由太原重型機械學院研制開發、安裝于山西襄汾不銹鋼(gang)管廠(chang)的三輥聯合穿軋機,依據三輥斜軋工藝原理,將穿孔、軋管兩道工序集合在一臺軋機上完成,開創了三輥聯合穿軋機一次成管的先例。
三(san)輥聯合穿軋(ya)機的主(zhu)要特(te)征是(shi)在三(san)輥斜軋(ya)機上(shang)采用(yong)了組合式軋(ya)輥,其(qi)形狀(zhuang)如圖16-11所示。
這臺三輥聯合穿軋機所生產的成品不銹鋼(gang)管直徑為40~60mm,壁厚為3.2~10mm,管坯最大單重為22kg,其尺寸為Φ(40~60)mm×(600~1000)mm.聯合穿軋機的主要技術性能參數如表16-4所示。
這臺軋機的(de)送進角(jiao)可以(yi)(yi)在0°~20°范(fan)圍內調整。在軋制工件尾(wei)部時,可以(yi)(yi)增(zeng)大送進角(jiao),以(yi)(yi)防(fang)止管尾(wei)出現(xian)三角(jiao)形現(xian)象,也(ye)可以(yi)(yi)采用軋輻快速回退的(de)辦法,增(zeng)大軋輥的(de)開度,以(yi)(yi)改善尾(wei)端三角(jiao)形現(xian)象。
這臺三輥聯(lian)合(he)穿軋機結(jie)構緊湊,設備(bei)總重約50噸,機組電氣設備(bei)總功率為500kW左右,占(zhan)地面(mian)積(ji)僅400㎡,因此(ci)很適合(he)于(yu)小型無縫鋼(gang)管廠(chang)使用,以(yi)直接生(sheng)產(chan)熱(re)軋成品管。機組生(sheng)產(chan)率為2~4根(gen)/min,若平(ping)均按3根(gen)/min計算(suan),年產(chan)量可達2萬(wan)噸左右。
由以上(shang)所(suo)述(shu)可見該軋機具(ju)有如下特點:穿軋合(he)一,設(she)備重量輕,占地面積(ji)小(xiao),所(suo)需投資少,操作(zuo)很容(rong)易。因此,對于小(xiao)型無縫鋼管(guan)廠的新(xin)建(jian)或改造來說,都(dou)具(ju)有實際意(yi)義(yi)。
一、 3RCM型(xing)三輥聯合穿軋機(ji)
3RCM是(shi)3Roll Combined Mill的(de)(de)(de)(de)縮寫,這是(shi)三輥聯(lian)合(he)穿軋(ya)機(ji)的(de)(de)(de)(de)一種形式。從(cong)工(gong)藝(yi)原理上(shang)講(jiang),它和上(shang)一節中(zhong)所講(jiang)的(de)(de)(de)(de)軋(ya)機(ji)是(shi)相同(tong)的(de)(de)(de)(de),所不(bu)同(tong)的(de)(de)(de)(de)是(shi)軋(ya)輥結構和操(cao)作(zuo)程序。據稱,研究開發這種軋(ya)管機(ji)的(de)(de)(de)(de)原意是(shi)制造(zao)一種年產量(liang)較(jiao)低(di)(3.5萬~5萬噸/年),而生產成(cheng)本較(jiao)低(di)的(de)(de)(de)(de)軋(ya)管機(ji)組,供小型(xing)不(bu)銹(xiu)鋼管廠選用。
在(zai)SMS-Meer公(gong)司制造的(de)3RCM軋(ya)(ya)機上(shang)(shang),軋(ya)(ya)制過(guo)程(cheng)的(de)第一步是將管壞穿(chuan)孔成空心(xin)坯,如圖16-12所示。穿(chuan)孔過(guo)程(cheng)結束后,空心(xin)坯停留在(zai)輸出輥道上(shang)(shang),此時,軋(ya)(ya)輥改變旋轉方向,并按照(zhao)軋(ya)(ya)管工藝(yi)過(guo)程(cheng)自(zi)動調整好軋(ya)(ya)制參(can)數,接著芯棒和(he)空心(xin)坯一起從右邊推入軋(ya)(ya)機,進行延伸(shen)工藝(yi)過(guo)程(cheng),如圖16-13所示。這一過(guo)程(cheng)和(he)普通的(de)三輥軋(ya)(ya)管機一樣。
3RCM 軋機所生(sheng)產的鋼(gang)管(guan)的規格如下:
4英寸(cun)機組 成(cheng)品管外徑:21.3~114.3mm 、壁厚:2.3~2.5mm
8英寸(cun)機(ji)組 成品管外徑(jing):50.8~203.2mm 、壁厚:3.4~4.5mm
此(ci)外(wai),同三(san)輥(gun)(gun)穿孔機(ji)和三(san)輥(gun)(gun)軋管機(ji)組合(he)的機(ji)組相比較,3RCM的生產率可達前者的90%左右;如在(zai)3RCM軋機(ji)上采用NEL控制(zhi)系統,可以(yi)軋制(zhi)薄(bo)壁管。
3RCM聯合穿孔機的控制系統具有如下功能:
1. 調(diao)整軋(ya)輥(gun)旋轉(zhuan)方向;
2. 調(diao)節軋(ya)輥轉速;
3. 調整輾軋角(jiao)和送進角(jiao);
4. 快速調整(zheng)軋(ya)輥輥縫。
3RCM軋機的主(zhu)要優(you)點是:
1. 投資費(fei)用(yong)(yong)低 其(qi)設備費(fei)用(yong)(yong)僅為兩(liang)臺單獨的三輥穿孔機和三輥軋管機加在一起的設備費(fei)用(yong)(yong)的2/3,其(qi)他生產、基(ji)建費(fei)用(yong)(yong)亦相應降低;
2. 成品(pin)管(guan)(guan)壁厚較均(jun)勻(yun) 這實際(ji)上是三輥軋管(guan)(guan)機的優點,若再采用CARTA軋管(guan)(guan)控制系統,則其成品(pin)管(guan)(guan)的壁厚均(jun)勻(yun)程度將(jiang)更加優化;
3. 可以軋制(zhi)變形(xing)能力較(jiao)差的(de)管材 這實(shi)際上也是(shi)三輥穿孔機的(de)優點。
因此,對于年產量不大于五萬噸、成(cheng)品管直徑不大于4 1/2英寸的(de)小型鋼管廠來說,3RCM軋機最為適用。
二、KRM軋機-四輥行星(xing)軋管機
最近,德國Kocks公司推出STP軋管工(gong)藝(yi),這(zhe)種工(gong)藝(yi)的主要組成部分為(wei):
1. KRM 四輥行星軋(ya)管機;
2. SRB張力減徑機;
3. 以壁厚自動控制系統(AWC)為主(zhu)的質量保證(zheng)系統。
STP軋(ya)管(guan)工(gong)藝的(de)(de)(de)核心是(shi)KRM四輥行(xing)星(xing)軋(ya)管(guan)機(ji),而過(guo)去的(de)(de)(de)行(xing)星(xing)軋(ya)管(guan)機(ji)如PSW行(xing)星(xing)軋(ya)管(guan)機(ji)則(ze)是(shi)三輥式的(de)(de)(de)。KRM行(xing)星(xing)軋(ya)管(guan)機(ji)所軋(ya)出(chu)的(de)(de)(de)鋼(gang)管(guan)具有較(jiao)好的(de)(de)(de)壁厚均勻(yun)度,再加(jia)上AWC壁厚控(kong)制系統的(de)(de)(de)作用,壁厚均勻(yun)度得(de)以進一步的(de)(de)(de)改善(shan)。
這種(zhong)工藝(yi)的技術參數如表(biao)16-5所(suo)示。
這(zhe)種(zhong)軋管機(ji)組(zu)年產量為15萬~20萬噸,收得率(lv)為97%。從機(ji)械設計的角度來看,這(zhe)種(zhong)軋機(ji)的核(he)心(xin)仍是(shi)行星機(ji)構(gou),和PSW軋機(ji)相仿。
由(you)(you)于這(zhe)種軋(ya)(ya)機(ji)(ji)采(cai)用了很(hen)大(da)的(de)斷(duan)面減(jian)縮率(lv)(lv),因此軋(ya)(ya)機(ji)(ji)設備承(cheng)受很(hen)大(da)的(de)負荷,特別(bie)是(shi)軋(ya)(ya)輥(gun)軸兩側的(de)軸承(cheng)部位,由(you)(you)于負載大(da),經(jing)常(chang)損壞,為了改善這(zhe)種狀況,Kocks公(gong)司采(cai)取了兩項措(cuo)施即(ji):采(cai)用四(si)個軋(ya)(ya)輥(gun)并減(jian)小斷(duan)面減(jian)縮率(lv)(lv),限制生產一種外徑的(de)不銹鋼管。PSW行星軋(ya)(ya)管機(ji)(ji)兩次(ci)試軋(ya)(ya)失敗的(de)主(zhu)要原因是(shi):軋(ya)(ya)管時經(jing)常(chang)出現(xian)機(ji)(ji)械部件(jian)損壞,事故頻繁(fan),其(qi)中(zhong)多數事故是(shi)軸承(cheng)損壞,以(yi)致(zhi)作業率(lv)(lv)過低,不能正常(chang)生產。對此,Kocks公(gong)司稱(cheng)上述兩項措(cuo)施是(shi)有(you)效的(de),但其(qi)真(zhen)正效果(guo)究竟(jing)如何仍引人(ren)注目。