一、基本(ben)情況(kuang)
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(you)井管。
鋼管(guan)外(wai)徑：26.7～89（114.3）mm；
鋼(gang)管壁(bi)厚：2.6～12.5mm；
鋼管長度：4～24（26/28）m。
二、工藝流程
常(chang)寶φ114mm CPE機組工(gong)藝布置如圖(tu)6-4所(suo)示。
三、主要工(gong)藝設備參數及性能
1. 環形加熱爐
環形(xing)爐(lu)由LOI天津公(gong)司設計及制作，加(jia)熱溫度為(wei)(wei)1250～1280℃。裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)出(chu)料(liao)機為(wei)(wei)電(dian)動，兩(liang)套機構(gou)均附帶在緊急狀(zhuang)態(tai)下(xia)可手動驅動裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)出(chu)料(liao)夾(jia)鉗從爐(lu)內退出(chu)爐(lu)外(wai)的裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)置(zhi)。爐(lu)門為(wei)(wei)氣(qi)動側開(kai)，傳動裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)置(zhi)會(hui)有效避開(kai)熾熱的爐(lu)氣(qi)，以(yi)保證良好的使用壽命。以(yi)下(xia)為(wei)(wei)環形(xing)加(jia)熱爐(lu)主要(yao)參數：
中徑：15m；
爐底寬度：2.95m；
最大(da)加熱長度：2.8m；
最大加熱能力：40t／h；
最大裝(zhuang)出料節奏：18180p/h。
2. 錐形(xing)輥(gun)穿孔(kong)機(ji)
管(guan)坯穿(chuan)孔(kong)是熱(re)軋(ya)無(wu)縫鋼(gang)管(guan)生(sheng)產中的(de)最重要的(de)變(bian)形工序，它的(de)任務是將實心坯穿(chuan)制成空(kong)心毛管(guan)。常寶(bao)ф114mm CPE機(ji)組采用錐形輥穿(chuan)孔(kong)機(ji)，生(sheng)產的(de)毛管(guan)精度高，附(fu)加變(bian)形小，適(shi)于生(sheng)產薄壁管(guan)。以(yi)下為穿(chuan)孔(kong)機(ji)主要參(can)數。
管(guan)坯直(zhi)徑：φ130mm、φ150mm；
最(zui)大／最(zui)小軋輥(gun)直(zhi)徑：800mm／700mm；
最(zui)大(da)出口(kou)速度：0.76m／s；
軋制力矩(ju)：1610kN·m；
主電機(ji)功率(lv)：1500kW×2臺；
主電機轉速最大：550r/min。
3. 縮(suo)口機(ji)
縮(suo)口(kou)(kou)是CPE生產線的(de)關鍵(jian)工序(xu)之一，縮(suo)口(kou)(kou)機將毛管(guan)頭部壓縮(suo)，使其抱緊芯棒頭部的(de)臺(tai)階，用以承受頂推過程(cheng)中的(de)拉(la)力(li)。二爪(zhua)縮(suo)口(kou)(kou)機的(de)收(shou)口(kou)(kou)模(mo)(mo)是由二塊(kuai)半個模(mo)(mo)型的(de)收(shou)口(kou)(kou)模(mo)(mo)組成的(de)，三(san)(san)爪(zhua)縮(suo)口(kou)(kou)機的(de)收(shou)口(kou)(kou)模(mo)(mo)是由三(san)(san)塊(kuai)模(mo)(mo)型合成一個收(shou)口(kou)(kou)模(mo)(mo)形狀，三(san)(san)爪(zhua)縮(suo)口(kou)(kou)機有以下優點：
a. 收口處(chu)毛管與芯棒的(de)包容性(xing)更(geng)好，發生頂穿事故的(de)可能性(xing)更(geng)小；
b. 收口處毛管的(de)長(chang)度可以(yi)減小，從而可以(yi)減小頂管后的(de)切頭長(chang)度，提高成材率；
c. 更有利于(yu)軋制高合(he)金材料(liao)。
常寶φ114mm CPE機組生產線選擇了三爪縮(suo)口機，如圖6-5所示。
以下為縮口機的主要參數。
縮口(kou)機型式：三爪式縮口(kou)機；
縮口(kou)力：100t；
動力源：液壓(ya)，16MPa壓(ya)力；
毛(mao)管規格：φ1~160mm;
縮(suo)口(kou)控(kong)制方式：壓力控(kong)制；
冷卻水量：15m5m3/h。
4. 頂管機
頂管機由床(chuang)身、主(zhu)傳(chuan)動(dong)、齒(chi)(chi)條、推桿和(he)前后臺(tai)組成，床(chuang)身包(bao)括了固(gu)定輥(gun)(gun)模、可調輥(gun)(gun)模和(he)床(chuang)身機座，如(ru)圖(tu)6-6所示。頂管過(guo)程(cheng)中，頂管機主(zhu)傳(chuan)動(dong)通(tong)過(guo)齒(chi)(chi)輪齒(chi)(chi)條和(he)推桿將動(dong)力(li)傳(chuan)遞(di)到芯(xin)棒上，芯(xin)棒帶(dai)動(dong)毛管通(tong)過(guo)一系列孔型逐漸減小的輥(gun)(gun)模進行減壁(bi)變(bian)形，完成頂管過(guo)程(cheng)，主(zhu)要特點(dian)為：
a. 參與變形的輥模為(wei)三輥非傳(chuan)動結構，分(fen)為(wei)固定(ding)式和可調式兩種，輥模結構簡單，維護量(liang)小，重量(liang)輕(qing)，工(gong)作(zuo)可靠，工(gong)藝事故處理簡單；
b. 床(chuang)身(shen)為加工(gong)有固定插槽的(de)焊(han)接結(jie)構，輥模架直(zhi)接插入床(chuang)身(shen)中，裝配(pei)簡單，輥模更換(huan)和位置調整容易，不需要專門的(de)換(huan)輥機構；
c. 只(zhi)有一套電機和齒(chi)輪減速(su)箱(xiang)傳(chuan)動(dong)系統帶動(dong)齒(chi)輪齒(chi)條裝置(zhi)提供(gong)動(dong)力，傳(chuan)動(dong)系統簡單，控制點(dian)少；
d. 減少了軋輥傳(chuan)動系統包括(kuo)：軋輥傳(chuan)動電機(ji)、減速機(ji)、傳(chuan)動軸、聯軸器等；
e. 設(she)備外(wai)形(xing)小，機座基礎淺，土建施工容易，節省基礎費用(yong)。
以下為頂(ding)管(guan)機(ji)主要參(can)數:
荒管(guan)外徑(jing)：Φ95～130mm；
軋輥直徑：固定機架(jia)Φ410mm，可調機架(jia)Φ336mm；
最大入口速度：1.5m／s；
最大出(chu)口速度：6m／s；
最大(da)頂推(tui)力：1100kN；
電機功率：2000kW／臺，共2臺；
限(xian)動力：2900kN；
額定轉(zhuan)矩：58800N·m／臺。
5. 松棒機(ji)
頂管(guan)后(hou)芯(xin)棒(bang)(bang)(bang)與荒管(guan)是緊貼在一起的(de)，為(wei)了便于(yu)下一工序的(de)脫(tuo)棒(bang)(bang)(bang)，需(xu)要(yao)(yao)進(jin)行松(song)棒(bang)(bang)(bang)。松(song)棒(bang)(bang)(bang)機對(dui)荒管(guan)軋(ya)制(zhi)后(hou)，使荒管(guan)與芯(xin)棒(bang)(bang)(bang)之間產生1～1.5mm的(de)間隙(xi)，以利(li)于(yu)脫(tuo)棒(bang)(bang)(bang)。以下為(wei)松(song)棒(bang)(bang)(bang)機主要(yao)(yao)參(can)數。
荒管外徑：φ95～130mm；
荒管壁厚：3～12（16）mm；
荒(huang)管長度：8000～18000mm；
松棒速(su)度（基速(su)）：1.5m／s；
調速(su)范圍(wei)：0.8～2m／s；
軋制節奏：2～3p／min；
軋(ya)輥喉徑：Φ350mm；
軋輥(gun)安裝(zhuang)角(jiao)：30°±5°；
電機功率(lv)（DC）：180kW×2。
6. 脫棒機
脫棒(bang)(bang)機的作用是將(jiang)芯(xin)(xin)棒(bang)(bang)從(cong)荒管中(zhong)脫出，脫棒(bang)(bang)時夾送輥夾緊芯(xin)(xin)棒(bang)(bang)運動使芯(xin)(xin)棒(bang)(bang)從(cong)荒管中(zhong)脫出，同(tong)時荒管由一組活動擋板擋住，以使芯(xin)(xin)棒(bang)(bang)和荒管分離。脫棒(bang)(bang)機如圖(tu)6-7所示。
以下為脫棒機主要(yao)參數。
最大輥徑(jing)（最大）：300mm；
最(zui)大拉力(li)：4.5t；
芯(xin)棒直徑：φ86～105mm；
脫棒速度：1.5m／s；
傳(chuan)動電機：90kW，1450r／min。
7. 張減機
采用24架(jia)張減(jian)機，為單(dan)輥傳(chuan)動(dong)的方式，如圖6-8所(suo)示。設備的傳(chuan)動(dong)系統依靠每(mei)輥一個電(dian)機來實(shi)現(xian)（共72臺電(dian)機），每(mei)個軋(ya)輥有一個齒輪箱(xiang)，電(dian)機和齒輪箱(xiang)直接(jie)(jie)連(lian)接(jie)(jie)，上(shang)下傳(chuan)動(dong)軸與相應軋(ya)輥軸的連(lian)接(jie)(jie)由(you)液壓缸(gang)來實(shi)現(xian)，帶動(dong)接(jie)(jie)軸法蘭向軋(ya)輥法蘭移動(dong)。當軋(ya)輥機架(jia)被推入機身框架(jia)，軋(ya)輥聯軸器(qi)和后(hou)傳(chuan)動(dong)裝置連(lian)接(jie)(jie)，聯軸器(qi)的連(lian)接(jie)(jie)將由(you)電(dian)氣基礎(chu)自動(dong)化系統管(guan)理。以下為張減(jian)機主要參數。
軋(ya)輥名(ming)義直徑：φ250mm；
機架間距：235mm；
入口鋼管最大速度(du)：1.25m／s；
出口鋼管(guan)最(zui)大速度(du)：6m／s；
電機(ji)功(gong)率：93kW／臺(tai)，共72臺(tai)；
電機轉速：200～2000r／min。
