據不完全統(tong)計,美國、聯邦(bang)德(de)國、捷(jie)克曾裝有五臺(tai)(tai)斜(xie)軋(ya)擴(kuo)徑機,即美國二臺(tai)(tai)、聯邦(bang)德(de)國二臺(tai)(tai)、捷(jie)克一臺(tai)(tai)。由(you)于捷(jie)克的(de)斜(xie)軋(ya)擴(kuo)徑機是由(you)德(de)國Meer廠(chang)制造,而(er)且和(he)聯邦(bang)德(de)國的(de)擴(kuo)徑機一樣(yang)都是安設在周期軋(ya)管(guan)機的(de)后(hou)面,因此五臺(tai)(tai)斜(xie)軋(ya)擴(kuo)徑機基(ji)本(ben)上(shang)分(fen)為兩大類(lei),其設備布置如(ru)下:


 美國式:與自動(dong)軋(ya)管機相(xiang)配合(he),其工(gong)藝流(liu)程為:管坯加(jia)熱(re)爐(lu)(lu)(lu)→一次穿孔(kong)機→二次穿孔(kong)機→再(zai)(zai)加(jia)熱(re)爐(lu)(lu)(lu)→自動(dong)軋(ya)管機→再(zai)(zai)加(jia)熱(re)爐(lu)(lu)(lu)→斜軋(ya)擴徑機→均整機→再(zai)(zai)加(jia)熱(re)爐(lu)(lu)(lu)→定徑機;


 德國式:與周(zhou)期軋(ya)管(guan)機相(xiang)配合,其工藝(yi)流程為:周(zhou)期軋(ya)管(guan)機→再加(jia)熱爐→斜(xie)軋(ya)擴徑(jing)(jing)機→定徑(jing)(jing)機。


 對以(yi)(yi)上兩種設備(bei)布置方(fang)式(shi)加以(yi)(yi)比較可(ke)以(yi)(yi)看出:


   1. 美國式的布置中在(zai)斜軋擴(kuo)(kuo)徑(jing)(jing)機(ji)之后設有均整機(ji),而德國式布置中則沒(mei)有均整機(ji),其實(shi)這是將擴(kuo)(kuo)徑(jing)(jing)機(ji)當二次穿孔機(ji)用(yong);


   2. 美國(guo)(guo)式的布(bu)置中由(you)于(yu)增加了(le)均整機,因此在(zai)斜(xie)擴徑機、定徑機之(zhi)間(jian)又增加了(le)一(yi)(yi)臺再加熱(re)爐,而德國(guo)(guo)式布(bu)置中則由(you)于(yu)斜(xie)軋擴徑機很緊湊地布(bu)置在(zai)周期軋管機之(zhi)后,兩(liang)者之(zhi)間(jian)設(she)一(yi)(yi)臺再加熱(re)爐就已足夠,省去(qu)了(le)一(yi)(yi)臺再加熱(re)爐。


 此外,在斜軋擴徑機的擴徑量方面,美國所采用的數字與德國有所差異。美國所采用的數字一般為70%~86%,而德國的設計數字為110%~130%,實際采用的(針對捷克的擴徑機而言)僅為65%左右。至于擴徑后鋼管的壁厚問題,德國的數字為6~13mm,捷克所生產的擴徑無(wu)縫(feng)不(bu)銹(xiu)鋼管的壁厚在8~9.5mm的范圍內,據稱捷克Chomtov 不銹(xiu)鋼管廠正在設法將擴徑后鋼管壁厚降至7.6mm,甚至5mm.而美國所生產的擴徑不銹(xiu)鋼管的壁厚在8~10mm左右,在這方面沒有什么差異。


下面以捷克 Chomtov 不銹鋼管廠(chang)的(de)斜軋徑車間為(wei)例來說明它的(de)工藝過程、擴徑機(ji)、擴徑工具以及(ji)鋼管產品方案和質(zhi)量(liang)等問(wen)題。



一、斜軋擴徑的工藝過程


 斜(xie)(xie)軋(ya)擴(kuo)徑(jing)的(de)工藝過程包括(kuo):擴(kuo)徑(jing)管(guan)(guan)坯(pi)加熱、斜(xie)(xie)軋(ya)擴(kuo)徑(jing)、均整(zheng)、定徑(jing)、精(jing)整(zheng)和檢驗。所(suo)(suo)用的(de)管(guan)(guan)坯(pi)由周期(qi)軋(ya)管(guan)(guan)機或自動軋(ya)管(guan)(guan)機軋(ya)制(zhi),捷(jie)克Chomtov將鋼(gang)管(guan)(guan)斜(xie)(xie)軋(ya)擴(kuo)徑(jing)機安設(she)在(zai)周期(qi)軋(ya)管(guan)(guan)機之后,未設(she)置均整(zheng)機,其擴(kuo)徑(jing)車間的(de)平面(mian)布置如圖10-1所(suo)(suo)示。


圖 10-1.jpg


 主要設備(bei)包括:加熱爐一(yi)(yi)座、兩輥盤(pan)式擴徑(jing)機一(yi)(yi)臺及定徑(jing)機一(yi)(yi)臺。車(che)間主要生產φ529mmx8mm的(de)石油輸(shu)送(song)管(guan)。所用擴徑(jing)管(guan)坯為(wei)φ(330×13.5)mm×12m,由該廠周期軋管(guan)機組(zu)用ф460mm,重量(liang)為(wei)1.5t的(de)鋼(gang)錠軋制。


 擴(kuo)徑管(guan)(guan)坯(pi)在(zai)(zai)連續式斜底加(jia)熱(re)爐(lu)(lu)(lu)內(nei)(nei)(nei)加(jia)熱(re),燃(ran)料(liao)為(wei)(wei)煤氣。管(guan)(guan)子的(de)裝(zhuang)爐(lu)(lu)(lu)、出爐(lu)(lu)(lu)均靠爐(lu)(lu)(lu)內(nei)(nei)(nei)外的(de)輥(gun)(gun)道進(jin)行(xing),鋼管(guan)(guan)在(zai)(zai)爐(lu)(lu)(lu)內(nei)(nei)(nei)的(de)移(yi)動由推鋼機(ji)操(cao)作,爐(lu)(lu)(lu)內(nei)(nei)(nei)經常保持14根鋼管(guan)(guan)。擴(kuo)徑管(guan)(guan)坯(pi)在(zai)(zai)爐(lu)(lu)(lu)內(nei)(nei)(nei)加(jia)熱(re)到1180~1240℃后(hou)出爐(lu)(lu)(lu),由翻(fan)鋼機(ji)將(jiang)它送到擴(kuo)徑機(ji)前(qian)臺(tai)受料(liao)槽,將(jiang)尾端裝(zhuang)有頂頭(tou)的(de)頂桿(gan)插人管(guan)(guan)內(nei)(nei)(nei),頂桿(gan)前(qian)端固定在(zai)(zai)閉(bi)鎖裝(zhuang)置里,此機(ji)構還可(ke)以精確調整頂頭(tou)在(zai)(zai)軋輥(gun)(gun)間的(de)位置。鋼管(guan)(guan)用水(shui)壓推管(guan)(guan)機(ji)推向軋機(ji)入口,咬人后(hou)開(kai)始擴(kuo)徑和減(jian)壁,兩(liang)軋輥(gun)(gun)中(zhong)心(xin)(xin)線分(fen)(fen)別(bie)位于軋制中(zhong)心(xin)(xin)線的(de)上、下方(fang),軋輥(gun)(gun)中(zhong)心(xin)(xin)線與軋制中(zhong)心(xin)(xin)線之(zhi)間的(de)距(ju)離稱(cheng)為(wei)(wei)偏(pian)心(xin)(xin)距(ju)。兩(liang)軋輥(gun)(gun)中(zhong)心(xin)(xin)線在(zai)(zai)水(shui)平(ping)面內(nei)(nei)(nei)的(de)夾角為(wei)(wei)130°,兩(liang)軋輥(gun)(gun)分(fen)(fen)別(bie)由兩(liang)臺(tai)直流電動機(ji)進(jin)行(xing)傳動。


 擴徑(jing)(jing)(jing)后(hou)(hou)鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)尺寸(cun)(cun)為(wei)Φ545mmx8mm,長度不變(仍為(wei)12m).擴徑(jing)(jing)(jing)完畢后(hou)(hou),鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)由后(hou)(hou)臺料(liao)槽(cao)用翻鋼(gang)機經(jing)斜算(suan)條自動滾到(dao)定徑(jing)(jing)(jing)機前受料(liao)槽(cao),準備進行定徑(jing)(jing)(jing)。通過定徑(jing)(jing)(jing)以獲得(de)最(zui)終尺寸(cun)(cun),同時(shi)(shi)可以得(de)到(dao)矯直的效果。定徑(jing)(jing)(jing)機是(shi)(shi)一臺兩(liang)輥可逆(ni)式單架軋(ya)(ya)機,軋(ya)(ya)輥上(shang)有2~3個孔(kong)(kong)型,定徑(jing)(jing)(jing)共軋(ya)(ya)制4~8道(dao),每道(dao)軋(ya)(ya)制后(hou)(hou)管(guan)(guan)(guan)子翻過90°,前2~4道(dao)是(shi)(shi)粗軋(ya)(ya)(第一孔(kong)(kong)型),后(hou)(hou)2~4道(dao)是(shi)(shi)精軋(ya)(ya)(第二孔(kong)(kong)型)。定徑(jing)(jing)(jing)后(hou)(hou)鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)獲得(de)成(cheng)品尺寸(cun)(cun)(熱(re)狀態(tai))φ532mmx8mm,并消(xiao)除了鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)外表面因斜軋(ya)(ya)擴徑(jing)(jing)(jing)而(er)產生的螺(luo)旋紋。鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)冷卻后(hou)(hou),將兩(liang)端用火焰切割器同時(shi)(shi)切去。切割后(hou)(hou)用砂輪將管(guan)(guan)(guan)口磨(mo)光,以清除毛刺等(deng)。然后(hou)(hou)檢查鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)直徑(jing)(jing)(jing)、壁厚及(ji)表面質量。最(zui)后(hou)(hou)是(shi)(shi)端部(bu)定徑(jing)(jing)(jing)和水壓(ya)試(shi)驗,壓(ya)力(li)達到(dao)7MPa(70大氣壓(ya))。



二、斜軋擴徑機(ji)的構(gou)造概述


 斜軋(ya)(ya)(ya)(ya)擴(kuo)徑(jing)機(ji)(ji)有兩(liang)(liang)個裝(zhuang)(zhuang)在(zai)(zai)(zai)箱(xiang)形機(ji)(ji)架(jia)內(nei)(nei)的(de)懸(xuan)臂式盤(pan)形軋(ya)(ya)(ya)(ya)輥(gun),軋(ya)(ya)(ya)(ya)輥(gun)中(zhong)心(xin)線(xian)與軋(ya)(ya)(ya)(ya)制(zhi)(zhi)中(zhong)心(xin)線(xian)在(zai)(zai)(zai)水平面上(shang)(shang)互呈(cheng)60°~80°角,在(zai)(zai)(zai)垂直(zhi)面上(shang)(shang)則互相平行(xing)而(er)有一(yi)(yi)(yi)偏心(xin)距,其(qi)(qi)值約為(wei)±50~80mm(兩(liang)(liang)輥(gun)分別居于軋(ya)(ya)(ya)(ya)制(zhi)(zhi)線(xian)的(de)上(shang)(shang)、下(xia)(xia)方)。兩(liang)(liang)軋(ya)(ya)(ya)(ya)輥(gun)各由單獨的(de)直(zhi)流電動機(ji)(ji)經過減速箱(xiang)進行(xing)傳動,其(qi)(qi)旋轉方向相同(tong)。軋(ya)(ya)(ya)(ya)輥(gun)間(jian)距靠與其(qi)(qi)軸向推(tui)力軸承相連的(de)側壓進螺絲調節。兩(liang)(liang)個軋(ya)(ya)(ya)(ya)輥(gun)中(zhong)間(jian)置(zhi)有一(yi)(yi)(yi)錐形擴(kuo)徑(jing)頂(ding)(ding)頭(tou)(tou),頂(ding)(ding)頭(tou)(tou)裝(zhuang)(zhuang)在(zai)(zai)(zai)頂(ding)(ding)頭(tou)(tou)拉(la)桿(gan)(gan)的(de)尾端,另一(yi)(yi)(yi)端在(zai)(zai)(zai)軋(ya)(ya)(ya)(ya)制(zhi)(zhi)時固(gu)定在(zai)(zai)(zai)拉(la)桿(gan)(gan)閉鎖(suo)裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)內(nei)(nei)(該裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)亦用(yong)來調整頂(ding)(ding)頭(tou)(tou)在(zai)(zai)(zai)變形中(zhong)的(de)位置(zhi))。在(zai)(zai)(zai)擴(kuo)完一(yi)(yi)(yi)根鋼(gang)管(guan)之后,頂(ding)(ding)頭(tou)(tou)連同(tong)拉(la)桿(gan)(gan)用(yong)回(hui)送(song)輥(gun)送(song)到(dao)擴(kuo)徑(jing)機(ji)(ji)前(qian)臺,等待下(xia)(xia)一(yi)(yi)(yi)根鋼(gang)管(guan)裝(zhuang)(zhuang)入前(qian)臺受(shou)料槽后再回(hui)到(dao)工作(zuo)位置(zhi)(即拉(la)桿(gan)(gan)通過鋼(gang)管(guan)并固(gu)定在(zai)(zai)(zai)閉鎖(suo)裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)內(nei)(nei)),頂(ding)(ding)頭(tou)(tou)連同(tong)拉(la)桿(gan)(gan)在(zai)(zai)(zai)軋(ya)(ya)(ya)(ya)制(zhi)(zhi)時由于鋼(gang)管(guan)內(nei)(nei)表(biao)面的(de)摩擦而(er)隨鋼(gang)管(guan)轉動。在(zai)(zai)(zai)頂(ding)(ding)頭(tou)(tou)上(shang)(shang)下(xia)(xia)方裝(zhuang)(zhuang)有上(shang)(shang)下(xia)(xia)導板,下(xia)(xia)導板位置(zhi)固(gu)定不動,上(shang)(shang)導板則可以上(shang)(shang)下(xia)(xia)調整。這樣管(guan)壁在(zai)(zai)(zai)孔型中(zhong)受(shou)到(dao)輾軋(ya)(ya)(ya)(ya)而(er)減薄,外徑(jing)則相應的(de)擴(kuo)大。除頂(ding)(ding)頭(tou)(tou)拉(la)桿(gan)(gan)在(zai)(zai)(zai)軋(ya)(ya)(ya)(ya)制(zhi)(zhi)時用(yong)循(xun)環水冷卻以外,軋(ya)(ya)(ya)(ya)輥(gun)和頂(ding)(ding)頭(tou)(tou)都是在(zai)(zai)(zai)軋(ya)(ya)(ya)(ya)制(zhi)(zhi)間(jian)歇時間(jian)內(nei)(nei)進行(xing)噴水冷卻。


 Chomtov 廠擴徑機的(de)軋(ya)輥直徑為(wei)(wei)1700mm、轉(zhuan)速(su)0~73.5r/min,主電動機兩臺,各為(wei)(wei)1500kW,各種調整裝置都采用電動裝置。


 這(zhe)臺設備由德國Meer廠在(zai)1928年制(zhi)造,與舊的(de)斜(xie)軋擴(kuo)(kuo)(kuo)徑機(ji)相比較,它所采(cai)用(yong)的(de)頂(ding)(ding)頭固定方法是一(yi)項重(zhong)大改(gai)進。舊軋機(ji)的(de)頂(ding)(ding)頭裝在(zai)頂(ding)(ding)桿(gan)(gan)前端,頂(ding)(ding)桿(gan)(gan)在(zai)工作(zuo)時(shi)受壓力作(zuo)用(yong),產(chan)生很大彈(dan)性彎(wan)曲,因而鋼(gang)管壁厚(hou)嚴重(zhong)不(bu)均,軋制(zhi)過(guo)程很不(bu)穩(wen)定。而在(zai)這(zhe)臺設備上頂(ding)(ding)頭裝在(zai)頂(ding)(ding)桿(gan)(gan)尾端,頂(ding)(ding)桿(gan)(gan)在(zai)工作(zuo)時(shi)受拉力作(zuo)用(yong),這(zhe)樣(yang)能(neng)使擴(kuo)(kuo)(kuo)徑過(guo)程穩(wen)定,擴(kuo)(kuo)(kuo)徑后鋼(gang)管的(de)長度(du)可增加,并且(qie)能(neng)準確調(diao)整頂(ding)(ding)頭位置。



三、斜軋擴徑鋼(gang)管的(de)品種規格及質量(liang)


 在斜軋擴徑機上可以將φ330~400mm的鋼管擴徑至545~710mm.擴徑后鋼管的最大直徑為1200~1400mm,所生產不銹鋼(gang)管的壁厚為6~13mm,一般均在8~10mm的范圍內。


 擴(kuo)徑(jing)(jing)不銹(xiu)鋼(gang)管的(de)尺(chi)寸公差:外徑(jing)(jing)公差±1.5%,內徑(jing)(jing)公差±1%,壁厚公差+15%~-20%,實際生產的(de)擴(kuo)徑(jing)(jing)管其壁厚不均(jun)(jun)值(zhi)一般均(jun)(jun)在(zai)(zai)給(gei)定(ding)的(de)壁厚公差范圍內。在(zai)(zai)表面(mian)質量方面(mian),定(ding)徑(jing)(jing)機(ji)只(zhi)能消除(chu)外表面(mian)的(de)螺紋(wen)(wen)狀缺(que)陷,若(ruo)無均(jun)(jun)整(zheng)機(ji),則內表面(mian)的(de)螺紋(wen)(wen)狀缺(que)陷依然存在(zai)(zai)。但在(zai)(zai)擴(kuo)徑(jing)(jing)機(ji)工(gong)具形狀合理而(er)且磨損不十分(fen)嚴重時(shi),這一缺(que)陷是輕(qing)微的(de)。


 由(you)于(yu)擴徑鋼管主要(yao)用于(yu)敷(fu)設石油輸送管,因此一般(ban)均(jun)為碳素鋼管,沒有(you)見到(dao)采(cai)用它來生產合金(jin)鋼管的報道。



四、斜軋(ya)擴徑機的綜合


有關斜(xie)軋擴徑(jing)機情況的綜(zong)合如表(biao)10-1所(suo)示。


表 10-1.jpg


 由表10-1可以看(kan)出斜軋擴徑(jing)機具有下列特(te)點:


 1. 一次擴徑(jing)量(liang)大,變(bian)形速度快,產量(liang)高,年(nian)產量(liang)可達100000~150000t(年(nian)工作小時(shi)按6000h計);


 2. 擴徑后不銹鋼管(guan)的(de)內、外表面均有螺紋狀缺(que)陷,須增設定徑機或(huo)均整(zheng)機予(yu)以(yi)消(xiao)除,關于這一點相對(dui)于周(zhou)期軋管(guan)機生產系統來說是比較(jiao)不利的(de);


 3. 設備龐大,如主傳動電機(ji)容量為1500~2000馬力的電動機(ji)2臺,因此一次投資費用高;


 4. 不宜生產(chan)異形(xing)管,品種受到限(xian)制。