八幡廠于1977年10月投產(chan)了一套大(da)型(xing)自動軋制不銹鋼管(guan)機(ji)組，在這套機(ji)組上(shang)采用了壓力穿孔(kong)機(ji)，直(zhi)接(jie)用連鑄方坯(pi)作為原料。為配合(he)壓力穿孔(kong)機(ji)獲得高質量的產(chan)品，該機(ji)組在生產(chan)工藝和設(she)備上(shang)作了較大(da)的改(gai)進(jin)，如為減小在線亞洲日產一區二區:不銹鋼管壁厚不(bu)均(jun)和(he)提高(gao)鋼管內外(wai)徑(jing)尺寸精(jing)度，車間設(she)置了兩臺(tai)延伸(shen)機(ji)(ji)，首次(ci)采用了分(fen)組傳(chuan)動(dong)的(de)12架三輥式定徑(jing)機(ji)(ji)，在原料(liao)和(he)成品管精(jing)整工段配有多種(zhong)形(xing)式的(de)無(wu)損探傷(shang)設(she)備，對原料(liao)和(he)管坯逐(zhu)根(gen)檢查以確(que)保不(bu)銹鋼管質(zhi)量。車間具有較高(gao)的(de)機(ji)(ji)械化(hua)自動(dong)化(hua)水平(ping)。
1. 生產產品
產(chan)品規格產(chan)量(liang)如下(xia)，不(bu)(bu)銹鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)外徑：165.2~406.4mm(將(jiang)來(lai)下(xia)限(xian)可達139.8mm)，不(bu)(bu)銹鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)壁厚(hou)： 5.5~40.5mm，不(bu)(bu)銹鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)產(chan)量(liang)：2.5萬(wan)噸/月(yue)，二期可達4萬(wan)噸/月(yue)，其(qi)中石油(you)鉆采用管(guan)(guan)(guan)生產(chan)規格為Φ42~406.4mm,設備加(jia)工(gong)能力為1.7萬(wan)噸/月(yue)（小(xiao)規格的石油(you)用管(guan)(guan)(guan)料來(lai)自該公司東京的ф140mm 自動軋管(guan)(guan)(guan)機(ji)組）。
2. 生(sheng)產工藝流程
a. 熱(re)軋管生產(chan)工藝(yi)：
方(fang)坯→探傷→修磨→切(qie)斷(duan)→加(jia)熱→整形→熱鋸→加(jia)熱保溫→高壓水除鱗(lin)→壓力穿孔→一次延(yan)伸→二次延(yan)伸→吹入潤滑劑(ji)→軋(ya)管→吹灰→均整→再(zai)加(jia)熱→定(ding)徑→冷卻
b. 一般管精整(zheng)工藝(yi)：
矯(jiao)直→水壓試驗→無(wu)損探(tan)傷(shang)→切斷(duan)→倒棱→檢查→打印(yin)→涂(tu)油→干燥→打捆(kun)
c. 石油套(tao)管加工(gong)工(gong)藝：
調質處理→定徑→矯直→水壓(ya)試(shi)驗(yan)(yan)→無損探傷→切(qie)斷→倒(dao)棱→車(che)絲→擰接手→塞棒試(shi)驗(yan)(yan)→水壓(ya)試(shi)驗(yan)(yan)→檢查→打印→涂油→干(gan)燥→打捆
d. 石油油管(guan)加工(gong)工(gong)藝：
東京廠來料(liao)→調(diao)質處理→矯(jiao)直→無損探傷→車(che)絲(si)→擰接手(shou)→塞棒檢查→水壓(ya)試驗→檢查→打(da)印→涂油→打(da)捆
3. 熱軋生產工藝及設(she)備特點
a. 管坯精整(zheng)
進入不銹鋼管車間的(de)(de)六(liu)種斷(duan)(duan)面(mian)方坯(pi)(pi)在(zai)管坯(pi)(pi)庫(ku)存放(fang)，而后通過無損探傷(shang)檢查(cha)表面(mian)缺(que)陷、修(xiu)磨(mo)、切(qie)斷(duan)(duan)。表面(mian)檢查(cha)用兩(liang)臺(tai)磁粉探傷(shang)機，一(yi)(yi)臺(tai)固定，一(yi)(yi)臺(tai)移動，所有(you)坯(pi)(pi)料(liao)逐根探傷(shang)。表面(mian)打有(you)缺(que)陷標記的(de)(de)坯(pi)(pi)料(liao)在(zai)三臺(tai)修(xiu)磨(mo)機床上局(ju)部修(xiu)磨(mo)。切(qie)斷(duan)(duan)用三臺(tai)冷(leng)鋸(ju)機，將4~12m長的(de)(de)經檢查(cha)修(xiu)磨(mo)后的(de)(de)坯(pi)(pi)料(liao)鋸(ju)成2.5~5.2m長的(de)(de)定尺(chi)(chi)。切(qie)斷(duan)(duan)315mm×315mm斷(duan)(duan)面(mian)時，鋸(ju)切(qie)時間為(wei)2~3min/根。定尺(chi)(chi)坯(pi)(pi)在(zai)緩沖(chong)庫(ku)中存放(fang)以備(bei)加(jia)熱。
b. 鋼(gang)管的熱軋生產
方坯(pi)在步進爐(lu)中加熱(re)，爐(lu)子(zi)有(you)效長(chang)35m,寬11.5m,端(duan)進端(duan)出，長(chang)5.2m的(de)料可雙排加熱(re)。
不銹(xiu)管坯出(chu)爐后在二輥式單孔型橫軋(ya)機(ji)上整形(xing)(xing)，整形(xing)(xing)時有1%~2%的(de)變形(xing)(xing)量，定(ding)形(xing)(xing)機(ji)有倒棱調整尺寸(cun)的(de)作用，同時可去除氧化鐵(tie)皮。主傳動交流電機(ji)為(wei)250kW。
定形機(ji)后設(she)置(zhi)(zhi)有(you)一臺熱鋸機(ji)，按軋(ya)制表要求的(de)(de)坯料長度(du)進(jin)行分切。鋸切后的(de)(de)管坯因不能同時穿孔(kong)，為防(fang)止溫(wen)降，設(she)置(zhi)(zhi)了一座步進(jin)式保溫(wen)爐，對穿孔(kong)料進(jin)行保溫(wen)。250mmx250mm的(de)(de)方坯在步進(jin)爐中可放(fang)置(zhi)(zhi)14根。
出(chu)爐后(hou)的不銹管坯(pi)用180kg/c㎡的高壓水除(chu)氧化鐵皮，而后(hou)送(song)去穿孔。
壓力(li)穿(chuan)孔(kong)機(ji)(ji)是(shi)購買(mai)意大(da)利的(de)技術，完全按卡爾梅(mei)斯(si)法設(she)(she)計。軋(ya)輥直(zhi)徑1350mm,軋(ya)制速(su)度為0.3~0.5m/s.主傳動直(zhi)流(liu)電機(ji)(ji)為950kW一臺。前(qian)臺推桿為齒條式傳動，電機(ji)(ji)550kW(意大(da)利達爾明廠(chang)已改為液(ye)壓傳動），設(she)(she)計最(zui)(zui)大(da)推力(li)300t.在穿(chuan)孔(kong)中250mm空心坯時實際為60t,最(zui)(zui)大(da)使用到80~90t,空心坯并不穿(chuan)透，杯底(di)有30~50mm厚，最(zui)(zui)后在延(yan)伸機(ji)(ji)上穿(chuan)透。
設(she)置(zhi)(zhi)有兩臺(tai)延(yan)伸(shen)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)，將(jiang)厚壁(bi)空(kong)心坯輾(zhan)軋(ya)(ya)(ya)延(yan)伸(shen)并消(xiao)除壁(bi)厚不(bu)(bu)(bu)均(jun)(jun)。機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)組為(wei)二(er)(er)輥斜(xie)(xie)軋(ya)(ya)(ya)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)，每個機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)組均(jun)(jun)由(you)(you)兩臺(tai)4000kW交(jiao)流(liu)電(dian)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)傳(chuan)動(dong)(dong)。第(di)一臺(tai)延(yan)伸(shen)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)主要(yao)起消(xiao)除壁(bi)厚不(bu)(bu)(bu)均(jun)(jun)的(de)(de)作(zuo)用；第(di)二(er)(er)臺(tai)側(ce)重于延(yan)伸(shen)。壓力(li)穿孔(kong)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)目(mu)前存在的(de)(de)最大問題(ti)是(shi)穿孔(kong)后的(de)(de)毛(mao)管壁(bi)厚不(bu)(bu)(bu)均(jun)(jun)較大，最大壁(bi)厚不(bu)(bu)(bu)均(jun)(jun)可(ke)達25%~30%。而經(jing)(jing)過(guo)第(di)一臺(tai)延(yan)伸(shen)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)后，壁(bi)厚不(bu)(bu)(bu)均(jun)(jun)可(ke)降至10%以下(xia)(xia)(xia)，與二(er)(er)輥斜(xie)(xie)軋(ya)(ya)(ya)穿孔(kong)相當(dang)。為(wei)提(ti)高(gao)鋼管質量，減(jian)少(shao)工具消(xiao)耗，方便(bian)操作(zuo)，三菱(ling)制作(zuo)所在原(yuan)有二(er)(er)輥斜(xie)(xie)軋(ya)(ya)(ya)延(yan)伸(shen)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)上(shang)作(zuo)了如下(xia)(xia)(xia)改(gai)(gai)動(dong)(dong)；（1)由(you)(you)單電(dian)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)傳(chuan)動(dong)(dong)改(gai)(gai)為(wei)雙電(dian)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)分別傳(chuan)動(dong)(dong)兩個軋(ya)(ya)(ya)輥；（2)兩個鼓形輥由(you)(you)左(zuo)右水平布(bu)置(zhi)(zhi)改(gai)(gai)為(wei)上(shang)下(xia)(xia)(xia)立(li)式布(bu)置(zhi)(zhi)，導(dao)(dao)板為(wei)左(zuo)右側(ce)向(xiang)(xiang)布(bu)置(zhi)(zhi)，采(cai)用液壓裝置(zhi)(zhi)移送更換(huan)，過(guo)去更換(huan)下(xia)(xia)(xia)導(dao)(dao)板需時幾十(shi)分鐘，由(you)(you)于磨損厲害，每個班都要(yao)更換(huan)1~2次(ci)，改(gai)(gai)為(wei)側(ce)向(xiang)(xiang)導(dao)(dao)板后，10min就可(ke)更換(huan)一次(ci)，提(ti)高(gao)了軋(ya)(ya)(ya)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)作(zuo)業(ye)率，設(she)計(ji)者認(ren)為(wei)，如將(jiang)側(ce)向(xiang)(xiang)導(dao)(dao)板改(gai)(gai)為(wei)帶(dai)有傳(chuan)動(dong)(dong)的(de)(de)滾動(dong)(dong)導(dao)(dao)盤(pan)，雖有冷卻效果好，使(shi)用壽(shou)命(ming)長的(de)(de)優點（據西德德馬克的(de)(de)經(jing)(jing)驗，導(dao)(dao)盤(pan)可(ke)使(shi)用7~10天更換(huan)一次(ci)），但由(you)(you)于在自動(dong)(dong)軋(ya)(ya)(ya)管機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)上(shang)原(yuan)料規(gui)格多，品種的(de)(de)頻(pin)繁更換(huan)帶(dai)來經(jing)(jing)常更換(huan)導(dao)(dao)盤(pan)是(shi)不(bu)(bu)(bu)適(shi)宜的(de)(de)；（3)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)架(jia)(jia)上(shang)蓋改(gai)(gai)由(you)(you)液壓缸向(xiang)(xiang)一側(ce)打開(kai)，減(jian)少(shao)換(huan)輥時間；（4)頂(ding)頭更換(huan)實現了機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)械化。在2號延(yan)伸(shen)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)至軋(ya)(ya)(ya)管的(de)(de)斜(xie)(xie)臺(tai)架(jia)(jia)上(shang)由(you)(you)一端用壓縮空(kong)氣向(xiang)(xiang)管內吹入含鹽的(de)(de)潤滑劑。
自動(dong)軋(ya)制(zhi)不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)管機為(wei)單孔型(xing)軋(ya)機，每根管軋(ya)制(zhi)兩道，由(you)(you)一臺3000kW直流電機傳動(dong)。這種單孔型(xing)軋(ya)機的(de)(de)優(you)點是減少了(le)設(she)(she)備重量，保證了(le)不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)管精度，孔型(xing)設(she)(she)計時可不(bu)(bu)(bu)考慮彈跳的(de)(de)影響，此(ci)外，頂頭的(de)(de)更換也實現(xian)了(le)機械(xie)化(hua)，軋(ya)制(zhi)第二道的(de)(de)90°翻轉由(you)(you)機前的(de)(de)可升(sheng)降(jiang)的(de)(de)盤式輥帶動(dong)，推料桿為(wei)氣動(dong)。
均(jun)(jun)整(zheng)機兩(liang)臺，每臺均(jun)(jun)整(zheng)機由兩(liang)臺600kW直流(liu)電機傳動，為確保鋼管(guan)內(nei)(nei)表(biao)面質(zhi)量，均(jun)(jun)整(zheng)前用壓縮空氣(qi)吹去內(nei)(nei)表(biao)氧化(hua)鐵皮。機架結(jie)構強度較高，以防(fang)止軋制過(guo)程的(de)振動。頂(ding)頭(tou)也實(shi)現機械更換。
均(jun)整后(hou)的不銹(xiu)鋼(gang)管進(jin)入步進(jin)式(shi)加熱(re)爐加熱(re)，鋼(gang)管端進(jin)側(ce)出，加熱(re)爐有效長為(wei)20m,寬15m,定徑機為(wei)三輥(gun)式(shi)，12架分組傳動。
這(zhe)(zhe)種(zhong)新型(xing)定(ding)(ding)徑(jing)(jing)機(ji)(ji)(ji)是保證(zheng)鋼(gang)(gang)管(guan)尺寸精度(du)的(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)個重要措(cuo)施，因為(wei)成品管(guan)的(de)(de)(de)(de)(de)外徑(jing)(jing)精度(du)主要取(qu)決(jue)于定(ding)(ding)減徑(jing)(jing)機(ji)(ji)(ji)，三式經?型(xing)是整(zheng)體加工(gong)的(de)(de)(de)(de)(de)不需要再用人工(gong)調整(zheng)。機(ji)(ji)(ji)架(jia)(jia)數目由(you)一(yi)般的(de)(de)(de)(de)(de)5~7架(jia)(jia)增至12架(jia)(jia)，這(zhe)(zhe)樣，擴大了定(ding)(ding)徑(jing)(jing)鋼(gang)(gang)管(guan)的(de)(de)(de)(de)(de)規格范(fan)圍，同時(shi)(shi)，對壓力穿孔機(ji)(ji)(ji)采用規格數量(liang)較(jiao)少(shao)(shao)的(de)(de)(de)(de)(de)連鑄(zhu)方坯來說更具有意義。在軋制同樣的(de)(de)(de)(de)(de)減徑(jing)(jing)量(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)鋼(gang)(gang)管(guan)時(shi)(shi)，12機(ji)(ji)(ji)架(jia)(jia)由(you)于單機(ji)(ji)(ji)減徑(jing)(jing)量(liang)小，從而減少(shao)(shao)了大減徑(jing)(jing)量(liang)帶(dai)來內(nei)壁增厚的(de)(de)(de)(de)(de)缺陷。該定(ding)(ding)徑(jing)(jing)機(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)另一(yi)特(te)點(dian)是分(fen)四組(zu)(zu)傳動(dong)(dong)，每(mei)臺電機(ji)(ji)(ji)帶(dai)動(dong)(dong)三個機(ji)(ji)(ji)架(jia)(jia)，電機(ji)(ji)(ji)容量(liang)為(wei)740kW,直(zhi)流。分(fen)組(zu)(zu)傳動(dong)(dong)與集(ji)體傳動(dong)(dong)相(xiang)比(bi)其(qi)速度(du)調整(zheng)靈(ling)活，電機(ji)(ji)(ji)負荷(he)小，能更好地保證(zheng)鋼(gang)(gang)管(guan)精度(du)；與單獨電機(ji)(ji)(ji)傳動(dong)(dong)相(xiang)比(bi)，具有設備少(shao)(shao)，調整(zheng)維(wei)修方便(bian)的(de)(de)(de)(de)(de)特(te)點(dian)。定(ding)(ding)徑(jing)(jing)機(ji)(ji)(ji)設有專用的(de)(de)(de)(de)(de)換輥臺車(che)，更換品種(zhong)時(shi)(shi)，7分(fen)鐘就(jiu)可換完機(ji)(ji)(ji)架(jia)(jia)。這(zhe)(zhe)種(zhong)新型(xing)定(ding)(ding)徑(jing)(jing)機(ji)(ji)(ji)在大型(xing)無縫鋼(gang)(gang)管(guan)機(ji)(ji)(ji)組(zu)(zu)上配(pei)置顯示出較(jiao)大的(de)(de)(de)(de)(de)優越性。
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，不銹(xiu)厚壁管強迫通風冷卻。
4. 對八(ba)幡廠自動軋(ya)制不銹鋼管工藝(yi)的(de)評述(shu)
a. 從圖(tu)14-1中可(ke)以看出成品管長度(du)為5.5~18.3m,從MDM提供的(de)軋(ya)制(zhi)表(biao)看到(dao)自動軋(ya)管機軋(ya)出長度(du)僅為10.38、16.54m,而(er)成品管長度(du)不大于16m。
b. MDM提(ti)(ti)出的(de)軋(ya)(ya)制表建議采用(yong)(yong)Φ180mm、Φ260mm 、Φ300mm、ф340mm等4種(zhong)圓(yuan)坯軋(ya)(ya)管(guan)(guan)，但八(ba)幡廠想采用(yong)(yong)PPM這(zhe)、新(xin)技術，故決(jue)定用(yong)(yong)這(zhe)里提(ti)(ti)到的(de)六種(zhong)方坯作為管(guan)(guan)坯。采用(yong)(yong)連鑄圓(yuan)軋(ya)(ya)管(guan)(guan)這(zhe)是西德各鋼管(guan)(guan)公司主張，20世紀70年(nian)代西德各鋼管(guan)(guan)廠就(jiu)采用(yong)(yong)了Φ140~350mm連注圓(yuan)坯軋(ya)(ya)管(guan)(guan)，若干年(nian)后就(jiu)完全證明(ming)了這(zhe)種(zhong)工(gong)藝的(de)正確性。
c. 1978年意大利(li)在Bergamo鋼管廠有(you)一套壓力穿(chuan)孔(kong)機(ji)投(tou)產(chan)，接著八幡(fan)廠也(ye)采(cai)用(yong)了(le)這一工(gong)(gong)藝，而在京浜及知多的(de)16m自動軋管機(ji)組的(de)平面圖上，則預(yu)留了(le)壓力穿(chuan)孔(kong)機(ji)（PPM)的(de)位置，PPM工(gong)(gong)藝的(de)主要缺(que)點是穿(chuan)孔(kong)坯壁厚不(bu)均(jun)，從(cong)八幡(fan)廠的(de)樣(yang)本來看，壁厚不(bu)均(jun)達30%,因此，八幡(fan)廠在穿(chuan)孔(kong)延伸(shen)工(gong)(gong)序上就采(cai)用(yong)了(le)三臺設(she)備，若采(cai)用(yong)連注(zhu)圓坯則可減(jian)少1~2臺設(she)備。
d. 穿孔(kong)延(yan)伸階段(duan)（第一(yi)變形(xing)階段(duan)）可供選擇的有以下4種方(fang)式即：從方(fang)坯(pi)開(kai)(kai)始(shi)采(cai)用(yong)PPM和(he)(he)2臺延(yan)伸機從方(fang)坯(pi)開(kai)(kai)始(shi)采(cai)用(yong)PPM和(he)(he)1臺延(yan)伸機、從圓坯(pi)開(kai)(kai)始(shi)采(cai)用(yong)斜(xie)軋穿孔(kong)機和(he)(he)1臺延(yan)伸機和(he)(he)從圓坯(pi)開(kai)(kai)始(shi)只(zhi)采(cai)用(yong)斜(xie)軋穿孔(kong)機。由(you)此可看出，采(cai)用第一種方式乃八幡(fan)廠工藝的敗筆(bi)。
e. 單槽式自(zi)動軋(ya)(ya)管(guan)(guan)機具(ju)有軋(ya)(ya)機剛(gang)性(xing)大(da)、管(guan)(guan)子尺寸精確、產(chan)量較(jiao)高等特點，但它消除不(bu)了自(zi)動軋(ya)(ya)管(guan)(guan)工(gong)(gong)藝(yi)成品(pin)管(guan)(guan)短、內表面質量差等短頂頭軋(ya)(ya)制工(gong)(gong)藝(yi)所(suo)固有的(de)(de)(de)缺點，當時日本各大(da)鋼管(guan)(guan)廠認為這種(zhong)(zhong)工(gong)(gong)藝(yi)具(ju)有產(chan)量高（40萬～60萬t/a)、工(gong)(gong)藝(yi)先進（采用連鑄坯，新(xin)型穿(chuan)孔機，單槽自(zi)動軋(ya)(ya)管(guan)(guan)機，大(da)減徑率的(de)(de)(de)減徑機）的(de)(de)(de)優(you)點是發展石(shi)油管(guan)(guan)生產(chan)的(de)(de)(de)方向，但其后由于(yu)MPM軋(ya)(ya)管(guan)(guan)工(gong)(gong)藝(yi)的(de)(de)(de)興起，這種(zhong)(zhong)工(gong)(gong)藝(yi)的(de)(de)(de)優(you)點就(jiu)顯(xian)得(de)不(bu)突出(chu)了。相(xiang)反，固有的(de)(de)(de)缺點就(jiu)更加暴露無遺了。
f. 這(zhe)種定徑(jing)機屬于(yu)無張(zhang)力或微張(zhang)力減(jian)(jian)徑(jing)工藝。減(jian)(jian)徑(jing)過程中壁厚略減(jian)(jian)或略增，其數量僅0.5mm左(zuo)右，而可(ke)實現較(jiao)大的減(jian)(jian)徑(jing)率（可(ke)達30%),大軋(ya)機生(sheng)產(chan)小口徑(jing)不(bu)銹鋼管(guan)而不(bu)降(jiang)低產(chan)量，且(qie)沒有像張(zhang)減(jian)(jian)機那(nei)樣大的切頭損失。
