《三辊式连轧管机生产工艺》由会员分享，可在线阅读，更多相关《三辊式连轧管机生产工艺（9页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、三辊炎连轧管机生产工艺 严洚生，孙强，庄钢 t 灭津制管集团有限公司，五津3 0 0 3 0 1 ) 摘要：络合天津钢管蒙团有精心葡P Q V 三辘斌限动连轧瞥桃组曲生产盛践和工嚣特点，对_ = 三辘 最连轧管生声T 芝忧势驶性替特点进十了阐述。P Q F 琏轧管机姐代表了当令轧管帆缉T 岂设i 和$ 们鞋 蘸爨蘩整蘸，艇l 镶管壁难赣燕聂蘸率谯予羹氇斐黧黪逢毽营壤爨。 荑踺词；觅缝钢管；连续轧制：P Q F ：生产- C Z 1 戳述 我公司p 0 F 连轧机臻尊 建殴以来，己经被众多监内人 所关注。崧2 0 0 3 谖税鳞年投产后， 2 0 0 4 年产量达到了3 6 万t ，实现了幽年投
2、产当年达产，2 0 0 5 年预计产黉超过4 5J 7t ，其产品质 量、媛嚣率承警翅越过= 勰式连 L 抵筑，著或翡生产了数C r g M o 、2 C r i 3 、3 氍簿键静为栈衰妁 高音奄钢管、小锈钢管。 本文结弁P ( ) F 三辊式艇动连轧桃组近两年的生产实践和工艺特点傲相应介粥。 2P O F 工艺溅述 2 1 生产的搬搔、品种录1 产量 筑铡锈管勰媾：羚襁端巅3 三国j 矗整3 鳓；整犟3 , 5 0 ( 2 。5 蛰2 2 l 酶蝴。 生产品种；管线管、高压锅炉管、低中压铺炉管、铺楠管、流体管、液压支架管、气瓶管、 钻轩料、套管、浊管及其他中高合垒含量的钢管。 产鼙：器诗产
3、藿3 5 万k 2 22 I - 艺流稷 嚣i 。艺筑狴姆圈2 掰示。 3 P Q F 机缀设备特点 3 1 设蔷寿嚣聚凑 P Q F 转管梳设墨示予器2 。 蟊 王芝嘉程录塞 圈2P O F 轧机示意闰 P Q F 机组前台设备布置紧密，由于大量使用了比例阀控制的行程控制液压缸，缩小毛管 横移车的使用，缩短了毛管从穿孔机穿出至连轧开轧的时司，最大限度地减少了毛管的 温度损失。存设备形式及细部设计实现了减少毛管内外表面温降的T 艺醴的，虮保证 连轧机组的开轧温度稳定，又不影响轧制节奏。使影响质量控制和轧制节奏控制的一刺 矛盾得到了有机结合。 由于采用芯棒在主轧线内预穿的方法，使预穿后的毛管在最
4、短的时间内开始轧制。人人 缩短了毛管内表面与芯棒表面的接触时间，减少了毛管温降并使毛管开轧温度均匀有 效地降低了轧制载荷咀及j 一具消耗。 连轧机设计为5 机架三辊单独传动的紧凑式连轧机组，机架采用圆形机架( 如图2 所卅：) 每个单机架轧辊采用一个单独的液压压下机构作用在轧辊中心线上，川米使轧辊定位。 轧辊通过摆臂( 销轴) 和机架连接，这样结构相对其他的三辘轧机来说可以使机架l 殳计 更为简单，操作更为方便，调整的效率更高( 因轧辊是自动定心的) 。 使用圆形隧道式的轧机牌坊与传统的二辊式连轧机组交义排列的轧机机架布置方式比 较，机架间距缩短，减少了在轧制过程中困机架间距人而使轧件运行不稳
5、定等困索。 图3P Q F 轧辊机架在圆形隧道武牌坊中的布置 3 2 挖制系统先进 ( 1 ) 幢H j 二辊式的J 艺设计结合电机单独传动，使川液压压F 装置及线外孔掣授准姨蕾控 制孔型精度，使轧机始终保持高精度的上岂参数设定和调整。使轧制过程控制更加规旭，f 址。 质 量控制更加稳定。 ( 2 ) P Q F 一辊式限动芯捧连轧机组使用H C C S 、P S S 系统实现乍声I 艺过稃的控制；其一扎 使用H C C $ 系统控制连轧机的液压压下装置的动作实现辊缝控制。另外，遮过：I ：艺参数的计芹 实现温度补偿、咬入冲击控制、锥形芯棒伺服、头尾削尖等功能。 ( 3 ) 使用P S S 系
6、统进行工艺设定参数的计算同时通过对轧机力能参数的7 言弓莱集和倒表 化显示，对每支钢管轧制过程进行监控和数据分析、存档。 ， ( 4 ) 三辊辊形并配台伺服液压压下可以满足锥形芯棒的使用，锥形芯棒的使H 可H 轧制蹯 厚更薄的钢管，同时减小所需要的芯棒限动力，并便丁| 脱棒。 3 , 3 质量在线监控系统配套齐全 整条热轧生产线在线装备多个在线的质量崎控装置。实现生产的全过程控制，特别是脱管山 u 和张力减径出口装配有温度、壁厚、外径和K ：度的检测装置，并通过Q A S 系统把渊置结粜反 馈到P Q F 连轧机和张力减径机的管理机上对压下系统和轧制速度进行碉粘，使轧制的钢管达剑崖 理想的要求
7、。 4 P Q F 连轧机工艺的先进性 4 1 轧制平稳 P Q F 连轧机轧辊机架采用三辊封闭式孔型计，钢管在轧制过稗中金属变形在3 个巧同P 同时受力使金属在同一截面上的变形更加均匀。并目3 个轧辊呈1 2 0 。角布置，保证了毪棒冉 孔型中的更好对中，从而使轧制过程更加平滑、稳定。 图4P O F 单机架轧制过程应力状态分布的有限元模拟 4 2 基本上消除了裂孔和拉凹 由f 采用三辊孔型设计，孔型的槽底部到顶部的孔型半径变化较小，故并点问线速度差也较 小，使金属能够在比较稳定的条件下流动，另外，二辊孔型设计使凸缘区f 辊缝处】较小，约比二 辊减少3 0 ，这使得金属在整个变形区内的不均匀
8、变形大大减缓。正是由】上述原田，使得连轧 机在轧制过程中的裂孔、拉凹缺陷明显得到改善。到目前为止P q F 机组束发生嗣轧制内冈素而产 生的表面拉凹和裂孔缺陷。 4 3 备用芯棒明显减少 三辊几何形状可以在相同芯棒下有更大的调节范围， 且无大的公差影响。这样c 以增大叫 规格芯棒的可轧壁厚范围，大大减少了芯棒的规格( 减少5 0 q 减少了1 二具更换频率n 生产组 织更加自由。图6 所示为采用同一种产品大纲，使用P Q F 机组与使 jM P M 机组相比较t 两个机 组达到同样的平均壁厚附加公差所需要的芯棒数景。 圄5P Q F 三辊 L 型与M P M 两辊孔型应力对比有限元模拟对比 图
9、6P Q F 机组与M P M 机组在相同壁岸附加公差时所需芯棒规格比较 4 4 轧制力能表现良好 三辊的刚性轧辊设计，减少了轧制时的轧辊弯矩，也就使得轧机可以轧制超薄壁管和高娈 形抗力的材料。2 0 0 5 年7 月1 9 日，天津钢管公司与S M s _ - M E E R 、S M S - - I N N S E 的工艺专家共 同进行了P Q F 机组延伸率极限测试，测试情况如下。 4 4 1 试验目标 测试的目标是在极限的可操作条件下确保最小壁厚的轧制。5 支管坯将通过P Q F 机组顺利轧 制，以检验P Q F 轧机的轧制极限( 图7 ) 。 4 42 轧机设定平u 变形步骤 管坯尺
10、寸 钢种 毛管理论尺寸 直衽2 l O m m ；长度1 2 0 0 m m 2 0 钢f O2 C ) 2 2 2m t l l x1 3 5 m m ，长度4 8m 0 “ 毛管安际K 寸 荒管斓格 4 , 43 测试站聚 1 ) 力辘数据 2 1 6 ；4m 臻x 1 5 。1 5 r a m ，疑度4 4m 1 8 5 r a m M 4 2 m m 一35 f l l t l l ，K 艘1 75 2 16 m 薛攘A 嘲7 极；匣壁厚轧制的单机架轧制力曲 ( 2 ) 销特长度实测结秉 沿莨度方向荒管平鞠肇簿分布觅蕊8 ，其薪栗列于表1 。 表I 荒管长度测擞结果 蔬嚣长度净卷) l
11、 i b r a 1 8 8 神、o 2 0 0 7 0 。0 42 0 6 m m l l ls b # m l - 、1 - 、叶、t。，P 、一 。“：熙_ ，4 篙1 ”“”。“ 圉8 沿长缝方向荒管平均壁厚分布 0 8 啡雠瑚狮眦辩枷枷珊辩啪枷蛐琳。抛 ；：一岁如，： 第5 支蔻警捌鼙数撬魁表2 ， 称数据，通过表2 可以看出， 荒管管体平均齄厚( 综合7 、 在冷态环壤卜嚣致蠹方囊选敬6 令藏蠹，每个麓两秘戢2 4 个列 1 0 、1 2 、1 8 m 平均值) = 3 5 6 m m 。 表2 极氍荒管实际剥薰数据 距尾种7 m距熙雄l0 T r l距尾部1 2 m 3 2 9
12、33 3 34 l 37 737 2 5 6 3 ”39 43 6 7 H 兕制l8 m ，7 ，S 6 3 7 ，g 35 6 3 8 3 9 9 3 姊6 ，4J 3 嚣 33 7 3 舳 3 ， 3 ，8 ) 7 37 S 34 7 33 5 3 4 3 3 4 6 3 7 j 8 3 按鼹上述数据可驳计算靛连鞔延伸系数如下。 截面方法计算： 延伸磊数r = f O X * S Q x L h 】， ( 取- - S ；p s ，L d 长度方法计算： 延伸系数1 1 = L s ，L h 式中h 、s 、D 、s 、卜分别代表毛蛰、蔻管、韩径、壁器、艮度。 代入J ! = 进实铡数值计
13、算后的毪轧延伸繇数为长度方法：F = 4 9 0 7 ，截蕊方法1 、= 4 ，8 0 0 。 实践证明在P Q F 涟轧机组已经可以稳定的轧制4 0 m m 以下壁厚的荒管，没有发生孔荆、轧 辑等竣珞。 通过上述蜜验袭喇连轧机越伸系数比设计值高m1 0 ，表3 是7 机架M P M 轧机雨j5 机絮 P Q F 轧机脊争产同一规格时变形制度。 +辩圳!鼍墨搬狲栅蚺狲圳坶：=：瑚撕瓣删” ，W 娥洲埘j蔓埘萋珊讯埘蜘汹摊螂州圳川 耋“搬“潲M撕瓣泖m勰“撇 w三_曼孙：萋川埘瑚“螂”脒：毫：i耋“ |曩”mm m m m mmm“薹|m m 薹：m B 哺一， i 。 ， o ， 。 ，砸 垤
14、珏 H u = 皇 “ 墙 哼 如 篮 孙 H 若按照P Q F 实际延伸系数进行训算，5 机架的P Q F 轧机的轧制能力已接近7 机絮M P M 轧帆 的轧制能力。 4 5 壁厚公差有明显改善 表37 机架M P M 和5 机槊P Q F 轧机生产同一规格时的变形制度 由于采用= 辊式孔型设计，金属在同一截面上的变形更加均匀。三个轧辊的1 2 0 角布置保证 了芯棒在孔型中的更好对中，这些均使得轧后的荒管壁厚的公差明显改善。兄外轧辊采用且l 独传 动和单独的伺服液压压下使3 个轧辊能够同时或单独的进行调整，使得采用同一规格芯棒轧制多 种壁厚规 格时引起的壁厚偏筹明显减少。统计数据表明P Q
15、 F 轧机在常规生产中其整管壁厚摔制精度可以达 到8 。 生产的0 1 3 97 r a m 77 2 r a m 套管的罐厚实际测量见图9 ，其测量的譬厚分布如图8 所示管 体的最人壁厚为$ 3 0 m m ，最小壁厚为7 5 0 m m ，壁厚小均度为1 03 6 。 图9o 1 3 97 m m x 77 2 r a m 套管实测壁厚分布 对生产m 15 3 7 0 m m x l 4 O O m m 钢管的晕厚进行了实际测量，其测量的壁厚分布如图9 所1 i 管体的最大壁厚为1 43 0 r a m ，最小壁厚为1 32 0 m m ，壁厚不均度为7 8 6 。 囱l O 中1 5 3
16、 ，7 0 m i n x l 4O O m m 钢管实测壁厚分布示意 对生产m 4 8 0 m m x 4 0 r a m 钢管的头尾站悼进行了实际测量，其测量的懿厚分布如幽1 0 所示 替端最大壁搏为46 0 m m 。虽小壁厚为4 2 0 r a m ，壁厚币均度为1 0 O 。 圈1 1 球q 8 。0 0 t n m x 4 ，0 0 r a m 钢管姨尾实测壁麟分布示意 4 6 收餐帛明显撵离 由于采用三辊孔挝设计使凸缘区( 辊缝处) 较小，约比二辊减少3 0 ，使钢管尾端的飞翅太 大豹减小，馏头尾损_ 失比M P M 轧机壤少近4 0 ，若瓤合头尾划尖功能鲍鲍使用，在减肇率低予 3 5 ，壁厚大于7 m m 的翘格范潲可鞋实现韬头尾长旋
