【正文】 員會(huì)主 編：李虎山副 主 編：張小剛 周明山編 委：張紅梅 周慶紅責(zé)任編輯：李宇科 馮燕玲 李書(shū)孝 呂金瑜撰 稿 人：（按姓氏筆畫(huà)為序） 馬萬(wàn)里 王振江 牛巖林 田寶忠 田志強(qiáng) 李旭波 張兵韜 張 雷 蘆愛(ài)斌 尚中書(shū) 宮樹(shù)紅 黃紅崗責(zé)任校對(duì)：李書(shū)孝 莊素珍 成連軍 靳東冬前 言首鋼長(zhǎng)治鋼鐵有限公司無(wú)縫鋼管廠始建于1959年，發(fā)展至今已有50多年歷史，經(jīng)過(guò)多次改造，現(xiàn)已形成一定規(guī)模，并在周邊地區(qū)產(chǎn)生一定的影響力。除對(duì)本廠鋼管生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單介紹外，還對(duì)近年來(lái)一些新建鋼管企業(yè)的機(jī)組進(jìn)行了簡(jiǎn)單介紹外，還對(duì)近年來(lái)一些新建鋼管企業(yè)的機(jī)組進(jìn)行了簡(jiǎn)單介紹，以提高職工的鋼管生產(chǎn)知識(shí)。鋼管是一種經(jīng)濟(jì)斷面鋼材，是鋼鐵工業(yè)中的一項(xiàng)重要產(chǎn)品，通常占全部鋼材總量的8%～16%左右，它在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的應(yīng)用范圍極為廣泛。近年來(lái)，隨著原子能、火箭、導(dǎo)彈和航天工業(yè)等新技術(shù)的發(fā)展，鋼管在國(guó)防工業(yè)、科學(xué)技術(shù)和經(jīng)濟(jì)建設(shè)中的地位愈加重要。 按生產(chǎn)方式分類(lèi) 鋼管按生產(chǎn)方式分為無(wú)縫管和焊管兩大類(lèi)，無(wú)縫鋼管又可分為熱軋管，冷軋管、冷拔管和擠壓管等，冷拔、冷軋是鋼管的二次加工；焊管分為直縫焊管和螺旋焊管等。與圓管相比，異形管一般都有較大的慣性矩和截面模數(shù)，有較大的抗彎、抗扭能力，可以大大減輕結(jié)構(gòu)重量，節(jié)約鋼材。車(chē)絲管又可分為普通車(chē)絲管 (輸送水、煤氣等低壓用管，采用普通圓柱或圓錐管螺紋連接)和特殊螺紋管（石油、地質(zhì)鉆探用管，對(duì)于重要的車(chē)絲管，采用特殊螺紋連接），對(duì)一些特殊用管，為彌補(bǔ)螺紋對(duì)管端強(qiáng)度的影響，通常在車(chē)絲前先進(jìn)行管端加厚（內(nèi)加厚、外加厚或內(nèi)外加厚）。 一般國(guó)家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的內(nèi)容如下:品種，即鋼管產(chǎn)品的規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)定了各種鋼管產(chǎn)品應(yīng)具有的斷畫(huà)形狀、單重、幾何尺寸及其允許偏差等；技術(shù)條件，即鋼管產(chǎn)品的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) (或性能標(biāo)準(zhǔn))，規(guī)定了鋼管產(chǎn)品的化學(xué)成分、機(jī)械性能、工藝性能、表面質(zhì)量以及其他特殊要求； 驗(yàn)收規(guī)則和試驗(yàn)方法，即鋼管產(chǎn)品的檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)定了檢查驗(yàn)收的規(guī)則和做試驗(yàn)時(shí)的取樣部位，同時(shí)還規(guī)定了試樣的形狀尺寸、試驗(yàn)條件及試驗(yàn)方法； 包裝、標(biāo)志和質(zhì)量證明書(shū)，即鋼管產(chǎn)品的交貨標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)定了成品管交貨驗(yàn)收時(shí)的包裝要求、標(biāo)志方法及填寫(xiě)質(zhì)量證明書(shū)等。ND1～+D2177。%,最小177。壁厚允許偏差 表1—2 標(biāo)準(zhǔn)化壁厚允許偏差偏差等級(jí)壁厚允許偏差S/DS/D＞＜S/D≤＜S/D≤S/D≤S1177。取其中較大值B %S3A177。取其中較大值177。取其中較大值C+正偏差取決于重量要求 10%S4A177。10%177。非標(biāo)準(zhǔn)化壁厚允許偏差偏差等級(jí)壁厚允許偏差/%NS1～+15NS210～+15NS310～+NS4～+注：S是鋼管公稱(chēng)壁厚；D是鋼管外徑。定尺長(zhǎng)度和倍尺長(zhǎng)度定尺長(zhǎng)度和倍尺長(zhǎng)度應(yīng)在通常長(zhǎng)度范圍內(nèi)，全長(zhǎng)允許偏差分為四級(jí)（如下表），每個(gè)倍尺長(zhǎng)度按以下規(guī)定留出切口余量；⑴外徑≤159mm，5mm～10mm⑵外徑＞159mm，10mm～15m全長(zhǎng)允許偏差 表 1—3偏差等級(jí)全長(zhǎng)允許偏差mmL1+200L2+150L3+100L4+50 對(duì)鋼管外形的要求根據(jù)國(guó)標(biāo)GB/T17395—2008《無(wú)縫鋼管尺寸、外形、重量及允許偏差》對(duì)鋼管外形尺寸的要求，包括彎曲度、不圓度。實(shí)際重量交貨可分為單根重量或每批重量。%或177。%W3+10%5%W4+10%%W5+%% 鋼管的生產(chǎn)方法鋼管的生產(chǎn)方法有熱軋（包括擠壓）、焊接和冷加工三大類(lèi)，冷加工時(shí)鋼管的二次加工。這樣一來(lái)，不同的軋管機(jī)相應(yīng)構(gòu)成了不同的軋管機(jī)組。成形和焊接是其基本工序，焊管生產(chǎn)方法就是按這兩個(gè)工序的特點(diǎn)來(lái)分類(lèi)的。直縫焊管生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，生產(chǎn)效率高，成本低，發(fā)展較快。 冷加工鋼管鋼管冷加工方法有冷軋、冷拔和冷旋壓三種，產(chǎn)品范圍如表18所示。如LGl50表示的是成品外徑最大為15Omm的二輥周期式冷軋管機(jī)；LD30表示的是成品外徑最大為30m的多輥式冷軋管機(jī)；LB100表示的是拔制力額定值為l00t的冷拔管機(jī)。在線主要設(shè)備有：Q42500t冷剪機(jī)一臺(tái)；三段端進(jìn)側(cè)出斜底燃煤氣加熱爐１座；φ90mm自動(dòng)穿孔、軋管機(jī)組１套；φ114mm定（減）徑機(jī)一臺(tái)；冷擠頭機(jī)一臺(tái)；40t、30t、20t（雙鏈）、15t冷拔機(jī)各１臺(tái)；輥道連續(xù)式退火爐１座；10m3酸洗池5個(gè)、10m3磷化池1個(gè)、10m3清水池2個(gè)、10m3皂化池3個(gè)；5t行車(chē)8臺(tái)；2t、5t、10t吊葫蘆各1臺(tái)；5t 地軌行車(chē)1臺(tái)；NC—114渦流探傷儀器一套；超聲波檢驗(yàn)儀器一套；檢驗(yàn)、包裝臺(tái)架各1座；φ40～100mm、φ25～75mm、φ10～40mm、臥式七輥矯直機(jī)各1臺(tái)；φ50～120mm 立式矯直機(jī)1臺(tái)；QG1112高效切管機(jī)一臺(tái)。主要輔助設(shè)備有數(shù)控車(chē)床、普通車(chē)床組成。冷剪機(jī)：由傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、曲軸機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)、壓頭機(jī)構(gòu)、氣動(dòng)離合機(jī)構(gòu)、定尺機(jī)構(gòu)等組成。結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：本設(shè)備由電機(jī)、減速器、主動(dòng)鏈輪組、被動(dòng)鏈輪組、鏈條、上料鉤及鋼結(jié)構(gòu)組成。設(shè)備主要技術(shù)性能：表35項(xiàng)目規(guī)格及形式有效面積=最大小時(shí)產(chǎn)量15t加熱溫度1120～1280℃平焰燒嘴規(guī)格CGR6爐頭端燒嘴規(guī)格CRMS12ⅡTQ(001)管坯出爐溫度1050～1200℃用途：將加熱爐加熱好的坯料推出加熱爐。結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：本設(shè)備由穿孔機(jī)、后臺(tái)第一部分、后臺(tái)第二部分、送料氣缸及主傳動(dòng)組成。主傳動(dòng)：由電機(jī)、減速器、分齒箱、萬(wàn)向聯(lián)軸器。 50—216。結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：本機(jī)組由軋管機(jī)、前臺(tái)、后臺(tái)、主傳動(dòng)等組成。主傳動(dòng)：電機(jī)、減速器、分齒箱、萬(wàn)向聯(lián)軸器組成。定徑機(jī)： 由C型機(jī)架、方機(jī)架、壓緊油缸等組成。翻料機(jī)構(gòu)：由翻料鉤、電機(jī)、減速器等組成。設(shè)備主要技術(shù)性能：⑴定徑機(jī)表315項(xiàng)目規(guī)格及形式壓緊油缸型號(hào)CD250D80/56130A02CADA 活塞直徑80mm行程130mm方機(jī)架輥?zhàn)应?80X136數(shù)量7入口管直徑216。 57mm出口線速度⑵傳動(dòng)系統(tǒng) 表316項(xiàng)目規(guī)格及形式減速器型號(hào)中心距224mm速比電機(jī)型號(hào)Z420011功率37kkw萬(wàn)向聯(lián)軸器SWC160⑶進(jìn)出料輥道表317項(xiàng)目規(guī)格及形式單傳動(dòng)輥道輥?zhàn)应?60x300軸承308單傳動(dòng)輥?zhàn)与姍C(jī)型號(hào)YGG132M216功率⑷翻料機(jī)構(gòu)表318項(xiàng)目規(guī)格及形式減速器型號(hào)非標(biāo)中心距400mm速比50mm電機(jī)型號(hào)YZR132M6功率用途:根據(jù)生產(chǎn)冷拔鋼管工藝要求,在拉拔之前必須擠頭,其作用是經(jīng)過(guò)酸洗、磷化、皂化毛管擠出一個(gè)長(zhǎng)度大約150～200㎜的頭部，為下道工序做準(zhǔn)備。結(jié)構(gòu)特點(diǎn):主傳動(dòng) 、主鏈條、拔模座、拉拔小車(chē)機(jī)構(gòu)、送芯棒機(jī)構(gòu)、收集槽等組成。⑸送芯棒機(jī)構(gòu)是由電機(jī)、皮帶、減速器帶動(dòng)鏈條，在鏈條上裝有芯棒小車(chē)、芯棒、內(nèi)模；作用是來(lái)回把內(nèi)模推入管內(nèi)，以便拔制時(shí)用。冷拔后的鋼管用行車(chē)吊到進(jìn)料輥道上，由鏈條帶動(dòng)輥?zhàn)影唁摴芩腿霠t體內(nèi)，經(jīng)過(guò)爐內(nèi)輥。結(jié)構(gòu)特點(diǎn):由入料輥道、矯直機(jī)、主傳動(dòng)、出料輥道。①上矯直輥系，由升降機(jī)構(gòu)、平衡鎖緊機(jī)構(gòu)、調(diào)角裝置等組成。②下矯直輥系由中輥升降機(jī)構(gòu)、調(diào)角機(jī)構(gòu)、鎖緊機(jī)構(gòu)。上下橫梁用八根立柱連成一個(gè)整體，在裝配時(shí)，使用液壓拉伸器對(duì)立柱施加預(yù)緊力，這樣可以保證機(jī)架的整體剛性，從而保證矯直精度。③換輥機(jī)構(gòu)換輥裝置采用液壓馬達(dá)傳動(dòng)方式換輥。主傳動(dòng)系統(tǒng)。主要技術(shù)性能：⑴入料輥道表325項(xiàng)目規(guī)格及形式電機(jī)型號(hào)YGG132M216功率液壓缸型號(hào)CD250A80/56活塞直徑80mm行程150mm⑵矯直機(jī)表326項(xiàng)目規(guī)格及形式平衡鎖緊液壓缸型號(hào)單作用非標(biāo)活塞直徑100mm行程150mm下鎖緊液壓缸型號(hào)單作用非標(biāo)活塞直徑120mm行程10mm調(diào)角機(jī)構(gòu)電機(jī)型號(hào)Y28022電機(jī)功率升降機(jī)構(gòu)（上輥）電機(jī)型號(hào)YEJ100L1電機(jī)功率升降機(jī)構(gòu)（下輥）電機(jī)型號(hào)YEJ100L1電機(jī)功率換輥液壓缸型號(hào)⑶主傳動(dòng)表327項(xiàng)目規(guī)格及形式電機(jī)型號(hào)Z4—225—21功率55kw減速器型號(hào)非標(biāo)聯(lián)合型減速器中心距358mm減速器速比6⑷出料輥道表328項(xiàng)目規(guī)格及形式電機(jī)型號(hào)YGG132M216功率用途：切管機(jī)在鋼管生產(chǎn)中作用是去除鋼管兩端頭部。⑵自動(dòng)拔料由電機(jī)、減速器、擺動(dòng)箱組成。⑶夾緊送料機(jī)構(gòu)由電機(jī)、夾送輥、V型輥道組成。⑸主機(jī)由夾緊、切刀進(jìn)退、主傳動(dòng)、作用是切割鋼管。⑴渦流探傷儀 由夾送輥、主機(jī)及升降機(jī)構(gòu)組成。主要技術(shù)性能：表335空氣壓力～捆扎鋼帶規(guī)格32*(～)mm鋼帶抽緊速度抽緊力≥9807N夾口承受拉力≥1685N捆扎全過(guò)程平均耗氣1m3用途：用來(lái)加工定徑機(jī)軋輥孔型。結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：由床頭箱、刀架機(jī)構(gòu)、頂尖機(jī)構(gòu)、傳動(dòng)系統(tǒng)、潤(rùn)滑系統(tǒng)等組成主要技術(shù)性能：表337型號(hào)CW61100BC630—1ACW6140床身最大工件回轉(zhuǎn)直徑1000mm615mm400mm可加工件最大長(zhǎng)度4000mm3000mm1400mm主軸通孔直徑130mm70mm50mm主電動(dòng)機(jī)型號(hào)Y200L24JO252—4Y200L24主電動(dòng)機(jī)功率22kw10kw22kw主電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速1450rpm1450rpm1450rpm思考題。按管坯的橫斷面形狀分類(lèi)有:圓形、方形、八角形和方波浪形管坯等。連鑄圓坯具有成材率高、成本低、能耗少、組織性能穩(wěn)定等特點(diǎn)，它使部分無(wú)縫鋼管擺脫了管坯二次成材的境地(Φl5Omm以下規(guī)格的管坯目前一般還要經(jīng)過(guò)開(kāi)坯)。無(wú)縫鋼管坯料的質(zhì)量問(wèn)題是極為重要的，它將直接影響到成品管的質(zhì)量。%(相對(duì)于公稱(chēng)直徑)。交貨狀態(tài)管坯交貨到軋管廠時(shí)，不得有任何內(nèi)部或者表面缺陷，否則會(huì)影響無(wú)縫鋼管的質(zhì)量，例如:管坯的表面缺陷，較大的缺陷應(yīng)該用砂輪打磨清除掉，應(yīng)該避免出現(xiàn)尖銳的邊角。所提供的管坯應(yīng)該是鋼管軋機(jī)所需之長(zhǎng)度的一倍或者幾倍，公差不得超過(guò)長(zhǎng)度的1%。穿制高合金管時(shí)，管坯長(zhǎng)度的大小還應(yīng)考慮穿孔頂頭的壽命。⑵折斷法 折斷機(jī)生產(chǎn)率較高，但折斷后的管坯斷面極不平整，易造成穿孔時(shí)壁厚不均。同時(shí)火焰切割機(jī)生產(chǎn)靈活，既可切割圓坯也可切割方坯，對(duì)于大多數(shù)鋼號(hào)的管坯都能切割。但其缺點(diǎn)是生產(chǎn)率較低，鋸片損耗大。一般為了更好地降低變形抗力和提高塑性，加工溫度應(yīng)盡量高一些好。上述要求是保證鋼管質(zhì)量和穿孔及斜軋擴(kuò)徑過(guò)程正常所必需的，對(duì)于高合金鋼和三的鋼管用管，這種要求尤為重要，也更為嚴(yán)格。分段快速加熱爐的燃料消耗大、維修保養(yǎng)費(fèi)用高、爐子在車(chē)間的布置也難以處理，因而并末獲得廣泛應(yīng)用。金屬加熱制度的選擇，應(yīng)綜合考慮爐型、爐子生產(chǎn)率、金屬的性質(zhì)、坯料的尺寸與形狀、坯料在爐內(nèi)的步料方式、工藝過(guò)程的要求等。鋼管在穿孔、斜軋擴(kuò)管時(shí)，溫度會(huì)有所升高，所以鋼管加熱溫度要適當(dāng)?shù)鸵恍?，否則已加熱到接近過(guò)熱的溫度管坯，在穿孔、斜軋擴(kuò)徑時(shí)就會(huì)造成破裂。在加熱末期，需要保溫均熱，以減小坯料內(nèi)外溫差，限制加熱末期的加熱速度，合理的加熱速度控制方案是在比較快的速度加熱后，再降低加熱速度或執(zhí)行均熱，以求得內(nèi)外溫度均勻。影響金屬的加熱時(shí)間的因素有以下幾個(gè)方面:金屬性質(zhì)對(duì)影響金屬加熱時(shí)間的影響，對(duì)于導(dǎo)熱性能差、塑性差的高碳鋼和合金鋼如硅鋼)要求加熱時(shí)間要長(zhǎng)，對(duì)于導(dǎo)熱性能好、塑性好的低碳鋼所需的加熱時(shí)間就短得多；坯料尺寸對(duì)加熱時(shí)間的影響，鋼管的斷面尺寸越大，加熱時(shí)間越長(zhǎng)，鋼管的斷面相同而長(zhǎng)度不同時(shí)，加熱時(shí)間隨鋼管長(zhǎng)度不同而不同；鋼管的加熱方式不同，所需的加熱時(shí)間也不一樣，坯料間距增大，加熱時(shí)間減少；鋼管熱裝爐能減少加熱時(shí)間；爐子溫度對(duì)加熱時(shí)間的影響，爐子溫度是最主要的影響加熱時(shí)間的因素，由于傳給坯料的熱量與爐子和坯料之間的溫度差關(guān)系密切，此溫度差越大，傳給坯料時(shí)熱量就越多，加熱速度就越快，加熱時(shí)間就越短。斜軋穿孔毛管的變形區(qū)由軋輥、頂頭和導(dǎo)板構(gòu)成。這個(gè)區(qū)主要作用是為穿孔做準(zhǔn)備，和順利實(shí)現(xiàn)一、二次咬入。該區(qū)的作用是穿孔，即由實(shí)心坯變成空心的毛管，該區(qū)從金屬與頂頭相遇開(kāi)始到頂頭圓錐帶為止，這個(gè)區(qū)的特點(diǎn)主要是壓縮壁厚，由于軋輥表面與頂頭間距離是逐漸減小的，因此毛管壁厚被逐步壓縮。Ⅲ區(qū)稱(chēng)為展軋區(qū)。該區(qū)的作用是靠軋輥旋轉(zhuǎn)加工把橢圓形毛管轉(zhuǎn)圓。滿足了一次咬入的條件并不見(jiàn)得就能滿足二次咬入的條件。根據(jù)力的平衡條件，在軸向全部力的投影之總和應(yīng)等于零，即： P’/2－PX＋TX＝0P’——外推力；PX——一個(gè)軋輥?zhàn)饔迷诠芘魃系恼龎毫υ趚軸上的投影；TX——一個(gè)軋輥?zhàn)饔迷诠芘魃系哪Σ亮υ趚軸上的投影。生產(chǎn)中得出，在兩輥穿孔機(jī)上為了實(shí)現(xiàn)二次咬入頂頭前壓縮量一般不應(yīng)小于4%。適當(dāng)加大壓縮量，改變軋輥表面狀態(tài)，采用定心的管坯等辦法都是為了增加TX，利于咬入?？浊恍纬蓺w根結(jié)底是由