一、基本情況
包鋼60mm PQF連(lian)軋管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)機(ji)組設(she)計能力為年(nian)產(chan)無(wu)縫(feng)鋼管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)62萬噸，產(chan)品(pin)(pin)外徑(jing)ф244.5～457mm，壁厚6～60mm，長(chang)度6～15m。該機(ji)組2010年(nian)開工建設(she)，2012年(nian)8月建成投產(chan)，由中冶京誠做工廠設(she)計，熱軋線(xian)的主要(yao)(yao)設(she)備(bei)由德國梅爾(er)公(gong)司和(he)意大利因西公(gong)司設(she)計制造。該生產(chan)線(xian)主要(yao)(yao)產(chan)品(pin)(pin)為石(shi)油套(tao)(tao)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)（產(chan)量(liang)占全部熱軋產(chan)品(pin)(pin)的50.3％），其他產(chan)品(pin)(pin)為高(gao)(gao)壓鍋(guo)爐管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)、機(ji)械(xie)結構管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)、管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)線(xian)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)、氣瓶管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)和(he)石(shi)化用管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)等(deng)。在石(shi)油套(tao)(tao)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)中，高(gao)(gao)合金高(gao)(gao)抗(kang)腐蝕系列(lie)套(tao)(tao)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)、高(gao)(gao)抗(kang)硫系列(lie)套(tao)(tao)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)、3Cr抗(kang)腐蝕系列(lie)套(tao)(tao)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)、高(gao)(gao)鋼級套(tao)(tao)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)等(deng)高(gao)(gao)合金含量(liang)、高(gao)(gao)附加值的套(tao)(tao)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)又(you)占了主要(yao)(yao)部分。
二、工藝流(liu)程(cheng)
工藝(yi)流(liu)程：合格(ge)管(guan)坯→鋸切→冷(leng)定心→環形爐加(jia)熱(re)→高壓(ya)水除磷→穿孔→吹硼砂→穿芯棒→高壓(ya)水除鱗→PQF 連軋→脫管(guan)→高壓(ya)水除鱗→定徑→冷(leng)卻→定尺鋸切→人工內外(wai)表面檢查→噴(pen)標→收集(ji)入庫。
三、主要工(gong)藝設備參數及(ji)性能特點
1. 環(huan)形(xing)加熱(re)爐
環形(xing)爐(lu)由LOI天(tian)津公(gong)司設計及制作(zuo)。環形(xing)加熱爐(lu)主要參(can)數包括：
管坯直徑：ф350、φ390、φ430；
環形爐(lu)中(zhong)徑：50m；
爐底寬度：5.3m；
最大加熱長度：5.0m；
最大坯重：5665kg；
最大加熱能力：220t／h；
最大裝出料節奏：100p／h。
2. 錐形輥穿孔(kong)機
該機組采用(yong)立式導板錐形輥穿孔(kong)(kong)機，穿孔(kong)(kong)輥直徑(jing)1500mm。由于本機組采用(yong)的管(guan)(guan)坯重量較(jiao)大(da)，為方便(bian)管(guan)(guan)坯咬入(ru)，防(fang)止(zhi)前(qian)卡事(shi)故，在(zai)(zai)前(qian)臺設置了管(guan)(guan)坯預旋(xuan)(xuan)轉(zhuan)裝置，大(da)管(guan)(guan)坯在(zai)(zai)推鋼機推入(ru)軋輥前(qian)在(zai)(zai)預旋(xuan)(xuan)轉(zhuan)的驅動下旋(xuan)(xuan)轉(zhuan)起來，這樣(yang)很大(da)程度改善(shan)了咬入(ru)條(tiao)件，減(jian)少了事(shi)故，提高了軋輥壽命。穿孔(kong)(kong)機主要(yao)參數(shu)包(bao)括：
最大軋輥直徑(jing)：1500mm；
最(zui)大出(chu)口速度：0.8m／s；
最(zui)大(da)軋(ya)制力(li)矩：2500kN·m；
主電(dian)機功率：7000kW×2臺；
主電機(ji)最大轉速(su)：600r／min。
3. PQF連軋管機
PQF連(lian)軋(ya)管機組為5機架(jia)的軸(zhou)向換輥(gun)連(lian)軋(ya)管機，優點是隧道式筒(tong)形(xing)牌坊剛度(du)及強度(du)好(hao)(hao)，傳動布置緊(jin)湊，軋(ya)制穩定(ding)性好(hao)(hao)。每(mei)架(jia)軋(ya)機的三個(ge)互成120°的軋(ya)輥(gun)安裝在(zai)獨立的軋(ya)制單元一軋(ya)輥(gun)小(xiao)機架(jia)內，安裝在(zai)隧道上的伺(si)服(fu)液壓(ya)小(xiao)倉，可以對軋(ya)輥(gun)輥(gun)縫進行(xing)同步調整也可以單獨調整，即采用(yong)了(le)(le)輥(gun)縫自動控(kong)制系統（HCCS），從而保證了(le)(le)軋(ya)制質(zhi)量，另外，該連(lian)軋(ya)管機在(zai)生產過(guo)程中采用(yong)了(le)(le)工藝(yi)過(guo)程控(kong)制系統（PSS），實現(xian)了(le)(le)溫度(du)補償(chang)、咬入沖擊控(kong)制、錐形(xing)芯(xin)棒伺(si)服(fu)和頭尾削尖(jian)等功(gong)能。
由于該機組軋(ya)制節奏較(jiao)慢(man)（最快(kuai)40秒／支(zhi)），只(zhi)有在線(xian)穿芯棒(bang)方(fang)式，不設預穿線(xian)，減(jian)少(shao)(shao)了(le)芯棒(bang)在線(xian)數量，減(jian)少(shao)(shao)了(le)芯棒(bang)與(yu)毛管接(jie)觸時(shi)間，減(jian)少(shao)(shao)了(le)毛管的溫降，提(ti)高了(le)芯棒(bang)壽(shou)命(ming)，節省了(le)設備投資。
PQF連軋(ya)機主要參(can)數包括：
荒管外徑：Φ322mm，φ403mm，ф482mm；
軋輥直(zhi)徑：φ1100mm；
最大入(ru)口速(su)度：1.5m／s；
最(zui)大出口(kou)速度：4.0m／s；
最大軋制力：600kN；
最大軋(ya)制(zhi)力(li)矩：250kN·m；
電(dian)機功(gong)率：1號(hao)和4號(hao)機架(jia)各3×800kW，2號(hao)和3號(hao)機架(jia)各3×1000kW，5號(hao)機架(jia)3×400kW；
限動(dong)力：3000kN；
限動電(dian)機功率：500kW×6臺；
限(xian)動最大前(qian)進(jin)速(su)度：4.5m／s；
限動(dong)最大(da)返回速度：4.5m／s；
軋制(zhi)中限動速度：0.9～1.5m／s。
4. 定徑機
采(cai)(cai)用12架(jia)(jia)三輥式定(ding)(ding)徑機(ji)，每架(jia)(jia)都有一臺電機(ji)驅動(dong)，機(ji)架(jia)(jia)采(cai)(cai)用傘齒輪內傳(chuan)動(dong)結構，在(zai)(zai)機(ji)架(jia)(jia)外(wai)有一根傳(chuan)動(dong)軸(zhou)通過聯軸(zhou)器與12架(jia)(jia)組合式的減速器相(xiang)連接，奇偶架(jia)(jia)的電機(ji)前后(hou)排上下兩層排列，整(zheng)個定(ding)(ding)徑機(ji)布置(zhi)緊(jin)湊。對于參與變形少的機(ji)架(jia)(jia)個數(shu)的生產規格來(lai)說，設(she)置(zhi)了(le)空過的傳(chuan)輸機(ji)架(jia)(jia)，根據不同的規格，傳(chuan)輸機(ji)架(jia)(jia)的個數(shu)不同，傳(chuan)輸機(ji)架(jia)(jia)在(zai)(zai)傳(chuan)動(dong)裝置(zhi)的驅動(dong)下能將鋼管(guan)平穩輸送(song)給定(ding)(ding)徑機(ji)出口輥道。該機(ji)組在(zai)(zai)定(ding)(ding)徑機(ji)前設(she)置(zhi)了(le)高(gao)壓水除(chu)鱗裝置(zhi)，提高(gao)鋼管(guan)的外(wai)表(biao)面質量，延長軋輥壽(shou)命(ming)。
定徑機(ji)主要參(can)數(shu)包括(kuo)：
軋輥名義直徑：Φ950mm；
機(ji)架間距：840mm；
入(ru)口鋼管速度：0.5m／s；
出(chu)口鋼(gang)管速度：1.5m／s；
電機功率(lv)：350kW×12臺；
電機轉速：200～600／1200r／min。
四(si)、機組的創新點
1. 在線設置管(guan)坯尾定心機
在熱軋管(guan)(guan)工(gong)藝中，為(wei)了改善鋼管(guan)(guan)尾部(bu)形(xing)狀、減(jian)少鋼管(guan)(guan)切(qie)尾損失，降低工(gong)具消耗，保證鋼管(guan)(guan)內表面質(zhi)量，管(guan)(guan)坯尾定心的(de)作用(yong)也越(yue)來越(yue)受到(dao)生產企業(ye)的(de)重視(shi)。
包鋼新近建設(she)(she)的(de)Φ460mm熱軋無縫鋼管機(ji)組中(zhong)，環形加熱爐與穿孔機(ji)之間均在線設(she)(she)置了由中(zhong)冶京誠設(she)(she)計制造的(de)液壓夾鉗式(shi)管坯尾端熱定心機(ji)，如圖6-12為包鋼φ460mm機(ji)組液壓熱定心機(ji)的(de)安裝現場(chang)。
2. 脫(tuo)管(guan)后輥道定(ding)位塊式(shi)升降輥道
在國(guo)內已(yi)建成的(de)ф460mm機(ji)組中，脫管(guan)機(ji)后輥(gun)道升(sheng)降(jiang)輥(gun)道全部為螺旋(xuan)電動(dong)升(sheng)降(jiang)式(shi)，其結(jie)構(gou)(gou)示意如圖6-13所示；它是利用(yong)電機(ji)帶動(dong)螺旋(xuan)升(sheng)降(jiang)機(ji)來調整(zheng)輥(gun)道面的(de)標高以適應不同外徑的(de)荒(huang)管(guan)。但(dan)此機(ji)構(gou)(gou)的(de)現場(chang)工作環境通(tong)常比較惡劣，經常伴隨著高溫(wen)、潮(chao)濕、氧化鐵皮、油泥等，此機(ji)構(gou)(gou)容易發生脹死、調整(zheng)困難等情況。
為了(le)(le)應(ying)對(dui)(dui)這一(yi)情況，在包(bao)鋼φ460mm 機組(zu)中設計(ji)了(le)(le)一(yi)種(zhong)是液壓定(ding)位(wei)(wei)塊(kuai)式(shi)(shi)升降(jiang)輥道，其結(jie)構如圖6-14所示；由于脫(tuo)管(guan)至(zhi)定(ding)徑機間(jian)只有φ307.5mm、ф388mm和ф467.7mm三種(zhong)規格荒(huang)(huang)管(guan)，所以(yi)設計(ji)了(le)(le)一(yi)種(zhong)帶有三種(zhong)不(bu)同(tong)的(de)(de)接觸(chu)面定(ding)位(wei)(wei)塊(kuai)式(shi)(shi)調(diao)整(zheng)機構；當對(dui)(dui)輥道高(gao)度調(diao)整(zheng)時，由定(ding)位(wei)(wei)塊(kuai)調(diao)整(zheng)液壓缸4推動擺桿，通(tong)過(guo)調(diao)整(zheng)升降(jiang)臺(tai)架下方定(ding)位(wei)(wei)塊(kuai)的(de)(de)不(bu)同(tong)接觸(chu)面以(yi)滿足3種(zhong)規格荒(huang)(huang)管(guan)。此輥道調(diao)整(zheng)機構具(ju)有結(jie)構簡(jian)單、受工作環(huan)境影響小(xiao)、操作簡(jian)單、故障率低等等一(yi)系列優(you)點，可(ke)以(yi)顯著改善現場維檢人員的(de)(de)勞(lao)動強度。
3. 冷床(chuang)前增(zeng)加鋼管抽(chou)檢(jian)與取樣臺(tai)架
為了(le)能(neng)夠(gou)及時發(fa)現熱(re)軋(ya)鋼(gang)(gang)管(guan)表(biao)面缺陷及方便鋼(gang)(gang)管(guan)熱(re)取樣，在定徑機后、冷床入口前輥(gun)道一側(ce)增加了(le)鋼(gang)(gang)管(guan)抽樣檢(jian)查與取樣臺架(jia)，如圖6-15所(suo)示。當需要對(dui)熱(re)軋(ya)的鋼(gang)(gang)管(guan)進行外表(biao)面抽檢(jian)及頭尾(wei)(wei)取樣時，人(ren)工啟(qi)動撥叉將熱(re)軋(ya)鋼(gang)(gang)管(guan)撥入到臺架(jia)的旋轉(zhuan)托(tuo)輥(gun)上，旋轉(zhuan)托(tuo)輥(gun)轉(zhuan)速(su)預先設(she)定為8r／min和1r／min；外表(biao)面檢(jian)查使用8r／min而頭尾(wei)(wei)取樣時使用1r／min的轉(zhuan)速(su)。
此臺架(jia)的設(she)置(zhi)能夠有利于現(xian)(xian)場(chang)更(geng)快更(geng)及時地發現(xian)(xian)熱軋鋼(gang)管(guan)表面(mian)的軋制缺陷(xian)、改變了以往操作(zuo)人員頂(ding)著高(gao)溫在冷(leng)床上(shang)檢(jian)查鋼(gang)管(guan)表面(mian)缺陷(xian)及在冷(leng)床兩側進行(xing)頭(tou)尾取(qu)樣，很大(da)程度(du)上(shang)改善了現(xian)(xian)場(chang)操作(zuo)人員的工作(zuo)條(tiao)件(jian)，減少了發生工傷(shang)的可能性(xing)。
4. 下吸式軋機(ji)除塵裝(zhuang)置
a. 除塵罩傳統的布置形(xing)式
在天管(guan)Φ460mm機(ji)(ji)(ji)組、煙(yan)寶φ460mm機(ji)(ji)(ji)組及天淮φ508mm機(ji)(ji)(ji)組等類似機(ji)(ji)(ji)組中，無論是(shi)在穿孔機(ji)(ji)(ji)抗(kang)氧化站尾部、連軋機(ji)(ji)(ji)出入(ru)口側、脫管(guan)機(ji)(ji)(ji)及定(ding)徑(jing)機(ji)(ji)(ji)處除塵(chen)罩及管(guan)道(dao)均采(cai)用了沿(yan)設備上方(fang)布(bu)置出廠房(fang)后與除塵(chen)器(qi)連接的方(fang)式，此種布(bu)置方(fang)式具有管(guan)道(dao)布(bu)置靈活、管(guan)道(dao)不(bu)易積灰積水、維(wei)檢工作量比較少等特點，但同時也存在易阻擋操(cao)作員視線(xian)、不(bu)利(li)于管(guan)道(dao)其下設備檢修吊(diao)運(yun)等不(bu)利(li)影響(xiang)。
b. 包鋼Φ460mm機組(zu)除塵罩布置(zhi)形式(shi)
在(zai)包鋼φ460mm機(ji)組(zu)中(zhong)除連軋后、脫管(guan)(guan)機(ji)及定徑機(ji)仍采用(yong)(yong)設(she)備(bei)(bei)上方布置以外，其(qi)他部位均采用(yong)(yong)在(zai)設(she)備(bei)(bei)下方及兩側布置的方式、風(feng)管(guan)(guan)采用(yong)(yong)了沿(yan)平臺下懸掛(gua)、地下直(zhi)埋的布置形式，能夠(gou)避免除塵管(guan)(guan)道(dao)(dao)對設(she)備(bei)(bei)檢修吊運的不利(li)影響(xiang)、保證操作員(yuan)視線；但(dan)也存在(zai)著(zhu)平臺下懸掛(gua)管(guan)(guan)道(dao)(dao)易(yi)與電纜橋架、介質管(guan)(guan)線沖突、直(zhi)埋管(guan)(guan)道(dao)(dao)易(yi)與其(qi)他設(she)備(bei)(bei)基礎沖突及管(guan)(guan)道(dao)(dao)內(nei)易(yi)積(ji)灰積(ji)水且(qie)難(nan)于(yu)清理會影響(xiang)后續使用(yong)(yong)效果等問題。
c. 溴化鋰(li)余熱利用裝(zhuang)置(zhi)
包鋼φ460機組在(zai)余(yu)(yu)熱(re)利(li)用(yong)(yong)(yong)(yong)方面是(shi)采用(yong)(yong)(yong)(yong)了利(li)用(yong)(yong)(yong)(yong)環(huan)形爐煙氣(qi)余(yu)(yu)熱(re)的(de)(de)“煙氣(qi)型溴(xiu)化鋰(li)機組”。可(ke)以直接利(li)用(yong)(yong)(yong)(yong)環(huan)形爐煙氣(qi)余(yu)(yu)熱(re)置換(huan)出采暖和制(zhi)冷(leng)用(yong)(yong)(yong)(yong)的(de)(de)冷(leng)熱(re)水。
該溴化鋰機組具有一些先進的特(te)點：
①. 溴化鋰機組的裝機重量只有94.5t，而如果采用余熱鍋爐其設備重量會達到約300t；節省三分之二的設備投資；
②. 溴化鋰機組主機安裝在車間±0.0平面上，沒有深基礎，而余熱鍋爐主機的設備安裝標高為-6.8m；安裝主機約需要面積為148.5㎡（長x寬：16.5m×9m）的基礎坑，所以在基建投資上采用溴化鋰機組會比采用余熱鍋爐少得多；
③. 采用煙氣型溴化鋰吸收式冷熱水機組無須另設熱源，冬夏季空調需求能一次滿足，且一次能源均為廢熱利用；
④. 制冷系統的運行費用要比電制冷系統低很多。此外，余熱吸收技術已經是一項十分成熟技術，操作也比較簡單便捷，自身維修故障率也比較低；
⑤. 制冷系統的制冷劑為水，是環保型冷媒，吸收劑為溴化鋰溶液，對人體及環境也是無害的。
