【正文】 743（ mm） Dtz=（ mm） △ =（ mm） 軋機(jī)調(diào)整參數(shù) 已知軋后鋼管尺寸 Dz、 dz和 Sz 等，則： Dtz=dz－△ dm=Dtz+△ m Dm=dm+2 Sm △ =（ dzSz） 式中： Dtz— 軋管機(jī)芯棒直徑（ mm）； dz、 Sz— 軋后鋼管內(nèi)徑及壁厚（ mm） ； dm、 Dm— 毛管內(nèi)徑及外徑（ mm） ； △ 、△ m— 軋后鋼管內(nèi)徑與芯棒間隙及毛管內(nèi)徑與芯棒間隙（ mm） 一般 取△ m =8～ 20； 查軋制表 Sm=， Sz=，帶入上式，經(jīng)計(jì)算得： Dtz=（ mm） dm=（ mm） Dm=（ mm） 送進(jìn)角、輾軋角及軋管轉(zhuǎn)速確定 軋輥轉(zhuǎn)速和送進(jìn)角要根據(jù)馬大負(fù)荷、鋼管在軋制過(guò)程中的穩(wěn)定性以及防止尾三角缺陷得要求來(lái)定。 60) Dz Dg sinα 式中 Dz 為軋輥直徑； 所以在設(shè)計(jì)選取有關(guān)參數(shù)時(shí)需滿(mǎn)足上式。采用大送進(jìn)角可以提高產(chǎn)量，因此在馬達(dá)允許和不至于出現(xiàn)尾三角缺陷及不影響鋼管穩(wěn)定性的條件下，應(yīng)盡量采用大的送進(jìn)角。 式中： △ — 芯棒與軋后鋼管內(nèi)徑間隙 (mm)，由上式知△ = 將 α=10， △ = 代入上式 ， 經(jīng)計(jì)算后得： L4=，取 L4=(mm) β4=2176。查軋制表 h=Sz=。本機(jī)組采用梅花連接軸。 出口錐工作錐角及長(zhǎng)度 L4=△ 247。具體選擇如下： β1=β+φ （ 23— 49） 式中： β— 入口工作錐角（度），一般取 ～ ；本機(jī)組取 β=； β1— 工作錐角（度）； φ— 輾軋角（度），參考包鋼 Ф120 及我國(guó)以建軋管機(jī)組，取 φ=3； 將 β=， φ=3 帶入后得： β1= 入口錐長(zhǎng)度應(yīng)滿(mǎn)足減徑和減璧得作用，即： L1=[ △ +(～ ) h]247。某一直徑的軋輥，所能軋制的最大管徑受其強(qiáng)度限制，所能軋制最小管徑受其靠攏條件的限制。 現(xiàn)按逆序計(jì)算，計(jì)算過(guò)程如下： 熱成品管尺寸 Dc1=(1+k t) Dc Sc1=(1+k t) Sc Lc1=(1+k t) Lc Mco=(( 2Dc1 )2－ ( 2Dc1 － Sc1)2) 103 Mc=(( 2Dc1 )2－ ( 2Dc1 － Sc1)2) 103－ Mco M1=Mc Lc1 103 式中： Dc1— 成品管熱外徑 (mm)； Sc1— 成品管熱壁厚 (mm)； Lc1— 成品管熱管長(zhǎng) (mm)； Dc— 成品管冷外徑 (mm)； Sc— 成品管熱壁厚 (mm)； Lc— 成品管冷管長(zhǎng) (mm)； Mc— 熱成品管單重 (kg/m)； M1— 熱成品管重量（ kg)； k— 熱膨脹系數(shù) ,取 ～ ， (1+k*t)取 ； ， — 分別考慮熱膨脹率和燒損率； — 成品管的密度（ g/cm3）； 將產(chǎn)品大綱中典型產(chǎn)品 **11500 有關(guān)數(shù)據(jù)帶入計(jì)算得 : Dc1=(mm) Sc1=(mm) Mc=(kg/m) M1=(kg) Lc1=11615(mm) 切頭尾 一般定減徑管前端切頭長(zhǎng)度為 50～ 150mm,后端切頭為 50～ 350mm。鋼管被撥上渦流探傷前輥道后，需要修磨處理的則撥入中間料筐，進(jìn)行離線(xiàn)修磨；不需要修磨處理的則由輥道運(yùn)輸穿過(guò)渦流探傷裝置。 根據(jù)品種和工藝的不同，荒管可有三種工藝路線(xiàn)：不再加熱直接進(jìn)定減機(jī)、再加熱后進(jìn)微張減機(jī)、在線(xiàn)?；鋮s后再加熱然后進(jìn)定減機(jī)。裝料機(jī)從輥道上夾起管坯送入爐內(nèi)，管坯在爐內(nèi)隨爐底旋轉(zhuǎn)一周，溫度由室溫加熱到最高 1250～ 1280℃，再由出料機(jī)將其由爐內(nèi)夾出在一定高度松開(kāi)，摔在斜臺(tái)架上，去除氧化鐵皮。 鋼材矯直 在冷卻過(guò)程中剛才會(huì)因運(yùn)輸過(guò)程中發(fā)生碰撞而產(chǎn)生彎曲，矯直就是使鋼材平直，便于使用。）稍低一點(diǎn)，一般為 1180176。 速度規(guī)程 軋制速度受到軋機(jī)結(jié)構(gòu)及其強(qiáng)度、剛度、電機(jī)能力、咬入條件及產(chǎn)量的限制。 N80 易產(chǎn)生魏氏缺陷和脫碳，所以在保證終軋溫度的前提下，應(yīng)采用較低的加熱溫度。其加熱速度主要受坯料導(dǎo)溫系數(shù)、朔性、坯料大小及爐子給熱能力大小限制，由于 N80 屬中碳微合金鋼，故導(dǎo)溫系數(shù)較大、朔性比較好，又由于是小規(guī)格機(jī)組，坯料規(guī)格比較小，所以可以采用較大的加熱速度，以提高路子生產(chǎn)能力，并減少燃料消耗及金屬的氧化損失，一般采 取低溫快速，高溫慢速加熱制度 。結(jié)合包鋼實(shí)際情況，在冶煉時(shí)適當(dāng)加入少量的稀土元素，使其與 O、 S 等有害元素反應(yīng)生成化合物 , 作為夾雜物從鋼液中排出 , 使鋼內(nèi)雜質(zhì) (夾雜 ) 含量減少，起到凈化鋼液的作用，同時(shí)，通過(guò)元素的固溶及其固態(tài)反應(yīng) , 影響微結(jié)構(gòu)乃至結(jié)構(gòu)、組織和組分 , 從而 使金屬獲得要求的性能，起到微合金強(qiáng)化的作用。 （ 7） 表面脫碳會(huì)造成鋼材表面碳量降低，脫碳層的存在會(huì)降低鋼材的表面硬度、耐磨性和抗疲勞能力 , 增大開(kāi)裂傾向。④在組織方面，顯微組織要均勻且晶粒度要小（晶粒度要大于 5） 。 穿孔機(jī)結(jié)構(gòu)參數(shù)確定 穿孔機(jī)機(jī)架形式選擇 本生項(xiàng)目為高精度、小產(chǎn)量生產(chǎn)線(xiàn)，所以，為了保證產(chǎn)品精度，需采用高強(qiáng)度、高剛度的閉式機(jī)架！ 穿孔機(jī)軋輥尺寸確定 穿孔機(jī)軋輥具體尺寸見(jiàn)軋輥機(jī)工具設(shè)計(jì)。 因?yàn)樵摍C(jī)組定位為小批量高精度生產(chǎn)線(xiàn)， 按年產(chǎn)量和投資限制并滿(mǎn)足產(chǎn)品大綱要求 , 參考三管軋管機(jī)的特點(diǎn)，若采用 Assel軋管機(jī)為核 心軋機(jī) , 配套其余軋制設(shè)備 , 是較為合理的工藝方案。 ③考慮軋機(jī)生產(chǎn)能力充分利用和建廠地區(qū)產(chǎn)品的合理分工。產(chǎn)品規(guī)格范圍必須窄，裝備水平必須先進(jìn)、穩(wěn)定、可靠和自動(dòng)化水平高 ,以達(dá)到物耗少、人力省、無(wú)污染、成本低、競(jìng)爭(zhēng)力強(qiáng)的目標(biāo)。包頭市及近郊范圍內(nèi)的地下水多年平均補(bǔ)給資源量為 1126 108m3/a；水庫(kù)可向城市提供 5104m3/d，作為城市自來(lái)水公司季節(jié)性調(diào)節(jié)水源；目前包頭市在黃河昭君墳段和磴口段取黃河水量為 1157 108m3/a作為城市供水 (包括包鋼用水 )。 礦資源 包頭市自然資源豐富，境內(nèi)的大青山、烏拉山、色爾騰山、白云鄂博山，在天山 —— 陰山緯向成礦帶上，地質(zhì)作用強(qiáng)烈，變質(zhì)巖和各種 侵入巖廣泛分布，故礦產(chǎn)資源種類(lèi)繁多，蘊(yùn)藏豐富。相反，我國(guó)高檔次、高質(zhì)量的無(wú)縫鋼管生產(chǎn)能力不足，需靠進(jìn)口彌補(bǔ)。大型、高層、重型、網(wǎng)架等結(jié)構(gòu)對(duì)鋼材包括鋼管提出了新的需求。使消費(fèi)結(jié)構(gòu)進(jìn)一步升級(jí) ,創(chuàng)造了新的市場(chǎng)需求 ,其表現(xiàn)在如下方面。除日本、原蘇聯(lián)和印度外 ,周邊的其他國(guó)家和地區(qū)的無(wú)縫鋼管基本靠進(jìn)口。 生產(chǎn)主體企業(yè)裝備情況 現(xiàn)代化的無(wú)縫鋼管生產(chǎn)企業(yè)除要求無(wú)縫鋼管生產(chǎn)實(shí)行集中化、專(zhuān)業(yè)化生產(chǎn)外 ,還應(yīng)具有獨(dú)立的煉鋼、精煉和連鑄生產(chǎn)系統(tǒng) ,以提供優(yōu)質(zhì)、低成本 的管坯；還要有 2～ 3套不同規(guī)格的軋管機(jī)組 (至少有 1套產(chǎn)量高、質(zhì)量好的連軋管機(jī)組 ),以及相應(yīng)的深加工設(shè)備 ,如熱處理設(shè)備及管加工設(shè)備等 ,生產(chǎn)規(guī)模應(yīng)在 70萬(wàn) t以上。 表一 20xx～ 20xx年我國(guó)無(wú)縫鋼管進(jìn)出口量 (單位 /噸 ) 年份 20xx 20xx 20xx 20xx 20xx 20xx 產(chǎn)量 進(jìn)口 出口 進(jìn)出口 分品種生產(chǎn)情況 在無(wú)縫鋼管的產(chǎn)量中 ,各種專(zhuān)用管的比例占 40%左右 ,專(zhuān)用管多年來(lái)一直有較大缺口。德國(guó) 200萬(wàn) t，日本 250萬(wàn) t，意大利 130萬(wàn) t，美國(guó) 130萬(wàn) t(主要是進(jìn)口 )，英國(guó)、法國(guó)、阿根廷等，出于行業(yè)擴(kuò)張的要求，意大利達(dá)爾明、阿根廷的西德?tīng)柨ńM成集團(tuán)，日本 3家組成集團(tuán)，法國(guó)、德國(guó)組成集團(tuán)，形成 3大 集團(tuán)，共同應(yīng)對(duì)世界熱軋無(wú)縫鋼管的競(jìng)爭(zhēng)。其具體的比例主要依據(jù)各國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r而定 (表面消費(fèi)量 )，一般來(lái)看熱軋無(wú)縫鋼管占總體鋼材的比例為 %～ %，據(jù)統(tǒng)計(jì)全世界的熱軋無(wú)縫鋼管的設(shè)計(jì)能力為 3000～ 3500萬(wàn) t，20xx年實(shí)際生產(chǎn)能力為 2700萬(wàn) t左右。 20xx年～ 20xx年我國(guó)熱軋無(wú)縫鋼管生產(chǎn)及進(jìn)出口狀況見(jiàn)表 1。 軋管機(jī)總體裝備水平 經(jīng)過(guò) 20多 年的發(fā)展 ,我國(guó)無(wú)縫鋼管生產(chǎn)機(jī)組的裝備水平有了明顯的提高 ,但是總體裝備水平還有待于提高。 從以上兩方面情況可以看出 ,我國(guó)無(wú)縫鋼管裝備現(xiàn)狀處于少數(shù)生產(chǎn)主體企業(yè)擁有現(xiàn)代化高水平裝備和大量鋼管企業(yè)擁有落后機(jī)組并存的局面 ,先進(jìn)和較先進(jìn)機(jī)組的生產(chǎn)能力只占總生產(chǎn)能力的 52%左右。 (4) 中東市場(chǎng) 中東是世界主要的產(chǎn)油區(qū) ,該地區(qū)除需求大量的油井管外 ,對(duì)管線(xiàn)管、結(jié)構(gòu)管等的需求量也較大 ,每年要進(jìn)口 30多萬(wàn) t。 (2) 高強(qiáng)度管線(xiàn)管的需求量將會(huì)大幅上升 輸送石油、天然氣、成品油、煤漿、礦漿等流體的管線(xiàn)管 ,以及高強(qiáng)度管線(xiàn)管的需求量將會(huì)大幅度上升。 (4) 高技術(shù)含量的鋼管品種需求量增加 汽車(chē)、家電、造船、設(shè)備制造等行業(yè)對(duì)無(wú)縫鋼管需求增加 ,對(duì)品種及質(zhì)量要求提高 , 促使無(wú)縫鋼管品種向高技術(shù)含量的方向發(fā)展。這反映出我國(guó)無(wú)縫鋼管軋機(jī)裝備水平發(fā)展不平衡 ,小直徑管的總體裝備水平還有待提高。金屬礦產(chǎn)有鐵、稀土、鈮、鉭、金、錳、銅等 30個(gè)礦種，其中鐵礦分布最廣，儲(chǔ)量最多，已探明儲(chǔ)量為 12143億 t。包頭市的交通四通八達(dá)，在國(guó)家交通總體規(guī)劃中處于交通樞紐地位，目前有內(nèi)陸第一條高速公路 —— 呼包高速公路，對(duì) 101國(guó)道實(shí)行南北繞行，對(duì) 210國(guó)道進(jìn)行改造和立交建設(shè)，對(duì)機(jī)場(chǎng)進(jìn)行擴(kuò)建。 根據(jù)市場(chǎng)需求及建廠成本投資的分析，新建廠應(yīng)以石油用油井管和套管為主，鋼種為大眾需求的 J5 K5 N80，執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)為美國(guó)石油協(xié)會(huì)制定的 API 5CT，規(guī)格范圍及不同規(guī)格年產(chǎn)量以市場(chǎng)需求為準(zhǔn)。 確定產(chǎn)品大綱 根據(jù)可研報(bào)告，依據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，本機(jī)組產(chǎn)品大綱如下： 表二 熱軋無(wú)縫 100機(jī)組產(chǎn)品大綱 序號(hào) 品種 代表鋼種 規(guī)格范圍 （ mm） 代表規(guī)格（ mm） 年產(chǎn)量 （噸） 執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn) 外徑 壁厚 長(zhǎng)度 1 油井管 J5 K5 N80 ～ ～ 6000～12500 11500 3000 API 5CT 11500 3000 11500 5000 11500 20xx0 11500 9000 小計(jì) 40000 40％ 2 套管 J5 K5 N80 ～ ～ 6000～ 12500 11500 5000 API 5CT 11500 5000 11500 10000 11500 10000 小計(jì) 30000 30％ 3 液壓支柱用熱軋無(wú)縫鋼管 3 45 27SiMn ～ 114 7 ～ 16 6000～ 12500 9 10000 5000 GB/T173961998 108 9 10000 5000 114 9 10000 10000 小計(jì) 20xx0 20％ 4 低中壓鍋爐用無(wú)縫鋼管 20 60～ 159 ～ 16 6000～ 12500 60 11000 500 89 11000 1000 GB3087 1999 114 5 11000 1500 133 8 11000 1000 159 10 11000 1000 小計(jì) 5000 5％ 5 高壓鍋爐用無(wú)縫鋼管 20G、12Cr1MoVG 60～ 159 ～ 16 6000～ 12500 89 10000 200 GB5310 1995 108 10000 200 133 10 10000 300 159 14 10000 300 小計(jì) 1000 1％ 6 輸送流體用無(wú)縫鋼管 Q29Q345 60～ 159 ～ 30 6000～ 12500 89 10000 500 GB/T81631999 102 10000 1000 114 10000 1000 159 10000 500 小計(jì) 3000 3％ 7 結(jié)構(gòu)用無(wú)縫鋼管 4 Q345 60～ 159 ～ 30 6000～ 12500 89 6 10000 200 GB/T81621999 114 7 10000 200 133 8 10000 300 159 8 10000 300 小計(jì) 1000 1％ 合計(jì) 100000 100％ 金屬平衡表 本車(chē)間年需管坯 111000 噸，生產(chǎn)熱軋成品鋼管 100000 噸，損失金屬 11000噸，平均金屬消耗系數(shù) ，平均金屬收得率 90%。在確定軋輥主要尺寸是要考慮軋制時(shí)軋輥的抗彎強(qiáng)度和允許撓度，以保