限動芯(xin)(xin)棒(bang)連(lian)軋管工藝(yi)被稱(cheng)作“Retained mandrel mill”或(huo)“Multi-stand pipe mill”(簡稱(cheng)MPM),前者(zhe)是從芯(xin)(xin)棒(bang)運動受控這(zhe)(zhe)一(yi)特點出(chu)發的,故稱(cheng)為“限動芯(xin)(xin)棒(bang)連(lian)軋管工藝(yi)”,后者(zhe)是從Calmes 取名的“Multi-stand pilger mill”中(zhong)“Pilger”變(bian)以“Pipe”演變(bian)而來(lai)的。由于這(zhe)(zhe)一(yi)歷史原因,這(zhe)(zhe)種軋機簡稱(cheng)為 MPM軋機,而不(bu)是RMM.


  采用這種工藝軋管,連軋不(bu)銹(xiu)鋼管外徑最大可達406mm(16英寸),最佳尺寸為339.3mm(13 3/8英寸)。該工藝的實質是:在整個軋制過程中,控制芯棒運動速度,使其保持恒定;借助于脫管機,在軋制過程結束時,將芯棒從荒管中抽出,使其與芯棒裝置一起返回。


1. MPM工藝設備特征


  a. MPM軋機的特征


    MPM軋(ya)機采用機械限動(dong)(dong)(dong)式芯(xin)(xin)棒(bang)速度(du)控(kong)(kong)制(zhi)裝置,芯(xin)(xin)棒(bang)的(de)快速動(dong)(dong)(dong)作(zuo)(穿心棒(bang)、抽(chou)芯(xin)(xin)棒(bang))及限動(dong)(dong)(dong)動(dong)(dong)(dong)作(zuo)(軋(ya)制(zhi)時控(kong)(kong)制(zhi)芯(xin)(xin)棒(bang)速度(du))靠36m長的(de)大齒條來實(shi)(shi)現。快速動(dong)(dong)(dong)作(zuo)由(you)兩臺(tai)500kW直流(liu)電機分別(bie)驅動(dong)(dong)(dong)兩個齒輪(lun)(lun),從(cong)齒條的(de)上下(xia)側(ce)帶動(dong)(dong)(dong)齒條運動(dong)(dong)(dong)。限動(dong)(dong)(dong)動(dong)(dong)(dong)作(zuo)時,由(you)8個齒輪(lun)(lun)(上下(xia)各4個)從(cong)齒條的(de)上下(xia)側(ce)帶動(dong)(dong)(dong)齒條運動(dong)(dong)(dong),每(mei)個齒輪(lun)(lun)均由(you)1臺(tai)110kW直流(liu)電機單獨傳動(dong)(dong)(dong)。芯(xin)(xin)棒(bang)運動(dong)(dong)(dong)方式的(de)改變(bian)依靠氣(qi)動(dong)(dong)(dong)離合器分別(bie)接通或脫開相應(ying)的(de)齒輪(lun)(lun)來實(shi)(shi)現。芯(xin)(xin)棒(bang)的(de)快速行程速度(du)為(wei)6m/s,限動(dong)(dong)(dong)速度(du)為(wei)0.2~0.5m/s,限動(dong)(dong)(dong)工作(zuo)行程為(wei)5.0~5.2m.


   在Dalmine公司進(jin)行試驗時(shi),芯(xin)棒(bang)的(de)運(yun)動(dong)速度采用(yong)液(ye)(ye)壓(ya)控制。但因液(ye)(ye)壓(ya)系統控制芯(xin)棒(bang)速度不(bu)夠穩定,有芯(xin)棒(bang)斷續(xu)運(yun)動(dong)的(de)情況(kuang),隨后改(gai)為齒輪齒條傳(chuan)動(dong)的(de)機(ji)械系統。


   MPM的軋輥(gun)孔型采用比普通連軋機(ji)開口角稍小(xiao)的封閉式圓孔(帶弧形(xing)開口),可以采用較(jiao)大的伸長率(lv)。


 b. 脫管機的特征


   MPM的(de)(de)(de)脫(tuo)管(guan)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)與(yu)二(er)輥(gun)式(shi)定徑機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)相(xiang)同,由(you)于MPM主(zhu)軋(ya)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)第(di)七、八機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)架(jia)的(de)(de)(de)壓下量(liang)很(hen)小(xiao),僅靠(kao)第(di)七、八機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)架(jia)軋(ya)輥(gun)的(de)(de)(de)作(zuo)用無法推送管(guan)子前(qian)進和使管(guan)子從芯棒前(qian)端脫(tuo)出,故在MPM工藝中設置幾架(jia)脫(tuo)管(guan)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji),起脫(tuo)管(guan)和定徑的(de)(de)(de)作(zuo)用。脫(tuo)管(guan)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)軋(ya)輥(gun)直(zhi)徑為720~850mm,輥(gun)身長420mm,第(di)一(yi)、三架(jia)由(you)1臺450kW的(de)(de)(de)直(zhi)流電機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)驅動,而(er)第(di)二(er)架(jia)則單獨(du)由(you)1臺同型(xing)號電機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)驅動。脫(tuo)管(guan)速度必須(xu)按連軋(ya)原(yuan)則確定,并與(yu)MPM軋(ya)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)第(di)八機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)架(jia)保持電氣連鎖。脫(tuo)管(guan)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)減徑率(lv)為3.5%~4.6%,孔型(xing)與(yu)一(yi)般二(er)輥(gun)式(shi)定徑直(zhi)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)相(xiang)同。


 c. MPM工藝的芯棒運動特征


   軋制(zhi)過程中(zhong),要控(kong)制(zhi)芯(xin)棒(bang)(bang)的速度(du)(du),使其處于恒定(ding)狀(zhuang)態。雖然(ran)芯(xin)棒(bang)(bang)也隨(sui)管(guan)子前(qian)進,但其前(qian)進速度(du)(du)應遠小于管(guan)子的速度(du)(du),軋制(zhi)結(jie)束后(hou)被抽出返回。軋制(zhi)28m長的管(guan)子時,芯(xin)棒(bang)(bang)長度(du)(du)為12m.芯(xin)棒(bang)(bang)為中(zhong)空水冷芯(xin)棒(bang)(bang),軋制(zhi)結(jie)束后(hou),芯(xin)棒(bang)(bang)溫度(du)(du)為400℃,需要采用內(nei)外噴(pen)水使之均勻冷卻(que)。



2. 限動芯棒連(lian)軋管工(gong)藝技術(shu)發展的4個階段(duan)


  不銹(xiu)鋼管(guan)(guan)限動(dong)芯(xin)棒連(lian)軋管(guan)(guan)工藝的(de)技(ji)(ji)(ji)術發(fa)(fa)(fa)(fa)展史應溯自1890年(nian)(nian),Pfeiffer在(zai)一篇文章中寫(xie)道:“1890年(nian)(nian)發(fa)(fa)(fa)(fa)明家Heckert 申(shen)請了(le)連(lian)軋技(ji)(ji)(ji)術專利,該技(ji)(ji)(ji)術采用(yong)十架兩輥高速軋機(ji)(ji)(ji)固(gu)定芯(xin)棒軋制空心(xin)管(guan)(guan)坯。可見在(zai)Calmes 多機(ji)(ji)(ji)架軋管(guan)(guan)機(ji)(ji)(ji)問世(shi)前80年(nian)(nian),就已(yi)有了(le)雛形。”1968年(nian)(nian)A.H.Calmes 取(qu)得了(le)MPM連(lian)軋管(guan)(guan)工藝的(de)權(quan)利,10年(nian)(nian)后,第一套MPM連(lian)軋管(guan)(guan)機(ji)(ji)(ji)在(zai)Dalmine Bergamo 鋼管(guan)(guan)廠投產,到2003年(nian)(nian)12月(yue)天津無縫不銹(xiu)鋼管(guan)(guan)廠三輥式(shi)限動(dong)芯(xin)棒連(lian)軋管(guan)(guan)機(ji)(ji)(ji)投產,已(yi)經(jing)歷了(le)整(zheng)整(zheng)25年(nian)(nian)的(de)時(shi)間,和全浮動(dong)芯(xin)棒連(lian)軋管(guan)(guan)技(ji)(ji)(ji)術的(de)發(fa)(fa)(fa)(fa)展相(xiang)比,這種工藝技(ji)(ji)(ji)術的(de)發(fa)(fa)(fa)(fa)展顯得快(kuai)多了(le)。這25年(nian)(nian)的(de)發(fa)(fa)(fa)(fa)展歷程可劃分(fen)為四個(ge)階段,如表(biao)22-3所示。