一、基本(ben)情況(kuang)
常寶精特能源管材有限公司新建的φ114mm CPE機組是由中冶京誠工程技術有限公司設計，主軋機（頂管機）、縮口機設備由中冶京誠設計，天津賽瑞公司（中冶京誠公司合資公司）制造；穿孔機、松棒機、脫棒機由太原通澤重工設計制造，24架張減機由德國梅爾公司設計制造。該機組設計年產量為10萬噸，產品主要為高壓鍋爐管和高鋼級油井管(guan)。
鋼管外(wai)徑：26.7～89（114.3）mm；
鋼管壁厚：2.6～12.5mm；
鋼(gang)管長度：4～24（26/28）m。
二、工藝流程
常寶φ114mm CPE機組工藝(yi)布置(zhi)如圖6-4所(suo)示。
三、主要(yao)工藝設備參(can)數(shu)及性能
1. 環形加熱爐
環形(xing)爐由LOI天津(jin)公司設計及制作，加熱(re)(re)溫度為1250～1280℃。裝出料機(ji)為電(dian)動(dong)，兩套(tao)機(ji)構(gou)均(jun)附帶在緊急狀(zhuang)態下可手動(dong)驅動(dong)裝出料夾鉗從爐內退出爐外的(de)裝置。爐門為氣(qi)動(dong)側開，傳動(dong)裝置會(hui)有效避開熾熱(re)(re)的(de)爐氣(qi)，以(yi)保證良好的(de)使(shi)用壽命。以(yi)下為環形(xing)加熱(re)(re)爐主要參數：
中(zhong)徑：15m；
爐底(di)寬(kuan)度(du)：2.95m；
最大加熱長度：2.8m；
最大加熱能力：40t／h；
最大裝出料節奏：18180p/h。
2. 錐(zhui)形輥穿(chuan)孔(kong)機
管(guan)(guan)坯(pi)穿(chuan)孔是(shi)熱軋無縫鋼管(guan)(guan)生產中的最重要的變形(xing)工序，它的任務是(shi)將實心坯(pi)穿(chuan)制成空心毛(mao)管(guan)(guan)。常(chang)寶(bao)ф114mm CPE機(ji)組采用錐形(xing)輥穿(chuan)孔機(ji)，生產的毛(mao)管(guan)(guan)精度高，附加變形(xing)小，適于生產薄壁管(guan)(guan)。以下(xia)為穿(chuan)孔機(ji)主要參數(shu)。
管坯(pi)直徑：φ130mm、φ150mm；
最大／最小(xiao)軋輥(gun)直徑(jing)：800mm／700mm；
最大(da)出口速(su)度：0.76m／s；
軋制力矩：1610kN·m；
主電機功率：1500kW×2臺(tai)；
主(zhu)電(dian)機轉速最大：550r/min。
3. 縮(suo)口(kou)機
縮口(kou)(kou)(kou)(kou)是CPE生產線的(de)關鍵工序之一，縮口(kou)(kou)(kou)(kou)機將毛管頭(tou)部壓縮，使其(qi)抱緊芯(xin)棒頭(tou)部的(de)臺階，用以(yi)承受頂(ding)推過程(cheng)中的(de)拉力。二爪縮口(kou)(kou)(kou)(kou)機的(de)收(shou)(shou)口(kou)(kou)(kou)(kou)模(mo)(mo)是由二塊半個模(mo)(mo)型(xing)的(de)收(shou)(shou)口(kou)(kou)(kou)(kou)模(mo)(mo)組成的(de)，三爪縮口(kou)(kou)(kou)(kou)機的(de)收(shou)(shou)口(kou)(kou)(kou)(kou)模(mo)(mo)是由三塊模(mo)(mo)型(xing)合成一個收(shou)(shou)口(kou)(kou)(kou)(kou)模(mo)(mo)形狀(zhuang)，三爪縮口(kou)(kou)(kou)(kou)機有以(yi)下優點：
a. 收口(kou)處(chu)毛管(guan)與芯棒的包容性更(geng)好，發生(sheng)頂穿事故的可能(neng)性更(geng)小；
b. 收口處毛(mao)管的(de)(de)長度可以減小，從而可以減小頂管后(hou)的(de)(de)切頭長度，提高成材(cai)率(lv)；
c. 更有利(li)于軋制高合金(jin)材(cai)料。
常寶φ114mm CPE機組生產線選擇了三爪縮口機，如圖6-5所示。
以(yi)下為縮口(kou)機(ji)的(de)主(zhu)要參(can)數(shu)。
縮口機型式：三爪(zhua)式縮口機；
縮口力：100t；
動(dong)力源(yuan)：液(ye)壓(ya)，16MPa壓(ya)力；
毛(mao)管規格：φ1~160mm;
縮(suo)口控制(zhi)方式(shi)：壓力控制(zhi)；
冷卻水量：15m5m3/h。
4. 頂管機
頂(ding)(ding)管(guan)機由床(chuang)身(shen)、主(zhu)傳(chuan)動、齒條(tiao)、推桿和(he)前后臺組成，床(chuang)身(shen)包(bao)括了固定輥模、可調輥模和(he)床(chuang)身(shen)機座，如圖6-6所(suo)示。頂(ding)(ding)管(guan)過(guo)(guo)程(cheng)中，頂(ding)(ding)管(guan)機主(zhu)傳(chuan)動通過(guo)(guo)齒輪齒條(tiao)和(he)推桿將動力傳(chuan)遞到芯棒(bang)(bang)上，芯棒(bang)(bang)帶動毛(mao)管(guan)通過(guo)(guo)一系(xi)列孔型逐漸減小的輥模進行減壁變形，完成頂(ding)(ding)管(guan)過(guo)(guo)程(cheng)，主(zhu)要特點為：
a. 參與變形的輥(gun)模為三輥(gun)非傳動結構，分為固定式和可(ke)調式兩種，輥(gun)模結構簡(jian)單，維護量小，重量輕，工作可(ke)靠(kao)，工藝(yi)事故處理簡(jian)單；
b. 床身為(wei)加工有固定插槽的(de)焊接結(jie)構，輥(gun)模(mo)架直接插入床身中，裝配簡單，輥(gun)模(mo)更換和位置(zhi)調整容易，不需要(yao)專門(men)的(de)換輥(gun)機構；
c. 只有一套電機和齒輪減速(su)箱傳動(dong)系(xi)統帶(dai)動(dong)齒輪齒條裝置提供(gong)動(dong)力，傳動(dong)系(xi)統簡單，控制點少；
d. 減少了軋輥(gun)傳(chuan)動(dong)系(xi)統包(bao)括：軋輥(gun)傳(chuan)動(dong)電(dian)機(ji)、減速(su)機(ji)、傳(chuan)動(dong)軸、聯軸器等(deng)；
e. 設備(bei)外形(xing)小(xiao)，機座基(ji)礎(chu)淺(qian)，土(tu)建施(shi)工(gong)容易，節省基(ji)礎(chu)費(fei)用。
以下(xia)為頂管機(ji)主(zhu)要參數(shu):
荒管(guan)外徑：Φ95～130mm；
軋輥直徑：固定機架Φ410mm，可調(diao)機架Φ336mm；
最大入口速度：1.5m／s；
最(zui)大(da)出口速度：6m／s；
最大(da)頂推力：1100kN；
電(dian)機功率：2000kW／臺，共2臺；
限動力：2900kN；
額定(ding)轉矩：58800N·m／臺。
5. 松棒機
頂管后芯棒與荒(huang)管是緊(jin)貼(tie)在一(yi)起的(de)，為了便于下一(yi)工序的(de)脫棒，需要進(jin)行松(song)棒。松(song)棒機對荒(huang)管軋制(zhi)后，使荒(huang)管與芯棒之間產(chan)生1～1.5mm的(de)間隙，以(yi)利于脫棒。以(yi)下為松(song)棒機主要參數。
荒(huang)管外(wai)徑：φ95～130mm；
荒管壁厚：3～12（16）mm；
荒(huang)管長度(du)：8000～18000mm；
松棒速(su)(su)度（基速(su)(su)）：1.5m／s；
調速范圍：0.8～2m／s；
軋制節奏：2～3p／min；
軋輥喉徑(jing)：Φ350mm；
軋輥安(an)裝角：30°±5°；
電(dian)機功率（DC）：180kW×2。
6. 脫棒機
脫棒(bang)機(ji)的作用是(shi)將芯(xin)(xin)棒(bang)從荒(huang)管中脫出，脫棒(bang)時夾(jia)送輥(gun)夾(jia)緊芯(xin)(xin)棒(bang)運(yun)動使芯(xin)(xin)棒(bang)從荒(huang)管中脫出，同時荒(huang)管由一組活動擋板擋住，以(yi)使芯(xin)(xin)棒(bang)和(he)荒(huang)管分離。脫棒(bang)機(ji)如(ru)圖(tu)6-7所示(shi)。
以下(xia)為脫(tuo)棒機主要參數。
最(zui)大(da)輥徑（最(zui)大(da)）：300mm；
最大拉(la)力：4.5t；
芯(xin)棒直徑(jing)：φ86～105mm；
脫(tuo)棒(bang)速度：1.5m／s；
傳動(dong)電機：90kW，1450r／min。
7. 張(zhang)減機
采用24架張減(jian)機，為單輥傳動的(de)方式，如圖6-8所示(shi)。設備(bei)的(de)傳動系統依靠每(mei)(mei)輥一個電(dian)機來(lai)實現（共72臺(tai)電(dian)機），每(mei)(mei)個軋(ya)(ya)輥有一個齒輪箱(xiang)，電(dian)機和(he)齒輪箱(xiang)直接(jie)連(lian)接(jie)，上下傳動軸(zhou)與相(xiang)應軋(ya)(ya)輥軸(zhou)的(de)連(lian)接(jie)由液壓缸來(lai)實現，帶動接(jie)軸(zhou)法蘭(lan)向軋(ya)(ya)輥法蘭(lan)移(yi)動。當軋(ya)(ya)輥機架被推入機身框架，軋(ya)(ya)輥聯軸(zhou)器和(he)后傳動裝置連(lian)接(jie)，聯軸(zhou)器的(de)連(lian)接(jie)將由電(dian)氣基礎自動化系統管理。以下為張減(jian)機主要參數。
軋輥名義(yi)直徑：φ250mm；
機架(jia)間距(ju)：235mm；
入口鋼管(guan)最大速度：1.25m／s；
出口(kou)鋼(gang)管最大速度：6m／s；
電機功率(lv)：93kW／臺，共72臺；
電機轉速：200～2000r／min。
