一、基本(ben)情況
包(bao)鋼60mm PQF連(lian)軋管(guan)(guan)(guan)機組(zu)設計(ji)(ji)能力為年(nian)產(chan)無縫鋼管(guan)(guan)(guan)62萬噸，產(chan)品(pin)外徑ф244.5～457mm，壁(bi)厚6～60mm，長度6～15m。該機組(zu)2010年(nian)開工(gong)建(jian)設，2012年(nian)8月建(jian)成投產(chan)，由中冶京誠做工(gong)廠設計(ji)(ji)，熱軋線(xian)的主(zhu)要設備由德國梅爾公(gong)司和(he)意大利(li)因西公(gong)司設計(ji)(ji)制造。該生(sheng)產(chan)線(xian)主(zhu)要產(chan)品(pin)為石油(you)套(tao)(tao)管(guan)(guan)(guan)（產(chan)量占全部熱軋產(chan)品(pin)的50.3％），其他產(chan)品(pin)為高(gao)壓鍋爐管(guan)(guan)(guan)、機械結構(gou)管(guan)(guan)(guan)、管(guan)(guan)(guan)線(xian)管(guan)(guan)(guan)、氣瓶管(guan)(guan)(guan)和(he)石化用(yong)管(guan)(guan)(guan)等(deng)。在(zai)石油(you)套(tao)(tao)管(guan)(guan)(guan)中，高(gao)合(he)金高(gao)抗(kang)腐蝕系(xi)列套(tao)(tao)管(guan)(guan)(guan)、高(gao)抗(kang)硫(liu)系(xi)列套(tao)(tao)管(guan)(guan)(guan)、3Cr抗(kang)腐蝕系(xi)列套(tao)(tao)管(guan)(guan)(guan)、高(gao)鋼級(ji)套(tao)(tao)管(guan)(guan)(guan)等(deng)高(gao)合(he)金含量、高(gao)附加值的套(tao)(tao)管(guan)(guan)(guan)又(you)占了主(zhu)要部分。
二、工藝流程(cheng)
工藝流程：合格管坯→鋸(ju)切→冷定(ding)心(xin)→環(huan)形爐加(jia)熱→高(gao)壓(ya)(ya)水(shui)除磷→穿孔→吹硼砂→穿芯棒→高(gao)壓(ya)(ya)水(shui)除鱗(lin)→PQF 連軋→脫管→高(gao)壓(ya)(ya)水(shui)除鱗(lin)→定(ding)徑→冷卻→定(ding)尺鋸(ju)切→人工內(nei)外表面(mian)檢查→噴標→收集入庫。
三(san)、主要工藝設備(bei)參數(shu)及性(xing)能特點
1. 環形加熱爐
環(huan)形爐(lu)由LOI天(tian)津(jin)公司設計(ji)及制作。環(huan)形加熱爐(lu)主要參(can)數包括：
管坯直徑：ф350、φ390、φ430；
環形爐中徑(jing)：50m；
爐(lu)底寬度：5.3m；
最大(da)加(jia)熱長度：5.0m；
最大坯重：5665kg；
最(zui)大加熱能(neng)力：220t／h；
最(zui)大裝出料節奏：100p／h。
2. 錐形(xing)輥穿孔機
該機(ji)(ji)組采用立式導(dao)板錐(zhui)形輥(gun)穿孔機(ji)(ji)，穿孔輥(gun)直徑1500mm。由(you)于本(ben)機(ji)(ji)組采用的管(guan)坯重(zhong)量較大(da)(da)，為方便管(guan)坯咬入(ru)(ru)，防止前(qian)卡(ka)事(shi)故，在前(qian)臺設(she)置了管(guan)坯預(yu)旋轉裝置，大(da)(da)管(guan)坯在推(tui)鋼(gang)機(ji)(ji)推(tui)入(ru)(ru)軋(ya)輥(gun)前(qian)在預(yu)旋轉的驅動下(xia)旋轉起來，這樣很大(da)(da)程度改(gai)善了咬入(ru)(ru)條件，減少了事(shi)故，提高了軋(ya)輥(gun)壽命。穿孔機(ji)(ji)主要參數包括：
最大軋輥直(zhi)徑：1500mm；
最大出口(kou)速度：0.8m／s；
最(zui)大軋制力矩：2500kN·m；
主(zhu)電機功率：7000kW×2臺(tai)；
主電機最(zui)大轉速：600r／min。
3. PQF連軋管機
PQF連軋管(guan)機組(zu)為(wei)5機架的(de)軸向換(huan)輥(gun)連軋管(guan)機，優點是隧道(dao)式筒(tong)形(xing)牌坊(fang)剛度(du)及強度(du)好，傳動(dong)布(bu)置(zhi)緊(jin)湊，軋制(zhi)穩定性好。每架軋機的(de)三(san)個互成120°的(de)軋輥(gun)安裝(zhuang)在(zai)獨立的(de)軋制(zhi)單元一軋輥(gun)小機架內，安裝(zhuang)在(zai)隧道(dao)上的(de)伺服液壓小倉，可(ke)以(yi)(yi)對軋輥(gun)輥(gun)縫進行(xing)同步調整(zheng)(zheng)也可(ke)以(yi)(yi)單獨調整(zheng)(zheng)，即(ji)采(cai)用了(le)輥(gun)縫自動(dong)控制(zhi)系統（HCCS），從而保證了(le)軋制(zhi)質量，另外，該連軋管(guan)機在(zai)生產過(guo)程(cheng)中采(cai)用了(le)工藝過(guo)程(cheng)控制(zhi)系統（PSS），實現了(le)溫度(du)補償、咬入沖擊(ji)控制(zhi)、錐形(xing)芯棒伺服和頭尾削(xue)尖等功(gong)能。
由于(yu)該機組(zu)軋制(zhi)節奏較慢(man)（最快(kuai)40秒／支(zhi)），只有在線穿芯(xin)棒(bang)(bang)方式，不設(she)預穿線，減(jian)少了(le)芯(xin)棒(bang)(bang)在線數(shu)量，減(jian)少了(le)芯(xin)棒(bang)(bang)與(yu)毛管接觸時間，減(jian)少了(le)毛管的溫降，提(ti)高了(le)芯(xin)棒(bang)(bang)壽(shou)命，節省了(le)設(she)備(bei)投資。
PQF連軋機主要參數包括：
荒(huang)管外徑(jing)：Φ322mm，φ403mm，ф482mm；
軋輥直徑：φ1100mm；
最(zui)大(da)入(ru)口速(su)度：1.5m／s；
最大出(chu)口速(su)度：4.0m／s；
最大軋制(zhi)力：600kN；
最大軋制力矩：250kN·m；
電機(ji)(ji)功率：1號(hao)和(he)(he)4號(hao)機(ji)(ji)架(jia)各3×800kW，2號(hao)和(he)(he)3號(hao)機(ji)(ji)架(jia)各3×1000kW，5號(hao)機(ji)(ji)架(jia)3×400kW；
限動(dong)力：3000kN；
限動電機(ji)功率：500kW×6臺；
限動(dong)最大前進速度：4.5m／s；
限動最大(da)返回速度：4.5m／s；
軋制中限動速度：0.9～1.5m／s。
4. 定徑機
采用(yong)12架(jia)(jia)三輥式(shi)定(ding)徑(jing)機(ji)，每架(jia)(jia)都有一臺電(dian)機(ji)驅(qu)動(dong)(dong)，機(ji)架(jia)(jia)采用(yong)傘齒(chi)輪內傳(chuan)(chuan)(chuan)動(dong)(dong)結(jie)構，在(zai)機(ji)架(jia)(jia)外有一根傳(chuan)(chuan)(chuan)動(dong)(dong)軸通過聯軸器與12架(jia)(jia)組合式(shi)的(de)(de)(de)減速器相連接(jie)，奇偶(ou)架(jia)(jia)的(de)(de)(de)電(dian)機(ji)前后排上下兩層排列，整個(ge)定(ding)徑(jing)機(ji)布置(zhi)緊湊。對于參(can)與變形(xing)少的(de)(de)(de)機(ji)架(jia)(jia)個(ge)數(shu)的(de)(de)(de)生產(chan)規格來說，設置(zhi)了空(kong)過的(de)(de)(de)傳(chuan)(chuan)(chuan)輸機(ji)架(jia)(jia)，根據(ju)不同的(de)(de)(de)規格，傳(chuan)(chuan)(chuan)輸機(ji)架(jia)(jia)的(de)(de)(de)個(ge)數(shu)不同，傳(chuan)(chuan)(chuan)輸機(ji)架(jia)(jia)在(zai)傳(chuan)(chuan)(chuan)動(dong)(dong)裝置(zhi)的(de)(de)(de)驅(qu)動(dong)(dong)下能將鋼管(guan)(guan)平(ping)穩輸送給定(ding)徑(jing)機(ji)出(chu)口輥道(dao)。該機(ji)組在(zai)定(ding)徑(jing)機(ji)前設置(zhi)了高壓(ya)水(shui)除鱗裝置(zhi)，提(ti)高鋼管(guan)(guan)的(de)(de)(de)外表面質量，延長軋輥壽(shou)命。
定徑機主要參數包括：
軋輥(gun)名義直徑(jing)：Φ950mm；
機架間距：840mm；
入口鋼管速度：0.5m／s；
出口鋼管速度：1.5m／s；
電機功率：350kW×12臺；
電(dian)機轉速：200～600／1200r／min。
四(si)、機組的創新點(dian)
1. 在線(xian)設置管坯尾定心機
在熱軋管工藝中，為了改(gai)善(shan)鋼(gang)(gang)(gang)管尾部形狀、減(jian)少鋼(gang)(gang)(gang)管切(qie)尾損(sun)失，降低工具(ju)消耗，保證鋼(gang)(gang)(gang)管內表面質量，管坯尾定心的(de)作用也越來越受到生產(chan)企(qi)業(ye)的(de)重視。
包鋼新近建設的Φ460mm熱軋(ya)無縫鋼管(guan)機(ji)(ji)(ji)組(zu)中(zhong)(zhong)，環形(xing)加熱爐與穿孔機(ji)(ji)(ji)之間均在線設置了由中(zhong)(zhong)冶(ye)京誠(cheng)設計制造的液(ye)壓(ya)夾鉗式管(guan)坯尾端熱定心(xin)(xin)機(ji)(ji)(ji)，如圖(tu)6-12為包鋼φ460mm機(ji)(ji)(ji)組(zu)液(ye)壓(ya)熱定心(xin)(xin)機(ji)(ji)(ji)的安裝(zhuang)現場。
2. 脫(tuo)管后(hou)輥道(dao)定位塊式升降輥道(dao)
在國內已建(jian)成的ф460mm機(ji)組中，脫管(guan)機(ji)后輥(gun)道升降輥(gun)道全部為螺(luo)旋電(dian)動升降式，其結構示(shi)意如圖6-13所示(shi)；它(ta)是利(li)用電(dian)機(ji)帶動螺(luo)旋升降機(ji)來調(diao)(diao)整(zheng)輥(gun)道面的標高以適應不同(tong)外徑的荒管(guan)。但此(ci)機(ji)構的現場(chang)工(gong)作環境通(tong)常比較惡(e)劣，經(jing)常伴(ban)隨著高溫、潮濕、氧化鐵皮(pi)、油泥等，此(ci)機(ji)構容易發生脹死、調(diao)(diao)整(zheng)困(kun)難等情(qing)況。
為(wei)了應對(dui)這一情況(kuang)，在包(bao)鋼φ460mm 機組中設計(ji)了一種(zhong)是液壓定(ding)位(wei)(wei)塊式(shi)升降輥道，其結構(gou)如圖6-14所示；由于脫管(guan)至定(ding)徑機間只有(you)(you)φ307.5mm、ф388mm和ф467.7mm三種(zhong)規格(ge)荒管(guan)，所以(yi)設計(ji)了一種(zhong)帶有(you)(you)三種(zhong)不(bu)(bu)同的接(jie)觸(chu)面(mian)定(ding)位(wei)(wei)塊式(shi)調整(zheng)機構(gou)；當對(dui)輥道高度調整(zheng)時，由定(ding)位(wei)(wei)塊調整(zheng)液壓缸4推(tui)動擺桿(gan)，通過調整(zheng)升降臺(tai)架下(xia)方(fang)定(ding)位(wei)(wei)塊的不(bu)(bu)同接(jie)觸(chu)面(mian)以(yi)滿足3種(zhong)規格(ge)荒管(guan)。此輥道調整(zheng)機構(gou)具有(you)(you)結構(gou)簡(jian)單、受工作(zuo)環境影(ying)響小、操作(zuo)簡(jian)單、故障率低等等一系列優點，可以(yi)顯著改(gai)善現場維檢人員(yuan)的勞(lao)動強度。
3. 冷床前增(zeng)加鋼(gang)管(guan)抽檢與取樣臺架
為了能(neng)夠及(ji)(ji)時發現熱(re)(re)軋鋼(gang)(gang)管表(biao)(biao)面(mian)缺陷(xian)及(ji)(ji)方便鋼(gang)(gang)管熱(re)(re)取樣，在定徑機后、冷床入口前輥道一側增加了鋼(gang)(gang)管抽樣檢(jian)查(cha)與(yu)取樣臺(tai)架(jia)，如圖6-15所示。當(dang)需要對熱(re)(re)軋的鋼(gang)(gang)管進行外(wai)表(biao)(biao)面(mian)抽檢(jian)及(ji)(ji)頭(tou)尾取樣時，人工啟動(dong)撥叉將(jiang)熱(re)(re)軋鋼(gang)(gang)管撥入到臺(tai)架(jia)的旋(xuan)轉(zhuan)托輥上，旋(xuan)轉(zhuan)托輥轉(zhuan)速預先設定為8r／min和1r／min；外(wai)表(biao)(biao)面(mian)檢(jian)查(cha)使(shi)用8r／min而頭(tou)尾取樣時使(shi)用1r／min的轉(zhuan)速。
此臺架的設置能(neng)夠有利于現(xian)場更快更及時地發現(xian)熱軋鋼(gang)管表面(mian)的軋制缺陷、改變了以往操作(zuo)人員(yuan)頂著高溫在(zai)冷(leng)床上檢(jian)查鋼(gang)管表面(mian)缺陷及在(zai)冷(leng)床兩側進行頭尾(wei)取樣，很大(da)程(cheng)度(du)上改善了現(xian)場操作(zuo)人員(yuan)的工(gong)作(zuo)條件(jian)，減(jian)少了發生工(gong)傷(shang)的可(ke)能(neng)性(xing)。
4. 下吸式軋機除塵裝置
a. 除(chu)塵(chen)罩傳統的(de)布置形式
在天管(guan)(guan)(guan)Φ460mm機(ji)(ji)組、煙(yan)寶(bao)φ460mm機(ji)(ji)組及天淮φ508mm機(ji)(ji)組等(deng)類似機(ji)(ji)組中，無論(lun)是在穿孔機(ji)(ji)抗氧(yang)化站尾(wei)部、連(lian)軋(ya)機(ji)(ji)出(chu)入口側、脫管(guan)(guan)(guan)機(ji)(ji)及定徑機(ji)(ji)處除塵(chen)罩及管(guan)(guan)(guan)道均(jun)采用了沿設(she)備(bei)上方布置(zhi)出(chu)廠(chang)房(fang)后(hou)與除塵(chen)器連(lian)接的方式，此種布置(zhi)方式具有管(guan)(guan)(guan)道布置(zhi)靈活、管(guan)(guan)(guan)道不易(yi)積灰積水、維檢工(gong)作量(liang)比較(jiao)少(shao)等(deng)特點，但同時也存在易(yi)阻擋(dang)操(cao)作員視線、不利于管(guan)(guan)(guan)道其下設(she)備(bei)檢修吊運(yun)等(deng)不利影響。
b. 包(bao)鋼Φ460mm機組(zu)除塵罩(zhao)布(bu)置形式
在包(bao)鋼φ460mm機組中(zhong)除連軋后、脫管(guan)(guan)(guan)機及(ji)定徑機仍采(cai)(cai)用設(she)備(bei)(bei)上(shang)方布(bu)置(zhi)(zhi)以外(wai)，其(qi)他部位均(jun)采(cai)(cai)用在設(she)備(bei)(bei)下(xia)方及(ji)兩側布(bu)置(zhi)(zhi)的(de)方式(shi)、風管(guan)(guan)(guan)采(cai)(cai)用了沿平(ping)臺(tai)下(xia)懸掛、地下(xia)直埋(mai)的(de)布(bu)置(zhi)(zhi)形(xing)式(shi)，能夠避免除塵管(guan)(guan)(guan)道(dao)對設(she)備(bei)(bei)檢(jian)修吊運的(de)不(bu)利影響(xiang)、保(bao)證(zheng)操作員視線；但也存在著平(ping)臺(tai)下(xia)懸掛管(guan)(guan)(guan)道(dao)易(yi)與電纜橋架(jia)、介質管(guan)(guan)(guan)線沖突、直埋(mai)管(guan)(guan)(guan)道(dao)易(yi)與其(qi)他設(she)備(bei)(bei)基礎沖突及(ji)管(guan)(guan)(guan)道(dao)內易(yi)積(ji)灰(hui)積(ji)水且難于清理會影響(xiang)后續使用效(xiao)果等問題。
c. 溴化鋰余熱(re)利用裝置
包鋼φ460機組在余(yu)熱利用(yong)方面是采(cai)用(yong)了利用(yong)環形爐煙氣(qi)余(yu)熱的“煙氣(qi)型溴化鋰機組”。可(ke)以直接利用(yong)環形爐煙氣(qi)余(yu)熱置換出采(cai)暖和(he)制(zhi)冷(leng)用(yong)的冷(leng)熱水。
該溴化鋰機組具有一些先(xian)進的特點：
①. 溴化鋰機組的裝機重量只有94.5t，而如果采用余熱鍋爐其設備重量會達到約300t；節省三分之二的設備投資；
②. 溴化鋰機組主機安裝在車間±0.0平面上，沒有深基礎，而余熱鍋爐主機的設備安裝標高為-6.8m；安裝主機約需要面積為148.5㎡（長x寬：16.5m×9m）的基礎坑，所以在基建投資上采用溴化鋰機組會比采用余熱鍋爐少得多；
③. 采用煙氣型溴化鋰吸收式冷熱水機組無須另設熱源，冬夏季空調需求能一次滿足，且一次能源均為廢熱利用；
④. 制冷系統的運行費用要比電制冷系統低很多。此外，余熱吸收技術已經是一項十分成熟技術，操作也比較簡單便捷，自身維修故障率也比較低；
⑤. 制冷系統的制冷劑為水，是環保型冷媒，吸收劑為溴化鋰溶液，對人體及環境也是無害的。
