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                  不銹鋼管斜軋擴徑工藝原理及擴徑鋼管品種規格與質量
                  發布者:不銹鋼管廠(www.athens66.com) 發布時間:2021/11/24 閱讀:404

                    據不完全統計,美國、聯邦德國、捷克曾裝有五臺斜軋擴徑機,即美國二臺、聯邦德國二臺、捷克一臺。由于捷克的斜軋擴徑機是由德國Meer廠制造,而且和聯邦德國的擴徑機一樣都是安設在周期軋管機的后面,因此五臺斜軋擴徑機基本上分為兩大類,其設備布置如下:

                   美國式:與自動軋管機相配合,其工藝流程為:管坯加熱爐→一次穿孔機→二次穿孔機→再加熱爐→自動軋管機→再加熱爐→斜軋擴徑機→均整機→再加熱爐→定徑機;

                   德國式:與周期軋管機相配合,其工藝流程為:周期軋管機→再加熱爐→斜軋擴徑機→定徑機。

                   對以上兩種設備布置方式加以比較可以看出:

                     1. 美國式的布置中在斜軋擴徑機之后設有均整機,而德國式布置中則沒有均整機,其實這是將擴徑機當二次穿孔機用;

                     2. 美國式的布置中由于增加了均整機,因此在斜擴徑機、定徑機之間又增加了一臺再加熱爐,而德國式布置中則由于斜軋擴徑機很緊湊地布置在周期軋管機之后,兩者之間設一臺再加熱爐就已足夠,省去了一臺再加熱爐。

                   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管的壁厚在8~9.5mm的范圍內,據稱捷克Chomtov 不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鋼管的壁厚在8~10mm左右,在這方面沒有什么差異。

                   下面以捷克 Chomtov 不銹鋼管廠的斜軋徑車間為例來說明它的工藝過程、擴徑機、擴徑工具以及鋼管產品方案和質量等問題。


                  一、斜軋擴徑的工藝過程

                   斜軋擴徑的工藝過程包括:擴徑管坯加熱、斜軋擴徑、均整、定徑、精整和檢驗。所用的管坯由周期軋管機或自動軋管機軋制,捷克Chomtov將鋼管斜軋擴徑機安設在周期軋管機之后,未設置均整機,其擴徑車間的平面布置如圖10-1所示。

                   主要設備包括:加熱爐一座、兩輥盤式擴徑機一臺及定徑機一臺。車間主要生產φ529mmx8mm的石油輸送管。所用擴徑管坯為φ(330×13.5)mm×12m,由該廠周期軋管機組用ф460mm,重量為1.5t的鋼錠軋制。

                   擴徑管坯在連續式斜底加熱爐內加熱,燃料為煤氣。管子的裝爐、出爐均靠爐內外的輥道進行,鋼管在爐內的移動由推鋼機操作,爐內經常保持14根鋼管。擴徑管坯在爐內加熱到1180~1240℃后出爐,由翻鋼機將它送到擴徑機前臺受料槽,將尾端裝有頂頭的頂桿插人管內,頂桿前端固定在閉鎖裝置里,此機構還可以精確調整頂頭在軋輥間的位置。鋼管用水壓推管機推向軋機入口,咬人后開始擴徑和減壁,兩軋輥中心線分別位于軋制中心線的上、下方,軋輥中心線與軋制中心線之間的距離稱為偏心距。兩軋輥中心線在水平面內的夾角為130°,兩軋輥分別由兩臺直流電動機進行傳動。

                   擴徑后鋼管尺寸為Φ545mmx8mm,長度不變(仍為12m).擴徑完畢后,鋼管由后臺料槽用翻鋼機經斜算條自動滾到定徑機前受料槽,準備進行定徑。通過定徑以獲得最終尺寸,同時可以得到矯直的效果。定徑機是一臺兩輥可逆式單架軋機,軋輥上有2~3個孔型,定徑共軋制4~8道,每道軋制后管子翻過90°,前2~4道是粗軋(第一孔型),后2~4道是精軋(第二孔型)。定徑后鋼管獲得成品尺寸(熱狀態)φ532mmx8mm,并消除了鋼管外表面因斜軋擴徑而產生的螺旋紋。鋼管冷卻后,將兩端用火焰切割器同時切去。切割后用砂輪將管口磨光,以清除毛刺等。然后檢查鋼管直徑、壁厚及表面質量。最后是端部定徑和水壓試驗,壓力達到7MPa(70大氣壓)。


                  二、斜軋擴徑機的構造概述

                   斜軋擴徑機有兩個裝在箱形機架內的懸臂式盤形軋輥,軋輥中心線與軋制中心線在水平面上互呈60°~80°角,在垂直面上則互相平行而有一偏心距,其值約為±50~80mm(兩輥分別居于軋制線的上、下方)。兩軋輥各由單獨的直流電動機經過減速箱進行傳動,其旋轉方向相同。軋輥間距靠與其軸向推力軸承相連的側壓進螺絲調節。兩個軋輥中間置有一錐形擴徑頂頭,頂頭裝在頂頭拉桿的尾端,另一端在軋制時固定在拉桿閉鎖裝置內(該裝置亦用來調整頂頭在變形中的位置)。在擴完一根鋼管之后,頂頭連同拉桿用回送輥送到擴徑機前臺,等待下一根鋼管裝入前臺受料槽后再回到工作位置(即拉桿通過鋼管并固定在閉鎖裝置內),頂頭連同拉桿在軋制時由于鋼管內表面的摩擦而隨鋼管轉動。在頂頭上下方裝有上下導板,下導板位置固定不動,上導板則可以上下調整。這樣管壁在孔型中受到輾軋而減薄,外徑則相應的擴大。除頂頭拉桿在軋制時用循環水冷卻以外,軋輥和頂頭都是在軋制間歇時間內進行噴水冷卻。

                   Chomtov 廠擴徑機的軋輥直徑為1700mm、轉速0~73.5r/min,主電動機兩臺,各為1500kW,各種調整裝置都采用電動裝置。

                   這臺設備由德國Meer廠在1928年制造,與舊的斜軋擴徑機相比較,它所采用的頂頭固定方法是一項重大改進。舊軋機的頂頭裝在頂桿前端,頂桿在工作時受壓力作用,產生很大彈性彎曲,因而鋼管壁厚嚴重不均,軋制過程很不穩定。而在這臺設備上頂頭裝在頂桿尾端,頂桿在工作時受拉力作用,這樣能使擴徑過程穩定,擴徑后鋼管的長度可增加,并且能準確調整頂頭位置。


                  三、斜軋擴徑鋼管的品種規格及質量

                   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,所生產不銹鋼管的壁厚為6~13mm,一般均在8~10mm的范圍內。

                   擴徑不銹鋼管的尺寸公差:外徑公差±1.5%,內徑公差±1%,壁厚公差+15%~-20%,實際生產的擴徑管其壁厚不均值一般均在給定的壁厚公差范圍內。在表面質量方面,定徑機只能消除外表面的螺紋狀缺陷,若無均整機,則內表面的螺紋狀缺陷依然存在。但在擴徑機工具形狀合理而且磨損不十分嚴重時,這一缺陷是輕微的。

                   由于擴徑鋼管主要用于敷設石油輸送管,因此一般均為碳素鋼管,沒有見到采用它來生產合金鋼管的報道。


                  四、斜軋擴徑機的綜合


                   1. 一次擴徑量大,變形速度快,產量高,年產量可達100000~150000t(年工作小時按6000h計);

                   2. 擴徑后不銹鋼管的內、外表面均有螺紋狀缺陷,須增設定徑機或均整機予以消除,關于這一點相對于周期軋管機生產系統來說是比較不利的;

                   3. 設備龐大,如主傳動電機容量為1500~2000馬力的電動機2臺,因此一次投資費用高;

                   4. 不宜生產異形管,品種受到限制。

                   
                   

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