一、基本情況
常寶精特能源管材有限公司新建的φ114mm CPE機組是由中冶京誠工程技術有限公司設計，主軋機（頂管機）、縮口機設備由中冶京誠設計，天津賽瑞公司（中冶京誠公司合資公司）制造；穿孔機、松棒機、脫棒機由太原通澤重工設計制造，24架張減機由德國梅爾公司設計制造。該機組設計年產量為10萬噸，產品主要為高壓鍋爐管和高鋼級油井(jing)管。
鋼管外徑：26.7～89（114.3）mm；
鋼管壁厚(hou)：2.6～12.5mm；
鋼管長度：4～24（26/28）m。
二、工藝流程(cheng)
常寶(bao)φ114mm CPE機組工(gong)藝布(bu)置如圖6-4所示。
三、主要工藝設備(bei)參數及性能(neng)
1. 環(huan)形加熱爐
環形爐(lu)由(you)LOI天津公司設計及制作，加熱溫度為(wei)(wei)1250～1280℃。裝出料機(ji)為(wei)(wei)電動，兩套機(ji)構均附帶在緊急(ji)狀(zhuang)態下可手動驅動裝出料夾鉗從爐(lu)內退出爐(lu)外的裝置。爐(lu)門(men)為(wei)(wei)氣(qi)動側開，傳動裝置會有(you)效避開熾熱的爐(lu)氣(qi)，以保證良好(hao)的使用壽命。以下為(wei)(wei)環形加熱爐(lu)主要(yao)參數：
中(zhong)徑：15m；
爐底寬度：2.95m；
最大(da)加(jia)熱(re)長度：2.8m；
最大加熱能力：40t／h；
最大裝出料節(jie)奏：18180p/h。
2. 錐(zhui)形輥穿孔機
管坯(pi)(pi)穿(chuan)孔是熱軋(ya)無縫鋼(gang)管生(sheng)產中(zhong)的(de)最重要的(de)變(bian)形(xing)工序(xu)，它的(de)任務是將實心坯(pi)(pi)穿(chuan)制成空心毛(mao)管。常(chang)寶(bao)ф114mm CPE機(ji)組采用(yong)錐形(xing)輥穿(chuan)孔機(ji)，生(sheng)產的(de)毛(mao)管精度高(gao)，附加變(bian)形(xing)小(xiao)，適于生(sheng)產薄(bo)壁管。以下(xia)為穿(chuan)孔機(ji)主要參(can)數。
管坯直徑：φ130mm、φ150mm；
最大／最小(xiao)軋(ya)輥直(zhi)徑：800mm／700mm；
最大出(chu)口(kou)速度：0.76m／s；
軋制力(li)矩：1610kN·m；
主電機功(gong)率：1500kW×2臺；
主(zhu)電(dian)機轉速(su)最大：550r/min。
3. 縮口機
縮(suo)口(kou)是(shi)CPE生產(chan)線的關鍵工序之一(yi)，縮(suo)口(kou)機(ji)將毛(mao)管頭部壓縮(suo)，使其抱緊芯棒頭部的臺階，用以承受頂推過程中的拉(la)力。二(er)爪縮(suo)口(kou)機(ji)的收(shou)口(kou)模是(shi)由二(er)塊半(ban)個(ge)模型(xing)的收(shou)口(kou)模組成的，三(san)(san)爪縮(suo)口(kou)機(ji)的收(shou)口(kou)模是(shi)由三(san)(san)塊模型(xing)合成一(yi)個(ge)收(shou)口(kou)模形狀，三(san)(san)爪縮(suo)口(kou)機(ji)有以下優點：
a. 收口處毛管與芯(xin)棒(bang)的包容性更(geng)好(hao)，發(fa)生頂穿事故(gu)的可能性更(geng)小；
b. 收口處毛管的長度可以減(jian)(jian)小(xiao)(xiao)，從而可以減(jian)(jian)小(xiao)(xiao)頂管后的切頭長度，提高成材率；
c. 更有(you)利于軋制高合金材(cai)料。
常寶φ114mm CPE機組生產線選(xuan)擇了三爪縮(suo)口(kou)機，如圖(tu)6-5所示。
以下為縮(suo)口機的主要參(can)數。
縮(suo)口機型(xing)式：三爪式縮(suo)口機；
縮口力：100t；
動力(li)源：液壓(ya)，16MPa壓(ya)力(li)；
毛管(guan)規格：φ1~160mm;
縮口控制方式：壓力控制；
冷卻(que)水量(liang)：15m5m3/h。
4. 頂管機
頂(ding)管(guan)(guan)機(ji)由床(chuang)身、主傳動、齒(chi)條、推桿和(he)前后(hou)臺組成(cheng)，床(chuang)身包括了固定輥(gun)模、可調輥(gun)模和(he)床(chuang)身機(ji)座(zuo)，如圖6-6所(suo)示。頂(ding)管(guan)(guan)過(guo)程中，頂(ding)管(guan)(guan)機(ji)主傳動通過(guo)齒(chi)輪齒(chi)條和(he)推桿將動力傳遞到芯棒上，芯棒帶(dai)動毛管(guan)(guan)通過(guo)一系列孔型逐漸減小的輥(gun)模進行減壁變形，完成(cheng)頂(ding)管(guan)(guan)過(guo)程，主要特點為：
a. 參與變形的(de)輥(gun)(gun)模為三(san)輥(gun)(gun)非(fei)傳動結(jie)構，分為固定式和可調(diao)式兩種，輥(gun)(gun)模結(jie)構簡(jian)單，維護量小，重量輕，工(gong)作(zuo)可靠，工(gong)藝事故(gu)處理簡(jian)單；
b. 床身(shen)為加工有固(gu)定插槽(cao)的(de)焊接結構，輥模(mo)架直(zhi)接插入床身(shen)中，裝(zhuang)配簡(jian)單，輥模(mo)更換和位置調整容易(yi)，不需要(yao)專(zhuan)門的(de)換輥機構；
c. 只有一套電機和齒(chi)(chi)輪減(jian)速箱傳動系統(tong)帶動齒(chi)(chi)輪齒(chi)(chi)條裝(zhuang)置提供動力，傳動系統(tong)簡單，控制點(dian)少；
d. 減少(shao)了軋輥(gun)傳(chuan)(chuan)動系統(tong)包括：軋輥(gun)傳(chuan)(chuan)動電機、減速機、傳(chuan)(chuan)動軸(zhou)、聯軸(zhou)器等；
e. 設備(bei)外(wai)形(xing)小(xiao)，機座(zuo)基(ji)(ji)礎淺，土建施工容易，節省(sheng)基(ji)(ji)礎費用。
以下為頂管(guan)機主要參數:
荒管外徑：Φ95～130mm；
軋輥直(zhi)徑：固(gu)定機架Φ410mm，可調(diao)機架Φ336mm；
最大入口速度：1.5m／s；
最大出口速度：6m／s；
最大頂推(tui)力：1100kN；
電機功率：2000kW／臺，共2臺；
限動力：2900kN；
額(e)定轉矩：58800N·m／臺。
5. 松棒機
頂(ding)管后芯(xin)棒(bang)(bang)與荒(huang)管是緊(jin)貼在一起(qi)的，為了便(bian)于下一工(gong)序的脫棒(bang)(bang)，需要(yao)進行松(song)(song)棒(bang)(bang)。松(song)(song)棒(bang)(bang)機對荒(huang)管軋制(zhi)后，使荒(huang)管與芯(xin)棒(bang)(bang)之(zhi)間(jian)(jian)產生1～1.5mm的間(jian)(jian)隙，以利(li)于脫棒(bang)(bang)。以下為松(song)(song)棒(bang)(bang)機主要(yao)參(can)數。
荒管外徑：φ95～130mm；
荒管壁厚：3～12（16）mm；
荒管長度：8000～18000mm；
松棒(bang)速度（基速）：1.5m／s；
調速(su)范圍(wei)：0.8～2m／s；
軋制節奏：2～3p／min；
軋輥喉徑：Φ350mm；
軋輥(gun)安裝角：30°±5°；
電機功率（DC）：180kW×2。
6. 脫棒機
脫棒(bang)(bang)機(ji)的作用是(shi)將芯(xin)(xin)棒(bang)(bang)從荒(huang)管(guan)中(zhong)脫出(chu)，脫棒(bang)(bang)時(shi)夾(jia)送(song)輥夾(jia)緊芯(xin)(xin)棒(bang)(bang)運動使(shi)芯(xin)(xin)棒(bang)(bang)從荒(huang)管(guan)中(zhong)脫出(chu)，同(tong)時(shi)荒(huang)管(guan)由(you)一組活動擋(dang)板擋(dang)住，以使(shi)芯(xin)(xin)棒(bang)(bang)和荒(huang)管(guan)分離。脫棒(bang)(bang)機(ji)如圖6-7所示。
以下為脫棒機主要參(can)數。
最大輥徑（最大）：300mm；
最大拉力(li)：4.5t；
芯棒(bang)直徑：φ86～105mm；
脫棒速度：1.5m／s；
傳動電機(ji)：90kW，1450r／min。
7. 張減(jian)機
采(cai)用24架(jia)張(zhang)減(jian)機(ji)(ji)，為單(dan)輥(gun)(gun)傳(chuan)動(dong)(dong)的(de)方(fang)式，如圖(tu)6-8所(suo)示(shi)。設備(bei)的(de)傳(chuan)動(dong)(dong)系(xi)統依靠每(mei)輥(gun)(gun)一(yi)個(ge)電機(ji)(ji)來實現（共72臺電機(ji)(ji)），每(mei)個(ge)軋(ya)(ya)輥(gun)(gun)有一(yi)個(ge)齒(chi)輪(lun)箱(xiang)，電機(ji)(ji)和齒(chi)輪(lun)箱(xiang)直(zhi)接(jie)連接(jie)，上下傳(chuan)動(dong)(dong)軸與相應軋(ya)(ya)輥(gun)(gun)軸的(de)連接(jie)由液壓缸來實現，帶動(dong)(dong)接(jie)軸法蘭向軋(ya)(ya)輥(gun)(gun)法蘭移動(dong)(dong)。當軋(ya)(ya)輥(gun)(gun)機(ji)(ji)架(jia)被推入(ru)機(ji)(ji)身框架(jia)，軋(ya)(ya)輥(gun)(gun)聯軸器和后傳(chuan)動(dong)(dong)裝置連接(jie)，聯軸器的(de)連接(jie)將由電氣(qi)基礎自動(dong)(dong)化(hua)系(xi)統管理。以(yi)下為張(zhang)減(jian)機(ji)(ji)主要(yao)參數。
軋輥名義直(zhi)徑：φ250mm；
機架間距：235mm；
入口鋼管最大速度：1.25m／s；
出口鋼管最(zui)大速度：6m／s；
電機功率：93kW／臺，共72臺；
電機轉速(su)：200～2000r／min。
