一、基本情(qing)況
常寶精特能源管材有限公司新建的φ114mm CPE機組是由中冶京誠工程技術有限公司設計，主軋機（頂管機）、縮口機設備由中冶京誠設計，天津賽瑞公司（中冶京誠公司合資公司）制造；穿孔機、松棒機、脫棒機由太原通澤重工設計制造，24架張減機由德國梅爾公司設計制造。該機組設計年產量為10萬噸，產品主要為高壓鍋爐管和高鋼級油井管。
鋼管外(wai)徑：26.7～89（114.3）mm；
鋼管壁厚：2.6～12.5mm；
鋼管長度：4～24（26/28）m。
二、工藝流程
常(chang)寶(bao)φ114mm CPE機組工藝布(bu)置如(ru)圖(tu)6-4所示。
三、主要工藝設備參數(shu)及性能
1. 環形加熱爐
環(huan)形爐由LOI天津公(gong)司(si)設計及制作，加(jia)熱溫度為(wei)1250～1280℃。裝出(chu)料(liao)機為(wei)電動(dong)(dong)，兩(liang)套機構(gou)均附(fu)帶在緊急狀態下可手動(dong)(dong)驅動(dong)(dong)裝出(chu)料(liao)夾鉗從(cong)爐內退出(chu)爐外(wai)的(de)(de)裝置。爐門為(wei)氣動(dong)(dong)側開(kai)，傳動(dong)(dong)裝置會有效(xiao)避開(kai)熾熱的(de)(de)爐氣，以保證良(liang)好的(de)(de)使用壽命。以下為(wei)環(huan)形加(jia)熱爐主(zhu)要參數：
中(zhong)徑：15m；
爐底寬度(du)：2.95m；
最大加熱長度(du)：2.8m；
最大(da)加熱能力：40t／h；
最大裝出料節奏：18180p/h。
2. 錐(zhui)形輥穿孔(kong)機
管坯(pi)(pi)穿孔是(shi)熱軋(ya)無縫(feng)鋼管生產(chan)中的(de)最(zui)重(zhong)要的(de)變(bian)形(xing)工序，它的(de)任務是(shi)將實心坯(pi)(pi)穿制成空(kong)心毛(mao)管。常寶ф114mm CPE機(ji)組采用錐(zhui)形(xing)輥穿孔機(ji)，生產(chan)的(de)毛(mao)管精度高(gao)，附加變(bian)形(xing)小，適于生產(chan)薄壁管。以下為穿孔機(ji)主要參數。
管坯直徑(jing)：φ130mm、φ150mm；
最大(da)／最小軋輥直徑：800mm／700mm；
最大出口速(su)度：0.76m／s；
軋(ya)制力矩：1610kN·m；
主電機功率：1500kW×2臺；
主電(dian)機轉速最大：550r/min。
3. 縮口機
縮(suo)(suo)(suo)(suo)口(kou)是(shi)CPE生產線(xian)的(de)關鍵工序之(zhi)一，縮(suo)(suo)(suo)(suo)口(kou)機(ji)將毛管頭部壓縮(suo)(suo)(suo)(suo)，使其(qi)抱緊(jin)芯棒頭部的(de)臺階，用(yong)以承受頂推過程中(zhong)的(de)拉力。二爪(zhua)縮(suo)(suo)(suo)(suo)口(kou)機(ji)的(de)收口(kou)模(mo)是(shi)由(you)二塊半個(ge)模(mo)型的(de)收口(kou)模(mo)組成的(de)，三爪(zhua)縮(suo)(suo)(suo)(suo)口(kou)機(ji)的(de)收口(kou)模(mo)是(shi)由(you)三塊模(mo)型合成一個(ge)收口(kou)模(mo)形狀，三爪(zhua)縮(suo)(suo)(suo)(suo)口(kou)機(ji)有以下優點：
a. 收口處毛(mao)管與(yu)芯棒的包容(rong)性(xing)更好，發生(sheng)頂(ding)穿事故的可能(neng)性(xing)更小；
b. 收口處毛管的長度(du)可以減小(xiao)，從而可以減小(xiao)頂管后的切(qie)頭(tou)長度(du)，提(ti)高成材率；
c. 更有利于軋制高(gao)合金(jin)材料。
常寶(bao)φ114mm CPE機組生產線選擇(ze)了三爪縮口(kou)機，如圖6-5所示。
以下為縮(suo)口機的主(zhu)要參數。
縮口機(ji)型式(shi)：三爪式(shi)縮口機(ji)；
縮口(kou)力：100t；
動力源(yuan)：液壓，16MPa壓力；
毛(mao)管規格(ge)：φ1~160mm;
縮口(kou)控制方式：壓力控制；
冷卻水(shui)量(liang)：15m5m3/h。
4. 頂管機
頂(ding)(ding)管(guan)機由(you)床(chuang)身、主(zhu)(zhu)傳動、齒(chi)條、推(tui)桿(gan)和(he)前后(hou)臺組(zu)成，床(chuang)身包(bao)括了固定輥(gun)模(mo)(mo)、可(ke)調(diao)輥(gun)模(mo)(mo)和(he)床(chuang)身機座，如(ru)圖6-6所示。頂(ding)(ding)管(guan)過程中，頂(ding)(ding)管(guan)機主(zhu)(zhu)傳動通(tong)過齒(chi)輪齒(chi)條和(he)推(tui)桿(gan)將(jiang)動力傳遞到(dao)芯(xin)棒(bang)上，芯(xin)棒(bang)帶動毛管(guan)通(tong)過一(yi)系列孔(kong)型(xing)逐漸減小(xiao)的輥(gun)模(mo)(mo)進行(xing)減壁(bi)變形，完成頂(ding)(ding)管(guan)過程，主(zhu)(zhu)要特點為(wei)：
a. 參與變形的(de)輥(gun)模為三輥(gun)非傳動結構(gou)，分為固定(ding)式和可調式兩種(zhong)，輥(gun)模結構(gou)簡單，維護量小，重量輕，工作(zuo)可靠，工藝事故處理(li)簡單；
b. 床身(shen)為加工(gong)有固定插槽(cao)的(de)焊接結構，輥(gun)模架直(zhi)接插入床身(shen)中，裝配簡(jian)單，輥(gun)模更換(huan)和位(wei)置調整容(rong)易，不需要專門(men)的(de)換(huan)輥(gun)機構；
c. 只有(you)一(yi)套電機(ji)和齒輪(lun)(lun)減速箱傳動(dong)(dong)系(xi)(xi)統帶(dai)動(dong)(dong)齒輪(lun)(lun)齒條(tiao)裝置(zhi)提(ti)供動(dong)(dong)力，傳動(dong)(dong)系(xi)(xi)統簡(jian)單，控(kong)制點少；
d. 減少(shao)了軋輥(gun)傳動(dong)系統(tong)包括(kuo)：軋輥(gun)傳動(dong)電機(ji)(ji)、減速機(ji)(ji)、傳動(dong)軸(zhou)、聯軸(zhou)器等(deng)；
e. 設備(bei)外形小，機座基礎(chu)(chu)淺，土建(jian)施工容易(yi)，節(jie)省基礎(chu)(chu)費用(yong)。
以下為(wei)頂管機(ji)主要參(can)數:
荒(huang)管外(wai)徑：Φ95～130mm；
軋輥(gun)直徑(jing)：固定機架Φ410mm，可(ke)調機架Φ336mm；
最大入(ru)口速度：1.5m／s；
最大出口(kou)速度(du)：6m／s；
最大頂推力：1100kN；
電機(ji)功(gong)率：2000kW／臺(tai)，共2臺(tai)；
限動力：2900kN；
額定轉矩(ju)：58800N·m／臺。
5. 松棒機(ji)
頂管后芯(xin)(xin)棒(bang)(bang)(bang)與荒管是緊貼在一起的(de)，為(wei)了便于(yu)下一工序的(de)脫棒(bang)(bang)(bang)，需(xu)要進行(xing)松(song)棒(bang)(bang)(bang)。松(song)棒(bang)(bang)(bang)機(ji)對荒管軋制(zhi)后，使荒管與芯(xin)(xin)棒(bang)(bang)(bang)之(zhi)間產生1～1.5mm的(de)間隙，以(yi)利于(yu)脫棒(bang)(bang)(bang)。以(yi)下為(wei)松(song)棒(bang)(bang)(bang)機(ji)主(zhu)要參(can)數。
荒(huang)管外徑：φ95～130mm；
荒管壁(bi)厚：3～12（16）mm；
荒管長度(du)：8000～18000mm；
松棒速度（基速）：1.5m／s；
調(diao)速(su)范圍：0.8～2m／s；
軋制節奏：2～3p／min；
軋輥(gun)喉徑(jing)：Φ350mm；
軋輥(gun)安裝角：30°±5°；
電機功率（DC）：180kW×2。
6. 脫棒機
脫(tuo)棒(bang)(bang)機的作用是(shi)將芯(xin)棒(bang)(bang)從荒(huang)管(guan)中脫(tuo)出，脫(tuo)棒(bang)(bang)時(shi)夾送(song)輥夾緊芯(xin)棒(bang)(bang)運動使芯(xin)棒(bang)(bang)從荒(huang)管(guan)中脫(tuo)出，同時(shi)荒(huang)管(guan)由一組活動擋板擋住(zhu)，以使芯(xin)棒(bang)(bang)和荒(huang)管(guan)分離。脫(tuo)棒(bang)(bang)機如(ru)圖6-7所示。
以下(xia)為(wei)脫棒機主(zhu)要(yao)參數。
最(zui)大輥(gun)徑（最(zui)大）：300mm；
最大拉力：4.5t；
芯棒直徑：φ86～105mm；
脫棒速(su)度：1.5m／s；
傳動電機(ji)：90kW，1450r／min。
7. 張減機
采用24架張(zhang)減(jian)機(ji)，為(wei)單輥(gun)傳動(dong)的(de)方式，如圖6-8所示。設備的(de)傳動(dong)系統依靠每輥(gun)一(yi)(yi)個電機(ji)來實現（共72臺電機(ji)），每個軋(ya)(ya)輥(gun)有一(yi)(yi)個齒輪箱，電機(ji)和齒輪箱直接(jie)連(lian)(lian)接(jie)，上下傳動(dong)軸(zhou)與相應軋(ya)(ya)輥(gun)軸(zhou)的(de)連(lian)(lian)接(jie)由液(ye)壓缸(gang)來實現，帶動(dong)接(jie)軸(zhou)法蘭向軋(ya)(ya)輥(gun)法蘭移動(dong)。當軋(ya)(ya)輥(gun)機(ji)架被推入機(ji)身框架，軋(ya)(ya)輥(gun)聯軸(zhou)器(qi)和后傳動(dong)裝(zhuang)置連(lian)(lian)接(jie)，聯軸(zhou)器(qi)的(de)連(lian)(lian)接(jie)將由電氣基礎(chu)自動(dong)化系統管(guan)理。以下為(wei)張(zhang)減(jian)機(ji)主要參數(shu)。
軋輥名義直徑：φ250mm；
機架間距(ju)：235mm；
入口鋼(gang)管最(zui)大速度(du)：1.25m／s；
出口鋼管最大速度：6m／s；
電機功率：93kW／臺，共72臺；
電機轉速：200～2000r／min。
