一、基本(ben)情況
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。
鋼(gang)管外徑：26.7～89（114.3）mm；
鋼管壁厚：2.6～12.5mm；
鋼管(guan)長度：4～24（26/28）m。
二、工藝流程
常寶φ114mm CPE機組工(gong)藝布(bu)置如圖(tu)6-4所示。
三、主要工藝(yi)設備參數及性能(neng)
1. 環形加熱爐
環(huan)(huan)形爐(lu)由LOI天津公司(si)設計(ji)及制作，加熱溫度為(wei)1250～1280℃。裝出料機為(wei)電動(dong)(dong)(dong)，兩(liang)套(tao)機構均(jun)附帶(dai)在緊急狀態(tai)下可手(shou)動(dong)(dong)(dong)驅動(dong)(dong)(dong)裝出料夾鉗從爐(lu)內退(tui)出爐(lu)外(wai)的(de)裝置(zhi)(zhi)。爐(lu)門為(wei)氣動(dong)(dong)(dong)側開(kai)(kai)，傳動(dong)(dong)(dong)裝置(zhi)(zhi)會有效避開(kai)(kai)熾熱的(de)爐(lu)氣，以(yi)保證良好的(de)使用壽命。以(yi)下為(wei)環(huan)(huan)形加熱爐(lu)主要參(can)數：
中徑：15m；
爐底寬度：2.95m；
最大加熱長度：2.8m；
最(zui)大加熱能力：40t／h；
最大(da)裝出(chu)料節奏：18180p/h。
2. 錐形輥穿孔機
管(guan)坯(pi)穿(chuan)孔是熱軋無縫鋼(gang)管(guan)生(sheng)產(chan)中的(de)最(zui)重(zhong)要的(de)變形工序，它的(de)任(ren)務是將實(shi)心坯(pi)穿(chuan)制成空心毛管(guan)。常寶ф114mm CPE機組采用錐形輥(gun)穿(chuan)孔機，生(sheng)產(chan)的(de)毛管(guan)精度高(gao)，附加(jia)變形小，適于生(sheng)產(chan)薄(bo)壁管(guan)。以(yi)下為(wei)穿(chuan)孔機主要參(can)數。
管坯直(zhi)徑：φ130mm、φ150mm；
最(zui)大／最(zui)小軋輥直(zhi)徑：800mm／700mm；
最(zui)大出口速度：0.76m／s；
軋制力矩：1610kN·m；
主電(dian)機(ji)功率：1500kW×2臺；
主電機轉速最(zui)大：550r/min。
3. 縮口機
縮口(kou)(kou)是(shi)CPE生產線(xian)的(de)(de)(de)關鍵工序之一(yi)，縮口(kou)(kou)機(ji)(ji)將(jiang)毛管頭(tou)(tou)部壓(ya)縮，使其抱緊(jin)芯棒頭(tou)(tou)部的(de)(de)(de)臺階，用(yong)以(yi)承受頂推(tui)過程中(zhong)的(de)(de)(de)拉力。二爪(zhua)縮口(kou)(kou)機(ji)(ji)的(de)(de)(de)收(shou)口(kou)(kou)模(mo)是(shi)由二塊半(ban)個模(mo)型的(de)(de)(de)收(shou)口(kou)(kou)模(mo)組成(cheng)的(de)(de)(de)，三(san)爪(zhua)縮口(kou)(kou)機(ji)(ji)的(de)(de)(de)收(shou)口(kou)(kou)模(mo)是(shi)由三(san)塊模(mo)型合(he)成(cheng)一(yi)個收(shou)口(kou)(kou)模(mo)形狀，三(san)爪(zhua)縮口(kou)(kou)機(ji)(ji)有以(yi)下優(you)點：
a. 收(shou)口處毛管(guan)與芯棒的包容性(xing)更(geng)好(hao)，發生頂穿事故的可能性(xing)更(geng)小；
b. 收口處毛(mao)管的(de)長度可(ke)以減小(xiao)，從而可(ke)以減小(xiao)頂管后的(de)切頭長度，提高成材率；
c. 更有利(li)于軋制高合金材(cai)料。
常寶φ114mm CPE機組(zu)生產線選(xuan)擇了三爪縮口機，如(ru)圖6-5所示。
以下為縮口(kou)機的主要參數。
縮口機(ji)型式：三爪式縮口機(ji)；
縮口力：100t；
動力源：液(ye)壓(ya)，16MPa壓(ya)力；
毛管規格：φ1~160mm;
縮口(kou)控制方式：壓(ya)力控制；
冷卻水(shui)量：15m5m3/h。
4. 頂管機(ji)
頂(ding)(ding)管(guan)機由床(chuang)身、主(zhu)(zhu)傳動(dong)、齒條、推桿和前后臺組成，床(chuang)身包(bao)括了固(gu)定(ding)輥(gun)模、可(ke)調輥(gun)模和床(chuang)身機座，如圖(tu)6-6所示。頂(ding)(ding)管(guan)過程中，頂(ding)(ding)管(guan)機主(zhu)(zhu)傳動(dong)通過齒輪齒條和推桿將動(dong)力傳遞到芯(xin)棒上，芯(xin)棒帶動(dong)毛管(guan)通過一系(xi)列孔型逐漸減小(xiao)的輥(gun)模進行減壁(bi)變形，完成頂(ding)(ding)管(guan)過程，主(zhu)(zhu)要(yao)特(te)點為：
a. 參與變形(xing)的輥模為(wei)三輥非傳動(dong)結(jie)構(gou)，分為(wei)固(gu)定式和可(ke)調式兩(liang)種，輥模結(jie)構(gou)簡(jian)單，維護量小(xiao)，重量輕，工作可(ke)靠，工藝事(shi)故處理簡(jian)單；
b. 床(chuang)身為(wei)加工有固定插槽(cao)的焊接(jie)結(jie)構(gou)，輥(gun)(gun)模架直(zhi)接(jie)插入床(chuang)身中，裝配簡單(dan)，輥(gun)(gun)模更換和位(wei)置調整容易，不需要專門的換輥(gun)(gun)機構(gou)；
c. 只有(you)一套電機和齒(chi)輪(lun)減速箱傳動系(xi)(xi)統帶動齒(chi)輪(lun)齒(chi)條(tiao)裝置提供動力，傳動系(xi)(xi)統簡單，控制點少；
d. 減(jian)少了軋(ya)輥(gun)(gun)傳(chuan)(chuan)(chuan)動(dong)(dong)系(xi)統包括：軋(ya)輥(gun)(gun)傳(chuan)(chuan)(chuan)動(dong)(dong)電機(ji)、減(jian)速機(ji)、傳(chuan)(chuan)(chuan)動(dong)(dong)軸、聯軸器等；
e. 設備外形小(xiao)，機座基礎淺，土建施工容易，節省基礎費用。
以下為頂管機主(zhu)要參(can)數:
荒管外(wai)徑：Φ95～130mm；
軋輥直徑：固定機架Φ410mm，可調機架Φ336mm；
最大入(ru)口速度：1.5m／s；
最大(da)出(chu)口速(su)度：6m／s；
最大頂推力：1100kN；
電機(ji)功(gong)率：2000kW／臺(tai)(tai)，共2臺(tai)(tai)；
限動力：2900kN；
額定轉(zhuan)矩(ju)：58800N·m／臺。
5. 松棒機
頂管后芯棒(bang)(bang)與荒(huang)管是緊貼在一起的，為了(le)便于下一工(gong)序(xu)的脫(tuo)棒(bang)(bang)，需(xu)要(yao)進行(xing)松棒(bang)(bang)。松棒(bang)(bang)機對(dui)荒(huang)管軋制后，使荒(huang)管與芯棒(bang)(bang)之(zhi)間產生(sheng)1～1.5mm的間隙(xi)，以(yi)利于脫(tuo)棒(bang)(bang)。以(yi)下為松棒(bang)(bang)機主要(yao)參數。
荒管外徑：φ95～130mm；
荒管(guan)壁厚：3～12（16）mm；
荒管長度：8000～18000mm；
松(song)棒速度(du)（基速）：1.5m／s；
調速范(fan)圍：0.8～2m／s；
軋制節奏：2～3p／min；
軋輥喉徑(jing)：Φ350mm；
軋(ya)輥安裝角(jiao)：30°±5°；
電機功率（DC）：180kW×2。
6. 脫(tuo)棒機
脫(tuo)棒機的(de)作(zuo)用(yong)是將芯(xin)(xin)(xin)棒從(cong)荒(huang)(huang)管(guan)中(zhong)脫(tuo)出(chu)，脫(tuo)棒時夾送輥夾緊芯(xin)(xin)(xin)棒運動(dong)使芯(xin)(xin)(xin)棒從(cong)荒(huang)(huang)管(guan)中(zhong)脫(tuo)出(chu)，同(tong)時荒(huang)(huang)管(guan)由一組活動(dong)擋板擋住，以使芯(xin)(xin)(xin)棒和荒(huang)(huang)管(guan)分離(li)。脫(tuo)棒機如圖(tu)6-7所示。
以下為(wei)脫棒機(ji)主要參數。
最大輥(gun)徑（最大）：300mm；
最大拉力(li)：4.5t；
芯棒直徑：φ86～105mm；
脫棒(bang)速(su)度：1.5m／s；
傳動(dong)電機：90kW，1450r／min。
7. 張減機
采(cai)用24架(jia)張(zhang)減機(ji)(ji)，為(wei)單輥(gun)傳(chuan)動的(de)方(fang)式，如圖6-8所示。設備的(de)傳(chuan)動系統依(yi)靠每(mei)輥(gun)一個(ge)電機(ji)(ji)來實(shi)現（共72臺(tai)電機(ji)(ji)），每(mei)個(ge)軋輥(gun)有(you)一個(ge)齒(chi)輪箱，電機(ji)(ji)和(he)齒(chi)輪箱直接(jie)(jie)連接(jie)(jie)，上(shang)下(xia)(xia)傳(chuan)動軸(zhou)與相應軋輥(gun)軸(zhou)的(de)連接(jie)(jie)由(you)液壓缸來實(shi)現，帶動接(jie)(jie)軸(zhou)法(fa)蘭向軋輥(gun)法(fa)蘭移動。當軋輥(gun)機(ji)(ji)架(jia)被推入機(ji)(ji)身(shen)框架(jia)，軋輥(gun)聯(lian)軸(zhou)器(qi)和(he)后傳(chuan)動裝置連接(jie)(jie)，聯(lian)軸(zhou)器(qi)的(de)連接(jie)(jie)將由(you)電氣(qi)基礎自(zi)動化系統管理(li)。以下(xia)(xia)為(wei)張(zhang)減機(ji)(ji)主要參數。
軋(ya)輥名義直徑：φ250mm；
機架間距：235mm；
入(ru)口鋼管最大速(su)度：1.25m／s；
出口鋼管最(zui)大速度：6m／s；
電機功率：93kW／臺，共72臺；
電機轉速(su)：200～2000r／min。
