CPE軋管工藝是改良的頂管工藝,和頂管工藝相比較,CPE工藝的主要特征是采用斜軋穿孔機將管坯穿透,然后再用杯底成型機將穿孔坯做成杯狀體,由頂管機延伸,軋制成香蕉視頻app連接:不銹鋼管。CPE這一工藝名稱中“CP”指的是斜軋穿孔,“E”是指延伸。曼內斯曼公司對CPE工藝的研究開發主要包括頂管工藝和杯底成型工藝。
MDM為改進頂管工藝而進行(xing)(xing)的(de)研(yan)究(jiu)始(shi)自20世紀60年代中期(qi),在(zai)1974年舉行(xing)(xing)的(de)頂管工藝技術研(yan)究(jiu)會上,該公司提(ti)出了以下(xia)幾點(dian)結論性意見:
1. 水壓穿(chuan)孔機(ji)是整個工(gong)藝的薄弱(ruo)環(huan)節(jie),建議以三(san)輥穿(chuan)孔機(ji)、杯底成型機(ji)取代(dai)之。
2. 通過合理(li)的孔型設計和機架配(pei)置方式,進一(yi)步降低(di)床身(shen)系數(shu)。
3. 新的頂(ding)管工藝的目(mu)標和(he)要(yao)求如(ru)表15-1所示(shi)。
1974年(nian)制造的(de)(de)新(xin)(xin)(xin)的(de)(de)頂(ding)管(guan)機組所生產管(guan)子的(de)(de)最大(da)外徑為(wei)168.3mm,壁厚為(wei)2.0~12.5mm,毛管(guan)長度為(wei)18~20m,年(nian)產量20~30萬噸。CPE工(gong)(gong)藝(yi)(yi)不是一個嶄新(xin)(xin)(xin)的(de)(de)工(gong)(gong)藝(yi)(yi),而是一個推(tui)陳出(chu)新(xin)(xin)(xin)的(de)(de)新(xin)(xin)(xin)工(gong)(gong)藝(yi)(yi),它的(de)(de)工(gong)(gong)藝(yi)(yi)特征基本上離不開頂(ding)管(guan)工(gong)(gong)藝(yi)(yi)。
一、CPE工藝
隨著連鑄圓坯技術和(he)斜(xie)(xie)軋(ya)(ya)穿(chuan)孔(kong)(kong)(kong)技術的(de)(de)(de)發展,人(ren)們傾向于將斜(xie)(xie)軋(ya)(ya)穿(chuan)孔(kong)(kong)(kong)和(he)頂管工(gong)藝聯合使用,這兩種工(gong)藝的(de)(de)(de)結合構成了CPE軋(ya)(ya)管工(gong)藝,即用斜(xie)(xie)軋(ya)(ya)穿(chuan)孔(kong)(kong)(kong)機(ji)代(dai)替傳(chuan)統的(de)(de)(de)水壓沖孔(kong)(kong)(kong)機(ji)和(he)延伸機(ji),生(sheng)產用于頂管機(ji)的(de)(de)(de)穿(chuan)孔(kong)(kong)(kong)毛管。這里所(suo)說的(de)(de)(de)斜(xie)(xie)軋(ya)(ya)穿(chuan)孔(kong)(kong)(kong)機(ji)可(ke)采用帶狄(di)賽爾導(dao)盤(pan)的(de)(de)(de)高效能斜(xie)(xie)軋(ya)(ya)穿(chuan)孔(kong)(kong)(kong)機(ji),它生(sheng)產的(de)(de)(de)穿(chuan)孔(kong)(kong)(kong)毛管壁厚公差較小。
頂管機的特點在于(yu)用1根(gen)芯棒作為(wei)內(nei)工具,推(tui)著穿孔(kong)(kong)毛管通過若干個惰輥(gun)機架(jia)而將其軋(ya)成荒管。該工藝需要(yao)1臺縮(suo)口(kou)機對穿孔(kong)(kong)毛管的一端進(jin)行縮(suo)口(kou),以便芯棒在頭(tou)幾個機架(jia)中能將足夠的頂推(tui)力傳遞給穿孔(kong)(kong)毛管。
CPE軋管工藝由以(yi)下(xia)工序組成:
1. 斜軋穿(chuan)孔;
2. 穿孔毛管縮口(kou);
3. 在頂管機中(zhong)對穿坯毛管進行延伸;
4. 在(zai)張力(li)減徑機中軋成成品管(guan)。
CPE機(ji)(ji)組的(de)平面(mian)布置(zhi)和環形爐與頂管機(ji)(ji)之間(jian)的(de)簡化流程參(can)見(jian)圖15-1.斜軋穿孔機(ji)(ji)與頂管機(ji)(ji)的(de)聯合使用為擴大品種、提(ti)高(gao)質量(liang)創造了條件,即:
1. 管坯單重增大,可(ke)以(yi)軋(ya)制ф177.8mm,甚至244.5mm以(yi)下(xia)的一般(ban)規(gui)格(ge)的管子(zi),并具有足夠的長度,還可(ke)以(yi)生(sheng)產油井管;
2. 由于斜軋穿孔(kong)機(ji)(ji)的(de)(de)延(yan)伸(shen)率高,所以總延(yan)伸(shen)率的(de)(de)分配比較均勻,從而(er)減輕了主軋機(ji)(ji)-頂(ding)管機(ji)(ji)的(de)(de)負擔;
3. 根據不同情況,鋼管(guan)年生產量(liang)可達30萬噸(dun).
新軋(ya)管工藝(yi)具有(you)的優(you)點是:
1. 穿孔毛(mao)管(guan)的壁(bi)厚公差(cha)可達到(dao)±3%,從(cong)而大大地改善了成品(pin)管(guan)的壁(bi)厚公差(cha);
2. 鋼管的基(ji)本建設投資降低:
3. 采用(yong)該工藝能可(ke)靠地生產普通壁厚的鋼管;
4. 由于減(jian)少了(le)頂管后(hou)的切頭損失,增加了(le)鋼(gang)管的長度。
因此成材率高于傳(chuan)統的頂管(guan)機組(zu),鋼(gang)管(guan)的質(zhi)量(liang)也大大提高。
二、杯底成形的三種方法(fa)
穿孔毛管縮口(kou)共有(you)三種(zhong)方(fang)法(fa)。
1. MDM采(cai)用全液壓(ya)臥式壓(ya)力(li)機(ji),即用油(you)缸夾住穿孔坯,然后(hou)主缸將底模向前(qian)移動一(yi)段(duan)距離以形成杯底,這(zhe)是(shi)在(zai)西班牙(ya)Tubos Reunidos 廠試驗的結果,在(zai)MDM 設計(ji)的 Tubos Reumide CPE機(ji)組中作為縮口機(ji)于1981年4月正式使用。
2. Benteler 鋼管(guan)廠(chang)對頂管(guan)機(ji)組進行(xing)技術改造(zao)時采用徑(jing)(jing)向柱塞式(shi)壓(ya)力機(ji),油缸呈(cheng)徑(jing)(jing)向布置,在(zai)(zai)具(ju)有特殊形狀(zhuang)的(de)芯(xin)棒端部(bu)(bu),徑(jing)(jing)向壓(ya)制成杯底狀(zhuang)。被稱為徑(jing)(jing)向滑塊式(shi)縮口機(ji),液壓(ya)缸驅動八個滑塊,使空心坯在(zai)(zai)直徑(jing)(jing)略小于芯(xin)棒且(qie)具(ju)有適(shi)當形狀(zhuang)的(de)芯(xin)棒端部(bu)(bu)收縮成杯狀(zhuang)體,這是(shi)Benteler廠(chang)自行(xing)設(she)計制造(zao)的(de),并(bing)申請有專利權的(de)縮口機(ji)。
3. 美國2819790號專利采用的縮(suo)口裝置(zhi)(zhi)設置(zhi)(zhi)在(zai)頂(ding)管(guan)機(ji)第一機(ji)架前(qian),借助于頂(ding)管(guan)機(ji)本身的推力以形成足(zu)以承受(shou)頂(ding)推力的中空杯(bei)底,如圖15-2所示。
三、Benteler 鋼管廠CPE軋(ya)機(ji)組
Siegen Weidenau 的 Benteler 香蕉視頻app連接:不銹鋼管廠的頂管機組于1985年進行了技術改造,采用CPE軋管工藝,改造前后的機組組成列表對比如表15-2所示。
改造后 Benteler 不銹鋼(gang)管廠可生產(chan)外徑17.2~159mm,壁厚2.3~25mm鋼(gang)管,生產(chan)能力為(wei)11000噸/月。
CPE軋管(guan)(guan)工藝在經濟方(fang)面(mian)的一大優點是收得率(lv)高(gao),根據Benteler鋼管(guan)(guan)廠專利,收得率(lv)高(gao)于曼內斯曼公司的設計水平,由77.5%提高(gao)到(dao)85%.由于管(guan)(guan)坯單重增大及采用斜軋穿孔機后變形能(neng)力的改善,使包括張減機在內的頂(ding)管(guan)(guan)機組在技(ji)術(shu)方(fang)面(mian)和(he)經濟方(fang)面(mian)有如(ru)下(xia)一系列的優越性(xing):
1. 將現(xian)有的(de)軋(ya)制(zhi)計劃擴(kuo)展延(yan)伸至厚壁管(guan)的(de)范圍,新的(de)軋(ya)管(guan)機組可以生(sheng)產S/D=0.25的(de)商品管(guan),采用普通孔型可生(sheng)產壁厚12.5mm的(de)管(guan)子,并可經濟地批量軋(ya)制(zhi)壁厚為25mm的(de)管(guan)子,以及為本廠冷軋(ya)、冷拔車間提供D≥38mm,S≥5.6mm的(de)管(guan)料;
2. 可(ke)以生產較長(chang)的商品管(guan)及厚壁管(guan),由(you)于管(guan)坯單重增大(da),因此可(ke)生產符合商品管(guan)長(chang)度(達13m)要求的厚壁管(guan)如(ru)φ88.9mm×10mm;
3. 直(zhi)徑公(gong)(gong)差(cha)和壁厚公(gong)(gong)差(cha)均(jun)有(you)所改(gai)善,Benteler鋼(gang)管廠在(zai)斜軋(ya)(ya)穿孔(kong)機上所作(zuo)的試驗確認可(ke)以(yi)達到(dao)±5%~6%的壁厚公(gong)(gong)差(cha),這樣范圍的壁厚公(gong)(gong)差(cha)為(wei)保持(chi)熱(re)軋(ya)(ya)成品(pin)管的尺寸穩定(ding)性創造了有(you)利條件(jian),新軋(ya)(ya)管機的軋(ya)(ya)輥(gun)孔(kong)型(xing)加工精度(du)高和機架(jia)剛度(du)大,因此(ci)使管子的外徑公(gong)(gong)差(cha)波動區域變窄;
4. 內外(wai)表(biao)面質量提高(gao),在試驗中采用本廠(chang)生產(chan)的(de)(de)連鑄坯穿(chuan)孔(kong)無內壁缺(que)陷的(de)(de)毛管(guan),已被質檢部門的(de)(de)報(bao)告所(suo)(suo)確(que)認,原有的(de)(de)老式(shi)減(jian)徑(jing)(jing)機因速度不(bu)可(ke)調,所(suo)(suo)軋的(de)(de)管(guan)子表(biao)面缺(que)陷嚴重,甚至有穿(chuan)透管(guan)壁的(de)(de)缺(que)陷出(chu)現,而新(xin)張力減(jian)徑(jing)(jing)機是按(an)新(xin)的(de)(de)軋制原理運行的(de)(de)且各(ge)機架的(de)(de)速度調整準確(que),并可(ke)按(an)壁厚要(yao)求使機架間產(chan)生最佳的(de)(de)縱(zong)向張力,這就(jiu)為改(gai)善內外(wai)表(biao)面質量創造了條件;
5. 能生(sheng)產合(he)金(jin)鋼(gang),軋制試驗(yan)表明,采用具(ju)有(you)較大功率的電(dian)機(ji)傳動(dong)和(he)改進了(le)自動(dong)控制裝置的頂管(guan)機(ji),不僅適用于生(sheng)產普(pu)通(tong)鍋(guo)爐管(guan),而且(qie)也(ye)適用于生(sheng)產高(gao)合(he)金(jin)鋼(gang)管(guan)如X10Cr13、X20CrMo12.1、100Cr6鋼(gang)管(guan)等,和(he)原有(you)機(ji)組相比較,CPE機(ji)組的有(you)利條件是延長率較低(di);
6. 生產(chan)能(neng)力(li)提(ti)高(gao),管坯單(dan)重(zhong)增大使(shi)生產(chan)能(neng)力(li)提(ti)高(gao),當然管坯單(dan)重(zhong)是受產(chan)品大綱(gang)限制的(de),按照產(chan)品大綱(gang)的(de)平(ping)均坯重(zhong)計算,小時裝爐料為26t,僅(jin)相當于新爐加熱能(neng)力(li)的(de)65%。
四、CF&I和 Maharastra 的 CPE 軋管(guan)機組
Benteler 不銹(xiu)鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)廠改造(zao)后(hou)由(you)于生(sheng)產(chan)(chan)能力(li)(li)和收得(de)率的(de)(de)提(ti)高,使(shi)鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)生(sheng)產(chan)(chan)成(cheng)本發生(sheng)了有(you)利的(de)(de)變化,這(zhe)是完全可以肯定的(de)(de),但現代化不銹(xiu)鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)廠要有(you)活力(li)(li),要有(you)競(jing)爭能力(li)(li)必須產(chan)(chan)量(liang)高、質量(liang)好、成(cheng)本低,這(zhe)里面(mian)生(sheng)產(chan)(chan)工藝(yi)的(de)(de)先進性具有(you)決定意義,和其他軋(ya)管(guan)(guan)工藝(yi)相(xiang)(xiang)比(bi)較,CPE工藝(yi)的(de)(de)成(cheng)品管(guan)(guan)短(duan),收得(de)率低,生(sheng)產(chan)(chan)能力(li)(li)偏低的(de)(de)缺點確實(shi)存在,特別是和MINI-MPM 工藝(yi)相(xiang)(xiang)比(bi)較,競(jing)爭能力(li)(li)相(xiang)(xiang)對(dui)較弱,這(zhe)種(zhong)工藝(yi)唯(wei)一(yi)(yi)突出的(de)(de)優點是生(sheng)產(chan)(chan)一(yi)(yi)噸不銹(xiu)鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)的(de)(de)基建費(fei)用低。原(yuan)擬在1983年6月投產(chan)(chan)的(de)(de)美(mei)國(guo)(guo)CF&I公(gong)司的(de)(de)CPE軋(ya)管(guan)(guan)機(ji)取消了基建設計,就從一(yi)(yi)個(ge)方面(mian)說(shuo)明了問(wen)題,而(er)只有(you)不需要太大的(de)(de)生(sheng)產(chan)(chan)能力(li)(li),又不擬作太大投資的(de)(de)鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)廠,才(cai)采用這(zhe)一(yi)(yi)工藝(yi)。印(yin)度的(de)(de)Maha rashtra 無縫鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)廠(近(jin)Bombay)的(de)(de)CPE機(ji)組于1992年3月投產(chan)(chan),投產(chan)(chan)初(chu)期生(sheng)產(chan)(chan)621.3~141.13mm的(de)(de)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)管(guan)(guan),將(jiang)來(lai)擬將(jiang)外徑(jing)擴(kuo)至177.8mm,主要生(sheng)產(chan)(chan)油井管(guan)(guan)和鍋爐(lu)管(guan)(guan)以適應印(yin)度國(guo)(guo)內市場(chang)的(de)(de)需要,這(zhe)是近(jin)年來(lai)上CPE機(ji)組的(de)(de)唯(wei)一(yi)(yi)實(shi)例(li)。