八幡(fan)廠于1977年10月投產(chan)了一套大(da)型(xing)自動(dong)軋制不銹鋼管機(ji)組(zu)，在這套機(ji)組(zu)上采用了壓力穿(chuan)孔機(ji)，直接用連(lian)鑄方(fang)坯作為原料(liao)。為配合(he)壓力穿(chuan)孔機(ji)獲得高質量的產(chan)品，該(gai)機(ji)組(zu)在生產(chan)工藝和設備上作了較大(da)的改進(jin)，如為減(jian)小(xiao)在線亞洲日產一區二區:不銹鋼管壁厚不均和提高鋼(gang)管(guan)(guan)內外徑尺寸精(jing)度(du)，車間(jian)設置(zhi)了兩臺延伸機(ji)，首次采(cai)用了分組(zu)傳動的12架三輥(gun)式(shi)定(ding)徑機(ji)，在原(yuan)料和成品管(guan)(guan)精(jing)整(zheng)工段配有(you)多種形式(shi)的無損探傷設備，對原(yuan)料和管(guan)(guan)坯逐根檢查(cha)以確保(bao)不銹(xiu)鋼(gang)管(guan)(guan)質量。車間(jian)具有(you)較高的機(ji)械(xie)化(hua)(hua)自(zi)動化(hua)(hua)水平(ping)。
1. 生產產品
產品規格產量如下，不銹(xiu)鋼(gang)管(guan)外徑(jing)：165.2~406.4mm(將(jiang)來下限(xian)可(ke)達139.8mm)，不銹(xiu)鋼(gang)管(guan)壁厚： 5.5~40.5mm，不銹(xiu)鋼(gang)管(guan)產量：2.5萬噸(dun)/月，二期(qi)可(ke)達4萬噸(dun)/月，其中(zhong)石(shi)油鉆采用管(guan)生產規格為(wei)(wei)Φ42~406.4mm,設備加(jia)工(gong)能力為(wei)(wei)1.7萬噸(dun)/月（小規格的石(shi)油用管(guan)料(liao)來自該公司東京(jing)的ф140mm 自動軋管(guan)機組）。
2. 生產工(gong)藝流(liu)程
a. 熱(re)軋(ya)管生產工藝：
方坯(pi)→探傷→修(xiu)磨→切斷→加(jia)熱(re)→整形→熱(re)鋸→加(jia)熱(re)保溫→高壓(ya)水除鱗→壓(ya)力穿孔→一次(ci)延(yan)伸→二次(ci)延(yan)伸→吹入潤滑(hua)劑→軋(ya)管→吹灰(hui)→均整→再加(jia)熱(re)→定徑→冷卻(que)
b. 一般(ban)管(guan)精整工藝：
矯(jiao)直→水(shui)壓試驗→無損探傷→切斷(duan)→倒棱(leng)→檢(jian)查→打印→涂油(you)→干燥(zao)→打捆(kun)
c. 石油(you)套管加工(gong)工(gong)藝：
調(diao)質處理→定徑→矯(jiao)直→水(shui)壓(ya)試驗→無(wu)損探傷(shang)→切斷(duan)→倒(dao)棱→車絲→擰接(jie)手→塞(sai)棒試驗→水(shui)壓(ya)試驗→檢查→打印→涂油→干燥→打捆(kun)
d. 石(shi)油油管加(jia)工工藝：
東京(jing)廠來料→調質(zhi)處(chu)理→矯直→無損探傷→車(che)絲→擰接手→塞(sai)棒檢查(cha)→水壓試驗→檢查(cha)→打印→涂油→打捆
3. 熱軋(ya)生產工藝(yi)及設備(bei)特點
a. 管坯精整(zheng)
進入不(bu)銹鋼管車間的(de)六種(zhong)斷面(mian)方坯在(zai)管坯庫存(cun)放(fang)，而后(hou)通過無(wu)損探(tan)傷檢查(cha)(cha)表(biao)面(mian)缺陷、修磨(mo)、切(qie)斷。表(biao)面(mian)檢查(cha)(cha)用兩臺(tai)(tai)磁粉探(tan)傷機，一臺(tai)(tai)固定，一臺(tai)(tai)移動，所有坯料(liao)逐根探(tan)傷。表(biao)面(mian)打有缺陷標記的(de)坯料(liao)在(zai)三臺(tai)(tai)修磨(mo)機床上局部修磨(mo)。切(qie)斷用三臺(tai)(tai)冷鋸機，將4~12m長的(de)經(jing)檢查(cha)(cha)修磨(mo)后(hou)的(de)坯料(liao)鋸成2.5~5.2m長的(de)定尺。切(qie)斷315mm×315mm斷面(mian)時，鋸切(qie)時間為2~3min/根。定尺坯在(zai)緩沖庫中存(cun)放(fang)以備加熱。
b. 鋼管的熱軋生(sheng)產
方坯(pi)在(zai)步進爐中(zhong)加熱(re)(re)，爐子有(you)效長35m,寬(kuan)11.5m,端進端出，長5.2m的料可雙排加熱(re)(re)。
不銹(xiu)管坯(pi)出爐后在二輥式單孔型橫軋機上(shang)整形(xing)，整形(xing)時(shi)有1%~2%的變形(xing)量，定形(xing)機有倒(dao)棱調整尺寸的作用，同時(shi)可去除(chu)氧化鐵皮。主傳動交流電(dian)機為250kW。
定形機后設置(zhi)有(you)一(yi)臺(tai)熱鋸機，按軋制表要求的坯(pi)料長(chang)度進(jin)行分切(qie)。鋸切(qie)后的管坯(pi)因不能(neng)同(tong)時穿(chuan)孔(kong)，為防止溫(wen)(wen)降，設置(zhi)了一(yi)座步(bu)(bu)進(jin)式(shi)保溫(wen)(wen)爐，對穿(chuan)孔(kong)料進(jin)行保溫(wen)(wen)。250mmx250mm的方(fang)坯(pi)在(zai)步(bu)(bu)進(jin)爐中可放置(zhi)14根。
出(chu)爐后(hou)的不銹管坯用180kg/c㎡的高(gao)壓水除氧化鐵(tie)皮，而后(hou)送(song)去穿孔。
壓力穿孔機(ji)(ji)是購買意(yi)大(da)利的技術，完全按卡爾(er)梅斯法(fa)設計。軋輥直徑1350mm,軋制速度為(wei)0.3~0.5m/s.主(zhu)傳動(dong)直流電機(ji)(ji)為(wei)950kW一臺(tai)。前臺(tai)推(tui)桿為(wei)齒(chi)條式傳動(dong)，電機(ji)(ji)550kW(意(yi)大(da)利達爾(er)明廠已改為(wei)液壓傳動(dong)），設計最(zui)大(da)推(tui)力300t.在穿孔中250mm空心坯時實際為(wei)60t,最(zui)大(da)使用到80~90t,空心坯并不穿透(tou)，杯(bei)底有30~50mm厚，最(zui)后在延伸機(ji)(ji)上穿透(tou)。
設置(zhi)(zhi)(zhi)有兩(liang)臺(tai)延(yan)伸機(ji)(ji)(ji)(ji)，將厚(hou)壁(bi)空心(xin)坯輾(zhan)軋(ya)(ya)延(yan)伸并消除壁(bi)厚(hou)不均。機(ji)(ji)(ji)(ji)組為(wei)(wei)二(er)輥(gun)斜軋(ya)(ya)機(ji)(ji)(ji)(ji)，每個機(ji)(ji)(ji)(ji)組均由(you)(you)(you)(you)(you)兩(liang)臺(tai)4000kW交流電機(ji)(ji)(ji)(ji)傳(chuan)動。第一(yi)(yi)臺(tai)延(yan)伸機(ji)(ji)(ji)(ji)主要(yao)起消除壁(bi)厚(hou)不均的(de)(de)(de)作(zuo)(zuo)用；第二(er)臺(tai)側重于延(yan)伸。壓力穿孔機(ji)(ji)(ji)(ji)目前(qian)存(cun)在(zai)的(de)(de)(de)最(zui)大(da)問題(ti)是穿孔后的(de)(de)(de)毛管壁(bi)厚(hou)不均較大(da)，最(zui)大(da)壁(bi)厚(hou)不均可(ke)達25%~30%。而(er)經(jing)過(guo)第一(yi)(yi)臺(tai)延(yan)伸機(ji)(ji)(ji)(ji)后，壁(bi)厚(hou)不均可(ke)降至10%以下，與二(er)輥(gun)斜軋(ya)(ya)穿孔相當。為(wei)(wei)提(ti)高鋼管質量，減(jian)少(shao)工具(ju)消耗，方便操作(zuo)(zuo)，三(san)菱制作(zuo)(zuo)所在(zai)原有二(er)輥(gun)斜軋(ya)(ya)延(yan)伸機(ji)(ji)(ji)(ji)上(shang)作(zuo)(zuo)了(le)如下改動；（1)由(you)(you)(you)(you)(you)單電機(ji)(ji)(ji)(ji)傳(chuan)動改為(wei)(wei)雙電機(ji)(ji)(ji)(ji)分別傳(chuan)動兩(liang)個軋(ya)(ya)輥(gun)；（2)兩(liang)個鼓(gu)形輥(gun)由(you)(you)(you)(you)(you)左右水平布(bu)置(zhi)(zhi)(zhi)改為(wei)(wei)上(shang)下立式布(bu)置(zhi)(zhi)(zhi)，導(dao)(dao)板(ban)為(wei)(wei)左右側向布(bu)置(zhi)(zhi)(zhi)，采用液壓裝(zhuang)置(zhi)(zhi)(zhi)移送更(geng)換(huan)，過(guo)去更(geng)換(huan)下導(dao)(dao)板(ban)需時幾(ji)十分鐘(zhong)，由(you)(you)(you)(you)(you)于磨損厲害，每個班都要(yao)更(geng)換(huan)1~2次(ci)，改為(wei)(wei)側向導(dao)(dao)板(ban)后，10min就可(ke)更(geng)換(huan)一(yi)(yi)次(ci)，提(ti)高了(le)軋(ya)(ya)機(ji)(ji)(ji)(ji)作(zuo)(zuo)業率(lv)，設計(ji)者認為(wei)(wei)，如將側向導(dao)(dao)板(ban)改為(wei)(wei)帶有傳(chuan)動的(de)(de)(de)滾動導(dao)(dao)盤(pan)，雖有冷卻效果好，使用壽命長的(de)(de)(de)優點（據西德(de)德(de)馬(ma)克的(de)(de)(de)經(jing)驗，導(dao)(dao)盤(pan)可(ke)使用7~10天更(geng)換(huan)一(yi)(yi)次(ci)），但由(you)(you)(you)(you)(you)于在(zai)自(zi)動軋(ya)(ya)管機(ji)(ji)(ji)(ji)上(shang)原料規格多，品(pin)種(zhong)的(de)(de)(de)頻繁更(geng)換(huan)帶來經(jing)常更(geng)換(huan)導(dao)(dao)盤(pan)是不適(shi)宜的(de)(de)(de)；（3)機(ji)(ji)(ji)(ji)架上(shang)蓋改由(you)(you)(you)(you)(you)液壓缸向一(yi)(yi)側打開(kai)，減(jian)少(shao)換(huan)輥(gun)時間；（4)頂頭更(geng)換(huan)實現(xian)了(le)機(ji)(ji)(ji)(ji)械化。在(zai)2號延(yan)伸機(ji)(ji)(ji)(ji)至軋(ya)(ya)管的(de)(de)(de)斜臺(tai)架上(shang)由(you)(you)(you)(you)(you)一(yi)(yi)端用壓縮(suo)空氣向管內(nei)吹入含鹽的(de)(de)(de)潤滑劑。
自動軋制不(bu)銹(xiu)鋼管(guan)機(ji)為(wei)單(dan)孔型(xing)軋機(ji)，每根管(guan)軋制兩道(dao)，由(you)一臺(tai)3000kW直流(liu)電機(ji)傳動。這種單(dan)孔型(xing)軋機(ji)的(de)優(you)點是減少了(le)設(she)備重(zhong)量，保證(zheng)了(le)不(bu)銹(xiu)鋼管(guan)精度，孔型(xing)設(she)計時(shi)可不(bu)考(kao)慮彈跳的(de)影(ying)響，此外，頂(ding)頭的(de)更換也(ye)實現了(le)機(ji)械化，軋制第二道(dao)的(de)90°翻(fan)轉由(you)機(ji)前的(de)可升降的(de)盤式輥帶動，推料桿為(wei)氣(qi)動。
均(jun)整機(ji)(ji)兩臺，每臺均(jun)整機(ji)(ji)由兩臺600kW直流電機(ji)(ji)傳動，為確保鋼管內(nei)表面(mian)質(zhi)量，均(jun)整前用壓縮空氣吹去(qu)內(nei)表氧化鐵皮(pi)。機(ji)(ji)架結構(gou)強度較(jiao)高，以防止(zhi)軋(ya)制過程的振動。頂頭也實現(xian)機(ji)(ji)械(xie)更換(huan)。
均整(zheng)后的(de)不銹鋼(gang)管(guan)進(jin)入步進(jin)式(shi)加熱爐加熱，鋼(gang)管(guan)端進(jin)側出，加熱爐有效(xiao)長(chang)為20m,寬(kuan)15m,定徑機為三輥式(shi)，12架分組傳動。
這(zhe)種(zhong)新型(xing)定(ding)徑(jing)(jing)(jing)(jing)機(ji)是(shi)保(bao)證(zheng)鋼(gang)(gang)管(guan)尺寸精(jing)度的(de)(de)(de)一個(ge)(ge)重要(yao)(yao)措施，因為(wei)成品管(guan)的(de)(de)(de)外徑(jing)(jing)(jing)(jing)精(jing)度主要(yao)(yao)取決于定(ding)減(jian)徑(jing)(jing)(jing)(jing)機(ji)，三(san)式經?型(xing)是(shi)整體加工(gong)的(de)(de)(de)不需(xu)要(yao)(yao)再(zai)用(yong)(yong)人工(gong)調(diao)整。機(ji)架(jia)數目由一般(ban)的(de)(de)(de)5~7架(jia)增至(zhi)12架(jia)，這(zhe)樣，擴大了定(ding)徑(jing)(jing)(jing)(jing)鋼(gang)(gang)管(guan)的(de)(de)(de)規格范(fan)圍，同時，對(dui)壓力穿孔機(ji)采用(yong)(yong)規格數量較少(shao)(shao)的(de)(de)(de)連鑄(zhu)方(fang)坯來說更具有意(yi)義。在軋制同樣的(de)(de)(de)減(jian)徑(jing)(jing)(jing)(jing)量的(de)(de)(de)鋼(gang)(gang)管(guan)時，12機(ji)架(jia)由于單(dan)機(ji)減(jian)徑(jing)(jing)(jing)(jing)量小，從而減(jian)少(shao)(shao)了大減(jian)徑(jing)(jing)(jing)(jing)量帶來內壁增厚(hou)的(de)(de)(de)缺陷。該定(ding)徑(jing)(jing)(jing)(jing)機(ji)的(de)(de)(de)另一特(te)點是(shi)分四組(zu)傳動(dong)(dong)，每臺(tai)電機(ji)帶動(dong)(dong)三(san)個(ge)(ge)機(ji)架(jia)，電機(ji)容量為(wei)740kW,直流。分組(zu)傳動(dong)(dong)與集體傳動(dong)(dong)相(xiang)比其速度調(diao)整靈活，電機(ji)負荷小，能更好地保(bao)證(zheng)鋼(gang)(gang)管(guan)精(jing)度；與單(dan)獨電機(ji)傳動(dong)(dong)相(xiang)比，具有設備少(shao)(shao)，調(diao)整維修(xiu)方(fang)便的(de)(de)(de)特(te)點。定(ding)徑(jing)(jing)(jing)(jing)機(ji)設有專用(yong)(yong)的(de)(de)(de)換輥臺(tai)車，更換品種(zhong)時，7分鐘(zhong)就可換完(wan)機(ji)架(jia)。這(zhe)種(zhong)新型(xing)定(ding)徑(jing)(jing)(jing)(jing)機(ji)在大型(xing)無縫鋼(gang)(gang)管(guan)機(ji)組(zu)上配置顯(xian)示出較大的(de)(de)(de)優(you)越性。
定徑后的不銹鋼管在三組鏈式冷床上冷卻，每組長20m,冷床下設有四排風扇，不(bu)銹厚壁管強迫通風冷卻。
4. 對八(ba)幡廠自動軋制(zhi)不(bu)銹鋼管工藝的評述(shu)
a. 從圖14-1中可以(yi)看出成品(pin)管(guan)長度為5.5~18.3m,從MDM提供的軋制表看到自動軋管(guan)機(ji)軋出長度僅(jin)為10.38、16.54m,而成品(pin)管(guan)長度不大(da)于(yu)16m。
b. MDM提出的軋(ya)制表建(jian)議采(cai)用(yong)Φ180mm、Φ260mm 、Φ300mm、ф340mm等(deng)4種圓(yuan)(yuan)坯(pi)軋(ya)管(guan)(guan)，但(dan)八幡廠想(xiang)采(cai)用(yong)PPM這(zhe)、新技術(shu)，故(gu)決定用(yong)這(zhe)里提到(dao)的六種方坯(pi)作為(wei)管(guan)(guan)坯(pi)。采(cai)用(yong)連(lian)鑄(zhu)圓(yuan)(yuan)軋(ya)管(guan)(guan)這(zhe)是西德(de)各鋼管(guan)(guan)公司(si)主(zhu)張，20世紀70年(nian)代西德(de)各鋼管(guan)(guan)廠就(jiu)采(cai)用(yong)了Φ140~350mm連(lian)注圓(yuan)(yuan)坯(pi)軋(ya)管(guan)(guan)，若(ruo)干年(nian)后就(jiu)完全證明了這(zhe)種工藝的正確(que)性。
c. 1978年意大利在Bergamo鋼管(guan)廠(chang)有一(yi)套壓(ya)(ya)力穿(chuan)(chuan)孔(kong)機(ji)投產(chan)，接著八(ba)幡(fan)廠(chang)也采用(yong)了這一(yi)工(gong)藝(yi)，而(er)在京浜及(ji)知多的(de)(de)16m自動軋管(guan)機(ji)組的(de)(de)平面圖上，則預留了壓(ya)(ya)力穿(chuan)(chuan)孔(kong)機(ji)（PPM)的(de)(de)位置，PPM工(gong)藝(yi)的(de)(de)主要缺點(dian)是穿(chuan)(chuan)孔(kong)坯壁(bi)厚不均，從八(ba)幡(fan)廠(chang)的(de)(de)樣本來(lai)看，壁(bi)厚不均達30%,因此，八(ba)幡(fan)廠(chang)在穿(chuan)(chuan)孔(kong)延伸工(gong)序上就采用(yong)了三臺設備，若采用(yong)連注(zhu)圓坯則可減少1~2臺設備。
d. 穿(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)延伸(shen)(shen)階(jie)(jie)段（第一(yi)變(bian)形階(jie)(jie)段）可供選擇的有(you)以下(xia)4種方式即：從方坯開始采用(yong)PPM和(he)(he)2臺(tai)延伸(shen)(shen)機(ji)(ji)從方坯開始采用(yong)PPM和(he)(he)1臺(tai)延伸(shen)(shen)機(ji)(ji)、從圓(yuan)坯開始采用(yong)斜軋(ya)穿(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)機(ji)(ji)和(he)(he)1臺(tai)延伸(shen)(shen)機(ji)(ji)和(he)(he)從圓(yuan)坯開始只(zhi)采用(yong)斜軋(ya)穿(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)機(ji)(ji)。由此可(ke)看出，采用第一種方式(shi)乃(nai)八幡廠工藝的敗筆。
e. 單槽式自動軋管(guan)(guan)機(ji)(ji)具有(you)軋機(ji)(ji)剛性大、管(guan)(guan)子尺寸精確、產量較(jiao)高等(deng)特點(dian)(dian)，但它消(xiao)除不了自動軋管(guan)(guan)工(gong)藝成品管(guan)(guan)短、內表面質量差等(deng)短頂頭軋制工(gong)藝所(suo)固有(you)的(de)(de)(de)缺(que)點(dian)(dian)，當時日本各大鋼管(guan)(guan)廠(chang)認為(wei)這(zhe)種工(gong)藝具有(you)產量高（40萬～60萬t/a)、工(gong)藝先進（采用連鑄(zhu)坯(pi)，新型穿孔機(ji)(ji)，單槽自動軋管(guan)(guan)機(ji)(ji)，大減徑(jing)率的(de)(de)(de)減徑(jing)機(ji)(ji)）的(de)(de)(de)優(you)點(dian)(dian)是(shi)發展石(shi)油(you)管(guan)(guan)生產的(de)(de)(de)方向，但其后由于(yu)MPM軋管(guan)(guan)工(gong)藝的(de)(de)(de)興起，這(zhe)種工(gong)藝的(de)(de)(de)優(you)點(dian)(dian)就(jiu)顯得不突出了。相反，固有(you)的(de)(de)(de)缺(que)點(dian)(dian)就(jiu)更加(jia)暴露無遺了。
f. 這種定徑(jing)(jing)(jing)機屬于無(wu)張力(li)(li)或(huo)微(wei)張力(li)(li)減(jian)徑(jing)(jing)(jing)工藝。減(jian)徑(jing)(jing)(jing)過程中壁厚略(lve)減(jian)或(huo)略(lve)增，其數(shu)量(liang)僅0.5mm左右，而可實現較(jiao)大(da)(da)的減(jian)徑(jing)(jing)(jing)率（可達30%),大(da)(da)軋機生產(chan)小口徑(jing)(jing)(jing)不(bu)銹鋼管而不(bu)降低產(chan)量(liang)，且沒有像張減(jian)機那樣大(da)(da)的切頭(tou)損失。
