由太原重型機械學院研制開發、安裝于山西襄汾不銹鋼管(guan)廠的三輥聯合穿軋機,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)(san)輥(gun)聯合(he)(he)穿(chuan)軋(ya)機的主要特征(zheng)是在(zai)三(san)(san)輥(gun)斜(xie)軋(ya)機上采用了組合(he)(he)式軋(ya)輥(gun),其形(xing)狀如圖16-11所示。
這臺三輥聯合穿軋機所生產的成品不銹鋼(gang)管(guan)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。
這(zhe)臺軋(ya)機的(de)(de)送進角可以(yi)(yi)在(zai)0°~20°范圍內(nei)調(diao)整。在(zai)軋(ya)制工(gong)件(jian)尾(wei)部(bu)時,可以(yi)(yi)增大送進角,以(yi)(yi)防止(zhi)管尾(wei)出現三(san)角形(xing)現象(xiang),也(ye)可以(yi)(yi)采(cai)用軋(ya)輻快速(su)回退的(de)(de)辦法,增大軋(ya)輥(gun)的(de)(de)開(kai)度(du),以(yi)(yi)改善尾(wei)端三(san)角形(xing)現象(xiang)。
這臺三輥聯(lian)合(he)穿軋機結構緊湊,設(she)(she)備(bei)總重(zhong)約50噸,機組電氣設(she)(she)備(bei)總功率(lv)為500kW左右,占地面積僅400㎡,因此很適合(he)于小型無縫鋼(gang)管廠使(shi)用,以直接(jie)生產(chan)(chan)熱軋成(cheng)品管。機組生產(chan)(chan)率(lv)為2~4根/min,若(ruo)平均按(an)3根/min計算,年(nian)產(chan)(chan)量可達2萬噸左右。
由以上所(suo)述可(ke)見該(gai)軋機具(ju)有(you)如下(xia)特點:穿軋合一,設備重量輕,占地面積小(xiao),所(suo)需投(tou)資(zi)少,操作很容易(yi)。因此,對于小(xiao)型無縫鋼管(guan)廠的(de)新建(jian)或改造來說,都具(ju)有(you)實際意(yi)義。
一、 3RCM型三輥聯合(he)穿軋機
3RCM是(shi)3Roll Combined Mill的縮(suo)寫,這是(shi)三(san)輥(gun)聯合穿軋(ya)(ya)機(ji)的一(yi)種形(xing)式。從工(gong)藝原理上(shang)講,它和上(shang)一(yi)節中所講的軋(ya)(ya)機(ji)是(shi)相(xiang)同的,所不同的是(shi)軋(ya)(ya)輥(gun)結(jie)構和操作程序。據稱,研究(jiu)開(kai)發這種軋(ya)(ya)管(guan)機(ji)的原意是(shi)制造一(yi)種年產(chan)量(liang)較低(di)(3.5萬(wan)~5萬(wan)噸(dun)/年),而(er)生產(chan)成(cheng)本較低(di)的軋(ya)(ya)管(guan)機(ji)組(zu),供(gong)小型(xing)不銹鋼(gang)管(guan)廠選用(yong)。
在SMS-Meer公司(si)制造的3RCM軋(ya)(ya)機上,軋(ya)(ya)制過(guo)(guo)程(cheng)(cheng)的第一(yi)(yi)(yi)步是將管(guan)壞穿孔(kong)(kong)成空心坯(pi),如(ru)圖16-12所示(shi)。穿孔(kong)(kong)過(guo)(guo)程(cheng)(cheng)結(jie)束后,空心坯(pi)停留在輸出輥(gun)道(dao)上,此時,軋(ya)(ya)輥(gun)改變旋(xuan)轉方向,并按照軋(ya)(ya)管(guan)工藝過(guo)(guo)程(cheng)(cheng)自動調(diao)整好軋(ya)(ya)制參數(shu),接著芯棒和(he)空心坯(pi)一(yi)(yi)(yi)起從右邊推入(ru)軋(ya)(ya)機,進行延伸工藝過(guo)(guo)程(cheng)(cheng),如(ru)圖16-13所示(shi)。這(zhe)一(yi)(yi)(yi)過(guo)(guo)程(cheng)(cheng)和(he)普通的三(san)輥(gun)軋(ya)(ya)管(guan)機一(yi)(yi)(yi)樣。
3RCM 軋機所生產的(de)鋼管(guan)的(de)規(gui)格如下:
4英寸(cun)機組 成品管外(wai)徑:21.3~114.3mm 、壁厚:2.3~2.5mm
8英寸機組 成品管外(wai)徑:50.8~203.2mm 、壁(bi)厚:3.4~4.5mm
此(ci)外,同三輥穿孔機和三輥軋管機組合的機組相比較,3RCM的生產率可達前者的90%左右;如(ru)在3RCM軋機上采用NEL控制系統,可以軋制薄壁管。
3RCM聯合穿孔機的控制系(xi)統(tong)具有如(ru)下功能:
1. 調整(zheng)軋輥旋轉方(fang)向(xiang);
2. 調節軋輥轉(zhuan)速;
3. 調整輾(zhan)軋(ya)角(jiao)和送進角(jiao);
4. 快(kuai)速(su)調整(zheng)軋輥(gun)輥(gun)縫(feng)。
3RCM軋機的主要優點是:
1. 投資費(fei)用低(di) 其(qi)設備費(fei)用僅為兩臺單獨的(de)三輥穿孔(kong)機和三輥軋(ya)管機加在一起的(de)設備費(fei)用的(de)2/3,其(qi)他生產、基建(jian)費(fei)用亦相應降低(di);
2. 成品管壁厚較均勻 這(zhe)實際上是(shi)三(san)輥軋(ya)管機的優點,若再(zai)采用CARTA軋(ya)管控制系統,則其成品管的壁厚均勻程度(du)將更(geng)加優化;
3. 可以軋制(zhi)變形能力較差的管材 這實際上也是三輥穿孔機(ji)的優點。
因(yin)此,對于年(nian)產量不(bu)大(da)于五(wu)萬噸、成品(pin)管(guan)直(zhi)徑不(bu)大(da)于4 1/2英寸的小型鋼管(guan)廠來說,3RCM軋機(ji)最為適用。
二、KRM軋機-四(si)輥行星軋管機
最近,德國(guo)Kocks公司推出STP軋管工藝(yi),這種工藝(yi)的主要組成部分(fen)為(wei):
1. KRM 四輥(gun)行星(xing)軋管機;
2. SRB張力(li)減徑機;
3. 以壁厚自動控制系(xi)統(tong)(tong)(AWC)為主的質量保證系(xi)統(tong)(tong)。
STP軋管(guan)(guan)工藝的核心是(shi)KRM四輥(gun)行星(xing)軋管(guan)(guan)機(ji),而(er)過(guo)去的行星(xing)軋管(guan)(guan)機(ji)如PSW行星(xing)軋管(guan)(guan)機(ji)則是(shi)三輥(gun)式的。KRM行星(xing)軋管(guan)(guan)機(ji)所軋出(chu)的鋼管(guan)(guan)具有較好的壁(bi)厚均勻度(du),再加上(shang)AWC壁(bi)厚控制系統的作(zuo)用,壁(bi)厚均勻度(du)得以進一步的改善。
這種工(gong)藝的技術參(can)數如表16-5所示。
這種軋管機(ji)組年(nian)產(chan)量(liang)為(wei)15萬~20萬噸,收得率為(wei)97%。從機(ji)械設計的角度來看,這種軋機(ji)的核心仍是行星(xing)機(ji)構,和PSW軋機(ji)相仿(fang)。
由(you)于這種(zhong)軋機(ji)(ji)采(cai)用了(le)很大(da)(da)的(de)斷(duan)(duan)面減(jian)縮率,因此軋機(ji)(ji)設備(bei)承受很大(da)(da)的(de)負荷,特別是軋輥軸兩(liang)側的(de)軸承部位,由(you)于負載大(da)(da),經常損壞(huai),為(wei)了(le)改善(shan)這種(zhong)狀況,Kocks公(gong)司(si)采(cai)取了(le)兩(liang)項措施(shi)即:采(cai)用四個軋輥并減(jian)小(xiao)斷(duan)(duan)面減(jian)縮率,限制生產(chan)一種(zhong)外(wai)徑的(de)不銹鋼管(guan)。PSW行星軋管(guan)機(ji)(ji)兩(liang)次(ci)試軋失敗(bai)的(de)主要原因是:軋管(guan)時經常出現機(ji)(ji)械部件損壞(huai),事故(gu)頻繁,其中多數事故(gu)是軸承損壞(huai),以致作業率過低,不能正常生產(chan)。對此,Kocks公(gong)司(si)稱上述兩(liang)項措施(shi)是有效的(de),但其真正效果究竟如何仍引人注目。