1974~1975年蘇聯(lián)在李卜克內(nèi)西不銹鋼管廠和辛那爾不銹鋼管廠各建了一套串列式(又稱半連續(xù)式)Φ140mm 自動(dòng)軋管機(jī)組。據(jù)稱,這是目前世界上技術(shù)水平最高的工藝方案,是對(duì)自動(dòng)軋管機(jī)組的重大改革。
李卜克內(nèi)西不銹鋼管廠的串列式自動(dòng)軋管車間的設(shè)計(jì)是由烏克蘭冶金工廠設(shè)計(jì)院和電鋼城重機(jī)廠在全蘇管材科學(xué)研究所和全蘇冶金機(jī)械科學(xué)研究所參加下做出的。車間的設(shè)備布置在由四個(gè)12m,30m跨和兩個(gè)36m跨組成的廠房里。
車間生產(chǎn)不銹鋼管所用原料是直徑100~150mm、長(zhǎng)6~12m的熱軋圓管坯。管坯由火車運(yùn)來(lái)后,按直徑、鋼號(hào)和熔煉號(hào)堆放在管坯倉(cāng)庫(kù)里,管坯堆放的指令均輸人自動(dòng)控制系統(tǒng)。
管坯由吊車運(yùn)到剪斷機(jī)上料臺(tái)架上,在此進(jìn)行選擇檢查、稱重和剪斷。剪切后的管坯可以直接投入生產(chǎn),也可以收集存放在倉(cāng)庫(kù)中,需要時(shí)才裝爐生產(chǎn)。管坯在環(huán)形加熱爐中加熱后由輥道選到定心機(jī)。定心后即沿斜算條滾到穿孔機(jī)的受料槽中。穿孔機(jī)使用水冷頂頭,采用軸向出料方式。
穿孔后的荒管沿輥道送入第一臺(tái)單孔型的軋管機(jī)中,在短頂頭上軋制,接著進(jìn)入第二臺(tái)單孔型的軋管機(jī)進(jìn)行軋制,如圖14-2和圖14-3所示。在送入第二臺(tái)軋管機(jī)之前,不銹鋼管要翻轉(zhuǎn)90°。軋管以后,不銹鋼管經(jīng)過(guò)三輥均整機(jī)輾軋,消除穿孔和軋管時(shí)造成的壁厚不均。均整以后,不銹鋼管進(jìn)行張力減徑或定徑。
直徑83~146mm的鋼管由定徑機(jī)定徑。在設(shè)備布置上考慮在定徑前鋼管可以經(jīng)過(guò)感應(yīng)加熱爐再加熱。
直徑32~83mm的鋼管由張力減徑機(jī)生產(chǎn)。張力減徑以前,鋼管經(jīng)直通式感應(yīng)爐加熱。減徑后的鋼管用飛鋸鋸掉前端的增厚部分,并將鋼管切成定尺長(zhǎng)度。
不銹鋼管在冷床上冷卻到50~60℃以后,在封閉孔型的斜輥矯直機(jī)上進(jìn)行矯直。
減徑后經(jīng)飛鋸鋸斷的不銹鋼管,在銑頭機(jī)和切管機(jī)上進(jìn)行端面加工,而定徑的不銹鋼管要在切管機(jī)上切頭。經(jīng)過(guò)銑頭或切頭以后,鋼管由輥道送到各種檢測(cè)裝置,檢查鋼管的壁厚、直徑、內(nèi)外表面和鋼號(hào),然后送到吹灰裝置處進(jìn)行吹灰。經(jīng)檢測(cè)裝置判廢的鋼管要在檢查臺(tái)上進(jìn)行檢查并送去修磨。一般用途的光管即可打印、打捆,送入成品倉(cāng)庫(kù)。必要時(shí),不銹鋼管可在單獨(dú)布置的水壓試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行試壓。
油管經(jīng)過(guò)檢查以后便收集在料筐中,成捆地吊到中間倉(cāng)庫(kù)。然后再?gòu)闹虚g倉(cāng)庫(kù)吊到精整加工線的上料臺(tái)架上。在流水作業(yè)線上鋼管先后進(jìn)行管端定徑、管端淬火回火、熱處理(感應(yīng)加熱)、車絲、在鋼管一端擰上管接手、水壓試驗(yàn)、檢查、稱重、測(cè)量長(zhǎng)度、打印及涂層。然后在不銹鋼管端部套上保護(hù)環(huán),用吊車成捆地吊到打捆機(jī)上打捆并送往成品倉(cāng)庫(kù)存放。不銹鋼管在中間倉(cāng)庫(kù)和成品倉(cāng)庫(kù)里堆放的指令都輸入自動(dòng)控制系統(tǒng)。
從中間倉(cāng)庫(kù)將鋼管送去進(jìn)一步加工以及鋼管交貨都是按照上述指令自動(dòng)進(jìn)行的。在油管精整加工線上還考慮增加鋼管外表面涂層的裝置。油管的接手由專門的接手生產(chǎn)線加工,同現(xiàn)有的自動(dòng)軋管機(jī)組相比,這套140mm機(jī)組采用了很多新工藝和新設(shè)備,其中有:
1. 雙支撐菌式穿孔機(jī) 這種帶菌式軋輥的穿孔機(jī)由于軋輥直徑沿變形區(qū)逐漸增大,與軋件圓周速度相適應(yīng),因此可以減小荒管的橫向和縱向壁厚不均;
2. 串列布置的雙機(jī)架軋管機(jī) 可以避免鋼管在軋制一道后返回軋管機(jī)前臺(tái),無(wú)需每道換頂頭,軋管機(jī)實(shí)行機(jī)架換輥;
3. 三輥式均整機(jī) 這種均整機(jī)可以使用大的送進(jìn)角,輾軋量大,咬入和均整過(guò)程平穩(wěn),從而提高了效率、減小鋼管的壁厚不均;
4. 張力減徑機(jī) 用來(lái)生產(chǎn)直徑小于83mm的不銹鋼管,該張減機(jī)裝有自動(dòng)調(diào)整機(jī)架速度的控制系統(tǒng),可以減小管端增厚部分的長(zhǎng)度;
5. 不銹鋼管在減徑和定徑前在直通式感應(yīng)爐中再加熱,這樣可以減少氧化鐵皮,改善不銹鋼管外表面質(zhì)量;
6. 采用了計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng),使車間生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化。由于采用了上述新工藝設(shè)備,該車間的產(chǎn)量和產(chǎn)品質(zhì)量要比一般的機(jī)組高。
據(jù)報(bào)道,李卜克納西不銹鋼管廠的140串列式自動(dòng)軋管車間已在1976年9月達(dá)到了設(shè)計(jì)的年產(chǎn)量22萬(wàn)噸。
這里應(yīng)該指出,機(jī)組中所用的三輥均整機(jī)具有一些優(yōu)點(diǎn),但根據(jù)車?yán)镅刨e斯克不銹鋼管廠多年實(shí)踐證明,這并不能減少不銹鋼管的橫向壁厚不均,相反,還有可能促使偏心的增加,其原因就是均整機(jī)軋輥數(shù)目與鋼管上棱線數(shù)不是整倍數(shù),因此,作用在鋼管上的力是不對(duì)稱的。為了克服上述缺點(diǎn),該廠提出了一種新的軋管方法,即在自動(dòng)軋管機(jī)上采用多邊形孔型進(jìn)行軋制,以便使金屬在鋼管圓周上均勻分布,從而得以改善在三輥均整機(jī)上的均整過(guò)程,如圖14-4所示。據(jù)報(bào)道,從1977年1月開(kāi)始,車?yán)镅刨e斯克鋼管廠140mm 自動(dòng)軋管機(jī)已使用這種多邊形孔型,所有不銹鋼管都用這種方法軋制。這樣一來(lái),三輥均整機(jī)的操作已顯著改善,咬入平穩(wěn),鋼管尺寸精度得到提高,即使在軋制薄壁不銹鋼管時(shí)也不再出現(xiàn)金屬在孔型底部發(fā)生破裂的現(xiàn)象。由于荒管和不銹鋼管不能咬入而引起的設(shè)備停工減少,機(jī)組的生產(chǎn)率也提高了,同時(shí)由于壁厚不均而造成的廢品和二次切頭量也減少。