2007年8月,SMS-Meer公司曾在一篇文章中将限动芯棒连续轧管工艺的发展描绘成七个时段,其中前两个时段涉及MPM工艺,后五个时段则讲的是PQF工艺。近年来,PQF的发展令人瞩目,特别是2003~2006年,PQF轧管工艺发展非常迅速,具体内容包括:


 1. 2003年 6 5/8英寸PQF-ACO在天津钢管集团有限公司(TPCO)投产,揭开了PQF工业生产新的一页。


 2. 2005年为了对TPCO第一台工业生产的PQF作改进,开始对六机架 PQF-PLUS LCO轧管工艺的研究。


 3. 2006年PQF-PLUS轧管工艺的研究进人最终阶段。


在SMS-Meer的文章中提及PQF工艺发展,认为其源泉乃来自 TPCO(天津钢管公司)PQF-ACO(轴向换辊工艺)大量工艺数据的反馈,对这些数据进行现代化的数模分析研究,从而产生了采用侧向换辊工艺的PQF工艺,即PQF-PLUS LCO.在工艺数据信息反馈中很重要的一项是关于PQF机组延伸系数的极限试验(2005年7月进行),当然这次试验的直接结果是导致采用6机架作为PQF机组的标准设计,因此SMS-Meer 公司对这一轧机命名的全称是“6-Stand PQF-Plus LCO”,其核心技术是:


 1. 6机架;


 2. 侧向换辊(Lateral Change Over).



一、PQF-LCO 的主要特色


  为了区别于PQF-LCO,SMS-Meer称天津钢管公司的PQF机组为PQF-ACO即轴向换辊的PQF机组,该机组采用桶式机架结构,而PQF-LCO采用组合装配式机架作为标准设计,轧辊机架为单体式设计,因此可以实现侧向换辊方式(LCO),现将两种换辊方式对比如下:


  白俄罗斯PQF厂已于2007年下半年投产,采用侧向换辊(LCO)而不是轴向换辊(ACO)。而天津钢管公司于2008年5月投产了一台PQF-LCO。



二、两种结构的PQF机组的总体比较


SMS-Meer在一份报价资料中就总体方面对ACO与LCO作了如下对比:


  1. 就设备总重(不包括传动装置)而言,两者几乎相等。对ACO来说,桶式主结构较轻,而机架、换辊装置和PQF后的辊道比LCO为重,两方面互相抵消,故两者设备总重几乎相等。


  2. 由PQF最后一架到脱管机第一架的距离L,对ACO来说,若采用5机架,L=11.5m.当轧制小于11.5m的短管脱管时需用齿条系统,从工艺角度出发,LCO与ACO的情况相同。


  3. 设备总体尺寸:由于ACO的宽度w、高度h与深度d均要小一些,因此ACO的总体尺寸比较紧凑一些,而LCO的w、h、d比ACO要分别大6m、1.5m和2m。


  4. 就移出轧卡管件而言,ACO可以在轴向将所有机架全部移出,而LCO则必须打开机架。


  5. PQF-ACO轧管时,3个轧辊中的变形是完全对称的,而LCO由于采用了倾动式和固定的液压小舱,因此刚度要稍差一些。


  6. 从ф168mm PQF-ACO的实践证明桶式机架的稳定性刚性非常好,芯棒对中的精度非常好,轧制噪声小。目前看来,桶式机架结构的整体性确比LCO要好一些。


三、PQF-LCO机组延伸系数的分配


 2005年7月SMS-Meer在天津钢管公司进行了PQF机组延长率的极限测试,测试的目标是在可操作的极限条件下确保最小壁厚钢管的轧制,通过试轧证明,PQF机组可以μ=4.8~4.9的延伸系数,稳定地轧制壁厚4.0mm以下的荒管,没有发生孔洞轧折等缺陷,据此将PQF机组的延伸系数提高为4~4.6(4.8),而将穿孔机的延伸系数减小至3.6,这样做,有以下两个优点:


  1. 降低穿孔机的延伸系数,可以轧制壁厚较厚的荒管。由于轧制温度可以提高一些,因此变形应变下降,从而提高质量。而在较低延伸系数的条件下轧制较薄的荒管时,顶头中心容易对中,从而提高了壁厚公差。


  2. 在PQF轧机上采用较大的延伸系数,轧件可以较高的温度喂入轧机,从而芯棒上的摩擦力降低,变形应变下降。因此SMS-Meer 确定PQF-LCO机组的机架数以“6”为标准,这样可以在减少单机架延伸系数的条件下,提高机组的总延伸系数。



四、结语


SMS-Meer在一份报价资料中将PQF-LCO工艺的优点归纳为以下四点:


  1. 成品管较长,质量优越,生产成本降低。


  2. 收复率高,金属消耗可降低2.5%~3.0%.


  3. 轧辊和芯棒寿命可提高30%~50%.


  4. 由于轧机作业率提高,故生产率较高。


SMS-Meer称PQF-LCO为新一代的PQF,并称“6-standPQF-PLUS LCO”为PQF工艺技术发展的最终阶段。这里应该指出,以上提及的PQF-LCO工艺的一些优点,包括将穿孔机的延伸系数降至3.6以下的必要性都有待于进一步验证。