限動芯棒連軋管機是在全浮動芯棒連軋管機的基礎上發展起來的。在軋製過程中,芯棒的運動受到限動力的作用,始終以一個恒定的速度前進,其速度低於或等於第一機架軋機的軋製速度,各機架均處於一個穩定的限動軋製狀態。在靠近軋機的最後一架處,管子從芯棒上由脫管機脫出,芯棒快速返回從而結束軋製過程.
限動芯棒連軋管機(MPM)與浮動芯棒連軋管機(MM)相比有如下特點:
1降低了工具消耗。由於限動芯棒連軋管機的芯棒較之浮動芯棒連軋管機的芯棒要短,向日葵色视频在线观看無縫鋼管與芯棒的接觸時間短,從而提高了芯棒的使用壽命,一般可使芯棒消耗降至每噸向日葵色视频在线观看無縫鋼管lkg左右。
2改善了管子的質量.由於限動芯棒連軋管具有搓軋性質,有利於金屬的延伸,加之帶有微張力軋製狀態,從而減小了橫向變形,根本不存在浮動芯棒連軋所產生的“竹節”現象,使管子內外表麵質量和尺寸精度有了很大的提高。
3取消了脫棒機,縮短了工藝流程,提高了連軋管的終軋溫度。如果不考慮在線熱處理新工藝應用的條件,完全可以省去定、減徑前的再加熱爐,從而節省了能源。試驗資料表明,軋製壓力和電能消耗比浮動芯棒連軋管機低1/3。
4擴大了產品規格。由於采用了限動芯棒軋製,可以減小芯棒的長度,允許加大芯棒的直徑,為多規格產品的生產創造了條件,使生產向日葵色视频在线观看無縫鋼管的最大直徑由177.8mm擴大到了365mm,甚至更大。另外,限動芯棒連軋機還能軋製更厚或更薄的管子。
5所軋管子的延伸係數可達6~10.可以采用較厚的毛管,為使用連鑄坯為原料創造了條件。
6產量高、單位投資比較低。雖然限動芯棒連軋機的生產率比較低(每分鍾隻能生產2~2.5根,浮動芯棒連軋機為4~4.5根/分),但它所軋的管子直徑大、管壁厚,因此限動芯棒連軋管機的年設計產量一般比較高,為50萬噸左右,發揮潛力為60~80萬噸/年。雖然一次性投資比較高,但平均產量的投資還要比浮動連軋管機降低20~30%。
總之,限動芯棒連軋管機代表著現代無縫向日葵色视频在线观看無縫鋼管生產的先進技術,它集中體現了無縫向日葵色视频在线观看無縫鋼管生產的連續性、高效率、機械化及工業自動化的發展趨勢。也反映了一個國家鋼鐵、向日葵色视频在线观看無縫鋼管生產的技術水平,是一個國家鋼鐵企業,科技水平集中體現的一個重要方麵。
5.1.1.2 工藝任務和目的:穿孔後的毛管為向日葵色视频在线观看管,一般壁厚與直徑之比在0.1-0.25之間,在幾何尺寸上有如下特點:
1壁厚大:這樣的向日葵色视频在线观看無縫鋼管還不能在實際中應用。
2表麵質量不能滿足成品要求。
連軋在整個金屬熱變形過程中起主要延伸作用。它的任務是將穿孔後的毛管經減徑減壁變形軋製成外徑、壁厚符合要求的荒管的過程,在保證產品幾何尺寸精度方麵連軋管機應達到如下工藝目的:
1毛管延伸,將向日葵色视频在线观看毛管變成薄壁荒管.
2要求連軋後的荒管具有較高的壁厚均勻度。
3要求連軋後的荒管具有良好的內外表麵質量。
上述1的要求是任何類型的軋管機組所必須達到的,2, 3則是限動芯林連軋管機所特有的,即比早期的其它類型機組在2, 3所述的質量要好得多。限動芯棒工藝的采用就是為了消除浮動芯棒連軋管機產生“竹節”現象而引起的產品壁厚不均,盡管采用限動芯棒工藝在工藝設計、設備結構上要比浮動升棒複雜得多,芯棒循環係統的設備和占地比主機係統還要大,這些完全是為了保證產品質量,即壁厚均勻度而設計的。芯棒循環係統和潤滑保護係統占用了大量的位置和設備,目的在於軋製時使產品有一良好的內表麵質量。所以說一切高設備裝備水平的設置和先進設備的采用均是為滿足工藝目的服務的。
5.1.2 MPM連軋管機的設備結構、平麵布置及相關技術參數5.1.2.1 設備結構與平麵布置情況φ250 MPM連軋管機分為七架軋機,機架軋輥軸線與水平麵成450,相鄰機架互成90
(如圖5-1),每個連軋機架由鑄鋼牌坊包括軋輥軸、支撐軸承座和軋輥,用於軸承座調整的壓下和壓上機構(由一個交流1-5架或直流6-7架電機傳動),半聯軸器、軸承座鎖緊機構,安裝在牌坊上的管線、測壓頭(每個機架2個,裝在壓下機構兩個壓下絲杠上)及位置傳感器(每個機架1個)組成。
四個三輥式芯棒自動對中裝置——芯棒支撐架,帶有隨芯棒規格進行調整的調整裝置。
毛管定位叉,在軋機入口處,帶垂直升降裝置,液壓操作。
焊接的軋機底座分為三件,用以支撐連軋機架,與水平呈450定位。28個裝在底座上的機架鎖定裝置。一套斜楔係統用於機架之間的聯結。14個帶齒輪聯軸器的接軸,有大小兩個型號,分別用於1-3架和4-7架,並將軋輥軸加工成扁平的,以便換輥或軋機出現故障時快速將軋輥軸與軋輥分開。另外7個液壓缸安裝在底座上,當更換工具時用來推出和拉回軸承座及軋輥部件。
14個換輥小車用於接受軋輥,用液壓缸與垂直平麵鉸接,全套包括使換輥車平行軋機中心線移動的液壓缸。
7個雙輸出軸減速箱,裝在主電機的底座上,在主電機和齒輪箱之間有齒輪聯軸器。
MPM連軋管機組平麵布置情況,如圖5-2
角,軋輥中心線與水平麵成45角
最大出口速度:6m/s
最小出口速度:1.5m/s
最大入口速度:2m/s
最小入口速度:0.7m/s
2 軋製力:1-3架4-7架
最大正常軋製力(噸)480 240
最大異常軋製力(噸)550 300
最大正常軋製力矩(噸·米)70 19
最大異常軋製力矩(噸·米)81 22
3 機架中心間距:
夾送輥--1架1850㎜
1-2架1395㎜
2-3架1815㎜
3-4架1310㎜
4-5架1645㎜
5-6架1225㎜
6-7架1645㎜
7-1架總長9035 ㎜
連軋脫管間距10500㎜
4 芯棒支承架位置:
第一架支承架:連軋第三機架入口處夾送輥—1架4152.5 距芯棒頭部4152.5
第二架支承架:連軋第五機架入口處1—2架3040 距芯棒頭部9172.5
第三架支承架:連軋第七機架入口處2---3架2870 距芯棒頭部10062.5
第四架支承架:連軋第七機架出口處3—4架1032.5 距芯棒頭部11095
5 機架傳動:1-4機架馬達數:每個機架2個
5-7機架馬達數:每個機架1個
每台馬達功率DC:1400Kw
速度:350/400——1000rpm
最大過載:8秒200% + 每40秒1秒270%
總裝機功率:15400Kw
機架變速比:1機架13.03
2機架8.958
3機架6.188
4-5機架4.0
6-7機架3.4
6 芯棒限動係統
芯棒最大直徑338.9㎜
最小直徑127.8㎜
工作段長度15000㎜
芯棒全長22500㎜
在線一組芯棒最多支數8支
芯棒最大重量10.887 噸
限動速度最大1.5m/s
回程速度最大4.5m/s
齒條最大行程(插入和限動)20500㎜
脫管機第一架中心線距芯棒前端的最小距離735㎜
在最大插入行程時,最長毛管尾端與齒條前端的距離11500㎜
限動力最大300噸
傳動馬達數8個
每個馬達功率DC:384KW
馬達速度0/460~1530rpm
總裝機功率3072KW
7 脫管機
軋輥名義輥徑兩種550㎜800㎜
機架間距700㎜
工作機架數3-5架
機架傳動馬達數1 台
馬達功率DC:1400KW
速度350/400~1000rpm
機架傳輸速比1機架3.095
2機架3.047
3機架3.047
4機架3.0
5機架3.0
5.1.3 MPM連軋管機組的工作原理和工藝控製5.1.3.1 MPM生產工藝流程描述為了獲得良好內外表麵質量的荒管,同時減少對軋製工具的磨損和防止抱棒,連軋前應除去毛管內外表麵的氧化鐵皮,並對芯棒表麵和毛管內表麵做適當潤滑。
經穿孔延伸的毛管,抽出頂杆後被送至硼砂站,由一特製的噴嘴向毛管內部噴入硼砂,其作用是:一、吹刷毛管內部的氧化鐵皮;二、硼砂在高溫狀態下生成霧狀氣體,充滿毛管內部,防止其在隨後的運動中發生內表麵二次氧化,附著在毛管內表麵的燃燒產物也可起到相當好的潤滑作用。吹硼砂後毛管由回轉臂送至連軋管機芯棒預穿線。
在預穿線,毛管定位後,測量過表麵溫度並塗過石墨潤滑劑的芯棒,由預穿鏈將其插入毛管內。由1號回轉臂將預穿到位的芯棒和毛管一起翻到主軋線,與此同時,從軋線返回的前一根軋後芯棒由2號回轉臂送至返回輥道。
在主軋線上,芯棒的尾柄卡在限動齒條夾持頭上,通過齒輪與齒條傳動係統,將芯棒前端推至連軋機架間的一個預設定位置上。再由夾送輥將毛管夾住送到軋機進行軋製,此時芯棒的最大限動速度為1.5m/s。在毛管進入連軋機前還需要通過壓力為130-180巴的高壓水除鱗裝置,以去除毛管外表麵的氧化鐵皮,同時測量入口毛管的溫度。軋製完畢芯棒快速退回,此時,芯棒返回速度最大為4.5m/s。退回的芯棒被另一個預穿著毛管的芯棒所替換,以進行下一根管子的軋製。被換下的芯棒通過返回輥道和設在輥道中間的冷卻巷道噴水冷卻,用過的芯棒外表麵溫度高達700C左右,先將其冷卻至140
C左右,再由返回輥道到冷卻站步進梁,冷卻站共有3個站,每個站都有8組旋轉盤,在1#、2#站用10個大氣壓的高壓水進行冷卻。為了防止芯棒彎曲,冷卻過程中用旋轉盤帶動芯棒旋轉,有必要時可以對芯棒進行分段冷卻,冷卻至70-130
C(或重新預熱到此溫度)的芯棒,經輥道和運輸鏈到潤滑站噴塗石墨進行循環使用。經噴塗石墨後的芯棒,由運輸鏈送至預穿前設定位置。如更換新芯棒時,需在芯棒預熱爐內將其預熱到100±30
C後再出爐,經潤滑後再投入使用。用過的舊芯棒分別在冷卻站兩側台架上剔除和收集。
從MPM出來的荒管隨即進入3-5架三輥式脫管機。連軋完畢時毛管尾部由脫管機拉出連軋機最後一架,芯棒快速退回零位。在脫管機出口處有激光裝置,用來測量出口向日葵色视频在线观看無縫鋼管速度和長度。同時,通過一套兩通道熱測壁厚裝置(已拆除),直接測量熱態荒管的壁厚,以便及時發現和控製荒管壁厚精度。軋後荒管用光學高溫計逐根測量表麵溫度。
毛管在相互交叉的7機架連軋機上進行軋製,根據規格的大小采用了φ181㎜、φ235㎜、φ291㎜三種孔型係列,經過改造後又增加了φ247㎜、φ310㎜、φ356㎜三個孔型係。最大軋製速度為181孔型5.6m/s,最短軋製周期27s。(181、235、247)5.0 m/s,291孔型4.5 m/s,310、356孔型4.0 m/s
圖5-3 MPM連軋管機組工藝流程圖
5.1.3.2 連軋管軋製原理連軋管金屬流動的基本方程式
連軋管時,管子內表麵在孔型頂部處與芯棒接觸,而在側壁處則不與芯棒接觸。孔型頂部的金屬由於受軋輥的外壓力和芯棒的壓力作用延伸,並在軸向延伸的同時產生圓周方向的寬展,而孔型側壁的金屬在孔型頂部金屬延伸時也被拉伸,並相應在縱向產生拉縮。此時,如若孔型頂部的金屬寬展和孔型側壁的拉縮數量比例不當,則導致過分充滿或欠充現象。
孔型過充滿時,則會出現耳子,如過充滿特別顯著時,則會產生飛翅,造成軋卡故障,並且某一機架出現鐵耳子以後隨後機架的壓下量過大,再產生新的耳子,這種惡性循環一直延續到成品機架。耳子會導致折迭缺陷或尺寸超差。
孔型欠滿時,會使隨後的機架,及至到成品機架孔型欠滿,使成品管圓度和尺寸精度達不到要求。
為了使孔型頂部金屬展寬與側壁金屬拉縮較為協調,使孔型正常充滿,從金屬塑性變形角度,建立連軋管金屬流動的基本方程。
1基本方程式
孔型中軋管的變形方式可分為兩個區域:孔型頂部區和側壁開口區。孔型頂部區金屬受徑向內外壓力,且向壓力和軸向壓力,處於三向應力狀態,金屬減壁延伸,並向側壁開口方向流動,(展寬)。側壁開口區金屬徑向受外力,切向壓力和軸向壓力(附加)被拉縮。要使孔型正常充滿,則應
—孔型頂部金屬的橫斷麵積,
—孔型側壁金屬的軸麵拉應力,
—孔型正常充滿時側壁金屬的橫斷麵積,
2連軋基本方程
金屬在軋製過程中,向日葵色视频在线观看無縫鋼管在各機架間應遵守金屬秒體積流量相等的連軋基本方程——流量方程
Δ1 =Δ2 = ······=Δ7
上兩式中:Δ——各機架的金屬秒流量體積
F——各機架的向日葵色视频在线观看無縫鋼管橫斷麵積
V——各機架的向日葵色视频在线观看無縫鋼管出口速度ⁿ
5.1.3.3 連軋管變形過程分析予穿芯棒後的毛管在連續軋管機中軋製,對每個機架孔型來說,變形區分為減徑區和減壁區兩個區域,如圖5-4:
圖5-4
被送入軋輥孔型中的環形毛管,首先是四個點先與軋輥孔型接觸,如圖5-5:
圖5-5
然後,在軋輥的曳入力作用下,依次進入減徑區和減壁區二時限塑性變形。整個變形過程分三個階段:第一階段為壓扁變形,第二階段為減徑變形,第三階段為減壁變形。
在減徑區中,由於毛管是空心體,開始時僅幾點接觸,軋管孔型接觸麵很小,所以向日葵色视频在线观看無縫鋼管首先發生壓扁變形,即管壁發生塑性彎曲變形。此時向日葵色视频在线观看無縫鋼管周長或橫斷麵積不變,隻是被軋輥孔型壓縮處高度減小,而不與孔型接觸的向日葵色视频在线观看無縫鋼管其徑向尺寸加大。隨著管子逐漸進入變形區,壓扁程度加大,同時,管子與孔型的接觸麵積增加,將接觸麵積增至一定程度後,孔型槽壁對管壁的支撐作用加大,管子除繼續發生壓扁變形外,將同時發生減徑變形,直到毛管整個外圓完全與孔型壁接觸時,壓扁變形階段結束,變形全部轉入第二階段——減徑。
在減徑變形階段,管子平均直徑和平均周長減小,金屬縱向延伸,管壁有所增厚。管壁增厚相當於橫向變形。由於變形區中管子橫斷麵上各處的金屬的應力狀態不同,因而增厚變形不同。孔型頂部(槽底)管壁外側受孔型徑向壓力,且金屬外流受槽壁限製,管壁增厚隻能向管子內表麵發展,故增厚較小,孔型開口處(輥縫處附近)金屬處於自由鐓粗狀態,金屬可向管內外壁流動,故增厚較多,其他部位介乎於上述兩者之間,逐漸過渡。
在孔型中,由壓扁變形過渡到減徑變形的位置,與許多工藝因素,如孔型形狀,管子金屬的變形抗力,軋輥直徑和管子(直)徑壁(厚)比等有關。寬高比大的孔型壓扁變形大些,向日葵色视频在线观看管(徑壁比小的)壓扁變形小些。
從管子內表麵接觸芯棒起,到荒管理開變形區為止,是減壁變形階段,此時壁厚迅速減壁,同時也有少量的減徑變形,因而獲得較大的眼神。在此區中,管壁壓下變形主要發生在孔型頂部(槽底),孔型開口處管壁金屬得不到加工,或隻由於孔型頂部金屬眼神延伸對開口處金屬施加以橫向附加拉應力而使其壁厚稍許減薄,結果導致荒管橫向壁厚不均勻性增加,並使開口處管壁金屬受軸向附加拉應力作用,如果拉應力過大會導致荒管兩側周期性橫裂。經軋製後的荒管,其橫斷麵已成橢圓形,在進行隨後道次的軋製時,管子首先與孔型頂部(槽底)接觸,但其變形仍按壓扁、減徑和減壁三個階段進行。
5.1.3.4 連軋機速度製度1 芯棒速度製度
芯棒速度一般約為0.7~1.5m/s,芯棒速度過小,使芯棒負荷大,磨損增加,壽命低。速度過高,則芯棒過長,局部升溫高也不利於提高壽命。
2 軋輥轉速計算
1)軋輥工作直徑
軋輥工作直徑為軋輥圓周速度與向日葵色视频在线观看無縫鋼管速度相等的直徑:
Dk(I)= D(I)+ ΔS(I)- φd(I)
式中:Dk(I)——I機架軋輥工作直徑
D(I)——I機架軋輥肩部直徑
ΔS(I)——I機架軋輥輥縫設定值
d(I)——I機架軋輥孔型直徑
φ——經驗係數
2)軋輥轉速計算
n(i) = 60C/[π·A(I)·Dk(I)]
式中:C ——秒流量
A(I)——I機架向日葵色视频在线观看無縫鋼管橫斷麵積
3馬達轉速
式中:i(I)——I機架減速比
4 向日葵色视频在线观看無縫鋼管速度計算
1)計算延伸率
:I機架延伸率
A(I)——I機架向日葵色视频在线观看無縫鋼管橫斷麵積
2)向日葵色视频在线观看無縫鋼管速度計算:
式中::MPM入口管的橫斷麵積
C:秒流量
限動芯棒連軋管的運動學特點1 限動芯棒連軋管的軋件出口速度
帶長芯棒的連軋管過程可看成是不同輥徑的差速軋製過程。芯棒看成是半徑無窮大的軋輥,當芯棒參與連軋係統工作時,芯棒相當於速度按某一特定的主動軋輥參與變形,形成在變形區內產生差速軋製。
限動芯棒連軋管時,芯棒速度Vm是恒定的,而且芯棒速度小於第一機架的軋輥圓周速度。為此,對芯棒而言所有機架均是導前機架,芯棒對金屬的摩擦力的方向是與軋製方向相反的。此時,各機架的軋件出口速度是恒定的。
Vix =(Vif+Vmfm)/(f+fm)
式中:Vix ——第i機架的軋件出口速度
Vi——第i機架的軋輥平均圓周速度
Vm——限動芯棒速度
f ——軋輥與向日葵色视频在线观看無縫鋼管之間的摩擦係數
fm——芯棒與向日葵色视频在线观看無縫鋼管之將的摩擦係數
這樣,如果按秒流量相等的原則,調整好各架架的軋輥速度,就可以保證軋製過程穩定性。由於限動芯棒連軋管中,芯棒速度小於第一機架的軋件速度,因而它是一種穩定的蟾酥軋製狀態。使軋製壓力降低,促進金屬在孔型中的縱向延伸,並且可采用圓孔型軋製,提高成品管尺寸精度。
但是,芯棒與軋件的差速分布式是不均的,第一機架最小,以後的機架逐漸加大,至第七架達到最大,這種情況使各機架對管子的差速軋製效果不同,管子頭尾所得到的茶素軋製效果與管子中部不同。
2 限動芯棒連軋管的芯棒速度
限動芯棒連軋管軋製過程中,芯棒的速度是恒定的,且由專門裝置控製的。
芯棒速度對軋製過程的影響主要有三個方麵:
1)影響軋製過程的差速軋製
芯棒速度越低於軋件的差速越大,則差速效果越明顯,可降低軋製力,減少寬展,不僅有利於延伸,並且有利於提高軋後向日葵色视频在线观看無縫鋼管尺寸精度。為使全部軋機均為差速軋製,芯棒速度應低於第一機架變形區中軋件的平均速度。
2)影響芯棒的長度
芯棒全長為兩部分:工作段和連接杆
可以看出,芯棒速度越快,則軋製統一長度的管子所需要的工作長度越長。
3)影響芯棒的壽命
芯棒速度過低,相對速度大,摩擦熱大,會導致芯棒磨損快,會使芯棒某些界麵受軋製壓力作用次數的幾率增加,也會降低壽命。
總之,確定芯棒速度的基本原則,首先是芯棒速度必須低於任一機架速度,使各機架均處
於同一方向的差速狀態,據此芯棒速度應小於第一機架的軋件速度,然後再合理處理好芯棒長度與芯棒壽命的關係,使芯棒不致太長,壽命也有保證。
5.1.3.6 連軋管機力能參數的計算計算力能參數采用將軋製向日葵色视频在线观看無縫鋼管簡化成一種等效的平板軋製情況,見圖5-6,原因是三維模型太複雜難以求解,即使能求解也不能保證結果準確。
1 變形區幾何參數的確定
1)軋輥工作直徑
由於已經將軋管轉化成一種等效的平板軋製過程,如圖5-6,軋管機軋輥的工作直徑,就相當於平板軋製時的軋輥直徑。
2)等效厚度
軋管機上向日葵色视频在线观看無縫鋼管的入口和出口壁厚也等效於平板軋製時的軋機的入口和出口厚度。
入口厚度:
式中:——向日葵色视频在线观看無縫鋼管平均等效外半徑
——芯棒半徑
——ω/2角所對應的入口處向日葵色视频在线观看無縫鋼管斷麵積
ω——ω=為芯棒脫離角
出口厚度:
式中:Av——ω/2角所對應的出口處向日葵色视频在线观看無縫鋼管麵積
3)接觸長度
參照圖5-7:
接觸長度為:
4)接觸角的劃分
用有限元法計算軋製壓力,並將接觸弧分為N=100等份,每個單元的坐標和寬度為:
Δx = lc / Ns
Ax(k) = Ax(k-1) -Δx
2 相對速度的計算
向日葵色视频在线观看無縫鋼管/ 軋輥的相對速度
向日葵色视频在线观看無縫鋼管/ 芯棒的相對速度
符號表示見圖:
3 摩擦係數的計算
在軋輥和向日葵色视频在线观看無縫鋼管之間,以及芯棒和鋼掛內之間的摩擦係數是作為向日葵色视频在线观看無縫鋼管/工具間的相對速度和金屬溫度的函數來計算的。
式中:——溫度
——相對速度
0 <≤0.25 則
0.25<≤1.6 則
1.6<≤5 則
4 軋製力矩計算
一旦已知每個單元的壓力P1,則可計算出每個單元的剪切力。
其累計值有下式計算
軋製力矩為:
式中:——
——芯棒直徑
——見圖
——修正係數
5 電機功率D1
每台電機所需的功率為:
6軋製力計算
P=ω·D1 2×1000 ·Pφ·NS·Δx·V m 1
圖5-6軋管與軋板之間的關係
圖5-7管子/ 軋輥與管子/ 芯棒相對速度圖
5.1.4 主要設備及參數5.1.4.1 軋機孔型係:表5-1 軋機孔型係表
孔型係 | φ181 | φ235 | φ247 | φ291 | φ310 | φ356 | |||||||||||||
管 坯 | 直徑㎜ | 210 | 270 | 270 | 310 | 310 | 350 | ||||||||||||
單重㎏/m | 270.16 | 466.59 | 466.59 | 588.72 | 588.72 | 750.45 | |||||||||||||
毛 管 | 外徑㎜ | 220 | 283 | 294 | 340 | 356 | 402 | ||||||||||||
壁厚㎜ | 20.5~60.0 | ||||||||||||||||||
長度m | 3.5~11.0 | ||||||||||||||||||
連 軋 後 | 外徑㎜ | 181 | 235 | 247 | 291 | 310 | 356 | ||||||||||||
壁厚㎜ | 4.5~39.65 | ||||||||||||||||||
長度m | 11.5~34.5 | ||||||||||||||||||
脫 管 後 | 外徑㎜ | 173.4 | 225.8 | 239 | 281 | 285-302.3 | 323.9-344.1 | ||||||||||||
壁厚㎜ | 4.58-39.96 | ||||||||||||||||||
長度m | 11.78-35.0 | ||||||||||||||||||
軋 輥 直 徑 ㎜ | 1架 | 最大㎜ | 700 | 730 | 730 | 780 | 780 | 780 | |||||||||||
最小㎜ | 637 | 660 | 660 | 720 | 735 | 735 | |||||||||||||
2架 | 最大㎜ | 700 | 730 | 730 | 780 | 780 | 780 | ||||||||||||
最小㎜ | 640 | 660 | 660 | 720 | 735 | 735 | |||||||||||||
3架 | 最大㎜ | 700 | 730 | 730 | 780 | 780 | 780 | ||||||||||||
最小㎜ | 588 | 660 | 660 | 720 | 730 | 730 | |||||||||||||
4架 | 最大㎜ | 600 | 650 | 650 | 670 | 670 | 670 | ||||||||||||
最小㎜ | 500 | 590 | 590 | 610 | 640 | 640 | |||||||||||||
5架 | 最大㎜ | 600 | 650 | 650 | 670 | 670 | 670 | ||||||||||||
最小㎜ | 530 | 590 | 590 | 610 | 630 | 630 | |||||||||||||
6架 | 最大㎜ | 600 | 650 | 650 | 670 | 670 | 670 | ||||||||||||
最小㎜ | 504 | 590 | 590 | 610 | 630 | 630 | |||||||||||||
7架 | 最大㎜ | 600 | 650 | 650 | 670 | 670 | 670 | ||||||||||||
最小㎜ | 510 | 590 | 590 | 610 | 620 | 620 | |||||||||||||
輥身 長度 | 1-3㎜ | 450 | 450 | 450 | 450 | 505 | 505 | ||||||||||||
4-7㎜ | 400 | 400 | 400 | 400 | 480 | 480 | |||||||||||||
輥頸 直徑 | 1-3㎜ | 355 | 355 | 355 | 355 | 355 | 355 | ||||||||||||
4-7㎜ | 254 | 254 | 254 | 254 | 254 | 254 | |||||||||||||
芯棒直徑 ㎜ | 127.8-171.3 | 166.6-224 | 188.5- 235.4 | 210.3- 277.1 | 250.3- 295.7 | 302.4- 338.9 | |||||||||||||
事故叉開口直徑㎜ | 175.5 | 228 | 241 | 281 | 301 | 345 | |||||||||||||
入口叉開口直徑㎜ | 180 | 233 | 244 | 286 | 305 | 348 |
1 基本調整原則
1) 按目標長度計算連軋後長度,打印軋製表,輸入輥徑、輥縫、轉速、限動速度、預插入
行程,預穿鞍座高度、芯棒直徑、在線支數、潤滑速度、芯棒位、毛管位、芯棒支撐架、
下夾送輥位置和速度、單輥位置、脫管後輥道位置和速度等參數。
2)限動速度不允許低於86%,特殊情況需要說明。限動速度選取小於第一架出口速度,芯
棒提前管頭到達第七架,避免出現空軋,終軋行程在18.5-19.5之間,避免限動超行程。
3) 正常生產時需壓1d㎜(1個輥縫),可直接壓6、7架,需壓2 d㎜及以上時,應從第
一架開始由前向後各機架壓相同值,以保證金屬流量平衡,增加壁厚均勻性,減少抱棒。
同樣放1 d㎜時,可直接放6、7架,需放2d㎜以上時,應從7架開始由後往前放同樣
輥縫。
4) 軋製力曲線反映各機架之間速度關係,堆、拉趨勢,由於毛管壁厚、外徑、溫度影響以
及各架磨損不同,測量誤差等,應適當調整轉速和輥縫,才能真正建立金屬流量平衡。
調整過程中要根據輥縫、電流、軋製進行。壓下量優先原則和n-1架調整法,壓下量優
先原則也就是調整時要根據情況優先保證壓下量的正確和均勻,再進行其他方麵的調
整。n-1架調整法:也就是在正常情況下,當n架出現堆拉不當時應當調整第n-1架。
① 當各機架的金屬秒流量不平衡時,機架間就會出現堆拉現象(見下麵的曲線圖,僅以其中某一架為例)。
連軋調整時,要避免堆鋼、拉鋼,因為這兩個現象對保證正常的穩定軋製和良好的壁厚質量不利。當生產薄壁管時,甚至會因為拉鋼嚴重而出現向日葵色视频在线观看無縫鋼管拉斷現象。而生產某些規格的高鋼級向日葵色视频在线观看無縫鋼管時,堆鋼軋製很容易引起連軋輥安全臼崩斷,影響生產。
圖5-8 堆鋼軋製軋製力曲線圖圖5-9 拉鋼軋製軋製力曲線圖
t——時間(s)T——軋製力(噸)
② 安全臼斷裂:正常軋製時,軋製力某架突然降低20%~50%左右,而且下一架軋製力隨之突然增高,可判斷該架有一個安全臼發生斷裂。如果軋製力突然下降60%或更多,可判斷為該架可能有兩個安全臼同時發生斷裂。為了避免判斷失誤,可以同時查看軋製電流曲線的情況,其形態與斷臼後的軋製力曲線形態基本相似。下圖為2架斷臼前後的軋製力曲線,斷臼後3架的軋製力過高(壓力信號失真,曲線出現平台現象)。
軋輥斷臼後不能繼續軋製,應迅速適當調整各架變形量(重點調整斷臼機架的壓下)和各架軋製速度,恢複正常軋製狀態,否則會造成堆鋼事故。同時,立即通知調度室,準備換輥。
圖5-10 正常軋製時的軋製力曲線圖5-11 2架斷臼後軋製的軋製力曲線
③ 空軋現象。當芯棒預插入長度、限動速度、限動行程的設定值不適當時,常出現第7架軋機空軋現象,影響向日葵色视频在线观看無縫鋼管壁厚質量。
為了消除空軋現象,可在條件允許的條件下對芯棒預插入長度、限動速度、限動行程的設定值進行適當修正,保證芯棒提前於軋件到達最後一架連軋機孔型,並且在軋製完畢後才快速返回。
圖5-12 正常軋製時的軋製力曲線 圖5-13 7架空軋時的軋製力曲線
④ 軋製力曲線台階。例如:由於1架輥速過高、輥縫過大,2架輥速過低、輥縫過小而引起的變形製度不匹配,軋製力曲線異常(如下圖)。
圖5-14 正常軋製時1、2架的軋製力曲線圖5-15 變形製度不匹配時的軋製力曲線
⑤ 毛管壁厚過薄現象。
圖5-16 正常軋製時的軋製力曲線圖5-17 毛管壁厚過薄時的軋製力曲線
2 換規格調整
1) 提前做好將來值輸入,修正值記錄,熱測壁厚目標值、附加輥縫調整的計算工作,並進行複查確認。
2) 如果芯棒不換,可在本規格最後一支料後空約3步,即可讓環形爐出一支下規格管坯,再空一個料位即可連續出料。如果壁厚由薄變厚(由厚變薄)時,應在輥縫修正值多放(壓)差值2 d㎜,連軋第一架升速(降速)1-2%,注意如脫管後長度、定徑後長度、常化入爐長度接近極限值時,先不要多壓差值,以免管子超長,可根據軋後實際情況進行調整。
3) 如果更換芯棒,壁厚變化不超過2㎜時,連軋除正常調整外,可不做附加調整。壁厚變化2-5㎜時,由厚變薄除正常調整外,每架多壓2-3 d㎜,1架降2%;由薄變厚時,除正常調整外每架多放3-4 d㎜,1架升2%,2架升1%。連軋壁厚變化大於5㎜時,應實測1-7輥縫,並參考原修正值,考慮軋輥磨損影響、輥縫偏差,進行實際調整。
4) 換規格時根據實測熱測壁厚,軋製後長度進行調整。如果有異常應檢查熱測壁後、外徑、溫度等參數是否正確輸入,熱測裝置是否到位,影響測量結果。
5) 在更換芯棒的同時,芯棒支撐架、芯棒支撐輥、芯棒位和毛管位同步進行調整。
3 換輥開軋
1) 空軋前,輥縫壓到位,測量準確,對發現異常輥縫要進行複核,並調整到位。
2) 空軋時,1架、2架輥縫多壓10-50 d㎜,以保證空軋效果。
3) 開軋第一支時,輥縫1架放30-60 d㎜,2架放15-30 d㎜,其餘各架放10-20 d㎜,轉速1架降2-7%,2架降1-4%,脫管機升速1-4%,其餘各架不變。1架輥縫放車最多不要超過第七架輥縫值的50%,限動速度降1-2%。遇有高鋼級開軋,毛管外徑大控製不下來,軋製大孔型等為了順利開軋,避免不咬入等發生,可加大調整力度。輥縫1架放60-100 d㎜,2架放30-50 d㎜,3-7架20-40 d㎜,轉速1架降5-9%,2架降2-6%,脫管升3-8%,限動速度降2-3%。
4) 當第一支軋過後,按正常輥縫壓回,轉速升回,並根據實測向日葵色视频在线观看無縫鋼管長度、壁厚進行調整,達到目標值。
4 芯棒循環使用的參數調整
1) 按要求選取限動速度,步進行程、步距。
2) 經常檢查石墨黏度和設備工作情況,保證噴塗和潤滑效果。潤滑環在φ291及以上孔型時進行高度調整(加墊升高)。石墨噴塗長度根據生產和噴塗有效長度,一般不大於14米。預穿鞍座準確調整,控製好毛管直度,保證順利預穿和石墨層不被劃掉。
3) 正常軋製時,控製好芯棒工作段的溫度(80-1200C),這樣有利於迅速蒸發潤滑劑中的水分,石墨潤滑劑可以很好的附著在芯棒上,形成一層堅固的膜,保證軋製時的潤滑效果。若芯棒工作段的溫度過高,會使潤滑劑中的溶劑很快全部蒸發,石墨無法附著在芯棒上,達不到很好的潤滑效果。若溫度過低,潤滑劑也不能牢固附著,容易剝落。
待軋時間在30分鍾以上時,芯棒噴石墨上緩衝台架,保證石墨潤滑效果。
表5-2 各孔型芯棒的預熱時間經驗值:
規格 | 時間(分鍾) | 新芯棒時間(分鍾) |
181 | >40 | >60 |
235 | >50 | >90 |
247 | >60 | >100 |
291 | >60 | >120 |
310、356 | >70 | >150 |
芯棒預熱溫度應在80-120C範圍內。 |
4) 芯棒支撐架調整要精確,以輕觸為好,φ291及以上孔型略緊。芯棒支撐架如發生故障,必須及時修複,不允許長時間短。
5) 合理控製生產節奏,發揮主軋機的生產能力。
5 新芯棒開軋
若使用新芯棒直接開軋不做調整,會產生劇烈震動大,而且容易發生抱棒事故,影響生產和芯棒使用壽命。為此,應做如下調整:
1) 提前做好開軋準備。
轉速1架降1-3%,2架升1-2%,
輥縫6、7架放10-15d㎜。
2) 限動速度降1-2%。
3) 適當降低出口速度。
4) 如生產向日葵色视频在线观看管,軋製力、電流低時,可適當減輕調整或不做調整。
同時,保證芯棒加熱時間、溫度和良好的石墨噴塗效果。
6 軋製力調整
5.1.5 MPM連軋管機軋製工具5.1.5.1 軋製工具的作用軋製工具是指那些與軋件直接接觸的,並使軋件在高溫下產生塑性變形的,具有一定幾何形狀的工具。
在無縫向日葵色视频在线观看無縫鋼管生產過程中,由於軋製工具在空間組成的幾何形狀,決定了產品的形狀和尺寸,因此軋製工具幾何尺寸的大小直接影響產品的質量。在軋製過程中,由於軋製工具在軋製壓力、高溫、驟冷的惡劣條件下工作,因此在製造工具、工藝上有嚴格的要求。它一方麵滿足軋製工藝對軋製工具的幾何形狀的要求,使工具的形狀符合金屬變形的特點,另一方麵,還要在材質及表麵熱處理工藝上滿足對軋製工具壽命的要求。
軋製工具的使用壽命是衡量軋製工具質量的主要指標。工具壽命降低,則其消耗大,相應的提高了產品的成本。同時,由於更換工具減小了機組作業率,從而降低了產品產量。
連軋機工具主要有軋輥,芯棒,脫管機軋輥,下麵分別討論。
5.1.5.2 限動芯棒連軋管機的軋輥1 軋輥的設計特點
1) 軋輥材質采用球墨鑄鐵,提高了表麵硬度和耐磨性,保證了軋製荒管的表麵質量。
2) 291、310、356孔型係由於1-2架軋製力較大,采用鑄鋼軋輥,保證了生產順行。
3) 輥徑的設計根據軋製力大小的不同和各機架磨損情況的不同,而大小不同,節約了材質。
4) 軋輥結構合理,采用輥身和軸熱壓合。輥身的澆鑄形狀合理,節約了材質,降低了工具重量,減少了工具成本。
5) 輥身澆鑄采用圓弧過度,減小了應力集中,增加了輥身的強度。
2 輥身技術條件
1) 輥身的材質為合金
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