據(ju)不完全統(tong)計,美國(guo)(guo)(guo)、聯(lian)邦德國(guo)(guo)(guo)、捷克(ke)(ke)曾(ceng)裝(zhuang)有(you)五臺(tai)(tai)斜軋(ya)擴徑機,即美國(guo)(guo)(guo)二臺(tai)(tai)、聯(lian)邦德國(guo)(guo)(guo)二臺(tai)(tai)、捷克(ke)(ke)一(yi)臺(tai)(tai)。由于捷克(ke)(ke)的(de)(de)斜軋(ya)擴徑機是(shi)由德國(guo)(guo)(guo)Meer廠制造,而且(qie)和聯(lian)邦德國(guo)(guo)(guo)的(de)(de)擴徑機一(yi)樣都是(shi)安設在周期軋(ya)管機的(de)(de)后面,因此五臺(tai)(tai)斜軋(ya)擴徑機基本上(shang)分(fen)為兩大類,其設備布置如下:
美國式:與自動(dong)(dong)軋管(guan)(guan)機(ji)(ji)相配合,其工藝流程(cheng)為(wei):管(guan)(guan)坯(pi)加(jia)(jia)熱爐(lu)→一次穿孔機(ji)(ji)→二次穿孔機(ji)(ji)→再(zai)(zai)加(jia)(jia)熱爐(lu)→自動(dong)(dong)軋管(guan)(guan)機(ji)(ji)→再(zai)(zai)加(jia)(jia)熱爐(lu)→斜軋擴徑機(ji)(ji)→均整(zheng)機(ji)(ji)→再(zai)(zai)加(jia)(jia)熱爐(lu)→定徑機(ji)(ji);
德國式:與周期軋管機相配合,其工藝(yi)流(liu)程(cheng)為:周期軋管機→再加熱爐→斜軋擴(kuo)徑(jing)機→定徑(jing)機。
對以上兩種(zhong)設備布(bu)置方式加以比較可以看(kan)出:
1. 美國(guo)(guo)式的布(bu)置中在斜軋擴徑(jing)機之后設有均整機,而德國(guo)(guo)式布(bu)置中則沒(mei)有均整機,其實這是將(jiang)擴徑(jing)機當(dang)二次穿孔機用;
2. 美國式的布置中由于(yu)增加(jia)(jia)了(le)均(jun)整機,因此在(zai)斜擴徑(jing)機、定徑(jing)機之間又增加(jia)(jia)了(le)一臺(tai)再(zai)加(jia)(jia)熱爐(lu)(lu),而德國式布置中則由于(yu)斜軋擴徑(jing)機很(hen)緊湊地布置在(zai)周(zhou)期(qi)軋管(guan)機之后(hou),兩(liang)者之間設(she)一臺(tai)再(zai)加(jia)(jia)熱爐(lu)(lu)就已足夠,省(sheng)去(qu)了(le)一臺(tai)再(zai)加(jia)(jia)熱爐(lu)(lu)。
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 不銹鋼管(guan)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(gang)管的壁厚在8~10mm左右,在這方面沒有什么差異。
下面(mian)以(yi)(yi)捷(jie)克 Chomtov 不銹(xiu)鋼管廠(chang)的斜軋徑(jing)車間為例來說明(ming)它的工藝過程、擴(kuo)徑(jing)機、擴(kuo)徑(jing)工具(ju)以(yi)(yi)及鋼管產(chan)品方案和質量等(deng)問題。
一、斜軋擴(kuo)徑的工藝(yi)過程
斜軋(ya)擴(kuo)徑(jing)的工藝過程包括:擴(kuo)徑(jing)管(guan)坯加熱(re)、斜軋(ya)擴(kuo)徑(jing)、均(jun)整(zheng)、定(ding)徑(jing)、精整(zheng)和檢驗。所用的管(guan)坯由周期(qi)軋(ya)管(guan)機(ji)或自動軋(ya)管(guan)機(ji)軋(ya)制,捷克Chomtov將鋼(gang)管(guan)斜軋(ya)擴(kuo)徑(jing)機(ji)安(an)設(she)在周期(qi)軋(ya)管(guan)機(ji)之(zhi)后,未設(she)置(zhi)均(jun)整(zheng)機(ji),其(qi)擴(kuo)徑(jing)車間的平面布置(zhi)如(ru)圖10-1所示。

主要(yao)設備包(bao)括:加熱爐一(yi)座、兩(liang)輥盤式擴(kuo)徑機(ji)一(yi)臺(tai)及定徑機(ji)一(yi)臺(tai)。車間主要(yao)生產φ529mmx8mm的石油輸送(song)管。所用(yong)擴(kuo)徑管坯為(wei)φ(330×13.5)mm×12m,由該(gai)廠周期軋管機(ji)組用(yong)ф460mm,重量為(wei)1.5t的鋼錠軋制。
擴徑(jing)管(guan)坯在(zai)(zai)連續式斜底加熱爐(lu)(lu)(lu)內(nei)(nei)加熱,燃料(liao)為煤(mei)氣(qi)。管(guan)子的(de)(de)裝爐(lu)(lu)(lu)、出爐(lu)(lu)(lu)均靠爐(lu)(lu)(lu)內(nei)(nei)外(wai)的(de)(de)輥(gun)道(dao)進(jin)行(xing),鋼(gang)(gang)管(guan)在(zai)(zai)爐(lu)(lu)(lu)內(nei)(nei)的(de)(de)移動(dong)由推鋼(gang)(gang)機操作,爐(lu)(lu)(lu)內(nei)(nei)經常保持(chi)14根鋼(gang)(gang)管(guan)。擴徑(jing)管(guan)坯在(zai)(zai)爐(lu)(lu)(lu)內(nei)(nei)加熱到1180~1240℃后出爐(lu)(lu)(lu),由翻(fan)鋼(gang)(gang)機將它送到擴徑(jing)機前(qian)臺受料(liao)槽,將尾(wei)端裝有頂(ding)(ding)頭的(de)(de)頂(ding)(ding)桿(gan)插人管(guan)內(nei)(nei),頂(ding)(ding)桿(gan)前(qian)端固(gu)定在(zai)(zai)閉鎖裝置里(li),此(ci)機構還可以精確調整頂(ding)(ding)頭在(zai)(zai)軋(ya)(ya)(ya)(ya)輥(gun)間的(de)(de)位置。鋼(gang)(gang)管(guan)用水壓推管(guan)機推向軋(ya)(ya)(ya)(ya)機入口,咬人后開始擴徑(jing)和減壁(bi),兩(liang)(liang)(liang)軋(ya)(ya)(ya)(ya)輥(gun)中(zhong)心線分別(bie)(bie)位于軋(ya)(ya)(ya)(ya)制中(zhong)心線的(de)(de)上、下方,軋(ya)(ya)(ya)(ya)輥(gun)中(zhong)心線與軋(ya)(ya)(ya)(ya)制中(zhong)心線之間的(de)(de)距離(li)稱為偏心距。兩(liang)(liang)(liang)軋(ya)(ya)(ya)(ya)輥(gun)中(zhong)心線在(zai)(zai)水平面內(nei)(nei)的(de)(de)夾角為130°,兩(liang)(liang)(liang)軋(ya)(ya)(ya)(ya)輥(gun)分別(bie)(bie)由兩(liang)(liang)(liang)臺直流(liu)電(dian)動(dong)機進(jin)行(xing)傳動(dong)。
擴徑(jing)(jing)(jing)后(hou)(hou)(hou)鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)尺寸(cun)為(wei)Φ545mmx8mm,長度(du)不變(bian)(仍為(wei)12m).擴徑(jing)(jing)(jing)完畢(bi)后(hou)(hou)(hou),鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)由后(hou)(hou)(hou)臺料槽用翻鋼(gang)(gang)(gang)機經斜算條自動滾到定(ding)(ding)(ding)徑(jing)(jing)(jing)機前(qian)受料槽,準備進行定(ding)(ding)(ding)徑(jing)(jing)(jing)。通過定(ding)(ding)(ding)徑(jing)(jing)(jing)以(yi)(yi)獲得最終尺寸(cun),同(tong)時可以(yi)(yi)得到矯直的(de)效果。定(ding)(ding)(ding)徑(jing)(jing)(jing)機是(shi)(shi)一(yi)臺兩(liang)輥(gun)可逆式單架軋(ya)(ya)(ya)機,軋(ya)(ya)(ya)輥(gun)上有2~3個孔(kong)(kong)型(xing),定(ding)(ding)(ding)徑(jing)(jing)(jing)共軋(ya)(ya)(ya)制(zhi)4~8道(dao)(dao),每(mei)道(dao)(dao)軋(ya)(ya)(ya)制(zhi)后(hou)(hou)(hou)管(guan)子(zi)翻過90°,前(qian)2~4道(dao)(dao)是(shi)(shi)粗軋(ya)(ya)(ya)(第一(yi)孔(kong)(kong)型(xing)),后(hou)(hou)(hou)2~4道(dao)(dao)是(shi)(shi)精軋(ya)(ya)(ya)(第二孔(kong)(kong)型(xing))。定(ding)(ding)(ding)徑(jing)(jing)(jing)后(hou)(hou)(hou)鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)獲得成品尺寸(cun)(熱(re)狀態)φ532mmx8mm,并消除(chu)了(le)鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)外表(biao)面因斜軋(ya)(ya)(ya)擴徑(jing)(jing)(jing)而產(chan)生的(de)螺(luo)旋紋(wen)。鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)冷卻后(hou)(hou)(hou),將(jiang)兩(liang)端用火焰切割器同(tong)時切去。切割后(hou)(hou)(hou)用砂輪將(jiang)管(guan)口磨光,以(yi)(yi)清除(chu)毛刺等。然后(hou)(hou)(hou)檢(jian)查(cha)鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)直徑(jing)(jing)(jing)、壁厚及表(biao)面質量。最后(hou)(hou)(hou)是(shi)(shi)端部定(ding)(ding)(ding)徑(jing)(jing)(jing)和水壓試驗,壓力(li)達到7MPa(70大氣壓)。
二、斜軋擴(kuo)徑機(ji)的構造概述
斜軋(ya)(ya)(ya)擴徑(jing)機(ji)有(you)兩(liang)個(ge)裝(zhuang)在(zai)(zai)箱形機(ji)架內(nei)(nei)的懸(xuan)臂式盤形軋(ya)(ya)(ya)輥,軋(ya)(ya)(ya)輥中(zhong)心線與軋(ya)(ya)(ya)制(zhi)(zhi)(zhi)中(zhong)心線在(zai)(zai)水平面上互(hu)呈60°~80°角,在(zai)(zai)垂(chui)直面上則互(hu)相(xiang)平行而有(you)一偏(pian)心距,其值約為±50~80mm(兩(liang)輥分別居于軋(ya)(ya)(ya)制(zhi)(zhi)(zhi)線的上、下方(fang))。兩(liang)軋(ya)(ya)(ya)輥各由單獨(du)的直流(liu)電動(dong)(dong)機(ji)經過減速(su)箱進(jin)行傳動(dong)(dong),其旋轉方(fang)向(xiang)相(xiang)同。軋(ya)(ya)(ya)輥間距靠與其軸(zhou)向(xiang)推力軸(zhou)承相(xiang)連的側壓進(jin)螺絲調節。兩(liang)個(ge)軋(ya)(ya)(ya)輥中(zhong)間置(zhi)有(you)一錐形擴徑(jing)頂(ding)(ding)頭(tou)(tou),頂(ding)(ding)頭(tou)(tou)裝(zhuang)在(zai)(zai)頂(ding)(ding)頭(tou)(tou)拉(la)桿的尾(wei)端(duan),另一端(duan)在(zai)(zai)軋(ya)(ya)(ya)制(zhi)(zhi)(zhi)時固(gu)定在(zai)(zai)拉(la)桿閉(bi)鎖裝(zhuang)置(zhi)內(nei)(nei)(該裝(zhuang)置(zhi)亦(yi)用(yong)(yong)(yong)來調整頂(ding)(ding)頭(tou)(tou)在(zai)(zai)變形中(zhong)的位置(zhi))。在(zai)(zai)擴完一根鋼(gang)(gang)管(guan)之(zhi)后(hou),頂(ding)(ding)頭(tou)(tou)連同拉(la)桿用(yong)(yong)(yong)回(hui)(hui)送輥送到(dao)擴徑(jing)機(ji)前臺,等待下一根鋼(gang)(gang)管(guan)裝(zhuang)入前臺受(shou)料(liao)槽后(hou)再回(hui)(hui)到(dao)工作(zuo)位置(zhi)(即拉(la)桿通過鋼(gang)(gang)管(guan)并固(gu)定在(zai)(zai)閉(bi)鎖裝(zhuang)置(zhi)內(nei)(nei)),頂(ding)(ding)頭(tou)(tou)連同拉(la)桿在(zai)(zai)軋(ya)(ya)(ya)制(zhi)(zhi)(zhi)時由于鋼(gang)(gang)管(guan)內(nei)(nei)表面的摩擦而隨鋼(gang)(gang)管(guan)轉動(dong)(dong)。在(zai)(zai)頂(ding)(ding)頭(tou)(tou)上下方(fang)裝(zhuang)有(you)上下導(dao)板(ban),下導(dao)板(ban)位置(zhi)固(gu)定不動(dong)(dong),上導(dao)板(ban)則可(ke)以上下調整。這樣管(guan)壁在(zai)(zai)孔型中(zhong)受(shou)到(dao)輾軋(ya)(ya)(ya)而減薄,外(wai)徑(jing)則相(xiang)應的擴大(da)。除頂(ding)(ding)頭(tou)(tou)拉(la)桿在(zai)(zai)軋(ya)(ya)(ya)制(zhi)(zhi)(zhi)時用(yong)(yong)(yong)循環水冷(leng)卻以外(wai),軋(ya)(ya)(ya)輥和頂(ding)(ding)頭(tou)(tou)都是(shi)在(zai)(zai)軋(ya)(ya)(ya)制(zhi)(zhi)(zhi)間歇時間內(nei)(nei)進(jin)行噴水冷(leng)卻。
Chomtov 廠(chang)擴徑(jing)機(ji)的軋輥直徑(jing)為1700mm、轉速(su)0~73.5r/min,主電動機(ji)兩(liang)臺,各(ge)為1500kW,各(ge)種調整裝置都采(cai)用電動裝置。
這(zhe)臺(tai)設備由(you)德(de)國Meer廠在(zai)1928年制造,與舊(jiu)的斜軋擴(kuo)徑(jing)機相比較,它所采用(yong)(yong)的頂頭(tou)固定(ding)方法是一項(xiang)重大改進。舊(jiu)軋機的頂頭(tou)裝在(zai)頂桿(gan)前端,頂桿(gan)在(zai)工作時受壓力作用(yong)(yong),產生很大彈性彎(wan)曲,因而(er)鋼管壁厚嚴重不(bu)均,軋制過程(cheng)很不(bu)穩定(ding)。而(er)在(zai)這(zhe)臺(tai)設備上頂頭(tou)裝在(zai)頂桿(gan)尾端,頂桿(gan)在(zai)工作時受拉力作用(yong)(yong),這(zhe)樣能(neng)使擴(kuo)徑(jing)過程(cheng)穩定(ding),擴(kuo)徑(jing)后鋼管的長度可增加(jia),并(bing)且能(neng)準確(que)調(diao)整頂頭(tou)位置。
三、斜軋擴徑鋼管(guan)的(de)品種規格及質量
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(sheng)產不銹鋼(gang)管的壁厚為6~13mm,一般均在8~10mm的范圍內。
擴(kuo)徑(jing)不銹鋼管(guan)的尺(chi)寸公(gong)差:外(wai)(wai)徑(jing)公(gong)差±1.5%,內(nei)徑(jing)公(gong)差±1%,壁(bi)厚公(gong)差+15%~-20%,實際生(sheng)產的擴(kuo)徑(jing)管(guan)其壁(bi)厚不均值一般均在給(gei)定的壁(bi)厚公(gong)差范圍內(nei)。在表(biao)面(mian)質量方(fang)面(mian),定徑(jing)機(ji)只能(neng)消除外(wai)(wai)表(biao)面(mian)的螺(luo)紋狀(zhuang)缺陷(xian),若無均整(zheng)機(ji),則內(nei)表(biao)面(mian)的螺(luo)紋狀(zhuang)缺陷(xian)依然存在。但在擴(kuo)徑(jing)機(ji)工具形狀(zhuang)合(he)理而且磨損不十分嚴(yan)重時(shi),這一缺陷(xian)是(shi)輕微的。
由于擴徑(jing)鋼管(guan)主要用于敷設石(shi)油輸送管(guan),因此一般均為碳素(su)鋼管(guan),沒有見到采用它來生(sheng)產合金鋼管(guan)的報(bao)道(dao)。
四、斜(xie)軋擴徑機(ji)的綜合
有關斜軋擴徑機情況的綜合(he)如表10-1所示。

由表10-1可以看出斜軋擴徑(jing)機具有下列特點:
1. 一(yi)次(ci)擴徑(jing)量(liang)大,變形速(su)度快,產量(liang)高,年產量(liang)可(ke)達100000~150000t(年工(gong)作小時按6000h計);
2. 擴徑后不銹鋼管(guan)(guan)的內、外表面均有螺紋狀缺陷,須增設定徑機(ji)或均整機(ji)予以消除,關于這一(yi)點相對于周期(qi)軋(ya)管(guan)(guan)機(ji)生產系統來說是(shi)比(bi)較不利的;
3. 設備龐大,如主傳(chuan)動電(dian)機(ji)容量為1500~2000馬力的電(dian)動機(ji)2臺,因此一次投資費用高;
4. 不(bu)宜生產異形管,品種受(shou)到限制。

