據不完(wan)全統計,美(mei)國(guo)、聯邦德國(guo)、捷(jie)克(ke)(ke)曾裝有五臺(tai)(tai)斜軋(ya)(ya)擴(kuo)徑機(ji)(ji)(ji)(ji),即美(mei)國(guo)二臺(tai)(tai)、聯邦德國(guo)二臺(tai)(tai)、捷(jie)克(ke)(ke)一臺(tai)(tai)。由(you)于捷(jie)克(ke)(ke)的(de)斜軋(ya)(ya)擴(kuo)徑機(ji)(ji)(ji)(ji)是由(you)德國(guo)Meer廠制造,而(er)且(qie)和聯邦德國(guo)的(de)擴(kuo)徑機(ji)(ji)(ji)(ji)一樣都是安設在周期軋(ya)(ya)管(guan)機(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)后面,因此五臺(tai)(tai)斜軋(ya)(ya)擴(kuo)徑機(ji)(ji)(ji)(ji)基本上分(fen)為兩大類,其設備布置如下:


 美國(guo)式:與自動軋(ya)(ya)管機相配合,其工藝流(liu)程為:管坯加(jia)熱(re)(re)爐→一次穿孔機→二次穿孔機→再加(jia)熱(re)(re)爐→自動軋(ya)(ya)管機→再加(jia)熱(re)(re)爐→斜軋(ya)(ya)擴徑(jing)(jing)機→均整(zheng)機→再加(jia)熱(re)(re)爐→定徑(jing)(jing)機;


 德國式:與周(zhou)期(qi)軋(ya)管(guan)機相配合,其工藝流程為:周(zhou)期(qi)軋(ya)管(guan)機→再加熱爐→斜軋(ya)擴(kuo)徑(jing)機→定(ding)徑(jing)機。


 對以(yi)上兩種設備布置方式(shi)加以(yi)比較可以(yi)看出:


   1. 美國式的布(bu)置中在(zai)斜軋擴徑(jing)機(ji)(ji)之后設有均(jun)整機(ji)(ji),而德國式布(bu)置中則沒(mei)有均(jun)整機(ji)(ji),其實(shi)這(zhe)是將擴徑(jing)機(ji)(ji)當二次(ci)穿(chuan)孔機(ji)(ji)用;


   2. 美國式的(de)布置中(zhong)(zhong)由于(yu)增加(jia)(jia)了(le)均整機,因此在斜擴徑(jing)機、定徑(jing)機之間(jian)又增加(jia)(jia)了(le)一(yi)臺再(zai)加(jia)(jia)熱爐,而德(de)國式布置中(zhong)(zhong)則由于(yu)斜軋擴徑(jing)機很緊湊(cou)地布置在周期軋管(guan)機之后(hou),兩者(zhe)之間(jian)設一(yi)臺再(zai)加(jia)(jia)熱爐就已足夠,省(sheng)去了(le)一(yi)臺再(zai)加(jia)(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縫(feng)不(bu)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(xia)面以捷克 Chomtov 不(bu)銹(xiu)鋼管(guan)廠的(de)斜軋(ya)徑車間為例(li)來(lai)說明它(ta)的(de)工藝過程、擴(kuo)徑機(ji)、擴(kuo)徑工具以及鋼管(guan)產品(pin)方案和質(zhi)量等問題。



一、斜軋擴徑的工(gong)藝過程


 斜軋(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)擴徑(jing)的工(gong)藝過程包括:擴徑(jing)管(guan)坯加熱、斜軋(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)擴徑(jing)、均整(zheng)、定徑(jing)、精(jing)整(zheng)和檢驗。所用的管(guan)坯由周期軋(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)管(guan)機或(huo)自(zi)動軋(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)管(guan)機軋(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)制,捷克(ke)Chomtov將鋼管(guan)斜軋(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)擴徑(jing)機安設在周期軋(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)管(guan)機之后,未設置均整(zheng)機,其擴徑(jing)車間的平面(mian)布置如圖10-1所示(shi)。


圖 10-1.jpg


 主要(yao)設備包括:加熱爐一(yi)座(zuo)、兩輥(gun)盤式擴(kuo)徑機一(yi)臺(tai)及(ji)定徑機一(yi)臺(tai)。車間主要(yao)生產(chan)φ529mmx8mm的石(shi)油輸送管。所用(yong)擴(kuo)徑管坯為φ(330×13.5)mm×12m,由該廠周期(qi)軋管機組(zu)用(yong)ф460mm,重量為1.5t的鋼錠軋制(zhi)。


 擴徑管(guan)(guan)坯在(zai)連(lian)續式斜(xie)底加熱爐(lu)內加熱,燃料(liao)為(wei)煤氣(qi)。管(guan)(guan)子的(de)(de)裝爐(lu)、出(chu)(chu)爐(lu)均靠爐(lu)內外的(de)(de)輥(gun)道(dao)進行,鋼(gang)管(guan)(guan)在(zai)爐(lu)內的(de)(de)移動(dong)由(you)推(tui)鋼(gang)機操作,爐(lu)內經(jing)常保(bao)持(chi)14根鋼(gang)管(guan)(guan)。擴徑管(guan)(guan)坯在(zai)爐(lu)內加熱到(dao)1180~1240℃后出(chu)(chu)爐(lu),由(you)翻鋼(gang)機將它送到(dao)擴徑機前臺受料(liao)槽,將尾端(duan)裝有頂(ding)(ding)頭(tou)的(de)(de)頂(ding)(ding)桿(gan)插人管(guan)(guan)內,頂(ding)(ding)桿(gan)前端(duan)固(gu)定在(zai)閉鎖(suo)裝置里,此機構還可(ke)以精確調整頂(ding)(ding)頭(tou)在(zai)軋(ya)輥(gun)間的(de)(de)位置。鋼(gang)管(guan)(guan)用水(shui)壓推(tui)管(guan)(guan)機推(tui)向軋(ya)機入(ru)口,咬人后開(kai)始擴徑和減壁,兩軋(ya)輥(gun)中(zhong)心(xin)線(xian)分(fen)別(bie)位于軋(ya)制中(zhong)心(xin)線(xian)的(de)(de)上(shang)、下方(fang),軋(ya)輥(gun)中(zhong)心(xin)線(xian)與軋(ya)制中(zhong)心(xin)線(xian)之間的(de)(de)距離稱為(wei)偏心(xin)距。兩軋(ya)輥(gun)中(zhong)心(xin)線(xian)在(zai)水(shui)平面內的(de)(de)夾(jia)角為(wei)130°,兩軋(ya)輥(gun)分(fen)別(bie)由(you)兩臺直流電動(dong)機進行傳動(dong)。


 擴徑(jing)后(hou)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)尺(chi)寸為Φ545mmx8mm,長度(du)不變(仍為12m).擴徑(jing)完畢后(hou),鋼(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)由后(hou)臺(tai)料(liao)(liao)槽(cao)用翻(fan)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)機(ji)經斜算條自(zi)動滾(gun)到定(ding)(ding)(ding)(ding)徑(jing)機(ji)前(qian)(qian)受料(liao)(liao)槽(cao),準備(bei)進(jin)行定(ding)(ding)(ding)(ding)徑(jing)。通過定(ding)(ding)(ding)(ding)徑(jing)以(yi)(yi)獲(huo)得最終(zhong)尺(chi)寸,同時(shi)可以(yi)(yi)得到矯直的效(xiao)果。定(ding)(ding)(ding)(ding)徑(jing)機(ji)是一臺(tai)兩輥(gun)可逆式單架軋(ya)機(ji),軋(ya)輥(gun)上有2~3個(ge)孔(kong)(kong)(kong)型,定(ding)(ding)(ding)(ding)徑(jing)共軋(ya)制(zhi)4~8道(dao),每道(dao)軋(ya)制(zhi)后(hou)管(guan)子(zi)翻(fan)過90°,前(qian)(qian)2~4道(dao)是粗軋(ya)(第一孔(kong)(kong)(kong)型),后(hou)2~4道(dao)是精軋(ya)(第二孔(kong)(kong)(kong)型)。定(ding)(ding)(ding)(ding)徑(jing)后(hou)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)獲(huo)得成品尺(chi)寸(熱狀態)φ532mmx8mm,并消除了(le)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)外表面因斜軋(ya)擴徑(jing)而產生的螺旋紋。鋼(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)冷卻后(hou),將兩端用火焰切(qie)割器同時(shi)切(qie)去(qu)。切(qie)割后(hou)用砂(sha)輪將管(guan)口磨光,以(yi)(yi)清除毛(mao)刺等。然后(hou)檢查鋼(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)直徑(jing)、壁厚及(ji)表面質量。最后(hou)是端部(bu)定(ding)(ding)(ding)(ding)徑(jing)和水壓試驗,壓力達到7MPa(70大氣壓)。



二、斜軋擴徑(jing)機的構(gou)造概述


 斜軋(ya)(ya)(ya)擴徑(jing)(jing)機有兩個(ge)(ge)裝(zhuang)在(zai)(zai)(zai)箱形(xing)機架內的(de)(de)(de)懸臂(bei)式盤(pan)形(xing)軋(ya)(ya)(ya)輥(gun)(gun)(gun),軋(ya)(ya)(ya)輥(gun)(gun)(gun)中(zhong)心線(xian)與軋(ya)(ya)(ya)制中(zhong)心線(xian)在(zai)(zai)(zai)水平(ping)面上(shang)(shang)互呈60°~80°角,在(zai)(zai)(zai)垂直面上(shang)(shang)則互相(xiang)(xiang)平(ping)行而(er)有一偏心距(ju),其值約為±50~80mm(兩輥(gun)(gun)(gun)分別居于(yu)軋(ya)(ya)(ya)制線(xian)的(de)(de)(de)上(shang)(shang)、下(xia)方(fang))。兩軋(ya)(ya)(ya)輥(gun)(gun)(gun)各由(you)單獨(du)的(de)(de)(de)直流電動(dong)(dong)機經過減(jian)速箱進行傳(chuan)動(dong)(dong),其旋轉(zhuan)方(fang)向相(xiang)(xiang)同(tong)。軋(ya)(ya)(ya)輥(gun)(gun)(gun)間距(ju)靠(kao)與其軸向推力軸承(cheng)相(xiang)(xiang)連(lian)的(de)(de)(de)側壓(ya)進螺絲調節。兩個(ge)(ge)軋(ya)(ya)(ya)輥(gun)(gun)(gun)中(zhong)間置有一錐形(xing)擴徑(jing)(jing)頂(ding)(ding)(ding)頭,頂(ding)(ding)(ding)頭裝(zhuang)在(zai)(zai)(zai)頂(ding)(ding)(ding)頭拉(la)桿(gan)(gan)(gan)的(de)(de)(de)尾端,另一端在(zai)(zai)(zai)軋(ya)(ya)(ya)制時(shi)固(gu)定(ding)(ding)在(zai)(zai)(zai)拉(la)桿(gan)(gan)(gan)閉鎖裝(zhuang)置內(該裝(zhuang)置亦用來調整頂(ding)(ding)(ding)頭在(zai)(zai)(zai)變形(xing)中(zhong)的(de)(de)(de)位(wei)(wei)置)。在(zai)(zai)(zai)擴完(wan)一根鋼管(guan)之后,頂(ding)(ding)(ding)頭連(lian)同(tong)拉(la)桿(gan)(gan)(gan)用回(hui)送輥(gun)(gun)(gun)送到擴徑(jing)(jing)機前(qian)臺(tai),等待(dai)下(xia)一根鋼管(guan)裝(zhuang)入(ru)前(qian)臺(tai)受(shou)料槽(cao)后再回(hui)到工作位(wei)(wei)置(即拉(la)桿(gan)(gan)(gan)通過鋼管(guan)并(bing)固(gu)定(ding)(ding)在(zai)(zai)(zai)閉鎖裝(zhuang)置內),頂(ding)(ding)(ding)頭連(lian)同(tong)拉(la)桿(gan)(gan)(gan)在(zai)(zai)(zai)軋(ya)(ya)(ya)制時(shi)由(you)于(yu)鋼管(guan)內表面的(de)(de)(de)摩擦而(er)隨(sui)鋼管(guan)轉(zhuan)動(dong)(dong)。在(zai)(zai)(zai)頂(ding)(ding)(ding)頭上(shang)(shang)下(xia)方(fang)裝(zhuang)有上(shang)(shang)下(xia)導(dao)板(ban),下(xia)導(dao)板(ban)位(wei)(wei)置固(gu)定(ding)(ding)不動(dong)(dong),上(shang)(shang)導(dao)板(ban)則可以上(shang)(shang)下(xia)調整。這(zhe)樣管(guan)壁在(zai)(zai)(zai)孔型中(zhong)受(shou)到輾軋(ya)(ya)(ya)而(er)減(jian)薄,外徑(jing)(jing)則相(xiang)(xiang)應的(de)(de)(de)擴大。除頂(ding)(ding)(ding)頭拉(la)桿(gan)(gan)(gan)在(zai)(zai)(zai)軋(ya)(ya)(ya)制時(shi)用循環水冷(leng)(leng)卻以外,軋(ya)(ya)(ya)輥(gun)(gun)(gun)和(he)頂(ding)(ding)(ding)頭都是在(zai)(zai)(zai)軋(ya)(ya)(ya)制間歇時(shi)間內進行噴水冷(leng)(leng)卻。


 Chomtov 廠擴徑機的軋輥直(zhi)徑為1700mm、轉(zhuan)速0~73.5r/min,主電動機兩臺,各為1500kW,各種調(diao)整裝置都采用電動裝置。


 這臺設(she)備由(you)德國Meer廠在1928年制(zhi)造,與(yu)舊(jiu)的(de)(de)斜(xie)軋(ya)擴(kuo)徑機相比較,它所(suo)采用的(de)(de)頂(ding)頭(tou)固定(ding)方法是(shi)一項重大(da)改進。舊(jiu)軋(ya)機的(de)(de)頂(ding)頭(tou)裝在頂(ding)桿(gan)前端(duan),頂(ding)桿(gan)在工(gong)作時(shi)(shi)受壓力作用,產生(sheng)很大(da)彈性彎(wan)曲(qu),因(yin)而鋼(gang)管壁厚嚴重不均(jun),軋(ya)制(zhi)過程(cheng)很不穩定(ding)。而在這臺設(she)備上(shang)頂(ding)頭(tou)裝在頂(ding)桿(gan)尾端(duan),頂(ding)桿(gan)在工(gong)作時(shi)(shi)受拉(la)力作用,這樣(yang)能使擴(kuo)徑過程(cheng)穩定(ding),擴(kuo)徑后鋼(gang)管的(de)(de)長度可增加,并且能準(zhun)確調整頂(ding)頭(tou)位置(zhi)。



三、斜軋擴徑鋼管的品種規格及(ji)質(zhi)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(kuo)徑不(bu)銹鋼管(guan)的尺寸公(gong)(gong)差(cha):外徑公(gong)(gong)差(cha)±1.5%,內(nei)徑公(gong)(gong)差(cha)±1%,壁厚(hou)公(gong)(gong)差(cha)+15%~-20%,實際生產(chan)的擴(kuo)徑管(guan)其壁厚(hou)不(bu)均值一(yi)般均在給定的壁厚(hou)公(gong)(gong)差(cha)范圍內(nei)。在表(biao)面(mian)(mian)質量方面(mian)(mian),定徑機(ji)(ji)只能消除(chu)外表(biao)面(mian)(mian)的螺紋狀缺(que)陷(xian),若無(wu)均整(zheng)機(ji)(ji),則內(nei)表(biao)面(mian)(mian)的螺紋狀缺(que)陷(xian)依然存在。但在擴(kuo)徑機(ji)(ji)工具形(xing)狀合理而且磨損不(bu)十分嚴重時(shi),這一(yi)缺(que)陷(xian)是輕微的。


 由于(yu)擴徑鋼管主要用(yong)于(yu)敷(fu)設(she)石(shi)油輸(shu)送(song)管,因(yin)此一(yi)般(ban)均為碳素鋼管,沒有見到采用(yong)它來生產合金(jin)鋼管的報道。



四、斜軋擴徑機的綜合(he)


有關斜軋擴徑機情況的綜(zong)合如表(biao)10-1所示。


表 10-1.jpg


 由表10-1可以(yi)看出斜軋擴徑(jing)機具有(you)下列特點:


 1. 一(yi)次擴徑(jing)量(liang)大,變形(xing)速度(du)快,產量(liang)高,年(nian)產量(liang)可(ke)達(da)100000~150000t(年(nian)工作小時按6000h計);


 2. 擴徑后不銹鋼管(guan)的(de)內、外表面均有螺紋狀缺陷,須增設(she)定徑機(ji)或均整機(ji)予以消除,關于(yu)這(zhe)一點(dian)相對于(yu)周期軋管(guan)機(ji)生產系統來說是比較不利的(de);


 3. 設備龐大(da),如主傳動(dong)電機容量為(wei)1500~2000馬力的電動(dong)機2臺(tai),因(yin)此一次投資費(fei)用高;


 4. 不宜生產異形(xing)管,品種受到限制。