由太原重型機械學院研制開發、安裝于山西襄汾不銹鋼管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(ya)機(ji)的主要特征是在(zai)三輥斜軋(ya)機(ji)上(shang)采用(yong)了組(zu)合式軋(ya)輥,其形狀如(ru)圖16-11所示。


圖 16-11.jpg


這臺三輥聯合穿軋機所生產的成品不銹鋼(gang)管(guan)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。


表 16-4.jpg


 這(zhe)臺軋(ya)(ya)(ya)機的送進角(jiao)(jiao)可以(yi)在(zai)0°~20°范(fan)圍內調整。在(zai)軋(ya)(ya)(ya)制工件尾部時,可以(yi)增大送進角(jiao)(jiao),以(yi)防止(zhi)管尾出現三(san)角(jiao)(jiao)形現象,也可以(yi)采用軋(ya)(ya)(ya)輻快速回(hui)退的辦法,增大軋(ya)(ya)(ya)輥的開度,以(yi)改(gai)善尾端三(san)角(jiao)(jiao)形現象。


這臺三輥聯合穿軋(ya)機結構(gou)緊湊(cou),設(she)備總重約50噸,機組電氣設(she)備總功(gong)率(lv)為500kW左右,占(zhan)地面(mian)積僅400㎡,因(yin)此很適(shi)合于小型無縫鋼管廠使(shi)用,以直接生產熱軋(ya)成(cheng)品管。機組生產率(lv)為2~4根/min,若平均按(an)3根/min計算(suan),年產量可達(da)2萬噸左右。


由以(yi)上所述可(ke)見該軋機具有如下特(te)點:穿軋合一,設備重量輕,占地面(mian)積小,所需投(tou)資少,操(cao)作很容易。因此(ci),對于(yu)小型無縫鋼管廠的新建或(huo)改(gai)造來說(shuo),都具有實際意義。



一、 3RCM型三輥聯合穿軋機


  3RCM是3Roll Combined Mill的(de)縮(suo)寫,這(zhe)是三輥(gun)聯合(he)穿(chuan)軋(ya)機(ji)的(de)一種形式。從工藝原理上(shang)講,它和上(shang)一節中所講的(de)軋(ya)機(ji)是相同的(de),所不同的(de)是軋(ya)輥(gun)結構和操作程序。據稱,研究開發這(zhe)種軋(ya)管機(ji)的(de)原意是制造一種年(nian)產量較低(3.5萬~5萬噸/年(nian)),而生(sheng)產成本較低的(de)軋(ya)管機(ji)組,供小型(xing)不銹(xiu)鋼管廠(chang)選用。


  在(zai)SMS-Meer公司制(zhi)造的(de)3RCM軋(ya)(ya)(ya)機(ji)上,軋(ya)(ya)(ya)制(zhi)過程(cheng)(cheng)的(de)第一步是將管壞穿(chuan)孔(kong)成(cheng)空心坯(pi),如(ru)圖16-12所(suo)示。穿(chuan)孔(kong)過程(cheng)(cheng)結束后,空心坯(pi)停留在(zai)輸出(chu)輥(gun)道(dao)上,此(ci)時,軋(ya)(ya)(ya)輥(gun)改變旋轉方向,并(bing)按照軋(ya)(ya)(ya)管工藝過程(cheng)(cheng)自動調整(zheng)好(hao)軋(ya)(ya)(ya)制(zhi)參數,接著芯棒和(he)空心坯(pi)一起從右(you)邊推入軋(ya)(ya)(ya)機(ji),進行(xing)延伸工藝過程(cheng)(cheng),如(ru)圖16-13所(suo)示。這(zhe)一過程(cheng)(cheng)和(he)普通(tong)的(de)三輥(gun)軋(ya)(ya)(ya)管機(ji)一樣。


圖 16-12.jpg


3RCM 軋機所生產的鋼管(guan)的規格如下:


  4英寸機組 成品(pin)管外徑(jing):21.3~114.3mm 、壁厚:2.3~2.5mm


  8英寸機(ji)組(zu) 成品管(guan)外徑:50.8~203.2mm 、壁(bi)厚:3.4~4.5mm


此(ci)外,同三輥(gun)穿孔機(ji)(ji)和(he)三輥(gun)軋管機(ji)(ji)組(zu)合的機(ji)(ji)組(zu)相比較,3RCM的生產率可達前者的90%左右;如在3RCM軋機(ji)(ji)上(shang)采(cai)用NEL控制系統,可以軋制薄壁管。


3RCM聯合穿孔機的控制系統具有如下功能:


  1. 調整(zheng)軋輥旋轉(zhuan)方向(xiang);


  2. 調節軋輥轉速;


  3. 調整輾軋角(jiao)和送進角(jiao);


  4. 快速調整軋(ya)輥輥縫。


3RCM軋機的主要優(you)點是:


  1. 投資費(fei)用低(di) 其(qi)設(she)備費(fei)用僅為(wei)兩臺單獨的(de)三輥穿孔機和三輥軋管(guan)機加在一起的(de)設(she)備費(fei)用的(de)2/3,其(qi)他生產(chan)、基(ji)建費(fei)用亦相應降低(di);


  2. 成(cheng)品管(guan)壁厚較均勻 這實(shi)際上是三(san)輥軋管(guan)機的優點,若再(zai)采用CARTA軋管(guan)控制系(xi)統,則其成(cheng)品管(guan)的壁厚均勻程度(du)將更(geng)加優化;


  3. 可以(yi)軋制變形能力(li)較差的管材 這實際上也是三輥穿(chuan)孔機(ji)的優點。


因此,對于(yu)(yu)年產(chan)量(liang)不(bu)大于(yu)(yu)五萬噸(dun)、成品管(guan)直徑(jing)不(bu)大于(yu)(yu)4 1/2英寸的小(xiao)型鋼管(guan)廠來說,3RCM軋機最為(wei)適用。



二、KRM軋機(ji)-四輥行(xing)星軋管(guan)機(ji)


最近,德國Kocks公司推出STP軋管(guan)工(gong)藝,這種工(gong)藝的主要組成部(bu)分為:


 1. KRM 四輥行星軋管機(ji);


 2. SRB張力(li)減徑機;


 3. 以壁厚自動控制系統(AWC)為主的質量保證(zheng)系統。


  STP軋(ya)管(guan)工藝的(de)核心是(shi)(shi)KRM四(si)輥(gun)行(xing)(xing)星(xing)軋(ya)管(guan)機,而過去的(de)行(xing)(xing)星(xing)軋(ya)管(guan)機如PSW行(xing)(xing)星(xing)軋(ya)管(guan)機則是(shi)(shi)三輥(gun)式的(de)。KRM行(xing)(xing)星(xing)軋(ya)管(guan)機所軋(ya)出的(de)鋼管(guan)具有較好的(de)壁厚(hou)均勻度,再加上AWC壁厚(hou)控制系統(tong)的(de)作用,壁厚(hou)均勻度得(de)以進一步的(de)改善。


這種工藝(yi)的技(ji)術參數如表16-5所示。


表 16-5.jpg


  這種軋管(guan)機組年產(chan)量為15萬~20萬噸,收得率為97%。從(cong)機械設(she)計的角度(du)來看,這種軋機的核心仍(reng)是行星機構,和PSW軋機相仿。


由于這種(zhong)軋(ya)(ya)(ya)機采用(yong)了很大的(de)斷(duan)面(mian)減(jian)縮率,因(yin)此軋(ya)(ya)(ya)機設備(bei)承受很大的(de)負荷,特別是(shi)軋(ya)(ya)(ya)輥軸兩(liang)側的(de)軸承部位,由于負載大,經(jing)常(chang)損(sun)壞(huai),為(wei)了改善這種(zhong)狀況,Kocks公司采取(qu)了兩(liang)項(xiang)(xiang)措(cuo)施即:采用(yong)四個軋(ya)(ya)(ya)輥并減(jian)小(xiao)斷(duan)面(mian)減(jian)縮率,限制生產一(yi)種(zhong)外(wai)徑的(de)不銹(xiu)鋼管。PSW行星(xing)軋(ya)(ya)(ya)管機兩(liang)次試軋(ya)(ya)(ya)失敗的(de)主(zhu)要原因(yin)是(shi):軋(ya)(ya)(ya)管時經(jing)常(chang)出現機械(xie)部件損(sun)壞(huai),事(shi)故頻繁,其(qi)中(zhong)多數事(shi)故是(shi)軸承損(sun)壞(huai),以致作業率過低,不能(neng)正(zheng)(zheng)常(chang)生產。對(dui)此,Kocks公司稱上(shang)述(shu)兩(liang)項(xiang)(xiang)措(cuo)施是(shi)有效的(de),但其(qi)真正(zheng)(zheng)效果究(jiu)竟如何仍(reng)引人注目。