经过20多年的发展后关于斜轧延伸轧制不锈钢管工艺的第二次大发展,本来可以画上句号了,其工艺性“鉴定”为:行星轧管工艺不成功,新狄赛尔轧管工艺在倒退,Assel 轧管机成品管的D/S值不宜太大,否则有质量劣化倾向。但近年来,德国SMS-Meer 公司和 Kocks 公司在差不多同一时间内分别推出3RCM和KRM 两种斜轧延伸工艺,前者是一种刚经过工业试验的三辊联合穿轧机;而后者则是PSW行星轧管机的变种,由三辊行星轧管机演变为四辊行星轧管机,但尚未经过工业试验,这样一来,行星轧管机的“论定”需等待KRM轧机的工业试验和轧管应用。而3RCM工艺是否能丰富阿赛尔轧管工艺的宝库,亦需时日。至于Accu-Roll轧管工艺究竟倒退到什么程度亦尚需观察,总之,作出历史结论还要经过若干年。
这里值得一提的是德国Kummerling博士1992年在MPT杂志上发表的对三种斜轧管工艺进行对比的那篇文章,在文章的结论部分以表格的形式对这三种工艺进行了比较,如表16-6所示。
一、行星轧管机
三辊行星轧管机(PSW)由德国西马克公司(SMS)独家经营,PSW按德文原意是“行星斜轧机”,这种轧管工艺仅有三个应用实例“一成二败”分述如下:
1. 德国ESW厂采用φ220mm和ф270mm两种规格的管坯生产外径为70~219.1mm、壁厚为6.3~60mm的管子,年产量约为6万吨.
2. 美国Hunt厂所试轧的管子,外径比ESW厂略大一些,原定的成品管外径范围为114.3~241.6mm,试轧时仅轧ф219、245mm两种外径。但试轧6个月后,宣告失败。
对PSW在美国Hunt厂投产失败的有两种看法:一种意见认为主要是生产工艺的失败,钢管质量太差;另一种意见认为是机械设计方面的失败,其中主要是轴承问题,由于受力太大,经常损坏,不能达到持久稳定经济生产的水平。
3. 德国SMS公司于1992年向印度PUNE钢管厂提供一套PSW轧管机,由于试轧失败,一、二年后印度退货,遂成为继美国Hunt厂之后PSW轧机的第二个失败记录。
对行星轧管机来说,在工艺方面不存在问题,生产中出现的问题是作业率太低的问题,当然应该归之于轴承受力太大,经常损坏,从根本上说与这种机轧管工艺有关。
二、Accu Roll 轧管机
对于 Accu Roll轧管机,“最佳的选择”和“下一代的无缝轧管机”的说法,均属溢美之词。Kummerling博士在斜轧工艺的范围内对三种轧制工艺进行了比较,狄赛尔轧管工艺是较差的,更不要说和纵轧工艺相比较了,他在题为“在无缝钢管生产中用于延伸阶段的三种斜轧方法的比较、分析和研究”一文的结论部分关于这种工艺有如下一段话。
“在狄赛尔轧管工艺中工具表面速度促使扩径,而不是促进延伸,特别是在轧制薄壁管时,金属的交替弯曲是不可避免的,从而在D/S值较大时产生内部缺陷,由于这一原因,并由于管壁主要是通过芯棒减薄,故所生产的钢管直径范围是有限的。”文中确有扬此抑彼的倾向,对这三种斜轧工艺的比较感兴趣的工程技术人员可以找全文查看一下,以便分析文中讲的是否真有道理。
三、三辊轧管机
与狄赛尔轧管机相比较,三辊轧管机的主要工艺特征和优点如下:
1. 由于具有带肩的锥形辊,变形效率高;
2. 咬入条件和夹住条件好;
3. 由于配有三个轧辊,空心坯有精确的导卫。
上述优点可充分利用,以此为基础再加上优化过程控制,可以生产薄壁管,而不产生内外缺陷,甚至可以满足锅炉管的质量要求。
和过去相比较,MEER的三辊轧管机的新概念更加充分地利用了这一典型工艺过程的优越性,显著地扩大了这一工艺过程的应用范围,可以轧制D/S≤40的管子,也可轧最小壁厚为2.5mm的管子。
由于芯棒喂人是受控的,前进速度很快,因此在减径或张减操作前不需要中间加热,这就节约了再加热炉的投资,降低了生产成本,使生产作业线可以更经济地运行,这种三辊轧管机组的工艺设备组成为:穿孔机、三辊轧管机、减径机或张减机,因此可以设计成很紧凑的、一次投资低的生产线,即使生产小批量的订货也可以高质量低成本地进行操作。
由于斜轧穿孔工艺已发展成为高超的先进的工艺,三辊轧管工艺已成为大量吸收其他技术诀窍的课题。当前这些已转化为在实际操作条件下可以运用的获利的技术,而且可以在相当宽的尺寸范围内加以使用。这将对三辊轧管机进一步发展产生极为有利的影响。
在周期轧管工艺和自动轧管工艺发展了约40年后才出现狄赛尔轧管工艺,据MDM公司1985年统计,在Accu Roll轧机之前,一共有5台狄赛尔轧管机在不锈钢管厂使用过,其中3台早已停产,1台情况不明,另一台年产仅15000t.20世纪30年代轧机设备制造厂声称该轧机的延伸系数可达2.0~3.0,Aetna Stand-ard公司样本中列出的 Accu Roll 轧机的延伸系数最小的竟为1.1~1.2,一般均不大于1.5,80年代的狄赛尔轧管机和30年代的同类轧机相比较,使用者多了3家,而延伸系数从4.5降为1.5,因此,严格地讲,这种工艺是在倒退而不是向前发展。