據不完全統計(ji),美國(guo)、聯邦(bang)德(de)國(guo)、捷(jie)克曾(ceng)裝有五(wu)臺斜軋擴(kuo)(kuo)徑(jing)(jing)機(ji)(ji)(ji),即美國(guo)二臺、聯邦(bang)德(de)國(guo)二臺、捷(jie)克一臺。由(you)于捷(jie)克的斜軋擴(kuo)(kuo)徑(jing)(jing)機(ji)(ji)(ji)是(shi)由(you)德(de)國(guo)Meer廠制(zhi)造,而且和聯邦(bang)德(de)國(guo)的擴(kuo)(kuo)徑(jing)(jing)機(ji)(ji)(ji)一樣都是(shi)安(an)設(she)在周期軋管機(ji)(ji)(ji)的后面,因此五(wu)臺斜軋擴(kuo)(kuo)徑(jing)(jing)機(ji)(ji)(ji)基(ji)本上分為兩大類,其設(she)備布置如下:


 美國式:與自(zi)動軋管(guan)機(ji)(ji)相(xiang)配合,其工藝流程(cheng)為:管(guan)坯加(jia)(jia)熱爐→一次(ci)穿孔機(ji)(ji)→二次(ci)穿孔機(ji)(ji)→再(zai)加(jia)(jia)熱爐→自(zi)動軋管(guan)機(ji)(ji)→再(zai)加(jia)(jia)熱爐→斜軋擴徑機(ji)(ji)→均整機(ji)(ji)→再(zai)加(jia)(jia)熱爐→定徑機(ji)(ji);


 德國式:與周期(qi)軋管(guan)機(ji)相配(pei)合,其工藝流程(cheng)為:周期(qi)軋管(guan)機(ji)→再(zai)加熱爐→斜軋擴徑(jing)機(ji)→定徑(jing)機(ji)。


 對以(yi)上(shang)兩種設備布置方式加以(yi)比較可以(yi)看出(chu):


   1. 美國式的布置(zhi)中在斜(xie)軋擴徑(jing)機(ji)之(zhi)后(hou)設有均(jun)整機(ji),而德國式布置(zhi)中則沒有均(jun)整機(ji),其實這(zhe)是將擴徑(jing)機(ji)當二次穿孔機(ji)用;


   2. 美(mei)國式(shi)的布置中由于(yu)(yu)增(zeng)加了均整機(ji),因此在(zai)(zai)斜擴徑機(ji)、定(ding)徑機(ji)之間又增(zeng)加了一臺(tai)(tai)(tai)再(zai)(zai)加熱爐,而德國式(shi)布置中則由于(yu)(yu)斜軋(ya)擴徑機(ji)很(hen)緊(jin)湊地布置在(zai)(zai)周(zhou)期軋(ya)管機(ji)之后,兩者之間設一臺(tai)(tai)(tai)再(zai)(zai)加熱爐就(jiu)已足(zu)夠,省(sheng)去了一臺(tai)(tai)(tai)再(zai)(zai)加熱爐。


 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縫(feng)不銹鋼管的壁厚在8~9.5mm的范圍內,據稱捷克Chomtov 不銹鋼管廠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銹鋼管(guan)的壁厚在8~10mm左右,在這方面沒有什么差異。


下面以捷克 Chomtov 不銹(xiu)鋼管(guan)廠的斜軋(ya)徑(jing)(jing)車(che)間為例來說明它的工藝過程、擴徑(jing)(jing)機(ji)、擴徑(jing)(jing)工具以及鋼管(guan)產品方案和(he)質量等問(wen)題。



一、斜軋(ya)擴徑的工藝過程(cheng)


 斜軋(ya)(ya)擴徑的(de)(de)工(gong)藝過程包括:擴徑管(guan)坯加熱(re)、斜軋(ya)(ya)擴徑、均(jun)整(zheng)、定徑、精整(zheng)和(he)檢驗(yan)。所用的(de)(de)管(guan)坯由周期軋(ya)(ya)管(guan)機(ji)或自動軋(ya)(ya)管(guan)機(ji)軋(ya)(ya)制,捷克Chomtov將(jiang)鋼管(guan)斜軋(ya)(ya)擴徑機(ji)安(an)設(she)在周期軋(ya)(ya)管(guan)機(ji)之后,未(wei)設(she)置(zhi)均(jun)整(zheng)機(ji),其(qi)擴徑車(che)間(jian)的(de)(de)平面布置(zhi)如圖10-1所示。


圖 10-1.jpg


 主要設(she)備包括:加熱爐一座(zuo)、兩輥盤式擴徑機(ji)一臺(tai)及定徑機(ji)一臺(tai)。車間主要生產(chan)φ529mmx8mm的石油輸送管。所用擴徑管坯為(wei)φ(330×13.5)mm×12m,由該廠周期軋(ya)管機(ji)組用ф460mm,重量(liang)為(wei)1.5t的鋼錠軋(ya)制。


 擴徑管(guan)坯在(zai)(zai)(zai)連續式斜底加熱爐(lu)(lu)(lu)(lu)內(nei)加熱,燃料(liao)為(wei)煤氣。管(guan)子的(de)(de)裝(zhuang)爐(lu)(lu)(lu)(lu)、出(chu)爐(lu)(lu)(lu)(lu)均(jun)靠爐(lu)(lu)(lu)(lu)內(nei)外的(de)(de)輥(gun)(gun)道進(jin)行,鋼(gang)管(guan)在(zai)(zai)(zai)爐(lu)(lu)(lu)(lu)內(nei)的(de)(de)移動由推(tui)鋼(gang)機(ji)(ji)操作(zuo),爐(lu)(lu)(lu)(lu)內(nei)經常保持14根鋼(gang)管(guan)。擴徑管(guan)坯在(zai)(zai)(zai)爐(lu)(lu)(lu)(lu)內(nei)加熱到(dao)1180~1240℃后(hou)出(chu)爐(lu)(lu)(lu)(lu),由翻鋼(gang)機(ji)(ji)將(jiang)它送到(dao)擴徑機(ji)(ji)前臺(tai)受料(liao)槽,將(jiang)尾端(duan)(duan)裝(zhuang)有頂(ding)頭的(de)(de)頂(ding)桿插人管(guan)內(nei),頂(ding)桿前端(duan)(duan)固定(ding)在(zai)(zai)(zai)閉鎖裝(zhuang)置(zhi)里(li),此機(ji)(ji)構還可以(yi)精確調整頂(ding)頭在(zai)(zai)(zai)軋(ya)輥(gun)(gun)間的(de)(de)位(wei)置(zhi)。鋼(gang)管(guan)用水(shui)壓推(tui)管(guan)機(ji)(ji)推(tui)向軋(ya)機(ji)(ji)入口,咬人后(hou)開始擴徑和減(jian)壁,兩(liang)軋(ya)輥(gun)(gun)中心(xin)(xin)(xin)線(xian)(xian)(xian)分別位(wei)于軋(ya)制(zhi)中心(xin)(xin)(xin)線(xian)(xian)(xian)的(de)(de)上、下(xia)方,軋(ya)輥(gun)(gun)中心(xin)(xin)(xin)線(xian)(xian)(xian)與(yu)軋(ya)制(zhi)中心(xin)(xin)(xin)線(xian)(xian)(xian)之間的(de)(de)距離稱為(wei)偏心(xin)(xin)(xin)距。兩(liang)軋(ya)輥(gun)(gun)中心(xin)(xin)(xin)線(xian)(xian)(xian)在(zai)(zai)(zai)水(shui)平面內(nei)的(de)(de)夾角為(wei)130°,兩(liang)軋(ya)輥(gun)(gun)分別由兩(liang)臺(tai)直流(liu)電動機(ji)(ji)進(jin)行傳動。


 擴(kuo)徑(jing)(jing)后(hou)(hou)(hou)鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)尺(chi)寸為Φ545mmx8mm,長度不變(仍為12m).擴(kuo)徑(jing)(jing)完畢后(hou)(hou)(hou),鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)由后(hou)(hou)(hou)臺(tai)料槽用翻鋼(gang)機經(jing)斜(xie)算條自動滾到定(ding)(ding)徑(jing)(jing)機前(qian)受料槽,準備進行定(ding)(ding)徑(jing)(jing)。通過定(ding)(ding)徑(jing)(jing)以獲(huo)得最(zui)(zui)終尺(chi)寸,同時可(ke)以得到矯直的(de)效果。定(ding)(ding)徑(jing)(jing)機是一臺(tai)兩輥(gun)可(ke)逆(ni)式單(dan)架軋(ya)(ya)(ya)機,軋(ya)(ya)(ya)輥(gun)上有2~3個(ge)孔型(xing),定(ding)(ding)徑(jing)(jing)共(gong)軋(ya)(ya)(ya)制4~8道(dao),每道(dao)軋(ya)(ya)(ya)制后(hou)(hou)(hou)管(guan)(guan)(guan)子翻過90°,前(qian)2~4道(dao)是粗軋(ya)(ya)(ya)(第一孔型(xing)),后(hou)(hou)(hou)2~4道(dao)是精軋(ya)(ya)(ya)(第二孔型(xing))。定(ding)(ding)徑(jing)(jing)后(hou)(hou)(hou)鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)獲(huo)得成品(pin)尺(chi)寸(熱(re)狀態)φ532mmx8mm,并(bing)消除了(le)鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)外表(biao)面(mian)(mian)因斜(xie)軋(ya)(ya)(ya)擴(kuo)徑(jing)(jing)而產生的(de)螺旋紋(wen)。鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)冷卻(que)后(hou)(hou)(hou),將兩端用火焰切割器同時切去。切割后(hou)(hou)(hou)用砂輪將管(guan)(guan)(guan)口磨光,以清(qing)除毛刺等。然后(hou)(hou)(hou)檢(jian)查鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)直徑(jing)(jing)、壁厚及(ji)表(biao)面(mian)(mian)質量。最(zui)(zui)后(hou)(hou)(hou)是端部定(ding)(ding)徑(jing)(jing)和水壓(ya)試驗,壓(ya)力(li)達到7MPa(70大氣(qi)壓(ya))。



二、斜軋擴(kuo)徑機的(de)構造概述


 斜軋(ya)(ya)擴(kuo)徑(jing)機(ji)有兩(liang)(liang)(liang)個裝在(zai)(zai)箱(xiang)形(xing)機(ji)架內(nei)的(de)(de)懸臂式盤(pan)形(xing)軋(ya)(ya)輥(gun)(gun),軋(ya)(ya)輥(gun)(gun)中心線與軋(ya)(ya)制(zhi)中心線在(zai)(zai)水平面(mian)上(shang)互呈60°~80°角,在(zai)(zai)垂直面(mian)上(shang)則(ze)互相(xiang)(xiang)平行而(er)有一偏心距,其(qi)值約為(wei)±50~80mm(兩(liang)(liang)(liang)輥(gun)(gun)分別居于(yu)(yu)軋(ya)(ya)制(zhi)線的(de)(de)上(shang)、下(xia)(xia)方)。兩(liang)(liang)(liang)軋(ya)(ya)輥(gun)(gun)各由單獨的(de)(de)直流電動機(ji)經過(guo)減速箱(xiang)進行傳(chuan)動,其(qi)旋轉(zhuan)方向(xiang)相(xiang)(xiang)同。軋(ya)(ya)輥(gun)(gun)間距靠與其(qi)軸(zhou)向(xiang)推力軸(zhou)承相(xiang)(xiang)連的(de)(de)側壓進螺絲調(diao)(diao)節(jie)。兩(liang)(liang)(liang)個軋(ya)(ya)輥(gun)(gun)中間置(zhi)有一錐形(xing)擴(kuo)徑(jing)頂(ding)(ding)頭(tou),頂(ding)(ding)頭(tou)裝在(zai)(zai)頂(ding)(ding)頭(tou)拉(la)(la)桿(gan)的(de)(de)尾端(duan),另一端(duan)在(zai)(zai)軋(ya)(ya)制(zhi)時(shi)固(gu)定在(zai)(zai)拉(la)(la)桿(gan)閉鎖裝置(zhi)內(nei)(該(gai)裝置(zhi)亦用(yong)來(lai)調(diao)(diao)整頂(ding)(ding)頭(tou)在(zai)(zai)變形(xing)中的(de)(de)位置(zhi))。在(zai)(zai)擴(kuo)完一根鋼管(guan)之后,頂(ding)(ding)頭(tou)連同拉(la)(la)桿(gan)用(yong)回送輥(gun)(gun)送到(dao)擴(kuo)徑(jing)機(ji)前(qian)臺(tai),等待下(xia)(xia)一根鋼管(guan)裝入前(qian)臺(tai)受料槽(cao)后再回到(dao)工作位置(zhi)(即拉(la)(la)桿(gan)通過(guo)鋼管(guan)并固(gu)定在(zai)(zai)閉鎖裝置(zhi)內(nei)),頂(ding)(ding)頭(tou)連同拉(la)(la)桿(gan)在(zai)(zai)軋(ya)(ya)制(zhi)時(shi)由于(yu)(yu)鋼管(guan)內(nei)表面(mian)的(de)(de)摩擦而(er)隨鋼管(guan)轉(zhuan)動。在(zai)(zai)頂(ding)(ding)頭(tou)上(shang)下(xia)(xia)方裝有上(shang)下(xia)(xia)導(dao)板(ban),下(xia)(xia)導(dao)板(ban)位置(zhi)固(gu)定不(bu)動,上(shang)導(dao)板(ban)則(ze)可以上(shang)下(xia)(xia)調(diao)(diao)整。這樣管(guan)壁在(zai)(zai)孔型中受到(dao)輾(zhan)軋(ya)(ya)而(er)減薄,外(wai)徑(jing)則(ze)相(xiang)(xiang)應的(de)(de)擴(kuo)大。除頂(ding)(ding)頭(tou)拉(la)(la)桿(gan)在(zai)(zai)軋(ya)(ya)制(zhi)時(shi)用(yong)循(xun)環水冷卻(que)(que)以外(wai),軋(ya)(ya)輥(gun)(gun)和頂(ding)(ding)頭(tou)都是在(zai)(zai)軋(ya)(ya)制(zhi)間歇時(shi)間內(nei)進行噴(pen)水冷卻(que)(que)。


 Chomtov 廠擴徑(jing)機的(de)軋輥直徑(jing)為1700mm、轉(zhuan)速0~73.5r/min,主電(dian)(dian)動(dong)機兩臺(tai),各為1500kW,各種(zhong)調(diao)整裝置都采(cai)用電(dian)(dian)動(dong)裝置。


 這(zhe)臺設備(bei)(bei)由德(de)國(guo)Meer廠在1928年制造(zao),與舊的(de)(de)斜軋(ya)擴(kuo)徑(jing)機(ji)相(xiang)比較,它(ta)所采用的(de)(de)頂(ding)(ding)頭固定(ding)(ding)方法(fa)是一項重大改進。舊軋(ya)機(ji)的(de)(de)頂(ding)(ding)頭裝在頂(ding)(ding)桿(gan)前端,頂(ding)(ding)桿(gan)在工(gong)作(zuo)時受壓力作(zuo)用,產生(sheng)很大彈性彎曲,因而(er)(er)鋼管壁(bi)厚嚴重不均,軋(ya)制過程很不穩定(ding)(ding)。而(er)(er)在這(zhe)臺設備(bei)(bei)上頂(ding)(ding)頭裝在頂(ding)(ding)桿(gan)尾端,頂(ding)(ding)桿(gan)在工(gong)作(zuo)時受拉力作(zuo)用,這(zhe)樣能使擴(kuo)徑(jing)過程穩定(ding)(ding),擴(kuo)徑(jing)后鋼管的(de)(de)長度可增加,并且能準確調整(zheng)頂(ding)(ding)頭位置。



三(san)、斜軋擴徑鋼(gang)管(guan)的品(pin)種規(gui)格及(ji)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(bu)銹鋼管的壁厚為6~13mm,一般均在8~10mm的范圍內。


 擴徑(jing)(jing)不(bu)銹鋼管的(de)尺寸(cun)公(gong)差:外徑(jing)(jing)公(gong)差±1.5%,內(nei)徑(jing)(jing)公(gong)差±1%,壁厚(hou)(hou)公(gong)差+15%~-20%,實際生產的(de)擴徑(jing)(jing)管其壁厚(hou)(hou)不(bu)均值一般均在給(gei)定的(de)壁厚(hou)(hou)公(gong)差范圍內(nei)。在表(biao)面質量方(fang)面,定徑(jing)(jing)機(ji)只能消除外表(biao)面的(de)螺紋(wen)狀(zhuang)缺陷(xian),若無均整機(ji),則內(nei)表(biao)面的(de)螺紋(wen)狀(zhuang)缺陷(xian)依然存在。但在擴徑(jing)(jing)機(ji)工(gong)具形(xing)狀(zhuang)合理而且磨(mo)損(sun)不(bu)十(shi)分嚴重時,這一缺陷(xian)是輕微的(de)。


 由于擴徑鋼(gang)管主要用于敷設石(shi)油輸送管,因此一般均為碳素鋼(gang)管,沒有見到(dao)采用它(ta)來生產合(he)金鋼(gang)管的報道。



四、斜軋擴(kuo)徑機的綜合


有關斜軋擴徑機情況的綜合如表10-1所(suo)示。


表 10-1.jpg


 由表10-1可(ke)以看(kan)出斜軋擴徑機(ji)具有下列(lie)特點:


 1. 一次(ci)擴徑量大(da),變形速度快(kuai),產量高,年(nian)產量可達(da)100000~150000t(年(nian)工作小時按6000h計);


 2. 擴徑(jing)后不銹鋼管的內(nei)、外表面均(jun)(jun)有螺紋狀(zhuang)缺(que)陷,須增(zeng)設定(ding)徑(jing)機(ji)(ji)或均(jun)(jun)整機(ji)(ji)予(yu)以消除,關于這一點相對于周期軋管機(ji)(ji)生產系統來(lai)說(shuo)是比較不利(li)的;


 3. 設(she)備龐(pang)大,如(ru)主傳動(dong)電機容量為1500~2000馬力的電動(dong)機2臺,因此(ci)一次投資費用高;


 4. 不宜生產異形管,品種受到限制。