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(chang)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。
三輥(gun)聯合穿軋機(ji)的主(zhu)要特征是(shi)在三輥(gun)斜軋機(ji)上(shang)采用了(le)組合式軋輥(gun),其(qi)形(xing)狀如圖16-11所示。
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。
這臺(tai)軋(ya)(ya)機(ji)的(de)送進角(jiao)可(ke)以在(zai)(zai)0°~20°范圍內調(diao)整。在(zai)(zai)軋(ya)(ya)制工件尾(wei)部時,可(ke)以增(zeng)大(da)送進角(jiao),以防止管尾(wei)出現三(san)(san)角(jiao)形現象,也可(ke)以采用(yong)軋(ya)(ya)輻快速回退的(de)辦法,增(zeng)大(da)軋(ya)(ya)輥的(de)開度,以改善(shan)尾(wei)端三(san)(san)角(jiao)形現象。
這臺(tai)三輥聯合穿軋機結構緊(jin)湊,設(she)備(bei)總重約(yue)50噸(dun),機組電(dian)氣(qi)設(she)備(bei)總功率(lv)(lv)為(wei)500kW左(zuo)右,占地面積(ji)僅400㎡,因(yin)此很適合于(yu)小(xiao)型無縫鋼管(guan)廠使用,以直接生產(chan)熱軋成品管(guan)。機組生產(chan)率(lv)(lv)為(wei)2~4根/min,若平(ping)均按(an)3根/min計(ji)算,年產(chan)量可(ke)達2萬噸(dun)左(zuo)右。
由以上(shang)所(suo)述可見(jian)該軋(ya)機(ji)具(ju)有(you)如下特點:穿軋(ya)合(he)一,設備(bei)重量輕,占(zhan)地面(mian)積小(xiao),所(suo)需投資少,操作很容易。因(yin)此,對于小(xiao)型無縫鋼管廠的新(xin)建或改造(zao)來說,都(dou)具(ju)有(you)實際(ji)意義(yi)。
一(yi)、 3RCM型(xing)三輥聯合穿軋機
3RCM是3Roll Combined Mill的(de)(de)(de)(de)縮寫(xie),這(zhe)是三輥聯合穿軋機的(de)(de)(de)(de)一種形式。從工藝(yi)原理上(shang)講,它和上(shang)一節中所講的(de)(de)(de)(de)軋機是相同的(de)(de)(de)(de),所不同的(de)(de)(de)(de)是軋輥結構和操作程序(xu)。據稱,研(yan)究開發這(zhe)種軋管(guan)機的(de)(de)(de)(de)原意是制(zhi)造一種年產量較低(3.5萬~5萬噸/年),而(er)生產成本較低的(de)(de)(de)(de)軋管(guan)機組,供小型不銹鋼管(guan)廠選用。
在SMS-Meer公司制造的3RCM軋(ya)(ya)(ya)機(ji)上(shang)(shang),軋(ya)(ya)(ya)制過(guo)程(cheng)的第一(yi)(yi)步是將管(guan)(guan)壞穿孔成空(kong)心(xin)坯(pi),如圖16-12所(suo)示。穿孔過(guo)程(cheng)結束后,空(kong)心(xin)坯(pi)停(ting)留在輸(shu)出輥(gun)(gun)道(dao)上(shang)(shang),此時,軋(ya)(ya)(ya)輥(gun)(gun)改變(bian)旋(xuan)轉(zhuan)方向,并按照軋(ya)(ya)(ya)管(guan)(guan)工藝過(guo)程(cheng)自動調整(zheng)好軋(ya)(ya)(ya)制參數,接著芯棒(bang)和空(kong)心(xin)坯(pi)一(yi)(yi)起(qi)從右邊推入軋(ya)(ya)(ya)機(ji),進行延(yan)伸工藝過(guo)程(cheng),如圖16-13所(suo)示。這一(yi)(yi)過(guo)程(cheng)和普通的三(san)輥(gun)(gun)軋(ya)(ya)(ya)管(guan)(guan)機(ji)一(yi)(yi)樣。
3RCM 軋(ya)機所生(sheng)產的(de)鋼管的(de)規格如下(xia):
4英寸機組 成品管外(wai)徑:21.3~114.3mm 、壁厚(hou):2.3~2.5mm
8英寸機組 成品管外徑:50.8~203.2mm 、壁厚:3.4~4.5mm
此外,同三輥(gun)穿孔機(ji)(ji)(ji)和(he)三輥(gun)軋(ya)管機(ji)(ji)(ji)組(zu)合的機(ji)(ji)(ji)組(zu)相比較,3RCM的生產率可(ke)達前(qian)者的90%左右;如在3RCM軋(ya)機(ji)(ji)(ji)上采用NEL控制(zhi)系統,可(ke)以軋(ya)制(zhi)薄壁管。
3RCM聯合穿(chuan)孔(kong)機的控制(zhi)系統具有(you)如下(xia)功能:
1. 調整軋(ya)輥旋(xuan)轉方向;
2. 調節(jie)軋輥轉速;
3. 調整輾軋角(jiao)和送進角(jiao);
4. 快速(su)調整軋輥輥縫。
3RCM軋(ya)機的(de)主要優點是:
1. 投資(zi)費用低 其(qi)設備(bei)費用僅為兩臺(tai)單獨的三輥穿孔機和(he)三輥軋管機加在(zai)一(yi)起的設備(bei)費用的2/3,其(qi)他生產、基建(jian)費用亦相(xiang)應(ying)降低;
2. 成品管(guan)(guan)(guan)壁厚(hou)(hou)較(jiao)均勻 這實際上是三輥(gun)軋管(guan)(guan)(guan)機的優點,若再采用CARTA軋管(guan)(guan)(guan)控制系統,則其(qi)成品管(guan)(guan)(guan)的壁厚(hou)(hou)均勻程度將更加(jia)優化;
3. 可以軋(ya)制(zhi)變形能力較差(cha)的管材 這實際上也是三(san)輥(gun)穿孔機(ji)的優點(dian)。
因此,對(dui)于(yu)(yu)年產量不大(da)于(yu)(yu)五萬噸、成(cheng)品管直(zhi)徑不大(da)于(yu)(yu)4 1/2英寸(cun)的(de)小(xiao)型鋼管廠來說,3RCM軋機最為適用。
二(er)、KRM軋(ya)機(ji)-四輥行星軋(ya)管機(ji)
最(zui)近(jin),德國Kocks公司推出(chu)STP軋(ya)管工藝(yi),這種(zhong)工藝(yi)的主(zhu)要(yao)組(zu)成部分為:
1. KRM 四(si)輥行星軋管機;
2. SRB張力減徑機;
3. 以壁厚自動控制(zhi)系(xi)統(AWC)為主的質量保(bao)證(zheng)系(xi)統。
STP軋(ya)(ya)管工藝的(de)(de)核心是KRM四輥行(xing)星(xing)(xing)軋(ya)(ya)管機,而(er)過去(qu)的(de)(de)行(xing)星(xing)(xing)軋(ya)(ya)管機如(ru)PSW行(xing)星(xing)(xing)軋(ya)(ya)管機則是三輥式的(de)(de)。KRM行(xing)星(xing)(xing)軋(ya)(ya)管機所軋(ya)(ya)出的(de)(de)鋼管具有較好的(de)(de)壁(bi)厚均(jun)勻度,再加上(shang)AWC壁(bi)厚控制(zhi)系統(tong)的(de)(de)作(zuo)用,壁(bi)厚均(jun)勻度得以進一步的(de)(de)改善。
這種(zhong)工藝的(de)技術參數如表16-5所示。
這(zhe)種(zhong)軋(ya)管機(ji)組(zu)年產(chan)量為15萬~20萬噸,收得率為97%。從機(ji)械設計的角度來看,這(zhe)種(zhong)軋(ya)機(ji)的核心(xin)仍是行星機(ji)構,和PSW軋(ya)機(ji)相仿。
由(you)于這種軋(ya)機(ji)(ji)采(cai)用了(le)(le)很(hen)大的斷(duan)面減(jian)(jian)縮率,因(yin)此軋(ya)機(ji)(ji)設備承(cheng)受很(hen)大的負荷,特別是(shi)軋(ya)輥(gun)軸(zhou)兩側的軸(zhou)承(cheng)部(bu)位(wei),由(you)于負載大,經(jing)(jing)常損(sun)壞(huai)(huai),為了(le)(le)改善這種狀(zhuang)況,Kocks公(gong)司(si)采(cai)取了(le)(le)兩項措(cuo)施即:采(cai)用四個軋(ya)輥(gun)并(bing)減(jian)(jian)小斷(duan)面減(jian)(jian)縮率,限制生產一種外徑的不(bu)銹鋼管。PSW行星軋(ya)管機(ji)(ji)兩次試軋(ya)失敗的主要原因(yin)是(shi):軋(ya)管時經(jing)(jing)常出現機(ji)(ji)械部(bu)件損(sun)壞(huai)(huai),事故頻繁,其(qi)中多數(shu)事故是(shi)軸(zhou)承(cheng)損(sun)壞(huai)(huai),以致作業率過低,不(bu)能正常生產。對此,Kocks公(gong)司(si)稱上述(shu)兩項措(cuo)施是(shi)有效的,但其(qi)真正效果究竟(jing)如何仍引人注目。