一般的热轧不锈钢管生产机组能够生产各种用途的热轧无缝钢管产品,其规格为ф16~550mm。工业和民用领域大量使用的φ25~250mm无缝不锈钢管的生产机组主要有:顶管机组、周期轧管机组、自动轧管机组、三辊轧管机组、连续轧管机组。
近年来,不锈钢管的热挤压机组与其他热轧钢管机组一样,得到了较快发展。由于挤压机设备结构的进一步完善,机械化和自动化程度的提高,出现了双穿孔筒和双挤压筒等新结构,使得挤压效率大大提高(挤压杆的空程速度达到600~700mm/s,挤压次数达到140次/h,挤压比达到70以上(目前,在工业生产的条件下,挤压比一般不会超过35),挤压周期时间缩短到20s),很大程度地提高了生产率。对最有效、最廉价的润滑剂的研究和使用,以及在新工艺和新工模具材料等方面的成就,特别是连铸坯的采用,使得挤压机组生产的无缝钢管品种质量、生产效率和经济性等方面可以与其他轧管机组相媲美。
因此,对目前在国内外普遍使用的五种无缝不锈钢管生产机组,从主要工艺装备的配置、产品规格、产品品种和性能质量以及生产效率等方面与热挤压钢管生产机组进行比较,对挤压机组适用的专业范围以及经济上的合理性进行分析。在我国目前的条件下,挤压法作为各种制管方法中的一个新成员,应对其进行适用范围和经济合理性分析,这对于正确选择和合理使用挤压法具有现实意义。
以下是前苏联在尼科波尔南方不锈钢管厂以及全苏管材科学和工艺结构研究所共同参与下,完成的理论和实验工作的相关资料。此外,还综合了部分国外的研究成果和工厂实际经验的总结。对我国钢管挤压行业具有一定参考价值。
各种制管机组的工艺设备配置件表 9-1
①. 曾有研究者在压力穿孔机和顶管机之间增加了一个带有Schulter Walzwerk(带肩胛)辊形轧辊的轧管机,使经压力穿孔后荒管的偏心得到均整。
②. 采用一般的减径机还是带张力的减径机,要根据减径前钢管的长度和工具的质量来决定。带张力减径时的管端增厚现象,使张力减径机仅限于应用在长度不短于8~10m的钢管,因为较长钢管的切头部分所占的百分比相对较小。由于张力减径机与一般的减径机不同,其管壁厚度可以减小,因此,通过增加或者减少机架数量就能够得到各种不同的轧制表,并且可以将减径前的钢管尺寸限制到一定的标准尺寸上。这样,周期轧管机组、顶管机组、连续轧管机组就可以在更大程度上避免换辊;在周期轧管机组和连续轧管机组中,由于钢管有足够的长度,在多数情况下都会使用张力减径机;而在顶管机组中,对于钢管长度不到8~10m的就不应使用张力减径机。
③. 三辊式轧管机组能够生产特殊钢(如滚珠轴承钢的厚壁管),且产品表面质量良好、尺寸精度高。
④. 挤压机组最适合于生产不锈钢管等高合金管。在高合金钢和特殊不锈钢管的生产中,不能采用张力减径机。其中,一方面是由于工艺对产品质量的影响;另一方面是因为这类材料在高温下的变形抗力很高,在使用张力减径机时,要求在各个机架之间具有更大的拉力,这将影响到管端的增厚,并且需要安设另外更大的传动装置。因此,挤压机组一般都不再配备张力减径机,如有必要,可配置一般的减径机或定径机。