由太原重型機械學院研制開發、安裝于山西襄汾不銹(xiu)鋼管廠(chang)的三輥聯合穿軋機,依據三輥斜軋工藝原理,將穿孔、軋管兩道工序集合在一臺軋機上完成,開創了三輥聯合穿軋機一次成管的先例。


 三(san)輥(gun)聯合穿(chuan)軋機的主要特征是在三(san)輥(gun)斜軋機上(shang)采(cai)用了組合式軋輥(gun),其(qi)形狀如圖16-11所示。


圖 16-11.jpg


這臺三輥聯合穿軋機所生產的成品不銹鋼管直徑為40~60mm,壁厚為3.2~10mm,管坯最大單重為22kg,其尺寸為Φ(40~60)mm×(600~1000)mm.聯合穿軋機的主要技術性能參數如表16-4所示。


表 16-4.jpg


 這(zhe)臺軋機(ji)的送進(jin)(jin)角(jiao)可(ke)以(yi)(yi)(yi)在0°~20°范(fan)圍內調整(zheng)。在軋制工件尾(wei)部(bu)時,可(ke)以(yi)(yi)(yi)增大送進(jin)(jin)角(jiao),以(yi)(yi)(yi)防止管尾(wei)出現(xian)三角(jiao)形現(xian)象(xiang),也可(ke)以(yi)(yi)(yi)采用軋輻(fu)快(kuai)速回退的辦(ban)法,增大軋輥的開度(du),以(yi)(yi)(yi)改(gai)善尾(wei)端(duan)三角(jiao)形現(xian)象(xiang)。


這臺三輥聯合(he)穿軋(ya)機(ji)結構緊湊,設(she)備總(zong)重(zhong)約50噸,機(ji)組電氣(qi)設(she)備總(zong)功率為(wei)500kW左(zuo)右,占地面積僅400㎡,因此很適合(he)于小型無(wu)縫鋼(gang)管廠使用,以(yi)直接生產熱軋(ya)成(cheng)品管。機(ji)組生產率為(wei)2~4根/min,若(ruo)平均按3根/min計算,年產量可達2萬噸左(zuo)右。


由(you)以上所述可見(jian)該軋機具有如(ru)下特點:穿軋合一,設(she)備(bei)重量輕,占地面積小,所需投資少,操作很容易(yi)。因此,對(dui)于小型無縫鋼管廠的新建或改造(zao)來(lai)說(shuo),都(dou)具有實際意義(yi)。



一、 3RCM型(xing)三輥聯合(he)穿軋機(ji)


  3RCM是(shi)3Roll Combined Mill的(de)(de)(de)縮寫,這(zhe)是(shi)三輥聯合穿軋(ya)(ya)(ya)機(ji)的(de)(de)(de)一(yi)種(zhong)(zhong)(zhong)形式(shi)。從工藝(yi)原理上講,它和(he)上一(yi)節中所講的(de)(de)(de)軋(ya)(ya)(ya)機(ji)是(shi)相同(tong)的(de)(de)(de),所不同(tong)的(de)(de)(de)是(shi)軋(ya)(ya)(ya)輥結構和(he)操作(zuo)程序。據稱,研究(jiu)開發這(zhe)種(zhong)(zhong)(zhong)軋(ya)(ya)(ya)管(guan)機(ji)的(de)(de)(de)原意是(shi)制造(zao)一(yi)種(zhong)(zhong)(zhong)年產(chan)量較低(3.5萬~5萬噸/年),而生產(chan)成本較低的(de)(de)(de)軋(ya)(ya)(ya)管(guan)機(ji)組,供小型不銹鋼管(guan)廠選用。


  在(zai)(zai)SMS-Meer公(gong)司(si)制(zhi)造的3RCM軋(ya)(ya)機(ji)(ji)上(shang),軋(ya)(ya)制(zhi)過(guo)(guo)程(cheng)(cheng)(cheng)的第一步是將(jiang)管(guan)壞穿(chuan)孔成空(kong)心坯(pi),如(ru)圖16-12所示。穿(chuan)孔過(guo)(guo)程(cheng)(cheng)(cheng)結束后,空(kong)心坯(pi)停(ting)留在(zai)(zai)輸出輥道上(shang),此時,軋(ya)(ya)輥改變旋轉方向,并按照軋(ya)(ya)管(guan)工藝過(guo)(guo)程(cheng)(cheng)(cheng)自動調整好軋(ya)(ya)制(zhi)參(can)數,接著芯(xin)棒和空(kong)心坯(pi)一起(qi)從(cong)右邊推入(ru)軋(ya)(ya)機(ji)(ji),進行延伸工藝過(guo)(guo)程(cheng)(cheng)(cheng),如(ru)圖16-13所示。這一過(guo)(guo)程(cheng)(cheng)(cheng)和普(pu)通的三(san)輥軋(ya)(ya)管(guan)機(ji)(ji)一樣。


圖 16-12.jpg


3RCM 軋機所生產的鋼(gang)管的規格如下:


  4英(ying)寸機組 成(cheng)品管(guan)外徑(jing):21.3~114.3mm 、壁厚:2.3~2.5mm


  8英寸機組 成(cheng)品(pin)管外徑(jing):50.8~203.2mm 、壁(bi)厚(hou):3.4~4.5mm


此外(wai),同三(san)輥穿孔機和(he)三(san)輥軋管機組合(he)的機組相比較,3RCM的生產率(lv)可達前者的90%左右;如在(zai)3RCM軋機上采用NEL控制系統,可以軋制薄(bo)壁(bi)管。


3RCM聯(lian)合穿孔機的(de)控制系統具(ju)有如下功能(neng):


  1. 調整軋輥旋轉(zhuan)方向;


  2. 調節軋輥轉(zhuan)速;


  3. 調(diao)整輾軋角和(he)送進角;


  4. 快速(su)調整軋輥輥縫。


3RCM軋機的主要(yao)優點是:


  1. 投(tou)資費(fei)用(yong)低 其(qi)設備費(fei)用(yong)僅為(wei)兩臺單獨的(de)三輥(gun)穿孔機(ji)和(he)三輥(gun)軋管機(ji)加在一(yi)起(qi)的(de)設備費(fei)用(yong)的(de)2/3,其(qi)他生(sheng)產、基建費(fei)用(yong)亦相(xiang)應降低;


  2. 成(cheng)品(pin)管(guan)(guan)壁厚較均(jun)勻 這實際(ji)上(shang)是三輥軋(ya)管(guan)(guan)機的優點,若再采用CARTA軋(ya)管(guan)(guan)控制系統,則其成(cheng)品(pin)管(guan)(guan)的壁厚均(jun)勻程度將更加優化;


  3. 可以(yi)軋(ya)制(zhi)變形能力較差的(de)(de)管材 這實際(ji)上也是三(san)輥穿孔(kong)機(ji)的(de)(de)優點。


因此,對于年(nian)產量(liang)不大(da)于五萬噸(dun)、成品管直(zhi)徑不大(da)于4 1/2英寸(cun)的小型鋼管廠來說(shuo),3RCM軋機最為適用。



二、KRM軋(ya)(ya)機-四輥行星軋(ya)(ya)管(guan)機


最近(jin),德國(guo)Kocks公司推出STP軋管工藝,這種工藝的主要組成部分為(wei):


 1. KRM 四輥行星軋(ya)管機;


 2. SRB張(zhang)力減徑機;


 3. 以壁厚自(zi)動(dong)控制系(xi)統(AWC)為主(zhu)的(de)質(zhi)量保(bao)證系(xi)統。


  STP軋管(guan)(guan)(guan)工藝的核心是(shi)KRM四輥行(xing)星(xing)軋管(guan)(guan)(guan)機,而過去的行(xing)星(xing)軋管(guan)(guan)(guan)機如PSW行(xing)星(xing)軋管(guan)(guan)(guan)機則是(shi)三(san)輥式的。KRM行(xing)星(xing)軋管(guan)(guan)(guan)機所軋出的鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)具有較好的壁(bi)(bi)厚(hou)均勻度(du),再加(jia)上(shang)AWC壁(bi)(bi)厚(hou)控(kong)制系統的作用(yong),壁(bi)(bi)厚(hou)均勻度(du)得以進一步的改善。


這種工藝(yi)的技術參數(shu)如表16-5所示。


表 16-5.jpg


  這種軋(ya)管機組年產(chan)量為15萬(wan)(wan)~20萬(wan)(wan)噸,收(shou)得率為97%。從機械(xie)設(she)計(ji)的(de)角度來看,這種軋(ya)機的(de)核心仍是行星機構,和PSW軋(ya)機相仿。


由于這(zhe)種軋(ya)機(ji)采用(yong)了(le)很大的(de)(de)斷面(mian)減縮率(lv)(lv),因此軋(ya)機(ji)設備(bei)承(cheng)受很大的(de)(de)負荷,特別是(shi)軋(ya)輥(gun)軸(zhou)兩側的(de)(de)軸(zhou)承(cheng)部位,由于負載大,經常(chang)損壞,為了(le)改善這(zhe)種狀況(kuang),Kocks公司采取了(le)兩項措施(shi)即:采用(yong)四個軋(ya)輥(gun)并(bing)減小斷面(mian)減縮率(lv)(lv),限制生產一種外徑的(de)(de)不(bu)銹(xiu)鋼管(guan)。PSW行星(xing)軋(ya)管(guan)機(ji)兩次(ci)試軋(ya)失(shi)敗的(de)(de)主(zhu)要原因是(shi):軋(ya)管(guan)時(shi)經常(chang)出現機(ji)械部件(jian)損壞,事故(gu)(gu)頻繁,其中多(duo)數(shu)事故(gu)(gu)是(shi)軸(zhou)承(cheng)損壞,以致作(zuo)業率(lv)(lv)過低,不(bu)能正(zheng)(zheng)常(chang)生產。對此,Kocks公司稱(cheng)上(shang)述兩項措施(shi)是(shi)有效(xiao)的(de)(de),但(dan)其真正(zheng)(zheng)效(xiao)果究竟(jing)如何仍引(yin)人注(zhu)目。