三辊减径机宽展孔型的设计
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张会轩等：三辊减径机宽展孔型的设计
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& 结 语
将上述设计开发的三辊减径机宽展孔型参数应 用到生产中，减少了钢管的表面青线缺陷，产品质 量显著提高；减少了换机架时间，生产作业率也得
钢 管 #$$1 年 : 月 第 %/ 卷第 / 期
4:
技术交流
（ 1）孔型
（ 2）型加工
图, 三辊减径机孔型及孔型加工示意 表3 !04)(3 $$!")", $$石油管减径机宽展孔型参数
技术交流
表& 原67系列（ 孔型参数 ! &$1"4! 55）
机架序号 & . ! / 1 9 4 : ; &$ && &. 孔型直径&" ,55 &$&":1 ;:"9; ;1"9! ;."94 :;":& :4"$& :/"!& :&"4$ 4;"&4 49"4& 4/8/! 4!89/ 孔型长半轴!" ,55 1&"41 1$"&1 /:"1; /4"$: /1"9. //".$ /.":. /&"/; /$".$ !:";1 !4849 !9":. 孔型短半轴#" ,55 1$"&$ /:"1/ /4"$/ /1"1; //"&: /.":& /&"/; /$"./ !:";4 !4"99 !9894 !98:. 压下量!$ ,55 /":$ 9"/. 9".. 9"$$ 1":$ 1"9. 1"/& 1"&9 1"$/ /":4 /819 &8:: 宽展量!% ,55 -&"1$ $"&$ $"&$ $"$: $"$9 $"$/ $"$. -$"$& -$"$: -$"$/ <$=$& $8!$ 宽展率!%,!$ ,0 -&$"/& &"19 &"9& &"!! &"$! $"4& $"!4 -$"&; -&"1; -$":. -$".. &18;9
欢 迎 投 稿・惠赐佳作— ——您忠实的朋友 《钢管》 杂志
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到提高；减少了轧辊的重车次数，使轧制成本明显 降低，对提高企业经济效益起到了较大的作用。 此外，上述设计方法的成功应用，为鞍钢无缝 ! !"# $$ %&%机组和! !’( $$自动轧管机组的三 辊孔型设计提供了借鉴和设计思路。
! 参考文献
" 李连诗编著) 钢管塑性变形原理*%+) 北京：冶金工业出版 社，,#-") （ 收稿日期：.((’/,,/..） （ 修定日期：.(("/(./,0）
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技术交流
三辊减径机宽展孔型的设计
张会轩，申大永，俞 平
（ 鞍钢新钢铁有限责任公司无缝钢管厂，辽宁 鞍山 !!"#$!） 摘 要：通过对三辊!$机架微张力减径机成套设备原有孔型参数的深入消化和在实践基础上的总结分析，开 发出三辊减径机宽展孔型，并在生产中实际应用，效果明显。介绍了三辊减径机宽展孔型的设计方法。 关健词：三辊减径机；宽展孔型；设计 中图分类号：%&!$$；%’((()* 文献标识码：+ !文章编号：!##!,$(!!（ $##-） #",##($,#(
" 鞍钢无缝三辊减径机简况
!S*S 年鞍钢新钢铁有限责任公司无缝钢管厂 （ 以下简称鞍钢无缝）安装了!套三辊!$机架微张力 减径机，原提供的孔型分为 DT （ 、 ! *- "-U ??） +T （ ! !#-"U( ??）和IT （ ! !$U"S! ??）(种系 列。 鞍钢无缝用该减径机生产的产品规格主要为 +T系列，且S#V为薄壁钢管，全部是单倍尺生产。 为了减少切头长度的损失，取消了微张力系数，全 部按无张力系数进行轧制。 按原孔型参数设计的孔型在生产使用时，钢管 出现的主要缺陷是表面青线，严重影响了产品的质 量和正常生产。每当钢管表面出现青线，只得停机 更换机架，影响了机组的生产作业率。
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! 前 言
在无缝钢管生产中，减径是热轧无缝钢管生产 的重要工序之一，其目的是为了获得小直径的热轧 成品钢管。 减径机按其结构可分为二辊式和三辊式；按传 动方式可分为集体传动和单独传动；按金属受力状 态和流动方式可分为张力 （ 微张力）减径机和无张 力减径机。近年来，三辊张力 （ 微张力）减径机在 我国得到迅速发展。 二辊减径机的孔型设计在我国较为成熟，而三 辊减径机的孔型设计尚无成熟的经验。如何开发出 适应企业无缝钢管生产特点的孔型参数，是这次三 辊减径机宽展孔型设计研究的一个关键技术问题。 通过对三辊减径机成套设备所提供的孔型参数 的深入消化，在实践中找到了不适应企业生产实际 状况的有关问题，并对孔型参数重新进行设计，从 而实现了对引进技术的消化利用。
!!
型适用于张力减径、多倍尺轧制以及中厚壁钢管的 轧制。 在三辊张力减径轧制过程中，金属在前进方向 受拉，从而减小了金属在宽度方向的延伸。而鞍钢 无缝轧制的薄壁管，其宽展率远远大于厚壁管。在 以薄壁管生产为主的情况下，按单倍尺生产且采用 无张力状态下的轧制，因而在轧制过程中极易出现 堆钢、过充满情况，造成钢管在辊缝处形成表面青 线的缺陷。因此，无宽展孔型是造成钢管表面青线 缺陷产生，以致轧辊消耗量增大的根本原因。
# 原孔型参数分析
+T系列 （ ! !#-"U( ??）孔型参数见表!。 从表 ! 可以看出，原设计的孔型属零宽展孔型 （ 最后一架的参数在刚投产时已经过修改） 。经过对 孔型参数及大量的生产实践分析后认为，这样的孔
钢 管 $%%- 年 * 月 第 *" 卷第 " 期
!!!张会轩（ ，女，轧钢工程师，从事钢管生产技 !SW#,） 术标准管理工作。 !"##$ %&%’ D32# $%%-& ’()# *"& +(# "
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! 宽展孔型的设计开发
!"# 减径率及其分配 单机架的最大减径率由钢管的品种决定，其最 大值为临界值。鞍钢无缝减径机的最大减径率为 !"#$%。减径率的分配就是把总减径率合理分配到 各机架上，一般来说，中间机架减径率大，第&架 和成品前一架减径率较小，成品机架减径率为零。 热状态） 外径的确定 !"$ 毛管外径和成品管（ 根据金属热膨胀系数确定成品钢管（ 热状态） 外 径，按总减径率及减径前工艺状况确定毛管外径。 !%! 椭圆度及宽展率的确定 根据生产经验确定各机架的椭圆度，即可计算 出孔型长半轴! "、短半轴# "的尺寸，进而计算出各 机架压下量!$，最后计算出宽展率!%’!$。宽展 率计算的结果如果与实际生产差距较大，可再调整 椭圆度。其计算公式(&)为
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（ 1）孔型
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三辊减径机宽展孔型的设计
张会轩，申大永，俞 平
（ 鞍钢新钢铁有限责任公司无缝钢管厂，辽宁 鞍山 !!"#$!） 摘 要：通过对三辊!$机架微张力减径机成套设备原有孔型参数的深入消化和在实践基础上的总结分析，开 发出三辊减径机宽展孔型，并在生产中实际应用，效果明显。介绍了三辊减径机宽展孔型的设计方法。 关健词：三辊减径机；宽展孔型；设计 中图分类号：%&!$$；%’((()* 文献标识码：+ !文章编号：!##!,$(!!（ $##-） #",##($,#(
" 鞍钢无缝三辊减径机简况
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! 前 言
在无缝钢管生产中，减径是热轧无缝钢管生产 的重要工序之一，其目的是为了获得小直径的热轧 成品钢管。 减径机按其结构可分为二辊式和三辊式；按传 动方式可分为集体传动和单独传动；按金属受力状 态和流动方式可分为张力 （ 微张力）减径机和无张 力减径机。近年来，三辊张力 （ 微张力）减径机在 我国得到迅速发展。 二辊减径机的孔型设计在我国较为成熟，而三 辊减径机的孔型设计尚无成熟的经验。如何开发出 适应企业无缝钢管生产特点的孔型参数，是这次三 辊减径机宽展孔型设计研究的一个关键技术问题。 通过对三辊减径机成套设备所提供的孔型参数 的深入消化，在实践中找到了不适应企业生产实际 状况的有关问题，并对孔型参数重新进行设计，从 而实现了对引进技术的消化利用。
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型适用于张力减径、多倍尺轧制以及中厚壁钢管的 轧制。 在三辊张力减径轧制过程中，金属在前进方向 受拉，从而减小了金属在宽度方向的延伸。而鞍钢 无缝轧制的薄壁管，其宽展率远远大于厚壁管。在 以薄壁管生产为主的情况下，按单倍尺生产且采用 无张力状态下的轧制，因而在轧制过程中极易出现 堆钢、过充满情况，造成钢管在辊缝处形成表面青 线的缺陷。因此，无宽展孔型是造成钢管表面青线 缺陷产生，以致轧辊消耗量增大的根本原因。
# 原孔型参数分析
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! 宽展孔型的设计开发
!"# 减径率及其分配 单机架的最大减径率由钢管的品种决定，其最 大值为临界值。鞍钢无缝减径机的最大减径率为 !"#$%。减径率的分配就是把总减径率合理分配到 各机架上，一般来说，中间机架减径率大，第&架 和成品前一架减径率较小，成品机架减径率为零。 热状态） 外径的确定 !"$ 毛管外径和成品管（ 根据金属热膨胀系数确定成品钢管（ 热状态） 外 径，按总减径率及减径前工艺状况确定毛管外径。 !%! 椭圆度及宽展率的确定 根据生产经验确定各机架的椭圆度，即可计算 出孔型长半轴! "、短半轴# "的尺寸，进而计算出各 机架压下量!$，最后计算出宽展率!%’!$。宽展 率计算的结果如果与实际生产差距较大，可再调整 椭圆度。其计算公式(&)为