由太原重型機械學院研制開發、安裝于山西襄汾不銹鋼管(guan)廠的三輥聯合穿軋機,依據三輥斜軋工藝原理,將穿孔、軋管兩道工序集合在一臺軋機上完成,開創了三輥聯合穿軋機一次成管的先例。
三輥聯合穿(chuan)軋機的主要特(te)征是在(zai)三輥斜軋機上采用了組合式軋輥,其形狀如圖16-11所(suo)示。
這臺三輥聯合穿軋機所生產的成品不銹鋼管直徑為40~60mm,壁厚為3.2~10mm,管坯最大單重為22kg,其尺寸為Φ(40~60)mm×(600~1000)mm.聯合穿軋機的主要技術性能參數如表16-4所示。
這臺軋機的(de)送進角(jiao)可(ke)(ke)以在(zai)0°~20°范(fan)圍內調整。在(zai)軋制(zhi)工(gong)件尾(wei)(wei)部時,可(ke)(ke)以增大送進角(jiao),以防止(zhi)管(guan)尾(wei)(wei)出現三角(jiao)形(xing)現象,也可(ke)(ke)以采用軋輻快速回退的(de)辦法(fa),增大軋輥的(de)開(kai)度,以改(gai)善(shan)尾(wei)(wei)端三角(jiao)形(xing)現象。
這臺三(san)輥聯合穿軋(ya)機結(jie)構緊湊,設備(bei)總(zong)重(zhong)約(yue)50噸,機組(zu)電氣設備(bei)總(zong)功率為500kW左右,占(zhan)地面積僅400㎡,因此很適合于(yu)小型(xing)無縫(feng)鋼管廠(chang)使用,以直接生(sheng)產(chan)(chan)熱軋(ya)成品管。機組(zu)生(sheng)產(chan)(chan)率為2~4根/min,若平均(jun)按3根/min計算(suan),年產(chan)(chan)量可達2萬噸左右。
由以上(shang)所(suo)述可見該軋機具有(you)如下特點:穿軋合一,設備重(zhong)量輕,占(zhan)地面積小(xiao),所(suo)需投(tou)資少,操作很容易(yi)。因此,對于小(xiao)型無(wu)縫鋼管廠的新建(jian)或改造來說,都具有(you)實際意義(yi)。
一、 3RCM型三輥聯合穿軋機
3RCM是(shi)3Roll Combined Mill的(de)(de)縮寫,這是(shi)三輥聯合穿軋(ya)機的(de)(de)一(yi)種(zhong)形式(shi)。從(cong)工(gong)藝原(yuan)理上講,它和(he)上一(yi)節中所講的(de)(de)軋(ya)機是(shi)相同(tong)的(de)(de),所不同(tong)的(de)(de)是(shi)軋(ya)輥結構和(he)操(cao)作程序。據稱,研究開(kai)發這種(zhong)軋(ya)管機的(de)(de)原(yuan)意是(shi)制造一(yi)種(zhong)年產量(liang)較(jiao)低(di)(3.5萬(wan)~5萬(wan)噸/年),而(er)生(sheng)產成本較(jiao)低(di)的(de)(de)軋(ya)管機組,供小型不銹鋼(gang)管廠(chang)選用。
在SMS-Meer公司(si)制(zhi)造的3RCM軋(ya)機上(shang),軋(ya)制(zhi)過(guo)程(cheng)的第一步是(shi)將管(guan)壞穿孔成空心坯(pi)(pi),如圖16-12所示。穿孔過(guo)程(cheng)結束后,空心坯(pi)(pi)停留在輸(shu)出輥道上(shang),此時,軋(ya)輥改變旋轉(zhuan)方向,并(bing)按(an)照軋(ya)管(guan)工(gong)藝(yi)過(guo)程(cheng)自(zi)動調整好軋(ya)制(zhi)參數,接(jie)著芯棒和空心坯(pi)(pi)一起從(cong)右邊推入軋(ya)機,進行延伸(shen)工(gong)藝(yi)過(guo)程(cheng),如圖16-13所示。這一過(guo)程(cheng)和普(pu)通的三輥軋(ya)管(guan)機一樣。
3RCM 軋機所生(sheng)產的鋼管(guan)的規格如下:
4英(ying)寸機組 成品管(guan)外徑:21.3~114.3mm 、壁(bi)厚:2.3~2.5mm
8英寸(cun)機(ji)組(zu) 成品管外徑:50.8~203.2mm 、壁(bi)厚(hou):3.4~4.5mm
此外,同三(san)(san)輥(gun)穿(chuan)孔機和三(san)(san)輥(gun)軋(ya)(ya)管機組合的機組相比較,3RCM的生產率可(ke)達前者的90%左右;如在3RCM軋(ya)(ya)機上采用(yong)NEL控制系統,可(ke)以(yi)軋(ya)(ya)制薄壁管。
3RCM聯合穿孔機(ji)的控制系統具有如下功能:
1. 調整軋輥旋轉方向;
2. 調(diao)節(jie)軋輥轉(zhuan)速;
3. 調整輾軋(ya)角和(he)送進角;
4. 快速調整軋(ya)輥(gun)輥(gun)縫。
3RCM軋(ya)機的主要優(you)點是:
1. 投(tou)資費(fei)(fei)用(yong)低(di) 其設備費(fei)(fei)用(yong)僅為兩臺(tai)單獨的(de)(de)三(san)輥(gun)穿孔機(ji)和(he)三(san)輥(gun)軋管機(ji)加在(zai)一起(qi)的(de)(de)設備費(fei)(fei)用(yong)的(de)(de)2/3,其他生產、基建費(fei)(fei)用(yong)亦相應降低(di);
2. 成品管(guan)壁厚較(jiao)均勻 這實際上是三輥(gun)軋管(guan)機的(de)優(you)點,若再采(cai)用CARTA軋管(guan)控制(zhi)系統,則其(qi)成品管(guan)的(de)壁厚均勻程度將更加優(you)化;
3. 可以軋制變形能力較(jiao)差的管材(cai) 這(zhe)實際上也是(shi)三輥穿孔(kong)機的優點。
因(yin)此,對(dui)于(yu)(yu)年產(chan)量不大于(yu)(yu)五萬噸、成品管直徑不大于(yu)(yu)4 1/2英寸的小(xiao)型鋼管廠來說,3RCM軋機最(zui)為適用。
二(er)、KRM軋(ya)機-四輥行星軋(ya)管(guan)機
最近,德(de)國Kocks公司推出STP軋管工藝(yi)(yi),這種工藝(yi)(yi)的主要組成部分為:
1. KRM 四輥行星(xing)軋管機(ji);
2. SRB張力(li)減徑機;
3. 以(yi)壁(bi)厚自動控制系統(AWC)為主的質(zhi)量保(bao)證系統。
STP軋(ya)(ya)管(guan)工藝的(de)核心是KRM四輥行星(xing)軋(ya)(ya)管(guan)機(ji),而過(guo)去的(de)行星(xing)軋(ya)(ya)管(guan)機(ji)如(ru)PSW行星(xing)軋(ya)(ya)管(guan)機(ji)則是三輥式的(de)。KRM行星(xing)軋(ya)(ya)管(guan)機(ji)所軋(ya)(ya)出的(de)鋼管(guan)具有較好的(de)壁厚(hou)均(jun)勻(yun)度(du),再加上AWC壁厚(hou)控制系統的(de)作用,壁厚(hou)均(jun)勻(yun)度(du)得以進一步的(de)改善(shan)。
這種工藝(yi)的(de)技術(shu)參數(shu)如表16-5所(suo)示。
這種軋管(guan)機組年(nian)產量為(wei)15萬~20萬噸,收得率為(wei)97%。從(cong)機械設計(ji)的角度來看(kan),這種軋機的核(he)心仍(reng)是行星機構,和PSW軋機相仿(fang)。
由(you)于這種(zhong)軋(ya)(ya)機(ji)(ji)采用(yong)了(le)很(hen)大的(de)斷面減縮率(lv),因此(ci)軋(ya)(ya)機(ji)(ji)設(she)備(bei)承(cheng)受很(hen)大的(de)負(fu)荷,特(te)別是(shi)(shi)(shi)軋(ya)(ya)輥(gun)軸(zhou)兩(liang)(liang)(liang)側的(de)軸(zhou)承(cheng)部位,由(you)于負(fu)載大,經常(chang)損(sun)壞,為了(le)改(gai)善這種(zhong)狀況,Kocks公司(si)采取了(le)兩(liang)(liang)(liang)項措(cuo)施(shi)即:采用(yong)四個軋(ya)(ya)輥(gun)并減小斷面減縮率(lv),限制(zhi)生產(chan)一(yi)種(zhong)外徑的(de)不銹鋼(gang)管(guan)。PSW行星(xing)軋(ya)(ya)管(guan)機(ji)(ji)兩(liang)(liang)(liang)次試軋(ya)(ya)失敗的(de)主(zhu)要(yao)原因是(shi)(shi)(shi):軋(ya)(ya)管(guan)時經常(chang)出現機(ji)(ji)械(xie)部件損(sun)壞,事故(gu)頻(pin)繁,其(qi)中多數事故(gu)是(shi)(shi)(shi)軸(zhou)承(cheng)損(sun)壞,以(yi)致作(zuo)業率(lv)過低,不能正常(chang)生產(chan)。對(dui)此(ci),Kocks公司(si)稱上述(shu)兩(liang)(liang)(liang)項措(cuo)施(shi)是(shi)(shi)(shi)有效的(de),但其(qi)真正效果(guo)究竟(jing)如何仍引人注目。