一、基本情況
包鋼60mm PQF連(lian)軋管(guan)(guan)機組設(she)計能(neng)力(li)為年(nian)(nian)產無縫鋼管(guan)(guan)62萬噸，產品外徑(jing)ф244.5～457mm，壁厚6～60mm，長度6～15m。該機組2010年(nian)(nian)開(kai)工(gong)建(jian)設(she)，2012年(nian)(nian)8月建(jian)成投(tou)產，由(you)(you)中冶京誠(cheng)做工(gong)廠設(she)計，熱軋線的(de)(de)主要(yao)設(she)備(bei)由(you)(you)德國梅爾公(gong)司(si)和意大利因西公(gong)司(si)設(she)計制造。該生產線主要(yao)產品為石油(you)套(tao)(tao)(tao)管(guan)(guan)（產量占全部(bu)(bu)熱軋產品的(de)(de)50.3％），其他(ta)產品為高(gao)壓鍋(guo)爐管(guan)(guan)、機械結構管(guan)(guan)、管(guan)(guan)線管(guan)(guan)、氣瓶管(guan)(guan)和石化(hua)用管(guan)(guan)等。在石油(you)套(tao)(tao)(tao)管(guan)(guan)中，高(gao)合金高(gao)抗腐(fu)蝕(shi)系(xi)列(lie)套(tao)(tao)(tao)管(guan)(guan)、高(gao)抗硫系(xi)列(lie)套(tao)(tao)(tao)管(guan)(guan)、3Cr抗腐(fu)蝕(shi)系(xi)列(lie)套(tao)(tao)(tao)管(guan)(guan)、高(gao)鋼級套(tao)(tao)(tao)管(guan)(guan)等高(gao)合金含量、高(gao)附加值的(de)(de)套(tao)(tao)(tao)管(guan)(guan)又占了主要(yao)部(bu)(bu)分。
二、工藝流(liu)程
工藝流程：合格管(guan)坯→鋸切→冷(leng)定心(xin)→環(huan)形爐(lu)加熱(re)→高(gao)(gao)壓(ya)水(shui)(shui)除磷→穿孔→吹硼砂→穿芯(xin)棒→高(gao)(gao)壓(ya)水(shui)(shui)除鱗→PQF 連軋→脫(tuo)管(guan)→高(gao)(gao)壓(ya)水(shui)(shui)除鱗→定徑→冷(leng)卻→定尺(chi)鋸切→人工內外表面檢查→噴標(biao)→收集入庫。
三、主(zhu)要工藝設備參數及性能特(te)點
1. 環形加(jia)熱(re)爐
環形爐(lu)(lu)由(you)LOI天津公(gong)司設計及(ji)制作(zuo)。環形加熱爐(lu)(lu)主要參數(shu)包(bao)括：
管坯直徑：ф350、φ390、φ430；
環形爐中(zhong)徑：50m；
爐底寬(kuan)度：5.3m；
最(zui)大加熱長(chang)度：5.0m；
最大坯(pi)重：5665kg；
最大加(jia)熱能力：220t／h；
最大裝(zhuang)出(chu)料節奏：100p／h。
2. 錐形(xing)輥穿孔機(ji)
該機(ji)(ji)(ji)組(zu)采用立式導板錐形輥(gun)(gun)穿孔(kong)機(ji)(ji)(ji)，穿孔(kong)輥(gun)(gun)直徑1500mm。由于本機(ji)(ji)(ji)組(zu)采用的管坯(pi)(pi)重(zhong)量較大，為方便管坯(pi)(pi)咬入(ru)(ru)，防止前(qian)卡事故，在前(qian)臺設置了管坯(pi)(pi)預旋(xuan)轉裝置，大管坯(pi)(pi)在推鋼機(ji)(ji)(ji)推入(ru)(ru)軋輥(gun)(gun)前(qian)在預旋(xuan)轉的驅動下旋(xuan)轉起來，這樣很大程度改善了咬入(ru)(ru)條(tiao)件(jian)，減少了事故，提高了軋輥(gun)(gun)壽命。穿孔(kong)機(ji)(ji)(ji)主要參數包(bao)括：
最(zui)大軋(ya)輥直徑：1500mm；
最大出(chu)口速度：0.8m／s；
最大軋(ya)制力(li)矩(ju)：2500kN·m；
主電機功率(lv)：7000kW×2臺；
主電機最大轉速：600r／min。
3. PQF連軋(ya)管機
PQF連軋(ya)(ya)管(guan)機組(zu)為(wei)5機架的(de)軸向換輥連軋(ya)(ya)管(guan)機，優點是(shi)隧道(dao)式筒(tong)形牌坊剛度及強(qiang)度好(hao)，傳動布置緊湊，軋(ya)(ya)制穩(wen)定性好(hao)。每架軋(ya)(ya)機的(de)三個互成120°的(de)軋(ya)(ya)輥安(an)裝在(zai)(zai)獨(du)立的(de)軋(ya)(ya)制單元一軋(ya)(ya)輥小機架內(nei)，安(an)裝在(zai)(zai)隧道(dao)上的(de)伺服液壓小倉，可以(yi)對(dui)軋(ya)(ya)輥輥縫(feng)進行(xing)同(tong)步(bu)調整也可以(yi)單獨(du)調整，即采用了(le)(le)輥縫(feng)自(zi)動控制系(xi)統(tong)（HCCS），從(cong)而保(bao)證了(le)(le)軋(ya)(ya)制質量(liang)，另外，該連軋(ya)(ya)管(guan)機在(zai)(zai)生產(chan)過程(cheng)中采用了(le)(le)工藝過程(cheng)控制系(xi)統(tong)（PSS），實現了(le)(le)溫度補償(chang)、咬入沖擊(ji)控制、錐形芯棒(bang)伺服和頭尾(wei)削(xue)尖等功(gong)能。
由于該機組(zu)軋制節(jie)奏較慢（最(zui)快40秒／支(zhi)），只有在線穿芯棒方(fang)式，不設(she)預穿線，減少(shao)了(le)(le)芯棒在線數量，減少(shao)了(le)(le)芯棒與毛管(guan)接(jie)觸時間，減少(shao)了(le)(le)毛管(guan)的溫降，提高(gao)了(le)(le)芯棒壽命，節(jie)省了(le)(le)設(she)備投資(zi)。
PQF連軋機主要參數包括：
荒管(guan)外(wai)徑(jing)：Φ322mm，φ403mm，ф482mm；
軋輥(gun)直(zhi)徑(jing)：φ1100mm；
最(zui)大入口速度：1.5m／s；
最大出口速度：4.0m／s；
最大軋(ya)制(zhi)力：600kN；
最大軋制(zhi)力矩：250kN·m；
電(dian)機(ji)(ji)功率：1號(hao)和(he)4號(hao)機(ji)(ji)架(jia)各3×800kW，2號(hao)和(he)3號(hao)機(ji)(ji)架(jia)各3×1000kW，5號(hao)機(ji)(ji)架(jia)3×400kW；
限動力：3000kN；
限(xian)動電機功(gong)率：500kW×6臺；
限動最大前進速度：4.5m／s；
限(xian)動最大返回(hui)速度：4.5m／s；
軋制(zhi)中限(xian)動速(su)度：0.9～1.5m／s。
4. 定(ding)徑機
采用12架(jia)(jia)(jia)三(san)輥式定徑機(ji)(ji)，每架(jia)(jia)(jia)都有(you)一臺電(dian)機(ji)(ji)驅(qu)動，機(ji)(ji)架(jia)(jia)(jia)采用傘齒輪內傳動結構(gou)，在機(ji)(ji)架(jia)(jia)(jia)外(wai)有(you)一根傳動軸通過聯(lian)軸器與12架(jia)(jia)(jia)組合式的減速器相連(lian)接，奇偶(ou)架(jia)(jia)(jia)的電(dian)機(ji)(ji)前后排(pai)上下兩層排(pai)列，整個定徑機(ji)(ji)布置(zhi)(zhi)緊湊(cou)。對(dui)于參與變(bian)形少的機(ji)(ji)架(jia)(jia)(jia)個數的生產(chan)規(gui)格來說，設(she)置(zhi)(zhi)了空過的傳輸機(ji)(ji)架(jia)(jia)(jia)，根據不同的規(gui)格，傳輸機(ji)(ji)架(jia)(jia)(jia)的個數不同，傳輸機(ji)(ji)架(jia)(jia)(jia)在傳動裝(zhuang)置(zhi)(zhi)的驅(qu)動下能將鋼管平穩輸送給定徑機(ji)(ji)出口(kou)輥道。該機(ji)(ji)組在定徑機(ji)(ji)前設(she)置(zhi)(zhi)了高(gao)壓水除鱗裝(zhuang)置(zhi)(zhi)，提高(gao)鋼管的外(wai)表面質量，延長軋輥壽命(ming)。
定徑機主要參數(shu)包括：
軋輥名義直徑：Φ950mm；
機架間距：840mm；
入口鋼管(guan)速度(du)：0.5m／s；
出口鋼管速度：1.5m／s；
電機功率：350kW×12臺(tai)；
電(dian)機轉速(su)：200～600／1200r／min。
四、機(ji)組的創(chuang)新點
1. 在線設置管坯尾(wei)定心機(ji)
在(zai)熱軋(ya)管(guan)(guan)工藝中，為了改善鋼管(guan)(guan)尾(wei)(wei)部形狀、減少(shao)鋼管(guan)(guan)切尾(wei)(wei)損失(shi)，降低(di)工具消耗，保證鋼管(guan)(guan)內表面質量，管(guan)(guan)坯(pi)尾(wei)(wei)定心的作用(yong)也(ye)越來越受到生產企(qi)業的重(zhong)視(shi)。
包鋼(gang)新近建(jian)設的(de)(de)Φ460mm熱(re)(re)軋(ya)無縫鋼(gang)管機組中(zhong)，環形加熱(re)(re)爐(lu)與穿孔機之間均在線設置(zhi)了由中(zhong)冶(ye)京(jing)誠設計制造的(de)(de)液(ye)壓(ya)夾(jia)鉗式管坯(pi)尾端熱(re)(re)定心(xin)機，如(ru)圖6-12為包鋼(gang)φ460mm機組液(ye)壓(ya)熱(re)(re)定心(xin)機的(de)(de)安裝(zhuang)現場。
2. 脫管(guan)后輥(gun)道定位塊式升降(jiang)輥(gun)道
在(zai)國內已(yi)建成(cheng)的ф460mm機組中，脫管(guan)機后輥道(dao)升降輥道(dao)全(quan)部為螺旋電動升降式，其(qi)結構示意如(ru)圖6-13所示；它(ta)是利用電機帶動螺旋升降機來調整輥道(dao)面的標高(gao)(gao)以適(shi)應(ying)不同(tong)外徑的荒管(guan)。但(dan)此(ci)機構的現場工作環境(jing)通(tong)常(chang)比較(jiao)惡劣，經常(chang)伴隨著高(gao)(gao)溫(wen)、潮濕、氧化鐵皮、油(you)泥等(deng)，此(ci)機構容易發(fa)生脹死(si)、調整困難等(deng)情況(kuang)。
為了(le)應對這一(yi)情況(kuang)，在包鋼φ460mm 機(ji)(ji)組中(zhong)設計了(le)一(yi)種(zhong)是液(ye)壓(ya)定(ding)(ding)位塊(kuai)(kuai)式升(sheng)降(jiang)(jiang)輥(gun)道(dao)(dao)，其結構(gou)如圖6-14所(suo)示；由于脫管至定(ding)(ding)徑機(ji)(ji)間只有(you)φ307.5mm、ф388mm和(he)ф467.7mm三(san)種(zhong)規格荒管，所(suo)以設計了(le)一(yi)種(zhong)帶有(you)三(san)種(zhong)不同的接(jie)觸(chu)面(mian)定(ding)(ding)位塊(kuai)(kuai)式調(diao)整(zheng)(zheng)(zheng)機(ji)(ji)構(gou)；當對輥(gun)道(dao)(dao)高度調(diao)整(zheng)(zheng)(zheng)時，由定(ding)(ding)位塊(kuai)(kuai)調(diao)整(zheng)(zheng)(zheng)液(ye)壓(ya)缸(gang)4推動(dong)擺桿，通過調(diao)整(zheng)(zheng)(zheng)升(sheng)降(jiang)(jiang)臺架下方(fang)定(ding)(ding)位塊(kuai)(kuai)的不同接(jie)觸(chu)面(mian)以滿足3種(zhong)規格荒管。此輥(gun)道(dao)(dao)調(diao)整(zheng)(zheng)(zheng)機(ji)(ji)構(gou)具有(you)結構(gou)簡(jian)單、受工(gong)作環境影響小、操作簡(jian)單、故障率低等等一(yi)系列(lie)優點(dian)，可以顯著改善(shan)現場維檢人員的勞動(dong)強度。
3. 冷床前增加(jia)鋼管抽檢與取樣(yang)臺架
為(wei)了能(neng)夠及(ji)時(shi)發(fa)現熱軋(ya)鋼管(guan)(guan)(guan)表(biao)面(mian)缺陷(xian)及(ji)方便(bian)鋼管(guan)(guan)(guan)熱取樣，在定(ding)徑(jing)機后、冷床入(ru)口前輥(gun)(gun)道一側(ce)增(zeng)加了鋼管(guan)(guan)(guan)抽(chou)樣檢(jian)查與(yu)取樣臺(tai)架(jia)，如圖6-15所示(shi)。當需要(yao)對熱軋(ya)的鋼管(guan)(guan)(guan)進行外表(biao)面(mian)抽(chou)檢(jian)及(ji)頭尾取樣時(shi)，人(ren)工(gong)啟(qi)動(dong)撥(bo)叉將熱軋(ya)鋼管(guan)(guan)(guan)撥(bo)入(ru)到(dao)臺(tai)架(jia)的旋轉(zhuan)托輥(gun)(gun)上，旋轉(zhuan)托輥(gun)(gun)轉(zhuan)速(su)預先(xian)設定(ding)為(wei)8r／min和1r／min；外表(biao)面(mian)檢(jian)查使用(yong)8r／min而頭尾取樣時(shi)使用(yong)1r／min的轉(zhuan)速(su)。
此臺架的設置(zhi)能(neng)夠有(you)利于現(xian)(xian)場(chang)更(geng)快更(geng)及時地發現(xian)(xian)熱軋(ya)鋼管(guan)表面(mian)的軋(ya)制缺(que)(que)陷、改變了(le)(le)以往操作(zuo)人員(yuan)(yuan)頂著高(gao)溫在冷床上檢(jian)查鋼管(guan)表面(mian)缺(que)(que)陷及在冷床兩側進行頭尾取樣，很(hen)大(da)程(cheng)度上改善了(le)(le)現(xian)(xian)場(chang)操作(zuo)人員(yuan)(yuan)的工(gong)作(zuo)條件，減少了(le)(le)發生工(gong)傷的可能(neng)性。
4. 下吸(xi)式軋機除(chu)塵裝置(zhi)
a. 除塵罩(zhao)傳統的布(bu)置形式
在天管(guan)(guan)Φ460mm機(ji)組、煙寶φ460mm機(ji)組及天淮(huai)φ508mm機(ji)組等類似機(ji)組中，無論是在穿孔機(ji)抗氧化站尾部、連(lian)軋機(ji)出入口側、脫管(guan)(guan)機(ji)及定徑機(ji)處(chu)除(chu)塵罩及管(guan)(guan)道(dao)(dao)均采用(yong)了沿(yan)設備(bei)上(shang)方(fang)布置(zhi)出廠房后(hou)與(yu)除(chu)塵器連(lian)接的方(fang)式，此種(zhong)布置(zhi)方(fang)式具(ju)有管(guan)(guan)道(dao)(dao)布置(zhi)靈活(huo)、管(guan)(guan)道(dao)(dao)不(bu)易(yi)積灰(hui)積水、維檢工作(zuo)量比較少(shao)等特點，但同時也(ye)存在易(yi)阻擋(dang)操作(zuo)員(yuan)視線、不(bu)利(li)于管(guan)(guan)道(dao)(dao)其下(xia)設備(bei)檢修(xiu)吊運等不(bu)利(li)影響。
b. 包鋼Φ460mm機(ji)組(zu)除塵罩布(bu)置形式
在(zai)(zai)包鋼φ460mm機組中除連軋(ya)后(hou)、脫管(guan)(guan)機及定(ding)徑機仍(reng)采(cai)用(yong)(yong)設(she)備(bei)上方(fang)布置以外，其(qi)他(ta)(ta)部位均采(cai)用(yong)(yong)在(zai)(zai)設(she)備(bei)下(xia)(xia)方(fang)及兩側布置的(de)方(fang)式、風管(guan)(guan)采(cai)用(yong)(yong)了沿平臺(tai)下(xia)(xia)懸掛(gua)、地下(xia)(xia)直埋(mai)的(de)布置形式，能(neng)夠避免除塵管(guan)(guan)道對設(she)備(bei)檢修吊運(yun)的(de)不利影響、保證(zheng)操作員視線；但也存在(zai)(zai)著平臺(tai)下(xia)(xia)懸掛(gua)管(guan)(guan)道易(yi)與電纜(lan)橋架、介質管(guan)(guan)線沖突、直埋(mai)管(guan)(guan)道易(yi)與其(qi)他(ta)(ta)設(she)備(bei)基(ji)礎沖突及管(guan)(guan)道內易(yi)積(ji)灰積(ji)水且難于(yu)清理會影響后(hou)續使用(yong)(yong)效果等(deng)問題(ti)。
c. 溴化鋰(li)余熱利用裝置
包鋼φ460機(ji)組在余熱(re)利(li)用(yong)(yong)方面是采(cai)用(yong)(yong)了(le)利(li)用(yong)(yong)環形(xing)爐煙氣余熱(re)的(de)“煙氣型溴化鋰機(ji)組”。可(ke)以直接利(li)用(yong)(yong)環形(xing)爐煙氣余熱(re)置換出(chu)采(cai)暖和制(zhi)冷(leng)用(yong)(yong)的(de)冷(leng)熱(re)水(shui)。
該溴化鋰機組(zu)具(ju)有一些先進的特(te)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。
