一、基本概況
湖北新冶鋼Φ460三輥斜軋機組是目前全球最大的Assel軋機,2008年開工建設(shè),2010年10月建成投產(chǎn),設(shè)計產(chǎn)量為年產(chǎn)中厚壁無縫鋼管30萬噸,設(shè)備能力按照60萬噸考慮。該機組由中冶京誠作工廠設(shè)計,總建筑面積約為52920㎡。主軋線設(shè)備由德國梅爾公司設(shè)計制造,包括穿孔機、三輥斜軋管機。該機組投產(chǎn)后,新冶鋼公司產(chǎn)品規(guī)格可延伸至φ508mm,壁厚可達到100mm。
二、產(chǎn)品規(guī)格和主要品種
1. 規(guī)格范圍包括:
外徑:203mm~508mm;
壁厚:100mm;
長度:5mm~12.5m。
2. 主要品種
按照三輥斜軋管機組產(chǎn)品規(guī)格調(diào)整靈活、尺寸精度高、適于中厚壁管軋制的特點,擬定的產(chǎn)品將以小批量、多品種、合金含量較高的高附加值產(chǎn)品為主。主要品種有:結(jié)構(gòu)管、工程用管、液壓支柱支架管、石油用管、高壓類管、軍工用管等。產(chǎn)品大綱見表6-13所示。
三、工藝流程
長尺管坯→定尺鋸切→冷定心→管坯加熱→穿孔→Assel 軋管→定徑→冷卻→矯直→排管鋸鋸切→探傷→人工檢查、修磨→測長、稱重、噴標→收集→入庫。
四、熱軋管線生產(chǎn)工藝及設(shè)備特點
1. 采用連鑄圓管坯
本機組采用φ250mm、φ270mm、φ330mm、Φ390mm、φ460mm連鑄圓管坯,可全部由公司內(nèi)部提供。與傳統(tǒng)的軋制坯料相比,采用連鑄管坯生產(chǎn)無縫鋼管的費用:從鋼水到鋼材金屬收得率可提高5%~8%、能源節(jié)省40%~50%,而且提高了鋼管質(zhì)量,簡化生產(chǎn)工藝,使無縫鋼管生產(chǎn)成本大大降低。
2. 采用管坯預(yù)旋轉(zhuǎn)的錐形輥穿孔機
a. 選用錐形輥穿孔機??蓽p少了作用在管坯上的周向剪切力,有利于減少內(nèi)外表面缺陷??梢源┲撇讳P鋼、鎳鉻合金等難變形金屬。
b. 穿孔效率高。穿孔速度可達1~1.5m/s,穿孔周期短,產(chǎn)量高。
c. 毛管的同心度和壁厚精度高。毛管壁厚不均可在3%~4%以下。
d. 可實現(xiàn)大延伸、大擴徑量穿孔。延伸系數(shù)可達4~5,擴徑量可達20%~30%,有利于擴大產(chǎn)品規(guī)格。
e. 管坯預(yù)旋轉(zhuǎn),有利于大管坯的咬入,減少前卡事故,降低軋輥磨損。
3. 采用新型ASSEL軋管機
該三輥斜軋管機是德國米爾公司提供的最新型的軋管機。其特點如下:
a. 采用操作簡便、效果顯著的軋輥快抬法消除荒管尾三角;
b. 采用限動芯棒軋制,提高壁厚控制精度;
c. 將傳統(tǒng)的集中傳動改為三個軋輥各由一個電機傳動;
d. 為防止軋制薄壁管出現(xiàn)的表面扭曲現(xiàn)象,在軋機出口側(cè)裝有導向裝置,同兩條平行排列的驅(qū)動輥相連,確保輸出鋼管的表面質(zhì)量。
代表當代最新技術(shù)發(fā)展的三輥斜軋管機,可獲得高質(zhì)量的鋼管,中厚壁鋼管的成品精度可達±4%~5%。
4. 配備二輥式10架定徑機
a. 軋輥的重車可以單輥在標準車床上進行,無須專用車床;
b. 采用調(diào)整輥縫的方法調(diào)整軋輥間隙,從而大大提高了軋輥的使用壽命,減少了機架和軋輥數(shù)量,降低了生產(chǎn)成本。同時便于在線調(diào)整鋼管外徑。
5. 采用連續(xù)流水線布置
鋼管加熱、軋制、精整采用連續(xù)式流水布置。在機組產(chǎn)量不高的情況下此種布置方式可提高生產(chǎn)效率,有利于生產(chǎn)管理,減少占用的廠房面積。
五、主要設(shè)備參數(shù)
1. 環(huán)形加熱爐
中徑:40m;
裝出料線夾角:12°;
爐膛內(nèi)寬:5500mm;
管坯溫度偏差:10℃;
最大出料頻率:135p/h;
最大小時產(chǎn)量:170t/h。
2. 穿孔機
形式:錐形輥立式布置、側(cè)導板;
入口管坯直徑:Φ250mm、φ270mm、Φ330mm、ф390mm、φ460mm;
入口管坯最大長度:4800mm;
軋輥直徑:1500mm;
喂入角:5°~15°;
輾軋角:15°;
最大出口速度:0.5~0.8m/s;
軋制力:10000kN;
軋輥最大速度:70r/min;
電機功率:2×6.000kW;
過載系數(shù):2;
出口毛管外徑:φ250~515mm;
出口毛管最大長度:9000mm;
頂桿小車最大速度:3.0m/s;
頂桿小車驅(qū)動方式:鋼絲繩和卷揚。
3. 三輥斜軋管機(ASSEL)
毛管外徑:250~515mm;
毛管壁厚:27~88mm;
抱芯輥數(shù)量:5;
芯棒長度:15000mm;
工作段長度最大:4000mm;
限動力:90t;
ASSEL主機:軋輥可調(diào),帶上輥快開裝置;
軋輥直徑:1100mm(最大);1000mm(最?。?;
喂入角:4°~11°;
設(shè)備輾軋角:0~7°;
操作中的輾軋角:5°;
輾軋角的調(diào)整范圍:+1°;
臺肩高度:10.0mm;
最大延伸率:2.0;
D/t(最小壁厚20.0mm):20:1;
每個軋輥軋制力:300t;
毛管輸出最大速度:0.7m/s;
電機額定功率:3×1700kW;
過載系數(shù):1.8倍。
軋機后臺:
毛管直徑:Φ220~495mm;
毛管最大長度:11500mm;
下長導輥數(shù)量:2×2;
上導輥數(shù)量:4;
可升降下驅(qū)動輥數(shù)量:6;
上壓輥數(shù)量:5。
4. 定徑機
形式:2輥單機架傳動;
機架數(shù):定徑機10架;
換機架形式:液壓機械拉出和換機架小車,可單獨更換機架;
入口荒管外徑:φ220~515mm;
出口鋼管外徑(熱態(tài)):Φ205~505mm;
出口鋼管最大長度:13000mm;
絕對最大總減徑量(初步):35mm;
單機架最大減徑率:1.5%;
軋輥名義直徑:φ920mm;
冷床形式:步進梁式;
冷床入口鋼管外徑:φ205~505mm;
冷床入口鋼管最大長度:13000mm;
冷床尺寸:長x寬=113.5m×13m×13m(分三段);
冷床齒距:600mm;
冷床布料型式:單排布料;
冷卻終了溫度小于:100℃。