Φ720mm周期轧管机组的工艺和设备

STEEL PIPE Dec． 2009，Vol． 38，No． 6
制管工艺与设备
45
1 — 主缸装配 2 — 机架 3 — 活动横梁 4 — 冲杆及冲头装置 5 — 定位脱料装置 6 — 冲模装置 7 — 回程缸 8 — 工作平台 9 — 顶出器装置
图 2 水压冲孔机的主要组成构件
同直径规格的轧辊。 （2） 带自动芯棒锁紧机构，节约人力。 （3） 附加的芯棒转动机构，实现翻转角度补
主电机功率 送进角 辗轧角 4） 周期轧管机 型式
出口荒管规格
主电机功率
连铸圆管坯、多边形钢锭 9.5 t 35 m
立式水压冲孔机 多边形钢锭 650～930 mm 25 MN
卧式桶形辊穿孔机 外径 420～960 mm 最大长度 7.5 m 2×5 600 kW 6°（固定） ±2°（可调）
机外插入芯棒、液压自动 喂料wenku.baidu.com外径 285～740 mm；壁厚 8～122 mm；最大长度 27 m 5 600 kW
Abstract：Described in the article are the main aspects of the newly-built large-sized Φ720 mm Pilger pipe mill line located at Hengyang Valin Steel Tube （Group）Co.，Ltd.，including the manufacturing process flow and the plant layout，and composition，features and basic parameters of the main equipment. The plant is capable of producing extra-large-sized， hi-precision and hi-grade steel tubes with CC billets or polygonal ingots. The stat-of-the-art feeding system as employed by the Pilger mill is capable of not only ensuring higher rolling speed and less labor intensity，but also getting the W.T. and O.D. tolerances considerably improved.
STEEL PIPE Dec． 2009，Vol． 38，No． 6
钢 管 2009 年 12 月 第 38 卷第 6 期
44
制管工艺与设备
1 — 环形炉 2 — 环形炉出口运输辊道 3 — 管坯输送高架小车 4 — 横移小车 5 — 水压冲孔机 6 — 翻转料台 7 — 水压冲孔机下料小车 8 — 翻转料台 9 — 管坯输送高架小车 10 — 桶形辊穿孔机 11— 顶杆小车
（7） 可调空气压缩孔腔。
（8） 测量与监视设备，用于显示每次轧辊旋 转，特别是喂入量的增加以及旋转角度、制动刷和 孔腔压力的设置。测量和监视系统用于保证无障碍 操作和优化轧机设置— ——释放最大产能。
Φ720 mm 周期轧管机组采用预穿芯棒和预打 头工艺，芯棒润滑后，毛管被移送到预穿线。在预 穿线，润滑后的芯棒将首先装上芯棒环，然后插入 前面的毛管内。完成上述动作后，对毛管进行预打 头，使毛管固定在芯棒上，利于打头时毛管随芯棒 转动。
（2） 多边形钢锭→环形炉加热→高压水除鳞→ 水压冲孔→杯状坯穿孔→内除鳞→预穿芯棒（预打 头）→周期轧管→切皮尔格头→步进炉再加热→高 压水除鳞→定径→冷却→精整。
机组工艺平面布置如图 1 所示。 本机组设置了两条精整线：一般管精整线和专 用管精整线。一般管精整线是一条连续作业线，设 有六辊式矫直机和切管机；专用管精整线的设备采 用分散布置方式，设有对钢管热处理的台车式加热
卸料位）有机械限程并可调节。 水压冲孔机的辅机主要包括：移动翻转料台
（接受从环形炉的来料，将坯料移动到上料小车的 接料位，再将坯料由水平翻为竖直）、上料小车、 下料小车、翻转料台 （将杯状坯由竖直翻为水平， 并将杯状坯推到出料装置上）、高压水除鳞装置。
2） 二辊桶形辊穿孔机 穿孔机主机结构型式为卧式，轧辊采用桶形辊 水平布置，导板上下布置，主传动布置在入口侧， 左右轧辊各自装配安装在轧辊箱中，由侧压进系统 推动轧辊箱实现轧辊间距的调整。侧压平衡缸消除 螺纹间隙和驱动左右轧辊箱相对于轧制中心线退 出。轧辊送进角固定不变，辗轧角可调。该穿孔机 既可用于圆管坯穿孔，也可用于对冲孔杯状坯的穿 杯底和斜轧延伸，可调的辗轧角可方便地为轧管机 提供多种规格的毛管。 3） 周期轧管机 周期轧管机是带有送料机构的单机架二辊式不 可逆纵轧机，它把毛管在轧制中各道次分阶段的变 形集中在同一个轧槽中完成。轧辊在旋转过程中孔 型的轮廓尺寸不断变化，轧辊的旋转方向与喂入轧 件的方向相反，在空轧段，送料机构将毛管送入孔 型时顺利实现毛管 90°的翻转并增加一个喂入量。 轧管机（含喂料器和预打头装置）由 SMS Meer 公司 设计制造，喂料器有以下设计与运行特点： （1） 只需要一种规格的空气活塞，即可适应不
炉和机械式室式加热炉、淬火水池、控冷设施，超 声波探伤机、磁粉探伤机，压力矫直机和内外修磨 机等多台设备。
2 主要设备组成和特点
Φ720 mm 周期轧管机组的主要设备有：环形 加热炉、立式水压冲孔机、二辊桶形辊穿孔机、喂 料器、周期轧管机、热锯、步进式再加热炉、5 机 架三辊定径机。其主要设备的特点如下。
偿，能精确保证 90°翻转，保证产品质量，减少咬 入打头次数。
（4） 制动刷具备调节功能，可灵活实现轧制节 奏同步，并保证芯棒上的毛管处于正确的位置。
（5） 油作为制动介质，在制动和冷却空气活塞 时可防止生锈。
（6） 机械限制可调喂入量，可实现每一个轧制 周期都有一个均匀而准确的喂入量，以保证钢管尺 寸精度。
关键词：周期轧管机；定径机；立式水压冲孔；工艺流程；技术参数 中图分类号：TG333.8 %%文献标识码：B %文章编号：1001-2311（2009）06-0043-04
Manufacturing Process and Equipment of Φ720 mm Pilger Pipe Mill
Liu Qizeng （Hengyang Valin Steel Tube （Group）Co.，Ltd.，Hengyang 421001，China ）
12 — 毛管输送辊道 13 — 轧管区横移机械手 14 — 毛管内除鳞装置 15 — 预打头 16 — 芯棒冷却循环装置 17 — 喂料器 18 — 周期轧管机 19 — 热锯 20 — 再加热炉前横移装置 21 — 再加热炉 22 — 定径机 23 — 冷床
图 1 Φ720 mm 周期轧管机组工艺平面布置示意
（收稿日期：2009-10-22）
●信 息
中国钢结构协会钢管分会五届二次会员代表大会在上海市召开
中国钢结构协会钢管分会五届二次会员代表大会于 2009 年 10 月 28～30 日在上海市召开，来自 62 个单位的 103 位代表 参加了会议。
会议由钢管分会常务副理事长庄钢先生主持。宝山钢铁股份有限公司副总经理蒋立诚先生致欢迎辞；中国钢结构协会 副会长谈德勤先生发表讲话；钢管分会理事长严泽生先生作了“认真贯彻《钢铁产业调整和振兴规划》，加快结构调整，促进 钢管行业健康平稳发展”的工作报告；中联钢首席顾问周国成先生作了“全国钢铁形势及预测”的报告；庄钢常务副理事长宣 读了钢管分会声援中国钢铁工业协会抗议欧美对华无缝钢管贸易实施“双反”调查、维护我国无缝钢管企业利益的意见。
1） 立式水压冲孔机 25 MN 水压冲孔机本体主要部件组成如图 2 所示。 主工作缸为柱塞缸，在压力为 28 MPa 的介质 作用下，产生的公称压力为 25 MN。回程缸为差 动式柱塞缸，缸体安装在机架的两侧，生产回程力 3.45 MN。活动横梁主要用来传递冲压力，同时起 冲杆的导向作用。活动横梁上部用压圈与主柱塞连 接定位，下部安装有冲杆，活动横梁导向形式为 X 形，当活动横梁或机架热胀冷缩时，导向可以沿 X 方向自由伸缩，保持活动横梁运动灵活。导向装置 安装在机架的四侧，作活动横梁和定位脱料装置导 向用。定位脱料装置在机架内做升降运动，主要起 冲杆的模口定位和回程脱料作用。移动工作台在由 工作台支座和辅助座组成的导向面上移动，工作台 移动由移动油缸驱动。工作台上装有冲孔凹模，工 作台两个工位（冲孔位和上料位，上料位同时也是
Key words：Pilger pipe mill；Sizing mill；Vertical hydraulic piercing；Process flow；Technical parameters
0引 言
华 菱 衡 阳 钢 管 （集 团）有 限 公 司 从 德 国 SMS Meer 公司引进的 Φ720 mm 周期轧 管 机 组 ， 于 2007 年 3 月签订主机设备引进合同，2008 年 1 月 开工建设，2009 年 7 月建成投产，可年产结构用 无缝钢管、高压锅炉用无缝钢管、不锈耐热钢管、 液压支柱及气缸套管、流体输送用无缝钢管、石油 套管及接箍料等各类热轧无缝钢管 15 万t，其中 需进行热处理的高钢级无缝钢管 8 万t。该机组投 产后，公司产品规格在Φ10~365 mm 的基础上延伸 至Φ10~720 mm；在品种规格上充分发挥周期轧管 机优势，立足于生产特大、特厚、高合金无缝钢管 产品。
3 主要设备技术参数
Φ720 mm 周期轧管机组的主要设备技术参数
刘启增：Φ720 mm 周期轧管机组的工艺和设备
钢 管 2009 年 12 月 第 38 卷第 6 期
46
制管工艺与设备
如下。 1） 环形炉 加热管坯种类 加热管坯最大锭重 环形炉中径 2） 压力冲孔机 型式 冲孔管坯种类 钢锭对角线尺寸 公称冲孔力 3） 桶形辊穿孔机 型式 出口毛管规格
制管工艺与设备
43
Φ720 mm 周期轧管机组的工艺和设备
刘启增
（华菱衡阳钢管（集团）有限公司，湖南 衡阳 421001 ）
摘 要：介绍了华菱衡阳钢管（集团）有限公司新建 Φ720 mm 周期轧管机组的工艺流程与平面布置，主要设 备组成、特点和基本参数。该机组既能使用连铸坯又能使用多边形钢锭生产特大直径高精度高钢级钢管。该机组 采用的先进喂料器不但能提高轧制速度，降低劳动强度，还能使荒管的壁厚和外径精度显著提高。
代表们分组就严泽生理事长的报告，结合钢管行业的形势及本企业的具体情况进行了热烈的讨论，一致认为报告较全 面、深入地分析了全行业 2009 年以来的运行情况，指出了影响行业发展的主要因素，提出了解决问题的对策，对全行业今 后的健康持续发展将起到积极指导作用。
轧辊直径 5） 定径机 型式
轧辊直径 入口荒管规格
出口钢管规格
1 100，1 400 mm
轧辊单独传动的 5 机架三 辊式 1 150 mm 外径 285～660 mm；壁厚 8～50 mm 外径 273～650 mm；壁厚 8～50 mm；最大长度 13.5 m
4结 语
Φ720 mm 周期轧管机组是目前世界上最大的 周期轧管机组，热轧线采用立式水压冲孔+穿孔+ 周期轧管+再加热+定径工艺；精整线配置了六辊 矫直和压力矫直机、高效切管机，车底炉和室式 炉，超声波探伤、涡流探伤和磁粉探伤装置，水压 试验机、磨光机等精整和检测设备；既能采用连铸 坯又能采用钢锭作原料进行生产；先进的喂料器既 保证了生产效率，降低了劳动强度，又保证了产品 质量，适合生产大直径高精度高钢级钢管。
刘启增（1965-），男，高级工程师，从事钢管工艺研 究和技术改造工作。
1 机组生产工艺流程与平面布置
Φ720 mm 周期轧管机组采用连铸圆管坯和多 边形钢锭两种坯料，对于大规格的多边形钢锭，先 用立式水压机冲成杯状坯，其工艺流程如下：
（1） 圆管坯→环形炉加热→高压水除鳞→穿 孔→内除鳞→预穿芯棒（预打头）→周期轧管→切皮 尔格头→步进炉再加热→高压水除鳞→定径→冷 却→精整。