由太原重型機械學院研制開發、安裝于山西襄汾不(bu)銹鋼(gang)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。
三輥聯合(he)穿(chuan)軋(ya)機的主要(yao)特(te)征(zheng)是在三輥斜軋(ya)機上(shang)采(cai)用了組(zu)合(he)式軋(ya)輥,其形狀(zhuang)如(ru)圖16-11所示。
這臺三輥聯合穿軋機所生產的成品不(bu)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(zhe)臺軋(ya)機的送(song)進角可以(yi)在0°~20°范圍內調整。在軋(ya)制工件尾部時,可以(yi)增大送(song)進角,以(yi)防止(zhi)管(guan)尾出現三角形(xing)現象,也可以(yi)采用軋(ya)輻快速回退的辦法,增大軋(ya)輥的開度,以(yi)改(gai)善(shan)尾端三角形(xing)現象。
這臺三輥(gun)聯合穿軋機結構緊湊,設備總重約(yue)50噸(dun)(dun),機組電氣(qi)設備總功率為500kW左右,占(zhan)地面(mian)積僅400㎡,因此很適合于(yu)小(xiao)型無縫鋼(gang)管廠使用,以直接生(sheng)產熱軋成品管。機組生(sheng)產率為2~4根(gen)/min,若平(ping)均按(an)3根(gen)/min計(ji)算,年產量可達(da)2萬噸(dun)(dun)左右。
由(you)以(yi)上所述可見該(gai)軋機具有(you)如下(xia)特點(dian):穿軋合一,設(she)備重量輕(qing),占地面積小,所需投(tou)資少,操作(zuo)很容易。因此,對于小型無縫鋼管廠的新(xin)建(jian)或改造來說,都具有(you)實際意義。
一、 3RCM型三輥聯(lian)合穿軋機
3RCM是3Roll Combined Mill的(de)縮(suo)寫(xie),這是三輥聯合(he)穿軋機的(de)一種形式(shi)。從工藝原理上(shang)講(jiang),它和(he)上(shang)一節中所講(jiang)的(de)軋機是相同的(de),所不(bu)同的(de)是軋輥結構和(he)操作程(cheng)序(xu)。據稱,研(yan)究開(kai)發這種軋管機的(de)原意(yi)是制造(zao)一種年產(chan)量較低(di)(3.5萬(wan)~5萬(wan)噸(dun)/年),而(er)生產(chan)成(cheng)本較低(di)的(de)軋管機組,供小(xiao)型不(bu)銹鋼管廠選(xuan)用。
在SMS-Meer公司制造的3RCM軋機(ji)上,軋制過程的第一步是將(jiang)管壞(huai)穿孔成空(kong)心(xin)坯,如圖16-12所示(shi)(shi)。穿孔過程結束(shu)后,空(kong)心(xin)坯停留(liu)在輸出(chu)輥道上,此時,軋輥改變旋轉方(fang)向(xiang),并按照軋管工(gong)藝過程自動調(diao)整好軋制參數,接著芯棒和(he)空(kong)心(xin)坯一起從右邊(bian)推入(ru)軋機(ji),進(jin)行延伸(shen)工(gong)藝過程,如圖16-13所示(shi)(shi)。這一過程和(he)普通的三輥軋管機(ji)一樣。
3RCM 軋(ya)機所生產的鋼管的規格(ge)如下:
4英寸機組 成品管外徑:21.3~114.3mm 、壁厚:2.3~2.5mm
8英寸機組 成(cheng)品(pin)管外(wai)徑:50.8~203.2mm 、壁(bi)厚:3.4~4.5mm
此外,同(tong)三(san)輥(gun)穿孔機(ji)(ji)和三(san)輥(gun)軋管機(ji)(ji)組合的機(ji)(ji)組相比較,3RCM的生(sheng)產率可達前者的90%左(zuo)右;如在(zai)3RCM軋機(ji)(ji)上采用NEL控制系統,可以軋制薄壁管。
3RCM聯(lian)合穿孔(kong)機的控(kong)制系統(tong)具有如下功能(neng):
1. 調(diao)整軋輥旋轉方向;
2. 調(diao)節軋(ya)輥轉速;
3. 調整輾軋(ya)角和送進角;
4. 快速調整軋輥(gun)輥(gun)縫(feng)。
3RCM軋機的主要優點是:
1. 投資費(fei)(fei)用(yong)(yong)低 其(qi)設備(bei)費(fei)(fei)用(yong)(yong)僅為兩臺單(dan)獨的(de)三輥穿孔機和(he)三輥軋管機加在(zai)一起的(de)設備(bei)費(fei)(fei)用(yong)(yong)的(de)2/3,其(qi)他生(sheng)產(chan)、基(ji)建費(fei)(fei)用(yong)(yong)亦相(xiang)應降低;
2. 成(cheng)品管(guan)壁厚較(jiao)均勻 這(zhe)實際上是(shi)三輥軋(ya)管(guan)機的(de)優(you)點,若(ruo)再采用CARTA軋(ya)管(guan)控制系統,則其(qi)成(cheng)品管(guan)的(de)壁厚均勻程度(du)將更加(jia)優(you)化(hua);
3. 可(ke)以軋制變(bian)形能力較差的管材 這實(shi)際上也(ye)是三輥穿孔(kong)機(ji)的優點。
因此(ci),對于年產(chan)量不大于五萬噸、成品(pin)管直徑不大于4 1/2英(ying)寸的小型鋼(gang)管廠來說(shuo),3RCM軋(ya)機最為適用。
二、KRM軋(ya)機(ji)-四輥行星軋(ya)管機(ji)
最(zui)近,德國Kocks公司推出(chu)STP軋管工藝,這種(zhong)工藝的主要組成(cheng)部分為:
1. KRM 四輥行(xing)星(xing)軋管機(ji);
2. SRB張力減徑(jing)機;
3. 以壁厚自動(dong)控制系(xi)統(AWC)為主的(de)質量保證(zheng)系(xi)統。
STP軋(ya)(ya)管(guan)工藝(yi)的核心(xin)是KRM四輥(gun)行(xing)(xing)星(xing)軋(ya)(ya)管(guan)機(ji),而過(guo)去的行(xing)(xing)星(xing)軋(ya)(ya)管(guan)機(ji)如PSW行(xing)(xing)星(xing)軋(ya)(ya)管(guan)機(ji)則是三(san)輥(gun)式的。KRM行(xing)(xing)星(xing)軋(ya)(ya)管(guan)機(ji)所軋(ya)(ya)出的鋼管(guan)具有(you)較好的壁厚(hou)均勻度,再加上AWC壁厚(hou)控(kong)制系(xi)統(tong)的作用,壁厚(hou)均勻度得以進一步(bu)的改善。
這種工藝的技術參(can)數如表16-5所示。
這種軋管機(ji)(ji)組年產量為15萬(wan)~20萬(wan)噸,收得率為97%。從機(ji)(ji)械設(she)計(ji)的角(jiao)度來看(kan),這種軋機(ji)(ji)的核心(xin)仍(reng)是行(xing)星機(ji)(ji)構,和PSW軋機(ji)(ji)相仿。
由于這種(zhong)(zhong)軋(ya)(ya)機(ji)采(cai)(cai)用(yong)了(le)很大的(de)斷面(mian)(mian)減(jian)縮率(lv),因此(ci)軋(ya)(ya)機(ji)設備承受很大的(de)負(fu)荷,特別(bie)是軋(ya)(ya)輥(gun)軸(zhou)(zhou)兩側的(de)軸(zhou)(zhou)承部位,由于負(fu)載大,經常(chang)損壞,為了(le)改善這種(zhong)(zhong)狀(zhuang)況,Kocks公司采(cai)(cai)取了(le)兩項(xiang)措(cuo)施(shi)即:采(cai)(cai)用(yong)四個軋(ya)(ya)輥(gun)并減(jian)小斷面(mian)(mian)減(jian)縮率(lv),限制(zhi)生產一種(zhong)(zhong)外徑的(de)不(bu)銹鋼管(guan)。PSW行星軋(ya)(ya)管(guan)機(ji)兩次試軋(ya)(ya)失敗(bai)的(de)主(zhu)要原因是:軋(ya)(ya)管(guan)時經常(chang)出現(xian)機(ji)械部件損壞,事故頻(pin)繁(fan),其中多數事故是軸(zhou)(zhou)承損壞,以(yi)致作(zuo)業率(lv)過低,不(bu)能正(zheng)常(chang)生產。對此(ci),Kocks公司稱上述(shu)兩項(xiang)措(cuo)施(shi)是有效的(de),但其真正(zheng)效果究(jiu)竟如何仍引人注目。