由太原重型機械學院研制開發、安裝于山西襄汾不銹鋼管廠的三輥聯合穿軋機,依據三輥斜軋工藝原理,將穿孔、軋管兩道工序集合在一臺軋機上完成,開創了三輥聯合穿軋機一次成管的先例。


 三(san)輥(gun)聯(lian)合穿軋(ya)機的主(zhu)要(yao)特征是在三(san)輥(gun)斜軋(ya)機上(shang)采用了(le)組合式軋(ya)輥(gun),其形狀如圖16-11所示。


圖 16-11.jpg


這臺三輥聯合穿軋機所生產的成品不銹鋼管直徑為40~60mm,壁厚為3.2~10mm,管坯最大單重為22kg,其尺寸為Φ(40~60)mm×(600~1000)mm.聯合穿軋機的主要技術性能參數如表16-4所示。


表 16-4.jpg


 這(zhe)臺軋(ya)機的送(song)進(jin)角可以(yi)在(zai)0°~20°范(fan)圍內調(diao)整。在(zai)軋(ya)制工件尾(wei)部時,可以(yi)增大送(song)進(jin)角,以(yi)防(fang)止管尾(wei)出現(xian)三角形現(xian)象,也(ye)可以(yi)采(cai)用(yong)軋(ya)輻快速回退的辦(ban)法,增大軋(ya)輥(gun)的開度,以(yi)改善(shan)尾(wei)端(duan)三角形現(xian)象。


這臺三輥聯合穿(chuan)軋機結構(gou)緊湊,設備總重約(yue)50噸,機組電氣設備總功率為(wei)500kW左右,占地(di)面積(ji)僅400㎡,因此很適(shi)合于小型無縫鋼管廠使用,以直接生產(chan)熱軋成品管。機組生產(chan)率為(wei)2~4根(gen)/min,若(ruo)平均(jun)按3根(gen)/min計(ji)算,年產(chan)量可達2萬(wan)噸左右。


由以上所(suo)(suo)述可見該軋機具有(you)如下特點:穿軋合一(yi),設備重量輕,占地面積小,所(suo)(suo)需投資少,操作(zuo)很容易。因(yin)此,對于小型無縫鋼管廠的新建或(huo)改造來說,都(dou)具有(you)實際意義。



一、 3RCM型三輥(gun)聯合(he)穿軋機(ji)


  3RCM是(shi)3Roll Combined Mill的(de)(de)縮寫,這是(shi)三輥(gun)(gun)聯合穿軋(ya)機(ji)的(de)(de)一(yi)種(zhong)形(xing)式(shi)。從工(gong)藝(yi)原理(li)上講,它和(he)上一(yi)節中所講的(de)(de)軋(ya)機(ji)是(shi)相同(tong)的(de)(de),所不同(tong)的(de)(de)是(shi)軋(ya)輥(gun)(gun)結構和(he)操(cao)作(zuo)程序。據稱,研究開(kai)發這種(zhong)軋(ya)管(guan)機(ji)的(de)(de)原意是(shi)制(zhi)造一(yi)種(zhong)年(nian)產量較(jiao)低(3.5萬~5萬噸/年(nian)),而生產成本(ben)較(jiao)低的(de)(de)軋(ya)管(guan)機(ji)組,供(gong)小型不銹鋼管(guan)廠選用。


  在SMS-Meer公司制造的(de)3RCM軋(ya)(ya)機(ji)上(shang),軋(ya)(ya)制過程(cheng)的(de)第一(yi)步是將管壞穿(chuan)孔成空心坯(pi)(pi),如圖(tu)16-12所示。穿(chuan)孔過程(cheng)結束后,空心坯(pi)(pi)停留在輸(shu)出輥(gun)道(dao)上(shang),此時(shi),軋(ya)(ya)輥(gun)改變(bian)旋轉方向,并按照(zhao)軋(ya)(ya)管工藝過程(cheng)自動調整好軋(ya)(ya)制參(can)數,接著(zhu)芯棒(bang)和(he)空心坯(pi)(pi)一(yi)起從右(you)邊推入軋(ya)(ya)機(ji),進行(xing)延伸工藝過程(cheng),如圖(tu)16-13所示。這(zhe)一(yi)過程(cheng)和(he)普通的(de)三輥(gun)軋(ya)(ya)管機(ji)一(yi)樣。


圖 16-12.jpg


3RCM 軋機所生產(chan)的鋼管的規格如下:


  4英寸機組 成品(pin)管外徑(jing):21.3~114.3mm 、壁(bi)厚(hou):2.3~2.5mm


  8英寸機(ji)組(zu) 成品管(guan)外徑:50.8~203.2mm 、壁厚:3.4~4.5mm


此外,同三(san)輥穿孔機(ji)(ji)(ji)和三(san)輥軋管機(ji)(ji)(ji)組合的(de)(de)機(ji)(ji)(ji)組相比(bi)較,3RCM的(de)(de)生產率可達前者的(de)(de)90%左右;如(ru)在3RCM軋機(ji)(ji)(ji)上采用NEL控制(zhi)系統,可以軋制(zhi)薄壁管。


3RCM聯合穿孔機(ji)的控(kong)制系(xi)統具有如下功能(neng):


  1. 調整軋輥旋轉方向(xiang);


  2. 調(diao)節(jie)軋輥(gun)轉速(su);


  3. 調整輾軋(ya)角(jiao)和送進角(jiao);


  4. 快(kuai)速(su)調整軋輥輥縫。


3RCM軋機的主(zhu)要(yao)優點是:


  1. 投資費用(yong)(yong)低(di) 其(qi)(qi)設備(bei)費用(yong)(yong)僅(jin)為(wei)兩臺單獨的三輥穿孔機和三輥軋(ya)管機加(jia)在(zai)一起的設備(bei)費用(yong)(yong)的2/3,其(qi)(qi)他(ta)生產、基建(jian)費用(yong)(yong)亦(yi)相(xiang)應降低(di);


  2. 成品管(guan)壁(bi)厚較均勻 這(zhe)實際上是三輥(gun)軋(ya)管(guan)機的(de)優點,若再采用CARTA軋(ya)管(guan)控制系(xi)統(tong),則其成品管(guan)的(de)壁(bi)厚均勻程度(du)將更加優化;


  3. 可(ke)以軋制變(bian)形(xing)能(neng)力較(jiao)差(cha)的管材 這實(shi)際(ji)上也是三輥穿(chuan)孔機的優點(dian)。


因此,對于年(nian)產(chan)量(liang)不大于五(wu)萬噸、成品(pin)管直(zhi)徑(jing)不大于4 1/2英寸的小(xiao)型鋼管廠來說,3RCM軋機最為適(shi)用。



二、KRM軋機(ji)(ji)-四輥行星軋管機(ji)(ji)


最近,德國Kocks公(gong)司(si)推出STP軋管工藝(yi),這種工藝(yi)的主要組成部分為:


 1. KRM 四輥行星軋管(guan)機;


 2. SRB張(zhang)力減徑機(ji);


 3. 以壁厚自動控制系統(AWC)為主的質量保證(zheng)系統。


  STP軋(ya)管工藝的(de)(de)(de)(de)核心是(shi)KRM四輥行(xing)星(xing)軋(ya)管機,而過去的(de)(de)(de)(de)行(xing)星(xing)軋(ya)管機如PSW行(xing)星(xing)軋(ya)管機則是(shi)三(san)輥式的(de)(de)(de)(de)。KRM行(xing)星(xing)軋(ya)管機所軋(ya)出的(de)(de)(de)(de)鋼管具(ju)有較(jiao)好的(de)(de)(de)(de)壁厚均(jun)勻(yun)度(du),再加(jia)上AWC壁厚控制(zhi)系統的(de)(de)(de)(de)作用,壁厚均(jun)勻(yun)度(du)得以進一(yi)步的(de)(de)(de)(de)改善。


這種工藝的技術參(can)數如(ru)表16-5所示。


表 16-5.jpg


  這(zhe)種軋管機(ji)(ji)組年產量為(wei)(wei)15萬(wan)~20萬(wan)噸,收(shou)得率(lv)為(wei)(wei)97%。從機(ji)(ji)械(xie)設計的(de)角度(du)來看,這(zhe)種軋機(ji)(ji)的(de)核心(xin)仍是(shi)行(xing)星機(ji)(ji)構,和PSW軋機(ji)(ji)相仿。


由于這(zhe)種軋(ya)(ya)機(ji)采(cai)用了(le)(le)很(hen)大的(de)斷面減(jian)縮(suo)(suo)率,因此軋(ya)(ya)機(ji)設備承受很(hen)大的(de)負荷,特別是(shi)(shi)軋(ya)(ya)輥軸兩(liang)側的(de)軸承部位,由于負載大,經常(chang)損壞(huai),為了(le)(le)改善這(zhe)種狀況(kuang),Kocks公(gong)司(si)采(cai)取了(le)(le)兩(liang)項(xiang)(xiang)措(cuo)施即:采(cai)用四個軋(ya)(ya)輥并(bing)減(jian)小斷面減(jian)縮(suo)(suo)率,限制生產(chan)一種外徑的(de)不(bu)銹鋼(gang)管。PSW行星軋(ya)(ya)管機(ji)兩(liang)次(ci)試軋(ya)(ya)失敗(bai)的(de)主要原(yuan)因是(shi)(shi):軋(ya)(ya)管時經常(chang)出現(xian)機(ji)械(xie)部件損壞(huai),事(shi)故(gu)(gu)頻繁,其中多數事(shi)故(gu)(gu)是(shi)(shi)軸承損壞(huai),以致作(zuo)業率過低,不(bu)能正(zheng)(zheng)常(chang)生產(chan)。對此,Kocks公(gong)司(si)稱上述兩(liang)項(xiang)(xiang)措(cuo)施是(shi)(shi)有效的(de),但其真正(zheng)(zheng)效果究竟如何仍引人注目。