一、基本概况
通钢磐石钢管ф108mm精密轧管机组,2006年3月建成投产,原设计产能7万吨/年,现已达到10万吨/年。产品主要以中厚壁管为主,兼顾D/S大于28的薄壁管产品,最薄规格可生产φ159mmx4.5mm的结构及流体管产品;该机组主要设备由太原通泽设计制造,包括立式穿孔机、精密轧管机、12架三辊定径机、矫直机等,轧管机由济南重工设计制造,导盘装配机构被设计成既可以装配导盘也可以装配 导板的结构形式,可根据生产的产品规格或采用导盘或采用导板。
二、产品规格及品种
以下为产品规格范围。
外径:φ73.02~168.3mm;
壁厚:4~30mm;
长度:6~12.5m。
按照该机组以主要品种中厚壁为主,适合小批量多品种的生产工艺特点,主要生产品种包括结构管、低中压锅炉管、流体管、液压支柱管、汽车半轴管、石油用油、套管、管线管,见表6-10所示。
三、工艺流程
原料剪断→加热→穿孔→轧管→高压水除鳞→定径→冷却→矫直→吹灰→切头尾→涡流探伤(超声)→水压→人工检查→喷标→包装→检斤→交库。
四、φ108mm机组生产工艺及设备特点
1. 原料采用热轧圆管坯及连铸坯
主要管坯规格有ф110mm、Φ120mm、ф130mm、φ140mm、φ150mm、φ160mm、φ180mm,采用多坯型适用于多规格灵活生产,利用环形加热炉进行管坯的加热,加热温度均匀稳定烧损低,使金属损耗降低大大降低产品成本。
2. 采用立式锥形穿孔机
a. 可减少了作用在管坯上的周向剪切力,有利于减少内外表面缺陷;
b. 穿孔效率高。穿孔出口速度可达0.9m/s,穿孔周期短,产量高;
c. 毛管的同心度和壁厚精度高。毛管壁厚不均度可在8%以下;
d. 可实现大延伸、大扩径量穿孔。延伸系数可达4~5,扩径量可达20%~30%,有利于扩大产品规格;
e. 送进角8°~12°电动无极调整及15°的辗轧角,实现了根据材质及工艺要求进行自由转换。
3. 采用精密轧管机
a. 采用限动循环芯棒轧制,提高壁厚控制精度及内表面质量;
b. 采用集中减壁新型轧辊设计理念,使轧机最大减壁量可以达到5mm,而且壁厚精度可以达到±7%以内;
c. 导盘装配机构被设计成既可以装配导盘又可以装配导板的结构,暨轧制薄壁管时采用轧辊与导板构成的孔型模式,以减少金属被挤入缝隙,造成卡钢,可生产D/S>30的产品。
4. 采用12机架微张力定径机
a. 根据生产需要,更换方便、灵活;
b. 采用自主设计的三辊定径孔型设计系统,较好解决了内六方问题。
5. 主要设备参数
a. 环形加热炉的主要参数包括:
炉体平均直径:13.5m;
炉膛宽度:3.5m;
加热管坯外径范围:φ110~180mm;
加热管坯长度范围最大:3.2m;
炉子最大生产能力:20t/h;
平均生产能力:15t/h;
管坯加热温度偏差:±10°。
b. 穿孔机的主要参数包括:
形式:锥形辊立式布置、侧导板;
入口管坯直径:φ110~180mm;
入口管坯长度最大:3200mm;
轧辊直径:φ780mm;
喂入角:8°~12°;
辗轧角:15°;
最大出口速度:0.9m/s;
轧制力:2000kN;
轧辊转速:96~136r/min;
电机功率:2×1250kW;
过载系数:2;
出口毛管外径:Φ115~195mm;
出口毛管长度最大:7200mm;
顶杆小车速度最大:3.0m/s;
顶杆小车驱动方式:钢丝绳和卷扬机。
c. Accu-Roll轧管机组的主要参数包括:
毛管外径:φ110~200mm;
毛管壁厚:4.5~30mm;
芯棒总成长度最大:12000mm;
工作段最大长度最大:2500mm;
液压限动速度:0.10~0.30m/s;
限动行程小于:2000mm;
循环芯棒:6支/组。
d. Accu-Roll主机的主要参数包括:
主机轧辊装置及主传动装置采用左右卧式布置。
轧辊直径:φ600~700mm,长度:600mm;
轧辊转速:100~150r/min;
两轧辊最大开口度:600mm;
轧辊轴向调整:0~80mm;
送进角:8°;
碾轧角:5°;
最大轧制力:650kN;
最大轧制转矩(一个轴):75kN·m;
主电机(带水冷却装置):Z710-400;
功率(DC):1000kW×2台;
转速:500/750r/min;
主减速机速比:4.75。
e. Accu-Roll轧机后台的主要参数包括:
毛管直径:Φ110~200mm;
辊道速度:3m/s;
辊道间距:1200mm;
辊道升降高度:+50mm;
扣瓦长度:8160mm;
辊道电机:YGa160S1-16×4台;
功率:0.48kW;
转速:285r/min。
6. 定径机的主要参数包括
形式:3辊单机架传动;
定径机机架数:12架;
换机架形式:液压机械拉出和换机架小车,可单独更换机架;
入口荒管外径:φ110~200mm;
出口钢管外径:Φ73~180mm;
出口钢管最大长度:13000mm;
绝对总最大减径量:35mm;
单机架最大减径率:3.5%;
轧辊名义直径:φ380mm。
7. 矫直机的主要参数
矫直机结构采用立式8立柱六辊全传动矫直机(排列方式为2-2-2,上3下3)。
产品外径:~180mm;
壁厚:4~30mm;
长度:8000~13000mm;
材料屈服极限:1100MPa;
矫直辊辊距:2900mm;
矫直辊安装角:33°;
矫直辊角度调整范围:30°~36°;
矫直辊开口度:0~240mm。
主传动电机:
功率(DC):160kW;
转速:750/1700r/min;
矫直速度:0.5~1.8m/s;
辊身长度:500mm;
辊喉直径:Φ400mm。