1 . 05 l t 50 _ 9 气 卜 ( 飞 5( )8一0 9 吓 5 . 9 尸值 先将 G m 折算为年产量, 按表 6 选取 表 6 模锻件产量, t毛1( 0 010 0 0 5 0 0 5 卜 0 0 丫 1 00 0 0 土 0 o 0 0 一 2 0 o 0 0 1 模锻件产量系数 尸1 . 1 1 2 . 0 1 . ) . 9 一 1 00 8 0 . 9 一 0 . 70 . 翻 一 5 . 1 0 。 及 c 。 值 可根据t 、 t 日 及钢材的含碳量按表 7 的算术平均值选取 弓 ( )( J S / T 6 0 5
13、 3 一9 2 表 7 k J / ( k g( 、 ) 序号 一 温度 、 碳素钢含碳量 % 0 . 090 . 2 2 40 . 3 0 00 . 5 4 00 . 6 1 00 . 7 9 50 . 7 5 01 . 1 1 0 碳素钢比热容及 : 11 000 . 4 6 5 。 . 4 6 5 厂 10 . 4 6 9 一 。 . 4 7 3 : 一 04 7 7 一 ) 0 . 4 8 1 0 . 4 9 40 . 4 8 6 : 一 4 0 0 一 0 .5 1 50 . 5 1 50 . 5 1 5 一 0 . 5 2 3 卜一 份 0 5 2 3 5 2 7 门 厂 0 .
14、5 3 5 一 0 . 5 2 7 5 0 00 .5 3 20 . 5 3 20 . 53 50. 5 3 5 r 0 . 5 4 0 厂 0 . 5 4 4一 0 . 5 5 3 0 . 5 4 4 : 6 0 00 . 5 650 . 5 6 50 . 5 6 50 . 5 7 30 . 5 7 30 . 5 7 3 一 0 . 5 7 8 0 . 5 8 2 7 0 00 . 5 99 0 . 5 9 90 . 6 0 30. 6 0 30 . 6 0 70 . 6 07 6 , 5 0 6 0 7 68 0 00 . 6 6 6 0 . 6 7 80 - 6 9 10 . 6 9 1
15、0 . 6 8 70 . 6 7 8 扮一一一 0 6 8 7 ( 、 . G 8 2 1 0 . 6 7 4 一 了9 以( . 7 0 70 . 7 0 30 . 6 9 9 0 . 6 9 10 . 6 870 . 6 780 . 6 7 0 吕1 0 0 0 1 0 . 7 0 7 0 . 7 030 . 6 9 90 . 6 9 1 0 . 6 8 70 . 6 7 80 . 6 5 3 卞 一一 I 0 . 6 7 1 一 g1 1 0 0 一一 0. 7 0 70 . 7 0 30 . 6 9 90 . 6 91 0 . 6 9 10 . 6 8 0 日 6 石 1 一 1 a
16、6 7 8 1 0 一 , : 。 。 0 . 7 0 70 . 7 0 7 0 . 7 0 3一 。 6 9 。 0 . 6 9 10 . 6 8 70 . 6 61 下 一 - 一一 - 1 ) . 6 7 8 n 1 2 5 00 . 7 0 7 一 。 7 0 7 一 10 . 6 9 5 0 . 6 9 5( ) .6 8 7 一 一 一 _ 0 . 6 6 1 1 0 . 6 7 8 5 . 1 1 z值 依生产使用燃料及燃料的低位发热量按表 8选取。 表 8 序号燃料名称实物单位 平均低位 发热量 s a 8 w k 了 / 实物单位 等价热值 k J / 实物单位 折标 准煤
17、系数 2 W, A 洗 p x20 9 308 372 2 0 9 3 00 . 7 飞 卜 8 3 72O t Z R S 2 6 3 7 2 一 仁 2 6 3 7 2寸 一 门 Q 无烟煤 重油 天然气 天然气 2 6 163t l 868 _ _ _ 卜 2 6 1 6 3 4 6 0 4 6 35 58139 76,7 2 1 d 发生炉煤气 发生炉煤气 发生炉煤气 城市煤气 52 3 3849 4一_ 一 : !一|一111 一 曰 一 5 6 5 1R 69 40 2 97 吨一味-吨一吨一狱一可耐一耐一叮 6 0 7 09 03 4 0 ,31 167 9 43 2 2 3 2
18、1 1 0 耐一m k g 284 6 53.14 只 8 1 . 1 4 3 一 一炭 一焦 一 5 . 1 2 c 值 按车间( 或机组) 锻件生产明细表或生产台帐统计而得 5 . 1 3 t t , 值 按热钢锭( 坯) 人炉的平均温度计 J B / T 6 0 5 3 一 9 2 6 钢质锻件热锻工艺瀚料消耗定额计算步骤 6 . 1 根据计划统计期内拟生产锻件的锻造工艺文件提供的数值及式( 4 ) 一式( 8 ) 、 式( 1 1 ) , 计算 “、 认 、 G G . , , G H , P , n , K 等数值。 6 . 2 根据锻造加热工艺文件、 加热设备的技术参数及锻件生产计
19、划的预安排, 确定t , t 。 数值, 按式 ( 1 2 ) 计算I e 6 . 3 按车间( 或机组) 实际使用的燃料种类及其低位发热量、 加热炉炉型, 6 . 1 条中计算的数值, 查表 确定WW气 , 按式( 1 0 ) 计算 W 。按需查表 2 表 7 确定 Ww , a 渭, F , P, 。 及C H 等参数值。 6 . 4 将确定的参数值分别代人式( 1 ) 或式( 2 ) 中, 计算出生产G( 或G ) 吨合格锻件所需要的燃料消耗 量B B m , 即计算统计期内所生产的钢质锻件热锻工艺燃料消耗定额 6 . 5 查表8 确定Z , 按式( 3 ) 将b . , B : 折算成
20、单位锻件燃料消耗 J B / r 6 0 5 3 一9 2 附录A 钢质锻件热锻工艺燃料消耗定额计算实例 ( 参考件 ) A 1 采用自由锻造工艺生产锻件 某厂锻压车间在计划统计期( 年) 内以钢锭为原材料生产自由锻件 1 2 2 7 7 . 2 8 t , 其中合金锻钢件 5 6 0 3 . 1 8 t 。 加热炉均为台车式加热炉, 其平均热效率为1 1 叼, 使用燃料为发生炉煤气, 经实测Q 乱二 5 6 5 1 k J / m 。 根据锻造工艺卡等有关工艺文件资料统计分析得知: 锻件平均加热火次为 1 . 8 5次. 侮次加 热、 锻造金属材料的平均损失率为2 4 0X o , 锻件平均
21、重量在 1 -5 t 之间。 热钢锭装炉量为 7 0 0 0 1 . 装炉平均 温度为 6 0 0 C。加热炉生产能力为3 5 O O O t / a 试计算: a .锻造工艺燃料消耗定额( B , ) ; b .单位锻件燃料消耗( b ) 已 知: G : 二1 2 2 7 7 . 2 8 t =1 2 2 7 7 . 2 8 X 1 0 k g n =1 . 8 5次 p = 2 4 % t -1 2 5 0 0C 查表 7 , 取。 在 。 1 2 5 0 C之间的平均值, c =0 . 6 0 3 k j / ( k g “ C ) Q6=5 6 5 l k J / m ( 发生炉煤气
22、) 查表3 , 取a =1 台车式加热炉热效率为n%, 查表4 , 取R =9 G , p 在 1 -5 t 之间 G , 二5 6 0 3 . 1 8 t _C ; G X1 0 0 % 5 6 0 3 . 1 8 1 2 2 7 7 . 2 8X 1 0 0 %二4 9 . 6 % 查表 1 , 取 W, 二1 . 1 , w 二1 . 1 5 W, =W . W“ , =1 . 1 X 1 . 1 5 一1 . 又 : 艺S ,l l ; 一 3 5 O O O t 2 6 5 f = G ,n ( 1 土 丝 X 1 0 0 艺 S ; H 1 2 2 7 7 . 2 8 义1 . 8
23、 5 只( 1 +0 . 2 4 )_ =二 3 5 0 丽 一一 一A I V U 7 0 =a v . O X , .查表 5 , 取F- 0 . 9 C t , =7 0 0 0 t t= 6 0 0 ( : 查表7 , 取c 。 在。 6 0 0 之h 1 的平均值, : 。 二0 . 5 2 6 k j / ( k g ) 根据式( ll: B . =G . n ( 1 十/F ) c t a fl W. F -G H t c 二1 2 2 7 7 . 2 8 X 1 0 X 1 . 8 5 x ( 1 +0 . 2 4 ) X0 . 6 0 3 X1 2 5 0 X 1 只1 .
24、2 6 5 X 9 X0 . 9 一7 0 0 0 X1 0 X 6 0 0 X0 . 5 2 6 =2 . 1 5 3 1 0 4 2 X1 0 “ ( k J ) 根据式( 3 ) : 、 =B , 2 G. t , 2 11 - 2 . 1 5 3 1 0 4 2 X1 0 “ X0 . 2 9 7 1 2 2 7 7 . 2 8义 5 6 5 1 =9 2 1 . 7 ( k g 八) . J B / r 6 0 5 3 一 9 2 所 以 : a .生产 1 2 2 7 7 . 2 8 t 自由锻件锻造工艺燃料消耗定额为 2 . 1 5 3 1 0 4 2 x1 0 “ k j (
25、3 8 0 7 . 0 0万m 煤气) ; 单位锻件燃料消耗为 9 2 1 . 7 k g / t ( 3 1 0 3 . 4 m 煤气,/ t 锻件) 。 A 2 采用模锻工艺生产锻件 某模锻件生产专业厂在计划统计期内( 年) 模锻件产量为4 0 1 s t . 加热设备是推杆式加热炉, 使用燃 料为发生炉煤气, 经实测Q W =5 6 5 1 k J / m , 锻件平均加热火次为1 次. 根据锻造上艺K付及统汁资料 得知金属材料平均损失率为2 3 %, 锻件平均重量3 . 6 k g 试计算: a .锻造工艺燃料消耗定额( B m ) ; 卜 ,单位锻件燃料消耗( b ) 已知 m =4
26、 0 1 9 t =4 0 1 9 Xl o k g n 一1 次 t - 2 3 % 按工艺文件t =1 2 5 0 0 C 查表7 , 取。 在2 0 0 1 2 5 0 C之问的平均值c =0 . 6 0 3 k J / ( k g ( ) 燃料为发生炉煤气, Q 乱=5 6 5 1 k J / m , 查表 3 , 取 a =1 推杆式加热炉按半连续炉选 R杳表 4 , 取J3 - 7 G _ = 3 6 k g 查表2 , 取W, = o . 9 以、 一4 0 1 9 t 查表 6 , 取 P-1 . 0 5 Q -5 6 5 1 k J / m ( 发生炉煤气) 查表 8 , 取
27、Z - - O . 2 9 7 根据式( 2 ) : B m =Ga t ( l +p ) c t a g W“ P =4 o l 9 X1 0 XI X( 1 +0 . 2 3 ) X0 . 6 0 3 X1 2 5 0 X1 X7 X0 . 9 X1 . 0 5 =2 . 4 6 4 7 9 2 义1 o “ ( k J ) 根据式( 3 ) : B, Z G MD W 2 . 4 6 4 7 9 2 X 1 0 0 X0 . 2 9 7 4 0 1 9又5 6 5 1 =3 2 2 . 3 ( k g j t ) 所以: 1 .生产4 0 1 9 t 模锻件锻造工艺燃料消耗定额为2 . 4 6 4 7 9 2 X1 0 0 k j ( 4 3 6 . 1 7 万m、 煤气) b 单位锻件燃料消耗为3 2 2 . 3 k g 八( 1 0 8 5 . 3 m 煤气/ t 锻件) 附加说明: 本标准由全国锻压标准化技术委员会提出。 本标准由机械电子工业部北京机电研究所归日。 本标准由机械电子工业部设计研究院负责起草. 本标准主要起草人李建华、 底学晋
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