據不完(wan)全(quan)統(tong)計,美(mei)國(guo)、聯邦(bang)德國(guo)、捷(jie)克曾裝(zhuang)有五(wu)臺(tai)斜(xie)軋(ya)擴(kuo)徑(jing)機,即美(mei)國(guo)二(er)臺(tai)、聯邦(bang)德國(guo)二(er)臺(tai)、捷(jie)克一(yi)臺(tai)。由(you)于(yu)捷(jie)克的斜(xie)軋(ya)擴(kuo)徑(jing)機是(shi)由(you)德國(guo)Meer廠制(zhi)造,而且和聯邦(bang)德國(guo)的擴(kuo)徑(jing)機一(yi)樣(yang)都是(shi)安設在周(zhou)期軋(ya)管(guan)機的后面,因此(ci)五(wu)臺(tai)斜(xie)軋(ya)擴(kuo)徑(jing)機基(ji)本(ben)上分為兩大類(lei),其設備布置如下:


 美國(guo)式:與自動軋管(guan)機相配合,其(qi)工藝流程(cheng)為:管(guan)坯加(jia)熱爐(lu)(lu)→一次穿孔機→二次穿孔機→再(zai)加(jia)熱爐(lu)(lu)→自動軋管(guan)機→再(zai)加(jia)熱爐(lu)(lu)→斜軋擴徑(jing)機→均整機→再(zai)加(jia)熱爐(lu)(lu)→定徑(jing)機;


 德國式:與周期軋管(guan)(guan)機(ji)相配合,其工藝流程為:周期軋管(guan)(guan)機(ji)→再加熱(re)爐→斜軋擴徑(jing)機(ji)→定徑(jing)機(ji)。


 對以(yi)上兩種設(she)備布置方式加(jia)以(yi)比較(jiao)可(ke)以(yi)看(kan)出(chu):


   1. 美(mei)國(guo)式的布置(zhi)中在斜軋擴(kuo)(kuo)徑機(ji)之后設有(you)(you)均(jun)(jun)整(zheng)機(ji),而德國(guo)式布置(zhi)中則沒有(you)(you)均(jun)(jun)整(zheng)機(ji),其實這(zhe)是將(jiang)擴(kuo)(kuo)徑機(ji)當(dang)二次穿孔機(ji)用;


   2. 美國式(shi)的布置(zhi)中由于(yu)增(zeng)加(jia)了均整機(ji),因此在(zai)斜擴(kuo)徑(jing)機(ji)、定(ding)徑(jing)機(ji)之(zhi)間又增(zeng)加(jia)了一臺再加(jia)熱(re)(re)爐(lu),而德國式(shi)布置(zhi)中則由于(yu)斜軋擴(kuo)徑(jing)機(ji)很緊湊地布置(zhi)在(zai)周期軋管機(ji)之(zhi)后,兩者之(zhi)間設一臺再加(jia)熱(re)(re)爐(lu)就已足夠(gou),省去(qu)了一臺再加(jia)熱(re)(re)爐(lu)。


 此外,在斜軋擴徑機的擴徑量方面,美國所采用的數字與德國有所差異。美國所采用的數字一般為70%~86%,而德國的設計數字為110%~130%,實際采用的(針對捷克的擴徑機而言)僅為65%左右。至于擴徑后鋼管的壁厚問題,德國的數字為6~13mm,捷克所生產的擴徑無縫不銹鋼(gang)管(guan)的壁厚在8~9.5mm的范圍內,據稱捷克Chomtov 不(bu)銹鋼管廠正在設法將擴徑后鋼管壁厚降至7.6mm,甚至5mm.而美國所生產的擴徑不銹(xiu)鋼(gang)管的壁厚在8~10mm左右,在這方面沒有什么差異。


下面以捷克 Chomtov 不銹鋼管廠(chang)的(de)斜軋徑車(che)間為例來說明它的(de)工藝過(guo)程、擴徑機、擴徑工具(ju)以及鋼管產(chan)品方(fang)案和質量等問題。



一、斜軋(ya)擴徑的工藝(yi)過程


 斜(xie)軋(ya)擴徑(jing)(jing)的(de)工藝過程包(bao)括:擴徑(jing)(jing)管(guan)(guan)坯(pi)加熱、斜(xie)軋(ya)擴徑(jing)(jing)、均(jun)整(zheng)、定徑(jing)(jing)、精整(zheng)和檢驗。所用的(de)管(guan)(guan)坯(pi)由周(zhou)期軋(ya)管(guan)(guan)機(ji)或自動軋(ya)管(guan)(guan)機(ji)軋(ya)制(zhi),捷克Chomtov將鋼(gang)管(guan)(guan)斜(xie)軋(ya)擴徑(jing)(jing)機(ji)安(an)設(she)在(zai)周(zhou)期軋(ya)管(guan)(guan)機(ji)之后,未(wei)設(she)置均(jun)整(zheng)機(ji),其擴徑(jing)(jing)車間的(de)平面布(bu)置如圖10-1所示。


圖 10-1.jpg


 主要設備包括:加熱爐一座、兩(liang)輥盤(pan)式(shi)擴(kuo)(kuo)徑(jing)機一臺及定(ding)徑(jing)機一臺。車間主要生產φ529mmx8mm的(de)石油輸(shu)送管(guan)。所用擴(kuo)(kuo)徑(jing)管(guan)坯(pi)為φ(330×13.5)mm×12m,由該廠周期(qi)軋管(guan)機組用ф460mm,重量為1.5t的(de)鋼錠(ding)軋制(zhi)。


 擴徑管坯(pi)在(zai)連續式斜底(di)加(jia)熱爐(lu)內(nei)(nei)加(jia)熱,燃料(liao)為(wei)煤(mei)氣。管子的(de)(de)(de)裝爐(lu)、出爐(lu)均(jun)靠爐(lu)內(nei)(nei)外(wai)的(de)(de)(de)輥道進行,鋼管在(zai)爐(lu)內(nei)(nei)的(de)(de)(de)移動(dong)由(you)推(tui)(tui)鋼機(ji)操作,爐(lu)內(nei)(nei)經常保持14根鋼管。擴徑管坯(pi)在(zai)爐(lu)內(nei)(nei)加(jia)熱到1180~1240℃后(hou)出爐(lu),由(you)翻鋼機(ji)將(jiang)它送到擴徑機(ji)前臺受料(liao)槽,將(jiang)尾端裝有頂(ding)頭的(de)(de)(de)頂(ding)桿插人管內(nei)(nei),頂(ding)桿前端固定在(zai)閉鎖裝置里,此機(ji)構還可以(yi)精確調整頂(ding)頭在(zai)軋輥間的(de)(de)(de)位置。鋼管用水壓推(tui)(tui)管機(ji)推(tui)(tui)向軋機(ji)入口,咬人后(hou)開始擴徑和減壁,兩軋輥中(zhong)心(xin)(xin)線(xian)(xian)分別位于軋制中(zhong)心(xin)(xin)線(xian)(xian)的(de)(de)(de)上、下方,軋輥中(zhong)心(xin)(xin)線(xian)(xian)與軋制中(zhong)心(xin)(xin)線(xian)(xian)之間的(de)(de)(de)距(ju)離稱為(wei)偏心(xin)(xin)距(ju)。兩軋輥中(zhong)心(xin)(xin)線(xian)(xian)在(zai)水平面內(nei)(nei)的(de)(de)(de)夾(jia)角(jiao)為(wei)130°,兩軋輥分別由(you)兩臺直(zhi)流(liu)電(dian)動(dong)機(ji)進行傳動(dong)。


 擴徑(jing)后(hou)(hou)鋼(gang)管尺寸為Φ545mmx8mm,長度不變(仍為12m).擴徑(jing)完畢后(hou)(hou),鋼(gang)管由后(hou)(hou)臺(tai)料(liao)(liao)槽用(yong)翻鋼(gang)機(ji)經斜算條自動滾到定徑(jing)機(ji)前(qian)(qian)受料(liao)(liao)槽,準備(bei)進行定徑(jing)。通過(guo)定徑(jing)以(yi)獲得(de)最終(zhong)尺寸,同時可以(yi)得(de)到矯直(zhi)的效果。定徑(jing)機(ji)是(shi)一臺(tai)兩輥可逆式(shi)單架軋(ya)機(ji),軋(ya)輥上有(you)2~3個孔型(xing),定徑(jing)共(gong)軋(ya)制4~8道(dao),每道(dao)軋(ya)制后(hou)(hou)管子翻過(guo)90°,前(qian)(qian)2~4道(dao)是(shi)粗軋(ya)(第一孔型(xing)),后(hou)(hou)2~4道(dao)是(shi)精軋(ya)(第二孔型(xing))。定徑(jing)后(hou)(hou)鋼(gang)管獲得(de)成品尺寸(熱狀態)φ532mmx8mm,并消除了鋼(gang)管外表(biao)面因斜軋(ya)擴徑(jing)而產生的螺旋紋。鋼(gang)管冷卻(que)后(hou)(hou),將兩端(duan)用(yong)火(huo)焰切割器(qi)同時切去。切割后(hou)(hou)用(yong)砂輪將管口磨(mo)光,以(yi)清除毛刺等(deng)。然后(hou)(hou)檢查鋼(gang)管直(zhi)徑(jing)、壁厚(hou)及(ji)表(biao)面質量。最后(hou)(hou)是(shi)端(duan)部定徑(jing)和水壓試驗,壓力(li)達到7MPa(70大氣(qi)壓)。



二、斜(xie)軋擴徑機(ji)的(de)構造概述


 斜軋(ya)(ya)(ya)擴(kuo)徑機(ji)有(you)兩個裝在(zai)箱(xiang)形(xing)(xing)機(ji)架(jia)內的(de)(de)(de)(de)(de)(de)懸臂式盤形(xing)(xing)軋(ya)(ya)(ya)輥,軋(ya)(ya)(ya)輥中(zhong)心(xin)(xin)線與軋(ya)(ya)(ya)制(zhi)中(zhong)心(xin)(xin)線在(zai)水(shui)(shui)平面上(shang)互呈(cheng)60°~80°角,在(zai)垂直面上(shang)則(ze)互相(xiang)平行而(er)(er)有(you)一(yi)偏心(xin)(xin)距(ju),其(qi)值(zhi)約(yue)為±50~80mm(兩輥分(fen)別居于軋(ya)(ya)(ya)制(zhi)線的(de)(de)(de)(de)(de)(de)上(shang)、下(xia)方)。兩軋(ya)(ya)(ya)輥各由(you)單獨的(de)(de)(de)(de)(de)(de)直流(liu)電(dian)動(dong)機(ji)經過減速箱(xiang)進(jin)行傳動(dong),其(qi)旋轉方向(xiang)相(xiang)同(tong)。軋(ya)(ya)(ya)輥間距(ju)靠與其(qi)軸向(xiang)推力軸承相(xiang)連(lian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)側壓進(jin)螺絲調節。兩個軋(ya)(ya)(ya)輥中(zhong)間置有(you)一(yi)錐形(xing)(xing)擴(kuo)徑頂(ding)(ding)(ding)頭(tou)(tou),頂(ding)(ding)(ding)頭(tou)(tou)裝在(zai)頂(ding)(ding)(ding)頭(tou)(tou)拉(la)(la)桿(gan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)尾端(duan),另(ling)一(yi)端(duan)在(zai)軋(ya)(ya)(ya)制(zhi)時固(gu)定(ding)(ding)在(zai)拉(la)(la)桿(gan)閉鎖(suo)裝置內(該裝置亦用來調整頂(ding)(ding)(ding)頭(tou)(tou)在(zai)變形(xing)(xing)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)位置)。在(zai)擴(kuo)完一(yi)根鋼(gang)管(guan)之后(hou),頂(ding)(ding)(ding)頭(tou)(tou)連(lian)同(tong)拉(la)(la)桿(gan)用回(hui)送輥送到擴(kuo)徑機(ji)前(qian)臺(tai)(tai),等待下(xia)一(yi)根鋼(gang)管(guan)裝入前(qian)臺(tai)(tai)受料槽后(hou)再回(hui)到工(gong)作(zuo)位置(即拉(la)(la)桿(gan)通過鋼(gang)管(guan)并(bing)固(gu)定(ding)(ding)在(zai)閉鎖(suo)裝置內),頂(ding)(ding)(ding)頭(tou)(tou)連(lian)同(tong)拉(la)(la)桿(gan)在(zai)軋(ya)(ya)(ya)制(zhi)時由(you)于鋼(gang)管(guan)內表面的(de)(de)(de)(de)(de)(de)摩擦而(er)(er)隨(sui)鋼(gang)管(guan)轉動(dong)。在(zai)頂(ding)(ding)(ding)頭(tou)(tou)上(shang)下(xia)方裝有(you)上(shang)下(xia)導板(ban),下(xia)導板(ban)位置固(gu)定(ding)(ding)不(bu)動(dong),上(shang)導板(ban)則(ze)可(ke)以上(shang)下(xia)調整。這樣管(guan)壁在(zai)孔型中(zhong)受到輾軋(ya)(ya)(ya)而(er)(er)減薄,外徑則(ze)相(xiang)應的(de)(de)(de)(de)(de)(de)擴(kuo)大(da)。除頂(ding)(ding)(ding)頭(tou)(tou)拉(la)(la)桿(gan)在(zai)軋(ya)(ya)(ya)制(zhi)時用循環水(shui)(shui)冷卻以外,軋(ya)(ya)(ya)輥和頂(ding)(ding)(ding)頭(tou)(tou)都(dou)是在(zai)軋(ya)(ya)(ya)制(zhi)間歇時間內進(jin)行噴水(shui)(shui)冷卻。


 Chomtov 廠擴(kuo)徑機的軋輥直徑為1700mm、轉速0~73.5r/min,主電動(dong)機兩臺,各為1500kW,各種調整裝置(zhi)都采用(yong)電動(dong)裝置(zhi)。


 這臺設備(bei)由德國Meer廠在(zai)1928年制造,與(yu)舊的(de)斜(xie)軋(ya)(ya)擴徑機相比較,它所(suo)采用的(de)頂(ding)(ding)(ding)頭(tou)固定方法是一項重大改進。舊軋(ya)(ya)機的(de)頂(ding)(ding)(ding)頭(tou)裝(zhuang)(zhuang)在(zai)頂(ding)(ding)(ding)桿前端(duan),頂(ding)(ding)(ding)桿在(zai)工作(zuo)時受壓力作(zuo)用,產生很大彈性彎曲,因而(er)鋼(gang)管壁厚嚴重不均,軋(ya)(ya)制過(guo)程(cheng)很不穩定。而(er)在(zai)這臺設備(bei)上頂(ding)(ding)(ding)頭(tou)裝(zhuang)(zhuang)在(zai)頂(ding)(ding)(ding)桿尾端(duan),頂(ding)(ding)(ding)桿在(zai)工作(zuo)時受拉力作(zuo)用,這樣能使(shi)擴徑過(guo)程(cheng)穩定,擴徑后鋼(gang)管的(de)長度可增加,并且(qie)能準確調整頂(ding)(ding)(ding)頭(tou)位置。



三、斜軋(ya)擴徑鋼管(guan)的品(pin)種規格及質量


 在斜軋擴徑機上可以將φ330~400mm的鋼管擴徑至545~710mm.擴徑后鋼管的最大直徑為1200~1400mm,所生產不銹(xiu)鋼管的壁厚為6~13mm,一般均在8~10mm的范圍內。


 擴徑(jing)不銹鋼管的(de)(de)尺寸公差:外(wai)徑(jing)公差±1.5%,內(nei)徑(jing)公差±1%,壁(bi)(bi)厚(hou)公差+15%~-20%,實際生(sheng)產的(de)(de)擴徑(jing)管其(qi)壁(bi)(bi)厚(hou)不均值(zhi)一(yi)(yi)般(ban)均在(zai)給(gei)定(ding)的(de)(de)壁(bi)(bi)厚(hou)公差范(fan)圍內(nei)。在(zai)表面質(zhi)量方面,定(ding)徑(jing)機只能(neng)消(xiao)除外(wai)表面的(de)(de)螺紋(wen)狀(zhuang)缺(que)陷(xian),若(ruo)無(wu)均整機,則(ze)內(nei)表面的(de)(de)螺紋(wen)狀(zhuang)缺(que)陷(xian)依然存(cun)在(zai)。但在(zai)擴徑(jing)機工具形狀(zhuang)合理而且磨損(sun)不十(shi)分嚴重(zhong)時,這一(yi)(yi)缺(que)陷(xian)是(shi)輕微的(de)(de)。


 由(you)于擴徑(jing)鋼(gang)(gang)管主要用于敷設石油輸送(song)管,因(yin)此一般均為碳素鋼(gang)(gang)管,沒有(you)見到采(cai)用它來生產合金鋼(gang)(gang)管的(de)報(bao)道。



四、斜(xie)軋擴徑(jing)機(ji)的綜(zong)合


有關(guan)斜軋(ya)擴徑(jing)機情況的綜(zong)合如(ru)表10-1所示。


表 10-1.jpg


 由(you)表10-1可以(yi)看出斜軋(ya)擴徑機具有下列(lie)特點:


 1. 一次擴(kuo)徑量(liang)大,變形(xing)速度快,產量(liang)高(gao),年(nian)產量(liang)可(ke)達100000~150000t(年(nian)工作小時按6000h計);


 2. 擴徑(jing)后(hou)不銹鋼管的內、外(wai)表(biao)面均有螺紋(wen)狀(zhuang)缺陷,須(xu)增設定(ding)徑(jing)機或均整機予(yu)以消除(chu),關于這(zhe)一點相對(dui)于周(zhou)期軋管機生產系統來說是比較不利(li)的;


 3. 設備龐大,如主傳動(dong)電機容量為1500~2000馬力(li)的電動(dong)機2臺,因(yin)此一次投(tou)資費用高;


 4. 不宜生產(chan)異形(xing)管,品種受到限制。