八(ba)幡(fan)廠(chang)于1977年10月投產了一套(tao)大(da)型自動軋制不銹鋼管機(ji)組(zu)，在這套(tao)機(ji)組(zu)上采用了壓力穿(chuan)孔機(ji)，直接用連鑄方坯作為(wei)原(yuan)料。為(wei)配合壓力穿(chuan)孔機(ji)獲得高質量的(de)產品，該機(ji)組(zu)在生(sheng)產工藝和設備(bei)上作了較大(da)的(de)改進，如為(wei)減小(xiao)在線亞洲日產一區二區:不銹鋼管壁厚不均(jun)和(he)提高(gao)鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)內(nei)外徑(jing)尺寸精度，車間(jian)(jian)設置了兩臺延伸機(ji)(ji)，首(shou)次采用(yong)了分組傳動(dong)的12架三輥式定徑(jing)機(ji)(ji)，在原(yuan)料(liao)和(he)成品管(guan)(guan)(guan)精整工段配有多(duo)種形式的無損探傷設備，對原(yuan)料(liao)和(he)管(guan)(guan)(guan)坯(pi)逐(zhu)根檢查以確保不銹鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)質量(liang)。車間(jian)(jian)具有較高(gao)的機(ji)(ji)械化自動(dong)化水平。
1. 生產產品
產(chan)品規(gui)格(ge)(ge)產(chan)量如下，不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)管外徑：165.2~406.4mm(將(jiang)來(lai)下限可達139.8mm)，不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)管壁厚： 5.5~40.5mm，不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)管產(chan)量：2.5萬噸(dun)(dun)/月，二期(qi)可達4萬噸(dun)(dun)/月，其中石油鉆采用管生產(chan)規(gui)格(ge)(ge)為(wei)Φ42~406.4mm,設備加工(gong)能力為(wei)1.7萬噸(dun)(dun)/月（小規(gui)格(ge)(ge)的石油用管料來(lai)自該公(gong)司(si)東京的ф140mm 自動軋管機組）。
2. 生產工藝流程
a. 熱軋管生產工藝(yi)：
方坯(pi)→探(tan)傷→修磨→切斷→加熱(re)→整(zheng)形→熱(re)鋸→加熱(re)保溫(wen)→高壓(ya)(ya)水除鱗→壓(ya)(ya)力穿孔→一次延伸→二次延伸→吹入潤滑劑→軋管→吹灰→均(jun)整(zheng)→再加熱(re)→定徑→冷卻
b. 一般管(guan)精整工(gong)藝：
矯直→水壓試驗→無(wu)損探(tan)傷(shang)→切斷→倒棱→檢查→打(da)印→涂(tu)油→干燥→打(da)捆
c. 石油(you)套管加工工藝：
調質處理(li)→定徑→矯(jiao)直→水壓試(shi)驗(yan)→無損探傷→切斷→倒棱→車絲→擰接手→塞棒試(shi)驗(yan)→水壓試(shi)驗(yan)→檢查(cha)→打印→涂油→干燥→打捆
d. 石油(you)油(you)管(guan)加工(gong)工(gong)藝：
東(dong)京(jing)廠(chang)來料(liao)→調質處理→矯直→無損(sun)探(tan)傷→車絲(si)→擰接手→塞(sai)棒檢(jian)(jian)查(cha)→水(shui)壓試驗→檢(jian)(jian)查(cha)→打印(yin)→涂油→打捆(kun)
3. 熱(re)軋生產工藝及設備特(te)點
a. 管坯精整(zheng)
進(jin)入不銹(xiu)鋼管車(che)間的(de)六種(zhong)斷面(mian)方(fang)坯在(zai)管坯庫(ku)存放，而后通過無損探(tan)傷檢(jian)查(cha)表(biao)面(mian)缺陷、修磨(mo)、切(qie)斷。表(biao)面(mian)檢(jian)查(cha)用兩臺磁粉探(tan)傷機(ji)(ji)，一臺固定，一臺移動，所(suo)有坯料逐(zhu)根探(tan)傷。表(biao)面(mian)打有缺陷標記的(de)坯料在(zai)三(san)臺修磨(mo)機(ji)(ji)床上局部修磨(mo)。切(qie)斷用三(san)臺冷鋸(ju)機(ji)(ji)，將4~12m長(chang)的(de)經檢(jian)查(cha)修磨(mo)后的(de)坯料鋸(ju)成2.5~5.2m長(chang)的(de)定尺(chi)。切(qie)斷315mm×315mm斷面(mian)時，鋸(ju)切(qie)時間為2~3min/根。定尺(chi)坯在(zai)緩沖庫(ku)中(zhong)存放以(yi)備(bei)加熱。
b. 鋼(gang)管的熱軋生(sheng)產
方坯在步進爐(lu)中加(jia)熱，爐(lu)子有效長(chang)35m,寬11.5m,端(duan)進端(duan)出(chu)，長(chang)5.2m的料可雙(shuang)排加(jia)熱。
不銹管坯出爐后(hou)在二(er)輥式單孔型橫軋機(ji)上整形(xing)，整形(xing)時(shi)有(you)1%~2%的(de)變(bian)形(xing)量，定形(xing)機(ji)有(you)倒棱(leng)調整尺寸的(de)作用，同(tong)時(shi)可去除氧化(hua)鐵皮(pi)。主傳動(dong)交流電機(ji)為250kW。
定形(xing)機后設(she)置有一臺熱鋸(ju)機，按(an)軋制表要(yao)求的(de)坯料長度進行分切。鋸(ju)切后的(de)管(guan)坯因(yin)不能同時穿孔(kong)，為防止(zhi)溫降，設(she)置了一座步進式(shi)保溫爐，對穿孔(kong)料進行保溫。250mmx250mm的(de)方(fang)坯在步進爐中可放置14根。
出(chu)爐后的不銹管坯用180kg/c㎡的高壓水除(chu)氧化鐵皮，而后送去穿孔。
壓力穿(chuan)孔(kong)機(ji)是購買(mai)意大(da)利(li)的技術，完全按(an)卡爾梅(mei)斯(si)法(fa)設計。軋(ya)輥直徑(jing)1350mm,軋(ya)制速(su)度為0.3~0.5m/s.主(zhu)傳動(dong)直流電(dian)機(ji)為950kW一臺。前臺推桿為齒條式傳動(dong)，電(dian)機(ji)550kW(意大(da)利(li)達爾明廠(chang)已(yi)改為液壓傳動(dong)），設計最大(da)推力300t.在穿(chuan)孔(kong)中250mm空心坯時實際為60t,最大(da)使(shi)用到80~90t,空心坯并不穿(chuan)透(tou)，杯底(di)有30~50mm厚，最后在延伸機(ji)上穿(chuan)透(tou)。
設(she)置(zhi)有(you)兩臺(tai)延(yan)(yan)伸(shen)(shen)(shen)機(ji)，將(jiang)厚(hou)(hou)壁空(kong)心坯輾軋(ya)(ya)(ya)延(yan)(yan)伸(shen)(shen)(shen)并消除壁厚(hou)(hou)不均(jun)。機(ji)組為(wei)(wei)二(er)輥斜軋(ya)(ya)(ya)機(ji)，每(mei)個機(ji)組均(jun)由(you)(you)兩臺(tai)4000kW交流電機(ji)傳動。第一(yi)臺(tai)延(yan)(yan)伸(shen)(shen)(shen)機(ji)主要起消除壁厚(hou)(hou)不均(jun)的(de)(de)(de)作用(yong)(yong)；第二(er)臺(tai)側(ce)重于(yu)延(yan)(yan)伸(shen)(shen)(shen)。壓力穿(chuan)孔機(ji)目前存在(zai)(zai)的(de)(de)(de)最(zui)大(da)問題是穿(chuan)孔后的(de)(de)(de)毛管(guan)壁厚(hou)(hou)不均(jun)較大(da)，最(zui)大(da)壁厚(hou)(hou)不均(jun)可達25%~30%。而(er)經(jing)(jing)過(guo)第一(yi)臺(tai)延(yan)(yan)伸(shen)(shen)(shen)機(ji)后，壁厚(hou)(hou)不均(jun)可降(jiang)至(zhi)10%以(yi)下(xia)，與二(er)輥斜軋(ya)(ya)(ya)穿(chuan)孔相當。為(wei)(wei)提高鋼管(guan)質量，減少(shao)工具消耗，方便操作，三菱制(zhi)作所在(zai)(zai)原有(you)二(er)輥斜軋(ya)(ya)(ya)延(yan)(yan)伸(shen)(shen)(shen)機(ji)上(shang)作了(le)如(ru)下(xia)改(gai)(gai)動；（1)由(you)(you)單電機(ji)傳動改(gai)(gai)為(wei)(wei)雙電機(ji)分別傳動兩個軋(ya)(ya)(ya)輥；（2)兩個鼓形(xing)輥由(you)(you)左右水(shui)平布置(zhi)改(gai)(gai)為(wei)(wei)上(shang)下(xia)立式布置(zhi)，導(dao)板(ban)為(wei)(wei)左右側(ce)向(xiang)布置(zhi)，采用(yong)(yong)液壓裝置(zhi)移送(song)更(geng)(geng)換(huan)(huan)，過(guo)去(qu)更(geng)(geng)換(huan)(huan)下(xia)導(dao)板(ban)需時幾(ji)十分鐘，由(you)(you)于(yu)磨損厲害，每(mei)個班都(dou)要更(geng)(geng)換(huan)(huan)1~2次(ci)，改(gai)(gai)為(wei)(wei)側(ce)向(xiang)導(dao)板(ban)后，10min就可更(geng)(geng)換(huan)(huan)一(yi)次(ci)，提高了(le)軋(ya)(ya)(ya)機(ji)作業率(lv)，設(she)計者認為(wei)(wei)，如(ru)將(jiang)側(ce)向(xiang)導(dao)板(ban)改(gai)(gai)為(wei)(wei)帶有(you)傳動的(de)(de)(de)滾動導(dao)盤(pan)，雖有(you)冷卻(que)效果(guo)好，使用(yong)(yong)壽命長(chang)的(de)(de)(de)優點（據西(xi)德德馬克的(de)(de)(de)經(jing)(jing)驗，導(dao)盤(pan)可使用(yong)(yong)7~10天更(geng)(geng)換(huan)(huan)一(yi)次(ci)），但(dan)由(you)(you)于(yu)在(zai)(zai)自動軋(ya)(ya)(ya)管(guan)機(ji)上(shang)原料規格(ge)多，品(pin)種的(de)(de)(de)頻繁(fan)更(geng)(geng)換(huan)(huan)帶來經(jing)(jing)常更(geng)(geng)換(huan)(huan)導(dao)盤(pan)是不適宜的(de)(de)(de)；（3)機(ji)架(jia)(jia)上(shang)蓋改(gai)(gai)由(you)(you)液壓缸(gang)向(xiang)一(yi)側(ce)打開，減少(shao)換(huan)(huan)輥時間；（4)頂(ding)頭更(geng)(geng)換(huan)(huan)實(shi)現了(le)機(ji)械化。在(zai)(zai)2號延(yan)(yan)伸(shen)(shen)(shen)機(ji)至(zhi)軋(ya)(ya)(ya)管(guan)的(de)(de)(de)斜臺(tai)架(jia)(jia)上(shang)由(you)(you)一(yi)端用(yong)(yong)壓縮(suo)空(kong)氣(qi)向(xiang)管(guan)內(nei)吹(chui)入含鹽的(de)(de)(de)潤滑劑。
自動軋(ya)制不(bu)銹鋼(gang)管機(ji)(ji)為單孔型(xing)軋(ya)機(ji)(ji)，每根管軋(ya)制兩(liang)道(dao)，由(you)一臺3000kW直流電機(ji)(ji)傳動。這種單孔型(xing)軋(ya)機(ji)(ji)的(de)(de)優點是減少(shao)了設備重(zhong)量，保(bao)證了不(bu)銹鋼(gang)管精度，孔型(xing)設計時可不(bu)考慮彈跳的(de)(de)影響，此外，頂頭的(de)(de)更換也實現了機(ji)(ji)械(xie)化(hua)，軋(ya)制第(di)二道(dao)的(de)(de)90°翻轉由(you)機(ji)(ji)前的(de)(de)可升降的(de)(de)盤式輥帶動，推料桿(gan)為氣(qi)動。
均(jun)(jun)整(zheng)機兩(liang)臺，每臺均(jun)(jun)整(zheng)機由兩(liang)臺600kW直(zhi)流電機傳(chuan)動，為確保(bao)鋼管內表面質量，均(jun)(jun)整(zheng)前用壓(ya)縮空氣吹(chui)去內表氧(yang)化(hua)鐵皮。機架結構強度較(jiao)高，以防止軋(ya)制過程的振動。頂(ding)頭也實現機械更換。
均(jun)整后(hou)的不銹鋼管進入步進式(shi)加熱(re)爐加熱(re)，鋼管端進側出，加熱(re)爐有效長為20m,寬15m,定(ding)徑機為三輥(gun)式(shi)，12架分組傳動(dong)。
這(zhe)(zhe)種新(xin)型(xing)定(ding)徑(jing)(jing)(jing)機(ji)(ji)(ji)(ji)是保(bao)證鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)尺寸精度(du)(du)的(de)一個(ge)重要措施，因為成品管(guan)(guan)的(de)外徑(jing)(jing)(jing)精度(du)(du)主要取決于定(ding)減(jian)(jian)徑(jing)(jing)(jing)機(ji)(ji)(ji)(ji)，三式經?型(xing)是整(zheng)體加(jia)工的(de)不(bu)需要再用人工調整(zheng)。機(ji)(ji)(ji)(ji)架(jia)(jia)數目由(you)(you)一般的(de)5~7架(jia)(jia)增(zeng)至(zhi)12架(jia)(jia)，這(zhe)(zhe)樣，擴大(da)了(le)定(ding)徑(jing)(jing)(jing)鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)的(de)規格范圍，同時，對(dui)壓力(li)穿孔(kong)機(ji)(ji)(ji)(ji)采(cai)用規格數量較少的(de)連鑄方(fang)坯(pi)來(lai)說更(geng)具有(you)(you)意(yi)義。在軋(ya)制(zhi)同樣的(de)減(jian)(jian)徑(jing)(jing)(jing)量的(de)鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)時，12機(ji)(ji)(ji)(ji)架(jia)(jia)由(you)(you)于單(dan)機(ji)(ji)(ji)(ji)減(jian)(jian)徑(jing)(jing)(jing)量小，從而減(jian)(jian)少了(le)大(da)減(jian)(jian)徑(jing)(jing)(jing)量帶(dai)來(lai)內壁增(zeng)厚的(de)缺陷。該定(ding)徑(jing)(jing)(jing)機(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)另一特點是分(fen)四組(zu)傳(chuan)(chuan)動(dong)，每臺電(dian)(dian)機(ji)(ji)(ji)(ji)帶(dai)動(dong)三個(ge)機(ji)(ji)(ji)(ji)架(jia)(jia)，電(dian)(dian)機(ji)(ji)(ji)(ji)容量為740kW,直流。分(fen)組(zu)傳(chuan)(chuan)動(dong)與集體傳(chuan)(chuan)動(dong)相比其速(su)度(du)(du)調整(zheng)靈(ling)活，電(dian)(dian)機(ji)(ji)(ji)(ji)負荷(he)小，能(neng)更(geng)好(hao)地保(bao)證鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)精度(du)(du)；與單(dan)獨電(dian)(dian)機(ji)(ji)(ji)(ji)傳(chuan)(chuan)動(dong)相比，具有(you)(you)設(she)備少，調整(zheng)維修方(fang)便的(de)特點。定(ding)徑(jing)(jing)(jing)機(ji)(ji)(ji)(ji)設(she)有(you)(you)專用的(de)換輥(gun)臺車，更(geng)換品種時，7分(fen)鐘就可換完機(ji)(ji)(ji)(ji)架(jia)(jia)。這(zhe)(zhe)種新(xin)型(xing)定(ding)徑(jing)(jing)(jing)機(ji)(ji)(ji)(ji)在大(da)型(xing)無縫(feng)鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)機(ji)(ji)(ji)(ji)組(zu)上配置顯示出較大(da)的(de)優越(yue)性(xing)。
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(hou)壁管(guan)強迫通風冷卻。
4. 對八幡廠(chang)自動(dong)軋(ya)制不銹鋼管工藝的(de)評述
a. 從圖14-1中可以看(kan)(kan)出(chu)成品管長度為(wei)5.5~18.3m,從MDM提(ti)供(gong)的軋(ya)(ya)制表看(kan)(kan)到自(zi)動軋(ya)(ya)管機軋(ya)(ya)出(chu)長度僅(jin)為(wei)10.38、16.54m,而成品管長度不大于16m。
b. MDM提(ti)出的(de)軋(ya)制表建議(yi)采用Φ180mm、Φ260mm 、Φ300mm、ф340mm等(deng)4種圓(yuan)坯(pi)軋(ya)管(guan)，但八幡廠想采用PPM這、新技術，故(gu)決定用這里(li)提(ti)到(dao)的(de)六種方坯(pi)作為管(guan)坯(pi)。采用連鑄圓(yuan)軋(ya)管(guan)這是西(xi)德(de)各(ge)鋼(gang)管(guan)公司主(zhu)張，20世紀70年代西(xi)德(de)各(ge)鋼(gang)管(guan)廠就(jiu)采用了(le)Φ140~350mm連注圓(yuan)坯(pi)軋(ya)管(guan)，若干年后就(jiu)完全證明(ming)了(le)這種工藝的(de)正確性。
c. 1978年意大利在(zai)Bergamo鋼管廠有一套壓(ya)力穿孔(kong)機(ji)(ji)投產(chan)，接著(zhu)八幡(fan)廠也采用(yong)了這一工藝，而在(zai)京(jing)浜及知多的(de)16m自動軋管機(ji)(ji)組的(de)平面圖上，則預(yu)留了壓(ya)力穿孔(kong)機(ji)(ji)（PPM)的(de)位置，PPM工藝的(de)主要(yao)缺(que)點是(shi)穿孔(kong)坯壁(bi)厚(hou)不(bu)(bu)均，從(cong)八幡(fan)廠的(de)樣(yang)本來看，壁(bi)厚(hou)不(bu)(bu)均達30%,因(yin)此，八幡(fan)廠在(zai)穿孔(kong)延伸(shen)工序上就采用(yong)了三臺(tai)設備，若采用(yong)連注圓坯則可減(jian)少(shao)1~2臺(tai)設備。
d. 穿(chuan)孔延伸(shen)(shen)(shen)(shen)階段（第(di)一變形(xing)階段）可供選擇(ze)的有(you)以下(xia)4種方式即(ji)：從(cong)方坯(pi)開(kai)始(shi)采(cai)用PPM和(he)(he)(he)2臺延伸(shen)(shen)(shen)(shen)機(ji)(ji)從(cong)方坯(pi)開(kai)始(shi)采(cai)用PPM和(he)(he)(he)1臺延伸(shen)(shen)(shen)(shen)機(ji)(ji)、從(cong)圓(yuan)坯(pi)開(kai)始(shi)采(cai)用斜(xie)軋穿(chuan)孔機(ji)(ji)和(he)(he)(he)1臺延伸(shen)(shen)(shen)(shen)機(ji)(ji)和(he)(he)(he)從(cong)圓(yuan)坯(pi)開(kai)始(shi)只采(cai)用斜(xie)軋穿(chuan)孔機(ji)(ji)。由(you)此可(ke)看(kan)出，采用第一種方式乃八(ba)幡廠工藝的敗筆。
e. 單槽式自動(dong)軋(ya)管(guan)機(ji)具(ju)有(you)(you)軋(ya)機(ji)剛性大、管(guan)子尺寸精確、產量(liang)較高等特點，但它消除不了(le)(le)自動(dong)軋(ya)管(guan)工(gong)(gong)(gong)藝成品管(guan)短、內表面質量(liang)差等短頂頭(tou)軋(ya)制工(gong)(gong)(gong)藝所固有(you)(you)的(de)缺(que)點，當(dang)時日本各(ge)大鋼管(guan)廠認(ren)為這種工(gong)(gong)(gong)藝具(ju)有(you)(you)產量(liang)高（40萬～60萬t/a)、工(gong)(gong)(gong)藝先進（采用(yong)連鑄坯，新型穿孔機(ji)，單槽自動(dong)軋(ya)管(guan)機(ji)，大減徑率的(de)減徑機(ji)）的(de)優點是發展石油管(guan)生產的(de)方向，但其后由于(yu)MPM軋(ya)管(guan)工(gong)(gong)(gong)藝的(de)興(xing)起，這種工(gong)(gong)(gong)藝的(de)優點就顯得不突出了(le)(le)。相反(fan)，固有(you)(you)的(de)缺(que)點就更加暴露(lu)無遺了(le)(le)。
f. 這(zhe)種定徑(jing)(jing)機屬(shu)于無張力或微(wei)張力減徑(jing)(jing)工藝。減徑(jing)(jing)過程中(zhong)壁(bi)厚略減或略增，其數(shu)量(liang)僅0.5mm左右，而(er)可實現(xian)較大的減徑(jing)(jing)率（可達30%),大軋機生產小口徑(jing)(jing)不(bu)銹鋼(gang)管而(er)不(bu)降低產量(liang)，且沒有(you)像張減機那樣大的切頭損失。
