限動芯棒(bang)連軋(ya)管工(gong)(gong)藝被稱作“Retained mandrel mill”或“Multi-stand pipe mill”(簡稱MPM),前者是從芯棒(bang)運動受控這(zhe)一特點出發的(de),故稱為(wei)“限動芯棒(bang)連軋(ya)管工(gong)(gong)藝”,后者是從Calmes 取名的(de)“Multi-stand pilger mill”中“Pilger”變以“Pipe”演變而來的(de)。由于這(zhe)一歷(li)史(shi)原因,這(zhe)種軋(ya)機簡稱為(wei) MPM軋(ya)機,而不是RMM.


  采用這種工藝軋管,連軋不銹(xiu)鋼管(guan)外徑最大可達406mm(16英寸),最佳尺寸為339.3mm(13 3/8英寸)。該工藝的實質是:在整個軋制過程中,控制芯棒運動速度,使其保持恒定;借助于脫管機,在軋制過程結束時,將芯棒從荒管中抽出,使其與芯棒裝置一起返回。


1. MPM工藝設備特(te)征(zheng)


  a. MPM軋機的特征


    MPM軋機采用機械(xie)限(xian)動(dong)(dong)式芯(xin)(xin)棒(bang)(bang)(bang)(bang)(bang)速度(du)控(kong)制裝置(zhi),芯(xin)(xin)棒(bang)(bang)(bang)(bang)(bang)的(de)快(kuai)速動(dong)(dong)作(zuo)(穿心棒(bang)(bang)(bang)(bang)(bang)、抽芯(xin)(xin)棒(bang)(bang)(bang)(bang)(bang))及限(xian)動(dong)(dong)動(dong)(dong)作(zuo)(軋制時控(kong)制芯(xin)(xin)棒(bang)(bang)(bang)(bang)(bang)速度(du))靠36m長(chang)的(de)大齒(chi)條(tiao)來實現。快(kuai)速動(dong)(dong)作(zuo)由兩臺500kW直(zhi)流電機分別驅動(dong)(dong)兩個(ge)齒(chi)輪,從(cong)齒(chi)條(tiao)的(de)上下(xia)(xia)側(ce)帶(dai)動(dong)(dong)齒(chi)條(tiao)運動(dong)(dong)。限(xian)動(dong)(dong)動(dong)(dong)作(zuo)時,由8個(ge)齒(chi)輪(上下(xia)(xia)各4個(ge))從(cong)齒(chi)條(tiao)的(de)上下(xia)(xia)側(ce)帶(dai)動(dong)(dong)齒(chi)條(tiao)運動(dong)(dong),每個(ge)齒(chi)輪均由1臺110kW直(zhi)流電機單獨傳(chuan)動(dong)(dong)。芯(xin)(xin)棒(bang)(bang)(bang)(bang)(bang)運動(dong)(dong)方式的(de)改變依靠氣動(dong)(dong)離(li)合器(qi)分別接通(tong)或脫開相應(ying)的(de)齒(chi)輪來實現。芯(xin)(xin)棒(bang)(bang)(bang)(bang)(bang)的(de)快(kuai)速行(xing)程(cheng)速度(du)為(wei)6m/s,限(xian)動(dong)(dong)速度(du)為(wei)0.2~0.5m/s,限(xian)動(dong)(dong)工(gong)作(zuo)行(xing)程(cheng)為(wei)5.0~5.2m.


   在Dalmine公司進行試(shi)驗時(shi),芯棒(bang)的運(yun)(yun)動(dong)速度采(cai)用液(ye)壓控制(zhi)。但(dan)因液(ye)壓系(xi)(xi)統控制(zhi)芯棒(bang)速度不夠(gou)穩定,有芯棒(bang)斷續運(yun)(yun)動(dong)的情況,隨后改為齒(chi)輪齒(chi)條傳動(dong)的機械系(xi)(xi)統。


   MPM的軋輥孔(kong)型采(cai)用比普通連軋機(ji)開(kai)口角稍小(xiao)的封(feng)閉式圓(yuan)孔(kong)(帶弧形開(kai)口),可以采(cai)用較大的伸長率。


 b. 脫管機的特(te)征


   MPM的(de)(de)(de)脫(tuo)(tuo)管(guan)(guan)機(ji)(ji)(ji)與(yu)(yu)(yu)二(er)輥(gun)(gun)式定(ding)徑(jing)機(ji)(ji)(ji)相(xiang)同,由(you)于MPM主(zhu)軋(ya)機(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)第(di)七、八機(ji)(ji)(ji)架的(de)(de)(de)壓下量很小,僅(jin)靠第(di)七、八機(ji)(ji)(ji)架軋(ya)輥(gun)(gun)的(de)(de)(de)作(zuo)用無法推送管(guan)(guan)子前進(jin)和使管(guan)(guan)子從(cong)芯棒前端脫(tuo)(tuo)出,故在MPM工(gong)藝中(zhong)設(she)置(zhi)幾架脫(tuo)(tuo)管(guan)(guan)機(ji)(ji)(ji),起(qi)脫(tuo)(tuo)管(guan)(guan)和定(ding)徑(jing)的(de)(de)(de)作(zuo)用。脫(tuo)(tuo)管(guan)(guan)機(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)軋(ya)輥(gun)(gun)直(zhi)徑(jing)為720~850mm,輥(gun)(gun)身長420mm,第(di)一(yi)(yi)、三架由(you)1臺450kW的(de)(de)(de)直(zhi)流(liu)電(dian)(dian)機(ji)(ji)(ji)驅動,而第(di)二(er)架則(ze)單獨由(you)1臺同型(xing)號(hao)電(dian)(dian)機(ji)(ji)(ji)驅動。脫(tuo)(tuo)管(guan)(guan)速度必須按連(lian)軋(ya)原則(ze)確定(ding),并與(yu)(yu)(yu)MPM軋(ya)機(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)第(di)八機(ji)(ji)(ji)架保持電(dian)(dian)氣連(lian)鎖(suo)。脫(tuo)(tuo)管(guan)(guan)機(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)減徑(jing)率為3.5%~4.6%,孔型(xing)與(yu)(yu)(yu)一(yi)(yi)般二(er)輥(gun)(gun)式定(ding)徑(jing)直(zhi)機(ji)(ji)(ji)相(xiang)同。


 c. MPM工(gong)藝的(de)芯(xin)棒運動(dong)特(te)征(zheng)


   軋(ya)(ya)(ya)制過程中,要控制芯(xin)(xin)棒(bang)的(de)速度,使(shi)其處于恒定狀態(tai)。雖然芯(xin)(xin)棒(bang)也隨管子前(qian)進(jin),但其前(qian)進(jin)速度應遠(yuan)小于管子的(de)速度,軋(ya)(ya)(ya)制結束后(hou)被抽出返(fan)回。軋(ya)(ya)(ya)制28m長的(de)管子時,芯(xin)(xin)棒(bang)長度為12m.芯(xin)(xin)棒(bang)為中空水冷芯(xin)(xin)棒(bang),軋(ya)(ya)(ya)制結束后(hou),芯(xin)(xin)棒(bang)溫度為400℃,需要采用內外(wai)噴(pen)水使(shi)之(zhi)均勻冷卻。



2. 限動芯棒連軋管(guan)工藝技(ji)術發展的(de)4個階段


  不銹鋼(gang)管限動(dong)芯棒(bang)(bang)(bang)連(lian)軋(ya)(ya)管工(gong)藝(yi)(yi)的(de)技(ji)術(shu)發展(zhan)史應溯自(zi)1890年(nian),Pfeiffer在(zai)一篇文章中寫(xie)道:“1890年(nian)發明家Heckert 申(shen)請了(le)(le)連(lian)軋(ya)(ya)技(ji)術(shu)專利,該技(ji)術(shu)采用十架兩(liang)輥(gun)高速軋(ya)(ya)機固定(ding)芯棒(bang)(bang)(bang)軋(ya)(ya)制空心管坯(pi)。可見在(zai)Calmes 多機架軋(ya)(ya)管機問(wen)世前80年(nian),就已有了(le)(le)雛形。”1968年(nian)A.H.Calmes 取得了(le)(le)MPM連(lian)軋(ya)(ya)管工(gong)藝(yi)(yi)的(de)權利,10年(nian)后,第一套MPM連(lian)軋(ya)(ya)管機在(zai)Dalmine Bergamo 鋼(gang)管廠(chang)(chang)投(tou)產,到2003年(nian)12月(yue)天津無(wu)縫不銹鋼(gang)管廠(chang)(chang)三(san)輥(gun)式限動(dong)芯棒(bang)(bang)(bang)連(lian)軋(ya)(ya)管機投(tou)產,已經歷(li)(li)了(le)(le)整整25年(nian)的(de)時間(jian),和全浮動(dong)芯棒(bang)(bang)(bang)連(lian)軋(ya)(ya)管技(ji)術(shu)的(de)發展(zhan)相比(bi),這種(zhong)工(gong)藝(yi)(yi)技(ji)術(shu)的(de)發展(zhan)顯得快多了(le)(le)。這25年(nian)的(de)發展(zhan)歷(li)(li)程可劃分為四個階段,如表(biao)22-3所(suo)示。