【正文】 要參數(shù)見表（ 44）。尤其是斜 軋穿孔被廣泛的應(yīng)用于無縫鋼管的生產(chǎn)中。軋管機(jī)的選擇是否合理對軋管生產(chǎn)具有重要影響。本設(shè)計采用曼式穿孔機(jī)，送進(jìn)角為 10176。 （ 1） 加熱溫度的確定 隨著溫度升高，鋼的塑性提高，變形抗力降低，與此同時電耗和工具消耗降低，扎治理減小，設(shè)備磨損小。 工藝流程的定義 所謂生產(chǎn)工藝流程就是把產(chǎn)品的生產(chǎn)次序排列起來。 (3) 典型產(chǎn)品具體參數(shù)的選擇 1） 鋼種的選擇： 25MnC 2） 斷面尺寸的選擇： φ156mm 3） 長度尺寸的選擇： 考慮加熱能力、成品的定尺長度、切頭尾損失、加熱之后產(chǎn)生氧化鐵皮的損失，軋件頭尾的溫差、軋制速度的快慢、設(shè)備間廠房長度、成材率等因素來確定原料的長度為6 米。 根據(jù)需求，生產(chǎn)現(xiàn)狀，技術(shù)條件，生產(chǎn)工藝 等情況，現(xiàn)確定如下產(chǎn)品方案表（ 21） 表 21 產(chǎn)品方案表 序號 品種 成品規(guī)格 產(chǎn)品比例 總產(chǎn)量 （萬噸） 備注 （常用牌號） 1 結(jié)構(gòu)用無縫鋼管 Ф6610 % 8 40Mn 20Cr、 40Cr、20CrMo 2 輸送流體用無縫鋼管 Ф8630 % 6 Q29 Q345 3 油井管 Ф60630 % 5 J5 N80 A、 B、 X42 4 高壓鍋爐管 Ф16824265mm % 2 20G、 20MnG、 25MnG 5 低中壓鍋爐管 Ф10530240 mm % 20 6 地質(zhì) 鋼管 225mm % 3 3 4 30CrMo 合計 100% 坯料 (1) 坯料選擇 生產(chǎn)無縫鋼管所用的坯料，叫做管坯。 （ 2） 在各企業(yè)進(jìn)行上 述大調(diào)整的過程中， 有條件的企業(yè)和科研單位應(yīng)積極加強(qiáng)科研力量， 盡快開發(fā)國內(nèi)外市場需要、 特別是急需的高檔產(chǎn)品， 并穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量。包括： ① 二輥連軋管機(jī)軋輥機(jī)架擺放形式的特點(diǎn)； ② 三輥連軋管機(jī)側(cè)向換輥機(jī)架機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)， 芯棒托管機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)和 5 機(jī)架脫管機(jī)的配置特點(diǎn)； ③ 軋輥 孔型自動修正和軋制中心線的檢查與調(diào)整特點(diǎn)。 包括： ① 微張力定（減）徑機(jī)的理想架數(shù)和最佳張力， 內(nèi)傳動和外傳動的能源消耗的對比； ② 張力減徑機(jī)的理想架數(shù)和最佳張力， 單獨(dú)傳動和組合、 混合傳動的能源消耗對比； ③ 張力減徑機(jī)的孔型設(shè)計、 軋輥轉(zhuǎn)數(shù)計算、 張力系數(shù)和壁厚的關(guān)系以及成品管前、 后端壁厚和長度的關(guān)系， 并建立有關(guān)數(shù)學(xué)模型。 包括： ① 穿制無內(nèi)表面缺陷的薄壁毛管的工藝、 技術(shù)以及其工具、 調(diào)整要求； ② 穿制高合金鋼毛管的工藝、 技術(shù)以及其工具、 調(diào)整要求； ③ 錐形輥穿孔的毛管尾部質(zhì)量和管坯后定心孔的關(guān)系， 有關(guān)工藝、 技術(shù)以及工具、 調(diào)整要求； ④ 斜軋穿孔 —擴(kuò)管兩用機(jī)的有關(guān)工藝、 技術(shù)以及其工具、 調(diào)整要求， 擴(kuò)徑時的頂頭參數(shù)、 位置和擴(kuò)徑前后壁厚關(guān)系的數(shù)字方程式， 并建立有關(guān)數(shù)學(xué)模型。 如果能實(shí)現(xiàn)，這將是世界上最大、 最具有競爭力的鋼管集團(tuán)分公司， 它應(yīng)在全球根據(jù)市場需要和原材料、 能源的供應(yīng)條件部署營銷及生產(chǎn)（在國外建立鋼管廠）的網(wǎng)點(diǎn)， 以全面提高競爭力。 如果產(chǎn)品品種不多， 又無品牌， 市場不穩(wěn)定，技術(shù)和裝備無特長， 基本無盈利或虧損， 經(jīng)濟(jì)和資源能力一般， 則應(yīng)盡早下決心停產(chǎn)、 轉(zhuǎn)產(chǎn)（利用廠房、 場地、 運(yùn)輸和電、 氣、 水等現(xiàn)有條件）或另尋出路（尋找被兼并、 聯(lián)合的企業(yè)或報請批準(zhǔn)破產(chǎn)）。 再如， 集中科技力量， 提高創(chuàng)新能力問題。 如何在當(dāng)前形勢下生存 如何在目前這種 “產(chǎn)能過剩， 市場競爭激烈， 原料、 能源緊張， 環(huán)保壓力大和微利虧損 ”的形勢下生存， 是一個既老又新的大難題， 是一個長期積累的復(fù)雜難題， 也是一個很明顯、 很清楚的問題。 三是國際上針對我國無縫鋼管的 “反傾銷 ”，使無縫鋼管出口受阻。 現(xiàn)在精密軋管機(jī)組是我國熱軋無縫鋼管生產(chǎn)的主力機(jī)組之一，產(chǎn)能約占 19%， 位 居第二。我國先后建成投產(chǎn)和在建、擬建的連軋管機(jī)組多達(dá) 28 套，產(chǎn)能達(dá) 1 100 萬 t，其中 18 套為三輥連軋管機(jī)組（表 3）。 連軋管機(jī)組 連軋管機(jī)組是我國出現(xiàn)的第 7 種無縫鋼管生產(chǎn)機(jī)組。 1985 年原湖北大冶鋼廠（現(xiàn)湖北新冶鋼有限公司）和江西洪都鋼廠分別從德國西馬克和英國戴維麥基公司購買了改進(jìn)型三輥軋管機(jī)， 原湖北大冶鋼廠用于改造 Φ76 mm 自動軋管機(jī)； 江西洪都鋼廠則用于和國產(chǎn) Φ90 mm 自動軋管機(jī)并聯(lián)生產(chǎn)。 1971 年原鞍鋼無縫鋼管廠自行設(shè)計制造的狄塞爾軋管機(jī)組建成投產(chǎn)， 設(shè)計年生產(chǎn)能力 3 萬 t，先后經(jīng)過兩次改造后， 產(chǎn)品規(guī)格從 Φ76 mm 擴(kuò)大到了 Φ108 mm， 1983 年生產(chǎn)了汽車半軸管， 1987 年產(chǎn)量達(dá)到 萬 t。 1970 年原上海異型鋼管廠自行設(shè)計制造、建成投產(chǎn)了我國第 1 臺 15 MN 的四柱臥式鋼管擠壓機(jī)。 2021 年攀成鋼公司 Φ133 mm 頂管機(jī)組停產(chǎn)拆除。 1971 年前蘇聯(lián)制造（ 1958 年設(shè)備到貨）的 Φ400mm 自動軋管機(jī)組在原包鋼無縫鋼管廠（現(xiàn)內(nèi)蒙古包鋼鋼聯(lián)股份有限公司無縫鋼管廠）建成投產(chǎn)，從此我國有了 2 套大型軋管機(jī)組。 主要熱軋無縫鋼管生產(chǎn)機(jī)組的發(fā)展歷程 自動軋管機(jī)組 自動軋管機(jī)組是我國出現(xiàn)的第 1 種無縫鋼管生產(chǎn)機(jī)組。 但從 2021 年和 2021 年 1—9 月來看，產(chǎn)量仍然在上升。 1962 年，原成都無縫鋼管廠（現(xiàn)攀鋼集團(tuán)成都鋼釩有限公司，簡稱攀成鋼公司）投產(chǎn)，全國無縫鋼管產(chǎn)量 16 萬 t，其中自動軋管機(jī)組生產(chǎn) 15 萬 t，占 92%。校核 。 本論文主要介紹了自動軋管機(jī)組生產(chǎn)無縫鋼管的一個全過程，包括產(chǎn)品大綱和金屬平衡表，工藝流程，加熱制度的確定，軋制制度的確定，軋制表編制，工具設(shè)計，力能參數(shù)的校核。工藝流程 。 tool design。 1986 年，原寶鋼無縫鋼管廠（現(xiàn)寶山鋼鐵股份有限公司無縫鋼管廠）投產(chǎn)，全國無縫鋼管產(chǎn)量 146 萬 t，其中自動軋管機(jī)組生產(chǎn)近 100 萬 t，約 占 %；周期軋管機(jī)組生產(chǎn) 24 萬 t，約占 %。 從近 6 年的產(chǎn)量變化可以看出：5 家企業(yè)的產(chǎn)量從 2021 年開始下降，其中 4 家連續(xù)下降 3 年，到 2021 年都沒有恢復(fù)到 2021 年的產(chǎn)量水平， 1 家下降 2 年后才于 2021 年有所回升；另外 5 家從 2021 年開始產(chǎn)量下降，其中 4 家到 2021 年仍在下降，只有 1 家下降 1 年后就恢復(fù)了產(chǎn)量。 1960 年原上海第一鋼鐵廠（簡稱上鋼一廠）無縫鋼管車間建成投產(chǎn)的是我國自行設(shè)計制 造的， 由穿孔機(jī)、軋管機(jī)、均整機(jī)和定（減）徑機(jī)組成的第 1 套完整的 Φ100 mm熱軋自動軋管機(jī)組。 到 1986 年自動軋管機(jī)組的產(chǎn)量達(dá)到近 100 萬 t，約占全國總產(chǎn)量（ 146 萬 t）的 %，而其中我國自行設(shè)計制造的機(jī)組產(chǎn)量近 60 萬 t。2021—2021 年通鋼集團(tuán)磐石無縫鋼管有限公司和四川三洲特種鋼管有限公司先后建成投產(chǎn)了我國自行設(shè)計制造（ 2021 年開始）的 2 套 Φ720 mm周期軋管機(jī)組（喂料器從德國購買）。 接著，寶山鋼鐵股份有限公司和太原特鋼公司先后從德國各自購買了 1 套 60 MN 鋼管擠壓機(jī)組；寶銀特種鋼管有限公司從德國購買的 30 MN 鋼管擠壓機(jī)組和內(nèi)蒙古北方重工業(yè)集團(tuán)有限公司由清華大學(xué)負(fù)責(zé)設(shè)計、自行制造的 360 MN 大型立式鋼管擠壓機(jī)組， 分別于最近 1~2 年建成投產(chǎn)。 1978 年在原衡陽鋼管廠安裝試軋、 1980 年通過部級鑒定并獲獎、 1987 年建成投產(chǎn)的 Φ108 mm三輥軋管機(jī)組（三輥穿孔），是由原太原重型機(jī)械廠設(shè)計制造的小型軋管機(jī)組（此機(jī)組于 2021 年改造為 Φ219 mm 機(jī)組）。 2021 年開始至今， 除上述天津鋼管公司和浙江明賀鋼管有限公司外， 建成投產(chǎn)的三輥軋管機(jī)組全部由我國自行設(shè)計制造（最大 Φ460 mm）。 1999 年建成、 2021 年在原包鋼無縫鋼管廠投產(chǎn)的 Φ180 mm 5 機(jī)架限動芯棒連軋管機(jī)組（ MiniMPM）是從意大利引進(jìn)的全套主設(shè)備， 該連軋管機(jī)也是我國和世界最少 機(jī)架的連軋管機(jī)。 1996 年分別在原上海鋼管廠和北滿特殊鋼有限責(zé)任公司各建成 投產(chǎn) 1 套 Φ114 mm 精密軋管機(jī)組， 這兩套機(jī)組的穿孔機(jī)和定（減）徑機(jī)全部由我國自行設(shè)計制造， 只有精密軋管機(jī)是華美合資公司引進(jìn)技術(shù)軟件， 中美聯(lián)合設(shè)計制造的。 但值得注意的是，我國無縫鋼管行業(yè)的裝備水平、產(chǎn)能、產(chǎn)品質(zhì)量和品種在得到提高和改善的前提下，經(jīng)濟(jì)效益卻出現(xiàn)了大幅度的下滑，尤其是 2021 年全球性的金融危機(jī)以來，我國無縫鋼管主要生產(chǎn)廠家的經(jīng)濟(jì)效益并沒有隨著產(chǎn)量的增加而同步增加，即沒有取得應(yīng)有的增長質(zhì)量，筆者認(rèn)為出現(xiàn)這種情況的主要原因有以下幾點(diǎn)。 無縫鋼管生產(chǎn)機(jī)組先進(jìn)與落后共存 我國無縫鋼管行業(yè)通過近 10 年的快速發(fā)展，生產(chǎn)技術(shù)裝備水平既有世界頂尖的連軋管機(jī)組，又有不斷增加的穿孔 + 冷拔工藝的落后機(jī)組，這些落后機(jī)組占我國無縫鋼管機(jī)組總數(shù)的比例達(dá) 60% 左右，并占有我國無縫鋼管總產(chǎn)量的 20% 比例。 但是， 國家只能控制幾個能控制的企業(yè)， 控制不了所有的企業(yè)， 企業(yè)只顧自身， 都在加緊建設(shè)， 從而導(dǎo)致了產(chǎn)能過剩、 競爭激烈的結(jié)果。 1） 對于中小企業(yè) 如果已有品牌產(chǎn)品， 且占有一定市場， 具有經(jīng)濟(jì)和資源能力， 筆者認(rèn)為應(yīng)下決心鞏固、 發(fā)展和壯大。 在國家已經(jīng)確定其為國際大型鋼鐵集團(tuán)的企業(yè)中應(yīng)有 2~4 個企業(yè)將鋼管（無縫鋼管和焊管）作為其 核心品牌產(chǎn)品發(fā)展， 將其規(guī)模發(fā)展到 500~800 萬 t（其中無縫鋼管 300~500 萬 t）， 品種、 規(guī)格要齊全。 如何實(shí)現(xiàn)鋼管強(qiáng)國的目標(biāo) 我國無縫鋼管生產(chǎn)正處于這樣的情況之下： 軋管機(jī)組種類多、 規(guī)格全 、 產(chǎn)能大、 裝備現(xiàn)代化但產(chǎn)能分散， 技術(shù)和科研力量強(qiáng)而不集中， 資金嚴(yán)重不足， 試驗(yàn)研究設(shè)備齊全、 條件具備但分散于各企業(yè)， 難以統(tǒng)籌安排； 軋管機(jī)組和檢測設(shè)備國內(nèi)基本 上都可以制造， 但個別配套設(shè)備和檢測裝置仍需進(jìn)口； 品種開發(fā)已能滿足國內(nèi)的絕大部分需要， 但仍需少量進(jìn)口； 高檔產(chǎn)品品種不全， 而且質(zhì)量不夠穩(wěn)定， 尚難打入國際高端市場； 國內(nèi)產(chǎn)量過剩， 市場競爭激烈， 國際市場不但競爭激烈， 而且壁壘森嚴(yán)， 政治壓力大等。 （ 4） 全面深層次地總結(jié)提 高大頂管和擠壓管機(jī) 組的有關(guān)技術(shù)、 工藝、 力能參數(shù)， 工具、 材料、 能源實(shí)際消耗對比情況以及有關(guān)技術(shù)問題。 （ 2） 全面深層次地總結(jié)提高立式斜軋穿孔、 延伸機(jī)（三輥、 精密）的設(shè)計制造技術(shù) 以及設(shè)備設(shè)計制造的精度和水平。 （ 6） 總結(jié)提高設(shè)計、 制造、 建設(shè)、 調(diào)試和試生產(chǎn) “一條龍 ”的建設(shè)連軋管機(jī)組、 精密軋管機(jī)組、 三輥軋管機(jī)組等整條生產(chǎn)線的綜合自主集成能力。 2 產(chǎn)品大綱制定及金屬平衡 產(chǎn)品大綱 產(chǎn)品方案 產(chǎn)品方案是設(shè)計的工廠或車間擬生產(chǎn)的品種名稱，品種 規(guī)格，狀態(tài)和年計劃產(chǎn)量，軋鋼車間工藝設(shè)計首先從擬定車間產(chǎn)品方案開始，有了方案就可以進(jìn)一步選擇設(shè)備和確定車間工藝。 (2) 管坯的技術(shù)要求 合格的管坯是熱軋無縫鋼管生產(chǎn)的先決條件，由于斜軋穿孔的變形特點(diǎn)，對管坯質(zhì)量（尤其是表面質(zhì)量）提出了嚴(yán)格的技術(shù)要求。各指標(biāo)詳見表 22： 表 22 金屬平衡 序 號 品 種 年 產(chǎn) 量 切損軋廢 燒 損 成材率 金屬消 耗系數(shù) 坯料年 需要量 萬噸 % 萬噸 % % 1 結(jié)構(gòu)用無縫鋼 管 8 2 2 96 2 輸送用無縫鋼管 6 2 2 96 3 油井管 5 2 2 96 4 I 類鍋爐管 2 2 2 96 5 II 類鍋爐管 2 2 2 96 6 地質(zhì) 管 2 2 2 96 總計 25 坯料總計 綜合成材率計算 A=∑aini 式 中： ai 各產(chǎn)品的成材率 ni 各產(chǎn)品的百分比 計算各設(shè)計的綜合成材率： A=96%20%+96%20%+96%7%+96%6%+96%7%+96%40%=96% 3 工藝流程和工藝制度的制定 工藝流程 （ 1）工藝制度的制定： 制定軋鋼生產(chǎn)工藝過程是軋鋼車間設(shè)計的核心問題。 3)燒損少，加熱過程中不能脫碳，保證性能。 Dp — 管坯直徑， cm。 冷卻制度 本設(shè)計采用步進(jìn)式冷床進(jìn)行冷卻，在經(jīng)過熱定徑或減徑后的鋼管溫度一般在700900℃ ，在冷床上自然冷卻到 100℃ 一 以 下進(jìn)行精整。本設(shè)計中采用鞍鋼 Φ219自動軋管機(jī)組。） 6─15 最大軋制力 kN 3000