浙江不锈钢管厂家技术人员从实际试验和理论分析两方面均可以确定在MPM轧管机上所出现的轧制力和芯棒的热应力。轧制力主要取决于空心坯的温度、在各机架中延伸系数的分配、轧制速度、芯棒的摩擦力、轧辊直径和孔型形状;芯棒的热应力则取决于单位轧制压力、各承压区的摩擦系数、在各机架中空心坯和芯棒之间的接触弧长度、机架间距和芯棒速度的最大允许值。芯棒的耐用程度形成了MPM工艺过程中的关键问题。试验研究证明:以下述参数在MPM轧管机上轧管是可能的,即芯棒热应力小于Besseges试验时的数值、延伸系数等于10、轧机机架总数为8架,单位功率消耗小于30kW·h/t;不锈钢管长度达30m,通过合理分配延伸系数和采用较低的芯棒热应力值,可以轧出内外表面良好的不锈钢无缝管。实际应用的MPM轧管机主要由以下几部分组成:8架轧机机架、芯棒后端固定装置、芯棒纵向和横向移动装置,以及三机架的拉管轧圆机。轧制时采用两根水冷芯棒以便交替使用。当成品尺寸范围为1~14in,建议采用两套标准的MPM轧管机,即:
(1)生产外径为21.3~140(168.3)mm钢管的MPM轧管机;
(2)生产外径为178~356mm钢管的MPM轧管机。
为了使MPM轧机能采用厚壁的空心坯,采用压力穿孔机穿轧连铸方坯,然后用延伸机加以延伸。MPM轧管机组的平面布置如图13-10所示,主要机组均为二辊式(纵轧式),即辊式定型机3、压力穿孔机4、MPM轧管机6、拉管轧圆机7、定径机或张力减径机10及9。因此,这种轧管设备既可生产管子也可生产方坯和型材,如5 1/2英寸MPM轧管机可以年产7/8~5 1/2英寸钢管250000~275000吨,也可生产扁钢、直径为8mm的圆钢和100mm的方钢等。若在同一套MPM轧机上既生产钢管,又生产型材,则年产量约为125.000~150.000t.这样钢铁联合企业的主要设备包括一台60t电炉,一台生产211mm×173mm 扁坯连铸机和5 1/2英寸MPM轧管机组,5架定径机以及24架张力减径机等。
浙江不锈钢管厂家14英寸MPM轧管机组平面布置和5英寸MPM轧管机组是相似的,当然若只生产7~14英寸的管子,则张力减径机就不必要了。14英寸MPM轧管机所采用的连铸坯为10英寸×10英寸或12 1/4英寸×13 3/4英寸,这样大型的MPM轧管机组大有发展前途,它将在钢管生产领域内压倒其他各种轧管机组。
若在MPM轧管机组后设置一台张力减径机,则可采用8 5/8 英寸连铸方坯,用170mm孔型生产小管,管子最小直径可达1 1/2英寸。这样,14英寸MPM轧管机组所生产的管子的外径范围1 1/2~14英寸,其壁厚范围为S/D≤0.15。这种14英寸MPM轧管机组的生产能力可达600000t/a,成材率为87%~90%,这个成材率是指由液态钢水到成品管的总成材率。因为,这种14英寸MPM轧管机在将来势必成为生产7~14英寸各种规格钢管的主要设备,因此另采用连铸方坯作为管坯产品产量高、质量好。由于单位功率消耗很低(当延伸系数为10.5时,功率消耗小于30kW·h/t),工具的热应力低,因此工具消耗亦少,全套设备占地面积小,可以完全自动化。世界上第一套MPM轧管机于1973年正式投产(注:实际上是1978年)。