一(yi)、基本情況
包鋼60mm PQF連軋(ya)(ya)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)機組(zu)設(she)計能(neng)力為年(nian)(nian)產(chan)(chan)無縫鋼管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)62萬噸，產(chan)(chan)品(pin)外(wai)徑(jing)ф244.5～457mm，壁厚(hou)6～60mm，長(chang)度6～15m。該機組(zu)2010年(nian)(nian)開工建設(she)，2012年(nian)(nian)8月建成投(tou)產(chan)(chan)，由(you)中冶京(jing)誠做工廠設(she)計，熱(re)軋(ya)(ya)線的(de)主要(yao)設(she)備由(you)德國梅爾公司和意大利因(yin)西公司設(she)計制造。該生產(chan)(chan)線主要(yao)產(chan)(chan)品(pin)為石(shi)油套(tao)(tao)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)（產(chan)(chan)量占(zhan)全部(bu)熱(re)軋(ya)(ya)產(chan)(chan)品(pin)的(de)50.3％），其他產(chan)(chan)品(pin)為高(gao)壓鍋爐管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)、機械(xie)結(jie)構管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)、管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)線管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)、氣(qi)瓶管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)和石(shi)化用(yong)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)等(deng)。在石(shi)油套(tao)(tao)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)中，高(gao)合金高(gao)抗腐(fu)蝕系(xi)(xi)列(lie)套(tao)(tao)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)、高(gao)抗硫系(xi)(xi)列(lie)套(tao)(tao)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)、3Cr抗腐(fu)蝕系(xi)(xi)列(lie)套(tao)(tao)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)、高(gao)鋼級(ji)套(tao)(tao)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)等(deng)高(gao)合金含量、高(gao)附加值的(de)套(tao)(tao)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)又占(zhan)了主要(yao)部(bu)分。
二(er)、工藝流(liu)程
工(gong)藝流程：合格(ge)管坯→鋸切→冷定(ding)心(xin)→環形爐加熱→高壓水除(chu)磷(lin)→穿孔→吹硼砂(sha)→穿芯棒(bang)→高壓水除(chu)鱗→PQF 連軋→脫管→高壓水除(chu)鱗→定(ding)徑→冷卻→定(ding)尺鋸切→人工(gong)內(nei)外表面檢查→噴標→收集入(ru)庫。
三、主要工藝設備參數及性能特(te)點(dian)
1. 環形加熱(re)爐
環(huan)形爐(lu)由LOI天(tian)津公司設(she)計及制作。環(huan)形加熱爐(lu)主要參數包括：
管坯直徑：ф350、φ390、φ430；
環形(xing)爐中(zhong)徑：50m；
爐底(di)寬度：5.3m；
最大加熱長度：5.0m；
最大坯(pi)重：5665kg；
最大加(jia)熱(re)能力：220t／h；
最大裝出(chu)料節奏：100p／h。
2. 錐形(xing)輥穿孔機
該機(ji)組(zu)采(cai)用立式導(dao)板錐形輥(gun)穿(chuan)孔機(ji)，穿(chuan)孔輥(gun)直(zhi)徑1500mm。由(you)于本機(ji)組(zu)采(cai)用的(de)管坯重量較大(da)(da)，為方(fang)便管坯咬(yao)入(ru)(ru)，防止前卡(ka)事(shi)(shi)故，在前臺設置了管坯預旋(xuan)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)裝置，大(da)(da)管坯在推(tui)鋼機(ji)推(tui)入(ru)(ru)軋輥(gun)前在預旋(xuan)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)的(de)驅動下旋(xuan)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)起來，這(zhe)樣很(hen)大(da)(da)程度改善了咬(yao)入(ru)(ru)條件，減少了事(shi)(shi)故，提高了軋輥(gun)壽命。穿(chuan)孔機(ji)主要參數包括：
最大軋輥直徑：1500mm；
最大出口速(su)度：0.8m／s；
最大軋(ya)制力矩(ju)：2500kN·m；
主電機(ji)功率：7000kW×2臺(tai)；
主電機最大轉(zhuan)速：600r／min。
3. PQF連軋管機
PQF連軋(ya)管(guan)機組為5機架的(de)(de)軸向換輥(gun)連軋(ya)管(guan)機，優點是隧道(dao)式筒形牌坊剛度及(ji)強度好，傳(chuan)動(dong)布(bu)置緊湊，軋(ya)制(zhi)(zhi)(zhi)穩定性好。每(mei)架軋(ya)機的(de)(de)三個(ge)互成120°的(de)(de)軋(ya)輥(gun)安裝(zhuang)在(zai)獨(du)立的(de)(de)軋(ya)制(zhi)(zhi)(zhi)單(dan)元一(yi)軋(ya)輥(gun)小機架內，安裝(zhuang)在(zai)隧道(dao)上的(de)(de)伺服液壓小倉，可以對軋(ya)輥(gun)輥(gun)縫(feng)進行同(tong)步調整也可以單(dan)獨(du)調整，即采用(yong)了輥(gun)縫(feng)自動(dong)控(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)系(xi)統（HCCS），從(cong)而保證(zheng)了軋(ya)制(zhi)(zhi)(zhi)質量，另外，該(gai)連軋(ya)管(guan)機在(zai)生產過程(cheng)中采用(yong)了工(gong)藝(yi)過程(cheng)控(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)系(xi)統（PSS），實現了溫(wen)度補(bu)償、咬(yao)入沖擊控(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)、錐形芯棒伺服和(he)頭(tou)尾削(xue)尖等功能(neng)。
由于該機組軋制節奏較(jiao)慢(man)（最快40秒／支），只(zhi)有在線穿(chuan)芯(xin)(xin)棒(bang)方式(shi)，不設預穿(chuan)線，減少了芯(xin)(xin)棒(bang)在線數量(liang)，減少了芯(xin)(xin)棒(bang)與毛管(guan)接觸時間，減少了毛管(guan)的(de)溫降(jiang)，提高了芯(xin)(xin)棒(bang)壽(shou)命，節省了設備(bei)投資。
PQF連軋機主要參數包括：
荒(huang)管外(wai)徑(jing)：Φ322mm，φ403mm，ф482mm；
軋輥直徑：φ1100mm；
最大入口速度：1.5m／s；
最大(da)出口速度：4.0m／s；
最大(da)軋制力：600kN；
最(zui)大軋制(zhi)力(li)矩(ju)：250kN·m；
電機(ji)功率：1號和4號機(ji)架各(ge)3×800kW，2號和3號機(ji)架各(ge)3×1000kW，5號機(ji)架3×400kW；
限動(dong)力：3000kN；
限動電機功率：500kW×6臺；
限(xian)動最大前進速度：4.5m／s；
限動最(zui)大返回速(su)度：4.5m／s；
軋制中限動速(su)度：0.9～1.5m／s。
4. 定徑機
采用12架(jia)三輥(gun)式(shi)定徑(jing)(jing)機(ji)(ji)(ji)，每架(jia)都有一(yi)臺電機(ji)(ji)(ji)驅(qu)動(dong)，機(ji)(ji)(ji)架(jia)采用傘齒輪(lun)內傳(chuan)動(dong)結(jie)構，在機(ji)(ji)(ji)架(jia)外有一(yi)根傳(chuan)動(dong)軸通過聯軸器與12架(jia)組合式(shi)的(de)減速(su)器相連(lian)接，奇偶架(jia)的(de)電機(ji)(ji)(ji)前后排上下(xia)(xia)兩層排列(lie)，整(zheng)個(ge)定徑(jing)(jing)機(ji)(ji)(ji)布(bu)置(zhi)(zhi)緊湊。對于參與變形少(shao)的(de)機(ji)(ji)(ji)架(jia)個(ge)數的(de)生產規格來(lai)說，設置(zhi)(zhi)了(le)空(kong)過的(de)傳(chuan)輸(shu)機(ji)(ji)(ji)架(jia)，根據不同的(de)規格，傳(chuan)輸(shu)機(ji)(ji)(ji)架(jia)的(de)個(ge)數不同，傳(chuan)輸(shu)機(ji)(ji)(ji)架(jia)在傳(chuan)動(dong)裝(zhuang)置(zhi)(zhi)的(de)驅(qu)動(dong)下(xia)(xia)能將(jiang)鋼(gang)管(guan)平穩輸(shu)送給(gei)定徑(jing)(jing)機(ji)(ji)(ji)出口(kou)輥(gun)道。該機(ji)(ji)(ji)組在定徑(jing)(jing)機(ji)(ji)(ji)前設置(zhi)(zhi)了(le)高(gao)壓水除鱗(lin)裝(zhuang)置(zhi)(zhi)，提高(gao)鋼(gang)管(guan)的(de)外表面質量，延長(chang)軋輥(gun)壽命(ming)。
定徑(jing)機主要參數包括：
軋輥名義直徑：Φ950mm；
機架間(jian)距：840mm；
入口鋼管速(su)度：0.5m／s；
出口鋼管速度：1.5m／s；
電機功率(lv)：350kW×12臺；
電(dian)機轉速：200～600／1200r／min。
四、機組(zu)的創(chuang)新點
1. 在線設置管坯尾定心機
在熱軋(ya)管工藝中，為了改善鋼(gang)管尾部形狀(zhuang)、減少鋼(gang)管切尾損失(shi)，降(jiang)低工具消(xiao)耗，保(bao)證鋼(gang)管內(nei)表面質量，管坯尾定心的作用(yong)也越來越受到生產(chan)企業的重視。
包鋼新近建設(she)的Φ460mm熱(re)軋無(wu)縫鋼管機(ji)組(zu)中(zhong)，環(huan)形(xing)加熱(re)爐與穿孔機(ji)之間(jian)均在(zai)線設(she)置了由中(zhong)冶京誠設(she)計制造的液壓夾鉗(qian)式管坯尾端(duan)熱(re)定心機(ji)，如圖6-12為包鋼φ460mm機(ji)組(zu)液壓熱(re)定心機(ji)的安裝現場。
2. 脫管后輥(gun)(gun)道(dao)定位塊式升(sheng)降輥(gun)(gun)道(dao)
在(zai)國內已建成的ф460mm機(ji)(ji)組中，脫管(guan)機(ji)(ji)后輥(gun)道升(sheng)降(jiang)輥(gun)道全(quan)部(bu)為螺旋(xuan)電動升(sheng)降(jiang)式(shi)，其(qi)結構示意如(ru)圖(tu)6-13所(suo)示；它是利用電機(ji)(ji)帶(dai)動螺旋(xuan)升(sheng)降(jiang)機(ji)(ji)來調整(zheng)輥(gun)道面的標高以(yi)適應不同外(wai)徑的荒(huang)管(guan)。但此機(ji)(ji)構的現場工作(zuo)環境通常比較(jiao)惡劣，經(jing)常伴隨著高溫、潮濕、氧化(hua)鐵皮(pi)、油泥(ni)等，此機(ji)(ji)構容易發生脹死、調整(zheng)困難等情況。
為(wei)了應對(dui)這一情況，在包鋼φ460mm 機(ji)組中設(she)計了一種(zhong)是液壓定(ding)(ding)位(wei)(wei)塊式升降輥(gun)道，其結構(gou)如圖6-14所示(shi)；由于脫管至定(ding)(ding)徑機(ji)間(jian)只有(you)φ307.5mm、ф388mm和ф467.7mm三(san)種(zhong)規格荒(huang)管，所以設(she)計了一種(zhong)帶有(you)三(san)種(zhong)不(bu)同的接觸面定(ding)(ding)位(wei)(wei)塊式調(diao)整(zheng)機(ji)構(gou)；當(dang)對(dui)輥(gun)道高度(du)調(diao)整(zheng)時，由定(ding)(ding)位(wei)(wei)塊調(diao)整(zheng)液壓缸4推動(dong)擺(bai)桿(gan)，通過調(diao)整(zheng)升降臺架(jia)下方定(ding)(ding)位(wei)(wei)塊的不(bu)同接觸面以滿足3種(zhong)規格荒(huang)管。此輥(gun)道調(diao)整(zheng)機(ji)構(gou)具有(you)結構(gou)簡(jian)單、受工(gong)作(zuo)環境影響小(xiao)、操作(zuo)簡(jian)單、故障率(lv)低(di)等等一系列優點，可以顯著改善(shan)現場維檢人員的勞動(dong)強度(du)。
3. 冷床前增(zeng)加鋼管抽(chou)檢與取樣臺架
為了(le)能夠及時(shi)發(fa)現熱軋鋼管(guan)表面缺陷及方便鋼管(guan)熱取(qu)樣，在(zai)定徑機后(hou)、冷床入口前輥(gun)道一側(ce)增加了(le)鋼管(guan)抽(chou)樣檢查(cha)與取(qu)樣臺(tai)架，如(ru)圖(tu)6-15所示。當需要(yao)對(dui)熱軋的(de)鋼管(guan)進行外(wai)表面抽(chou)檢及頭尾取(qu)樣時(shi)，人工啟動撥叉將熱軋鋼管(guan)撥入到臺(tai)架的(de)旋轉(zhuan)托輥(gun)上，旋轉(zhuan)托輥(gun)轉(zhuan)速預先設定為8r／min和1r／min；外(wai)表面檢查(cha)使(shi)用8r／min而頭尾取(qu)樣時(shi)使(shi)用1r／min的(de)轉(zhuan)速。
此(ci)臺架的(de)設置能夠有利于現(xian)(xian)場(chang)更快更及時地發現(xian)(xian)熱軋鋼(gang)管表(biao)面的(de)軋制缺陷、改變了(le)以往操作(zuo)人員頂著高(gao)溫在冷(leng)床(chuang)上(shang)檢查鋼(gang)管表(biao)面缺陷及在冷(leng)床(chuang)兩側進(jin)行頭尾(wei)取樣，很(hen)大(da)程度上(shang)改善了(le)現(xian)(xian)場(chang)操作(zuo)人員的(de)工作(zuo)條件，減少(shao)了(le)發生(sheng)工傷的(de)可能性(xing)。
4. 下吸式軋機除塵裝置(zhi)
a. 除(chu)塵罩(zhao)傳統的布置形式
在(zai)天(tian)管Φ460mm機(ji)組、煙寶φ460mm機(ji)組及(ji)(ji)天(tian)淮φ508mm機(ji)組等類似機(ji)組中，無論是在(zai)穿孔機(ji)抗氧化站(zhan)尾部、連(lian)軋(ya)機(ji)出入口側、脫管機(ji)及(ji)(ji)定徑機(ji)處除(chu)塵(chen)罩及(ji)(ji)管道均采用了沿設(she)備(bei)上方布(bu)置出廠房后與除(chu)塵(chen)器連(lian)接的方式(shi)，此種布(bu)置方式(shi)具(ju)有(you)管道布(bu)置靈(ling)活、管道不易積灰積水(shui)、維檢(jian)工作量比較少等特點，但同時也存(cun)在(zai)易阻(zu)擋操作員視線、不利于管道其下(xia)設(she)備(bei)檢(jian)修吊運等不利影響。
b. 包鋼(gang)Φ460mm機組除塵罩布置形(xing)式
在(zai)包鋼(gang)φ460mm機(ji)(ji)組(zu)中除連軋后、脫管(guan)機(ji)(ji)及(ji)(ji)定徑機(ji)(ji)仍采(cai)用(yong)設備上方布置(zhi)以外，其他(ta)部(bu)位(wei)均(jun)采(cai)用(yong)在(zai)設備下(xia)方及(ji)(ji)兩側布置(zhi)的方式、風管(guan)采(cai)用(yong)了沿平臺下(xia)懸(xuan)掛(gua)、地下(xia)直埋的布置(zhi)形(xing)式，能夠避免除塵管(guan)道對設備檢修吊運的不利影響(xiang)、保證操(cao)作員(yuan)視線；但也存在(zai)著平臺下(xia)懸(xuan)掛(gua)管(guan)道易與電纜(lan)橋架、介質管(guan)線沖(chong)突(tu)、直埋管(guan)道易與其他(ta)設備基礎沖(chong)突(tu)及(ji)(ji)管(guan)道內易積灰積水(shui)且難于清理會影響(xiang)后續使用(yong)效果(guo)等(deng)問題。
c. 溴化鋰余(yu)熱利用裝置
包鋼φ460機組(zu)在(zai)余(yu)熱(re)(re)利用(yong)(yong)方(fang)面是(shi)采用(yong)(yong)了利用(yong)(yong)環形爐煙(yan)(yan)氣(qi)余(yu)熱(re)(re)的(de)“煙(yan)(yan)氣(qi)型溴化鋰機組(zu)”。可以(yi)直(zhi)接利用(yong)(yong)環形爐煙(yan)(yan)氣(qi)余(yu)熱(re)(re)置換出采暖和制冷(leng)用(yong)(yong)的(de)冷(leng)熱(re)(re)水。
該溴(xiu)化鋰機(ji)組具有一些先進的(de)特點(dian)：
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。
