據不完全統計,美國(guo)(guo)、聯(lian)(lian)邦德國(guo)(guo)、捷克曾裝有(you)五臺(tai)(tai)斜(xie)(xie)軋擴徑機,即美國(guo)(guo)二臺(tai)(tai)、聯(lian)(lian)邦德國(guo)(guo)二臺(tai)(tai)、捷克一臺(tai)(tai)。由(you)于捷克的(de)斜(xie)(xie)軋擴徑機是由(you)德國(guo)(guo)Meer廠制造,而(er)且和聯(lian)(lian)邦德國(guo)(guo)的(de)擴徑機一樣都是安設(she)在周期軋管(guan)機的(de)后面,因(yin)此五臺(tai)(tai)斜(xie)(xie)軋擴徑機基本(ben)上(shang)分為兩大類,其設(she)備布(bu)置如(ru)下:


 美國式(shi):與自動(dong)軋管機(ji)(ji)相配合,其工(gong)藝流(liu)程為:管坯加(jia)熱(re)爐(lu)(lu)→一次穿(chuan)孔機(ji)(ji)→二(er)次穿(chuan)孔機(ji)(ji)→再加(jia)熱(re)爐(lu)(lu)→自動(dong)軋管機(ji)(ji)→再加(jia)熱(re)爐(lu)(lu)→斜軋擴徑(jing)機(ji)(ji)→均整機(ji)(ji)→再加(jia)熱(re)爐(lu)(lu)→定徑(jing)機(ji)(ji);


 德國式:與周期軋管機(ji)(ji)相配合,其工藝流程為:周期軋管機(ji)(ji)→再(zai)加(jia)熱爐→斜軋擴徑機(ji)(ji)→定徑機(ji)(ji)。


 對以上兩(liang)種設備布置方式加以比(bi)較可以看出:


   1. 美國式的布置中在斜軋擴徑機之后設有(you)均整機,而德國式布置中則沒有(you)均整機,其實這(zhe)是將(jiang)擴徑機當(dang)二次穿孔(kong)機用;


   2. 美國式的布(bu)置(zhi)中由于增加了(le)(le)均整機(ji)(ji),因此在斜擴徑機(ji)(ji)、定徑機(ji)(ji)之間(jian)又增加了(le)(le)一(yi)臺(tai)再(zai)加熱爐(lu),而德國式布(bu)置(zhi)中則由于斜軋擴徑機(ji)(ji)很緊(jin)湊地(di)布(bu)置(zhi)在周(zhou)期軋管機(ji)(ji)之后,兩者之間(jian)設一(yi)臺(tai)再(zai)加熱爐(lu)就已足夠,省去了(le)(le)一(yi)臺(tai)再(zai)加熱爐(lu)。


 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)不銹(xiu)鋼管的壁厚在8~9.5mm的范圍內,據稱捷克Chomtov 不(bu)銹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鋼(gang)管的壁厚在8~10mm左右,在這方面沒有什么差異。


下面(mian)以捷克(ke) Chomtov 不(bu)銹鋼管廠的(de)(de)斜軋徑(jing)車間為例來說明它的(de)(de)工藝過程、擴徑(jing)機、擴徑(jing)工具以及鋼管產品方案和質量等問(wen)題(ti)。



一、斜軋(ya)擴徑的工藝(yi)過(guo)程


 斜軋(ya)擴(kuo)(kuo)徑(jing)(jing)的工藝過程包括:擴(kuo)(kuo)徑(jing)(jing)管(guan)(guan)坯加熱、斜軋(ya)擴(kuo)(kuo)徑(jing)(jing)、均整(zheng)、定徑(jing)(jing)、精整(zheng)和檢(jian)驗。所(suo)用的管(guan)(guan)坯由周期(qi)軋(ya)管(guan)(guan)機(ji)或自動軋(ya)管(guan)(guan)機(ji)軋(ya)制(zhi),捷克Chomtov將鋼管(guan)(guan)斜軋(ya)擴(kuo)(kuo)徑(jing)(jing)機(ji)安設(she)在周期(qi)軋(ya)管(guan)(guan)機(ji)之后,未(wei)設(she)置均整(zheng)機(ji),其擴(kuo)(kuo)徑(jing)(jing)車間的平面布置如圖10-1所(suo)示(shi)。


圖 10-1.jpg


 主要設備包括:加熱爐(lu)一(yi)(yi)座、兩輥(gun)盤式擴徑機一(yi)(yi)臺及定徑機一(yi)(yi)臺。車間主要生產φ529mmx8mm的(de)石油輸(shu)送(song)管。所(suo)用擴徑管坯為φ(330×13.5)mm×12m,由該廠(chang)周期(qi)軋管機組用ф460mm,重量為1.5t的(de)鋼錠(ding)軋制。


 擴徑(jing)(jing)(jing)管(guan)(guan)(guan)坯在(zai)連續式斜(xie)底(di)加(jia)熱爐(lu)(lu)內(nei)(nei)加(jia)熱,燃料(liao)為(wei)(wei)煤氣。管(guan)(guan)(guan)子的(de)(de)裝爐(lu)(lu)、出爐(lu)(lu)均靠爐(lu)(lu)內(nei)(nei)外的(de)(de)輥(gun)道進(jin)行,鋼管(guan)(guan)(guan)在(zai)爐(lu)(lu)內(nei)(nei)的(de)(de)移動由(you)推鋼機(ji)(ji)操(cao)作(zuo),爐(lu)(lu)內(nei)(nei)經常(chang)保持14根鋼管(guan)(guan)(guan)。擴徑(jing)(jing)(jing)管(guan)(guan)(guan)坯在(zai)爐(lu)(lu)內(nei)(nei)加(jia)熱到1180~1240℃后出爐(lu)(lu),由(you)翻(fan)鋼機(ji)(ji)將(jiang)它送到擴徑(jing)(jing)(jing)機(ji)(ji)前(qian)臺(tai)(tai)受料(liao)槽,將(jiang)尾端裝有(you)頂頭的(de)(de)頂桿插人管(guan)(guan)(guan)內(nei)(nei),頂桿前(qian)端固定在(zai)閉鎖裝置里,此機(ji)(ji)構還(huan)可以精確調(diao)整(zheng)頂頭在(zai)軋輥(gun)間(jian)的(de)(de)位(wei)置。鋼管(guan)(guan)(guan)用(yong)水(shui)壓推管(guan)(guan)(guan)機(ji)(ji)推向軋機(ji)(ji)入(ru)口(kou),咬人后開(kai)始擴徑(jing)(jing)(jing)和減壁,兩軋輥(gun)中(zhong)(zhong)心(xin)(xin)線(xian)(xian)分別(bie)位(wei)于軋制中(zhong)(zhong)心(xin)(xin)線(xian)(xian)的(de)(de)上、下(xia)方,軋輥(gun)中(zhong)(zhong)心(xin)(xin)線(xian)(xian)與(yu)軋制中(zhong)(zhong)心(xin)(xin)線(xian)(xian)之(zhi)間(jian)的(de)(de)距離稱為(wei)(wei)偏(pian)心(xin)(xin)距。兩軋輥(gun)中(zhong)(zhong)心(xin)(xin)線(xian)(xian)在(zai)水(shui)平面內(nei)(nei)的(de)(de)夾角為(wei)(wei)130°,兩軋輥(gun)分別(bie)由(you)兩臺(tai)(tai)直流電動機(ji)(ji)進(jin)行傳動。


 擴徑(jing)(jing)(jing)后(hou)(hou)(hou)鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)(guan)尺(chi)寸(cun)為(wei)(wei)Φ545mmx8mm,長度不變(bian)(仍為(wei)(wei)12m).擴徑(jing)(jing)(jing)完畢后(hou)(hou)(hou),鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)(guan)由后(hou)(hou)(hou)臺料槽用(yong)翻(fan)鋼(gang)機(ji)(ji)經斜(xie)算條自(zi)動滾到(dao)定(ding)徑(jing)(jing)(jing)機(ji)(ji)前受料槽,準(zhun)備(bei)進(jin)行定(ding)徑(jing)(jing)(jing)。通過定(ding)徑(jing)(jing)(jing)以(yi)獲得(de)(de)最終尺(chi)寸(cun),同(tong)時可以(yi)得(de)(de)到(dao)矯直的(de)效(xiao)果。定(ding)徑(jing)(jing)(jing)機(ji)(ji)是(shi)一(yi)臺兩輥(gun)可逆式單架軋(ya)機(ji)(ji),軋(ya)輥(gun)上有2~3個孔(kong)型,定(ding)徑(jing)(jing)(jing)共軋(ya)制4~8道(dao),每(mei)道(dao)軋(ya)制后(hou)(hou)(hou)管(guan)(guan)(guan)(guan)子翻(fan)過90°,前2~4道(dao)是(shi)粗(cu)軋(ya)(第(di)(di)一(yi)孔(kong)型),后(hou)(hou)(hou)2~4道(dao)是(shi)精軋(ya)(第(di)(di)二孔(kong)型)。定(ding)徑(jing)(jing)(jing)后(hou)(hou)(hou)鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)(guan)獲得(de)(de)成品尺(chi)寸(cun)(熱狀(zhuang)態)φ532mmx8mm,并(bing)消除了鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)(guan)外(wai)表(biao)面因斜(xie)軋(ya)擴徑(jing)(jing)(jing)而產(chan)生的(de)螺旋紋。鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)(guan)冷(leng)卻(que)后(hou)(hou)(hou),將兩端用(yong)火(huo)焰切割器(qi)同(tong)時切去。切割后(hou)(hou)(hou)用(yong)砂輪(lun)將管(guan)(guan)(guan)(guan)口磨光(guang),以(yi)清除毛刺等(deng)。然后(hou)(hou)(hou)檢查(cha)鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)(guan)直徑(jing)(jing)(jing)、壁厚及表(biao)面質量。最后(hou)(hou)(hou)是(shi)端部定(ding)徑(jing)(jing)(jing)和(he)水(shui)壓試驗(yan),壓力達到(dao)7MPa(70大氣壓)。



二、斜軋擴(kuo)徑機的構造概述


 斜軋(ya)(ya)(ya)(ya)擴徑(jing)(jing)(jing)機有兩(liang)(liang)個裝在(zai)(zai)(zai)(zai)箱(xiang)形機架內(nei)的(de)(de)懸臂式盤(pan)形軋(ya)(ya)(ya)(ya)輥(gun)(gun),軋(ya)(ya)(ya)(ya)輥(gun)(gun)中心(xin)線與(yu)軋(ya)(ya)(ya)(ya)制(zhi)(zhi)(zhi)中心(xin)線在(zai)(zai)(zai)(zai)水平面上(shang)互呈(cheng)60°~80°角,在(zai)(zai)(zai)(zai)垂直面上(shang)則(ze)互相平行(xing)而有一(yi)偏心(xin)距,其值(zhi)約為±50~80mm(兩(liang)(liang)輥(gun)(gun)分別(bie)居于(yu)軋(ya)(ya)(ya)(ya)制(zhi)(zhi)(zhi)線的(de)(de)上(shang)、下(xia)方)。兩(liang)(liang)軋(ya)(ya)(ya)(ya)輥(gun)(gun)各由單獨的(de)(de)直流電動(dong)機經過減速箱(xiang)進行(xing)傳動(dong),其旋轉方向相同。軋(ya)(ya)(ya)(ya)輥(gun)(gun)間(jian)距靠與(yu)其軸向推(tui)力(li)軸承(cheng)相連的(de)(de)側壓(ya)進螺(luo)絲調節。兩(liang)(liang)個軋(ya)(ya)(ya)(ya)輥(gun)(gun)中間(jian)置(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)有一(yi)錐形擴徑(jing)(jing)(jing)頂(ding)頭,頂(ding)頭裝在(zai)(zai)(zai)(zai)頂(ding)頭拉(la)桿(gan)的(de)(de)尾端(duan),另(ling)一(yi)端(duan)在(zai)(zai)(zai)(zai)軋(ya)(ya)(ya)(ya)制(zhi)(zhi)(zhi)時(shi)固定在(zai)(zai)(zai)(zai)拉(la)桿(gan)閉鎖裝置(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)內(nei)(該(gai)裝置(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)亦用來調整(zheng)頂(ding)頭在(zai)(zai)(zai)(zai)變(bian)形中的(de)(de)位置(zhi)(zhi)(zhi)(zhi))。在(zai)(zai)(zai)(zai)擴完一(yi)根鋼(gang)(gang)管(guan)之后,頂(ding)頭連同拉(la)桿(gan)用回(hui)送(song)輥(gun)(gun)送(song)到擴徑(jing)(jing)(jing)機前臺(tai),等待(dai)下(xia)一(yi)根鋼(gang)(gang)管(guan)裝入前臺(tai)受料槽后再回(hui)到工作(zuo)位置(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(即(ji)拉(la)桿(gan)通(tong)過鋼(gang)(gang)管(guan)并固定在(zai)(zai)(zai)(zai)閉鎖裝置(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)內(nei)),頂(ding)頭連同拉(la)桿(gan)在(zai)(zai)(zai)(zai)軋(ya)(ya)(ya)(ya)制(zhi)(zhi)(zhi)時(shi)由于(yu)鋼(gang)(gang)管(guan)內(nei)表面的(de)(de)摩(mo)擦而隨鋼(gang)(gang)管(guan)轉動(dong)。在(zai)(zai)(zai)(zai)頂(ding)頭上(shang)下(xia)方裝有上(shang)下(xia)導板,下(xia)導板位置(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)固定不動(dong),上(shang)導板則(ze)可(ke)以上(shang)下(xia)調整(zheng)。這樣管(guan)壁在(zai)(zai)(zai)(zai)孔型中受到輾軋(ya)(ya)(ya)(ya)而減薄,外(wai)徑(jing)(jing)(jing)則(ze)相應的(de)(de)擴大。除頂(ding)頭拉(la)桿(gan)在(zai)(zai)(zai)(zai)軋(ya)(ya)(ya)(ya)制(zhi)(zhi)(zhi)時(shi)用循環水冷(leng)卻(que)以外(wai),軋(ya)(ya)(ya)(ya)輥(gun)(gun)和頂(ding)頭都是在(zai)(zai)(zai)(zai)軋(ya)(ya)(ya)(ya)制(zhi)(zhi)(zhi)間(jian)歇時(shi)間(jian)內(nei)進行(xing)噴水冷(leng)卻(que)。


 Chomtov 廠擴徑機(ji)的軋輥直徑為(wei)1700mm、轉速0~73.5r/min,主電動機(ji)兩(liang)臺,各為(wei)1500kW,各種(zhong)調整裝置(zhi)都采用電動裝置(zhi)。


 這(zhe)臺設備由德國Meer廠在(zai)1928年制(zhi)造,與舊的(de)(de)斜(xie)軋(ya)擴(kuo)(kuo)徑(jing)機相比較,它(ta)所采用的(de)(de)頂(ding)頭(tou)固(gu)定方法是一項重(zhong)大改進(jin)。舊軋(ya)機的(de)(de)頂(ding)頭(tou)裝在(zai)頂(ding)桿前端(duan),頂(ding)桿在(zai)工作時(shi)受壓(ya)力(li)作用,產生很大彈性(xing)彎(wan)曲(qu),因而(er)(er)鋼管壁厚嚴重(zhong)不(bu)均,軋(ya)制(zhi)過程很不(bu)穩定。而(er)(er)在(zai)這(zhe)臺設備上頂(ding)頭(tou)裝在(zai)頂(ding)桿尾(wei)端(duan),頂(ding)桿在(zai)工作時(shi)受拉力(li)作用,這(zhe)樣能(neng)使擴(kuo)(kuo)徑(jing)過程穩定,擴(kuo)(kuo)徑(jing)后鋼管的(de)(de)長度可(ke)增加,并(bing)且能(neng)準確調整頂(ding)頭(tou)位置。



三(san)、斜(xie)軋(ya)擴徑鋼管的(de)品種規格及質量


 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(sheng)產不銹(xiu)鋼管(guan)的壁厚為6~13mm,一般均在8~10mm的范圍內。


 擴(kuo)徑不(bu)銹(xiu)鋼(gang)管(guan)的(de)(de)尺寸(cun)公差:外徑公差±1.5%,內(nei)徑公差±1%,壁(bi)厚(hou)公差+15%~-20%,實際生產的(de)(de)擴(kuo)徑管(guan)其壁(bi)厚(hou)不(bu)均值一般均在(zai)(zai)(zai)給定的(de)(de)壁(bi)厚(hou)公差范圍內(nei)。在(zai)(zai)(zai)表面質量(liang)方面,定徑機只能消(xiao)除外表面的(de)(de)螺(luo)紋(wen)狀缺陷,若(ruo)無均整機,則內(nei)表面的(de)(de)螺(luo)紋(wen)狀缺陷依然(ran)存在(zai)(zai)(zai)。但(dan)在(zai)(zai)(zai)擴(kuo)徑機工具(ju)形狀合理而且磨損不(bu)十分嚴(yan)重時,這一缺陷是(shi)輕微的(de)(de)。


 由于擴徑鋼(gang)管(guan)主要用(yong)于敷設石油輸(shu)送管(guan),因此一(yi)般均為(wei)碳素鋼(gang)管(guan),沒(mei)有見到(dao)采(cai)用(yong)它來生產合金鋼(gang)管(guan)的(de)報(bao)道(dao)。



四、斜軋擴徑機(ji)的綜合(he)


有關斜軋(ya)擴徑機情況的綜合如表10-1所示。


表 10-1.jpg


 由表10-1可以看出斜(xie)軋(ya)擴(kuo)徑機具有下(xia)列(lie)特點:


 1. 一次(ci)擴徑量大,變形速(su)度快,產量高,年(nian)產量可達100000~150000t(年(nian)工(gong)作小時按6000h計(ji));


 2. 擴徑后不(bu)銹鋼管(guan)的(de)內、外表面(mian)均有螺紋狀缺陷,須增(zeng)設定徑機或均整機予以消除,關(guan)于這一(yi)點(dian)相(xiang)對于周期軋管(guan)機生(sheng)產系統來說是比較(jiao)不(bu)利的(de);


 3. 設(she)備龐(pang)大,如主(zhu)傳動電機(ji)容量為1500~2000馬力的電動機(ji)2臺,因此(ci)一次(ci)投(tou)資費用高;


 4. 不宜(yi)生產(chan)異(yi)形管,品種受到限制。