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2曾有学者提出用半限动替代半浮动这一名称,意在强调对芯棒的限动功能;但从已发表的许多文章来看,绝大多使用都半浮动这一名称。还有人认为法国式的机组因其轧制过程中芯棒速度是受控的,应该属于限动芯棒类型。由于机组配备的是脱棒机,轧管机孔型设计是要考虑脱棒间隙,孔型的侧壁开口角度要比MPM的大,故将法国人设计的连轧管机组归为半浮动类型。
3采用脱出荒管之后,芯棒向前行进通过脱管机、绕轧机出口侧进行循环这一独特的运行方式,与传统的限动芯棒机组相比:明显地减少了芯棒的运行时间、加快了限动芯棒连轧管机组的轧制节奏、提高生产效率, 实现了人们的对限动芯棒连轧管机既要钢管壁厚精度高、又要轧制节奏快这一美好愿望,但对脱管机的要求较高,需具备辊缝快开快合功能;这并不能说明为提高轧制节奏,在其它中、大型限动芯棒连轧管机组也适用这种芯棒运行方式,因为随着芯棒规格、重量的增加,芯棒在向前输送通过脱管机的过程中可能要遇到一些困难。
2.2.1.7空减机(空心坯减径机的简称)的配置
一套连轧管机为使其产品外径范围尽可能地宽,设计时一般选用2~5个孔型,轧管机后配备张减机的选择孔型数较少;轧管机后配备定径机的选择孔型数较多。由于孔型尺寸的变化相应地轧管机入口的毛管外径也要随着发生变化;为适应轧管机入口毛管外径变化,通常有两种方法:一是选用几种外径的管坯,针对不同的孔型选用不同规格的管坯,每次更换孔型时需对穿孔机的受料槽、导卫装置(导板或导盘)进行更换,这样做有两点不足,一方面占用较多工作时间;另一方面管坯料场、穿孔机工具需要场地较大。第二种方法是在穿孔机与轧管机之间布置一台空减机,通过空减机可使用一种外径尺寸的管坯满足轧管机不同孔型成为可能。
1浮动芯棒连轧管机组
采用穿孔机与轧管机之间布置空减机的方法比较经济,这样既可仅用一个规格的管坯组织生产,减少了管坯库的面积和穿孔机相关的轧制工具数量,又可以减少换孔型的时间,提高了机组的作业率。经空减机后的毛管在运往连轧管机入口台架前,先通过一个吹灰装置用压缩空气吹去毛管内的细小氧化铁皮,以减少对芯棒的磨损和管子内表面缺陷。同时空减机亦消除了导盘式穿孔机所造成的毛管头尾外径差,使轧制过程稳定。这种单独布置的空减机一般使用三辊式、3~6个机架。
2半浮动芯棒连轧管机组
将空减机布置在连轧管机的入口侧,即与连轧管机串列布置,一般为两辊式、2~4架;在保持了原有空减机优点的同时,可缩短工艺流程,减少占地面积。这种变化一方面是因为锥形辊穿孔机的应用使变形前移,轧管机的机架数相应减少(减少2~3架),串列布置因芯棒的长度增加而引起的轧制节奏变化不是很多(因轧制终了芯棒向前运动);另一方面串列布置可减少毛管在纵向移动过程中内表面的氧化和温降,能更有效地确保钢管质量。
3限动芯棒连轧管机组
在最初时没有空减机,采用的是一种规格的管坯对应一个孔型,这主要是因为轧制时芯棒与轧件内表面的相对运动比浮动是的大,芯棒的工作条件更为恶劣,芯棒更容易磨损和划伤。限动芯棒工艺上不允许毛管在进入轧管机前做纵向运动。必须有效的防止毛管内表面的二次氧化,才能确保钢管的质量,因此不可能像浮动芯棒那样在穿孔机与轧管机之间布置空减机。如采用半浮动芯棒的串列布置,因芯棒长度的增加使轧制节奏更加变慢,(因轧制终了芯棒向后运动),将影响机组的产能的发挥,也是不经济的。近十年来,限动芯棒机组也在不断吸收其他机组的长处,在轧管机入口侧串列布置1架空减机(二辊、三辊、四辊形式均有),目的在于消除毛管内表面与芯棒之间的间隙和毛管外径的头尾直径偏差,使轧制更加平稳,从而提高轧辊的使用寿命,确保钢管的几何尺寸精度和内外表面质量。
2.2.1.8吹硼砂的工艺目的
限动芯棒连轧管机组比浮动、半浮动机组多了一个工序是在轧管机入口前向毛管内用氮气喷抗氧化剂,其工艺目的是去除内表面的氧化铁皮并防止二次氧化。抗氧化剂在高温时下呈熔融状态可起到很好的润滑作用。对抗氧化剂的成分、颗粒尺寸、化学稳定性、物理稳定性及吹撒的数量、喷吹的压力、时间都有严格的要求,主要是解决轧管机的延伸大,轧制时芯棒与轧件间相对运动较大,芯棒的工作条件更为恶劣,芯棒更容易磨损和划伤,润滑条件不好时容易发生轧卡事故或轧制终了时脱管机不能将荒管从芯棒中顺利的抽出。
2.2.1.9芯棒的选材的原则
连轧管机的芯棒选材时根据其工作环境而定的,浮动芯棒在轧制时芯棒只受径向的压、拉应力,轴向除经轧件的张力传递外,基本不受力,只是在脱棒时有很小的轴向力;限动芯棒、半浮动芯棒在轧制时芯棒既受径向的压拉应力,也要承受很大的轴向拉应力,工作条件更为恶劣。一般浮动芯棒选用H11材料,限动芯棒选用H13材料,半浮动芯棒两者均可。
浮动的芯棒一般是一段式的;限动的芯棒一般采用三段式,由工作段、延长杆和尾柄组成。少机架(4~5架)连轧管机也有将芯棒设计成两端带夹持尾柄,可以调头使用,以减少芯棒消耗。
2.2.2三辊(斜)轧管机轧管
在PQF以前,三辊轧管机专指阿塞尔(ASSEL)轧机或其改进型特郎斯瓦尔(Transval)轧机。阿塞尔轧机由美国蒂姆肯公司工程师W·J·Assel于1932年发明的,当时主要用来生产管壁较厚的轴承管。阿塞尔轧管机不适宜轧制薄壁管;经改进增加轧辊快开功能后,一般产品D/S<20;这种轧管机由三个带辊肩的布置在以轧制线为形心的等边三角形的顶点,(三个轧辊互成120°配置)轧辊轴线与轧制线成两个倾斜角度。轧辊轴线在垂直方向与轧制线倾斜一个喂入角,用来实现螺旋