一、基本情(qing)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管(guan)。
鋼管外徑：26.7～89（114.3）mm；
鋼管(guan)壁(bi)厚：2.6～12.5mm；
鋼管長(chang)度：4～24（26/28）m。
二、工藝流程
常寶φ114mm CPE機(ji)組工藝布置如圖6-4所(suo)示。
三(san)、主要工藝設備參數(shu)及性能
1. 環形(xing)加熱爐
環(huan)形(xing)爐由LOI天津公司設(she)計及制作，加熱溫(wen)度為1250～1280℃。裝(zhuang)出料機為電動，兩套機構均附帶在(zai)緊急狀態下(xia)可手動驅動裝(zhuang)出料夾鉗從爐內退出爐外(wai)的(de)裝(zhuang)置(zhi)。爐門為氣(qi)動側開，傳動裝(zhuang)置(zhi)會有效避開熾熱的(de)爐氣(qi)，以保證良(liang)好的(de)使用壽命。以下(xia)為環(huan)形(xing)加熱爐主要參數(shu)：
中(zhong)徑：15m；
爐底(di)寬(kuan)度(du)：2.95m；
最(zui)大加熱長度(du)：2.8m；
最大加熱能(neng)力：40t／h；
最大裝出料節奏：18180p/h。
2. 錐形(xing)輥(gun)穿(chuan)孔機
管坯穿孔是熱軋無縫(feng)鋼管生產(chan)中(zhong)的(de)最重要的(de)變(bian)形(xing)(xing)工(gong)序，它的(de)任務是將實(shi)心坯穿制成(cheng)空心毛(mao)管。常(chang)寶ф114mm CPE機組采用(yong)錐形(xing)(xing)輥穿孔機，生產(chan)的(de)毛(mao)管精度(du)高，附加變(bian)形(xing)(xing)小，適于生產(chan)薄壁管。以下為(wei)穿孔機主要參(can)數。
管(guan)坯直徑：φ130mm、φ150mm；
最(zui)大／最(zui)小軋輥直徑：800mm／700mm；
最大出口速度(du)：0.76m／s；
軋(ya)制力矩：1610kN·m；
主電(dian)機功率：1500kW×2臺；
主電(dian)機轉速最大：550r/min。
3. 縮口(kou)機(ji)
縮(suo)(suo)口(kou)(kou)是(shi)CPE生產線的關鍵工序(xu)之一(yi)，縮(suo)(suo)口(kou)(kou)機(ji)將毛管頭部(bu)壓縮(suo)(suo)，使其(qi)抱緊(jin)芯棒(bang)頭部(bu)的臺階，用(yong)以承受頂推過程中的拉(la)力(li)。二(er)爪(zhua)(zhua)(zhua)縮(suo)(suo)口(kou)(kou)機(ji)的收口(kou)(kou)模是(shi)由二(er)塊(kuai)半個模型的收口(kou)(kou)模組成的，三爪(zhua)(zhua)(zhua)縮(suo)(suo)口(kou)(kou)機(ji)的收口(kou)(kou)模是(shi)由三塊(kuai)模型合成一(yi)個收口(kou)(kou)模形狀，三爪(zhua)(zhua)(zhua)縮(suo)(suo)口(kou)(kou)機(ji)有以下(xia)優點：
a. 收口處毛管與芯棒的(de)包容性更好，發生頂穿事故的(de)可能(neng)性更小(xiao)；
b. 收口(kou)處毛管(guan)的(de)(de)長(chang)(chang)度可以減小，從而可以減小頂管(guan)后的(de)(de)切(qie)頭長(chang)(chang)度，提高成材率；
c. 更(geng)有利于軋制(zhi)高合金材料。
常寶φ114mm CPE機(ji)組生產線選擇了三爪縮口機(ji)，如圖6-5所示。
以下為縮口機的主要參數。
縮(suo)口(kou)機(ji)型(xing)式：三爪式縮(suo)口(kou)機(ji)；
縮(suo)口(kou)力：100t；
動力(li)源(yuan)：液壓，16MPa壓力(li)；
毛管規格：φ1~160mm;
縮口控(kong)制(zhi)方式：壓力控(kong)制(zhi)；
冷卻水量：15m5m3/h。
4. 頂(ding)管機
頂(ding)管機(ji)由床身(shen)、主(zhu)(zhu)傳動(dong)(dong)、齒(chi)條、推(tui)桿(gan)和前(qian)后(hou)臺組成(cheng)，床身(shen)包括了固定輥(gun)模、可(ke)調輥(gun)模和床身(shen)機(ji)座，如圖6-6所示。頂(ding)管過程中(zhong)，頂(ding)管機(ji)主(zhu)(zhu)傳動(dong)(dong)通(tong)過齒(chi)輪齒(chi)條和推(tui)桿(gan)將動(dong)(dong)力傳遞到芯棒上(shang)，芯棒帶動(dong)(dong)毛管通(tong)過一系(xi)列孔型逐漸(jian)減小的輥(gun)模進行(xing)減壁變形，完成(cheng)頂(ding)管過程，主(zhu)(zhu)要特點為：
a. 參與變形的輥(gun)模(mo)為(wei)三輥(gun)非傳動結(jie)構，分(fen)為(wei)固定(ding)式(shi)和可(ke)調(diao)式(shi)兩(liang)種，輥(gun)模(mo)結(jie)構簡單，維護(hu)量(liang)(liang)小，重量(liang)(liang)輕，工作(zuo)可(ke)靠，工藝事故處理簡單；
b. 床(chuang)身為加工有固(gu)定插槽的(de)焊(han)接(jie)結構，輥模架直接(jie)插入床(chuang)身中，裝配簡單，輥模更換和(he)位置調整(zheng)容(rong)易，不(bu)需要專門的(de)換輥機(ji)構；
c. 只有(you)一套(tao)電機和齒(chi)(chi)輪減速箱傳(chuan)動(dong)(dong)系統帶動(dong)(dong)齒(chi)(chi)輪齒(chi)(chi)條裝置提供動(dong)(dong)力，傳(chuan)動(dong)(dong)系統簡單，控制點少(shao)；
d. 減少(shao)了(le)軋輥傳動系統包括：軋輥傳動電機、減速機、傳動軸、聯軸器等；
e. 設備(bei)外形小(xiao)，機(ji)座基礎(chu)(chu)淺，土建施工容易，節省基礎(chu)(chu)費用(yong)。
以下為頂管機主要參數:
荒(huang)管外徑：Φ95～130mm；
軋(ya)輥(gun)直徑：固定機(ji)架(jia)Φ410mm，可(ke)調(diao)機(ji)架(jia)Φ336mm；
最大入口速(su)度：1.5m／s；
最(zui)大出口速度(du)：6m／s；
最大(da)頂推力：1100kN；
電(dian)機功率：2000kW／臺，共(gong)2臺；
限(xian)動力：2900kN；
額定轉矩：58800N·m／臺。
5. 松棒機
頂管(guan)后芯棒(bang)(bang)(bang)與荒管(guan)是緊貼在一(yi)起(qi)的，為了便于(yu)下(xia)一(yi)工序的脫棒(bang)(bang)(bang)，需(xu)要進行(xing)松棒(bang)(bang)(bang)。松棒(bang)(bang)(bang)機對荒管(guan)軋制(zhi)后，使荒管(guan)與芯棒(bang)(bang)(bang)之間產生1～1.5mm的間隙，以利于(yu)脫棒(bang)(bang)(bang)。以下(xia)為松棒(bang)(bang)(bang)機主要參(can)數。
荒管外(wai)徑(jing)：φ95～130mm；
荒(huang)管壁厚：3～12（16）mm；
荒管長度：8000～18000mm；
松棒速度（基速）：1.5m／s；
調速范圍：0.8～2m／s；
軋制節奏：2～3p／min；
軋(ya)輥喉徑：Φ350mm；
軋輥安裝角：30°±5°；
電機功率（DC）：180kW×2。
6. 脫棒(bang)機
脫棒(bang)機(ji)的作用是將芯棒(bang)從(cong)荒(huang)管(guan)(guan)中脫出，脫棒(bang)時(shi)夾(jia)送(song)輥夾(jia)緊芯棒(bang)運動(dong)使(shi)芯棒(bang)從(cong)荒(huang)管(guan)(guan)中脫出，同時(shi)荒(huang)管(guan)(guan)由一組活動(dong)擋板擋住，以使(shi)芯棒(bang)和荒(huang)管(guan)(guan)分離。脫棒(bang)機(ji)如圖6-7所示。
以下為脫棒機主要參(can)數。
最大(da)輥徑（最大(da)）：300mm；
最大拉力：4.5t；
芯棒直徑：φ86～105mm；
脫棒速(su)度：1.5m／s；
傳動電機(ji)：90kW，1450r／min。
7. 張減機
采用24架張減(jian)機(ji)(ji)，為單(dan)輥傳(chuan)(chuan)(chuan)動(dong)的(de)方式(shi)，如(ru)圖6-8所示。設備的(de)傳(chuan)(chuan)(chuan)動(dong)系(xi)統依靠每輥一個電(dian)機(ji)(ji)來(lai)實現(xian)（共72臺電(dian)機(ji)(ji)），每個軋輥有(you)一個齒輪箱，電(dian)機(ji)(ji)和(he)齒輪箱直接(jie)(jie)(jie)連(lian)接(jie)(jie)(jie)，上(shang)下傳(chuan)(chuan)(chuan)動(dong)軸與相應軋輥軸的(de)連(lian)接(jie)(jie)(jie)由液壓缸(gang)來(lai)實現(xian)，帶(dai)動(dong)接(jie)(jie)(jie)軸法蘭(lan)向軋輥法蘭(lan)移動(dong)。當軋輥機(ji)(ji)架被推(tui)入機(ji)(ji)身框架，軋輥聯軸器和(he)后傳(chuan)(chuan)(chuan)動(dong)裝置連(lian)接(jie)(jie)(jie)，聯軸器的(de)連(lian)接(jie)(jie)(jie)將由電(dian)氣基礎自動(dong)化系(xi)統管(guan)理。以下為張減(jian)機(ji)(ji)主要參(can)數。
軋輥名義直徑：φ250mm；
機架間距：235mm；
入口鋼(gang)管最大速度：1.25m／s；
出口鋼管最大速度(du)：6m／s；
電(dian)機(ji)功率：93kW／臺(tai)，共72臺(tai)；
電機轉速：200～2000r／min。
