一、基本(ben)情況
包鋼(gang)60mm PQF連(lian)軋(ya)管(guan)(guan)(guan)機(ji)(ji)組設(she)計能力為年(nian)產(chan)無縫鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)62萬噸，產(chan)品外徑(jing)ф244.5～457mm，壁厚6～60mm，長度6～15m。該機(ji)(ji)組2010年(nian)開工建設(she)，2012年(nian)8月建成投產(chan)，由中冶(ye)京誠做(zuo)工廠設(she)計，熱軋(ya)線的主要(yao)設(she)備由德(de)國梅爾(er)公(gong)司(si)和意大(da)利因(yin)西公(gong)司(si)設(she)計制造(zao)。該生產(chan)線主要(yao)產(chan)品為石(shi)油(you)(you)套(tao)管(guan)(guan)(guan)（產(chan)量占(zhan)全(quan)部熱軋(ya)產(chan)品的50.3％），其他產(chan)品為高(gao)(gao)(gao)壓(ya)鍋爐(lu)管(guan)(guan)(guan)、機(ji)(ji)械結(jie)構管(guan)(guan)(guan)、管(guan)(guan)(guan)線管(guan)(guan)(guan)、氣瓶管(guan)(guan)(guan)和石(shi)化用管(guan)(guan)(guan)等。在石(shi)油(you)(you)套(tao)管(guan)(guan)(guan)中，高(gao)(gao)(gao)合金(jin)高(gao)(gao)(gao)抗(kang)腐蝕系(xi)列(lie)(lie)套(tao)管(guan)(guan)(guan)、高(gao)(gao)(gao)抗(kang)硫系(xi)列(lie)(lie)套(tao)管(guan)(guan)(guan)、3Cr抗(kang)腐蝕系(xi)列(lie)(lie)套(tao)管(guan)(guan)(guan)、高(gao)(gao)(gao)鋼(gang)級套(tao)管(guan)(guan)(guan)等高(gao)(gao)(gao)合金(jin)含量、高(gao)(gao)(gao)附加值(zhi)的套(tao)管(guan)(guan)(guan)又占(zhan)了主要(yao)部分。
二、工藝流程
工藝流程：合格管坯(pi)→鋸切→冷定(ding)心(xin)→環形爐(lu)加熱→高壓水(shui)除磷→穿孔→吹硼砂→穿芯棒→高壓水(shui)除鱗→PQF 連軋(ya)→脫(tuo)管→高壓水(shui)除鱗→定(ding)徑→冷卻→定(ding)尺鋸切→人工內外表面(mian)檢查→噴標(biao)→收集入(ru)庫。
三(san)、主要工藝設備(bei)參數及性能特點
1. 環形加熱爐
環(huan)(huan)形爐(lu)(lu)由LOI天津(jin)公(gong)司設計及制作(zuo)。環(huan)(huan)形加熱爐(lu)(lu)主要參數包(bao)括(kuo)：
管坯直(zhi)徑(jing)：ф350、φ390、φ430；
環形爐中徑：50m；
爐底(di)寬(kuan)度(du)：5.3m；
最大加熱長度：5.0m；
最(zui)大(da)坯重：5665kg；
最大(da)加熱能(neng)力：220t／h；
最大裝出料節奏(zou)：100p／h。
2. 錐形輥穿孔(kong)機
該(gai)機組采(cai)用立式導(dao)板錐形(xing)輥(gun)穿(chuan)孔(kong)機，穿(chuan)孔(kong)輥(gun)直徑1500mm。由于(yu)本機組采(cai)用的管坯(pi)重(zhong)量較大(da)，為方(fang)便管坯(pi)咬入(ru)，防止前卡事(shi)故，在前臺(tai)設置(zhi)(zhi)了(le)管坯(pi)預旋(xuan)(xuan)轉裝置(zhi)(zhi)，大(da)管坯(pi)在推鋼機推入(ru)軋輥(gun)前在預旋(xuan)(xuan)轉的驅動下旋(xuan)(xuan)轉起來，這樣(yang)很大(da)程(cheng)度改(gai)善(shan)了(le)咬入(ru)條(tiao)件，減(jian)少了(le)事(shi)故，提高(gao)了(le)軋輥(gun)壽命。穿(chuan)孔(kong)機主要參數包括(kuo)：
最大軋輥直徑：1500mm；
最(zui)大出口速度：0.8m／s；
最大(da)軋(ya)制力矩：2500kN·m；
主(zhu)電機功率：7000kW×2臺(tai)；
主電機最大(da)轉速：600r／min。
3. PQF連(lian)軋管機
PQF連軋管(guan)(guan)機(ji)組為(wei)5機(ji)架的(de)(de)軸向換輥(gun)連軋管(guan)(guan)機(ji)，優點是隧道(dao)式筒形牌坊剛(gang)度(du)及強度(du)好(hao)(hao)，傳動布(bu)置緊湊，軋制(zhi)穩定性好(hao)(hao)。每架軋機(ji)的(de)(de)三個互成120°的(de)(de)軋輥(gun)安裝(zhuang)在(zai)獨立的(de)(de)軋制(zhi)單(dan)元一軋輥(gun)小(xiao)機(ji)架內，安裝(zhuang)在(zai)隧道(dao)上的(de)(de)伺(si)服液壓小(xiao)倉，可以(yi)對軋輥(gun)輥(gun)縫進行同步調(diao)(diao)整(zheng)也可以(yi)單(dan)獨調(diao)(diao)整(zheng)，即采用(yong)了(le)輥(gun)縫自動控制(zhi)系(xi)統（HCCS），從而保(bao)證了(le)軋制(zhi)質(zhi)量，另外，該(gai)連軋管(guan)(guan)機(ji)在(zai)生(sheng)產過(guo)程中采用(yong)了(le)工藝過(guo)程控制(zhi)系(xi)統（PSS），實現(xian)了(le)溫度(du)補(bu)償(chang)、咬(yao)入沖擊(ji)控制(zhi)、錐形芯棒伺(si)服和頭尾削(xue)尖(jian)等(deng)功能。
由于該機組軋制節奏(zou)較慢(man)（最快(kuai)40秒／支(zhi)），只有(you)在線(xian)穿芯(xin)棒方式(shi)，不設預穿線(xian)，減(jian)少了(le)(le)芯(xin)棒在線(xian)數量(liang)，減(jian)少了(le)(le)芯(xin)棒與(yu)毛管接觸時間，減(jian)少了(le)(le)毛管的溫降，提(ti)高了(le)(le)芯(xin)棒壽(shou)命，節省了(le)(le)設備投(tou)資(zi)。
PQF連軋機主要(yao)參數包括：
荒管(guan)外徑(jing)：Φ322mm，φ403mm，ф482mm；
軋(ya)輥直徑(jing)：φ1100mm；
最(zui)大入口(kou)速(su)度：1.5m／s；
最大出口速度：4.0m／s；
最(zui)大(da)軋制力：600kN；
最大軋制力矩：250kN·m；
電機功率：1號(hao)和4號(hao)機架(jia)各3×800kW，2號(hao)和3號(hao)機架(jia)各3×1000kW，5號(hao)機架(jia)3×400kW；
限動力：3000kN；
限動電機功率：500kW×6臺(tai)；
限(xian)動(dong)最大前進速(su)度：4.5m／s；
限動最大返回速(su)度：4.5m／s；
軋制中限動速度：0.9～1.5m／s。
4. 定徑(jing)機
采用12架(jia)(jia)三輥式定(ding)徑機(ji)(ji)(ji)，每架(jia)(jia)都(dou)有一(yi)臺電(dian)機(ji)(ji)(ji)驅(qu)動，機(ji)(ji)(ji)架(jia)(jia)采用傘齒輪內傳(chuan)動結構(gou)，在(zai)機(ji)(ji)(ji)架(jia)(jia)外有一(yi)根(gen)(gen)傳(chuan)動軸(zhou)通(tong)過聯(lian)軸(zhou)器與12架(jia)(jia)組(zu)合(he)式的(de)(de)減(jian)速器相連接，奇偶架(jia)(jia)的(de)(de)電(dian)機(ji)(ji)(ji)前(qian)后排上下兩(liang)層排列，整個(ge)定(ding)徑機(ji)(ji)(ji)布置(zhi)緊湊。對(dui)于參與變(bian)形(xing)少的(de)(de)機(ji)(ji)(ji)架(jia)(jia)個(ge)數的(de)(de)生產規格來(lai)說，設置(zhi)了(le)空過的(de)(de)傳(chuan)輸(shu)機(ji)(ji)(ji)架(jia)(jia)，根(gen)(gen)據不同的(de)(de)規格，傳(chuan)輸(shu)機(ji)(ji)(ji)架(jia)(jia)的(de)(de)個(ge)數不同，傳(chuan)輸(shu)機(ji)(ji)(ji)架(jia)(jia)在(zai)傳(chuan)動裝置(zhi)的(de)(de)驅(qu)動下能將鋼(gang)管平穩輸(shu)送給定(ding)徑機(ji)(ji)(ji)出口(kou)輥道。該機(ji)(ji)(ji)組(zu)在(zai)定(ding)徑機(ji)(ji)(ji)前(qian)設置(zhi)了(le)高(gao)(gao)壓水(shui)除(chu)鱗(lin)裝置(zhi)，提高(gao)(gao)鋼(gang)管的(de)(de)外表面質(zhi)量，延長(chang)軋輥壽命(ming)。
定徑(jing)機主要參數包括：
軋輥名義直(zhi)徑：Φ950mm；
機架(jia)間距：840mm；
入口鋼(gang)管(guan)速(su)度：0.5m／s；
出口鋼管速度(du)：1.5m／s；
電機功率：350kW×12臺(tai)；
電機轉(zhuan)速：200～600／1200r／min。
四、機組的創新(xin)點
1. 在(zai)線設置(zhi)管坯尾定心機
在熱(re)軋管工藝中(zhong)，為了改善鋼(gang)管尾(wei)部形狀、減(jian)少鋼(gang)管切尾(wei)損(sun)失，降低工具消耗，保(bao)證鋼(gang)管內表面質量，管坯(pi)尾(wei)定(ding)心(xin)的作用也越來越受到生產(chan)企業(ye)的重視。
包鋼(gang)新(xin)近(jin)建設的Φ460mm熱(re)軋(ya)無縫鋼(gang)管機(ji)(ji)組(zu)中，環形加熱(re)爐與(yu)穿孔機(ji)(ji)之間均在線(xian)設置(zhi)了由中冶京誠設計制造的液(ye)壓(ya)夾鉗式管坯尾端熱(re)定心機(ji)(ji)，如圖6-12為(wei)包鋼(gang)φ460mm機(ji)(ji)組(zu)液(ye)壓(ya)熱(re)定心機(ji)(ji)的安(an)裝現場。
2. 脫管后輥道(dao)(dao)定(ding)位塊式升(sheng)降輥道(dao)(dao)
在國(guo)內(nei)已建成的(de)(de)ф460mm機(ji)(ji)組中，脫管機(ji)(ji)后輥(gun)道升(sheng)降輥(gun)道全(quan)部為螺旋電動(dong)(dong)升(sheng)降式，其結構(gou)示意如圖(tu)6-13所示；它是利用電機(ji)(ji)帶動(dong)(dong)螺旋升(sheng)降機(ji)(ji)來調整(zheng)(zheng)輥(gun)道面的(de)(de)標高以適應不同外徑(jing)的(de)(de)荒管。但此機(ji)(ji)構(gou)的(de)(de)現場工作環境通(tong)常比較惡劣，經常伴隨著高溫、潮濕、氧化鐵皮、油(you)泥等，此機(ji)(ji)構(gou)容易(yi)發生(sheng)脹死、調整(zheng)(zheng)困難等情(qing)況(kuang)。
為了(le)(le)應(ying)對這一(yi)情(qing)況，在包鋼φ460mm 機(ji)組(zu)中設計(ji)了(le)(le)一(yi)種(zhong)是液壓定(ding)位塊(kuai)式升(sheng)(sheng)降輥道，其結(jie)構(gou)(gou)如(ru)圖6-14所示；由(you)于脫管至定(ding)徑機(ji)間只(zhi)有(you)φ307.5mm、ф388mm和ф467.7mm三種(zhong)規格(ge)荒管，所以(yi)設計(ji)了(le)(le)一(yi)種(zhong)帶有(you)三種(zhong)不(bu)同(tong)(tong)的接觸面(mian)定(ding)位塊(kuai)式調(diao)整(zheng)機(ji)構(gou)(gou)；當對輥道高度調(diao)整(zheng)時，由(you)定(ding)位塊(kuai)調(diao)整(zheng)液壓缸4推動擺桿(gan)，通過(guo)調(diao)整(zheng)升(sheng)(sheng)降臺架下方定(ding)位塊(kuai)的不(bu)同(tong)(tong)接觸面(mian)以(yi)滿足3種(zhong)規格(ge)荒管。此輥道調(diao)整(zheng)機(ji)構(gou)(gou)具有(you)結(jie)構(gou)(gou)簡(jian)單、受工(gong)作環(huan)境影響小、操作簡(jian)單、故障率低等等一(yi)系列優(you)點，可以(yi)顯著改善現場維檢人(ren)員的勞動強度。
3. 冷(leng)床前(qian)增(zeng)加(jia)鋼管抽檢與取樣臺(tai)架
為(wei)了能夠及(ji)時(shi)發現熱(re)軋(ya)(ya)鋼(gang)管表面(mian)缺陷及(ji)方便鋼(gang)管熱(re)取(qu)樣(yang)，在(zai)定徑機后、冷床入(ru)口前輥道一側增加了鋼(gang)管抽(chou)樣(yang)檢(jian)查與(yu)取(qu)樣(yang)臺(tai)架，如圖6-15所示。當需要對熱(re)軋(ya)(ya)的(de)鋼(gang)管進行外(wai)表面(mian)抽(chou)檢(jian)及(ji)頭(tou)尾取(qu)樣(yang)時(shi)，人工啟動(dong)撥叉將熱(re)軋(ya)(ya)鋼(gang)管撥入(ru)到臺(tai)架的(de)旋轉托輥上(shang)，旋轉托輥轉速預先設定為(wei)8r／min和1r／min；外(wai)表面(mian)檢(jian)查使用(yong)8r／min而頭(tou)尾取(qu)樣(yang)時(shi)使用(yong)1r／min的(de)轉速。
此臺架的(de)(de)(de)設置能(neng)夠有利(li)于現場更快更及時地發(fa)現熱(re)軋鋼(gang)管表面(mian)的(de)(de)(de)軋制缺陷、改變了(le)以往(wang)操(cao)作人員頂著(zhu)高溫在(zai)冷床上檢查(cha)鋼(gang)管表面(mian)缺陷及在(zai)冷床兩側進(jin)行頭尾取樣，很大程度上改善了(le)現場操(cao)作人員的(de)(de)(de)工作條件，減少了(le)發(fa)生(sheng)工傷的(de)(de)(de)可能(neng)性。
4. 下吸式軋機(ji)除塵裝置
a. 除塵罩傳(chuan)統的布置形式
在天(tian)管(guan)Φ460mm機(ji)組、煙寶φ460mm機(ji)組及(ji)天(tian)淮φ508mm機(ji)組等(deng)(deng)類(lei)似機(ji)組中，無論是在穿孔(kong)機(ji)抗氧化站尾部、連軋機(ji)出入口側、脫管(guan)機(ji)及(ji)定徑機(ji)處(chu)除塵(chen)罩(zhao)及(ji)管(guan)道(dao)(dao)均采用(yong)了沿(yan)設(she)備上方布置(zhi)出廠房后與除塵(chen)器連接的方式(shi)，此(ci)種布置(zhi)方式(shi)具有管(guan)道(dao)(dao)布置(zhi)靈活(huo)、管(guan)道(dao)(dao)不易(yi)(yi)積灰積水、維檢工作量比較少等(deng)(deng)特點(dian)，但同時也存在易(yi)(yi)阻擋操作員視線(xian)、不利于管(guan)道(dao)(dao)其下設(she)備檢修吊運等(deng)(deng)不利影響。
b. 包(bao)鋼Φ460mm機組除塵罩布(bu)置形式
在包(bao)鋼(gang)φ460mm機組中除連(lian)軋后、脫管(guan)(guan)機及定(ding)徑機仍(reng)采(cai)用(yong)設(she)(she)備(bei)上方(fang)(fang)布(bu)置以外，其他(ta)部位均采(cai)用(yong)在設(she)(she)備(bei)下(xia)方(fang)(fang)及兩側布(bu)置的(de)方(fang)(fang)式、風管(guan)(guan)采(cai)用(yong)了沿平臺下(xia)懸(xuan)掛、地下(xia)直埋的(de)布(bu)置形式，能夠避免除塵管(guan)(guan)道(dao)對設(she)(she)備(bei)檢修吊(diao)運的(de)不利影響、保證(zheng)操作(zuo)員視線(xian)；但(dan)也存在著平臺下(xia)懸(xuan)掛管(guan)(guan)道(dao)易與電纜(lan)橋架、介質管(guan)(guan)線(xian)沖突、直埋管(guan)(guan)道(dao)易與其他(ta)設(she)(she)備(bei)基礎沖突及管(guan)(guan)道(dao)內易積灰積水且難于(yu)清理會影響后續使用(yong)效(xiao)果(guo)等問(wen)題。
c. 溴化鋰余熱(re)利用裝(zhuang)置
包鋼φ460機組(zu)在余熱(re)(re)利用(yong)(yong)方面是采用(yong)(yong)了利用(yong)(yong)環(huan)形(xing)(xing)爐煙氣余熱(re)(re)的(de)“煙氣型溴化鋰機組(zu)”。可以直接(jie)利用(yong)(yong)環(huan)形(xing)(xing)爐煙氣余熱(re)(re)置換出(chu)采暖和制(zhi)冷用(yong)(yong)的(de)冷熱(re)(re)水。
該溴化鋰機(ji)組具有(you)一(yi)些先進的特(te)點：
①. 溴化鋰機組的裝機重量只有94.5t，而如果采用余熱鍋爐其設備重量會達到約300t；節省三分之二的設備投資；
②. 溴化鋰機組主機安裝在車間±0.0平面上，沒有深基礎，而余熱鍋爐主機的設備安裝標高為-6.8m；安裝主機約需要面積為148.5㎡（長x寬：16.5m×9m）的基礎坑，所以在基建投資上采用溴化鋰機組會比采用余熱鍋爐少得多；
③. 采用煙氣型溴化鋰吸收式冷熱水機組無須另設熱源，冬夏季空調需求能一次滿足，且一次能源均為廢熱利用；
④. 制冷系統的運行費用要比電制冷系統低很多。此外，余熱吸收技術已經是一項十分成熟技術，操作也比較簡單便捷，自身維修故障率也比較低；
⑤. 制冷系統的制冷劑為水，是環保型冷媒，吸收劑為溴化鋰溶液，對人體及環境也是無害的。
