由太原重型機械學院研制開發、安裝于山西襄汾不銹(xiu)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。


 三輥(gun)聯合穿軋機的主要特征是在三輥(gun)斜(xie)軋機上采用了組合式軋輥(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(gang)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


 這臺軋(ya)機(ji)的(de)(de)(de)送進角(jiao)可(ke)以(yi)在0°~20°范圍內(nei)調整。在軋(ya)制工件(jian)尾部時,可(ke)以(yi)增(zeng)大送進角(jiao),以(yi)防止管(guan)尾出現(xian)三角(jiao)形現(xian)象,也可(ke)以(yi)采用軋(ya)輻快速回退的(de)(de)(de)辦(ban)法,增(zeng)大軋(ya)輥(gun)的(de)(de)(de)開度(du),以(yi)改善尾端三角(jiao)形現(xian)象。


這臺三(san)輥聯合穿軋機(ji)結構(gou)緊湊,設(she)備(bei)總(zong)重約(yue)50噸,機(ji)組(zu)電氣設(she)備(bei)總(zong)功率為(wei)500kW左右,占地面積僅400㎡,因(yin)此很適合于(yu)小型(xing)無縫鋼管廠(chang)使用,以(yi)直接生產(chan)(chan)熱軋成(cheng)品管。機(ji)組(zu)生產(chan)(chan)率為(wei)2~4根(gen)/min,若平均(jun)按3根(gen)/min計算,年產(chan)(chan)量可達2萬噸左右。


由(you)以上所(suo)述可見(jian)該(gai)軋機具(ju)有(you)如下(xia)特(te)點:穿軋合一,設備重量輕,占地面積小,所(suo)需投資(zi)少,操作(zuo)很(hen)容易(yi)。因此,對于(yu)小型無縫(feng)鋼管廠(chang)的新(xin)建(jian)或改造(zao)來說,都具(ju)有(you)實際意義。



一、 3RCM型三輥聯合(he)穿軋機


  3RCM是(shi)(shi)3Roll Combined Mill的縮寫(xie),這(zhe)是(shi)(shi)三輥(gun)聯合穿軋機的一(yi)(yi)種(zhong)形式。從工藝原(yuan)理上講,它和(he)上一(yi)(yi)節中(zhong)所講的軋機是(shi)(shi)相同(tong)的,所不同(tong)的是(shi)(shi)軋輥(gun)結(jie)構和(he)操作程序。據稱,研究開發(fa)這(zhe)種(zhong)軋管(guan)機的原(yuan)意是(shi)(shi)制造一(yi)(yi)種(zhong)年產(chan)量(liang)較(jiao)低(3.5萬~5萬噸/年),而生產(chan)成本較(jiao)低的軋管(guan)機組,供小型不銹鋼管(guan)廠選用。


  在SMS-Meer公司制造的(de)3RCM軋機上(shang),軋制過(guo)程(cheng)(cheng)的(de)第一步是將管(guan)壞穿(chuan)孔成空心(xin)坯(pi)(pi),如(ru)圖(tu)16-12所示。穿(chuan)孔過(guo)程(cheng)(cheng)結束后,空心(xin)坯(pi)(pi)停(ting)留在輸(shu)出輥道上(shang),此(ci)時,軋輥改變旋轉方向,并(bing)按照軋管(guan)工藝過(guo)程(cheng)(cheng)自動調整(zheng)好軋制參數,接著芯棒和空心(xin)坯(pi)(pi)一起從右(you)邊推入(ru)軋機,進行延伸工藝過(guo)程(cheng)(cheng),如(ru)圖(tu)16-13所示。這一過(guo)程(cheng)(cheng)和普(pu)通的(de)三輥軋管(guan)機一樣(yang)。


圖 16-12.jpg


3RCM 軋機所生產的鋼管(guan)的規格如下(xia):


  4英(ying)寸機組(zu) 成品管外徑:21.3~114.3mm 、壁厚:2.3~2.5mm


  8英寸(cun)機組 成品管外徑:50.8~203.2mm 、壁厚:3.4~4.5mm


此外,同(tong)三輥(gun)(gun)穿孔機(ji)(ji)和三輥(gun)(gun)軋管機(ji)(ji)組(zu)合的(de)機(ji)(ji)組(zu)相比較,3RCM的(de)生產率可達前者的(de)90%左右;如在3RCM軋機(ji)(ji)上采用NEL控制系統,可以軋制薄壁管。


3RCM聯合穿孔(kong)機的(de)控(kong)制(zhi)系(xi)統具(ju)有(you)如(ru)下功(gong)能:


  1. 調整軋輥旋轉方(fang)向(xiang);


  2. 調節(jie)軋輥轉(zhuan)速(su);


  3. 調(diao)整輾軋角和送進角;


  4. 快速調整軋(ya)輥(gun)輥(gun)縫。


3RCM軋機(ji)的主要優點是:


  1. 投資費(fei)用低 其設備費(fei)用僅為兩臺(tai)單獨的三(san)輥穿孔(kong)機和三(san)輥軋管機加(jia)在一(yi)起的設備費(fei)用的2/3,其他(ta)生(sheng)產、基建費(fei)用亦相應(ying)降低;


  2. 成品管(guan)壁厚較均勻(yun) 這實際(ji)上是三輥軋管(guan)機的優(you)點,若再采用CARTA軋管(guan)控制系(xi)統,則其成品管(guan)的壁厚均勻(yun)程(cheng)度將更(geng)加優(you)化;


  3. 可以軋(ya)制變形能力較(jiao)差的(de)管材(cai) 這實際上也是(shi)三(san)輥(gun)穿(chuan)孔機(ji)的(de)優點。


因此,對于年產量不(bu)大于五萬噸、成品管直(zhi)徑不(bu)大于4 1/2英寸的(de)小型鋼管廠來(lai)說,3RCM軋機最為適用。



二、KRM軋機(ji)-四輥行星軋管機(ji)


最(zui)近,德國Kocks公司推出STP軋管工藝,這(zhe)種工藝的主(zhu)要組成(cheng)部分(fen)為(wei):


 1. KRM 四輥行(xing)星軋管機;


 2. SRB張力減徑機;


 3. 以(yi)壁厚自(zi)動控制(zhi)系(xi)統(AWC)為主(zhu)的質量保證系(xi)統。


  STP軋管(guan)工藝(yi)的(de)核心是KRM四(si)輥行星(xing)軋管(guan)機,而過去的(de)行星(xing)軋管(guan)機如PSW行星(xing)軋管(guan)機則是三(san)輥式(shi)的(de)。KRM行星(xing)軋管(guan)機所軋出的(de)鋼管(guan)具有較好(hao)的(de)壁(bi)厚(hou)(hou)均(jun)勻(yun)度,再加上AWC壁(bi)厚(hou)(hou)控制(zhi)系統的(de)作用,壁(bi)厚(hou)(hou)均(jun)勻(yun)度得(de)以進一步的(de)改善。


這種工藝的技術參數如表16-5所示(shi)。


表 16-5.jpg


  這種軋管(guan)機組年產量為15萬~20萬噸,收得率為97%。從機械設計的角度來看,這種軋機的核心仍是(shi)行(xing)星機構,和PSW軋機相仿(fang)。


由于這(zhe)種(zhong)軋(ya)(ya)機采用了很(hen)大(da)(da)的(de)斷(duan)面(mian)減(jian)縮(suo)率,因此軋(ya)(ya)機設備承受很(hen)大(da)(da)的(de)負(fu)荷(he),特別是軋(ya)(ya)輥軸兩(liang)側的(de)軸承部位,由于負(fu)載(zai)大(da)(da),經(jing)常(chang)損(sun)壞,為了改善這(zhe)種(zhong)狀(zhuang)況(kuang),Kocks公(gong)司采取了兩(liang)項(xiang)措施即(ji):采用四個(ge)軋(ya)(ya)輥并(bing)減(jian)小斷(duan)面(mian)減(jian)縮(suo)率,限(xian)制(zhi)生產一種(zhong)外徑的(de)不(bu)銹(xiu)鋼管。PSW行星軋(ya)(ya)管機兩(liang)次試(shi)軋(ya)(ya)失敗(bai)的(de)主要原因是:軋(ya)(ya)管時經(jing)常(chang)出現機械部件損(sun)壞,事故(gu)頻繁,其中多數(shu)事故(gu)是軸承損(sun)壞,以(yi)致作業率過低(di),不(bu)能正常(chang)生產。對此,Kocks公(gong)司稱上述兩(liang)項(xiang)措施是有效的(de),但其真正效果究竟如(ru)何仍引(yin)人注目。