限動芯(xin)棒(bang)連(lian)軋(ya)(ya)管工藝被稱作“Retained mandrel mill”或“Multi-stand pipe mill”(簡稱MPM),前(qian)者(zhe)是從芯(xin)棒(bang)運動受控這(zhe)一(yi)特點出發的,故(gu)稱為“限動芯(xin)棒(bang)連(lian)軋(ya)(ya)管工藝”,后者(zhe)是從Calmes 取名的“Multi-stand pilger mill”中“Pilger”變以“Pipe”演(yan)變而來的。由(you)于(yu)這(zhe)一(yi)歷(li)史原因,這(zhe)種軋(ya)(ya)機簡稱為 MPM軋(ya)(ya)機,而不是RMM.


  采用這種工藝軋管,連軋不銹鋼管(guan)外徑最大可達406mm(16英寸),最佳尺寸為339.3mm(13 3/8英寸)。該工藝的實質是:在整個軋制過程中,控制芯棒運動速度,使其保持恒定;借助于脫管機,在軋制過程結束時,將芯棒從荒管中抽出,使其與芯棒裝置一起返回。


1. MPM工藝設備特征


  a. MPM軋機的特征(zheng)


    MPM軋機采用機械限動(dong)式(shi)芯(xin)(xin)棒(bang)(bang)速度(du)控(kong)(kong)制裝(zhuang)置,芯(xin)(xin)棒(bang)(bang)的快速動(dong)作(穿心棒(bang)(bang)、抽芯(xin)(xin)棒(bang)(bang))及限動(dong)動(dong)作(軋制時(shi)控(kong)(kong)制芯(xin)(xin)棒(bang)(bang)速度(du))靠(kao)36m長的大齒(chi)(chi)(chi)條(tiao)來(lai)實現。快速動(dong)作由(you)兩臺(tai)500kW直流電機分別(bie)(bie)驅動(dong)兩個(ge)(ge)齒(chi)(chi)(chi)輪(lun),從齒(chi)(chi)(chi)條(tiao)的上(shang)(shang)下側帶動(dong)齒(chi)(chi)(chi)條(tiao)運動(dong)。限動(dong)動(dong)作時(shi),由(you)8個(ge)(ge)齒(chi)(chi)(chi)輪(lun)(上(shang)(shang)下各4個(ge)(ge))從齒(chi)(chi)(chi)條(tiao)的上(shang)(shang)下側帶動(dong)齒(chi)(chi)(chi)條(tiao)運動(dong),每個(ge)(ge)齒(chi)(chi)(chi)輪(lun)均由(you)1臺(tai)110kW直流電機單獨傳動(dong)。芯(xin)(xin)棒(bang)(bang)運動(dong)方式(shi)的改變依靠(kao)氣動(dong)離合(he)器分別(bie)(bie)接通或脫開相應的齒(chi)(chi)(chi)輪(lun)來(lai)實現。芯(xin)(xin)棒(bang)(bang)的快速行(xing)(xing)程速度(du)為6m/s,限動(dong)速度(du)為0.2~0.5m/s,限動(dong)工作行(xing)(xing)程為5.0~5.2m.


   在Dalmine公(gong)司進行(xing)試(shi)驗時,芯(xin)(xin)棒(bang)的運動(dong)(dong)速(su)度(du)采用液壓控制(zhi)。但因液壓系統控制(zhi)芯(xin)(xin)棒(bang)速(su)度(du)不夠(gou)穩(wen)定,有(you)芯(xin)(xin)棒(bang)斷續運動(dong)(dong)的情(qing)況,隨(sui)后(hou)改(gai)為(wei)齒(chi)輪齒(chi)條傳(chuan)動(dong)(dong)的機械系統。


   MPM的軋(ya)輥孔(kong)型采(cai)用比普通連軋(ya)機開(kai)口角稍小的封閉式圓(yuan)孔(kong)(帶弧(hu)形(xing)開(kai)口),可以(yi)采(cai)用較大的伸長(chang)率(lv)。


 b. 脫管機的特征


   MPM的(de)脫管(guan)機(ji)(ji)與(yu)二輥(gun)式(shi)定徑(jing)機(ji)(ji)相(xiang)同,由(you)(you)于MPM主軋(ya)機(ji)(ji)的(de)第(di)(di)七、八機(ji)(ji)架(jia)的(de)壓下(xia)量(liang)很小(xiao),僅靠(kao)第(di)(di)七、八機(ji)(ji)架(jia)軋(ya)輥(gun)的(de)作用無法推(tui)送管(guan)子前進和(he)使管(guan)子從芯棒前端脫出(chu),故在MPM工藝中設置幾架(jia)脫管(guan)機(ji)(ji),起脫管(guan)和(he)定徑(jing)的(de)作用。脫管(guan)機(ji)(ji)的(de)軋(ya)輥(gun)直(zhi)徑(jing)為720~850mm,輥(gun)身(shen)長420mm,第(di)(di)一(yi)、三架(jia)由(you)(you)1臺450kW的(de)直(zhi)流電機(ji)(ji)驅動,而第(di)(di)二架(jia)則(ze)單獨(du)由(you)(you)1臺同型(xing)(xing)號電機(ji)(ji)驅動。脫管(guan)速度必(bi)須按連軋(ya)原則(ze)確定,并與(yu)MPM軋(ya)機(ji)(ji)的(de)第(di)(di)八機(ji)(ji)架(jia)保持電氣連鎖。脫管(guan)機(ji)(ji)的(de)減(jian)徑(jing)率為3.5%~4.6%,孔型(xing)(xing)與(yu)一(yi)般二輥(gun)式(shi)定徑(jing)直(zhi)機(ji)(ji)相(xiang)同。


 c. MPM工(gong)藝的芯棒運(yun)動(dong)特征


   軋(ya)制過程中(zhong),要控制芯(xin)棒(bang)(bang)的(de)(de)速(su)度(du),使其處于恒(heng)定狀態。雖然芯(xin)棒(bang)(bang)也隨管子前進,但其前進速(su)度(du)應(ying)遠小于管子的(de)(de)速(su)度(du),軋(ya)制結(jie)束(shu)后被(bei)抽出返回(hui)。軋(ya)制28m長的(de)(de)管子時(shi),芯(xin)棒(bang)(bang)長度(du)為12m.芯(xin)棒(bang)(bang)為中(zhong)空水(shui)冷芯(xin)棒(bang)(bang),軋(ya)制結(jie)束(shu)后,芯(xin)棒(bang)(bang)溫(wen)度(du)為400℃,需要采用內外噴水(shui)使之均(jun)勻冷卻。



2. 限動芯棒連軋管(guan)工藝(yi)技術發(fa)展(zhan)的4個階段


  不(bu)(bu)銹鋼管(guan)(guan)限(xian)(xian)動芯棒(bang)連軋(ya)管(guan)(guan)工(gong)藝(yi)的技(ji)(ji)術(shu)發展(zhan)史應溯(su)自1890年,Pfeiffer在(zai)一篇文章(zhang)中(zhong)寫道:“1890年發明(ming)家Heckert 申(shen)請了(le)連軋(ya)技(ji)(ji)術(shu)專利(li),該技(ji)(ji)術(shu)采用十架(jia)兩輥高速(su)軋(ya)機(ji)(ji)固(gu)定芯棒(bang)軋(ya)制(zhi)空心管(guan)(guan)坯。可見在(zai)Calmes 多機(ji)(ji)架(jia)軋(ya)管(guan)(guan)機(ji)(ji)問世前80年,就(jiu)已有了(le)雛(chu)形。”1968年A.H.Calmes 取得了(le)MPM連軋(ya)管(guan)(guan)工(gong)藝(yi)的權利(li),10年后,第一套(tao)MPM連軋(ya)管(guan)(guan)機(ji)(ji)在(zai)Dalmine Bergamo 鋼管(guan)(guan)廠投產,到2003年12月天津無縫不(bu)(bu)銹鋼管(guan)(guan)廠三輥式限(xian)(xian)動芯棒(bang)連軋(ya)管(guan)(guan)機(ji)(ji)投產,已經歷了(le)整整25年的時間,和全浮(fu)動芯棒(bang)連軋(ya)管(guan)(guan)技(ji)(ji)術(shu)的發展(zhan)相比,這種工(gong)藝(yi)技(ji)(ji)術(shu)的發展(zhan)顯(xian)得快多了(le)。這25年的發展(zhan)歷程可劃(hua)分為(wei)四個(ge)階段(duan),如(ru)表22-3所示(shi)。