1974~1975年蘇聯在李卜克內西不銹鋼管廠和辛那爾不(bu)銹(xiu)鋼管廠各建了一套串列式(又稱半連續式)Φ140mm 自動軋管機組。據稱,這是目前世界上技術水平最高的工藝方案,是對自動軋管機組的重大改革。
李卜克內西不銹鋼管廠的(de)串列式自動軋管車(che)間(jian)的(de)設計是(shi)由(you)烏(wu)克蘭冶(ye)金(jin)工廠設計院和電鋼城重機廠在全(quan)蘇(su)管材科學(xue)研究(jiu)所和全(quan)蘇(su)冶(ye)金(jin)機械科學(xue)研究(jiu)所參加下做出的(de)。車(che)間(jian)的(de)設備布置(zhi)在由(you)四個12m,30m跨和兩個36m跨組成的(de)廠房里(li)。
車間生產不銹鋼管所用原料是直徑100~150mm、長6~12m的熱軋圓管坯。管坯由火車運來后,按直徑、鋼號和熔煉號堆放在管坯倉庫里,管坯堆放的指令均輸人自動控制系統。
管(guan)坯(pi)由吊車運到剪斷機上(shang)料(liao)臺架上(shang),在(zai)此進行選擇(ze)檢(jian)查、稱重和剪斷。剪切后(hou)的(de)管(guan)坯(pi)可(ke)以直接(jie)投入生產,也可(ke)以收集存放在(zai)倉庫中,需要時才裝(zhuang)爐(lu)生產。管(guan)坯(pi)在(zai)環形加熱爐(lu)中加熱后(hou)由輥(gun)道選到定心(xin)機。定心(xin)后(hou)即沿斜算條滾到穿孔機的(de)受料(liao)槽(cao)中。穿孔機使用水冷頂頭,采用軸向出料(liao)方式。
穿孔后(hou)的(de)(de)荒(huang)管(guan)(guan)沿(yan)輥(gun)道送(song)入第一臺單孔型的(de)(de)軋(ya)(ya)管(guan)(guan)機中,在(zai)短頂(ding)頭上軋(ya)(ya)制(zhi),接著進入第二臺單孔型的(de)(de)軋(ya)(ya)管(guan)(guan)機進行軋(ya)(ya)制(zhi),如圖14-2和圖14-3所示。在(zai)送(song)入第二臺軋(ya)(ya)管(guan)(guan)機之前,不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼管(guan)(guan)要翻轉90°。軋(ya)(ya)管(guan)(guan)以后(hou),不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼管(guan)(guan)經(jing)過(guo)三輥(gun)均整(zheng)(zheng)機輾軋(ya)(ya),消除穿孔和軋(ya)(ya)管(guan)(guan)時造成的(de)(de)壁厚不(bu)(bu)(bu)均。均整(zheng)(zheng)以后(hou),不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼管(guan)(guan)進行張力減徑或定徑。
直徑(jing)83~146mm的鋼管由定徑(jing)機定徑(jing)。在設備(bei)布置(zhi)上考慮在定徑(jing)前鋼管可以經過感應加熱爐再加熱。
直(zhi)徑32~83mm的鋼(gang)(gang)(gang)管由(you)張力減徑機(ji)生產。張力減徑以(yi)前(qian),鋼(gang)(gang)(gang)管經直(zhi)通式感應爐加(jia)熱。減徑后(hou)的鋼(gang)(gang)(gang)管用(yong)飛鋸鋸掉前(qian)端(duan)的增厚(hou)部分,并將(jiang)鋼(gang)(gang)(gang)管切(qie)成定尺長度(du)。
不銹(xiu)鋼(gang)管(guan)在冷(leng)床上冷(leng)卻到50~60℃以后,在封閉孔型的斜(xie)輥矯直機上進行矯直。
減徑后經(jing)飛(fei)鋸(ju)鋸(ju)斷的(de)不(bu)銹鋼(gang)管,在銑頭機和(he)切管機上(shang)進行端面加工,而定徑的(de)不(bu)銹鋼(gang)管要(yao)(yao)在切管機上(shang)切頭。經(jing)過銑頭或切頭以后,鋼(gang)管由輥道送(song)到各種檢(jian)測裝(zhuang)置(zhi),檢(jian)查鋼(gang)管的(de)壁厚、直(zhi)徑、內外表面和(he)鋼(gang)號,然后送(song)到吹灰裝(zhuang)置(zhi)處進行吹灰。經(jing)檢(jian)測裝(zhuang)置(zhi)判廢的(de)鋼(gang)管要(yao)(yao)在檢(jian)查臺(tai)上(shang)進行檢(jian)查并送(song)去修磨。一(yi)般用途的(de)光管即(ji)可(ke)打印、打捆,送(song)入成(cheng)品倉庫。必要(yao)(yao)時,不(bu)銹鋼(gang)管可(ke)在單(dan)獨布置(zhi)的(de)水(shui)壓試驗機上(shang)進行試壓。
油管(guan)經過檢查以后便收集在(zai)料筐中(zhong)(zhong),成捆(kun)地吊(diao)到中(zhong)(zhong)間(jian)(jian)倉(cang)(cang)庫。然(ran)后再(zai)從中(zhong)(zhong)間(jian)(jian)倉(cang)(cang)庫吊(diao)到精整加(jia)工線(xian)的上(shang)料臺架上(shang)。在(zai)流(liu)水(shui)作業線(xian)上(shang)鋼管(guan)先后進行管(guan)端定徑(jing)、管(guan)端淬火(huo)回(hui)火(huo)、熱處(chu)理(感應加(jia)熱)、車(che)絲、在(zai)鋼管(guan)一端擰上(shang)管(guan)接手、水(shui)壓試驗、檢查、稱重、測量長度、打印及(ji)涂層。然(ran)后在(zai)不銹(xiu)鋼管(guan)端部套上(shang)保護環,用(yong)吊(diao)車(che)成捆(kun)地吊(diao)到打捆(kun)機上(shang)打捆(kun)并送往成品倉(cang)(cang)庫存放。不銹(xiu)鋼管(guan)在(zai)中(zhong)(zhong)間(jian)(jian)倉(cang)(cang)庫和(he)成品倉(cang)(cang)庫里堆放的指令都(dou)輸(shu)入(ru)自動控制系統。
從中(zhong)間(jian)倉庫將鋼(gang)管(guan)(guan)送去(qu)進一步加工以及鋼(gang)管(guan)(guan)交貨都是按照上述指(zhi)令自(zi)(zi)動(dong)進行的。在(zai)油(you)(you)管(guan)(guan)精整加工線(xian)上還(huan)考慮增加鋼(gang)管(guan)(guan)外表面涂層的裝置(zhi)。油(you)(you)管(guan)(guan)的接手由專門的接手生產線(xian)加工,同現有的自(zi)(zi)動(dong)軋管(guan)(guan)機(ji)組(zu)相比,這(zhe)套140mm機(ji)組(zu)采用了很多新工藝和新設備,其中(zhong)有:
1. 雙支撐菌式穿孔機(ji) 這(zhe)種帶菌式軋(ya)輥(gun)的穿孔機(ji)由(you)于軋(ya)輥(gun)直徑(jing)沿變形區逐漸增大,與軋(ya)件圓周速度(du)相適(shi)應,因此可(ke)以減小荒管(guan)的橫向和(he)縱向壁厚不均;
2. 串列布置(zhi)的(de)雙機(ji)(ji)架軋(ya)管機(ji)(ji) 可以避免鋼管在軋(ya)制(zhi)一道(dao)后(hou)返回軋(ya)管機(ji)(ji)前臺,無需每道(dao)換頂頭,軋(ya)管機(ji)(ji)實行機(ji)(ji)架換輥;
3. 三輥式均(jun)整機 這種均(jun)整機可(ke)以使用大(da)的送進角,輾軋量(liang)大(da),咬入和均(jun)整過程平穩,從而提高了效率、減(jian)小(xiao)鋼管的壁厚不均(jun);
4. 張(zhang)力減(jian)(jian)徑機(ji) 用(yong)來生產直徑小于83mm的不銹鋼管(guan),該張(zhang)減(jian)(jian)機(ji)裝(zhuang)有自(zi)動調整機(ji)架速度(du)的控制系統,可以(yi)減(jian)(jian)小管(guan)端增厚(hou)部分的長度(du);
5. 不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)管(guan)在(zai)減徑(jing)和定徑(jing)前在(zai)直通式感應爐中再加熱(re),這樣(yang)可以減少(shao)氧化鐵皮(pi),改善不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)管(guan)外表面質量;
6. 采用了(le)計算機(ji)自動(dong)控制系(xi)統(tong),使車間生產過程自動(dong)化。由于(yu)采用了(le)上述新工藝設(she)備,該車間的產量和產品質量要比一(yi)般(ban)的機(ji)組高。
據報道,李卜克納西不銹鋼管(guan)(guan)廠的140串列式自動軋管(guan)(guan)車間(jian)已在(zai)1976年9月(yue)達到了設(she)計的年產量(liang)22萬噸。
這里應該指出,機組中所用的三輥均整機具有一些優點,但根據車里雅賓斯克不銹鋼管廠多年實踐證明,這并不能減少不銹鋼管的橫向壁厚不均,相反,還有可能促使偏心的增加,其原因就是均整機軋輥數目與鋼管上棱線數不是整倍數,因此,作用在鋼管上的力是不對稱的。為了克服上述缺點,該廠提出了一種新的軋管方法,即在自動軋管機上采用多邊形孔型進行軋制,以便使金屬在鋼管圓周上均勻分布,從而得以改善在三輥均整機上的均整過程,如圖14-4所示。據報道,從1977年1月開始,車里雅賓斯克鋼管廠140mm 自動軋管機已使用這種多邊形孔型,所有不銹鋼管都用這種方法軋制。這樣一來,三輥均整機的操作已顯著改善,咬入平穩,鋼管尺寸精度得到提高,即使在軋制薄壁不(bu)銹(xiu)鋼管(guan)時也不再出現金屬在孔型底部發生破裂的現象。由于荒管和不銹鋼管不能咬入而引起的設備停工減少,機組的生產率也提高了,同時由于壁厚不均而造成的廢品和二次切頭量也減少。