一(yi)、基本情(qing)況
包鋼60mm PQF連軋管(guan)(guan)機組設計(ji)能(neng)力為(wei)(wei)年產(chan)(chan)無縫鋼管(guan)(guan)62萬噸，產(chan)(chan)品(pin)外(wai)徑ф244.5～457mm，壁厚6～60mm，長度6～15m。該機組2010年開工(gong)(gong)建設，2012年8月(yue)建成投產(chan)(chan)，由中冶京誠做工(gong)(gong)廠(chang)設計(ji)，熱軋線(xian)的(de)主要設備(bei)由德國梅(mei)爾公(gong)司和意大利因西(xi)公(gong)司設計(ji)制(zhi)造(zao)。該生產(chan)(chan)線(xian)主要產(chan)(chan)品(pin)為(wei)(wei)石(shi)油套管(guan)(guan)（產(chan)(chan)量占全部(bu)熱軋產(chan)(chan)品(pin)的(de)50.3％），其他產(chan)(chan)品(pin)為(wei)(wei)高(gao)壓鍋爐管(guan)(guan)、機械結構管(guan)(guan)、管(guan)(guan)線(xian)管(guan)(guan)、氣瓶管(guan)(guan)和石(shi)化用管(guan)(guan)等(deng)。在石(shi)油套管(guan)(guan)中，高(gao)合金高(gao)抗(kang)腐(fu)蝕(shi)系(xi)列(lie)套管(guan)(guan)、高(gao)抗(kang)硫系(xi)列(lie)套管(guan)(guan)、3Cr抗(kang)腐(fu)蝕(shi)系(xi)列(lie)套管(guan)(guan)、高(gao)鋼級套管(guan)(guan)等(deng)高(gao)合金含量、高(gao)附加(jia)值(zhi)的(de)套管(guan)(guan)又占了主要部(bu)分(fen)。
二、工藝流程
工(gong)(gong)藝流程(cheng)：合格管(guan)坯→鋸切→冷(leng)定心(xin)→環(huan)形爐加熱→高(gao)壓(ya)水(shui)除(chu)(chu)磷→穿孔→吹硼砂→穿芯棒→高(gao)壓(ya)水(shui)除(chu)(chu)鱗→PQF 連(lian)軋→脫管(guan)→高(gao)壓(ya)水(shui)除(chu)(chu)鱗→定徑→冷(leng)卻(que)→定尺鋸切→人工(gong)(gong)內外(wai)表面檢查→噴(pen)標(biao)→收(shou)集入庫。
三、主(zhu)要(yao)工(gong)藝設備參數及(ji)性能特點
1. 環形加(jia)熱爐
環形爐(lu)由LOI天津公司設計及制作。環形加熱(re)爐(lu)主要參(can)數包括：
管坯直(zhi)徑(jing)：ф350、φ390、φ430；
環形(xing)爐中(zhong)徑：50m；
爐底寬度：5.3m；
最大加熱長(chang)度：5.0m；
最大坯重：5665kg；
最大加(jia)熱能力：220t／h；
最(zui)大裝出(chu)料節奏：100p／h。
2. 錐形輥穿(chuan)孔機
該機(ji)組采(cai)用(yong)立式導板(ban)錐形(xing)輥穿孔(kong)機(ji)，穿孔(kong)輥直徑1500mm。由于本機(ji)組采(cai)用(yong)的管(guan)(guan)坯(pi)重量較大，為(wei)方便(bian)管(guan)(guan)坯(pi)咬入(ru)(ru)，防止前卡事(shi)故(gu)，在前臺(tai)設置了管(guan)(guan)坯(pi)預旋轉(zhuan)裝置，大管(guan)(guan)坯(pi)在推鋼機(ji)推入(ru)(ru)軋(ya)輥前在預旋轉(zhuan)的驅(qu)動下旋轉(zhuan)起來(lai)，這樣(yang)很大程度改(gai)善了咬入(ru)(ru)條(tiao)件，減(jian)少了事(shi)故(gu)，提高了軋(ya)輥壽命。穿孔(kong)機(ji)主(zhu)要(yao)參數包括：
最大軋(ya)輥直徑：1500mm；
最大出口速度：0.8m／s；
最大軋制力矩：2500kN·m；
主(zhu)電(dian)機功率：7000kW×2臺；
主(zhu)電(dian)機最大轉(zhuan)速：600r／min。
3. PQF連軋管(guan)機
PQF連(lian)軋(ya)(ya)管機(ji)組為5機(ji)架的軸(zhou)向(xiang)換輥連(lian)軋(ya)(ya)管機(ji)，優點(dian)是(shi)隧道式筒形牌坊剛度(du)及強度(du)好(hao)(hao)，傳動布置緊湊，軋(ya)(ya)制穩定性好(hao)(hao)。每(mei)架軋(ya)(ya)機(ji)的三個互成120°的軋(ya)(ya)輥安裝(zhuang)在(zai)獨立的軋(ya)(ya)制單元一軋(ya)(ya)輥小機(ji)架內，安裝(zhuang)在(zai)隧道上的伺服液壓(ya)小倉，可(ke)以對軋(ya)(ya)輥輥縫(feng)進行同步(bu)調(diao)整(zheng)也(ye)可(ke)以單獨調(diao)整(zheng)，即(ji)采用了(le)(le)輥縫(feng)自動控制系統(tong)（HCCS），從而保證(zheng)了(le)(le)軋(ya)(ya)制質量，另(ling)外(wai)，該連(lian)軋(ya)(ya)管機(ji)在(zai)生產過程(cheng)中(zhong)采用了(le)(le)工藝(yi)過程(cheng)控制系統(tong)（PSS），實現了(le)(le)溫度(du)補償、咬入沖(chong)擊(ji)控制、錐(zhui)形芯棒伺服和(he)頭尾削尖(jian)等(deng)功能。
由于該(gai)機組軋(ya)制(zhi)節(jie)奏較慢（最(zui)快40秒／支(zhi)），只有(you)在線(xian)(xian)穿(chuan)芯(xin)棒(bang)方式，不設預穿(chuan)線(xian)(xian)，減少了(le)芯(xin)棒(bang)在線(xian)(xian)數(shu)量(liang)，減少了(le)芯(xin)棒(bang)與毛(mao)管接觸(chu)時間，減少了(le)毛(mao)管的溫降，提高了(le)芯(xin)棒(bang)壽(shou)命(ming)，節(jie)省了(le)設備(bei)投(tou)資。
PQF連軋機主(zhu)要參數包(bao)括(kuo)：
荒管外徑：Φ322mm，φ403mm，ф482mm；
軋輥直徑：φ1100mm；
最(zui)大(da)入口速度(du)：1.5m／s；
最大出(chu)口速(su)度：4.0m／s；
最大軋制力：600kN；
最大(da)軋制力矩(ju)：250kN·m；
電機功率：1號(hao)和4號(hao)機架(jia)各(ge)3×800kW，2號(hao)和3號(hao)機架(jia)各(ge)3×1000kW，5號(hao)機架(jia)3×400kW；
限(xian)動(dong)力：3000kN；
限動電(dian)機功率(lv)：500kW×6臺(tai)；
限(xian)動最大前(qian)進(jin)速度：4.5m／s；
限動最大返(fan)回速(su)度(du)：4.5m／s；
軋制中限動速度(du)：0.9～1.5m／s。
4. 定徑機
采用12架(jia)(jia)三輥(gun)式(shi)(shi)定(ding)(ding)(ding)徑(jing)(jing)機(ji)(ji)(ji)，每(mei)架(jia)(jia)都有一臺電機(ji)(ji)(ji)驅(qu)動，機(ji)(ji)(ji)架(jia)(jia)采用傘(san)齒輪內傳動結構，在(zai)機(ji)(ji)(ji)架(jia)(jia)外(wai)有一根(gen)傳動軸通過聯軸器(qi)與12架(jia)(jia)組(zu)合式(shi)(shi)的(de)(de)(de)減(jian)速(su)器(qi)相(xiang)連接(jie)，奇偶架(jia)(jia)的(de)(de)(de)電機(ji)(ji)(ji)前后排(pai)(pai)上下(xia)兩層排(pai)(pai)列，整個定(ding)(ding)(ding)徑(jing)(jing)機(ji)(ji)(ji)布置(zhi)(zhi)緊(jin)湊(cou)。對于參與變形少(shao)的(de)(de)(de)機(ji)(ji)(ji)架(jia)(jia)個數(shu)的(de)(de)(de)生(sheng)產規格(ge)來(lai)說，設置(zhi)(zhi)了空過的(de)(de)(de)傳輸機(ji)(ji)(ji)架(jia)(jia)，根(gen)據不同的(de)(de)(de)規格(ge)，傳輸機(ji)(ji)(ji)架(jia)(jia)的(de)(de)(de)個數(shu)不同，傳輸機(ji)(ji)(ji)架(jia)(jia)在(zai)傳動裝置(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)驅(qu)動下(xia)能將鋼(gang)管(guan)平穩輸送給定(ding)(ding)(ding)徑(jing)(jing)機(ji)(ji)(ji)出口輥(gun)道。該機(ji)(ji)(ji)組(zu)在(zai)定(ding)(ding)(ding)徑(jing)(jing)機(ji)(ji)(ji)前設置(zhi)(zhi)了高(gao)壓水除鱗(lin)裝置(zhi)(zhi)，提高(gao)鋼(gang)管(guan)的(de)(de)(de)外(wai)表面質量，延(yan)長軋輥(gun)壽命(ming)。
定徑機主要參數包(bao)括：
軋輥名義直徑：Φ950mm；
機(ji)架間(jian)距：840mm；
入(ru)口鋼管速(su)度：0.5m／s；
出口鋼管速度：1.5m／s；
電機功率(lv)：350kW×12臺；
電機轉速(su)：200～600／1200r／min。
四、機(ji)組的創新點
1. 在(zai)線(xian)設置管坯尾定心(xin)機
在熱軋管(guan)工藝中(zhong)，為了改善鋼管(guan)尾部形狀、減少鋼管(guan)切尾損失，降低工具消(xiao)耗，保(bao)證鋼管(guan)內表(biao)面質量，管(guan)坯尾定心的作用(yong)也越來(lai)越受(shou)到生產企業的重視。
包鋼新(xin)近建設的(de)Φ460mm熱軋無縫(feng)鋼管機(ji)組(zu)中，環(huan)形加(jia)熱爐與穿孔(kong)機(ji)之間(jian)均在(zai)線設置了(le)由中冶京誠設計制造的(de)液(ye)壓(ya)夾鉗式管坯尾端熱定(ding)心機(ji)，如圖(tu)6-12為(wei)包鋼φ460mm機(ji)組(zu)液(ye)壓(ya)熱定(ding)心機(ji)的(de)安裝現場。
2. 脫管后輥道定(ding)位塊式升降輥道
在(zai)國內已(yi)建成的ф460mm機(ji)組中，脫管機(ji)后輥道(dao)升降(jiang)輥道(dao)全部為螺(luo)旋(xuan)電(dian)動(dong)升降(jiang)式，其結構(gou)示意如圖(tu)6-13所示；它是利用(yong)電(dian)機(ji)帶動(dong)螺(luo)旋(xuan)升降(jiang)機(ji)來調整輥道(dao)面的標高以適應不同外徑的荒管。但此機(ji)構(gou)的現場工作環境(jing)通常(chang)比較(jiao)惡劣，經(jing)常(chang)伴(ban)隨(sui)著高溫、潮濕、氧化鐵皮(pi)、油(you)泥等，此機(ji)構(gou)容易發生(sheng)脹死(si)、調整困難(nan)等情況。
為了應(ying)對這(zhe)一(yi)(yi)情況，在包(bao)鋼(gang)φ460mm 機(ji)(ji)組中設計了一(yi)(yi)種(zhong)是(shi)液壓定(ding)(ding)位塊(kuai)式升(sheng)降輥道，其結構(gou)如(ru)圖6-14所(suo)示；由于脫管(guan)至定(ding)(ding)徑機(ji)(ji)間只有φ307.5mm、ф388mm和(he)ф467.7mm三種(zhong)規格荒(huang)管(guan)，所(suo)以設計了一(yi)(yi)種(zhong)帶有三種(zhong)不同的接觸面(mian)定(ding)(ding)位塊(kuai)式調整(zheng)機(ji)(ji)構(gou)；當(dang)對輥道高度調整(zheng)時，由定(ding)(ding)位塊(kuai)調整(zheng)液壓缸4推(tui)動擺桿(gan)，通過調整(zheng)升(sheng)降臺架下方(fang)定(ding)(ding)位塊(kuai)的不同接觸面(mian)以滿足3種(zhong)規格荒(huang)管(guan)。此(ci)輥道調整(zheng)機(ji)(ji)構(gou)具有結構(gou)簡單、受工(gong)作(zuo)環境影響小、操作(zuo)簡單、故(gu)障率低等等一(yi)(yi)系列(lie)優點(dian)，可(ke)以顯著改善現(xian)場維檢人員的勞動強度。
3. 冷(leng)床前增加鋼管抽檢與(yu)取樣臺(tai)架
為(wei)了能夠及時(shi)發現熱(re)(re)軋(ya)鋼(gang)(gang)管(guan)表(biao)面缺陷及方便(bian)鋼(gang)(gang)管(guan)熱(re)(re)取(qu)(qu)樣(yang)(yang)，在定徑(jing)機后、冷床入口(kou)前輥道一側增加了鋼(gang)(gang)管(guan)抽樣(yang)(yang)檢查與取(qu)(qu)樣(yang)(yang)臺(tai)架，如(ru)圖(tu)6-15所示。當需要對(dui)熱(re)(re)軋(ya)的(de)鋼(gang)(gang)管(guan)進行外表(biao)面抽檢及頭(tou)尾取(qu)(qu)樣(yang)(yang)時(shi)，人工啟(qi)動撥(bo)叉將(jiang)熱(re)(re)軋(ya)鋼(gang)(gang)管(guan)撥(bo)入到臺(tai)架的(de)旋(xuan)轉(zhuan)(zhuan)托輥上，旋(xuan)轉(zhuan)(zhuan)托輥轉(zhuan)(zhuan)速預先設定為(wei)8r／min和1r／min；外表(biao)面檢查使(shi)用(yong)8r／min而頭(tou)尾取(qu)(qu)樣(yang)(yang)時(shi)使(shi)用(yong)1r／min的(de)轉(zhuan)(zhuan)速。
此臺架的設置能夠(gou)有利(li)于現場更快更及時(shi)地發現熱(re)軋(ya)鋼管表(biao)面的軋(ya)制缺陷、改(gai)變了(le)(le)以往操(cao)作(zuo)人員頂著高溫(wen)在冷(leng)床上檢查(cha)鋼管表(biao)面缺陷及在冷(leng)床兩側(ce)進行頭尾取(qu)樣，很(hen)大程度(du)上改(gai)善了(le)(le)現場操(cao)作(zuo)人員的工作(zuo)條件，減少了(le)(le)發生工傷的可能性。
4. 下吸式軋機除塵裝置
a. 除塵罩(zhao)傳(chuan)統的(de)布置形式(shi)
在(zai)(zai)天管(guan)(guan)Φ460mm機(ji)組、煙寶(bao)φ460mm機(ji)組及天淮φ508mm機(ji)組等(deng)類似機(ji)組中，無論是在(zai)(zai)穿孔(kong)機(ji)抗氧化站(zhan)尾(wei)部、連軋機(ji)出入口側(ce)、脫管(guan)(guan)機(ji)及定徑機(ji)處(chu)除(chu)塵罩及管(guan)(guan)道均采用(yong)了沿設備(bei)(bei)上(shang)方布置出廠房(fang)后與除(chu)塵器連接(jie)的方式，此種(zhong)布置方式具有管(guan)(guan)道布置靈活(huo)、管(guan)(guan)道不(bu)易積(ji)灰積(ji)水、維檢工作量(liang)比較少等(deng)特(te)點，但同時也存在(zai)(zai)易阻擋操作員視(shi)線、不(bu)利于(yu)管(guan)(guan)道其下設備(bei)(bei)檢修吊(diao)運等(deng)不(bu)利影響。
b. 包鋼Φ460mm機組除塵(chen)罩布置形式
在(zai)(zai)包鋼(gang)φ460mm機組中除連軋后、脫管(guan)(guan)機及(ji)定徑機仍采(cai)用(yong)設(she)備上方(fang)布置以外，其(qi)他(ta)(ta)部位均采(cai)用(yong)在(zai)(zai)設(she)備下方(fang)及(ji)兩側布置的方(fang)式、風管(guan)(guan)采(cai)用(yong)了沿平臺(tai)下懸(xuan)掛(gua)、地下直埋(mai)的布置形(xing)式，能夠避(bi)免除塵管(guan)(guan)道對設(she)備檢修吊(diao)運的不(bu)利影響(xiang)、保證操作員視線；但(dan)也存(cun)在(zai)(zai)著平臺(tai)下懸(xuan)掛(gua)管(guan)(guan)道易與電(dian)纜橋(qiao)架、介質管(guan)(guan)線沖(chong)突、直埋(mai)管(guan)(guan)道易與其(qi)他(ta)(ta)設(she)備基礎(chu)沖(chong)突及(ji)管(guan)(guan)道內易積灰積水且(qie)難于(yu)清理(li)會(hui)影響(xiang)后續使用(yong)效果等問題。
c. 溴化(hua)鋰余熱(re)利用裝置
包鋼φ460機組在(zai)余(yu)熱(re)(re)(re)利用(yong)方面是采(cai)用(yong)了利用(yong)環形(xing)爐(lu)(lu)煙氣(qi)余(yu)熱(re)(re)(re)的“煙氣(qi)型溴化(hua)鋰(li)機組”。可以(yi)直接利用(yong)環形(xing)爐(lu)(lu)煙氣(qi)余(yu)熱(re)(re)(re)置(zhi)換(huan)出采(cai)暖和(he)制冷用(yong)的冷熱(re)(re)(re)水。
該溴(xiu)化鋰機組具有一些先進的特點：
①. 溴化鋰機組的裝機重量只有94.5t，而如果采用余熱鍋爐其設備重量會達到約300t；節省三分之二的設備投資；
②. 溴化鋰機組主機安裝在車間±0.0平面上，沒有深基礎，而余熱鍋爐主機的設備安裝標高為-6.8m；安裝主機約需要面積為148.5㎡（長x寬：16.5m×9m）的基礎坑，所以在基建投資上采用溴化鋰機組會比采用余熱鍋爐少得多；
③. 采用煙氣型溴化鋰吸收式冷熱水機組無須另設熱源，冬夏季空調需求能一次滿足，且一次能源均為廢熱利用；
④. 制冷系統的運行費用要比電制冷系統低很多。此外，余熱吸收技術已經是一項十分成熟技術，操作也比較簡單便捷，自身維修故障率也比較低；
⑤. 制冷系統的制冷劑為水，是環保型冷媒，吸收劑為溴化鋰溶液，對人體及環境也是無害的。
