一、基本情況
包鋼60mm PQF連(lian)軋管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)機組設(she)計能力為年(nian)產(chan)無縫鋼管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)62萬噸(dun)，產(chan)品(pin)外(wai)徑ф244.5～457mm，壁(bi)厚6～60mm，長度6～15m。該機組2010年(nian)開工(gong)建(jian)設(she)，2012年(nian)8月建(jian)成投(tou)產(chan)，由中冶(ye)京誠(cheng)做(zuo)工(gong)廠設(she)計，熱軋線(xian)的主(zhu)要設(she)備由德國(guo)梅爾(er)公司(si)和(he)意大利因西公司(si)設(she)計制造。該生產(chan)線(xian)主(zhu)要產(chan)品(pin)為石(shi)油套(tao)(tao)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)（產(chan)量占全部(bu)熱軋產(chan)品(pin)的50.3％），其他產(chan)品(pin)為高(gao)壓鍋(guo)爐(lu)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)、機械結(jie)構管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)、管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)線(xian)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)、氣瓶管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)和(he)石(shi)化用管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)等。在石(shi)油套(tao)(tao)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)中，高(gao)合金(jin)高(gao)抗腐蝕(shi)系列(lie)套(tao)(tao)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)、高(gao)抗硫系列(lie)套(tao)(tao)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)、3Cr抗腐蝕(shi)系列(lie)套(tao)(tao)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)、高(gao)鋼級套(tao)(tao)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)等高(gao)合金(jin)含(han)量、高(gao)附(fu)加值的套(tao)(tao)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)又占了主(zhu)要部(bu)分。
二(er)、工藝流程(cheng)
工(gong)藝流程：合格管坯→鋸(ju)切(qie)(qie)→冷定心→環形爐加(jia)熱→高壓(ya)水(shui)除(chu)磷(lin)→穿孔→吹硼砂→穿芯棒→高壓(ya)水(shui)除(chu)鱗(lin)→PQF 連(lian)軋→脫管→高壓(ya)水(shui)除(chu)鱗(lin)→定徑→冷卻→定尺鋸(ju)切(qie)(qie)→人工(gong)內外表面(mian)檢查(cha)→噴標→收集入(ru)庫。
三、主要(yao)工藝設備參數及性(xing)能特點
1. 環形加熱爐
環形(xing)爐(lu)由LOI天(tian)津公司設計及制作。環形(xing)加熱爐(lu)主(zhu)要參數包括：
管坯直徑：ф350、φ390、φ430；
環形爐中徑：50m；
爐底寬(kuan)度：5.3m；
最大(da)加熱長度(du)：5.0m；
最大(da)坯重：5665kg；
最大加熱(re)能(neng)力：220t／h；
最大裝出料節奏：100p／h。
2. 錐形(xing)輥穿孔(kong)機
該機組采用立式導(dao)板錐形輥(gun)穿孔(kong)機，穿孔(kong)輥(gun)直徑1500mm。由于本(ben)機組采用的管(guan)坯(pi)重(zhong)量較大，為方(fang)便管(guan)坯(pi)咬(yao)入，防止前(qian)卡(ka)事(shi)故，在(zai)(zai)前(qian)臺設(she)置(zhi)了管(guan)坯(pi)預(yu)旋轉(zhuan)裝置(zhi)，大管(guan)坯(pi)在(zai)(zai)推鋼機推入軋輥(gun)前(qian)在(zai)(zai)預(yu)旋轉(zhuan)的驅(qu)動(dong)下旋轉(zhuan)起來(lai)，這(zhe)樣(yang)很大程(cheng)度改善了咬(yao)入條件，減少了事(shi)故，提高(gao)了軋輥(gun)壽(shou)命。穿孔(kong)機主要參數包括：
最大軋輥直徑：1500mm；
最(zui)大出口速度：0.8m／s；
最大軋制力矩(ju)：2500kN·m；
主電機功率：7000kW×2臺；
主電機最大轉速(su)：600r／min。
3. PQF連軋(ya)管機
PQF連(lian)(lian)軋(ya)(ya)(ya)管(guan)機(ji)(ji)組為(wei)5機(ji)(ji)架的(de)(de)軸向換輥連(lian)(lian)軋(ya)(ya)(ya)管(guan)機(ji)(ji)，優點(dian)是隧道式筒(tong)形牌(pai)坊剛度(du)及強度(du)好，傳動布置(zhi)緊湊，軋(ya)(ya)(ya)制(zhi)(zhi)穩(wen)定性(xing)好。每架軋(ya)(ya)(ya)機(ji)(ji)的(de)(de)三個互成120°的(de)(de)軋(ya)(ya)(ya)輥安裝(zhuang)在獨立的(de)(de)軋(ya)(ya)(ya)制(zhi)(zhi)單(dan)元一軋(ya)(ya)(ya)輥小機(ji)(ji)架內，安裝(zhuang)在隧道上的(de)(de)伺(si)(si)服液壓小倉，可以對軋(ya)(ya)(ya)輥輥縫進行同步調(diao)整(zheng)也可以單(dan)獨調(diao)整(zheng)，即采(cai)用了(le)輥縫自動控(kong)制(zhi)(zhi)系(xi)統(tong)（HCCS），從而保證(zheng)了(le)軋(ya)(ya)(ya)制(zhi)(zhi)質量，另外，該連(lian)(lian)軋(ya)(ya)(ya)管(guan)機(ji)(ji)在生產過程中采(cai)用了(le)工藝過程控(kong)制(zhi)(zhi)系(xi)統(tong)（PSS），實現了(le)溫度(du)補償、咬入沖擊控(kong)制(zhi)(zhi)、錐形芯棒伺(si)(si)服和頭尾削(xue)尖等功能。
由(you)于該(gai)機(ji)組軋(ya)制節(jie)奏(zou)較慢（最(zui)快(kuai)40秒／支），只有在線穿芯棒(bang)方式，不(bu)設(she)預穿線，減少(shao)了芯棒(bang)在線數量，減少(shao)了芯棒(bang)與毛(mao)管(guan)接(jie)觸(chu)時間，減少(shao)了毛(mao)管(guan)的溫降，提高了芯棒(bang)壽命，節(jie)省(sheng)了設(she)備投資(zi)。
PQF連軋(ya)機主(zhu)要(yao)參數(shu)包括：
荒管外徑：Φ322mm，φ403mm，ф482mm；
軋輥直(zhi)徑：φ1100mm；
最大入口速度：1.5m／s；
最大出口速度：4.0m／s；
最大軋制(zhi)力(li)：600kN；
最大軋(ya)制力矩：250kN·m；
電機(ji)功率：1號(hao)和4號(hao)機(ji)架各(ge)(ge)3×800kW，2號(hao)和3號(hao)機(ji)架各(ge)(ge)3×1000kW，5號(hao)機(ji)架3×400kW；
限動力：3000kN；
限(xian)動電機功率：500kW×6臺(tai)；
限動(dong)最大前進速度：4.5m／s；
限動最大返(fan)回(hui)速度：4.5m／s；
軋制中(zhong)限動(dong)速度：0.9～1.5m／s。
4. 定徑機
采(cai)用(yong)(yong)12架(jia)(jia)(jia)三輥式定徑(jing)機(ji)(ji)(ji)，每架(jia)(jia)(jia)都有一(yi)臺電(dian)機(ji)(ji)(ji)驅(qu)動(dong)，機(ji)(ji)(ji)架(jia)(jia)(jia)采(cai)用(yong)(yong)傘(san)齒輪內傳動(dong)結構(gou)，在(zai)機(ji)(ji)(ji)架(jia)(jia)(jia)外有一(yi)根傳動(dong)軸(zhou)通過聯軸(zhou)器與12架(jia)(jia)(jia)組合式的(de)減速器相連接，奇偶(ou)架(jia)(jia)(jia)的(de)電(dian)機(ji)(ji)(ji)前(qian)后(hou)排上下兩(liang)層排列，整個(ge)定徑(jing)機(ji)(ji)(ji)布置(zhi)緊(jin)湊。對(dui)于參與變形(xing)少的(de)機(ji)(ji)(ji)架(jia)(jia)(jia)個(ge)數的(de)生產規(gui)格(ge)來說，設置(zhi)了空過的(de)傳輸(shu)機(ji)(ji)(ji)架(jia)(jia)(jia)，根據(ju)不同的(de)規(gui)格(ge)，傳輸(shu)機(ji)(ji)(ji)架(jia)(jia)(jia)的(de)個(ge)數不同，傳輸(shu)機(ji)(ji)(ji)架(jia)(jia)(jia)在(zai)傳動(dong)裝(zhuang)置(zhi)的(de)驅(qu)動(dong)下能將鋼(gang)管(guan)平穩輸(shu)送給定徑(jing)機(ji)(ji)(ji)出口輥道。該機(ji)(ji)(ji)組在(zai)定徑(jing)機(ji)(ji)(ji)前(qian)設置(zhi)了高(gao)壓水(shui)除鱗裝(zhuang)置(zhi)，提高(gao)鋼(gang)管(guan)的(de)外表面質量，延長(chang)軋(ya)輥壽命。
定(ding)徑機(ji)主(zhu)要參數包括：
軋輥名義直徑：Φ950mm；
機架間距：840mm；
入口鋼管速度：0.5m／s；
出口鋼(gang)管速度(du)：1.5m／s；
電機功率(lv)：350kW×12臺；
電機轉速：200～600／1200r／min。
四、機組的創新點
1. 在線(xian)設置管坯尾定心機
在熱軋管(guan)工(gong)藝(yi)中，為(wei)了改(gai)善鋼管(guan)尾(wei)部形狀、減(jian)少鋼管(guan)切尾(wei)損失，降(jiang)低工(gong)具消耗，保證鋼管(guan)內表(biao)面(mian)質(zhi)量，管(guan)坯尾(wei)定心的(de)作(zuo)用也越來越受到生產(chan)企業的(de)重視。
包鋼新近建設(she)的(de)Φ460mm熱(re)軋無縫鋼管(guan)(guan)機(ji)組中(zhong)，環形(xing)加熱(re)爐與(yu)穿孔機(ji)之間均(jun)在線(xian)設(she)置了由中(zhong)冶京誠設(she)計制造的(de)液壓(ya)夾鉗式管(guan)(guan)坯尾端熱(re)定心(xin)機(ji)，如(ru)圖(tu)6-12為包鋼φ460mm機(ji)組液壓(ya)熱(re)定心(xin)機(ji)的(de)安裝現(xian)場。
2. 脫管后輥(gun)(gun)道定位塊式(shi)升降輥(gun)(gun)道
在國內已建成(cheng)的(de)ф460mm機組中，脫管機后輥(gun)道(dao)升(sheng)降(jiang)(jiang)輥(gun)道(dao)全部為螺(luo)旋(xuan)電動(dong)升(sheng)降(jiang)(jiang)式，其結構(gou)示(shi)意如圖6-13所示(shi)；它是(shi)利(li)用電機帶動(dong)螺(luo)旋(xuan)升(sheng)降(jiang)(jiang)機來調整輥(gun)道(dao)面的(de)標(biao)高(gao)以適應(ying)不同外徑的(de)荒管。但此(ci)機構(gou)的(de)現場(chang)工作(zuo)環境通常比較(jiao)惡劣，經常伴隨著(zhu)高(gao)溫(wen)、潮濕、氧化(hua)鐵皮、油泥等，此(ci)機構(gou)容易發(fa)生脹死、調整困難等情況。
為了(le)(le)應對這一(yi)(yi)情(qing)況，在包鋼φ460mm 機(ji)(ji)組(zu)中設(she)計了(le)(le)一(yi)(yi)種(zhong)是液壓定(ding)(ding)位塊式升(sheng)(sheng)降輥(gun)道(dao)，其結構如圖6-14所示；由于脫管至定(ding)(ding)徑機(ji)(ji)間只有φ307.5mm、ф388mm和ф467.7mm三(san)種(zhong)規格(ge)荒(huang)管，所以(yi)設(she)計了(le)(le)一(yi)(yi)種(zhong)帶有三(san)種(zhong)不(bu)同的接觸面定(ding)(ding)位塊式調(diao)整(zheng)機(ji)(ji)構；當(dang)對輥(gun)道(dao)高度(du)調(diao)整(zheng)時，由定(ding)(ding)位塊調(diao)整(zheng)液壓缸4推動擺桿，通過調(diao)整(zheng)升(sheng)(sheng)降臺架下方定(ding)(ding)位塊的不(bu)同接觸面以(yi)滿足(zu)3種(zhong)規格(ge)荒(huang)管。此(ci)輥(gun)道(dao)調(diao)整(zheng)機(ji)(ji)構具有結構簡(jian)單、受工作環境(jing)影響(xiang)小(xiao)、操作簡(jian)單、故障(zhang)率低等(deng)等(deng)一(yi)(yi)系(xi)列優(you)點，可以(yi)顯著改善現場(chang)維檢人員的勞動強度(du)。
3. 冷床前增加鋼管抽檢與取樣臺架
為(wei)了能夠及(ji)時(shi)發現熱(re)軋(ya)鋼(gang)管(guan)表面缺陷及(ji)方便鋼(gang)管(guan)熱(re)取樣，在定(ding)徑(jing)機后、冷(leng)床(chuang)入口前輥(gun)道一(yi)側增加(jia)了鋼(gang)管(guan)抽樣檢查(cha)與取樣臺架，如圖6-15所示。當(dang)需要(yao)對熱(re)軋(ya)的(de)(de)鋼(gang)管(guan)進(jin)行(xing)外(wai)表面抽檢及(ji)頭尾(wei)取樣時(shi)，人工啟動(dong)撥叉(cha)將(jiang)熱(re)軋(ya)鋼(gang)管(guan)撥入到臺架的(de)(de)旋(xuan)轉托輥(gun)上(shang)，旋(xuan)轉托輥(gun)轉速(su)預(yu)先設(she)定(ding)為(wei)8r／min和1r／min；外(wai)表面檢查(cha)使(shi)用8r／min而頭尾(wei)取樣時(shi)使(shi)用1r／min的(de)(de)轉速(su)。
此臺架的(de)設置能夠有利(li)于現場(chang)更快(kuai)更及時地發(fa)現熱軋鋼管表(biao)面(mian)的(de)軋制缺(que)陷、改變了(le)(le)以往操(cao)作(zuo)(zuo)人(ren)員(yuan)頂著高溫在冷床上(shang)檢查鋼管表(biao)面(mian)缺(que)陷及在冷床兩側進行頭尾取(qu)樣，很大程度上(shang)改善了(le)(le)現場(chang)操(cao)作(zuo)(zuo)人(ren)員(yuan)的(de)工作(zuo)(zuo)條件，減少了(le)(le)發(fa)生工傷的(de)可(ke)能性。
4. 下吸式軋機除(chu)塵(chen)裝置(zhi)
a. 除塵(chen)罩傳統的布置形式
在(zai)天(tian)管Φ460mm機組、煙寶φ460mm機組及天(tian)淮φ508mm機組等(deng)類似機組中(zhong)，無論(lun)是(shi)在(zai)穿孔機抗氧化站尾部、連軋機出入口側、脫管機及定徑機處除(chu)塵罩及管道(dao)均采用(yong)了沿設(she)備(bei)上(shang)方布置(zhi)出廠房(fang)后(hou)與除(chu)塵器連接的(de)方式，此種布置(zhi)方式具有管道(dao)布置(zhi)靈活、管道(dao)不(bu)易積灰積水、維檢工作量比較少(shao)等(deng)特點，但同時也存在(zai)易阻(zu)擋(dang)操(cao)作員視線(xian)、不(bu)利(li)于(yu)管道(dao)其下設(she)備(bei)檢修(xiu)吊運等(deng)不(bu)利(li)影(ying)響(xiang)。
b. 包鋼Φ460mm機組(zu)除塵罩布置形式
在(zai)包(bao)鋼(gang)φ460mm機(ji)組中除(chu)連軋后(hou)、脫管(guan)機(ji)及定(ding)徑機(ji)仍采用(yong)設(she)備(bei)(bei)上方(fang)布置(zhi)以(yi)外(wai)，其(qi)他部位均采用(yong)在(zai)設(she)備(bei)(bei)下方(fang)及兩側布置(zhi)的(de)方(fang)式、風管(guan)采用(yong)了(le)沿平臺(tai)下懸掛(gua)、地(di)下直(zhi)埋的(de)布置(zhi)形式，能夠避免除(chu)塵管(guan)道(dao)對(dui)設(she)備(bei)(bei)檢修吊運的(de)不利(li)影響、保證操作員視線；但也(ye)存在(zai)著平臺(tai)下懸掛(gua)管(guan)道(dao)易與電纜(lan)橋架、介質管(guan)線沖突(tu)(tu)、直(zhi)埋管(guan)道(dao)易與其(qi)他設(she)備(bei)(bei)基礎沖突(tu)(tu)及管(guan)道(dao)內易積灰積水且難于清理會影響后(hou)續使用(yong)效果等問題(ti)。
c. 溴化鋰余熱利用裝置
包鋼φ460機(ji)組在(zai)余(yu)熱利用(yong)(yong)方面是采用(yong)(yong)了利用(yong)(yong)環形爐(lu)煙(yan)氣(qi)余(yu)熱的(de)“煙(yan)氣(qi)型(xing)溴(xiu)化鋰機(ji)組”。可以直接利用(yong)(yong)環形爐(lu)煙(yan)氣(qi)余(yu)熱置換出采暖和制冷用(yong)(yong)的(de)冷熱水。
該溴化(hua)鋰機組具有一(yi)些先進的特點：
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。
