一、基本情況
包鋼60mm PQF連軋管(guan)(guan)(guan)機(ji)組設(she)(she)(she)計(ji)(ji)能力為(wei)年(nian)產(chan)(chan)無縫鋼管(guan)(guan)(guan)62萬(wan)噸，產(chan)(chan)品(pin)(pin)(pin)外徑ф244.5～457mm，壁(bi)厚6～60mm，長度6～15m。該機(ji)組2010年(nian)開工建設(she)(she)(she)，2012年(nian)8月建成投產(chan)(chan)，由中冶京誠做(zuo)工廠設(she)(she)(she)計(ji)(ji)，熱軋線的(de)主要(yao)設(she)(she)(she)備由德國梅爾公司(si)(si)和意大利因西公司(si)(si)設(she)(she)(she)計(ji)(ji)制造。該生產(chan)(chan)線主要(yao)產(chan)(chan)品(pin)(pin)(pin)為(wei)石油(you)套(tao)管(guan)(guan)(guan)（產(chan)(chan)量占全部(bu)熱軋產(chan)(chan)品(pin)(pin)(pin)的(de)50.3％），其(qi)他產(chan)(chan)品(pin)(pin)(pin)為(wei)高壓鍋爐(lu)管(guan)(guan)(guan)、機(ji)械結(jie)構管(guan)(guan)(guan)、管(guan)(guan)(guan)線管(guan)(guan)(guan)、氣瓶管(guan)(guan)(guan)和石化(hua)用管(guan)(guan)(guan)等。在石油(you)套(tao)管(guan)(guan)(guan)中，高合金高抗(kang)腐(fu)蝕(shi)系(xi)列套(tao)管(guan)(guan)(guan)、高抗(kang)硫系(xi)列套(tao)管(guan)(guan)(guan)、3Cr抗(kang)腐(fu)蝕(shi)系(xi)列套(tao)管(guan)(guan)(guan)、高鋼級套(tao)管(guan)(guan)(guan)等高合金含量、高附(fu)加值的(de)套(tao)管(guan)(guan)(guan)又占了主要(yao)部(bu)分(fen)。
二、工(gong)藝流程
工(gong)藝流程：合格管坯(pi)→鋸切(qie)→冷(leng)定心→環形爐加熱→高壓(ya)水除磷(lin)→穿孔(kong)→吹硼砂→穿芯棒→高壓(ya)水除鱗(lin)→PQF 連軋→脫管→高壓(ya)水除鱗(lin)→定徑(jing)→冷(leng)卻(que)→定尺鋸切(qie)→人工(gong)內(nei)外表面檢查→噴標→收集入庫。
三(san)、主要工藝設備(bei)參數及(ji)性能(neng)特點
1. 環形加熱爐(lu)
環形爐由LOI天津公司設計及制作(zuo)。環形加(jia)熱爐主要參(can)數包括：
管(guan)坯直徑：ф350、φ390、φ430；
環(huan)形爐中(zhong)徑：50m；
爐底寬度：5.3m；
最大加熱長(chang)度：5.0m；
最大坯重：5665kg；
最大加熱能力：220t／h；
最大裝(zhuang)出料節奏：100p／h。
2. 錐形輥穿孔機
該機(ji)組采(cai)用立式導板錐(zhui)形輥穿(chuan)孔機(ji)，穿(chuan)孔輥直(zhi)徑1500mm。由于本機(ji)組采(cai)用的管坯重量(liang)較大(da)，為方便管坯咬入(ru)，防(fang)止前(qian)卡事故(gu)，在前(qian)臺設(she)置了管坯預旋轉(zhuan)裝(zhuang)置，大(da)管坯在推鋼(gang)機(ji)推入(ru)軋(ya)輥前(qian)在預旋轉(zhuan)的驅動下(xia)旋轉(zhuan)起來，這(zhe)樣很大(da)程度改善了咬入(ru)條件，減(jian)少(shao)了事故(gu)，提(ti)高了軋(ya)輥壽命(ming)。穿(chuan)孔機(ji)主(zhu)要參數包括(kuo)：
最大(da)軋輥直徑：1500mm；
最大出口速度：0.8m／s；
最大軋制力矩：2500kN·m；
主電機功(gong)率：7000kW×2臺(tai)；
主電機最大轉速：600r／min。
3. PQF連軋管機
PQF連(lian)軋管機(ji)(ji)組為5機(ji)(ji)架的軸向換輥(gun)(gun)連(lian)軋管機(ji)(ji)，優點是隧道(dao)式(shi)筒(tong)形牌(pai)坊剛度(du)(du)及(ji)強度(du)(du)好，傳動布置(zhi)緊(jin)湊，軋制(zhi)穩定性好。每架軋機(ji)(ji)的三個互成(cheng)120°的軋輥(gun)(gun)安(an)裝在(zai)(zai)獨立的軋制(zhi)單元一軋輥(gun)(gun)小機(ji)(ji)架內，安(an)裝在(zai)(zai)隧道(dao)上的伺(si)服液壓小倉，可以(yi)對(dui)軋輥(gun)(gun)輥(gun)(gun)縫(feng)進行同步調整也可以(yi)單獨調整，即(ji)采用了輥(gun)(gun)縫(feng)自(zi)動控制(zhi)系(xi)統（HCCS），從而保證了軋制(zhi)質量(liang)，另外，該連(lian)軋管機(ji)(ji)在(zai)(zai)生產(chan)過程(cheng)中采用了工藝過程(cheng)控制(zhi)系(xi)統（PSS），實現了溫度(du)(du)補償、咬入(ru)沖(chong)擊控制(zhi)、錐(zhui)形芯棒伺(si)服和頭尾削尖等功(gong)能(neng)。
由(you)于該(gai)機(ji)組軋(ya)制(zhi)節(jie)奏較慢（最(zui)快(kuai)40秒／支），只(zhi)有在線穿芯棒方式，不設預穿線，減少(shao)(shao)了芯棒在線數量(liang)，減少(shao)(shao)了芯棒與毛(mao)管(guan)接觸時間，減少(shao)(shao)了毛(mao)管(guan)的(de)溫(wen)降，提高了芯棒壽命，節(jie)省了設備投(tou)資。
PQF連(lian)軋機(ji)主要參數包括(kuo)：
荒管(guan)外徑(jing)：Φ322mm，φ403mm，ф482mm；
軋輥直徑：φ1100mm；
最(zui)大(da)入口速度(du)：1.5m／s；
最(zui)大出口速(su)度：4.0m／s；
最大軋制力：600kN；
最(zui)大軋制(zhi)力矩：250kN·m；
電機功率：1號(hao)(hao)和4號(hao)(hao)機架各3×800kW，2號(hao)(hao)和3號(hao)(hao)機架各3×1000kW，5號(hao)(hao)機架3×400kW；
限動(dong)力：3000kN；
限(xian)動電機功率：500kW×6臺；
限動最大前進(jin)速度：4.5m／s；
限動最大返回速度(du)：4.5m／s；
軋(ya)制中限(xian)動速度：0.9～1.5m／s。
4. 定徑機(ji)
采用12架(jia)三(san)輥式定(ding)(ding)徑機(ji)(ji)，每架(jia)都有一臺電機(ji)(ji)驅動(dong)，機(ji)(ji)架(jia)采用傘齒輪內傳(chuan)(chuan)(chuan)動(dong)結構，在(zai)(zai)機(ji)(ji)架(jia)外有一根傳(chuan)(chuan)(chuan)動(dong)軸(zhou)通過(guo)聯軸(zhou)器(qi)與12架(jia)組合式的減(jian)速器(qi)相連(lian)接，奇偶架(jia)的電機(ji)(ji)前(qian)后排(pai)上下兩層(ceng)排(pai)列，整個定(ding)(ding)徑機(ji)(ji)布置緊湊。對于參與變(bian)形少的機(ji)(ji)架(jia)個數的生產規格來說(shuo)，設(she)置了空過(guo)的傳(chuan)(chuan)(chuan)輸(shu)機(ji)(ji)架(jia)，根據(ju)不同的規格，傳(chuan)(chuan)(chuan)輸(shu)機(ji)(ji)架(jia)的個數不同，傳(chuan)(chuan)(chuan)輸(shu)機(ji)(ji)架(jia)在(zai)(zai)傳(chuan)(chuan)(chuan)動(dong)裝(zhuang)置的驅動(dong)下能將鋼管(guan)平穩輸(shu)送給定(ding)(ding)徑機(ji)(ji)出口(kou)輥道。該機(ji)(ji)組在(zai)(zai)定(ding)(ding)徑機(ji)(ji)前(qian)設(she)置了高(gao)壓(ya)水(shui)除鱗裝(zhuang)置，提(ti)高(gao)鋼管(guan)的外表面質量，延長軋輥壽命。
定徑機(ji)主要(yao)參(can)數(shu)包括：
軋輥(gun)名義直徑：Φ950mm；
機架間距(ju)：840mm；
入口鋼管速度：0.5m／s；
出口鋼(gang)管(guan)速(su)度：1.5m／s；
電機功率：350kW×12臺；
電機轉速(su)：200～600／1200r／min。
四、機組的創新點
1. 在(zai)線設置管坯尾(wei)定心機
在熱軋管(guan)工(gong)藝中，為了(le)改(gai)善(shan)鋼(gang)管(guan)尾(wei)(wei)部形狀、減少鋼(gang)管(guan)切尾(wei)(wei)損失，降低工(gong)具消(xiao)耗，保證鋼(gang)管(guan)內表面質量，管(guan)坯尾(wei)(wei)定心的(de)作用也越來越受到生產企業的(de)重視。
包鋼(gang)新(xin)近建設的Φ460mm熱(re)軋無縫鋼(gang)管(guan)機(ji)(ji)組中(zhong)，環形加熱(re)爐與穿孔機(ji)(ji)之間均在(zai)線(xian)設置了由中(zhong)冶京誠設計制造的液壓夾鉗式管(guan)坯尾端(duan)熱(re)定(ding)心機(ji)(ji)，如圖6-12為(wei)包鋼(gang)φ460mm機(ji)(ji)組液壓熱(re)定(ding)心機(ji)(ji)的安裝(zhuang)現場。
2. 脫管后輥道定(ding)位(wei)塊(kuai)式升降輥道
在(zai)國內已建成的(de)ф460mm機組中，脫管(guan)機后輥(gun)道(dao)升(sheng)降(jiang)輥(gun)道(dao)全部為螺旋(xuan)電(dian)動升(sheng)降(jiang)式，其結(jie)構(gou)示意如圖6-13所示；它是利用(yong)電(dian)機帶動螺旋(xuan)升(sheng)降(jiang)機來調整輥(gun)道(dao)面的(de)標高以適應不同外(wai)徑(jing)的(de)荒(huang)管(guan)。但此機構(gou)的(de)現場工作環(huan)境(jing)通(tong)常(chang)比較惡劣，經(jing)常(chang)伴隨著高溫、潮濕、氧(yang)化鐵皮、油泥等，此機構(gou)容易發(fa)生脹死、調整困(kun)難等情況。
為了應對這一情(qing)況，在包(bao)鋼φ460mm 機(ji)(ji)(ji)組中設計(ji)了一種(zhong)是(shi)液壓定(ding)(ding)位(wei)塊式(shi)升(sheng)降(jiang)(jiang)輥(gun)道，其結構如圖6-14所示；由于脫管至定(ding)(ding)徑機(ji)(ji)(ji)間只(zhi)有φ307.5mm、ф388mm和ф467.7mm三(san)種(zhong)規格(ge)荒管，所以設計(ji)了一種(zhong)帶(dai)有三(san)種(zhong)不同的接觸面定(ding)(ding)位(wei)塊式(shi)調整(zheng)機(ji)(ji)(ji)構；當(dang)對輥(gun)道高度調整(zheng)時，由定(ding)(ding)位(wei)塊調整(zheng)液壓缸4推動(dong)擺桿，通過調整(zheng)升(sheng)降(jiang)(jiang)臺架(jia)下方定(ding)(ding)位(wei)塊的不同接觸面以滿足3種(zhong)規格(ge)荒管。此輥(gun)道調整(zheng)機(ji)(ji)(ji)構具有結構簡單(dan)、受工作環(huan)境影響小(xiao)、操作簡單(dan)、故障(zhang)率低等(deng)等(deng)一系列優點(dian)，可以顯著改善現(xian)場維檢人(ren)員的勞動(dong)強(qiang)度。
3. 冷(leng)床前(qian)增(zeng)加鋼管抽檢(jian)與取樣臺(tai)架
為了能夠及(ji)時發現熱(re)軋鋼(gang)管(guan)表(biao)面(mian)缺陷及(ji)方便鋼(gang)管(guan)熱(re)取樣(yang)，在定徑(jing)機后、冷床入口前(qian)輥道(dao)一(yi)側增加了鋼(gang)管(guan)抽樣(yang)檢查(cha)與取樣(yang)臺架(jia)，如圖6-15所示。當需要對熱(re)軋的(de)鋼(gang)管(guan)進行外(wai)表(biao)面(mian)抽檢及(ji)頭尾取樣(yang)時，人工(gong)啟動撥(bo)(bo)叉(cha)將(jiang)熱(re)軋鋼(gang)管(guan)撥(bo)(bo)入到臺架(jia)的(de)旋轉(zhuan)(zhuan)托輥上，旋轉(zhuan)(zhuan)托輥轉(zhuan)(zhuan)速(su)預(yu)先設(she)定為8r／min和1r／min；外(wai)表(biao)面(mian)檢查(cha)使用(yong)8r／min而頭尾取樣(yang)時使用(yong)1r／min的(de)轉(zhuan)(zhuan)速(su)。
此臺架(jia)的設置能夠有利于(yu)現場更快更及時地發現熱軋(ya)鋼管表面的軋(ya)制缺(que)陷、改變(bian)了(le)以往操(cao)作(zuo)(zuo)人(ren)員(yuan)頂著高溫在冷床上檢查鋼管表面缺(que)陷及在冷床兩側進行頭尾(wei)取樣，很(hen)大程度(du)上改善了(le)現場操(cao)作(zuo)(zuo)人(ren)員(yuan)的工(gong)作(zuo)(zuo)條件，減(jian)少了(le)發生工(gong)傷的可能性(xing)。
4. 下吸式軋機除塵裝(zhuang)置
a. 除(chu)塵罩(zhao)傳(chuan)統的布置(zhi)形式(shi)
在天(tian)管(guan)(guan)(guan)Φ460mm機組(zu)、煙寶φ460mm機組(zu)及(ji)天(tian)淮(huai)φ508mm機組(zu)等(deng)類似機組(zu)中，無論是在穿孔機抗氧化站尾部、連軋機出入口側(ce)、脫管(guan)(guan)(guan)機及(ji)定徑機處除塵(chen)罩及(ji)管(guan)(guan)(guan)道均(jun)采用了沿設備(bei)上方(fang)布置(zhi)出廠房后與除塵(chen)器連接的方(fang)式(shi)，此種布置(zhi)方(fang)式(shi)具有管(guan)(guan)(guan)道布置(zhi)靈活、管(guan)(guan)(guan)道不(bu)易(yi)積(ji)(ji)灰積(ji)(ji)水、維檢工作量比較少(shao)等(deng)特點，但同時也存在易(yi)阻擋操(cao)作員(yuan)視線(xian)、不(bu)利(li)(li)于管(guan)(guan)(guan)道其下設備(bei)檢修吊(diao)運(yun)等(deng)不(bu)利(li)(li)影響。
b. 包鋼Φ460mm機組除(chu)塵罩布置形(xing)式
在(zai)包(bao)鋼(gang)φ460mm機組(zu)中除連軋(ya)后(hou)、脫管(guan)(guan)機及定徑機仍采用設備(bei)(bei)上方(fang)布(bu)置以外，其(qi)他部位均采用在(zai)設備(bei)(bei)下方(fang)及兩側布(bu)置的方(fang)式、風管(guan)(guan)采用了沿平(ping)臺下懸掛、地下直埋的布(bu)置形式，能夠避免除塵管(guan)(guan)道(dao)(dao)對設備(bei)(bei)檢(jian)修吊(diao)運的不利影響、保證(zheng)操作員視線；但也(ye)存在(zai)著平(ping)臺下懸掛管(guan)(guan)道(dao)(dao)易(yi)與電纜橋架、介質(zhi)管(guan)(guan)線沖突、直埋管(guan)(guan)道(dao)(dao)易(yi)與其(qi)他設備(bei)(bei)基礎(chu)沖突及管(guan)(guan)道(dao)(dao)內(nei)易(yi)積灰積水且難(nan)于(yu)清理(li)會(hui)影響后(hou)續(xu)使用效(xiao)果(guo)等問題。
c. 溴化鋰余熱(re)利用(yong)裝(zhuang)置
包鋼(gang)φ460機(ji)組(zu)在余熱利(li)用(yong)方(fang)面(mian)是采(cai)用(yong)了利(li)用(yong)環(huan)形爐煙氣余熱的“煙氣型(xing)溴(xiu)化鋰機(ji)組(zu)”。可(ke)以直接利(li)用(yong)環(huan)形爐煙氣余熱置換出采(cai)暖和制(zhi)冷用(yong)的冷熱水。
該溴化(hua)鋰機(ji)組具(ju)有一些(xie)先進的特點：
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。
