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管。
福(fu)倫(Foren)軋機(ji)是連續(xu)軋管(guan)機(ji)發展(zhan)過(guo)程中的一(yi)個重要(yao)的中間軋機(ji),是在美國(guo)進行正(zheng)式生產(chan)的第一(yi)臺連續(xu)軋管(guan)機(ji),機(ji)架X形,長芯棒(bang)插人穿(chuan)(chuan)孔坯(pi)與管(guan)子一(yi)起通過(guo)全部機(ji)架,即將(jiang)穿(chuan)(chuan)孔延伸成管(guan)子。福(fu)倫軋管(guan)機(ji)共有21個機(ji)架,由可(ke)變速的電(dian)機(ji)單驅動,按(an)原設(she)計,延伸率可(ke)高達7。
對連軋(ya)(ya)(ya)管機(ji)的(de)發展(zhan)來說,福(fu)倫軋(ya)(ya)(ya)機(ji)的(de)意義在于:采(cai)用直(zhi)流電機(ji)單(dan)獨傳(chuan)動以代替組傳(chuan)動,為(wei)連軋(ya)(ya)(ya)管機(ji)的(de)進(jin)一步(bu)發展(zhan)奠(dian)定了(le)新的(de)基礎(chu),由此連軋(ya)(ya)(ya)管機(ji)進(jin)入了(le)一個新階段(duan),人們(men)把福(fu)倫軋(ya)(ya)(ya)機(ji)稱為(wei)第二代連軋(ya)(ya)(ya)管機(ji)。
從連軋管(guan)(guan)(guan)機(ji)發展(zhan)的全過程來看,福(fu)倫軋機(ji)是(shi)美國(guo)的第4臺(tai)連軋管(guan)(guan)(guan)機(ji),世界范圍內(nei)的第11臺(tai)軋管(guan)(guan)(guan)機(ji),可參見表12-1所示。
1. Gary 不銹鋼管(guan)廠(chang)連(lian)軋管(guan)機組
第二次世界(jie)大戰(zhan)后,Gary 不銹鋼管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)廠(chang)(chang)的(de)無縫鋼管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)生(sheng)產設(she)備一直閑置(zhi)(zhi)不用(yong)。后來該廠(chang)(chang)利用(yong)停(ting)產這(zhe)(zhe)一時機(ji)(ji)(ji)(ji),對1套軋管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)機(ji)(ji)(ji)(ji)組進行(xing)(xing)(xing)了改造,安(an)裝(zhuang)了連(lian)軋管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)機(ji)(ji)(ji)(ji),并配(pei)(pei)以(yi)新的(de)張(zhang)力(li)(li)減(jian)(jian)(jian)徑(jing)機(ji)(ji)(ji)(ji),這(zhe)(zhe)一新機(ji)(ji)(ji)(ji)組采用(yong)了和(he)Lorain鋼管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)廠(chang)(chang)進行(xing)(xing)(xing)試驗的(de)相同機(ji)(ji)(ji)(ji)組的(de)許多新工藝(yi)。在(zai)平面布置(zhi)(zhi)上也(ye)包括了三(san)(san)輥軋管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)機(ji)(ji)(ji)(ji)。根據當時的(de)報告,張(zhang)力(li)(li)減(jian)(jian)(jian)徑(jing)機(ji)(ji)(ji)(ji)尚(shang)未以(yi)全效率軋管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan),但已表明了它是(shi)能以(yi)低成(cheng)(cheng)本生(sheng)產質量好的(de)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)子(zi)的(de)機(ji)(ji)(ji)(ji)組,配(pei)(pei)置(zhi)(zhi)這(zhe)(zhe)一機(ji)(ji)(ji)(ji)組或類(lei)似機(ji)(ji)(ji)(ji)組是(shi)生(sheng)產小(xiao)口徑(jing)熱軋無縫鋼管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)的(de)最佳工藝(yi)。以(yi)全效率運行(xing)(xing)(xing)時,從張(zhang)減(jian)(jian)(jian)機(ji)(ji)(ji)(ji)軋出的(de)速(su)度(du)可達(da)549m/min.Gary 廠(chang)(chang)連(lian)軋管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)機(ji)(ji)(ji)(ji)組于1950年1月投產,和(he)三(san)(san)輥軋機(ji)(ji)(ji)(ji)并聯(lian)布置(zhi)(zhi),生(sheng)產外徑(jing)為25~89mm的(de)鋼管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan),薄壁管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)長(chang)(chang)度(du)為13.7m,厚壁管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)長(chang)(chang)度(du)為7.6m,機(ji)(ji)(ji)(ji)組中所設(she)的(de)穿(chuan)孔機(ji)(ji)(ji)(ji)是(shi)一般的(de)曼內斯曼穿(chuan)孔機(ji)(ji)(ji)(ji),根據所軋鋼管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)規格的(de)不同,穿(chuan)孔坯可以(yi)送(song)到連(lian)軋軋管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)機(ji)(ji)(ji)(ji)上,也(ye)可以(yi)送(song)到三(san)(san)輥軋管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)機(ji)(ji)(ji)(ji)上進行(xing)(xing)(xing)軋制(zhi)。連(lian)軋管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)機(ji)(ji)(ji)(ji)為8機(ji)(ji)(ji)(ji)架,脫(tuo)棒后的(de)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)子(zi)經(jing)(jing)加(jia)熱送(song)張(zhang)力(li)(li)減(jian)(jian)(jian)徑(jing)機(ji)(ji)(ji)(ji)減(jian)(jian)(jian)徑(jing),張(zhang)力(li)(li)減(jian)(jian)(jian)徑(jing)后的(de)鋼管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)經(jing)(jing)冷(leng)床冷(leng)卻(que),然后用(yong)多臺冷(leng)鋸(ju)鋸(ju)成(cheng)(cheng)定尺長(chang)(chang)度(du),并送(song)去進行(xing)(xing)(xing)成(cheng)(cheng)品(pin)精整。
2. Lorain 不銹鋼(gang)管廠連軋管機組
近(jin)代連續(xu)軋管(guan)(guan)技術的(de)(de)發展是從1949年美國Lorain不(bu)銹鋼管(guan)(guan)廠連軋管(guan)(guan)機投產開始的(de)(de),Lorain 廠的(de)(de)連管(guan)(guan)機組采用(yong)ф140mm規格(ge)的(de)(de)圓管(guan)(guan)坯(pi)(pi)(pi)(pi)(pi)(pi)來生(sheng)產ф51~102mm的(de)(de)水煤氣管(guan)(guan)、油(you)(you)管(guan)(guan)和鍋爐(lu)管(guan)(guan),生(sheng)產能力為(wei)1.8萬V月(yue)。管(guan)(guan)坯(pi)(pi)(pi)(pi)(pi)(pi)經(jing)加熱、定(ding)心后(hou)去穿孔(kong)(kong)機,穿孔(kong)(kong)機由1臺3310kW,225r/min,13800V的(de)(de)同步電(dian)動機傳(chuan)動,減速(su)機的(de)(de)速(su)比(bi)為(wei)2.25,軋輥(gun)(gun)直徑為(wei)1070mm,輥(gun)(gun)身長(chang)610mm,喂入(ru)角固定(ding)為(wei)10°,軋輥(gun)(gun)線速(su)度約(yue)5.63m/s.ф146mm 穿孔(kong)(kong)坯(pi)(pi)(pi)(pi)(pi)(pi)出口(kou)速(su)度為(wei)0.915m/s.穿孔(kong)(kong)過程(cheng)完畢后(hou),頂桿(gan)從穿孔(kong)(kong)坯(pi)(pi)(pi)(pi)(pi)(pi)中(zhong)抽出,隨即穿孔(kong)(kong)坯(pi)(pi)(pi)(pi)(pi)(pi)被拔出,滾到定(ding)位輥(gun)(gun)道(dao)上(shang),在(zai)這里穿孔(kong)(kong)坯(pi)(pi)(pi)(pi)(pi)(pi)被移送到與連軋管(guan)(guan)機入(ru)口(kou)端相(xiang)距一(yi)定(ding)距離(li)為(wei)止。此時,穿孔(kong)(kong)坯(pi)(pi)(pi)(pi)(pi)(pi)被拔到穿芯棒(bang)輥(gun)(gun)道(dao)上(shang),在(zai)此1根(gen)約(yue)19.2m長(chang)的(de)(de)經(jing)過涂(tu)油(you)(you)的(de)(de)芯棒(bang)插入(ru)穿孔(kong)(kong)坯(pi)(pi)(pi)(pi)(pi)(pi),然后(hou)開始連軋過程(cheng),芯棒(bang)用(yong)低合(he)金鋼制造,每根(gen)芯棒(bang)可(ke)用(yong)2000~2500次,然后(hou)重車后(hou)再用(yong)。
連(lian)續軋(ya)管機(ji)(ji)為(wei)(wei)9機(ji)(ji)架,機(ji)(ji)架中心距為(wei)(wei)1120mm.每個機(ji)(ji)架裝(zhuang)有(you)兩個直徑(jing)為(wei)(wei)660mm、輥身長228mm的(de)軋(ya)輥,總容量為(wei)(wei)6250kW,由(you)變流(liu)機(ji)(ji)組供電。
在(zai)(zai)連(lian)續(xu)軋管機(ji)(ji)上(shang),穿孔坯在(zai)(zai)芯(xin)棒上(shang)進行軋制;頭兩個機(ji)(ji)架(jia)(jia)對穿孔坯減(jian)(jian)(jian)徑,使其內表面同芯(xin)棒相(xiang)接觸(chu),在(zai)(zai)第34機(ji)(ji)架(jia)(jia)中(zhong)(zhong)得到較大的(de)減(jian)(jian)(jian)壁(bi)量;在(zai)(zai)第5、6機(ji)(ji)架(jia)(jia)中(zhong)(zhong),管壁(bi)繼續(xu)減(jian)(jian)(jian)薄(bo),但(dan)減(jian)(jian)(jian)壁(bi)量微小些;第7、8機(ji)(ji)架(jia)(jia)是輾光機(ji)(ji)架(jia)(jia);而第9機(ji)(ji)架(jia)(jia)則將橢圓(yuan)形的(de)毛管軋圓(yuan)以便脫棒。
從(cong)連續軋(ya)管軋(ya)中軋(ya)出(chu)(chu)來(lai)以后,帶芯(xin)棒(bang)的(de)鋼管被橫移到(dao)脫棒(bang)機上。脫棒(bang)機的(de)輥道是(shi)傳動的(de),它可以將(jiang)鋼管往回送(song),直(zhi)到(dao)芯(xin)棒(bang)的(de)尾端被脫棒(bang)機的(de)卡(ka)爪卡(ka)住(zhu),將(jiang)芯(xin)棒(bang)抽出(chu)(chu)來(lai),抽出(chu)(chu)來(lai)的(de)芯(xin)棒(bang)經輥道和臺架(jia)返回連軋(ya)管機前進行冷(leng)卻(que)、涂油以便再使用。鋼管經再加熱(re)后送(song)到(dao)12架(jia)定徑機或12架(jia)減徑機,軋(ya)制成熱(re)軋(ya)成品管。
美國不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)管(guan)廠(chang)家的張力(li)減徑機為(wei)(wei)(wei)二輥(gun)(gun)式,12機架,機架中心距為(wei)(wei)(wei)368mm,每個(ge)機架由1臺147kW,850~1700r/min的直流(liu)電機傳(chuan)動,軋輥(gun)(gun)直徑為(wei)(wei)(wei)355mm,輥(gun)(gun)身(shen)長度為(wei)(wei)(wei)178mm,軋輥(gun)(gun)材質為(wei)(wei)(wei)合(he)金鑄鐵,下輥(gun)(gun)不(bu)可(ke)調。張力(li)減徑機的出(chu)口(kou)速度為(wei)(wei)(wei)3.7~7.4m/s,每架的減徑量(liang)為(wei)(wei)(wei)10%~12%,減壁量(liang)可(ke)達20%.由于(yu)張減時(shi)可(ke)以控制壁厚,所以用一種直徑的管(guan)子(zi)就可(ke)以得到多種尺寸的成品不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)管(guan),減徑后鋼(gang)(gang)管(guan)外徑范圍為(wei)(wei)(wei)50.8~76.2mm,最大長度可(ke)達43.3m。