2.衡阳钢管厂Φ89连轧管机组
2.1 生产工艺流程
Φ89连轧管车间生产规模为年产外径25-89mm,壁厚2.5-12.0mm.长度3-12.5m热轧无缝钢管16.5万吨,年需Φ120(140)连铸圆管坯18.5万吨.主要产品品种有合金高压锅炉管、碳素结构高压锅炉管、低中压锅炉管、地质钻探管、碳素结构一般管、合金结构管和冷拔管料。
2.1.1.生产工艺：
直径为120或140mm的圆管坯从本厂管坯库或炼钢分厂运至管坯仓库存放.长度4-10米的管坯,经火焰切割机切成1-3.4m的定尺长度.切割后的管坯入炉前辊道称重,而后用装料机装入环形加热炉,加热至1250-1280℃.再用出料机取出,送穿孔机前台.锥形穿孔机将实心管坯穿制成空心毛管，穿孔后毛管由链式机构送至内吹工位,用压缩空气吹除毛管内氧化铁皮.内吹后的毛管横移至芯棒预穿线上.在芯棒预穿线上,毛管头部定位后,将涂有润滑剂的芯棒插入毛管内,再将带有芯棒的毛管一起横移到连轧机前台受料槽中,同时限动机构卡住芯棒尾端,由限动机构将芯棒和毛管送入6机架连轧机中进行轧制.轧制方式采用半浮芯棒操作方式,当钢管尾部离开4号机架时松棒,轧后芯棒和荒管一起输送到连轧机后台辊道上,并在该辊道上制动和定位,然后横移机构将荒管连同芯棒一起送至脱棒线,由链式脱棒机脱棒,脱出的芯棒沿辊道返回,经冷却、润滑后循环使用. 脱棒后的荒管被送到锯切位置上对壁厚小于8mm的荒管进行热锯尾,再经横移机构和步进炉前辊道将荒管送入步进炉内加热.荒管在炉内加热到980℃左右后由辊道输出,通过高压水除鳞装置,除去荒管表面的氧化铁皮,再进入24架张力减径机进行轧制,以实现减径和减壁的目的,获得具有成品尺寸要求的钢管.轧后钢管拨上冷床冷却至100度左右.冷却后钢管进入精整作业线,切头去尾,切定尺而后收集入中间库,然后进入后续精整工序加工最后入成品库.
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2.1.2.生产流程框图:
管坯切断
管坯仓库 称重上料
环形炉加热 锥形穿孔机穿孔
内吹
芯棒预穿 连轧
脱棒
芯棒循环,润滑 切尾 再加热炉加热 高压水除鳞
张力减径
冷却
成排锯切 收集
入中间库
精整 入库 改尺 2
2.1.3.产品方案
φ89高车间设计能力为年产出16.5万吨无缝钢管和冷拔管料.品种主要有合金高压锅炉管,碳素结构高压锅炉管,低中压锅炉管,石油地质钻探管,碳素结构管,合金结构管,冷拔管料等.详细见下表2-1:
序号 钢管品种 1 2 3 4 5 6 7 8 9 合金高压锅炉管 碳结高压锅管 金钢石岩芯钻探管 地质钻探用管 石油射孔器用管 低中压锅炉用无缝钢管 碳结一般用管 合金结构用管 冷拔用管料 代表钢种或规格范围 钢号 外径×壁厚×长度(㎜) 12CrMo.15CrΦ25～89×Mo.12CrMoV.2.5～12×12CrMoVTiB 4000～12000 20G Φ25～89×2.5～12×4000～12000 45MnMoB40MnΦ25～89×2. 2.5～6×3000～6000 DZ40-DZ60 Φ34.5～89.5×3.75～4.25×4000～6000 35CrMoA Φ57～83×6～8×6000-12000 10﹟. 20﹟ Φ25～89×2.5～12×3000～12000 10﹟. 20﹟. 同上 45﹟ 12-40Cr,12-同上 35CrMo,30CrMnSiA 10﹟-45Φ51～89×3～﹟,20Cr,45M10×6000～nMoB,35CrMo9000 A 技术标准 GB5310—85 GB5310—85 年产量(t) 15000 1000 3000 3000 2000 40000 GB3423—82 YB235—70 HK18—92 GB3087—82 GB8162—87 68000 GB8163—87 11800 QHGG05—91 12200
2.1.4工艺技术特点：
衡阳钢管厂89连轧管机工艺和设备和技术均从德国MDHmeer厂引进,其工艺
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特点和先进性主要表现在以下几方面.
(1).半浮连轧新工艺
生产品种小而薄,既具有限动芯棒连轧管的变形条件合理,轧出荒管尺寸精度高,延伸系数大,芯棒长度短等优点,同时又具有全浮芯棒连轧管的轧制节奏短,生产效率高的优点,是当今生产小口径热轧无缝钢管的最佳机型.
(2).采用少机架连轧
提高生产节奏,降低投资成本.此机组采用六机架连轧机,机架结构为水平和垂直交叉布置,而且在世界上首先采用特殊机架结构和专用换辊小车,实现了从轧机一侧同时快速装卸轧辊.
(3).采用链式限动机构
连轧机前台采用链式限动机构,控制快捷,投资少,在连轧机入口预留三架空减机,以保证该机组使用140等大规格管坯.
(4).电机采用可控硅系统
连轧管区主轧机15台直流大电机全部引进德国AEG电气公司产品,而且采用全数字式可控硅传动系统.
(5).多层次的在线检测和无损探伤
为保证钢管质量，使产品在国内外市场上具有较强的竞争力，采用各种检测和探伤设备，对钢管逐根进行测定、探伤、打印、记录。进行严格的质量控制。 在热轧线上采用完整的质量保证系统（QAS），在线测量壁厚并控制壁厚偏差，同时通过测量外径和长度，提高钢管轧制精度。在线上配置有完整的管体、管端无损探伤装置及水压试验设备，保证钢管质量要求。
2.1.5坯料规格及年需求量
本车间选用的原料为合格的连铸圆管坯和部分轧坯，有φ120㎜，φ140㎜
两种规格。管坯钢种为碳素钢,低合金钢及合金结构钢,管坯来料为倍尺长度，在管坯准备区锯切成要求的定尺长度。
管坯年需要量184834吨,车间金属消耗系数为1.12 (1)管坯技术条件
管坯长度公差: +100—-50mm
管坯外径公差： +2mm—-8mm 管坯椭圆度： ≤2.5% 管坯端面切斜度： ≤3.0° 管坯局部弯曲度： ≤12㎜/m
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(2)管坯表面质量
1. 表面不得有肉眼可见的纵裂,夹杂,结疤,气孔等缺陷.
2. 表面缺陷清理处应圆滑过渡,无尖锐棱角.清除深度从实际尺寸算起
不得超过公称直径的5%.清除宽度不得小于深度的6倍 3. 管坯表面的其他缺陷由供需双方协商.
4. 各钢种的化学成分除满足相应的标准外，还需满足以下要求：
P+S ＜0.045% O2
＜40ppm
N2 ＜100ppm H2 ＜4ppm
(3)管坯内部质量
1. 管坯应作横向低倍检验.酸浸低倍组织试片上不得有肉眼可见的纵
裂,夹杂,气泡,翻皮等缺陷;
2. 低倍组织的中心偏析,中心疏松,缩孔,其允许存在的缺陷级别不得
大于3.0级;
3. 低倍组织的中间裂纹,中心裂纹,边缘裂纹,按内控标准评级,其允许
存在缺陷均不得超过3.0级;
4. 管坯的显微组织,对生产特殊要求的合金与高合金钢管所用管坯,还
要进行显微组织的检验,以测定非金属夹杂物的含量及分布形态,鉴别带状组织与脱碳层等.
2.2主要设备及参数
2.2.1环形加热炉
环形加热炉是借炉底旋转,使放置在炉底的坯料由进料口到出料口的一种机械化炉子,其具有以下优点:
环形加热炉适合加热圆管坯,能适应多种直径和长度的复杂坯料组成,易于按管坯规格的变化调整加热制度.
管坯在炉底上间隔放置,坯料能三面受热,加热时间短,温度均匀,加热质量好. 管坯在加热过程中随炉底一起转动,与炉底之间无相对运动与摩擦,氧化铁皮不易脱落,炉子除装出料门无其它开门,气密性好,氧化烧伤少.
炉内管坯可以出空,也可以留出不装料的空第段,便于更换管坯规格,操作调度灵活.
装料,出料和炉内运送都能自动运行,操作的机械化和自动化程度高.
环形加热炉的缺点:炉子是圆形的,车间占地面积较大,平面布置上比较困难,管坯在炉底上呈辐射状间隔布料,炉子面积的利用较差,单位炉底面积产量很低.
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