一(yi)、基(ji)本情(qing)況
包(bao)鋼(gang)60mm PQF連軋(ya)管(guan)(guan)(guan)(guan)機(ji)組(zu)設計(ji)能力(li)為年產(chan)(chan)(chan)無縫鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)(guan)62萬噸，產(chan)(chan)(chan)品(pin)(pin)外徑(jing)ф244.5～457mm，壁厚(hou)6～60mm，長度6～15m。該(gai)(gai)機(ji)組(zu)2010年開工建(jian)設，2012年8月建(jian)成投(tou)產(chan)(chan)(chan)，由中冶(ye)京誠(cheng)做工廠設計(ji)，熱(re)(re)軋(ya)線的(de)主(zhu)要(yao)設備由德國梅爾公(gong)司和意大利(li)因(yin)西公(gong)司設計(ji)制造。該(gai)(gai)生(sheng)產(chan)(chan)(chan)線主(zhu)要(yao)產(chan)(chan)(chan)品(pin)(pin)為石(shi)油套(tao)管(guan)(guan)(guan)(guan)（產(chan)(chan)(chan)量占全部熱(re)(re)軋(ya)產(chan)(chan)(chan)品(pin)(pin)的(de)50.3％），其(qi)他產(chan)(chan)(chan)品(pin)(pin)為高壓鍋爐管(guan)(guan)(guan)(guan)、機(ji)械結構(gou)管(guan)(guan)(guan)(guan)、管(guan)(guan)(guan)(guan)線管(guan)(guan)(guan)(guan)、氣瓶管(guan)(guan)(guan)(guan)和石(shi)化用管(guan)(guan)(guan)(guan)等(deng)(deng)。在石(shi)油套(tao)管(guan)(guan)(guan)(guan)中，高合金高抗(kang)腐蝕系(xi)列(lie)套(tao)管(guan)(guan)(guan)(guan)、高抗(kang)硫系(xi)列(lie)套(tao)管(guan)(guan)(guan)(guan)、3Cr抗(kang)腐蝕系(xi)列(lie)套(tao)管(guan)(guan)(guan)(guan)、高鋼(gang)級套(tao)管(guan)(guan)(guan)(guan)等(deng)(deng)高合金含量、高附加值的(de)套(tao)管(guan)(guan)(guan)(guan)又占了主(zhu)要(yao)部分。
二、工藝流程
工(gong)藝流程：合(he)格(ge)管坯→鋸切→冷定心→環形(xing)爐加熱→高(gao)(gao)壓水(shui)除(chu)磷→穿(chuan)孔(kong)→吹硼砂→穿(chuan)芯棒→高(gao)(gao)壓水(shui)除(chu)鱗→PQF 連軋(ya)→脫管→高(gao)(gao)壓水(shui)除(chu)鱗→定徑(jing)→冷卻→定尺鋸切→人工(gong)內(nei)外表面檢查→噴標→收集入庫(ku)。
三、主(zhu)要工藝設備參數及性能特點(dian)
1. 環(huan)形加熱爐
環(huan)形爐由LOI天津公司設計及制作。環(huan)形加(jia)熱(re)爐主要參數包括：
管坯(pi)直(zhi)徑：ф350、φ390、φ430；
環形爐中(zhong)徑：50m；
爐(lu)底寬度：5.3m；
最大加熱(re)長度(du)：5.0m；
最大(da)坯(pi)重：5665kg；
最(zui)大加(jia)熱(re)能力：220t／h；
最大裝出料(liao)節(jie)奏：100p／h。
2. 錐形輥穿孔機(ji)
該(gai)機(ji)(ji)(ji)組采用(yong)立式導板錐形輥(gun)穿(chuan)孔機(ji)(ji)(ji)，穿(chuan)孔輥(gun)直徑1500mm。由于本機(ji)(ji)(ji)組采用(yong)的(de)管坯重(zhong)量較(jiao)大，為方便管坯咬入(ru)，防止(zhi)前(qian)卡事故，在(zai)前(qian)臺設置(zhi)了管坯預旋(xuan)轉裝置(zhi)，大管坯在(zai)推鋼機(ji)(ji)(ji)推入(ru)軋(ya)輥(gun)前(qian)在(zai)預旋(xuan)轉的(de)驅(qu)動下旋(xuan)轉起來，這樣很大程度改(gai)善了咬入(ru)條件，減(jian)少了事故，提(ti)高了軋(ya)輥(gun)壽命。穿(chuan)孔機(ji)(ji)(ji)主要參數包括：
最大軋輥直徑：1500mm；
最大出(chu)口(kou)速度：0.8m／s；
最大軋制力矩：2500kN·m；
主電機功率：7000kW×2臺；
主電機最大(da)轉速：600r／min。
3. PQF連軋(ya)管機
PQF連(lian)軋(ya)(ya)管機(ji)(ji)組為(wei)5機(ji)(ji)架的軸向(xiang)換輥(gun)連(lian)軋(ya)(ya)管機(ji)(ji)，優點是隧(sui)道(dao)式筒形牌坊剛度(du)及強度(du)好，傳動布(bu)置緊湊，軋(ya)(ya)制穩定性好。每(mei)架軋(ya)(ya)機(ji)(ji)的三(san)個互成120°的軋(ya)(ya)輥(gun)安(an)裝在(zai)獨(du)立的軋(ya)(ya)制單(dan)(dan)元一軋(ya)(ya)輥(gun)小機(ji)(ji)架內(nei)，安(an)裝在(zai)隧(sui)道(dao)上的伺服液壓小倉，可以(yi)對軋(ya)(ya)輥(gun)輥(gun)縫(feng)進行同(tong)步調(diao)整也可以(yi)單(dan)(dan)獨(du)調(diao)整，即采用(yong)了(le)輥(gun)縫(feng)自(zi)動控(kong)制系統（HCCS），從而保證了(le)軋(ya)(ya)制質量(liang)，另外，該連(lian)軋(ya)(ya)管機(ji)(ji)在(zai)生(sheng)產過(guo)程中采用(yong)了(le)工藝過(guo)程控(kong)制系統（PSS），實現了(le)溫度(du)補償、咬入沖擊控(kong)制、錐形芯(xin)棒伺服和頭尾削尖等(deng)功能(neng)。
由于該機組軋制節(jie)奏(zou)較(jiao)慢(man)（最(zui)快40秒／支），只有(you)在(zai)線穿芯(xin)棒方式(shi)，不設預穿線，減(jian)(jian)少了(le)芯(xin)棒在(zai)線數量，減(jian)(jian)少了(le)芯(xin)棒與毛(mao)管接觸(chu)時間，減(jian)(jian)少了(le)毛(mao)管的溫降，提高(gao)了(le)芯(xin)棒壽(shou)命，節(jie)省了(le)設備投資。
PQF連(lian)軋(ya)機主要參(can)數包括：
荒管(guan)外徑(jing)：Φ322mm，φ403mm，ф482mm；
軋輥直徑：φ1100mm；
最大入(ru)口速度：1.5m／s；
最大出口速度：4.0m／s；
最大軋制力(li)：600kN；
最大(da)軋制力矩：250kN·m；
電機功率：1號(hao)(hao)和(he)4號(hao)(hao)機架(jia)各3×800kW，2號(hao)(hao)和(he)3號(hao)(hao)機架(jia)各3×1000kW，5號(hao)(hao)機架(jia)3×400kW；
限動力(li)：3000kN；
限動(dong)電機功率：500kW×6臺；
限動最(zui)大前(qian)進速度：4.5m／s；
限動最大返回速度：4.5m／s；
軋制(zhi)中限動(dong)速度：0.9～1.5m／s。
4. 定徑(jing)機
采用(yong)12架(jia)三輥式(shi)定(ding)(ding)徑機(ji)(ji)，每架(jia)都有一(yi)臺電(dian)機(ji)(ji)驅動(dong)，機(ji)(ji)架(jia)采用(yong)傘齒輪內傳(chuan)動(dong)結構(gou)，在機(ji)(ji)架(jia)外有一(yi)根傳(chuan)動(dong)軸通過(guo)聯軸器與12架(jia)組(zu)(zu)合(he)式(shi)的(de)減(jian)速器相連接，奇偶架(jia)的(de)電(dian)機(ji)(ji)前后排上下兩層排列，整個(ge)定(ding)(ding)徑機(ji)(ji)布置緊湊。對于參與變形少的(de)機(ji)(ji)架(jia)個(ge)數的(de)生產規格來(lai)說，設置了空過(guo)的(de)傳(chuan)輸機(ji)(ji)架(jia)，根據(ju)不(bu)同的(de)規格，傳(chuan)輸機(ji)(ji)架(jia)的(de)個(ge)數不(bu)同，傳(chuan)輸機(ji)(ji)架(jia)在傳(chuan)動(dong)裝(zhuang)置的(de)驅動(dong)下能將鋼管(guan)平穩輸送給定(ding)(ding)徑機(ji)(ji)出口輥道(dao)。該機(ji)(ji)組(zu)(zu)在定(ding)(ding)徑機(ji)(ji)前設置了高壓水除鱗裝(zhuang)置，提高鋼管(guan)的(de)外表(biao)面質量，延長軋輥壽命。
定徑機主要(yao)參數包括(kuo)：
軋輥(gun)名義直徑(jing)：Φ950mm；
機(ji)架(jia)間距(ju)：840mm；
入口(kou)鋼管速度：0.5m／s；
出口鋼管速度：1.5m／s；
電機(ji)功率：350kW×12臺；
電機轉速：200～600／1200r／min。
四、機組(zu)的創新點
1. 在(zai)線(xian)設置管坯尾定心(xin)機
在熱軋(ya)管(guan)工(gong)藝中，為(wei)了改善鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)尾(wei)部形狀、減少鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)切尾(wei)損(sun)失，降低工(gong)具消(xiao)耗，保(bao)證鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)內表(biao)面質量(liang)，管(guan)坯尾(wei)定心的作用也越(yue)來越(yue)受到(dao)生產企業(ye)的重視。
包鋼(gang)新(xin)近建設的(de)Φ460mm熱(re)軋無縫鋼(gang)管機組中，環形(xing)加熱(re)爐與穿孔機之(zhi)間均在線設置(zhi)了(le)由中冶京誠(cheng)設計制造的(de)液壓夾鉗式管坯尾端熱(re)定(ding)心機，如圖6-12為(wei)包鋼(gang)φ460mm機組液壓熱(re)定(ding)心機的(de)安裝現場。
2. 脫管后輥道(dao)定位塊式升降(jiang)輥道(dao)
在國內已建成的(de)(de)ф460mm機組中，脫(tuo)管機后輥(gun)道升降(jiang)輥(gun)道全部為螺旋(xuan)電動(dong)升降(jiang)式，其結構示意如圖(tu)6-13所示；它(ta)是利用電機帶動(dong)螺旋(xuan)升降(jiang)機來調整(zheng)輥(gun)道面的(de)(de)標高(gao)以適應不同外(wai)徑的(de)(de)荒管。但此(ci)機構的(de)(de)現場(chang)工作環境通常比較惡劣，經常伴隨著高(gao)溫、潮濕、氧化(hua)鐵皮、油(you)泥(ni)等，此(ci)機構容易發生脹死、調整(zheng)困難(nan)等情況。
為(wei)了應(ying)對這一情(qing)況，在包鋼φ460mm 機(ji)組中設計(ji)了一種(zhong)是液(ye)壓定(ding)位(wei)(wei)塊(kuai)式(shi)升降輥道，其結構如圖6-14所示；由(you)于脫管(guan)至定(ding)徑機(ji)間只(zhi)有(you)φ307.5mm、ф388mm和(he)ф467.7mm三種(zhong)規格荒(huang)管(guan)，所以(yi)設計(ji)了一種(zhong)帶有(you)三種(zhong)不同的接(jie)觸面(mian)定(ding)位(wei)(wei)塊(kuai)式(shi)調(diao)(diao)整(zheng)機(ji)構；當對輥道高度(du)調(diao)(diao)整(zheng)時，由(you)定(ding)位(wei)(wei)塊(kuai)調(diao)(diao)整(zheng)液(ye)壓缸(gang)4推動擺桿，通過(guo)調(diao)(diao)整(zheng)升降臺架下(xia)方定(ding)位(wei)(wei)塊(kuai)的不同接(jie)觸面(mian)以(yi)滿足3種(zhong)規格荒(huang)管(guan)。此輥道調(diao)(diao)整(zheng)機(ji)構具有(you)結構簡單、受(shou)工(gong)作(zuo)環境(jing)影響小(xiao)、操作(zuo)簡單、故障率低等(deng)等(deng)一系列優點，可以(yi)顯著改(gai)善現場維檢人(ren)員的勞動強(qiang)度(du)。
3. 冷床前(qian)增加鋼管抽檢與取樣(yang)臺架
為了能夠及(ji)時發現熱(re)軋(ya)鋼(gang)管表面缺陷(xian)及(ji)方便鋼(gang)管熱(re)取樣，在(zai)定徑(jing)機后、冷床入口前(qian)輥(gun)道一側增加了鋼(gang)管抽樣檢查與取樣臺(tai)架，如圖6-15所示(shi)。當需要對(dui)熱(re)軋(ya)的(de)鋼(gang)管進行外(wai)表面抽檢及(ji)頭尾(wei)取樣時，人工啟(qi)動撥(bo)叉將熱(re)軋(ya)鋼(gang)管撥(bo)入到臺(tai)架的(de)旋轉托(tuo)輥(gun)上，旋轉托(tuo)輥(gun)轉速(su)預(yu)先設定為8r／min和1r／min；外(wai)表面檢查使用8r／min而(er)頭尾(wei)取樣時使用1r／min的(de)轉速(su)。
此臺架的設置(zhi)能夠有利于現場(chang)更快更及(ji)時地發(fa)現熱軋鋼(gang)管(guan)表(biao)面的軋制缺(que)(que)陷、改(gai)變了以往操作(zuo)人員(yuan)頂著高溫在冷床上(shang)檢查鋼(gang)管(guan)表(biao)面缺(que)(que)陷及(ji)在冷床兩(liang)側進(jin)行頭(tou)尾取樣，很(hen)大程(cheng)度上(shang)改(gai)善了現場(chang)操作(zuo)人員(yuan)的工(gong)作(zuo)條件，減少了發(fa)生工(gong)傷的可能性。
4. 下(xia)吸式軋機除塵裝置
a. 除(chu)塵罩(zhao)傳統的(de)布(bu)置形式
在(zai)(zai)天管(guan)Φ460mm機組(zu)(zu)、煙寶(bao)φ460mm機組(zu)(zu)及(ji)天淮(huai)φ508mm機組(zu)(zu)等(deng)類似機組(zu)(zu)中，無(wu)論是(shi)在(zai)(zai)穿孔機抗(kang)氧化站(zhan)尾部、連軋機出入口側、脫(tuo)管(guan)機及(ji)定徑機處除塵罩及(ji)管(guan)道(dao)均采用了(le)沿設備上方(fang)布(bu)(bu)置(zhi)出廠房后與除塵器(qi)連接的方(fang)式，此種布(bu)(bu)置(zhi)方(fang)式具有管(guan)道(dao)布(bu)(bu)置(zhi)靈活、管(guan)道(dao)不易(yi)積灰積水、維檢工作量(liang)比(bi)較少等(deng)特點，但同(tong)時也存在(zai)(zai)易(yi)阻擋操作員視線、不利于管(guan)道(dao)其下設備檢修吊運等(deng)不利影響。
b. 包鋼Φ460mm機組除塵罩布置形式(shi)
在(zai)包鋼φ460mm機組中除連軋(ya)后、脫管(guan)(guan)機及(ji)定徑機仍(reng)采(cai)用(yong)設(she)備(bei)上(shang)方布(bu)置以(yi)外(wai)，其他部(bu)位均采(cai)用(yong)在(zai)設(she)備(bei)下方及(ji)兩(liang)側(ce)布(bu)置的方式(shi)、風管(guan)(guan)采(cai)用(yong)了沿平臺(tai)下懸(xuan)掛、地下直(zhi)埋的布(bu)置形式(shi)，能(neng)夠避(bi)免除塵管(guan)(guan)道對設(she)備(bei)檢(jian)修(xiu)吊(diao)運的不(bu)利影響、保證操(cao)作(zuo)員視線(xian)；但也存在(zai)著平臺(tai)下懸(xuan)掛管(guan)(guan)道易與(yu)電纜橋架、介(jie)質管(guan)(guan)線(xian)沖突、直(zhi)埋管(guan)(guan)道易與(yu)其他設(she)備(bei)基礎沖突及(ji)管(guan)(guan)道內(nei)易積(ji)灰積(ji)水且難于清理會影響后續使用(yong)效果等問題。
c. 溴(xiu)化(hua)鋰余(yu)熱利用裝置
包鋼(gang)φ460機(ji)組(zu)在(zai)余熱利(li)用(yong)(yong)方(fang)面是采用(yong)(yong)了利(li)用(yong)(yong)環(huan)形爐煙氣(qi)余熱的“煙氣(qi)型溴化鋰機(ji)組(zu)”。可以直接利(li)用(yong)(yong)環(huan)形爐煙氣(qi)余熱置換出(chu)采暖和制冷(leng)用(yong)(yong)的冷(leng)熱水。
該溴(xiu)化(hua)鋰機組具有一些先進(jin)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。
