美國不銹鋼管廠家成立于1910年,當時共有2套無縫軋管機,由曼氏穿孔機、聯合穿軋機、再加熱爐和精整機組組成。1913年增設張力減徑機,從而在1916~1920年這5年內生產冷拔不銹管坯而獲利甚豐,1920年開始改造,1923年聘用了Foren工程師,1931年接受了Foren建議開始制造并制成21機架軋管機,1932年投人試生產到1933年正式生產運行,1936年又對冷拔車間進行改造,1940年后轉向專業生產無縫不銹鋼(gang)管(guan)。
福倫(Foren)軋(ya)機(ji)(ji)是連(lian)續軋(ya)管(guan)(guan)機(ji)(ji)發展過程中的一個(ge)重要的中間軋(ya)機(ji)(ji),是在美國(guo)進行正式(shi)生(sheng)產的第一臺連(lian)續軋(ya)管(guan)(guan)機(ji)(ji),機(ji)(ji)架X形(xing),長芯棒(bang)插人穿孔(kong)坯與管(guan)(guan)子(zi)一起通過全部機(ji)(ji)架,即將穿孔(kong)延伸(shen)成管(guan)(guan)子(zi)。福倫軋(ya)管(guan)(guan)機(ji)(ji)共有(you)21個(ge)機(ji)(ji)架,由可(ke)變速的電機(ji)(ji)單驅動,按(an)原設計,延伸(shen)率可(ke)高達7。
對連(lian)軋(ya)管機的(de)發展來說,福倫(lun)軋(ya)機的(de)意義在于:采用直(zhi)流電機單獨傳動以代(dai)替(ti)組傳動,為連(lian)軋(ya)管機的(de)進(jin)一步發展奠定了新的(de)基(ji)礎,由(you)此連(lian)軋(ya)管機進(jin)入(ru)了一個新階段,人們(men)把福倫(lun)軋(ya)機稱(cheng)為第二代(dai)連(lian)軋(ya)管機。
從連(lian)(lian)軋(ya)管(guan)機發展的(de)(de)全過程來看,福倫軋(ya)機是美國的(de)(de)第(di)4臺連(lian)(lian)軋(ya)管(guan)機,世界范圍內的(de)(de)第(di)11臺軋(ya)管(guan)機,可參見(jian)表12-1所示。
1. Gary 不銹鋼管廠(chang)連軋管機(ji)組
第二次世界大戰后(hou),Gary 不銹鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)廠(chang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)無(wu)縫(feng)鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)生(sheng)(sheng)產設備一(yi)(yi)直閑置不用(yong)。后(hou)來(lai)該廠(chang)利用(yong)停產這一(yi)(yi)時(shi)機(ji)(ji)(ji)(ji),對(dui)1套(tao)軋(ya)(ya)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)機(ji)(ji)(ji)(ji)組(zu)(zu)進(jin)行(xing)了(le)改造,安裝(zhuang)了(le)連(lian)(lian)軋(ya)(ya)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)機(ji)(ji)(ji)(ji),并(bing)配以(yi)新的(de)(de)(de)(de)(de)(de)張(zhang)(zhang)力減(jian)(jian)徑機(ji)(ji)(ji)(ji),這一(yi)(yi)新機(ji)(ji)(ji)(ji)組(zu)(zu)采(cai)用(yong)了(le)和Lorain鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)廠(chang)進(jin)行(xing)試(shi)驗(yan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)相(xiang)同機(ji)(ji)(ji)(ji)組(zu)(zu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)許多新工(gong)藝。在平(ping)面布(bu)置上(shang)也包括了(le)三輥軋(ya)(ya)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)機(ji)(ji)(ji)(ji)。根據當時(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)報告,張(zhang)(zhang)力減(jian)(jian)徑機(ji)(ji)(ji)(ji)尚未以(yi)全效(xiao)率軋(ya)(ya)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan),但已表明了(le)它是能以(yi)低成本生(sheng)(sheng)產質量好(hao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)子的(de)(de)(de)(de)(de)(de)機(ji)(ji)(ji)(ji)組(zu)(zu),配置這一(yi)(yi)機(ji)(ji)(ji)(ji)組(zu)(zu)或類(lei)似機(ji)(ji)(ji)(ji)組(zu)(zu)是生(sheng)(sheng)產小口徑熱軋(ya)(ya)無(wu)縫(feng)鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)最佳工(gong)藝。以(yi)全效(xiao)率運(yun)行(xing)時(shi),從(cong)張(zhang)(zhang)減(jian)(jian)機(ji)(ji)(ji)(ji)軋(ya)(ya)出(chu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)速度(du)(du)可(ke)(ke)(ke)達549m/min.Gary 廠(chang)連(lian)(lian)軋(ya)(ya)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)機(ji)(ji)(ji)(ji)組(zu)(zu)于1950年(nian)1月投產,和三輥軋(ya)(ya)機(ji)(ji)(ji)(ji)并(bing)聯(lian)布(bu)置,生(sheng)(sheng)產外徑為(wei)25~89mm的(de)(de)(de)(de)(de)(de)鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan),薄(bo)壁管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)長(chang)度(du)(du)為(wei)13.7m,厚壁管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)長(chang)度(du)(du)為(wei)7.6m,機(ji)(ji)(ji)(ji)組(zu)(zu)中(zhong)所(suo)設的(de)(de)(de)(de)(de)(de)穿孔機(ji)(ji)(ji)(ji)是一(yi)(yi)般的(de)(de)(de)(de)(de)(de)曼(man)內斯曼(man)穿孔機(ji)(ji)(ji)(ji),根據所(suo)軋(ya)(ya)鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)規格(ge)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)不同,穿孔坯(pi)可(ke)(ke)(ke)以(yi)送到(dao)連(lian)(lian)軋(ya)(ya)軋(ya)(ya)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)機(ji)(ji)(ji)(ji)上(shang),也可(ke)(ke)(ke)以(yi)送到(dao)三輥軋(ya)(ya)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)機(ji)(ji)(ji)(ji)上(shang)進(jin)行(xing)軋(ya)(ya)制。連(lian)(lian)軋(ya)(ya)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)機(ji)(ji)(ji)(ji)為(wei)8機(ji)(ji)(ji)(ji)架(jia),脫棒(bang)后(hou)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)子經加熱送張(zhang)(zhang)力減(jian)(jian)徑機(ji)(ji)(ji)(ji)減(jian)(jian)徑,張(zhang)(zhang)力減(jian)(jian)徑后(hou)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)經冷床冷卻,然(ran)后(hou)用(yong)多臺冷鋸鋸成定尺(chi)長(chang)度(du)(du),并(bing)送去進(jin)行(xing)成品精整(zheng)。
2. Lorain 不銹鋼管廠連軋管機(ji)組(zu)
近(jin)代連(lian)續軋管(guan)(guan)技術的(de)(de)發(fa)展是從1949年美國(guo)Lorain不銹(xiu)鋼管(guan)(guan)廠連(lian)軋管(guan)(guan)機投(tou)產開(kai)始(shi)的(de)(de),Lorain 廠的(de)(de)連(lian)管(guan)(guan)機組采用(yong)ф140mm規格的(de)(de)圓(yuan)管(guan)(guan)坯(pi)(pi)來生產ф51~102mm的(de)(de)水煤(mei)氣(qi)管(guan)(guan)、油管(guan)(guan)和鍋(guo)爐(lu)管(guan)(guan),生產能力為(wei)(wei)(wei)1.8萬V月。管(guan)(guan)坯(pi)(pi)經(jing)加熱(re)、定(ding)心后(hou)去穿(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)機,穿(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)機由(you)1臺3310kW,225r/min,13800V的(de)(de)同步電動機傳動,減(jian)速機的(de)(de)速比(bi)為(wei)(wei)(wei)2.25,軋輥(gun)(gun)直徑為(wei)(wei)(wei)1070mm,輥(gun)(gun)身長610mm,喂入角固定(ding)為(wei)(wei)(wei)10°,軋輥(gun)(gun)線速度(du)約5.63m/s.ф146mm 穿(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)坯(pi)(pi)出口速度(du)為(wei)(wei)(wei)0.915m/s.穿(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)過程(cheng)完畢(bi)后(hou),頂桿(gan)從穿(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)坯(pi)(pi)中(zhong)抽出,隨即(ji)穿(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)坯(pi)(pi)被拔出,滾到定(ding)位輥(gun)(gun)道上(shang),在(zai)這里穿(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)坯(pi)(pi)被移(yi)送到與連(lian)軋管(guan)(guan)機入口端(duan)相距一定(ding)距離為(wei)(wei)(wei)止。此時,穿(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)坯(pi)(pi)被拔到穿(chuan)(chuan)(chuan)芯棒(bang)(bang)輥(gun)(gun)道上(shang),在(zai)此1根約19.2m長的(de)(de)經(jing)過涂油的(de)(de)芯棒(bang)(bang)插入穿(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)坯(pi)(pi),然(ran)后(hou)開(kai)始(shi)連(lian)軋過程(cheng),芯棒(bang)(bang)用(yong)低合金鋼制造,每根芯棒(bang)(bang)可用(yong)2000~2500次,然(ran)后(hou)重車后(hou)再(zai)用(yong)。
連續軋管(guan)機為(wei)9機架,機架中心距為(wei)1120mm.每(mei)個機架裝有(you)兩個直徑(jing)為(wei)660mm、輥身長228mm的(de)軋輥,總容量為(wei)6250kW,由變流機組供電。
在(zai)(zai)連續軋(ya)管機(ji)(ji)上(shang),穿孔坯在(zai)(zai)芯棒(bang)(bang)上(shang)進行軋(ya)制;頭兩個機(ji)(ji)架(jia)對穿孔坯減徑,使其內表面同芯棒(bang)(bang)相接觸,在(zai)(zai)第34機(ji)(ji)架(jia)中得到較大的(de)減壁量;在(zai)(zai)第5、6機(ji)(ji)架(jia)中,管壁繼續減薄(bo),但減壁量微小(xiao)些;第7、8機(ji)(ji)架(jia)是輾光機(ji)(ji)架(jia);而第9機(ji)(ji)架(jia)則將(jiang)橢圓(yuan)形的(de)毛管軋(ya)圓(yuan)以便脫棒(bang)(bang)。
從連續軋管(guan)軋中軋出(chu)來(lai)(lai)以后,帶芯(xin)棒(bang)的(de)鋼(gang)(gang)管(guan)被橫移到(dao)脫棒(bang)機(ji)(ji)上。脫棒(bang)機(ji)(ji)的(de)輥(gun)道是傳動(dong)的(de),它可以將(jiang)鋼(gang)(gang)管(guan)往回送,直到(dao)芯(xin)棒(bang)的(de)尾端被脫棒(bang)機(ji)(ji)的(de)卡爪卡住,將(jiang)芯(xin)棒(bang)抽(chou)出(chu)來(lai)(lai),抽(chou)出(chu)來(lai)(lai)的(de)芯(xin)棒(bang)經輥(gun)道和臺架返回連軋管(guan)機(ji)(ji)前進(jin)行冷卻、涂油以便再使(shi)用。鋼(gang)(gang)管(guan)經再加(jia)熱后送到(dao)12架定徑機(ji)(ji)或12架減徑機(ji)(ji),軋制成(cheng)熱軋成(cheng)品管(guan)。
美國不(bu)(bu)銹(xiu)鋼管廠家的(de)(de)張力(li)減徑(jing)(jing)機(ji)為(wei)(wei)二輥(gun)(gun)式,12機(ji)架,機(ji)架中心距(ju)為(wei)(wei)368mm,每個機(ji)架由1臺147kW,850~1700r/min的(de)(de)直(zhi)流電機(ji)傳動,軋(ya)輥(gun)(gun)直(zhi)徑(jing)(jing)為(wei)(wei)355mm,輥(gun)(gun)身長度(du)為(wei)(wei)178mm,軋(ya)輥(gun)(gun)材(cai)質為(wei)(wei)合金鑄鐵,下(xia)輥(gun)(gun)不(bu)(bu)可(ke)(ke)調。張力(li)減徑(jing)(jing)機(ji)的(de)(de)出(chu)口(kou)速度(du)為(wei)(wei)3.7~7.4m/s,每架的(de)(de)減徑(jing)(jing)量為(wei)(wei)10%~12%,減壁(bi)量可(ke)(ke)達20%.由于張減時可(ke)(ke)以控制(zhi)壁(bi)厚,所以用一種直(zhi)徑(jing)(jing)的(de)(de)管子就可(ke)(ke)以得到多種尺寸(cun)的(de)(de)成品(pin)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼管,減徑(jing)(jing)后鋼管外(wai)徑(jing)(jing)范圍(wei)為(wei)(wei)50.8~76.2mm,最大長度(du)可(ke)(ke)達43.3m。