據不完(wan)全統計,美(mei)國、聯邦德(de)國、捷(jie)克(ke)曾裝有五臺(tai)斜(xie)軋擴徑(jing)機(ji)(ji),即美(mei)國二(er)臺(tai)、聯邦德(de)國二(er)臺(tai)、捷(jie)克(ke)一臺(tai)。由于捷(jie)克(ke)的斜(xie)軋擴徑(jing)機(ji)(ji)是由德(de)國Meer廠制造,而且和(he)聯邦德(de)國的擴徑(jing)機(ji)(ji)一樣都是安設(she)在周期(qi)軋管機(ji)(ji)的后(hou)面,因此五臺(tai)斜(xie)軋擴徑(jing)機(ji)(ji)基本上分為兩(liang)大類,其設(she)備(bei)布置如下:
美國式:與自(zi)動(dong)軋(ya)(ya)管機(ji)(ji)相配合,其工(gong)藝(yi)流程為:管坯(pi)加(jia)熱(re)爐(lu)→一次穿孔(kong)機(ji)(ji)→二次穿孔(kong)機(ji)(ji)→再加(jia)熱(re)爐(lu)→自(zi)動(dong)軋(ya)(ya)管機(ji)(ji)→再加(jia)熱(re)爐(lu)→斜軋(ya)(ya)擴徑(jing)機(ji)(ji)→均整機(ji)(ji)→再加(jia)熱(re)爐(lu)→定徑(jing)機(ji)(ji);
德國(guo)式:與周期軋(ya)管機(ji)相配合,其工藝流程為:周期軋(ya)管機(ji)→再加熱爐→斜軋(ya)擴徑機(ji)→定徑機(ji)。
對以(yi)(yi)上兩種設備布置方式加(jia)以(yi)(yi)比較可以(yi)(yi)看出:
1. 美國(guo)式的布(bu)置中(zhong)在斜軋擴(kuo)徑(jing)機(ji)之后設有均(jun)整機(ji),而德國(guo)式布(bu)置中(zhong)則沒有均(jun)整機(ji),其實這是將擴(kuo)徑(jing)機(ji)當二(er)次穿孔機(ji)用(yong);
2. 美(mei)國(guo)式的布置中(zhong)由于(yu)增加(jia)了(le)均整機(ji)(ji)(ji)(ji),因(yin)此(ci)在斜擴(kuo)徑機(ji)(ji)(ji)(ji)、定徑機(ji)(ji)(ji)(ji)之間又(you)增加(jia)了(le)一(yi)臺再(zai)加(jia)熱爐(lu),而德國(guo)式布置中(zhong)則由于(yu)斜軋擴(kuo)徑機(ji)(ji)(ji)(ji)很緊湊地(di)布置在周期(qi)軋管機(ji)(ji)(ji)(ji)之后,兩者之間設(she)一(yi)臺再(zai)加(jia)熱爐(lu)就已足(zu)夠,省去了(le)一(yi)臺再(zai)加(jia)熱爐(lu)。
此外,在斜軋擴徑機的擴徑量方面,美國所采用的數字與德國有所差異。美國所采用的數字一般為70%~86%,而德國的設計數字為110%~130%,實際采用的(針對捷克的擴徑機而言)僅為65%左右。至于擴徑后鋼管的壁厚問題,德國的數字為6~13mm,捷克所生產的擴徑無(wu)縫(feng)不(bu)銹鋼管的壁厚在8~9.5mm的范圍內,據稱捷克Chomtov 不銹鋼管(guan)廠正在設法將擴徑后鋼管壁厚降至7.6mm,甚至5mm.而美國所生產的擴徑不(bu)銹(xiu)鋼管的壁厚在8~10mm左右,在這方面沒有什么差異。
下面以捷克 Chomtov 不銹鋼管廠的斜(xie)軋(ya)徑(jing)車間為例(li)來說明(ming)它的工(gong)藝(yi)過程、擴(kuo)徑(jing)機(ji)、擴(kuo)徑(jing)工(gong)具以及鋼管產品方案和質量(liang)等問題。
一、斜軋擴(kuo)徑的(de)工藝過程(cheng)
斜(xie)軋(ya)(ya)(ya)擴徑(jing)的工(gong)藝(yi)過程包括:擴徑(jing)管(guan)(guan)坯(pi)(pi)加熱、斜(xie)軋(ya)(ya)(ya)擴徑(jing)、均整、定(ding)徑(jing)、精整和檢(jian)驗。所(suo)用的管(guan)(guan)坯(pi)(pi)由周期軋(ya)(ya)(ya)管(guan)(guan)機(ji)或自動(dong)軋(ya)(ya)(ya)管(guan)(guan)機(ji)軋(ya)(ya)(ya)制(zhi),捷克Chomtov將鋼管(guan)(guan)斜(xie)軋(ya)(ya)(ya)擴徑(jing)機(ji)安設在周期軋(ya)(ya)(ya)管(guan)(guan)機(ji)之后,未(wei)設置均整機(ji),其擴徑(jing)車(che)間的平面(mian)布(bu)置如圖10-1所(suo)示。

主要(yao)設備包括(kuo):加熱爐一(yi)座、兩輥(gun)盤式(shi)擴(kuo)徑(jing)機一(yi)臺及定徑(jing)機一(yi)臺。車間主要(yao)生產φ529mmx8mm的石(shi)油輸送管。所用擴(kuo)徑(jing)管坯為φ(330×13.5)mm×12m,由該(gai)廠周(zhou)期軋(ya)管機組用ф460mm,重量為1.5t的鋼錠(ding)軋(ya)制。
擴(kuo)(kuo)徑管(guan)(guan)(guan)坯在(zai)(zai)(zai)連續(xu)式斜底加熱(re)爐(lu)(lu)內(nei)(nei)加熱(re),燃料為煤氣。管(guan)(guan)(guan)子(zi)的(de)裝爐(lu)(lu)、出(chu)爐(lu)(lu)均(jun)靠(kao)爐(lu)(lu)內(nei)(nei)外的(de)輥(gun)(gun)(gun)道進行,鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)在(zai)(zai)(zai)爐(lu)(lu)內(nei)(nei)的(de)移(yi)動由推鋼(gang)(gang)機(ji)(ji)操作,爐(lu)(lu)內(nei)(nei)經(jing)常保持14根鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)。擴(kuo)(kuo)徑管(guan)(guan)(guan)坯在(zai)(zai)(zai)爐(lu)(lu)內(nei)(nei)加熱(re)到(dao)1180~1240℃后出(chu)爐(lu)(lu),由翻鋼(gang)(gang)機(ji)(ji)將它(ta)送到(dao)擴(kuo)(kuo)徑機(ji)(ji)前臺受(shou)料槽,將尾端裝有頂(ding)頭的(de)頂(ding)桿插(cha)人管(guan)(guan)(guan)內(nei)(nei),頂(ding)桿前端固定在(zai)(zai)(zai)閉鎖(suo)裝置里,此機(ji)(ji)構(gou)還可以精(jing)確調整頂(ding)頭在(zai)(zai)(zai)軋(ya)(ya)輥(gun)(gun)(gun)間(jian)的(de)位置。鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)用(yong)水(shui)壓推管(guan)(guan)(guan)機(ji)(ji)推向軋(ya)(ya)機(ji)(ji)入口(kou),咬(yao)人后開始擴(kuo)(kuo)徑和減壁,兩軋(ya)(ya)輥(gun)(gun)(gun)中(zhong)心(xin)線(xian)(xian)分別位于軋(ya)(ya)制(zhi)中(zhong)心(xin)線(xian)(xian)的(de)上、下方,軋(ya)(ya)輥(gun)(gun)(gun)中(zhong)心(xin)線(xian)(xian)與軋(ya)(ya)制(zhi)中(zhong)心(xin)線(xian)(xian)之間(jian)的(de)距離稱為偏心(xin)距。兩軋(ya)(ya)輥(gun)(gun)(gun)中(zhong)心(xin)線(xian)(xian)在(zai)(zai)(zai)水(shui)平面內(nei)(nei)的(de)夾角為130°,兩軋(ya)(ya)輥(gun)(gun)(gun)分別由兩臺直(zhi)流電(dian)動機(ji)(ji)進行傳動。
擴(kuo)(kuo)徑(jing)(jing)(jing)后(hou)(hou)(hou)(hou)(hou)鋼(gang)(gang)管(guan)尺寸(cun)為Φ545mmx8mm,長度不變(仍為12m).擴(kuo)(kuo)徑(jing)(jing)(jing)完畢(bi)后(hou)(hou)(hou)(hou)(hou),鋼(gang)(gang)管(guan)由后(hou)(hou)(hou)(hou)(hou)臺料(liao)槽用(yong)翻(fan)鋼(gang)(gang)機(ji)經斜算(suan)條自(zi)動(dong)滾到(dao)定徑(jing)(jing)(jing)機(ji)前(qian)受料(liao)槽,準(zhun)備進行(xing)定徑(jing)(jing)(jing)。通過定徑(jing)(jing)(jing)以(yi)獲(huo)得最(zui)(zui)終尺寸(cun),同時(shi)可(ke)以(yi)得到(dao)矯(jiao)直的(de)效(xiao)果。定徑(jing)(jing)(jing)機(ji)是(shi)(shi)一(yi)臺兩(liang)輥可(ke)逆式單架(jia)軋(ya)(ya)機(ji),軋(ya)(ya)輥上有2~3個孔型(xing)(xing),定徑(jing)(jing)(jing)共軋(ya)(ya)制(zhi)(zhi)4~8道(dao)(dao),每道(dao)(dao)軋(ya)(ya)制(zhi)(zhi)后(hou)(hou)(hou)(hou)(hou)管(guan)子(zi)翻(fan)過90°,前(qian)2~4道(dao)(dao)是(shi)(shi)粗(cu)軋(ya)(ya)(第一(yi)孔型(xing)(xing)),后(hou)(hou)(hou)(hou)(hou)2~4道(dao)(dao)是(shi)(shi)精軋(ya)(ya)(第二孔型(xing)(xing))。定徑(jing)(jing)(jing)后(hou)(hou)(hou)(hou)(hou)鋼(gang)(gang)管(guan)獲(huo)得成品尺寸(cun)(熱狀態)φ532mmx8mm,并(bing)消除了鋼(gang)(gang)管(guan)外表面(mian)因斜軋(ya)(ya)擴(kuo)(kuo)徑(jing)(jing)(jing)而產生(sheng)的(de)螺旋(xuan)紋。鋼(gang)(gang)管(guan)冷卻后(hou)(hou)(hou)(hou)(hou),將兩(liang)端用(yong)火焰切(qie)割(ge)器同時(shi)切(qie)去(qu)。切(qie)割(ge)后(hou)(hou)(hou)(hou)(hou)用(yong)砂輪將管(guan)口磨光(guang),以(yi)清除毛刺(ci)等。然后(hou)(hou)(hou)(hou)(hou)檢查鋼(gang)(gang)管(guan)直徑(jing)(jing)(jing)、壁厚及表面(mian)質(zhi)量。最(zui)(zui)后(hou)(hou)(hou)(hou)(hou)是(shi)(shi)端部(bu)定徑(jing)(jing)(jing)和水壓(ya)(ya)(ya)試驗,壓(ya)(ya)(ya)力達到(dao)7MPa(70大氣(qi)壓(ya)(ya)(ya))。
二、斜軋擴徑機的構造概述(shu)
斜軋(ya)(ya)(ya)擴(kuo)(kuo)徑機(ji)有(you)(you)兩個(ge)裝(zhuang)在(zai)(zai)箱形(xing)機(ji)架內(nei)的懸臂(bei)式盤(pan)形(xing)軋(ya)(ya)(ya)輥(gun),軋(ya)(ya)(ya)輥(gun)中(zhong)心線與軋(ya)(ya)(ya)制(zhi)(zhi)中(zhong)心線在(zai)(zai)水(shui)平面(mian)上(shang)(shang)互(hu)呈60°~80°角,在(zai)(zai)垂直(zhi)面(mian)上(shang)(shang)則(ze)互(hu)相平行(xing)而(er)(er)有(you)(you)一(yi)偏心距,其(qi)值約為±50~80mm(兩輥(gun)分別居于軋(ya)(ya)(ya)制(zhi)(zhi)線的上(shang)(shang)、下方)。兩軋(ya)(ya)(ya)輥(gun)各由單獨的直(zhi)流電動(dong)(dong)機(ji)經過減速箱進(jin)行(xing)傳動(dong)(dong),其(qi)旋轉方向相同(tong)。軋(ya)(ya)(ya)輥(gun)間(jian)(jian)距靠與其(qi)軸向推力(li)軸承相連(lian)的側(ce)壓(ya)進(jin)螺絲調(diao)節(jie)。兩個(ge)軋(ya)(ya)(ya)輥(gun)中(zhong)間(jian)(jian)置(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)有(you)(you)一(yi)錐形(xing)擴(kuo)(kuo)徑頂(ding)頭,頂(ding)頭裝(zhuang)在(zai)(zai)頂(ding)頭拉(la)(la)桿(gan)(gan)的尾端(duan)(duan),另一(yi)端(duan)(duan)在(zai)(zai)軋(ya)(ya)(ya)制(zhi)(zhi)時固定(ding)在(zai)(zai)拉(la)(la)桿(gan)(gan)閉鎖(suo)裝(zhuang)置(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)內(nei)(該裝(zhuang)置(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)亦用(yong)(yong)來調(diao)整(zheng)頂(ding)頭在(zai)(zai)變形(xing)中(zhong)的位置(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi))。在(zai)(zai)擴(kuo)(kuo)完一(yi)根(gen)鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)之后,頂(ding)頭連(lian)同(tong)拉(la)(la)桿(gan)(gan)用(yong)(yong)回(hui)送輥(gun)送到(dao)擴(kuo)(kuo)徑機(ji)前(qian)臺,等待(dai)下一(yi)根(gen)鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)裝(zhuang)入前(qian)臺受料槽后再回(hui)到(dao)工作位置(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(即拉(la)(la)桿(gan)(gan)通過鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)并固定(ding)在(zai)(zai)閉鎖(suo)裝(zhuang)置(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)內(nei)),頂(ding)頭連(lian)同(tong)拉(la)(la)桿(gan)(gan)在(zai)(zai)軋(ya)(ya)(ya)制(zhi)(zhi)時由于鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)內(nei)表(biao)面(mian)的摩擦而(er)(er)隨鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)轉動(dong)(dong)。在(zai)(zai)頂(ding)頭上(shang)(shang)下方裝(zhuang)有(you)(you)上(shang)(shang)下導板(ban),下導板(ban)位置(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)固定(ding)不動(dong)(dong),上(shang)(shang)導板(ban)則(ze)可以上(shang)(shang)下調(diao)整(zheng)。這樣管(guan)(guan)壁在(zai)(zai)孔(kong)型中(zhong)受到(dao)輾軋(ya)(ya)(ya)而(er)(er)減薄,外徑則(ze)相應的擴(kuo)(kuo)大。除頂(ding)頭拉(la)(la)桿(gan)(gan)在(zai)(zai)軋(ya)(ya)(ya)制(zhi)(zhi)時用(yong)(yong)循環水(shui)冷卻以外,軋(ya)(ya)(ya)輥(gun)和頂(ding)頭都是在(zai)(zai)軋(ya)(ya)(ya)制(zhi)(zhi)間(jian)(jian)歇時間(jian)(jian)內(nei)進(jin)行(xing)噴水(shui)冷卻。
Chomtov 廠擴徑(jing)機(ji)的(de)軋輥(gun)直徑(jing)為1700mm、轉速0~73.5r/min,主(zhu)電(dian)動(dong)機(ji)兩臺,各(ge)為1500kW,各(ge)種調(diao)整(zheng)裝置都采用電(dian)動(dong)裝置。
這臺設備由德國Meer廠在(zai)1928年制(zhi)造,與舊的斜軋(ya)(ya)擴(kuo)(kuo)徑機(ji)相比較(jiao),它所(suo)采用(yong)(yong)的頂(ding)(ding)頭(tou)固定(ding)方法是一項重(zhong)大改進。舊軋(ya)(ya)機(ji)的頂(ding)(ding)頭(tou)裝(zhuang)在(zai)頂(ding)(ding)桿前端,頂(ding)(ding)桿在(zai)工作時受壓力作用(yong)(yong),產生很(hen)大彈性彎曲,因(yin)而(er)鋼(gang)管壁厚(hou)嚴重(zhong)不(bu)均(jun),軋(ya)(ya)制(zhi)過(guo)程很(hen)不(bu)穩定(ding)。而(er)在(zai)這臺設備上頂(ding)(ding)頭(tou)裝(zhuang)在(zai)頂(ding)(ding)桿尾端,頂(ding)(ding)桿在(zai)工作時受拉力作用(yong)(yong),這樣能(neng)使(shi)擴(kuo)(kuo)徑過(guo)程穩定(ding),擴(kuo)(kuo)徑后鋼(gang)管的長(chang)度(du)可增加,并且能(neng)準確調整頂(ding)(ding)頭(tou)位置(zhi)。
三、斜(xie)軋擴徑鋼管的品(pin)種規(gui)格及(ji)質(zhi)量
在斜軋擴徑機上可以將φ330~400mm的鋼管擴徑至545~710mm.擴徑后鋼管的最大直徑為1200~1400mm,所生產(chan)不(bu)銹(xiu)鋼管的壁厚為6~13mm,一般均在8~10mm的范圍內。
擴徑(jing)不銹鋼管的(de)尺(chi)寸公(gong)差:外(wai)徑(jing)公(gong)差±1.5%,內(nei)徑(jing)公(gong)差±1%,壁(bi)厚(hou)公(gong)差+15%~-20%,實際生產的(de)擴徑(jing)管其壁(bi)厚(hou)不均(jun)值一般(ban)均(jun)在(zai)給定的(de)壁(bi)厚(hou)公(gong)差范(fan)圍(wei)內(nei)。在(zai)表(biao)面(mian)質量方面(mian),定徑(jing)機(ji)(ji)只(zhi)能消除外(wai)表(biao)面(mian)的(de)螺紋狀缺陷,若無均(jun)整(zheng)機(ji)(ji),則內(nei)表(biao)面(mian)的(de)螺紋狀缺陷依然存在(zai)。但在(zai)擴徑(jing)機(ji)(ji)工具形狀合理而且磨損不十分嚴(yan)重時,這一缺陷是輕微的(de)。
由于(yu)擴徑鋼(gang)管(guan)主(zhu)要(yao)用于(yu)敷設石油(you)輸送管(guan),因(yin)此(ci)一般均為碳素(su)鋼(gang)管(guan),沒(mei)有見到采用它(ta)來生產(chan)合金鋼(gang)管(guan)的報道。
四、斜軋(ya)擴徑機的綜(zong)合(he)
有關斜軋擴徑機情況(kuang)的(de)綜合如表10-1所示(shi)。

由(you)表10-1可以看出(chu)斜(xie)軋擴徑機具(ju)有下列特點:
1. 一次擴徑量大,變形速度快(kuai),產(chan)量高,年產(chan)量可達100000~150000t(年工作小時按6000h計);
2. 擴(kuo)徑后不銹鋼管的內(nei)、外表面均(jun)有螺紋狀缺陷(xian),須增設(she)定徑機或均(jun)整機予以消除,關(guan)于這一點相(xiang)對于周期軋(ya)管機生產(chan)系統來說是(shi)比(bi)較不利(li)的;
3. 設備龐(pang)大(da),如(ru)主傳(chuan)動(dong)電機(ji)容量為(wei)1500~2000馬力(li)的電動(dong)機(ji)2臺,因此一次(ci)投資費用高;
4. 不宜生產異形管,品種受到限制。

