一(yi)、基本情(qing)況(kuang)
包鋼60mm PQF連軋(ya)管(guan)(guan)(guan)機組設(she)計(ji)能(neng)力(li)為年產(chan)無縫鋼管(guan)(guan)(guan)62萬(wan)噸，產(chan)品外徑ф244.5～457mm，壁厚6～60mm，長度6～15m。該(gai)機組2010年開工建(jian)設(she)，2012年8月建(jian)成投產(chan)，由中(zhong)冶(ye)京誠做(zuo)工廠設(she)計(ji)，熱(re)軋(ya)線的(de)(de)主要(yao)設(she)備由德(de)國梅爾公司和(he)意(yi)大利因西公司設(she)計(ji)制造。該(gai)生產(chan)線主要(yao)產(chan)品為石(shi)油套(tao)(tao)(tao)(tao)管(guan)(guan)(guan)（產(chan)量占全部熱(re)軋(ya)產(chan)品的(de)(de)50.3％），其(qi)他產(chan)品為高(gao)(gao)壓(ya)鍋(guo)爐(lu)管(guan)(guan)(guan)、機械(xie)結構管(guan)(guan)(guan)、管(guan)(guan)(guan)線管(guan)(guan)(guan)、氣瓶管(guan)(guan)(guan)和(he)石(shi)化用管(guan)(guan)(guan)等(deng)。在石(shi)油套(tao)(tao)(tao)(tao)管(guan)(guan)(guan)中(zhong)，高(gao)(gao)合金(jin)高(gao)(gao)抗腐蝕系(xi)列(lie)(lie)套(tao)(tao)(tao)(tao)管(guan)(guan)(guan)、高(gao)(gao)抗硫系(xi)列(lie)(lie)套(tao)(tao)(tao)(tao)管(guan)(guan)(guan)、3Cr抗腐蝕系(xi)列(lie)(lie)套(tao)(tao)(tao)(tao)管(guan)(guan)(guan)、高(gao)(gao)鋼級套(tao)(tao)(tao)(tao)管(guan)(guan)(guan)等(deng)高(gao)(gao)合金(jin)含(han)量、高(gao)(gao)附加值的(de)(de)套(tao)(tao)(tao)(tao)管(guan)(guan)(guan)又(you)占了主要(yao)部分。
二、工藝流程
工藝流程：合(he)格(ge)管坯→鋸切(qie)→冷定(ding)心→環形爐加熱→高(gao)壓(ya)水除磷→穿孔→吹(chui)硼砂→穿芯棒(bang)→高(gao)壓(ya)水除鱗(lin)→PQF 連軋→脫管→高(gao)壓(ya)水除鱗(lin)→定(ding)徑→冷卻→定(ding)尺鋸切(qie)→人(ren)工內外表(biao)面檢查→噴標→收集(ji)入庫。
三、主要工藝設(she)備參(can)數及性(xing)能特點
1. 環形(xing)加熱爐
環(huan)形爐由LOI天津公(gong)司設計(ji)及制作。環(huan)形加(jia)熱爐主要參(can)數包括：
管坯直徑(jing)：ф350、φ390、φ430；
環形爐中徑：50m；
爐底寬(kuan)度：5.3m；
最大加熱長度：5.0m；
最(zui)大坯重：5665kg；
最大加(jia)熱能力：220t／h；
最大裝出料節奏(zou)：100p／h。
2. 錐形(xing)輥穿孔機(ji)
該(gai)機(ji)(ji)組(zu)(zu)采用(yong)立(li)式導板錐形輥穿孔(kong)機(ji)(ji)，穿孔(kong)輥直徑1500mm。由于本機(ji)(ji)組(zu)(zu)采用(yong)的管坯(pi)(pi)重(zhong)量較大(da)，為方便(bian)管坯(pi)(pi)咬(yao)入(ru)，防(fang)止前(qian)卡事(shi)(shi)故，在前(qian)臺設置(zhi)了(le)管坯(pi)(pi)預旋轉裝置(zhi)，大(da)管坯(pi)(pi)在推鋼機(ji)(ji)推入(ru)軋輥前(qian)在預旋轉的驅動(dong)下(xia)旋轉起來，這樣很(hen)大(da)程度改善了(le)咬(yao)入(ru)條件，減少了(le)事(shi)(shi)故，提高了(le)軋輥壽命(ming)。穿孔(kong)機(ji)(ji)主(zhu)要參(can)數包(bao)括：
最大(da)軋輥(gun)直(zhi)徑：1500mm；
最(zui)大出口速(su)度：0.8m／s；
最(zui)大(da)軋制(zhi)力矩：2500kN·m；
主電機功率：7000kW×2臺；
主電機最大轉速：600r／min。
3. PQF連軋管機(ji)
PQF連軋(ya)管(guan)機組為5機架(jia)的軸(zhou)向換(huan)輥(gun)連軋(ya)管(guan)機，優點是隧道(dao)(dao)式筒形牌坊剛度(du)及強度(du)好(hao)，傳動布置緊湊，軋(ya)制(zhi)(zhi)(zhi)穩定(ding)性好(hao)。每架(jia)軋(ya)機的三個互成120°的軋(ya)輥(gun)安裝(zhuang)在(zai)(zai)獨立(li)的軋(ya)制(zhi)(zhi)(zhi)單(dan)元一軋(ya)輥(gun)小機架(jia)內，安裝(zhuang)在(zai)(zai)隧道(dao)(dao)上的伺服(fu)液(ye)壓小倉，可(ke)以對軋(ya)輥(gun)輥(gun)縫進(jin)行同步調整也可(ke)以單(dan)獨調整，即采(cai)用了(le)輥(gun)縫自動控(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)系統（HCCS），從而保證(zheng)了(le)軋(ya)制(zhi)(zhi)(zhi)質量，另外，該(gai)連軋(ya)管(guan)機在(zai)(zai)生產(chan)過程(cheng)中采(cai)用了(le)工藝過程(cheng)控(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)系統（PSS），實現了(le)溫度(du)補償、咬入沖(chong)擊控(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)、錐形芯(xin)棒伺服(fu)和頭尾削尖等(deng)功能。
由于該機組軋制節奏較慢（最快(kuai)40秒(miao)／支），只有在線穿芯(xin)棒(bang)方式，不設預穿線，減(jian)(jian)少了(le)(le)(le)芯(xin)棒(bang)在線數量，減(jian)(jian)少了(le)(le)(le)芯(xin)棒(bang)與毛管(guan)接觸時間，減(jian)(jian)少了(le)(le)(le)毛管(guan)的(de)溫(wen)降，提高了(le)(le)(le)芯(xin)棒(bang)壽命，節省了(le)(le)(le)設備投(tou)資。
PQF連(lian)軋機主要參數包括：
荒管外徑(jing)：Φ322mm，φ403mm，ф482mm；
軋輥直徑：φ1100mm；
最大入口速度：1.5m／s；
最(zui)大出口速(su)度：4.0m／s；
最大軋制力：600kN；
最大軋制力(li)矩：250kN·m；
電機(ji)功率：1號(hao)和(he)4號(hao)機(ji)架(jia)各3×800kW，2號(hao)和(he)3號(hao)機(ji)架(jia)各3×1000kW，5號(hao)機(ji)架(jia)3×400kW；
限動力：3000kN；
限(xian)動電機功率：500kW×6臺；
限動最大前進速度：4.5m／s；
限動(dong)最(zui)大返回(hui)速度：4.5m／s；
軋制中限動速(su)度(du)：0.9～1.5m／s。
4. 定徑機
采用12架(jia)(jia)三(san)輥式定(ding)徑(jing)(jing)機(ji)(ji)，每架(jia)(jia)都有一臺電機(ji)(ji)驅動，機(ji)(ji)架(jia)(jia)采用傘齒輪(lun)內傳(chuan)(chuan)動結構，在(zai)機(ji)(ji)架(jia)(jia)外有一根傳(chuan)(chuan)動軸通過聯軸器與12架(jia)(jia)組合式的減速器相連接，奇(qi)偶架(jia)(jia)的電機(ji)(ji)前后排上下兩層排列，整個(ge)定(ding)徑(jing)(jing)機(ji)(ji)布置緊湊。對于(yu)參與變形少的機(ji)(ji)架(jia)(jia)個(ge)數的生產規(gui)格來說，設置了空過的傳(chuan)(chuan)輸機(ji)(ji)架(jia)(jia)，根據不同(tong)(tong)的規(gui)格，傳(chuan)(chuan)輸機(ji)(ji)架(jia)(jia)的個(ge)數不同(tong)(tong)，傳(chuan)(chuan)輸機(ji)(ji)架(jia)(jia)在(zai)傳(chuan)(chuan)動裝(zhuang)置的驅動下能將鋼管(guan)平穩輸送(song)給(gei)定(ding)徑(jing)(jing)機(ji)(ji)出口輥道。該機(ji)(ji)組在(zai)定(ding)徑(jing)(jing)機(ji)(ji)前設置了高壓水除(chu)鱗(lin)裝(zhuang)置，提高鋼管(guan)的外表面質(zhi)量(liang)，延長軋(ya)輥壽命。
定徑(jing)機主要參(can)數包括：
軋輥(gun)名(ming)義直徑：Φ950mm；
機(ji)架(jia)間距(ju)：840mm；
入口鋼(gang)管速度(du)：0.5m／s；
出口鋼管速度：1.5m／s；
電機功率(lv)：350kW×12臺；
電機轉速：200～600／1200r／min。
四、機組(zu)的創新(xin)點
1. 在線(xian)設置(zhi)管坯尾定心機
在熱(re)軋管工藝中(zhong)，為(wei)了改善鋼管尾部(bu)形狀、減少鋼管切尾損失(shi)，降低工具消耗，保證鋼管內表面質量，管坯(pi)尾定心的作用也越來越受(shou)到(dao)生產企業(ye)的重視。
包鋼(gang)新近建設的(de)Φ460mm熱(re)軋無縫(feng)鋼(gang)管機(ji)組中(zhong)，環形加熱(re)爐與穿孔機(ji)之間均在線設置了(le)由中(zhong)冶京誠設計制造的(de)液壓夾鉗式管坯尾端熱(re)定心(xin)機(ji)，如圖(tu)6-12為包鋼(gang)φ460mm機(ji)組液壓熱(re)定心(xin)機(ji)的(de)安(an)裝現(xian)場。
2. 脫管后輥道(dao)(dao)定位塊式升(sheng)降(jiang)輥道(dao)(dao)
在(zai)國內已(yi)建成的(de)(de)ф460mm機(ji)組中，脫管機(ji)后輥(gun)(gun)道(dao)升降輥(gun)(gun)道(dao)全(quan)部為螺旋電動(dong)升降式，其(qi)結構示(shi)意如圖(tu)6-13所(suo)示(shi)；它是利用電機(ji)帶動(dong)螺旋升降機(ji)來(lai)調整(zheng)(zheng)輥(gun)(gun)道(dao)面的(de)(de)標高以(yi)適應不同外(wai)徑的(de)(de)荒(huang)管。但此機(ji)構的(de)(de)現(xian)場工作環境通常比較惡劣，經常伴隨著(zhu)高溫(wen)、潮濕、氧(yang)化鐵皮、油泥等，此機(ji)構容易(yi)發生脹死、調整(zheng)(zheng)困難等情況。
為(wei)了(le)應對(dui)這(zhe)一(yi)情況(kuang)，在包鋼φ460mm 機組(zu)中設計(ji)了(le)一(yi)種是液(ye)(ye)壓定(ding)位塊(kuai)式升降(jiang)輥(gun)道(dao)，其結(jie)構(gou)如圖6-14所(suo)示；由于脫管(guan)至(zhi)定(ding)徑機間只有φ307.5mm、ф388mm和ф467.7mm三(san)種規格荒管(guan)，所(suo)以(yi)設計(ji)了(le)一(yi)種帶有三(san)種不同的接觸(chu)面定(ding)位塊(kuai)式調整(zheng)(zheng)機構(gou)；當(dang)對(dui)輥(gun)道(dao)高(gao)度(du)調整(zheng)(zheng)時，由定(ding)位塊(kuai)調整(zheng)(zheng)液(ye)(ye)壓缸4推動(dong)擺桿(gan)，通過調整(zheng)(zheng)升降(jiang)臺架下方定(ding)位塊(kuai)的不同接觸(chu)面以(yi)滿足3種規格荒管(guan)。此(ci)輥(gun)道(dao)調整(zheng)(zheng)機構(gou)具有結(jie)構(gou)簡單(dan)、受工作(zuo)環境影響小、操(cao)作(zuo)簡單(dan)、故障率低(di)等(deng)等(deng)一(yi)系列優(you)點，可以(yi)顯著改善現場維檢人員的勞動(dong)強度(du)。
3. 冷床前增(zeng)加鋼管(guan)抽(chou)檢與取樣臺(tai)架
為了(le)能(neng)夠及(ji)時發現熱(re)軋鋼管(guan)表面(mian)缺陷及(ji)方便(bian)鋼管(guan)熱(re)取(qu)樣(yang)，在定徑機后(hou)、冷床入口前(qian)輥道(dao)一側增加了(le)鋼管(guan)抽樣(yang)檢(jian)查(cha)與取(qu)樣(yang)臺架(jia)，如(ru)圖6-15所示。當需要對熱(re)軋的(de)鋼管(guan)進行外(wai)表面(mian)抽檢(jian)及(ji)頭(tou)尾(wei)取(qu)樣(yang)時，人(ren)工啟(qi)動撥(bo)叉將熱(re)軋鋼管(guan)撥(bo)入到臺架(jia)的(de)旋(xuan)轉(zhuan)托輥上，旋(xuan)轉(zhuan)托輥轉(zhuan)速(su)預(yu)先設(she)定為8r／min和1r／min；外(wai)表面(mian)檢(jian)查(cha)使用(yong)8r／min而頭(tou)尾(wei)取(qu)樣(yang)時使用(yong)1r／min的(de)轉(zhuan)速(su)。
此(ci)臺架的(de)設置能夠有利于現(xian)場更(geng)快更(geng)及(ji)時(shi)地(di)發現(xian)熱(re)軋(ya)鋼(gang)管表(biao)面(mian)的(de)軋(ya)制(zhi)缺陷(xian)、改(gai)變了(le)以往操作人(ren)(ren)員頂著高溫在冷床上(shang)檢查鋼(gang)管表(biao)面(mian)缺陷(xian)及(ji)在冷床兩側(ce)進(jin)行頭尾(wei)取樣，很大程度上(shang)改(gai)善了(le)現(xian)場操作人(ren)(ren)員的(de)工(gong)作條(tiao)件，減(jian)少了(le)發生工(gong)傷(shang)的(de)可能性。
4. 下(xia)吸式軋(ya)機除塵裝置
a. 除塵罩傳(chuan)統的布置形式
在天管Φ460mm機(ji)組、煙寶φ460mm機(ji)組及(ji)天淮φ508mm機(ji)組等(deng)類似機(ji)組中，無論是在穿孔機(ji)抗氧化站尾部、連軋機(ji)出(chu)入口側、脫管機(ji)及(ji)定徑(jing)機(ji)處除(chu)塵(chen)罩及(ji)管道均采用了沿設備上方(fang)布置出(chu)廠房后與除(chu)塵(chen)器連接的(de)方(fang)式，此種布置方(fang)式具有管道布置靈(ling)活、管道不易積(ji)灰(hui)積(ji)水、維檢工作量比(bi)較少等(deng)特點，但同時也存在易阻擋操作員(yuan)視(shi)線、不利于管道其下(xia)設備檢修吊運(yun)等(deng)不利影響。
b. 包鋼Φ460mm機組除塵罩(zhao)布置形式(shi)
在包鋼φ460mm機組中除連軋(ya)后、脫管(guan)(guan)(guan)機及(ji)(ji)定徑(jing)機仍采(cai)(cai)用(yong)設(she)(she)備上方布(bu)置(zhi)以外，其他部位均采(cai)(cai)用(yong)在設(she)(she)備下方及(ji)(ji)兩(liang)側布(bu)置(zhi)的(de)方式、風管(guan)(guan)(guan)采(cai)(cai)用(yong)了沿平(ping)臺(tai)下懸掛、地下直(zhi)埋(mai)的(de)布(bu)置(zhi)形(xing)式，能(neng)夠避免除塵管(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)對設(she)(she)備檢修吊運(yun)的(de)不(bu)利(li)影(ying)響、保(bao)證(zheng)操(cao)作員視線(xian)(xian)；但也(ye)存在著平(ping)臺(tai)下懸掛管(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)易(yi)與電纜橋架、介質管(guan)(guan)(guan)線(xian)(xian)沖(chong)(chong)突、直(zhi)埋(mai)管(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)易(yi)與其他設(she)(she)備基礎沖(chong)(chong)突及(ji)(ji)管(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)內易(yi)積(ji)灰(hui)積(ji)水且難(nan)于清理(li)會影(ying)響后續使用(yong)效果(guo)等問題(ti)。
c. 溴化鋰余熱利用裝置
包鋼φ460機(ji)組在余(yu)熱(re)利(li)用方面是采(cai)(cai)用了利(li)用環(huan)形爐(lu)(lu)煙(yan)氣(qi)余(yu)熱(re)的“煙(yan)氣(qi)型溴化鋰機(ji)組”。可以直接利(li)用環(huan)形爐(lu)(lu)煙(yan)氣(qi)余(yu)熱(re)置換(huan)出采(cai)(cai)暖和制冷(leng)(leng)用的冷(leng)(leng)熱(re)水。
該溴化鋰機組具有一(yi)些先(xian)進的(de)特點：
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。
