據(ju)不完(wan)全統計,美國(guo)(guo)、聯邦(bang)德(de)(de)國(guo)(guo)、捷(jie)克(ke)曾裝有五(wu)臺(tai)(tai)斜軋擴徑機,即美國(guo)(guo)二臺(tai)(tai)、聯邦(bang)德(de)(de)國(guo)(guo)二臺(tai)(tai)、捷(jie)克(ke)一臺(tai)(tai)。由于捷(jie)克(ke)的(de)(de)斜軋擴徑機是由德(de)(de)國(guo)(guo)Meer廠制造,而且(qie)和聯邦(bang)德(de)(de)國(guo)(guo)的(de)(de)擴徑機一樣都是安設(she)在周期軋管(guan)機的(de)(de)后面,因此五(wu)臺(tai)(tai)斜軋擴徑機基本上(shang)分為兩大類,其設(she)備布置如下:
美(mei)國式:與(yu)自動軋(ya)管(guan)(guan)機(ji)(ji)(ji)相配合(he),其(qi)工藝流程為:管(guan)(guan)坯加(jia)熱爐→一次(ci)穿孔機(ji)(ji)(ji)→二次(ci)穿孔機(ji)(ji)(ji)→再加(jia)熱爐→自動軋(ya)管(guan)(guan)機(ji)(ji)(ji)→再加(jia)熱爐→斜(xie)軋(ya)擴徑(jing)機(ji)(ji)(ji)→均整(zheng)機(ji)(ji)(ji)→再加(jia)熱爐→定徑(jing)機(ji)(ji)(ji);
德國式:與周(zhou)期軋管(guan)機(ji)(ji)相配合,其(qi)工藝(yi)流程為(wei):周(zhou)期軋管(guan)機(ji)(ji)→再加(jia)熱爐→斜軋擴徑機(ji)(ji)→定徑機(ji)(ji)。
對以上(shang)兩種設備布置方式加以比較可以看出:
1. 美國式的(de)布(bu)(bu)置中在斜軋(ya)擴(kuo)徑(jing)機(ji)之后設有(you)均整機(ji),而德國式布(bu)(bu)置中則沒(mei)有(you)均整機(ji),其實這(zhe)是將擴(kuo)徑(jing)機(ji)當(dang)二(er)次穿孔機(ji)用;
2. 美國(guo)式(shi)的布(bu)(bu)置(zhi)中由于(yu)(yu)增加(jia)了均(jun)整機(ji)(ji),因此在斜擴徑機(ji)(ji)、定(ding)徑機(ji)(ji)之間(jian)又增加(jia)了一(yi)臺(tai)(tai)再(zai)(zai)加(jia)熱(re)爐,而德國(guo)式(shi)布(bu)(bu)置(zhi)中則由于(yu)(yu)斜軋(ya)擴徑機(ji)(ji)很緊湊(cou)地布(bu)(bu)置(zhi)在周期軋(ya)管機(ji)(ji)之后(hou),兩者(zhe)之間(jian)設一(yi)臺(tai)(tai)再(zai)(zai)加(jia)熱(re)爐就已足(zu)夠,省(sheng)去了一(yi)臺(tai)(tai)再(zai)(zai)加(jia)熱(re)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不銹鋼管的壁厚在8~9.5mm的范圍內,據稱捷克Chomtov 不銹鋼(gang)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的壁厚在8~10mm左右,在這方面沒有什么差異。
下面以捷克(ke) Chomtov 不銹鋼管廠的斜軋徑車間(jian)為例來說(shuo)明它的工藝過程、擴徑機、擴徑工具(ju)以及(ji)鋼管產品方案和質量(liang)等問題。
一(yi)、斜軋擴徑的工藝過程
斜軋(ya)(ya)(ya)擴(kuo)(kuo)徑的(de)工藝(yi)過程包括:擴(kuo)(kuo)徑管(guan)(guan)坯加(jia)熱、斜軋(ya)(ya)(ya)擴(kuo)(kuo)徑、均(jun)整、定徑、精整和檢驗。所用(yong)的(de)管(guan)(guan)坯由(you)周(zhou)期軋(ya)(ya)(ya)管(guan)(guan)機(ji)(ji)(ji)或(huo)自動軋(ya)(ya)(ya)管(guan)(guan)機(ji)(ji)(ji)軋(ya)(ya)(ya)制(zhi),捷克Chomtov將(jiang)鋼管(guan)(guan)斜軋(ya)(ya)(ya)擴(kuo)(kuo)徑機(ji)(ji)(ji)安設(she)在周(zhou)期軋(ya)(ya)(ya)管(guan)(guan)機(ji)(ji)(ji)之后,未設(she)置(zhi)均(jun)整機(ji)(ji)(ji),其擴(kuo)(kuo)徑車間的(de)平(ping)面布置(zhi)如圖10-1所示。

主(zhu)要設(she)備包括(kuo):加熱爐一座(zuo)、兩輥盤式擴(kuo)徑(jing)機(ji)一臺及定徑(jing)機(ji)一臺。車(che)間(jian)主(zhu)要生產φ529mmx8mm的石油(you)輸送管。所用擴(kuo)徑(jing)管坯(pi)為φ(330×13.5)mm×12m,由該廠(chang)周期軋管機(ji)組用ф460mm,重量為1.5t的鋼錠(ding)軋制。
擴徑(jing)管(guan)坯(pi)(pi)在(zai)連續式斜底加(jia)熱爐(lu)(lu)(lu)內(nei)加(jia)熱,燃料為煤氣。管(guan)子(zi)的(de)裝(zhuang)爐(lu)(lu)(lu)、出爐(lu)(lu)(lu)均靠爐(lu)(lu)(lu)內(nei)外的(de)輥(gun)(gun)道進行,鋼(gang)管(guan)在(zai)爐(lu)(lu)(lu)內(nei)的(de)移動(dong)由(you)推(tui)鋼(gang)機(ji)操作(zuo),爐(lu)(lu)(lu)內(nei)經常保(bao)持14根鋼(gang)管(guan)。擴徑(jing)管(guan)坯(pi)(pi)在(zai)爐(lu)(lu)(lu)內(nei)加(jia)熱到(dao)1180~1240℃后出爐(lu)(lu)(lu),由(you)翻(fan)鋼(gang)機(ji)將它送到(dao)擴徑(jing)機(ji)前臺受料槽,將尾端裝(zhuang)有頂(ding)頭(tou)的(de)頂(ding)桿插人管(guan)內(nei),頂(ding)桿前端固(gu)定在(zai)閉鎖裝(zhuang)置里(li),此(ci)機(ji)構還可以精(jing)確(que)調整頂(ding)頭(tou)在(zai)軋(ya)(ya)輥(gun)(gun)間(jian)(jian)的(de)位置。鋼(gang)管(guan)用水壓推(tui)管(guan)機(ji)推(tui)向軋(ya)(ya)機(ji)入口,咬人后開始(shi)擴徑(jing)和減壁,兩軋(ya)(ya)輥(gun)(gun)中心(xin)線(xian)分別位于軋(ya)(ya)制中心(xin)線(xian)的(de)上、下方(fang),軋(ya)(ya)輥(gun)(gun)中心(xin)線(xian)與軋(ya)(ya)制中心(xin)線(xian)之間(jian)(jian)的(de)距離稱為偏心(xin)距。兩軋(ya)(ya)輥(gun)(gun)中心(xin)線(xian)在(zai)水平面內(nei)的(de)夾(jia)角為130°,兩軋(ya)(ya)輥(gun)(gun)分別由(you)兩臺直流(liu)電動(dong)機(ji)進行傳(chuan)動(dong)。
擴(kuo)徑(jing)(jing)后(hou)鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)尺(chi)寸(cun)為Φ545mmx8mm,長(chang)度(du)不變(仍為12m).擴(kuo)徑(jing)(jing)完畢后(hou),鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)由(you)后(hou)臺料槽用翻鋼(gang)(gang)機(ji)(ji)經斜(xie)算條(tiao)自(zi)動滾到定(ding)(ding)徑(jing)(jing)機(ji)(ji)前受料槽,準備進(jin)行定(ding)(ding)徑(jing)(jing)。通過定(ding)(ding)徑(jing)(jing)以(yi)獲得(de)最(zui)終尺(chi)寸(cun),同時可以(yi)得(de)到矯直的效果。定(ding)(ding)徑(jing)(jing)機(ji)(ji)是一臺兩輥可逆式單架軋(ya)(ya)(ya)(ya)機(ji)(ji),軋(ya)(ya)(ya)(ya)輥上有(you)2~3個孔(kong)型,定(ding)(ding)徑(jing)(jing)共軋(ya)(ya)(ya)(ya)制4~8道(dao)(dao),每道(dao)(dao)軋(ya)(ya)(ya)(ya)制后(hou)管(guan)(guan)子(zi)翻過90°,前2~4道(dao)(dao)是粗軋(ya)(ya)(ya)(ya)(第(di)一孔(kong)型),后(hou)2~4道(dao)(dao)是精軋(ya)(ya)(ya)(ya)(第(di)二孔(kong)型)。定(ding)(ding)徑(jing)(jing)后(hou)鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)獲得(de)成品尺(chi)寸(cun)(熱(re)狀態(tai))φ532mmx8mm,并消除了(le)鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)外表(biao)面(mian)因斜(xie)軋(ya)(ya)(ya)(ya)擴(kuo)徑(jing)(jing)而產生(sheng)的螺旋(xuan)紋。鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)冷(leng)卻后(hou),將(jiang)兩端(duan)用火焰切割(ge)器同時切去(qu)。切割(ge)后(hou)用砂(sha)輪(lun)將(jiang)管(guan)(guan)口磨(mo)光(guang),以(yi)清除毛刺(ci)等。然后(hou)檢(jian)查鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)直徑(jing)(jing)、壁厚及表(biao)面(mian)質(zhi)量。最(zui)后(hou)是端(duan)部(bu)定(ding)(ding)徑(jing)(jing)和水壓試驗,壓力達(da)到7MPa(70大氣壓)。
二、斜軋擴徑機的構(gou)造概述
斜軋(ya)(ya)(ya)擴徑機(ji)(ji)(ji)有兩個裝(zhuang)(zhuang)在(zai)(zai)(zai)箱(xiang)形機(ji)(ji)(ji)架內(nei)(nei)(nei)的懸臂式(shi)盤形軋(ya)(ya)(ya)輥(gun),軋(ya)(ya)(ya)輥(gun)中心(xin)(xin)線與軋(ya)(ya)(ya)制(zhi)(zhi)中心(xin)(xin)線在(zai)(zai)(zai)水平面上(shang)互呈60°~80°角,在(zai)(zai)(zai)垂直面上(shang)則(ze)互相(xiang)平行(xing)而有一(yi)偏心(xin)(xin)距,其(qi)值約為(wei)±50~80mm(兩輥(gun)分別居于(yu)軋(ya)(ya)(ya)制(zhi)(zhi)線的上(shang)、下(xia)方(fang))。兩軋(ya)(ya)(ya)輥(gun)各由單獨的直流電(dian)動(dong)機(ji)(ji)(ji)經過(guo)減速箱(xiang)進行(xing)傳動(dong),其(qi)旋(xuan)轉方(fang)向(xiang)(xiang)相(xiang)同(tong)。軋(ya)(ya)(ya)輥(gun)間距靠與其(qi)軸向(xiang)(xiang)推力軸承相(xiang)連(lian)的側壓進螺絲調節。兩個軋(ya)(ya)(ya)輥(gun)中間置(zhi)有一(yi)錐形擴徑頂(ding)頭(tou)(tou)(tou)(tou),頂(ding)頭(tou)(tou)(tou)(tou)裝(zhuang)(zhuang)在(zai)(zai)(zai)頂(ding)頭(tou)(tou)(tou)(tou)拉(la)桿的尾端(duan),另一(yi)端(duan)在(zai)(zai)(zai)軋(ya)(ya)(ya)制(zhi)(zhi)時固定(ding)(ding)在(zai)(zai)(zai)拉(la)桿閉鎖裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)內(nei)(nei)(nei)(該裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)亦(yi)用(yong)來調整頂(ding)頭(tou)(tou)(tou)(tou)在(zai)(zai)(zai)變形中的位(wei)置(zhi))。在(zai)(zai)(zai)擴完一(yi)根鋼(gang)(gang)管(guan)之后,頂(ding)頭(tou)(tou)(tou)(tou)連(lian)同(tong)拉(la)桿用(yong)回送輥(gun)送到(dao)擴徑機(ji)(ji)(ji)前臺,等待下(xia)一(yi)根鋼(gang)(gang)管(guan)裝(zhuang)(zhuang)入前臺受料(liao)槽后再回到(dao)工作位(wei)置(zhi)(即拉(la)桿通過(guo)鋼(gang)(gang)管(guan)并固定(ding)(ding)在(zai)(zai)(zai)閉鎖裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)內(nei)(nei)(nei)),頂(ding)頭(tou)(tou)(tou)(tou)連(lian)同(tong)拉(la)桿在(zai)(zai)(zai)軋(ya)(ya)(ya)制(zhi)(zhi)時由于(yu)鋼(gang)(gang)管(guan)內(nei)(nei)(nei)表面的摩擦而隨(sui)鋼(gang)(gang)管(guan)轉動(dong)。在(zai)(zai)(zai)頂(ding)頭(tou)(tou)(tou)(tou)上(shang)下(xia)方(fang)裝(zhuang)(zhuang)有上(shang)下(xia)導板(ban),下(xia)導板(ban)位(wei)置(zhi)固定(ding)(ding)不動(dong),上(shang)導板(ban)則(ze)可以上(shang)下(xia)調整。這(zhe)樣管(guan)壁在(zai)(zai)(zai)孔型(xing)中受到(dao)輾軋(ya)(ya)(ya)而減薄,外徑則(ze)相(xiang)應的擴大。除頂(ding)頭(tou)(tou)(tou)(tou)拉(la)桿在(zai)(zai)(zai)軋(ya)(ya)(ya)制(zhi)(zhi)時用(yong)循(xun)環水冷(leng)(leng)卻以外,軋(ya)(ya)(ya)輥(gun)和頂(ding)頭(tou)(tou)(tou)(tou)都是在(zai)(zai)(zai)軋(ya)(ya)(ya)制(zhi)(zhi)間歇時間內(nei)(nei)(nei)進行(xing)噴(pen)水冷(leng)(leng)卻。
Chomtov 廠擴徑機的軋輥直(zhi)徑為(wei)1700mm、轉速(su)0~73.5r/min,主電(dian)動(dong)(dong)機兩臺(tai),各為(wei)1500kW,各種調整裝(zhuang)(zhuang)置都采(cai)用電(dian)動(dong)(dong)裝(zhuang)(zhuang)置。
這臺(tai)設備由德國Meer廠在1928年制(zhi)造,與舊(jiu)的斜軋(ya)擴徑(jing)機相比較(jiao),它所采用(yong)的頂頭固定方法是一項重(zhong)大(da)改進。舊(jiu)軋(ya)機的頂頭裝在頂桿前端(duan)(duan),頂桿在工(gong)作(zuo)時(shi)受壓力作(zuo)用(yong),產生(sheng)很大(da)彈(dan)性彎(wan)曲,因而鋼管壁(bi)厚嚴重(zhong)不(bu)均,軋(ya)制(zhi)過程很不(bu)穩定。而在這臺(tai)設備上(shang)頂頭裝在頂桿尾端(duan)(duan),頂桿在工(gong)作(zuo)時(shi)受拉力作(zuo)用(yong),這樣能使擴徑(jing)過程穩定,擴徑(jing)后鋼管的長度(du)可增加,并且能準確調整頂頭位置。
三、斜軋(ya)擴徑鋼管的品種規格及質量
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,所生產不銹鋼管(guan)的壁厚為6~13mm,一般均在8~10mm的范圍內。
擴(kuo)徑不銹鋼管的(de)尺寸公(gong)(gong)差(cha):外徑公(gong)(gong)差(cha)±1.5%,內徑公(gong)(gong)差(cha)±1%,壁(bi)厚(hou)公(gong)(gong)差(cha)+15%~-20%,實(shi)際生產的(de)擴(kuo)徑管其壁(bi)厚(hou)不均(jun)值一(yi)般均(jun)在(zai)給定(ding)的(de)壁(bi)厚(hou)公(gong)(gong)差(cha)范圍(wei)內。在(zai)表面(mian)質量方面(mian),定(ding)徑機只能消除(chu)外表面(mian)的(de)螺(luo)紋狀缺陷(xian),若無(wu)均(jun)整機,則(ze)內表面(mian)的(de)螺(luo)紋狀缺陷(xian)依然存在(zai)。但在(zai)擴(kuo)徑機工具形狀合理而且磨損不十分嚴重時,這一(yi)缺陷(xian)是輕微的(de)。
由于(yu)擴徑鋼(gang)管主要用于(yu)敷設石油輸送管,因此一(yi)般均為(wei)碳(tan)素鋼(gang)管,沒有見到采用它來(lai)生產(chan)合金鋼(gang)管的報道。
四、斜軋(ya)擴徑機的(de)綜合
有關斜軋擴徑機情況的綜合(he)如表(biao)10-1所(suo)示。

由表10-1可(ke)以(yi)看出斜(xie)軋擴徑機具有下列特點:
1. 一次擴徑量大,變形速(su)度快,產量高(gao),年(nian)(nian)產量可(ke)達100000~150000t(年(nian)(nian)工作小時(shi)按6000h計);
2. 擴(kuo)徑后不銹(xiu)鋼管(guan)的(de)內(nei)、外表面均有(you)螺紋狀缺(que)陷(xian),須(xu)增設定徑機或均整機予以(yi)消(xiao)除,關(guan)于這一(yi)點相(xiang)對于周期軋管(guan)機生產(chan)系統來說是比(bi)較(jiao)不利的(de);
3. 設備龐大(da),如主(zhu)傳動電(dian)機容量為1500~2000馬力的電(dian)動機2臺(tai),因此一(yi)次投資費用高;
4. 不宜生產異形管,品種受(shou)到限(xian)制。

