據不完全統(tong)計,美國、聯(lian)(lian)邦(bang)德國、捷(jie)克曾裝有五臺(tai)(tai)斜軋擴(kuo)(kuo)徑(jing)機,即美國二臺(tai)(tai)、聯(lian)(lian)邦(bang)德國二臺(tai)(tai)、捷(jie)克一(yi)臺(tai)(tai)。由于捷(jie)克的斜軋擴(kuo)(kuo)徑(jing)機是(shi)由德國Meer廠(chang)制造,而且和聯(lian)(lian)邦(bang)德國的擴(kuo)(kuo)徑(jing)機一(yi)樣都是(shi)安設在周(zhou)期(qi)軋管機的后(hou)面,因此五臺(tai)(tai)斜軋擴(kuo)(kuo)徑(jing)機基本上分為兩大類,其設備(bei)布置如下:


 美國式:與自動軋(ya)管(guan)機(ji)(ji)(ji)相配(pei)合,其工藝(yi)流程為(wei):管(guan)坯加熱爐(lu)→一次穿(chuan)孔機(ji)(ji)(ji)→二次穿(chuan)孔機(ji)(ji)(ji)→再(zai)加熱爐(lu)→自動軋(ya)管(guan)機(ji)(ji)(ji)→再(zai)加熱爐(lu)→斜軋(ya)擴徑(jing)機(ji)(ji)(ji)→均整機(ji)(ji)(ji)→再(zai)加熱爐(lu)→定(ding)徑(jing)機(ji)(ji)(ji);


 德國式:與周(zhou)期軋(ya)管機(ji)相配合,其(qi)工藝流程為:周(zhou)期軋(ya)管機(ji)→再(zai)加(jia)熱(re)爐→斜軋(ya)擴徑(jing)機(ji)→定徑(jing)機(ji)。


 對以(yi)上兩種設備布置方式(shi)加以(yi)比(bi)較可以(yi)看出:


   1. 美(mei)國式的布置(zhi)(zhi)中(zhong)在斜軋(ya)擴徑機(ji)(ji)之后設(she)有均整機(ji)(ji),而(er)德國式布置(zhi)(zhi)中(zhong)則沒有均整機(ji)(ji),其實這是將擴徑機(ji)(ji)當二次穿(chuan)孔(kong)機(ji)(ji)用(yong);


   2. 美國(guo)式(shi)的布置中由于增加了(le)均整機,因(yin)此在(zai)斜(xie)擴(kuo)徑(jing)(jing)(jing)機、定徑(jing)(jing)(jing)機之間(jian)(jian)又增加了(le)一(yi)(yi)臺(tai)再加熱爐,而德(de)國(guo)式(shi)布置中則由于斜(xie)軋(ya)擴(kuo)徑(jing)(jing)(jing)機很緊湊(cou)地(di)布置在(zai)周期(qi)軋(ya)管機之后,兩(liang)者(zhe)之間(jian)(jian)設一(yi)(yi)臺(tai)再加熱爐就已足(zu)夠,省(sheng)去了(le)一(yi)(yi)臺(tai)再加熱爐。


 此外,在斜軋擴徑機的擴徑量方面,美國所采用的數字與德國有所差異。美國所采用的數字一般為70%~86%,而德國的設計數字為110%~130%,實際采用的(針對捷克的擴徑機而言)僅為65%左右。至于擴徑后鋼管的壁厚問題,德國的數字為6~13mm,捷克所生產的擴徑無縫不銹鋼管的壁厚在8~9.5mm的范圍內,據稱捷克Chomtov 不銹(xiu)鋼管廠正在設法將擴徑后鋼管壁厚降至7.6mm,甚至5mm.而美國所生產的擴徑不銹鋼管的壁厚在8~10mm左右,在這方面沒有什么差異。


下(xia)面以(yi)捷克 Chomtov 不銹(xiu)鋼(gang)管(guan)廠的(de)斜軋(ya)徑車(che)間為例來說明它的(de)工(gong)藝過程、擴徑機、擴徑工(gong)具以(yi)及鋼(gang)管(guan)產品方案和質量等問題。



一(yi)、斜(xie)軋擴(kuo)徑的工藝(yi)過程


 斜(xie)(xie)軋(ya)(ya)擴徑(jing)(jing)(jing)的(de)工藝過程包括:擴徑(jing)(jing)(jing)管(guan)坯加熱、斜(xie)(xie)軋(ya)(ya)擴徑(jing)(jing)(jing)、均(jun)整、定(ding)徑(jing)(jing)(jing)、精整和檢驗。所用(yong)的(de)管(guan)坯由周(zhou)期(qi)(qi)軋(ya)(ya)管(guan)機(ji)或(huo)自動軋(ya)(ya)管(guan)機(ji)軋(ya)(ya)制,捷克Chomtov將鋼管(guan)斜(xie)(xie)軋(ya)(ya)擴徑(jing)(jing)(jing)機(ji)安設在(zai)周(zhou)期(qi)(qi)軋(ya)(ya)管(guan)機(ji)之后,未設置均(jun)整機(ji),其擴徑(jing)(jing)(jing)車間的(de)平面布置如圖10-1所示。


圖 10-1.jpg


 主(zhu)要設備包括:加熱爐一(yi)座(zuo)、兩輥盤(pan)式擴徑機一(yi)臺(tai)及定徑機一(yi)臺(tai)。車間主(zhu)要生產φ529mmx8mm的石油輸送管。所用擴徑管坯為φ(330×13.5)mm×12m,由該廠周期軋(ya)管機組用ф460mm,重量為1.5t的鋼錠軋(ya)制。


 擴徑(jing)(jing)管(guan)坯(pi)在(zai)連續式斜底加(jia)熱爐(lu)(lu)(lu)內(nei)加(jia)熱,燃料為煤(mei)氣。管(guan)子的(de)(de)裝爐(lu)(lu)(lu)、出爐(lu)(lu)(lu)均靠爐(lu)(lu)(lu)內(nei)外的(de)(de)輥(gun)道進行,鋼管(guan)在(zai)爐(lu)(lu)(lu)內(nei)的(de)(de)移動由(you)推鋼機(ji)操作,爐(lu)(lu)(lu)內(nei)經常保持14根鋼管(guan)。擴徑(jing)(jing)管(guan)坯(pi)在(zai)爐(lu)(lu)(lu)內(nei)加(jia)熱到(dao)1180~1240℃后出爐(lu)(lu)(lu),由(you)翻鋼機(ji)將它(ta)送(song)到(dao)擴徑(jing)(jing)機(ji)前臺(tai)受料槽,將尾端(duan)(duan)裝有頂頭(tou)的(de)(de)頂桿插(cha)人管(guan)內(nei),頂桿前端(duan)(duan)固定在(zai)閉鎖裝置(zhi)里,此機(ji)構還可以(yi)精確(que)調整頂頭(tou)在(zai)軋(ya)(ya)輥(gun)間(jian)的(de)(de)位置(zhi)。鋼管(guan)用水(shui)壓推管(guan)機(ji)推向(xiang)軋(ya)(ya)機(ji)入口(kou),咬人后開(kai)始擴徑(jing)(jing)和減(jian)壁,兩(liang)軋(ya)(ya)輥(gun)中(zhong)心(xin)線(xian)分(fen)別位于軋(ya)(ya)制(zhi)中(zhong)心(xin)線(xian)的(de)(de)上、下方,軋(ya)(ya)輥(gun)中(zhong)心(xin)線(xian)與軋(ya)(ya)制(zhi)中(zhong)心(xin)線(xian)之間(jian)的(de)(de)距離稱為偏(pian)心(xin)距。兩(liang)軋(ya)(ya)輥(gun)中(zhong)心(xin)線(xian)在(zai)水(shui)平面內(nei)的(de)(de)夾角(jiao)為130°,兩(liang)軋(ya)(ya)輥(gun)分(fen)別由(you)兩(liang)臺(tai)直流電動機(ji)進行傳動。


 擴徑(jing)(jing)后(hou)(hou)(hou)(hou)(hou)鋼(gang)(gang)管尺(chi)(chi)寸(cun)為(wei)Φ545mmx8mm,長度(du)不變(bian)(仍為(wei)12m).擴徑(jing)(jing)完畢后(hou)(hou)(hou)(hou)(hou),鋼(gang)(gang)管由后(hou)(hou)(hou)(hou)(hou)臺料(liao)槽用(yong)翻鋼(gang)(gang)機(ji)(ji)經斜(xie)算條自(zi)動滾到(dao)定(ding)(ding)徑(jing)(jing)機(ji)(ji)前受(shou)料(liao)槽,準備進(jin)行定(ding)(ding)徑(jing)(jing)。通(tong)過定(ding)(ding)徑(jing)(jing)以(yi)(yi)(yi)獲(huo)得最終尺(chi)(chi)寸(cun),同時(shi)可以(yi)(yi)(yi)得到(dao)矯直的效果。定(ding)(ding)徑(jing)(jing)機(ji)(ji)是(shi)一(yi)臺兩(liang)輥可逆(ni)式單架軋機(ji)(ji),軋輥上有2~3個孔(kong)(kong)型(xing),定(ding)(ding)徑(jing)(jing)共軋制4~8道,每(mei)道軋制后(hou)(hou)(hou)(hou)(hou)管子翻過90°,前2~4道是(shi)粗軋(第(di)一(yi)孔(kong)(kong)型(xing)),后(hou)(hou)(hou)(hou)(hou)2~4道是(shi)精軋(第(di)二孔(kong)(kong)型(xing))。定(ding)(ding)徑(jing)(jing)后(hou)(hou)(hou)(hou)(hou)鋼(gang)(gang)管獲(huo)得成品(pin)尺(chi)(chi)寸(cun)(熱狀態)φ532mmx8mm,并消除了(le)鋼(gang)(gang)管外表面因斜(xie)軋擴徑(jing)(jing)而產生的螺旋紋。鋼(gang)(gang)管冷(leng)卻后(hou)(hou)(hou)(hou)(hou),將兩(liang)端(duan)用(yong)火焰切割器同時(shi)切去。切割后(hou)(hou)(hou)(hou)(hou)用(yong)砂輪將管口(kou)磨(mo)光,以(yi)(yi)(yi)清除毛刺等。然后(hou)(hou)(hou)(hou)(hou)檢查(cha)鋼(gang)(gang)管直徑(jing)(jing)、壁厚及表面質量。最后(hou)(hou)(hou)(hou)(hou)是(shi)端(duan)部定(ding)(ding)徑(jing)(jing)和(he)水壓試驗(yan),壓力達(da)到(dao)7MPa(70大氣壓)。



二、斜軋擴徑機的構造概(gai)述


 斜軋(ya)(ya)(ya)擴(kuo)(kuo)徑(jing)機(ji)有兩個裝在箱形機(ji)架內(nei)(nei)的(de)懸臂式盤形軋(ya)(ya)(ya)輥(gun)(gun)(gun),軋(ya)(ya)(ya)輥(gun)(gun)(gun)中(zhong)心(xin)線與軋(ya)(ya)(ya)制(zhi)中(zhong)心(xin)線在水平(ping)面上(shang)(shang)互呈(cheng)60°~80°角(jiao),在垂直面上(shang)(shang)則互相(xiang)(xiang)平(ping)行而有一(yi)(yi)偏(pian)心(xin)距,其(qi)值(zhi)約(yue)為(wei)±50~80mm(兩輥(gun)(gun)(gun)分別居于軋(ya)(ya)(ya)制(zhi)線的(de)上(shang)(shang)、下(xia)方(fang))。兩軋(ya)(ya)(ya)輥(gun)(gun)(gun)各由單獨的(de)直流電動(dong)(dong)機(ji)經過減速箱進行傳動(dong)(dong),其(qi)旋轉方(fang)向相(xiang)(xiang)同。軋(ya)(ya)(ya)輥(gun)(gun)(gun)間距靠與其(qi)軸向推力軸承相(xiang)(xiang)連的(de)側壓進螺(luo)絲調節(jie)。兩個軋(ya)(ya)(ya)輥(gun)(gun)(gun)中(zhong)間置(zhi)(zhi)有一(yi)(yi)錐形擴(kuo)(kuo)徑(jing)頂頭(tou)(tou),頂頭(tou)(tou)裝在頂頭(tou)(tou)拉桿(gan)(gan)的(de)尾端(duan)(duan),另一(yi)(yi)端(duan)(duan)在軋(ya)(ya)(ya)制(zhi)時(shi)固定(ding)在拉桿(gan)(gan)閉(bi)(bi)鎖裝置(zhi)(zhi)內(nei)(nei)(該裝置(zhi)(zhi)亦用(yong)來調整頂頭(tou)(tou)在變形中(zhong)的(de)位置(zhi)(zhi))。在擴(kuo)(kuo)完一(yi)(yi)根(gen)鋼管之后,頂頭(tou)(tou)連同拉桿(gan)(gan)用(yong)回(hui)送(song)(song)輥(gun)(gun)(gun)送(song)(song)到擴(kuo)(kuo)徑(jing)機(ji)前(qian)臺,等待(dai)下(xia)一(yi)(yi)根(gen)鋼管裝入前(qian)臺受料槽后再回(hui)到工作位置(zhi)(zhi)(即拉桿(gan)(gan)通過鋼管并(bing)固定(ding)在閉(bi)(bi)鎖裝置(zhi)(zhi)內(nei)(nei)),頂頭(tou)(tou)連同拉桿(gan)(gan)在軋(ya)(ya)(ya)制(zhi)時(shi)由于鋼管內(nei)(nei)表(biao)面的(de)摩擦而隨鋼管轉動(dong)(dong)。在頂頭(tou)(tou)上(shang)(shang)下(xia)方(fang)裝有上(shang)(shang)下(xia)導板(ban),下(xia)導板(ban)位置(zhi)(zhi)固定(ding)不動(dong)(dong),上(shang)(shang)導板(ban)則可以上(shang)(shang)下(xia)調整。這樣管壁在孔型(xing)中(zhong)受到輾軋(ya)(ya)(ya)而減薄,外徑(jing)則相(xiang)(xiang)應的(de)擴(kuo)(kuo)大。除頂頭(tou)(tou)拉桿(gan)(gan)在軋(ya)(ya)(ya)制(zhi)時(shi)用(yong)循環水冷卻以外,軋(ya)(ya)(ya)輥(gun)(gun)(gun)和(he)頂頭(tou)(tou)都是在軋(ya)(ya)(ya)制(zhi)間歇時(shi)間內(nei)(nei)進行噴水冷卻。


 Chomtov 廠(chang)擴徑(jing)機的軋輥直徑(jing)為(wei)1700mm、轉(zhuan)速0~73.5r/min,主電(dian)動機兩(liang)臺,各為(wei)1500kW,各種調整裝置都采用電(dian)動裝置。


 這臺設(she)備由德國Meer廠(chang)在1928年制造(zao),與舊的(de)(de)斜(xie)軋(ya)擴徑機(ji)相比較(jiao),它所采用的(de)(de)頂(ding)頭(tou)固定方(fang)法是一(yi)項(xiang)重大改進。舊軋(ya)機(ji)的(de)(de)頂(ding)頭(tou)裝在頂(ding)桿(gan)前(qian)端(duan),頂(ding)桿(gan)在工作時(shi)受壓力(li)作用,產生很(hen)大彈性彎曲(qu),因而鋼(gang)管壁厚(hou)嚴重不均(jun),軋(ya)制過程(cheng)很(hen)不穩(wen)定。而在這臺設(she)備上頂(ding)頭(tou)裝在頂(ding)桿(gan)尾端(duan),頂(ding)桿(gan)在工作時(shi)受拉力(li)作用,這樣(yang)能使擴徑過程(cheng)穩(wen)定,擴徑后鋼(gang)管的(de)(de)長度可(ke)增(zeng)加(jia),并且(qie)能準(zhun)確調整頂(ding)頭(tou)位置。



三、斜軋擴徑鋼管的品種規格及質量(liang)


 在斜軋擴徑機上可以將φ330~400mm的鋼管擴徑至545~710mm.擴徑后鋼管的最大直徑為1200~1400mm,所生產不銹鋼管的壁厚為6~13mm,一般均在8~10mm的范圍內。


 擴(kuo)徑(jing)不(bu)銹(xiu)鋼管的(de)(de)(de)尺寸公(gong)差:外徑(jing)公(gong)差±1.5%,內徑(jing)公(gong)差±1%,壁(bi)厚公(gong)差+15%~-20%,實際生產的(de)(de)(de)擴(kuo)徑(jing)管其壁(bi)厚不(bu)均(jun)值一(yi)般均(jun)在(zai)給定的(de)(de)(de)壁(bi)厚公(gong)差范圍內。在(zai)表(biao)面質量(liang)方面,定徑(jing)機(ji)只能消除(chu)外表(biao)面的(de)(de)(de)螺紋狀(zhuang)缺(que)(que)陷,若無均(jun)整機(ji),則(ze)內表(biao)面的(de)(de)(de)螺紋狀(zhuang)缺(que)(que)陷依然存在(zai)。但(dan)在(zai)擴(kuo)徑(jing)機(ji)工具形狀(zhuang)合理而(er)且磨(mo)損不(bu)十分(fen)嚴重時,這一(yi)缺(que)(que)陷是輕微的(de)(de)(de)。


 由于(yu)擴徑鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)主要用于(yu)敷(fu)設石油輸送管(guan)(guan),因此(ci)一般均(jun)為碳素鋼(gang)(gang)管(guan)(guan),沒有見到采用它來(lai)生(sheng)產合金鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)的報道。



四、斜軋擴徑機的(de)綜合


有關斜軋擴徑機情況(kuang)的綜(zong)合(he)如表10-1所示。


表 10-1.jpg


 由(you)表10-1可以看(kan)出斜軋擴徑機具有(you)下列(lie)特(te)點:


 1. 一次擴(kuo)徑量大,變形速度快(kuai),產量高,年(nian)產量可達(da)100000~150000t(年(nian)工作小時按6000h計);


 2. 擴徑(jing)后不(bu)銹鋼管的(de)內(nei)、外表(biao)面(mian)均有螺(luo)紋狀缺陷,須(xu)增(zeng)設定徑(jing)機或(huo)均整機予(yu)以(yi)消除(chu),關于這一點相對(dui)于周期軋管機生產(chan)系統來(lai)說是比較不(bu)利的(de);


 3. 設備龐(pang)大,如主(zhu)傳動(dong)電機(ji)容量為1500~2000馬(ma)力的電動(dong)機(ji)2臺,因此一次投(tou)資費(fei)用高;


 4. 不宜(yi)生(sheng)產異形管,品(pin)種受(shou)到限制。