一、湖北新冶鋼的φ170mm機組
該Φ170mm機組主體設備從德國梅爾引進的,1993年試車投產。設計年產各類高精度中厚壁熱軋及冷軋鋼管10萬噸(后工序配有冷加工線)。產品規格范圍:外徑φ60~219mm,壁厚5~50mm,主要品種有:軸承管、碳合結機械加工管、汽車用管、石油用管、鍋爐管。其錐形輥穿孔機和新型三輥軋管機都代表了20世紀90年代國際先進水平。主要創新點為:
1. 新型三輥軋管機帶有液壓快開裝置和無尾損失裝置;
2. 芯棒采用半浮動和限動操作方式,使軋制的荒管徑壁比得到提高,D/S=28或更大的薄壁鋼管。芯棒使用方式為:當D/S不大于6時,采用限動方式;當D/S小于6時,用全浮方式。
二、天津市無縫鋼管廠ф140mm機組
引進的德國MEER公司新型阿塞爾軋管機組,于1995年4月一次試車成功,所軋鋼管規格范圍:外徑Φ73~141mm,壁厚4~10mm,主要品種有:低中壓鍋爐管、高壓鍋爐管、油井管管體、芯棒用管(自用,壁厚20mm)等。
軋輥直徑380~450mm,芯棒直徑60~150mm。芯棒為內水冷式,有限動和回退兩種軋制方式該機可軋荒管的最大長度為14m。
設備組成及特點:新型阿塞爾軋管機由以下部分構成前臺、后臺、主機架、主傳動系統、PLC控制系統。前臺包括芯棒小車、限動液壓缸、石墨潤滑箱、毛管移送機構、3架定心輥、5個支撐輥(含一夾送輥)、NEL裝置及紅外線測頭等。后臺由導槽、可調導板、可調壓板和夾送輥等組成。
主機架為由鋼板焊接而成的高剛度開口式機架。換輥時,裝有上輥的機蓋通過液壓缸向一側打開。每個軋輥由單獨的電機傳動,通過撥叉轉動大轉鼓,調整軋輥的送進角,調整范圍為4°~12°。輾軋角由兩個壓下螺絲轉動小轉鼓來調整,其調整范圍為3°~6°。所有調整由計算機設定后自動調整,調整到位后數據在屏幕上顯示。在軋機出口側的3個壓下裝置上,分別裝有“快打開”液壓缸。3個軋輥有單獨的平衡液壓缸,用以消除壓下系統的間隙。
主傳動電機功率為2500kW,轉速為200/400/600r/min,采用交一交變頻調速;減速機速比為1.65;萬向接軸帶有內液壓缸,以方便換輥。
三、天津鋼管集團股份有限公司ф219mm機組
ф219mm Assel軋管機組,引進了德國梅爾公司軋制工藝技術。于2005年3月18熱負荷試車一次貫通,實現了當年投產當年達產。
主要創新點:
1. φ219mm 阿塞爾軋管機采用限動階梯芯棒軋制方式和快關方法,以解決荒管頭部喇叭口和荒管尾部三角形問題。快壓/快開方法,分別在管端頭部和尾部使用。
2. 在軋管機后臺,采用了如圖5所示的長導向輥。長導向輥以近似荒管的螺旋轉數旋轉直至軋制結束。長導向輥下方裝有交錯布置的18個支撐輥,這種輸送方式可防止軋制過程中荒管表面扭曲和劃傷,在上壓輥的作用下,還可減小荒管的擺動量。
3. 軋管機3個軋輥分別由3臺電機通過減速機、萬向接軸單獨傳動。
4. 穿孔機的毛管與軋管機荒管的旋轉方向相同,避免了二次斜軋過程中荒管因產生反向扭轉而出現的分層和表面微裂缺陷。
四、聊城中鋼聯ф325mm Assel機組的創新點
該機組結合了國內外同類型機組的使用情況,在工藝方面進行了多項創新。
1. 工藝路線的創新
在Assel機組的傳統生產工藝中,若軋管機出現故障,會導致毛管產生甩廢;當軋管機進行換輥或檢修時,機組會被迫停產,嚴重降低了生產效率。
鑒于傳統工藝路線的不足,將傳統的穿孔一軋管工藝路線設計成一套機組可實現兩條工藝路線:
a. 穿孔一定(減)徑,即管坯切斷一加熱一穿孔一定(減)徑一冷卻一矯直;
b. 穿孔一軋管,管坯切斷一加熱一穿孔一軋管一定(減)徑一冷卻一矯直。
通過增加穿孔機后臺輸送輥道、定(減)徑機前臺橫移鏈床和軋管機前臺毛管橫移裝置,實現了根據不同工藝要求選擇不同工藝路線。
2. 穿棒方式的創新
通過對連軋管機組的芯棒預穿、循環技術進行研究和借鑒,設計開發了Assel 機組芯棒預穿和限動小循環技術。圖6-51充分利用軋管機前臺空間,芯棒在軋管機前臺循環,并設計預穿線;在毛管移送至軋管機前臺后,利用前一支毛管的軋制時間,對其進行預先穿棒;待前一支毛管軋制完成后,直接由毛管平移裝置平移進行軋制。
3. 軋制方式的創新
為了解決薄壁、厚壁鋼管生產時的質量差異問題,聊城中聯鋼通過對電氣控制系統、限動油缸進行改造,實現了(1)回退軋制,(2)限動軋制的這兩種軋制方式。
五、河南長葛一鳴機械雙芯棒三輥斜軋管(ASSEL)機組
河南長葛一鳴機械有限公司發明了一種新型的雙芯棒機構,即一根芯棒在軋制中,另一根芯棒預穿毛管。縮短芯棒的運行時間,就可以縮短機組的軋制時間。
雙芯棒機構是由兩組單芯棒機構組合安裝在同一個移動平臺上的新型機構見圖6-53。
機構運行說明,當穿孔后的荒管經送料機構傳送到第一組的穿棒機構的受料槽內后,由氣動壓輪裝置壓緊毛管,啟動芯棒小車將芯棒穿入毛管,然后再啟動旋轉進料機構,將毛管送入軋管機中進行軋制,當第一組芯棒機構處于軋制過程中,第二組芯棒機構把冷卻后的芯棒提前預穿至穿孔后的毛管中,等待軋制,第一組芯棒機構完成軋制后退回冷卻區備用,移動平臺有液壓缸推動將第二組芯棒機構移動至軋制工作區,啟動旋轉進料將毛管送入軋管機中進行軋制,這樣實現兩支芯棒的循環使用,見圖6-54和圖6-55所示。
此套裝置是機械式伸縮移動平臺的雙芯棒機構,通過獨立的進料機構和穿棒機構,互不影響,機構簡單,穿孔機無須等待軋機的穿棒時間和芯棒退回的冷卻時間,有效地解決了傳統三輥軋機軋制節奏慢的問題,此機構設計緊湊,操作簡單。
以YM-76型雙芯棒熱軋機組為例說明。使用斜底爐加熱,單芯棒軋制年產量是5.5萬噸,經改造使用雙芯棒后產量達到7.15萬噸,增加了35%。根據軋制周期計算,若加熱能力再提高,該機組仍有20%左右提高的潛力。