由太原重型機械學院研制開發、安裝于山西襄汾不銹鋼(gang)管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。
三輥聯合(he)穿軋(ya)(ya)機(ji)的主要特征是在(zai)三輥斜(xie)軋(ya)(ya)機(ji)上采用了組(zu)合(he)式軋(ya)(ya)輥,其形狀如圖16-11所(suo)示。
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。
這臺(tai)軋(ya)(ya)機的(de)(de)送(song)進角(jiao)(jiao)可(ke)以在0°~20°范圍內調(diao)整。在軋(ya)(ya)制工件尾部時,可(ke)以增(zeng)(zeng)大送(song)進角(jiao)(jiao),以防止管尾出現三(san)角(jiao)(jiao)形現象(xiang),也可(ke)以采用軋(ya)(ya)輻快速回退的(de)(de)辦法,增(zeng)(zeng)大軋(ya)(ya)輥(gun)的(de)(de)開度,以改(gai)善(shan)尾端三(san)角(jiao)(jiao)形現象(xiang)。
這(zhe)臺三(san)輥聯合穿軋(ya)機(ji)結構(gou)緊湊,設備總重約50噸,機(ji)組電氣設備總功率為500kW左(zuo)(zuo)右,占地面(mian)積僅400㎡,因此很適合于小型無縫(feng)鋼管廠使用,以直接生產(chan)熱(re)軋(ya)成品管。機(ji)組生產(chan)率為2~4根/min,若平(ping)均(jun)按3根/min計算,年產(chan)量可(ke)達(da)2萬噸左(zuo)(zuo)右。
由(you)以上所述(shu)可見該(gai)軋機具有如下特(te)點(dian):穿(chuan)軋合(he)一,設備(bei)重量輕,占地面(mian)積(ji)小(xiao),所需投資少(shao),操作很(hen)容易。因此,對(dui)于(yu)小(xiao)型無縫鋼管廠的(de)新建或(huo)改(gai)造來說,都具有實(shi)際意義(yi)。
一(yi)、 3RCM型(xing)三輥聯合(he)穿軋機
3RCM是(shi)(shi)3Roll Combined Mill的(de)(de)縮寫(xie),這是(shi)(shi)三(san)輥(gun)聯合(he)穿軋機(ji)的(de)(de)一(yi)種形式。從(cong)工藝原(yuan)理上講,它和上一(yi)節中所講的(de)(de)軋機(ji)是(shi)(shi)相同的(de)(de),所不(bu)同的(de)(de)是(shi)(shi)軋輥(gun)結構和操作程(cheng)序。據稱,研(yan)究開發這種軋管機(ji)的(de)(de)原(yuan)意是(shi)(shi)制造一(yi)種年產量較低(3.5萬~5萬噸/年),而生產成(cheng)本較低的(de)(de)軋管機(ji)組,供小型不(bu)銹(xiu)鋼管廠選用。
在SMS-Meer公司制造的(de)3RCM軋(ya)(ya)(ya)機上(shang),軋(ya)(ya)(ya)制過(guo)程(cheng)(cheng)的(de)第一步是將(jiang)管壞(huai)穿(chuan)孔成(cheng)空心坯(pi),如圖(tu)16-12所示(shi)。穿(chuan)孔過(guo)程(cheng)(cheng)結束后,空心坯(pi)停留在輸出輥(gun)(gun)道上(shang),此時,軋(ya)(ya)(ya)輥(gun)(gun)改變旋轉方(fang)向,并(bing)按照軋(ya)(ya)(ya)管工藝(yi)過(guo)程(cheng)(cheng)自動調整好軋(ya)(ya)(ya)制參數,接著芯棒(bang)和(he)空心坯(pi)一起(qi)從右邊推(tui)入軋(ya)(ya)(ya)機,進行延伸工藝(yi)過(guo)程(cheng)(cheng),如圖(tu)16-13所示(shi)。這一過(guo)程(cheng)(cheng)和(he)普通的(de)三輥(gun)(gun)軋(ya)(ya)(ya)管機一樣。
3RCM 軋機所生產的鋼管的規格(ge)如下(xia):
4英(ying)寸機(ji)組 成品管外徑:21.3~114.3mm 、壁(bi)厚:2.3~2.5mm
8英寸機組 成品管外徑:50.8~203.2mm 、壁厚:3.4~4.5mm
此外,同三輥穿孔機和(he)三輥軋管機組合的機組相比較,3RCM的生(sheng)產率可(ke)(ke)達(da)前者(zhe)的90%左右(you);如在3RCM軋機上采用NEL控制系統,可(ke)(ke)以(yi)軋制薄壁(bi)管。
3RCM聯合穿孔機的控制系統具有如(ru)下(xia)功能:
1. 調整(zheng)軋輥(gun)旋轉方向(xiang);
2. 調(diao)節軋輥(gun)轉(zhuan)速;
3. 調整(zheng)輾軋角(jiao)和送(song)進角(jiao);
4. 快速調整軋輥輥縫(feng)。
3RCM軋機的主(zhu)要優(you)點是:
1. 投資費(fei)用低(di) 其(qi)設(she)備費(fei)用僅(jin)為兩(liang)臺單獨的三輥穿孔機和三輥軋管機加在一起的設(she)備費(fei)用的2/3,其(qi)他生產、基建(jian)費(fei)用亦相(xiang)應降(jiang)低(di);
2. 成(cheng)品(pin)管壁(bi)厚較均勻(yun) 這實際上是三輥軋管機的優(you)點,若再采用CARTA軋管控制系統,則其成(cheng)品(pin)管的壁(bi)厚均勻(yun)程度將更加(jia)優(you)化(hua);
3. 可以軋制(zhi)變形能力較差的(de)管材 這實際上也是三輥穿孔機的(de)優(you)點(dian)。
因此,對于(yu)年產量不大(da)于(yu)五(wu)萬(wan)噸、成品管直徑(jing)不大(da)于(yu)4 1/2英寸(cun)的小型鋼管廠來說,3RCM軋機最為適(shi)用。
二、KRM軋(ya)機(ji)-四輥(gun)行星軋(ya)管機(ji)
最近,德國Kocks公(gong)司推出STP軋管工藝,這種工藝的主(zhu)要組成(cheng)部分為:
1. KRM 四輥行星軋(ya)管機;
2. SRB張力減徑機;
3. 以壁厚自動控制系統(AWC)為主的質(zhi)量保證(zheng)系統。
STP軋(ya)(ya)(ya)管(guan)(guan)工藝的核心是KRM四輥行星(xing)軋(ya)(ya)(ya)管(guan)(guan)機(ji),而過去的行星(xing)軋(ya)(ya)(ya)管(guan)(guan)機(ji)如PSW行星(xing)軋(ya)(ya)(ya)管(guan)(guan)機(ji)則是三輥式的。KRM行星(xing)軋(ya)(ya)(ya)管(guan)(guan)機(ji)所軋(ya)(ya)(ya)出(chu)的鋼管(guan)(guan)具(ju)有較好的壁厚(hou)均勻(yun)度,再加上(shang)AWC壁厚(hou)控制系統(tong)的作用(yong),壁厚(hou)均勻(yun)度得以進一步的改善。
這種工藝(yi)的技術參數(shu)如表16-5所示。
這種軋管機(ji)組年產(chan)量為15萬~20萬噸(dun),收得率為97%。從機(ji)械設計的(de)(de)角度來看(kan),這種軋機(ji)的(de)(de)核心仍(reng)是行星機(ji)構,和PSW軋機(ji)相仿(fang)。
由(you)于這種(zhong)(zhong)軋(ya)(ya)機采用(yong)了很大(da)的(de)斷(duan)面(mian)(mian)減縮(suo)率(lv)(lv),因此軋(ya)(ya)機設備承受很大(da)的(de)負荷,特別是(shi)(shi)軋(ya)(ya)輥軸(zhou)兩側(ce)的(de)軸(zhou)承部位(wei),由(you)于負載大(da),經(jing)常損(sun)壞(huai),為(wei)了改善這種(zhong)(zhong)狀況,Kocks公司采取了兩項措施即:采用(yong)四(si)個軋(ya)(ya)輥并減小斷(duan)面(mian)(mian)減縮(suo)率(lv)(lv),限制(zhi)生產(chan)一種(zhong)(zhong)外徑的(de)不銹鋼管。PSW行星軋(ya)(ya)管機兩次試軋(ya)(ya)失(shi)敗的(de)主要(yao)原因是(shi)(shi):軋(ya)(ya)管時經(jing)常出(chu)現機械(xie)部件損(sun)壞(huai),事故頻繁,其中多數事故是(shi)(shi)軸(zhou)承損(sun)壞(huai),以致作業率(lv)(lv)過(guo)低,不能(neng)正(zheng)(zheng)常生產(chan)。對此,Kocks公司稱上述(shu)兩項措施是(shi)(shi)有效(xiao)的(de),但其真正(zheng)(zheng)效(xiao)果究(jiu)竟如何仍(reng)引人注目。