【文章內(nèi)容簡介】 壓鍋爐管及高質(zhì)量鋼管的精整工序除按一般管要求精整外，還需進行超聲波探傷和人工復檢，合格的鋼管經(jīng)標印、收集、打捆、稱重后入庫。油管還需要通棒、測長、稱重、水壓試驗，經(jīng)標印、涂油、收集、打捆、稱重后入庫。 工藝制度 溫度制度表51 各工序溫度參數(shù)表入 環(huán) 形 爐 溫 度室 溫 20℃出 環(huán) 形 爐 溫 度1200℃~1280℃穿 孔 溫 度鋼 種毛 管 溫 度T911180℃~1210℃連 軋 溫 度1100℃入再加熱爐溫度450℃~800℃出再加熱爐溫度930℃~960℃張 減 后 溫 度850℃下冷床溫度100℃~300℃ 孔型系列及變形制度表52 各孔型系統(tǒng)變形參數(shù)表名 稱參數(shù)名稱單 位孔 型管坯直徑mmf120177。長度m4~10入 爐管 坯直徑mmf120長度m空心坯直徑mm130長度m壁厚mm14延伸率%連軋荒管直徑mm109長度m壁厚mm延伸系數(shù)—張減坯直徑mm63長度m壁厚mm6延伸系數(shù)—半成品6~18m 技術(shù)規(guī)程 管坯準備 管坯尺寸1)直徑：Φ178mm，；2)長度：4~10m；3)重量公差范圍：3kg；4)彎曲度：≤ 10mm/m，橢圓度在直徑公差范圍內(nèi)；5)端面平直度：端面應與管坯軸線垂直，偏差值≤5mm。 管坯表面質(zhì)量1)管坯表面不允許有縮孔、裂紋、夾雜物及其它缺陷。2)管坯表面不允許有金屬或其它夾雜物的污損，如果其沉積在管坯表面可以修磨掉，這種沉積物可允許在二分之一直徑范圍內(nèi)存在。 對管坯質(zhì)量一貫制冶煉要求1)從高爐→連鋼鐵水首先進行脫硫；2)按API標準或DIN標準規(guī)定嚴格控制化學成分；3)對鋼水進行吹氬處理；4)對含Mn≥%、Cr≥%、Mn≥%易產(chǎn)生白點鋼水，需采用脫氫處理，使H含量小于2ppm。5)對初軋機要求：火焰處理，~4mm。 管坯加熱1)工藝目的環(huán)形爐借助于爐底的旋轉(zhuǎn)，使放置在爐底上的坯料由低溫段移動到高溫段，管坯在穿孔前加熱而獲得軋制工藝要求的溫度，提高塑性，降低金屬的變形抗力。2)加熱條件 加熱均勻、加熱過程不能有嚴重的氧化或脫碳（脫碳的過程就是鋼中碳在高溫下與氫或氧發(fā)生作用生成甲烷或一氧化碳）、避免熱裂紋、過熱、過燒（參閱過熱過燒資料）燒損。3)加熱制度溫度制度是根據(jù)鋼種、鋼的加熱特性，坯料規(guī)格等制定的，對各種不同要求的管坯加熱，須按以下加熱制度進行。表 53 T91的加熱制度鋼 種各段爐溫/℃加熱管坯溫度/℃一二三四五六T911050125013201320130012801250~12704)加熱時間 式中：：管坯半徑； ：系數(shù)。中低碳鋼和低合金鋼=9~12min/cm；高碳鋼=12~18min/cm。 管坯穿孔 對來料的技術(shù)要求1)管坯的化學成分，內(nèi)外部質(zhì)量，幾何形狀，尺寸公差，彎曲度等應符合相應管坯供貨標準的規(guī)定。2)管坯加熱溫度按加熱規(guī)程執(zhí)行，保證不同鋼種合適的穿孔溫度，并滿足后部連軋工序的需要。穿孔機進軋的管坯溫度在1180℃以上，嚴禁將溫降過大的黑鋼推入軋機進行穿孔。 管坯定心要求穿孔機頂頭Φ78~150mm，以直徑差4mm為一級，共19種規(guī)格。管坯定心孔尺寸見表54。表54 液壓定心孔尺寸管坯直徑頂 頭定 心 孔Φ178/mm/mm孔徑/mm孔深/mm78~8620453090~118254935122~150305340定心孔直徑與孔深間的關(guān)系：定心頭圓弧段：定心孔斜線段： 穿孔速度制度穿孔機軋輥和導盤轉(zhuǎn)速配合關(guān)系見表5表56。表55 穿孔機速度制度軋棍轉(zhuǎn)速303543526170788796104114122130導盤速13131616181821242426262626表56 不同狀態(tài)下的軋輥、導盤速比正常軋制狀態(tài)去除導盤粘鋼軋輥轉(zhuǎn)速95~12540~60導盤轉(zhuǎn)速18~2618~26速比（）~~（）最佳值__管坯穿孔時低速咬入()，高速軋制()。穿孔后空心坯直徑184mm，~。 穿孔毛管技術(shù)條件1)保持均勻時間軋制，避免前臺管坯和后臺毛管過多而造成不必要的降溫。應貫徹搶溫軋制。在前臺停留時間過長造成表面溫度低于正常50℃的管坯不準穿孔。毛管穿出溫度見表58。2)毛管前端壁厚應均勻，不允許有明顯的穿偏、撕裂、螺旋劃傷、卡輥結(jié)疤、軋痕、外折和發(fā)紋等缺陷。3)毛管外表面氧化鐵皮由高壓水清除。定徑后毛管直徑公差177。2mm。穿孔后毛管的終軋溫度見表57。表57 穿孔毛管終軋溫度鋼 種毛管溫度/℃T911180~1210穿孔毛管壁厚應均勻，不允許有明顯穿偏或撕破，毛管表面應光滑平直，不允許有螺旋，劃傷，外折，發(fā)紋、壓痕等缺陷存在。穿孔毛管的尺寸偏差應在表58規(guī)定范圍內(nèi)。表58 毛管的尺寸公差范圍一般精度較高精度外徑壁厚Φ10%Φ6%長度Φ4%Φ2% 空心坯減徑 空減機配置空心坯減徑機共6架，在不同外徑的空減坯使用的機架配置見表59所列。表59 空減機機架配置連軋機孔型空減機孔型機 架 布 置123456179導向√√√ 軋制空減坯時的減徑量軋制空減坯時。同樣地，最后一架減徑量≤1%。 鋼管連軋 連軋工藝鋼管連軋工藝如圖54所示：毛管定位、預穿全浮動軋制輸出定位脫棒荒管切尾步進爐加熱冷芯棒冷芯棒預熱干燥潤滑冷卻芯棒抱棒處理、松棒芯棒二次循環(huán)取樣圖54 全浮式芯棒連軋管機工藝流程簡圖 連軋管機軋制1)咬入時，毛管溫度應不低于1000~1050℃2)使用新芯棒必須進行預熱，并要保證預熱質(zhì)量3)更換連軋機軋輥后必須空過幾根毛管，空過的毛管支數(shù)與換輥數(shù)對應如下： 更換軋輥數(shù) 空過支數(shù)1~2 13~4 25~6 3①按已確定的輥型及毛管，荒管尺寸選定各機架軋輥轉(zhuǎn)數(shù)；②荒管外徑、壁厚、規(guī)格、芯棒規(guī)格、限動機構(gòu)速度等依據(jù)給定的軋制表；③根據(jù)整個軋線的節(jié)奏，確定環(huán)行爐出料節(jié)奏；④不斷調(diào)整各參數(shù)，完善軋制狀態(tài)。 轉(zhuǎn)速擺動軋制時的轉(zhuǎn)速擺動是控制機架建張、推力的主要手段，擺動曲線如圖55。圖55 擺動曲線第一機架最大擺動值為設(shè)定轉(zhuǎn)速的15%第二機架至第五機架的擺動值可由下式計算：當?shù)谝患軘[動到最大值時，其它各架擺動值見表510。表510 連軋機各架最大轉(zhuǎn)速擺動值機架號123456擺動值15轉(zhuǎn)速擺動在正確的范圍內(nèi)時，荒管有合適的周長，表面有四條均勻的黑線。張力過大將產(chǎn)生包棒；過小則可能產(chǎn)生軋折。應根據(jù)軋出荒管質(zhì)量及脫棒情況進行調(diào)整。 芯棒直徑補償作用：調(diào)整荒管長度，保證荒管壁厚；補償芯棒直徑規(guī)格數(shù)不足。芯棒的直徑補償應與轉(zhuǎn)速擺動值配合運用。 荒管的長度控制原則荒管長度控制應遵循如下原則：與張減機相配合，軋出的成品管外徑、壁厚控制在公差范圍內(nèi)；連軋機上軋制順利脫棒順利。 竹節(jié)控制連軋管兩端出現(xiàn)外徑、壁厚和面積增大的現(xiàn)象稱為竹節(jié)。其主要原因在于咬入和拋出階段(非軋制穩(wěn)定階段)，芯棒階越而造成的。竹節(jié)問題是全浮連軋機組的固有問題，可采用在非穩(wěn)定軋制階段改變一些機架的軋輥轉(zhuǎn)速來減輕。此外，還可通過孔型設(shè)計、改善潤滑條件的多種方法來改善或消除竹節(jié)現(xiàn)象。 再加熱 爐子生產(chǎn)性能：加熱鋼種：碳鋼、合金結(jié)構(gòu)鋼加熱鋼管規(guī)格：Φ109~Φ119~117720~26500入爐溫度：450~800℃最高爐膛溫度：1050℃最大裝爐量：39根最大產(chǎn)量：72t/h 溫度制度對于不同的品種、不同鋼種、不同溫度、不同規(guī)格的荒管，步進式再加熱爐必須采用不同的加熱制度；必須采用合適的加熱曲線進行加熱。1) T91高壓鍋爐管的加熱制度表511 T91高壓鍋爐管的加熱制度管種鋼種各段爐溫出爐溫度高壓鍋爐管T91950~980℃930~960℃2)加熱曲線荒管在步進爐內(nèi)加熱不僅要保證鋼管出爐時的溫度，同時步進爐內(nèi)各段的溫度也必須保證一個合理的分布。圖56給出了鋼管加熱曲線的一個參考圖：圖56 鋼管加熱曲線 張力減徑在加熱爐出來的荒管經(jīng)高壓水除鱗后方可進入張力減徑機中進行軋制。除鱗工作壓力為15MPa，不得低于12MPa。 終軋溫度對不同品種、鋼種、規(guī)格的鋼管、張力減徑后的終軋溫度也不同；必須保證要求的終軋溫度，以獲得較理想的綜合機械性能。T91的終軋溫度如表57。表57 T91高壓鍋爐管的終軋溫度品種鋼種終軋溫度高壓鍋爐管T91850~870℃ 張力調(diào)節(jié)1)穩(wěn)態(tài)張力系數(shù)調(diào)節(jié)在張力減徑機上，借助于張力擺動可以對成品管的壁厚進行微調(diào)。在穩(wěn)定軋制過程中，張力減徑機的兩個主傳動電機速度相同；附加電機以精確的協(xié)調(diào)速度運行。兩個附加電機的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)關(guān)系如下： 式中：—主傳動轉(zhuǎn)速，； 、—附加傳動轉(zhuǎn)速，；；。兩個附加電機與主電機轉(zhuǎn)速的比率可以反應軋制過程中平均張力的大小。通過調(diào)節(jié)主電機與附加電機的轉(zhuǎn)速比可以調(diào)節(jié)張力，從而得到合適的成品壁厚。2)CEC控制在軋制的瞬時狀態(tài)，通過動態(tài)的速度改變，來補充鋼管在張力減徑機中頭尾軋制時張力不足，從而減輕管端增厚，降低切頭損失。采用CEC的條件為：總減徑率大于30%。 冷床(1)當壁厚較大時，需開風機強迫風冷；(2)鋼管離開冷床時的溫度視壁厚而定，一般為100~300℃；(3)冷床末端的鋼管直度偏差范圍為177。~；(4)冷床上鋼管的運輸速度原則上應與熱軋生產(chǎn)相平衡。鋼管直徑：Φ25~89mm壁厚：~12mm切斷長度：6000~18000mm切頭長度：100~2500mm鋼管溫度：max 300℃6 軋制表計算 軋制表計算的條件(基本參數(shù)和極限值) 軋件長度 (1)管坯長度范圍 (2)空心坯長度范圍 (3)空減坯長度范圍 (4)連軋管長度范圍 (5)張減管長度范圍 張減機減徑系列減徑系列連軋管壁厚 /mm 平均對數(shù)減徑量AO系列AR系列BR系列 孔型系統(tǒng)的確定 主孔型——連軋管外徑的確定軋管孔型系列是由新產(chǎn)品大綱規(guī)定的成品規(guī)格和張減機允許的平均減徑量決定的?？倻p徑量按下式確定： 式中：——張減機總對數(shù)減徑量； ——張減機入口管徑（連軋管外徑），mm； ——張減機出口管徑（成品管熱態(tài)尺寸），mm。在24架張減機中，建張機架需要3架，而成品精軋機架數(shù)為4~5架，其于機架稱為工作機架。于是，式（41）的總減徑量由三部分組成，即 式中： 所有建張機架對數(shù)減徑量之和； 所有精軋機架對數(shù)減徑量之和； 所有工作機架對數(shù)減徑量之和。現(xiàn)取三架建張機架對數(shù)減徑率分別為：2%、3%、4% 則有：當成品機架為5架時，取，則工作機架的減徑量和總減徑量的關(guān)系為： 式中：工作機架的平均減徑量。 式中：工作機架數(shù)，對基本孔型系。在此張減機上，為了能生產(chǎn)出最小規(guī)格（f25）的成品管，按A系列取工作機架平均減徑量（﹤），代入公式則有： 則有：。（）為了保證成品管的外徑精度和真圓度，必須滿足以下條件：，（熱態(tài)）為：，經(jīng)冷卻后，mm，產(chǎn)品大綱中恰有此規(guī)格?！?。 張減孔型的選擇原則：考慮成品管壁厚精度（為了防止厚壁管內(nèi)六方超差，應采用橢孔）；考慮軋輥壽命（為了減少軋輥磨損，對薄壁管張減應采用橢孔）。 計算步驟(1) 本設(shè)計產(chǎn)品規(guī)格Φ54，選(O)孔。工作機架(2)張減機架 張減機工作機架如、出口管徑示意圖仍取。取。則精軋機架對數(shù)減徑率 入工作機架鋼管外徑 出工作機架鋼管外徑 出張減機的尺寸 ，=5架精軋機架，減徑量分配系數(shù)C1=,C2=,C3=,C4=,C5=0,由，得r1==