由太原重型機械學院研制開發、安裝于山西襄汾不銹鋼管廠的三輥聯合穿軋機,依據三輥斜軋工藝原理,將穿孔、軋管兩道工序集合在一臺軋機上完成,開創了三輥聯合穿軋機一次成管的先例。


 三(san)輥聯合(he)(he)穿軋(ya)機的主要特征(zheng)是在三(san)輥斜軋(ya)機上采(cai)用了組合(he)(he)式(shi)軋(ya)輥,其形狀(zhuang)如(ru)圖16-11所(suo)示。


圖 16-11.jpg


這臺三輥聯合穿軋機所生產的成品不銹鋼(gang)管(guan)直徑為40~60mm,壁厚為3.2~10mm,管坯最大單重為22kg,其尺寸為Φ(40~60)mm×(600~1000)mm.聯合穿軋機的主要技術性能參數如表16-4所示。


表 16-4.jpg


 這臺軋機的(de)送進(jin)角(jiao)可以在0°~20°范圍內調整。在軋制工(gong)件尾部(bu)時,可以增(zeng)大送進(jin)角(jiao),以防止(zhi)管尾出現三(san)(san)角(jiao)形現象,也可以采用軋輻快速回(hui)退(tui)的(de)辦(ban)法,增(zeng)大軋輥(gun)的(de)開度,以改善尾端三(san)(san)角(jiao)形現象。


這臺三輥(gun)聯合(he)穿(chuan)軋機結構緊湊,設(she)備總重約50噸,機組電(dian)氣設(she)備總功率為(wei)500kW左(zuo)右,占地面積僅400㎡,因此很(hen)適合(he)于小型(xing)無(wu)縫鋼管廠使用,以直接生產熱軋成品管。機組生產率為(wei)2~4根(gen)/min,若平均按(an)3根(gen)/min計算,年(nian)產量可達(da)2萬噸左(zuo)右。


由以上所述可見該軋機具有(you)如下特點:穿軋合一,設備重量輕,占地(di)面(mian)積小(xiao)(xiao),所需投(tou)資少,操作很容易。因此(ci),對于小(xiao)(xiao)型(xing)無縫鋼管廠的新建或改(gai)造(zao)來說,都具有(you)實(shi)際(ji)意義。



一、 3RCM型三(san)輥(gun)聯合穿軋機(ji)


  3RCM是(shi)(shi)(shi)3Roll Combined Mill的(de)縮寫,這是(shi)(shi)(shi)三輥(gun)聯合穿軋(ya)機的(de)一種形(xing)式。從(cong)工(gong)藝原(yuan)理上講(jiang),它和上一節中所講(jiang)的(de)軋(ya)機是(shi)(shi)(shi)相(xiang)同(tong)(tong)的(de),所不(bu)同(tong)(tong)的(de)是(shi)(shi)(shi)軋(ya)輥(gun)結構和操作程序。據稱(cheng),研究(jiu)開發這種軋(ya)管(guan)機的(de)原(yuan)意是(shi)(shi)(shi)制造(zao)一種年產(chan)量較低(di)(3.5萬~5萬噸/年),而生產(chan)成本較低(di)的(de)軋(ya)管(guan)機組,供(gong)小型不(bu)銹鋼管(guan)廠選(xuan)用(yong)。


  在SMS-Meer公司制造的(de)3RCM軋(ya)機上,軋(ya)制過(guo)程(cheng)(cheng)的(de)第一(yi)(yi)步是將管(guan)壞穿(chuan)孔成空(kong)心坯,如圖16-12所示。穿(chuan)孔過(guo)程(cheng)(cheng)結(jie)束后,空(kong)心坯停留在輸出輥(gun)道(dao)上,此時,軋(ya)輥(gun)改變旋轉方向,并(bing)按照軋(ya)管(guan)工藝過(guo)程(cheng)(cheng)自動調整好軋(ya)制參數,接著(zhu)芯棒和空(kong)心坯一(yi)(yi)起(qi)從(cong)右(you)邊推入軋(ya)機,進行延伸工藝過(guo)程(cheng)(cheng),如圖16-13所示。這一(yi)(yi)過(guo)程(cheng)(cheng)和普通的(de)三輥(gun)軋(ya)管(guan)機一(yi)(yi)樣。


圖 16-12.jpg


3RCM 軋機所生產的鋼管(guan)的規格如下:


  4英寸機(ji)組 成品管外(wai)徑:21.3~114.3mm 、壁(bi)厚:2.3~2.5mm


  8英寸(cun)機組 成品(pin)管外徑(jing):50.8~203.2mm 、壁厚:3.4~4.5mm


此外,同三輥(gun)穿孔(kong)機(ji)(ji)和三輥(gun)軋(ya)管機(ji)(ji)組合(he)的機(ji)(ji)組相比較,3RCM的生產率可達(da)前者的90%左右;如在3RCM軋(ya)機(ji)(ji)上采用(yong)NEL控(kong)制系統,可以軋(ya)制薄壁管。


3RCM聯合穿孔機的(de)控制系統(tong)具有如下(xia)功能:


  1. 調整軋輥旋轉方向;


  2. 調(diao)節軋輥轉速;


  3. 調(diao)整輾軋角(jiao)(jiao)和送進角(jiao)(jiao);


  4. 快速(su)調整(zheng)軋(ya)輥輥縫。


3RCM軋機的(de)主(zhu)要(yao)優點(dian)是(shi):


  1. 投資費(fei)用(yong)(yong)低 其設備費(fei)用(yong)(yong)僅為兩臺單獨的三(san)輥穿孔(kong)機和三(san)輥軋管機加(jia)在一起的設備費(fei)用(yong)(yong)的2/3,其他生(sheng)產(chan)、基建(jian)費(fei)用(yong)(yong)亦相應(ying)降低;


  2. 成品(pin)管(guan)(guan)壁(bi)厚(hou)(hou)較均勻 這(zhe)實(shi)際上是三(san)輥軋(ya)管(guan)(guan)機的優(you)點,若再采用CARTA軋(ya)管(guan)(guan)控制系統,則其成品(pin)管(guan)(guan)的壁(bi)厚(hou)(hou)均勻程度將更加優(you)化;


  3. 可(ke)以軋制(zhi)變形能(neng)力(li)較(jiao)差的(de)管(guan)材 這實(shi)際上也是三(san)輥穿孔機的(de)優點。


因此,對于(yu)(yu)年(nian)產量不(bu)(bu)大(da)于(yu)(yu)五萬(wan)噸、成品管直徑(jing)不(bu)(bu)大(da)于(yu)(yu)4 1/2英寸(cun)的小(xiao)型鋼管廠來說,3RCM軋機最(zui)為(wei)適用。



二、KRM軋(ya)機(ji)-四輥行星軋(ya)管機(ji)


最近(jin),德國Kocks公司推出STP軋(ya)管工藝,這(zhe)種工藝的(de)主要組成部分為:


 1. KRM 四(si)輥(gun)行星軋管機;


 2. SRB張力減徑(jing)機;


 3. 以壁厚自(zi)動(dong)控制(zhi)系統(tong)(AWC)為主的(de)質量保證系統(tong)。


  STP軋(ya)管(guan)(guan)工藝的(de)(de)(de)核心(xin)是KRM四輥行(xing)星軋(ya)管(guan)(guan)機(ji),而過去的(de)(de)(de)行(xing)星軋(ya)管(guan)(guan)機(ji)如PSW行(xing)星軋(ya)管(guan)(guan)機(ji)則(ze)是三(san)輥式的(de)(de)(de)。KRM行(xing)星軋(ya)管(guan)(guan)機(ji)所軋(ya)出的(de)(de)(de)鋼管(guan)(guan)具有較好的(de)(de)(de)壁(bi)厚均勻(yun)度,再(zai)加上AWC壁(bi)厚控制系統的(de)(de)(de)作用,壁(bi)厚均勻(yun)度得以(yi)進一(yi)步(bu)的(de)(de)(de)改(gai)善。


這種工藝(yi)的技(ji)術參數如(ru)表(biao)16-5所示。


表 16-5.jpg


  這(zhe)種軋(ya)(ya)管(guan)機(ji)組年(nian)產量為15萬(wan)~20萬(wan)噸,收得率為97%。從(cong)機(ji)械設計的角度來看,這(zhe)種軋(ya)(ya)機(ji)的核心仍是行星(xing)機(ji)構,和PSW軋(ya)(ya)機(ji)相仿。


由(you)于(yu)這種(zhong)軋(ya)機(ji)采(cai)(cai)用了很(hen)大(da)的(de)(de)(de)斷面減縮率,因此軋(ya)機(ji)設(she)備承受很(hen)大(da)的(de)(de)(de)負荷,特別是(shi)軋(ya)輥(gun)(gun)軸(zhou)兩(liang)(liang)(liang)側的(de)(de)(de)軸(zhou)承部位(wei),由(you)于(yu)負載(zai)大(da),經(jing)常(chang)損壞,為了改善(shan)這種(zhong)狀況,Kocks公(gong)司采(cai)(cai)取(qu)了兩(liang)(liang)(liang)項措施(shi)即:采(cai)(cai)用四個(ge)軋(ya)輥(gun)(gun)并(bing)減小斷面減縮率,限(xian)制生(sheng)產一種(zhong)外徑的(de)(de)(de)不銹鋼管。PSW行(xing)星軋(ya)管機(ji)兩(liang)(liang)(liang)次試軋(ya)失敗的(de)(de)(de)主要原因是(shi):軋(ya)管時經(jing)常(chang)出現機(ji)械部件損壞,事(shi)(shi)故(gu)頻繁,其中多數(shu)事(shi)(shi)故(gu)是(shi)軸(zhou)承損壞,以致作(zuo)業(ye)率過低,不能正(zheng)常(chang)生(sheng)產。對此,Kocks公(gong)司稱上述兩(liang)(liang)(liang)項措施(shi)是(shi)有效(xiao)(xiao)的(de)(de)(de),但其真(zhen)正(zheng)效(xiao)(xiao)果(guo)究竟如何仍引人注目。