據不完全統計,美國(guo)、聯(lian)邦德(de)國(guo)、捷(jie)克曾裝有五臺(tai)(tai)斜軋(ya)(ya)擴徑(jing)機(ji),即美國(guo)二臺(tai)(tai)、聯(lian)邦德(de)國(guo)二臺(tai)(tai)、捷(jie)克一(yi)(yi)臺(tai)(tai)。由于捷(jie)克的斜軋(ya)(ya)擴徑(jing)機(ji)是(shi)(shi)由德(de)國(guo)Meer廠制造,而且(qie)和聯(lian)邦德(de)國(guo)的擴徑(jing)機(ji)一(yi)(yi)樣都是(shi)(shi)安設在周期(qi)軋(ya)(ya)管機(ji)的后面,因(yin)此(ci)五臺(tai)(tai)斜軋(ya)(ya)擴徑(jing)機(ji)基本上(shang)分為(wei)兩大類,其設備布(bu)置如(ru)下:
美國式:與自動軋管機(ji)相配合,其(qi)工藝流程為:管坯加(jia)熱(re)爐(lu)→一次穿孔機(ji)→二(er)次穿孔機(ji)→再加(jia)熱(re)爐(lu)→自動軋管機(ji)→再加(jia)熱(re)爐(lu)→斜軋擴徑(jing)機(ji)→均整機(ji)→再加(jia)熱(re)爐(lu)→定徑(jing)機(ji);
德國式(shi):與周期軋管(guan)機(ji)相配合,其工藝(yi)流(liu)程為(wei):周期軋管(guan)機(ji)→再加熱爐(lu)→斜軋擴徑機(ji)→定徑機(ji)。
對以上兩種設備布置方(fang)式加以比較可以看出:
1. 美國式(shi)的布置(zhi)中(zhong)在斜軋擴(kuo)徑機(ji)之(zhi)后設(she)有均(jun)整機(ji),而德國式(shi)布置(zhi)中(zhong)則(ze)沒有均(jun)整機(ji),其實(shi)這是將擴(kuo)徑機(ji)當二(er)次穿孔機(ji)用;
2. 美(mei)國式(shi)的布(bu)(bu)置中(zhong)由(you)于增(zeng)加(jia)了均整機(ji),因此在斜擴(kuo)徑(jing)機(ji)、定徑(jing)機(ji)之(zhi)(zhi)間(jian)又增(zeng)加(jia)了一(yi)臺(tai)再加(jia)熱爐,而德國式(shi)布(bu)(bu)置中(zhong)則由(you)于斜軋擴(kuo)徑(jing)機(ji)很(hen)緊(jin)湊地(di)布(bu)(bu)置在周期軋管機(ji)之(zhi)(zhi)后,兩(liang)者之(zhi)(zhi)間(jian)設一(yi)臺(tai)再加(jia)熱爐就已足夠,省去了一(yi)臺(tai)再加(jia)熱爐。
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)不銹鋼管(guan)的壁厚在8~9.5mm的范圍內,據稱捷克Chomtov 不銹鋼管廠(chang)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)銹鋼管的壁厚在8~10mm左右,在這方面沒有什么差異。
下面以(yi)捷(jie)克 Chomtov 不銹鋼管(guan)廠的斜(xie)軋徑(jing)車(che)間為例(li)來說明它的工藝過(guo)程、擴徑(jing)機、擴徑(jing)工具以(yi)及鋼管(guan)產品方案(an)和質量等(deng)問題。
一、斜軋擴(kuo)徑(jing)的工藝過(guo)程(cheng)
斜軋(ya)(ya)擴(kuo)徑(jing)(jing)的(de)(de)工藝過程包括:擴(kuo)徑(jing)(jing)管(guan)坯加(jia)熱(re)、斜軋(ya)(ya)擴(kuo)徑(jing)(jing)、均整(zheng)、定徑(jing)(jing)、精整(zheng)和(he)檢驗。所用(yong)的(de)(de)管(guan)坯由周(zhou)期軋(ya)(ya)管(guan)機或自動軋(ya)(ya)管(guan)機軋(ya)(ya)制,捷(jie)克Chomtov將鋼管(guan)斜軋(ya)(ya)擴(kuo)徑(jing)(jing)機安設(she)在周(zhou)期軋(ya)(ya)管(guan)機之后,未設(she)置(zhi)均整(zheng)機,其擴(kuo)徑(jing)(jing)車間的(de)(de)平面布置(zhi)如圖10-1所示(shi)。
主要設(she)備(bei)包括(kuo):加(jia)熱爐一(yi)座(zuo)、兩輥盤式擴徑(jing)機(ji)(ji)一(yi)臺及定(ding)徑(jing)機(ji)(ji)一(yi)臺。車間主要生(sheng)產φ529mmx8mm的(de)石(shi)油輸(shu)送管(guan)。所用擴徑(jing)管(guan)坯為(wei)φ(330×13.5)mm×12m,由該廠周期軋管(guan)機(ji)(ji)組用ф460mm,重量為(wei)1.5t的(de)鋼錠(ding)軋制。
擴(kuo)徑(jing)管(guan)(guan)坯(pi)在(zai)(zai)連續式(shi)斜(xie)底加熱(re)爐(lu)(lu)內(nei)加熱(re),燃料為(wei)煤(mei)氣。管(guan)(guan)子的(de)(de)(de)(de)裝(zhuang)爐(lu)(lu)、出爐(lu)(lu)均靠爐(lu)(lu)內(nei)外的(de)(de)(de)(de)輥(gun)(gun)道進行,鋼管(guan)(guan)在(zai)(zai)爐(lu)(lu)內(nei)的(de)(de)(de)(de)移動由(you)(you)推(tui)鋼機(ji)(ji)(ji)操(cao)作,爐(lu)(lu)內(nei)經常保(bao)持14根鋼管(guan)(guan)。擴(kuo)徑(jing)管(guan)(guan)坯(pi)在(zai)(zai)爐(lu)(lu)內(nei)加熱(re)到1180~1240℃后出爐(lu)(lu),由(you)(you)翻鋼機(ji)(ji)(ji)將它送到擴(kuo)徑(jing)機(ji)(ji)(ji)前臺受料槽,將尾端(duan)裝(zhuang)有頂頭的(de)(de)(de)(de)頂桿插人(ren)管(guan)(guan)內(nei),頂桿前端(duan)固(gu)定在(zai)(zai)閉鎖(suo)裝(zhuang)置里,此機(ji)(ji)(ji)構還(huan)可(ke)以精(jing)確調整(zheng)頂頭在(zai)(zai)軋(ya)輥(gun)(gun)間(jian)(jian)的(de)(de)(de)(de)位置。鋼管(guan)(guan)用水壓推(tui)管(guan)(guan)機(ji)(ji)(ji)推(tui)向(xiang)軋(ya)機(ji)(ji)(ji)入口,咬人(ren)后開始(shi)擴(kuo)徑(jing)和減壁(bi),兩(liang)軋(ya)輥(gun)(gun)中(zhong)(zhong)心(xin)(xin)線(xian)(xian)分別(bie)位于軋(ya)制(zhi)中(zhong)(zhong)心(xin)(xin)線(xian)(xian)的(de)(de)(de)(de)上、下方,軋(ya)輥(gun)(gun)中(zhong)(zhong)心(xin)(xin)線(xian)(xian)與軋(ya)制(zhi)中(zhong)(zhong)心(xin)(xin)線(xian)(xian)之(zhi)間(jian)(jian)的(de)(de)(de)(de)距離稱為(wei)偏心(xin)(xin)距。兩(liang)軋(ya)輥(gun)(gun)中(zhong)(zhong)心(xin)(xin)線(xian)(xian)在(zai)(zai)水平(ping)面(mian)內(nei)的(de)(de)(de)(de)夾角為(wei)130°,兩(liang)軋(ya)輥(gun)(gun)分別(bie)由(you)(you)兩(liang)臺直流電動機(ji)(ji)(ji)進行傳動。
擴徑(jing)(jing)后(hou)鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)尺(chi)寸為(wei)Φ545mmx8mm,長(chang)度不(bu)變(仍為(wei)12m).擴徑(jing)(jing)完畢后(hou),鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)由(you)后(hou)臺(tai)料(liao)槽(cao)用翻(fan)鋼(gang)(gang)機經斜算條自動滾到定(ding)(ding)徑(jing)(jing)機前(qian)受料(liao)槽(cao),準備進行定(ding)(ding)徑(jing)(jing)。通過(guo)定(ding)(ding)徑(jing)(jing)以獲得最終尺(chi)寸,同(tong)時(shi)(shi)可以得到矯直(zhi)的效果。定(ding)(ding)徑(jing)(jing)機是(shi)一臺(tai)兩輥(gun)可逆式單架軋(ya)(ya)機,軋(ya)(ya)輥(gun)上有(you)2~3個孔(kong)(kong)型,定(ding)(ding)徑(jing)(jing)共軋(ya)(ya)制(zhi)4~8道(dao)(dao),每道(dao)(dao)軋(ya)(ya)制(zhi)后(hou)管(guan)(guan)(guan)子翻(fan)過(guo)90°,前(qian)2~4道(dao)(dao)是(shi)粗軋(ya)(ya)(第(di)一孔(kong)(kong)型),后(hou)2~4道(dao)(dao)是(shi)精(jing)軋(ya)(ya)(第(di)二孔(kong)(kong)型)。定(ding)(ding)徑(jing)(jing)后(hou)鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)獲得成品尺(chi)寸(熱狀態)φ532mmx8mm,并消除(chu)了鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)外(wai)表(biao)面因(yin)斜軋(ya)(ya)擴徑(jing)(jing)而產生的螺旋紋。鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)冷卻后(hou),將(jiang)兩端用火焰切割器同(tong)時(shi)(shi)切去。切割后(hou)用砂輪將(jiang)管(guan)(guan)(guan)口磨光,以清除(chu)毛刺(ci)等。然后(hou)檢(jian)查鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)直(zhi)徑(jing)(jing)、壁(bi)厚及表(biao)面質量。最后(hou)是(shi)端部定(ding)(ding)徑(jing)(jing)和水壓(ya)試(shi)驗,壓(ya)力達到7MPa(70大氣壓(ya))。
二、斜軋擴徑機的構造概述
斜軋(ya)(ya)擴(kuo)徑(jing)(jing)機(ji)有(you)兩個裝(zhuang)在(zai)(zai)(zai)箱形機(ji)架內的(de)(de)懸臂式盤形軋(ya)(ya)輥(gun)(gun)(gun)(gun)(gun),軋(ya)(ya)輥(gun)(gun)(gun)(gun)(gun)中(zhong)心(xin)線與(yu)軋(ya)(ya)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)中(zhong)心(xin)線在(zai)(zai)(zai)水平面(mian)上互呈60°~80°角,在(zai)(zai)(zai)垂直(zhi)面(mian)上則互相(xiang)平行而有(you)一(yi)(yi)偏心(xin)距(ju),其(qi)(qi)值約為±50~80mm(兩輥(gun)(gun)(gun)(gun)(gun)分別(bie)居(ju)于(yu)軋(ya)(ya)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)線的(de)(de)上、下方)。兩軋(ya)(ya)輥(gun)(gun)(gun)(gun)(gun)各(ge)由單獨(du)的(de)(de)直(zhi)流(liu)電動機(ji)經過減(jian)速(su)箱進(jin)行傳(chuan)動,其(qi)(qi)旋(xuan)轉方向(xiang)相(xiang)同。軋(ya)(ya)輥(gun)(gun)(gun)(gun)(gun)間(jian)(jian)距(ju)靠與(yu)其(qi)(qi)軸向(xiang)推力軸承相(xiang)連(lian)的(de)(de)側壓(ya)進(jin)螺絲調節。兩個軋(ya)(ya)輥(gun)(gun)(gun)(gun)(gun)中(zhong)間(jian)(jian)置(zhi)(zhi)(zhi)有(you)一(yi)(yi)錐形擴(kuo)徑(jing)(jing)頂(ding)頭(tou)(tou)(tou)(tou),頂(ding)頭(tou)(tou)(tou)(tou)裝(zhuang)在(zai)(zai)(zai)頂(ding)頭(tou)(tou)(tou)(tou)拉桿(gan)(gan)(gan)(gan)的(de)(de)尾(wei)端,另(ling)一(yi)(yi)端在(zai)(zai)(zai)軋(ya)(ya)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)時固定在(zai)(zai)(zai)拉桿(gan)(gan)(gan)(gan)閉(bi)鎖裝(zhuang)置(zhi)(zhi)(zhi)內(該裝(zhuang)置(zhi)(zhi)(zhi)亦用來調整頂(ding)頭(tou)(tou)(tou)(tou)在(zai)(zai)(zai)變形中(zhong)的(de)(de)位(wei)置(zhi)(zhi)(zhi))。在(zai)(zai)(zai)擴(kuo)完一(yi)(yi)根鋼管(guan)(guan)(guan)之后,頂(ding)頭(tou)(tou)(tou)(tou)連(lian)同拉桿(gan)(gan)(gan)(gan)用回(hui)送(song)(song)輥(gun)(gun)(gun)(gun)(gun)送(song)(song)到擴(kuo)徑(jing)(jing)機(ji)前臺(tai),等(deng)待下一(yi)(yi)根鋼管(guan)(guan)(guan)裝(zhuang)入前臺(tai)受料(liao)槽(cao)后再回(hui)到工作位(wei)置(zhi)(zhi)(zhi)(即拉桿(gan)(gan)(gan)(gan)通過鋼管(guan)(guan)(guan)并固定在(zai)(zai)(zai)閉(bi)鎖裝(zhuang)置(zhi)(zhi)(zhi)內),頂(ding)頭(tou)(tou)(tou)(tou)連(lian)同拉桿(gan)(gan)(gan)(gan)在(zai)(zai)(zai)軋(ya)(ya)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)時由于(yu)鋼管(guan)(guan)(guan)內表面(mian)的(de)(de)摩擦而隨鋼管(guan)(guan)(guan)轉動。在(zai)(zai)(zai)頂(ding)頭(tou)(tou)(tou)(tou)上下方裝(zhuang)有(you)上下導板(ban),下導板(ban)位(wei)置(zhi)(zhi)(zhi)固定不(bu)動,上導板(ban)則可以上下調整。這(zhe)樣(yang)管(guan)(guan)(guan)壁在(zai)(zai)(zai)孔型中(zhong)受到輾軋(ya)(ya)而減(jian)薄,外(wai)徑(jing)(jing)則相(xiang)應的(de)(de)擴(kuo)大。除頂(ding)頭(tou)(tou)(tou)(tou)拉桿(gan)(gan)(gan)(gan)在(zai)(zai)(zai)軋(ya)(ya)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)時用循環(huan)水冷卻以外(wai),軋(ya)(ya)輥(gun)(gun)(gun)(gun)(gun)和頂(ding)頭(tou)(tou)(tou)(tou)都是在(zai)(zai)(zai)軋(ya)(ya)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)間(jian)(jian)歇(xie)時間(jian)(jian)內進(jin)行噴水冷卻。
Chomtov 廠擴徑機的軋輥(gun)直徑為1700mm、轉速0~73.5r/min,主(zhu)電(dian)動(dong)機兩臺,各(ge)(ge)為1500kW,各(ge)(ge)種調整(zheng)裝(zhuang)置都采(cai)用(yong)電(dian)動(dong)裝(zhuang)置。
這(zhe)臺(tai)(tai)設備由德國Meer廠在(zai)1928年制(zhi)造,與舊的斜軋擴(kuo)(kuo)徑機相比較,它所采用(yong)的頂(ding)(ding)(ding)(ding)頭(tou)固定方法是一項(xiang)重大(da)改(gai)進。舊軋機的頂(ding)(ding)(ding)(ding)頭(tou)裝在(zai)頂(ding)(ding)(ding)(ding)桿前端,頂(ding)(ding)(ding)(ding)桿在(zai)工(gong)作(zuo)(zuo)時受(shou)壓力作(zuo)(zuo)用(yong),產生很大(da)彈性彎曲,因而鋼管壁厚嚴重不(bu)均,軋制(zhi)過(guo)程(cheng)很不(bu)穩(wen)定。而在(zai)這(zhe)臺(tai)(tai)設備上頂(ding)(ding)(ding)(ding)頭(tou)裝在(zai)頂(ding)(ding)(ding)(ding)桿尾(wei)端,頂(ding)(ding)(ding)(ding)桿在(zai)工(gong)作(zuo)(zuo)時受(shou)拉力作(zuo)(zuo)用(yong),這(zhe)樣能使擴(kuo)(kuo)徑過(guo)程(cheng)穩(wen)定,擴(kuo)(kuo)徑后(hou)鋼管的長度可增(zeng)加(jia),并且(qie)能準確調整頂(ding)(ding)(ding)(ding)頭(tou)位置(zhi)。
三、斜軋擴徑鋼管的(de)品種規(gui)格及質量
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,所生產不銹(xiu)鋼管的壁厚為6~13mm,一般均在8~10mm的范圍內。
擴徑(jing)(jing)不銹鋼管的(de)(de)尺(chi)寸公(gong)差:外(wai)徑(jing)(jing)公(gong)差±1.5%,內(nei)(nei)徑(jing)(jing)公(gong)差±1%,壁厚公(gong)差+15%~-20%,實(shi)際生產的(de)(de)擴徑(jing)(jing)管其壁厚不均(jun)值一(yi)般均(jun)在(zai)給(gei)定的(de)(de)壁厚公(gong)差范(fan)圍內(nei)(nei)。在(zai)表面(mian)質量方(fang)面(mian),定徑(jing)(jing)機(ji)只能消除外(wai)表面(mian)的(de)(de)螺紋狀(zhuang)缺陷,若無均(jun)整機(ji),則內(nei)(nei)表面(mian)的(de)(de)螺紋狀(zhuang)缺陷依(yi)然(ran)存在(zai)。但在(zai)擴徑(jing)(jing)機(ji)工具(ju)形狀(zhuang)合理而且(qie)磨損(sun)不十分嚴重(zhong)時,這一(yi)缺陷是輕微的(de)(de)。
由(you)于(yu)擴徑鋼管(guan)(guan)主要(yao)用于(yu)敷(fu)設石油輸(shu)送管(guan)(guan),因此一(yi)般均為(wei)碳素鋼管(guan)(guan),沒有見到采用它來生產合(he)金鋼管(guan)(guan)的報(bao)道。
四(si)、斜軋(ya)擴(kuo)徑(jing)機的綜合
有關(guan)斜軋擴徑(jing)機情(qing)況的綜合如表10-1所示。
由表(biao)10-1可(ke)以看出斜(xie)軋擴徑機具有下列特(te)點:
1. 一次擴徑量(liang)大(da),變(bian)形速度快,產(chan)量(liang)高,年(nian)產(chan)量(liang)可達100000~150000t(年(nian)工作小時(shi)按6000h計(ji));
2. 擴徑后不(bu)銹鋼管的內、外表面均有螺紋狀(zhuang)缺陷(xian),須增設定徑機或均整機予以(yi)消除,關于(yu)這一(yi)點(dian)相對(dui)于(yu)周期軋管機生產系(xi)統來說(shuo)是比較不(bu)利的;
3. 設備(bei)龐大,如主傳動電(dian)(dian)機(ji)容量(liang)為(wei)1500~2000馬力的(de)電(dian)(dian)動機(ji)2臺(tai),因此一次投資費(fei)用高;
4. 不宜生產異形管,品種(zhong)受到限(xian)制(zhi)。