一、基本情況
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(guan)。
鋼管外徑：26.7～89（114.3）mm；
鋼管(guan)壁厚：2.6～12.5mm；
鋼管長度：4～24（26/28）m。
二、工藝流程(cheng)
常寶φ114mm CPE機(ji)組工藝(yi)布置如圖6-4所示。
三、主要工(gong)藝設備參數及性(xing)能
1. 環形加熱爐
環形(xing)爐(lu)(lu)由LOI天(tian)津公(gong)司設計及制作，加(jia)熱溫(wen)度(du)為1250～1280℃。裝(zhuang)出(chu)料機(ji)為電(dian)動(dong)，兩套機(ji)構均(jun)附(fu)帶在緊急狀態(tai)下可(ke)手動(dong)驅動(dong)裝(zhuang)出(chu)料夾鉗從爐(lu)(lu)內退出(chu)爐(lu)(lu)外的裝(zhuang)置。爐(lu)(lu)門為氣(qi)動(dong)側(ce)開(kai)，傳動(dong)裝(zhuang)置會有效避(bi)開(kai)熾熱的爐(lu)(lu)氣(qi)，以(yi)保(bao)證良(liang)好(hao)的使用(yong)壽(shou)命。以(yi)下為環形(xing)加(jia)熱爐(lu)(lu)主(zhu)要參(can)數：
中徑(jing)：15m；
爐(lu)底寬度(du)：2.95m；
最大加(jia)熱長度：2.8m；
最大加熱(re)能(neng)力：40t／h；
最(zui)大裝出料節奏：18180p/h。
2. 錐形輥(gun)穿(chuan)孔機
管(guan)坯穿孔是(shi)熱軋無縫鋼管(guan)生產(chan)(chan)中(zhong)的最(zui)重(zhong)要的變(bian)形工序，它的任務是(shi)將實心(xin)坯穿制(zhi)成空心(xin)毛管(guan)。常寶ф114mm CPE機組采(cai)用錐形輥穿孔機，生產(chan)(chan)的毛管(guan)精度(du)高，附加(jia)變(bian)形小(xiao)，適于(yu)生產(chan)(chan)薄壁(bi)管(guan)。以(yi)下(xia)為穿孔機主(zhu)要參數。
管坯直徑(jing)：φ130mm、φ150mm；
最大(da)／最小軋(ya)輥(gun)直(zhi)徑：800mm／700mm；
最(zui)大(da)出口(kou)速度：0.76m／s；
軋制力矩：1610kN·m；
主電機功率：1500kW×2臺(tai)；
主電機轉速最大：550r/min。
3. 縮(suo)口機
縮(suo)(suo)(suo)口(kou)(kou)(kou)是CPE生產線(xian)的(de)(de)(de)關鍵工序(xu)之一，縮(suo)(suo)(suo)口(kou)(kou)(kou)機(ji)將毛管頭(tou)部壓縮(suo)(suo)(suo)，使其抱緊芯棒頭(tou)部的(de)(de)(de)臺階，用以承受頂推過程(cheng)中的(de)(de)(de)拉力。二(er)爪縮(suo)(suo)(suo)口(kou)(kou)(kou)機(ji)的(de)(de)(de)收(shou)口(kou)(kou)(kou)模(mo)(mo)(mo)是由二(er)塊(kuai)半個模(mo)(mo)(mo)型(xing)的(de)(de)(de)收(shou)口(kou)(kou)(kou)模(mo)(mo)(mo)組成的(de)(de)(de)，三(san)爪縮(suo)(suo)(suo)口(kou)(kou)(kou)機(ji)的(de)(de)(de)收(shou)口(kou)(kou)(kou)模(mo)(mo)(mo)是由三(san)塊(kuai)模(mo)(mo)(mo)型(xing)合成一個收(shou)口(kou)(kou)(kou)模(mo)(mo)(mo)形狀，三(san)爪縮(suo)(suo)(suo)口(kou)(kou)(kou)機(ji)有以下優點(dian)：
a. 收口處毛管與芯棒的(de)包容性更好，發生頂穿事故的(de)可能性更小；
b. 收口處毛(mao)管的長度可以減小，從而(er)可以減小頂(ding)管后的切頭長度，提高成材率；
c. 更有利于軋制高合金材料。
常(chang)寶φ114mm CPE機(ji)組(zu)生產線(xian)選擇了三爪縮(suo)口機(ji)，如圖6-5所示(shi)。
以(yi)下為縮口機的主要參數。
縮(suo)口機(ji)型式(shi)(shi)：三爪(zhua)式(shi)(shi)縮(suo)口機(ji)；
縮口力(li)：100t；
動(dong)力源：液(ye)壓，16MPa壓力；
毛管規格：φ1~160mm;
縮口(kou)控制方式：壓力控制；
冷卻水量：15m5m3/h。
4. 頂管機
頂(ding)(ding)管(guan)機(ji)由(you)床(chuang)身(shen)、主(zhu)傳(chuan)動(dong)、齒(chi)條、推桿和前后臺組成(cheng)，床(chuang)身(shen)包(bao)括了(le)固定輥(gun)模、可(ke)調輥(gun)模和床(chuang)身(shen)機(ji)座，如圖(tu)6-6所(suo)示。頂(ding)(ding)管(guan)過(guo)(guo)程(cheng)中，頂(ding)(ding)管(guan)機(ji)主(zhu)傳(chuan)動(dong)通(tong)過(guo)(guo)齒(chi)輪齒(chi)條和推桿將動(dong)力傳(chuan)遞到芯棒上，芯棒帶動(dong)毛管(guan)通(tong)過(guo)(guo)一(yi)系列孔型逐(zhu)漸(jian)減(jian)小的輥(gun)模進行減(jian)壁變(bian)形，完(wan)成(cheng)頂(ding)(ding)管(guan)過(guo)(guo)程(cheng)，主(zhu)要(yao)特點為：
a. 參與變形(xing)的輥(gun)模(mo)為三輥(gun)非傳動結構，分為固定(ding)式和可(ke)調式兩種，輥(gun)模(mo)結構簡(jian)單(dan)，維護量(liang)(liang)小，重量(liang)(liang)輕，工(gong)作可(ke)靠，工(gong)藝(yi)事故處(chu)理(li)簡(jian)單(dan)；
b. 床(chuang)身為加工有固定插槽的焊接結(jie)構(gou)，輥(gun)模(mo)(mo)架直接插入床(chuang)身中，裝(zhuang)配(pei)簡單(dan)，輥(gun)模(mo)(mo)更換(huan)和位置調整容易，不需要(yao)專門的換(huan)輥(gun)機(ji)構(gou)；
c. 只(zhi)有一套(tao)電機和齒(chi)輪減速箱傳動系(xi)統(tong)帶(dai)動齒(chi)輪齒(chi)條裝(zhuang)置提(ti)供動力，傳動系(xi)統(tong)簡單，控(kong)制點少；
d. 減少了軋輥傳(chuan)動(dong)(dong)系統包括：軋輥傳(chuan)動(dong)(dong)電(dian)機、減速機、傳(chuan)動(dong)(dong)軸、聯軸器(qi)等；
e. 設備外(wai)形小，機(ji)座基(ji)礎淺(qian)，土建施工容易，節省基(ji)礎費用。
以下為頂管機主要參數(shu):
荒管外徑(jing)：Φ95～130mm；
軋輥(gun)直徑：固定機架(jia)Φ410mm，可調機架(jia)Φ336mm；
最大(da)入口速度：1.5m／s；
最大出口速度：6m／s；
最大頂(ding)推力(li)：1100kN；
電(dian)機功率(lv)：2000kW／臺，共(gong)2臺；
限動力：2900kN；
額定(ding)轉矩：58800N·m／臺(tai)。
5. 松棒機
頂管(guan)(guan)后芯(xin)棒(bang)與荒(huang)管(guan)(guan)是緊貼(tie)在(zai)一(yi)起的(de)(de)，為了便于下一(yi)工序的(de)(de)脫棒(bang)，需要進行松棒(bang)。松棒(bang)機對荒(huang)管(guan)(guan)軋制后，使(shi)荒(huang)管(guan)(guan)與芯(xin)棒(bang)之(zhi)間(jian)產生1～1.5mm的(de)(de)間(jian)隙，以利于脫棒(bang)。以下為松棒(bang)機主要參(can)數(shu)。
荒管外(wai)徑(jing)：φ95～130mm；
荒管壁(bi)厚：3～12（16）mm；
荒管(guan)長度：8000～18000mm；
松棒速度（基速）：1.5m／s；
調速范圍(wei)：0.8～2m／s；
軋(ya)制節奏(zou)：2～3p／min；
軋(ya)輥(gun)喉徑：Φ350mm；
軋輥安裝角：30°±5°；
電機(ji)功率(lv)（DC）：180kW×2。
6. 脫棒機
脫(tuo)棒機(ji)的作用是將(jiang)芯棒從(cong)荒(huang)管(guan)中脫(tuo)出，脫(tuo)棒時夾送輥(gun)夾緊芯棒運動使芯棒從(cong)荒(huang)管(guan)中脫(tuo)出，同時荒(huang)管(guan)由一組活動擋板擋住，以使芯棒和荒(huang)管(guan)分離。脫(tuo)棒機(ji)如圖6-7所示(shi)。
以下(xia)為(wei)脫棒機主(zhu)要參(can)數。
最大(da)輥徑（最大(da)）：300mm；
最大(da)拉力：4.5t；
芯棒直(zhi)徑：φ86～105mm；
脫棒速(su)度：1.5m／s；
傳動電(dian)機：90kW，1450r／min。
7. 張(zhang)減機
采(cai)用24架(jia)張減機(ji)，為(wei)單輥(gun)傳(chuan)動(dong)的(de)(de)方(fang)式，如圖(tu)6-8所示(shi)。設備的(de)(de)傳(chuan)動(dong)系(xi)(xi)統依靠每(mei)輥(gun)一個(ge)(ge)電機(ji)來實現（共72臺電機(ji)），每(mei)個(ge)(ge)軋輥(gun)有一個(ge)(ge)齒輪箱(xiang)(xiang)，電機(ji)和齒輪箱(xiang)(xiang)直接(jie)連(lian)(lian)接(jie)，上下傳(chuan)動(dong)軸與(yu)相應軋輥(gun)軸的(de)(de)連(lian)(lian)接(jie)由(you)液壓缸(gang)來實現，帶動(dong)接(jie)軸法蘭向軋輥(gun)法蘭移(yi)動(dong)。當軋輥(gun)機(ji)架(jia)被(bei)推入機(ji)身框架(jia)，軋輥(gun)聯軸器和后傳(chuan)動(dong)裝置連(lian)(lian)接(jie)，聯軸器的(de)(de)連(lian)(lian)接(jie)將由(you)電氣(qi)基礎(chu)自動(dong)化系(xi)(xi)統管理。以(yi)下為(wei)張減機(ji)主要參數。
軋輥名義直(zhi)徑：φ250mm；
機架間距：235mm；
入(ru)口鋼(gang)管最大速度：1.25m／s；
出口(kou)鋼管最(zui)大(da)速度：6m／s；
電機(ji)功率：93kW／臺(tai)，共72臺(tai)；
電機(ji)轉速：200～2000r／min。
