限(xian)動芯(xin)(xin)棒(bang)連軋管(guan)工藝被稱(cheng)作(zuo)“Retained mandrel mill”或“Multi-stand pipe mill”(簡稱(cheng)MPM),前者是(shi)(shi)從(cong)芯(xin)(xin)棒(bang)運動受控這(zhe)一特點出發的,故稱(cheng)為“限(xian)動芯(xin)(xin)棒(bang)連軋管(guan)工藝”,后者是(shi)(shi)從(cong)Calmes 取(qu)名(ming)的“Multi-stand pilger mill”中“Pilger”變以“Pipe”演變而(er)來的。由于這(zhe)一歷史原(yuan)因,這(zhe)種軋機簡稱(cheng)為 MPM軋機,而(er)不是(shi)(shi)RMM.


  采用這種工藝軋管,連軋不銹(xiu)鋼(gang)管外徑最大可達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(she)備(bei)特征


  a. MPM軋機的(de)特征


    MPM軋機采用機械(xie)限(xian)動(dong)式芯(xin)(xin)棒速度控(kong)制(zhi)(zhi)裝置,芯(xin)(xin)棒的(de)(de)快(kuai)速動(dong)作(zuo)(穿心棒、抽芯(xin)(xin)棒)及限(xian)動(dong)動(dong)作(zuo)(軋制(zhi)(zhi)時(shi)(shi)控(kong)制(zhi)(zhi)芯(xin)(xin)棒速度)靠36m長的(de)(de)大(da)齒(chi)條(tiao)(tiao)來實(shi)現。快(kuai)速動(dong)作(zuo)由兩(liang)臺(tai)500kW直流電(dian)機分別驅動(dong)兩(liang)個(ge)齒(chi)輪,從(cong)齒(chi)條(tiao)(tiao)的(de)(de)上(shang)下(xia)側(ce)帶(dai)動(dong)齒(chi)條(tiao)(tiao)運(yun)動(dong)。限(xian)動(dong)動(dong)作(zuo)時(shi)(shi),由8個(ge)齒(chi)輪(上(shang)下(xia)各4個(ge))從(cong)齒(chi)條(tiao)(tiao)的(de)(de)上(shang)下(xia)側(ce)帶(dai)動(dong)齒(chi)條(tiao)(tiao)運(yun)動(dong),每個(ge)齒(chi)輪均(jun)由1臺(tai)110kW直流電(dian)機單(dan)獨傳動(dong)。芯(xin)(xin)棒運(yun)動(dong)方(fang)式的(de)(de)改變依(yi)靠氣動(dong)離合器分別接通(tong)或脫開相應的(de)(de)齒(chi)輪來實(shi)現。芯(xin)(xin)棒的(de)(de)快(kuai)速行程(cheng)速度為6m/s,限(xian)動(dong)速度為0.2~0.5m/s,限(xian)動(dong)工作(zuo)行程(cheng)為5.0~5.2m.


   在Dalmine公司(si)進行試(shi)驗時(shi),芯棒的運(yun)動速度采用液(ye)壓控(kong)制(zhi)。但因液(ye)壓系統(tong)控(kong)制(zhi)芯棒速度不夠穩定,有芯棒斷續運(yun)動的情況,隨(sui)后改為齒輪(lun)齒條傳(chuan)動的機械(xie)系統(tong)。


   MPM的(de)軋(ya)輥孔型(xing)采(cai)用比普通(tong)連軋(ya)機開口角稍小的(de)封(feng)閉式圓孔(帶(dai)弧形開口),可以采(cai)用較(jiao)大的(de)伸長(chang)率。


 b. 脫管機(ji)的特征


   MPM的(de)脫管(guan)(guan)機與(yu)二輥式定徑(jing)機相(xiang)同(tong)(tong),由于MPM主軋機的(de)第(di)七(qi)、八機架(jia)的(de)壓(ya)下量很小,僅(jin)靠第(di)七(qi)、八機架(jia)軋輥的(de)作(zuo)用無法推送管(guan)(guan)子(zi)前進和使(shi)管(guan)(guan)子(zi)從芯(xin)棒前端脫出,故在(zai)MPM工藝中設(she)置幾架(jia)脫管(guan)(guan)機,起(qi)脫管(guan)(guan)和定徑(jing)的(de)作(zuo)用。脫管(guan)(guan)機的(de)軋輥直徑(jing)為720~850mm,輥身長(chang)420mm,第(di)一(yi)、三架(jia)由1臺(tai)450kW的(de)直流電(dian)機驅動(dong),而第(di)二架(jia)則單獨由1臺(tai)同(tong)(tong)型號電(dian)機驅動(dong)。脫管(guan)(guan)速度必須(xu)按(an)連(lian)軋原則確定,并與(yu)MPM軋機的(de)第(di)八機架(jia)保持電(dian)氣連(lian)鎖(suo)。脫管(guan)(guan)機的(de)減徑(jing)率(lv)為3.5%~4.6%,孔型與(yu)一(yi)般二輥式定徑(jing)直機相(xiang)同(tong)(tong)。


 c. MPM工藝的芯(xin)棒(bang)運動特征(zheng)


   軋(ya)(ya)(ya)(ya)制過(guo)程中(zhong),要(yao)控(kong)制芯棒(bang)(bang)的(de)速(su)(su)度(du),使其處于恒(heng)定狀(zhuang)態。雖然芯棒(bang)(bang)也隨管(guan)(guan)子前進(jin),但(dan)其前進(jin)速(su)(su)度(du)應(ying)遠小于管(guan)(guan)子的(de)速(su)(su)度(du),軋(ya)(ya)(ya)(ya)制結束(shu)(shu)后被抽出返回。軋(ya)(ya)(ya)(ya)制28m長的(de)管(guan)(guan)子時,芯棒(bang)(bang)長度(du)為(wei)12m.芯棒(bang)(bang)為(wei)中(zhong)空水(shui)冷芯棒(bang)(bang),軋(ya)(ya)(ya)(ya)制結束(shu)(shu)后,芯棒(bang)(bang)溫度(du)為(wei)400℃,需要(yao)采用(yong)內外噴(pen)水(shui)使之均勻冷卻。



2. 限動(dong)芯(xin)棒連軋管工(gong)藝技術發展的4個階(jie)段


  不銹(xiu)鋼管(guan)(guan)(guan)限(xian)動芯(xin)棒(bang)(bang)連軋(ya)(ya)管(guan)(guan)(guan)工藝(yi)的(de)技(ji)術(shu)發(fa)(fa)展史應溯(su)自1890年(nian)(nian)(nian),Pfeiffer在一篇(pian)文章(zhang)中寫(xie)道:“1890年(nian)(nian)(nian)發(fa)(fa)明家(jia)Heckert 申請了(le)(le)連軋(ya)(ya)技(ji)術(shu)專利(li)(li),該技(ji)術(shu)采用十(shi)架兩(liang)輥高速軋(ya)(ya)機(ji)固(gu)定(ding)芯(xin)棒(bang)(bang)軋(ya)(ya)制空(kong)心管(guan)(guan)(guan)坯。可(ke)見在Calmes 多(duo)機(ji)架軋(ya)(ya)管(guan)(guan)(guan)機(ji)問世前80年(nian)(nian)(nian),就已(yi)有(you)了(le)(le)雛形(xing)。”1968年(nian)(nian)(nian)A.H.Calmes 取得(de)(de)了(le)(le)MPM連軋(ya)(ya)管(guan)(guan)(guan)工藝(yi)的(de)權利(li)(li),10年(nian)(nian)(nian)后,第一套MPM連軋(ya)(ya)管(guan)(guan)(guan)機(ji)在Dalmine Bergamo 鋼管(guan)(guan)(guan)廠投產(chan),到2003年(nian)(nian)(nian)12月(yue)天津無縫不銹(xiu)鋼管(guan)(guan)(guan)廠三輥式限(xian)動芯(xin)棒(bang)(bang)連軋(ya)(ya)管(guan)(guan)(guan)機(ji)投產(chan),已(yi)經歷了(le)(le)整整25年(nian)(nian)(nian)的(de)時(shi)間(jian),和全浮動芯(xin)棒(bang)(bang)連軋(ya)(ya)管(guan)(guan)(guan)技(ji)術(shu)的(de)發(fa)(fa)展相比,這種(zhong)工藝(yi)技(ji)術(shu)的(de)發(fa)(fa)展顯得(de)(de)快多(duo)了(le)(le)。這25年(nian)(nian)(nian)的(de)發(fa)(fa)展歷程可(ke)劃(hua)分為四(si)個階(jie)段,如(ru)表22-3所示。