CN202123104U - 热连轧无缝钢管机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种热连轧无缝钢管机，属于无缝钢管生产领域。该热连轧无缝钢管机包括：锥形辊穿孔机，用于对管坯进行穿孔，得到毛管；三辊全浮芯棒连轧机，直接连接在锥形辊穿孔机之后，用于将毛管轧成荒管；连轧后横移装置，设置在三辊全浮芯棒连轧机之后，用于将荒管送入到高速直通式电感应装置；高速直通式电感应装置，设置在连轧后横移装置之后，用于对荒管进行升温加热；张力减径机，设置在高速直通式电感应装置之后，用于对升温加热后的荒管进行减径精轧，从而得到无缝钢管。本实用新型可以降低能耗与生产成本。

Description

热连轧无缝钢管机

技术领域

本实用新型涉及无缝钢管生产领域，特别涉及一种高产能全浮动芯棒热连轧无缝钢管机。

背景技术

参见图1传统的热连轧无缝钢管机包括：带导盘桶形辊穿孔机1、6机架空心坯减径机2、8机架二辊连轧机3、轧机后横移装置4、步进式再加热炉5和28机架张力减径机6。为实现高产能(生产能力为240支母管/小时，轧制周期时间为15s)，利用该传统的热连轧无缝钢管机生产无缝钢管的生产工艺为：使用带导盘桶形辊穿孔机1在1150～1200℃温度下将管坯穿成最长为11m毛管；接着，在空心坯减径2机上将毛管减径延伸形成最长14.1m空心坯；之后，在8机架二辊连轧机3上将空心坯轧成最长为33m荒管(轧管后温度900～950℃)；轧后的荒管经连轧机后横移装置4(通常用螺旋运输机)送入步进式再加热炉5，在炉内升温加热(步进式再加热炉入炉温度700～850℃)，然后荒管加热到950℃后进入28机架张力减径机6，最后生成无缝钢管机。该生产工艺的主要特点：

-带导盘桶形辊穿孔机，穿孔最大轧制速度1.1m/s，穿孔机后台使用顶头顶杆大循环方式，可满足240支母管/小时生产能力要求，桶形辊穿孔机最大延伸系数为4.5。

-在带导盘桶形辊穿孔机后设置6机架空心坯减径机，重要原因之一是弥补带导盘桶形辊穿孔机变形能力的不足，通过对毛管空心减径起到延伸作用。

-8机架二辊连轧机，连轧机最大出口速度为～7.0m/s，二辊连轧机存在“竹节现象”，降低金属收得率2％以上。

-采用步进式再加热炉升温加热。轧后荒管运送至步进式再加热炉内的运送时间长。脱棒后的荒管先进行切头，之后荒管须经连轧后横移装置(螺旋运输机)在两个15s周期时间内的运送，为确保入炉运输安全，又必须满足周期时间15s要求，使用1.3～1.7m/s低速入炉，并在三个15s周期时间内完成的。采用炉前三路辊道，使壁厚为≤7mm薄壁荒管温降多达250℃以上。

-28机架张力减径机，张力减径机前荒管入口速度1.0～3.0m/s，这是满足周期时间15s的需要。

现有的热连轧无缝钢管机耗能高，设备投资大，生产成本高。

实用新型内容

为了降低耗能，减少生产成本，本实用新型提供了一种热连轧无缝钢管机，技术方案如下：

一种热连轧无缝钢管机，包括：

锥形辊穿孔机，用于对管坯进行穿孔，得到毛管；

三辊全浮芯棒连轧机，直接连接在锥形辊穿孔机之后，用于将毛管轧成荒管；

连轧后横移装置，设置在三辊全浮芯棒连轧机之后，用于将荒管送入到高速直通式电感应装置；

高速直通式电感应装置，设置在连轧后横移装置之后，用于对荒管进行升温加热；

张力减径机，设置在高速直通式电感应装置之后，用于对升温加热后的荒管进行减径精轧，从而得到无缝钢管。

在本实用新型优选的一个实施例中，高速直通式电感应装置采用中频电感应装置，由4～6组感应圈组成。

在本实用新型优选的一个实施例中，高速直通式电感应装置的升温加热通过速度与张力减径机前荒管入口速度匹配。

在本实用新型优选的一个实施例中，高速直通式电感应装置的升温加热通过速度为1.0～3.2m/s。

在本实用新型优选的一个实施例中，连轧后横移装置为带反向链运输机。

本实用新型通过取消空心坯减径机和采用高速直通式电感应装置，可以实现系统的紧凑布置，减少中间轧制与运输中的轧件温降，达到节能之目的。同时，还可以减少设备投资，降低生产成本。

附图说明

图1是现有的二辊全浮动芯棒连轧管机平面布置图；

图2是本实用新型的热连轧无缝钢管机的平面布置图；

图3是现有的二辊全浮动芯棒连轧管机在脱棒后的节奏图表；

图4是本实用新型的热连轧无缝钢管机在脱棒后的节奏图表。

具体实施方式

如图2所示为本实用新型的热连轧无缝钢管机平面布置图，该三辊全浮芯棒连轧管机包括：带导盘锥形辊穿孔机1、8机架三辊全浮芯棒连轧管2、连轧后横移装置3、高速直通式电感应装置4、24架张力减径机5，上述设备依次设置。下面对该实用新型的主要设备的形式及设备性能进行描述，但实用新型并不以此为限。其中，

带导盘锥形辊穿孔机1设备性能如下：

轧辊直径：￠1000～1150mm

导盘直径：￠1800～2000mm，水平布置

喂入角：8～15°

辗轧角：15°

最大出口速度：1.2m/s

主电机功率：2×3800kW AC

其主要特点如下：

带导盘锥形辊穿孔机穿孔效率高达93％，可保证穿孔最大轧制速度1.2m/s，带导盘锥形辊穿孔机后台使用顶头顶杆大循环方式，可满足240支母管/小时生产能力要求。

带导盘锥形辊穿孔机最大延伸系数为6.0，这种穿孔机的金属变形量较大，为不设置6机架空心坯减径机提供必要技术条件。

三辊全浮芯棒连轧机2的设备性能如下：

1-8#三辊连轧管机架

轧辊直径：大￠550～600mm，小￠480～530mm(前四架为大机架；后四架为小机架)；

机架间距：大机架750/1000mm(有芯棒托架)；小机架650/950(有芯棒托架)第1架至第8架间距～5750mm；

电机功率：1#机架：3×600kW/每机架

2#～6#机架：3×700kW/每机架

7#～8#机架：3×425kW/每机架

出口速度：max 8.0m/s

其主要特点如下：

三辊全浮芯棒连轧机可使变形量加大，荒管D/S可达45～47(二辊轧管机D/S为42)，是不设置6机架空心坯减径机的另一技术措施；

连轧机最大出口速度为～8.0m/s，可实现高产能(生产能力为240支母管/小时)；

三辊全浮芯棒连轧机工艺可提高金属收得率1.5％和节省能源15％以上。

连轧后横移装置3，优选地为带反向链运输机。

高速直通式电感应装置4的设备性能如下：

入口荒管温度：850～900℃

出口温度：～950℃

钢管加热温差：±5℃

升温加热通过速度：1.0～3.2m/s

最大有效使用功率：1500×6＝9000kW

其主要特点如下：

高速直通式电感应装置采用中频电感应装置，由4～6组感应圈组成。

高速直通式电感应装置升温加热通过速度与张力减径机前荒管入口速度匹配。当使用通过速度3.2m/s时，其荒管规格为外径￠115mm，壁厚2.8～5.0mm，要求最大升温不超过100℃。

24机架单独传动张力减径机的设备性能如下：

型式：三辊式

机架数：24架

轧辊直径：Ф330mm

机架间距：310mm

入口速度：max.3.2m/s

传动方式：单独传动

电机功率：1～24#机架：350kW/架

控制水平：带CEC、WTCA、WTCL等控制功能

其主要特点如下：

通过三辊全浮芯棒连轧管机生产的荒管，其壁厚尽量接近成品壁厚，而张力减径机主要用于减径，故采用24机架单独传动张力减径机。

张力减径机前荒管入口速度1.0～3.2m/s，这是满足周期时间15s的需要。

本实用新型提供的热连轧无缝钢管机的工艺流程如下：采用带导盘锥形辊穿孔机1，在1150～1200℃温度下将管坯穿成最长为11m毛管；之后，按全浮动芯棒连轧管的生产工艺，在8机架三辊全浮芯棒连轧机2上将毛管轧成最长为30m荒管(轧管后温度950～1000℃)；轧管后荒管经脱棒与切头(进直通式电感应装置温度前850～950℃)，经连轧后横移装置3荒管送入高速直通式电感应装置4升温加热(要求最大升温～100℃)，然后进24架张力减径机5，最后得到无缝钢管。

本实用新型提供的热连轧无缝钢管生产系统(生产能力为240支母管/小时，轧制周期时间为15s)，适于生产的产品规格为：钢管外径为Ф25～159mm，钢管壁厚为2.5～12mm，钢管长度为6～12m。适于生产的主要品种包括输送流体用无缝钢管、结构用无缝钢管、低中压锅炉用无缝钢管、高压锅炉用无缝钢管和油套管等。

本实用新型提供的热连轧无缝钢管机采用锥形辊穿孔机比传统的桶形辊穿孔机(含带导盘桶形辊穿孔机)变形量大20～30％；必要时，也可用一种管坯穿轧出两种不同外径的毛管；采用三辊全浮芯棒的连轧管机比传统的二辊连轧管机变形量大10～15％。基于上述两种轧制设备变形大的特征，本实用新型在锥形辊穿孔机与三辊全浮芯棒连轧管机间没有必要设置6机架空心坯减径机。由于取消空心坯减径工序，可减少轧件温降40～60℃，减少相应轧线设备大约一百余吨，减少相应装机容量千余kW，减少一次性投资数百万元。

本实用新型的高速直通式电感应装置采用1.0～3.2m/s升温加热通过速度，与张力减径机前荒管入口速度匹配的需要，是满足周期时间15s的需要。而使用通过速度3.2m/s的基本条件是，再加热升温不超过100℃。

本实用新型中，连轧后横移装置采用带反向链运输机，其与传统螺旋运输机相比，在保证荒管运输过程旋转和缓冲功能等方面是一致的；不同点是带反向链运输机，运输速度在0.5～1.0m/s，可在一个15s周期内完成运输任务。而传统螺旋运输机运输速度在≤0.13m/s，需在二个15s周期内完成。荒管经连轧后横移装置可直接进入高速直通式电感应装置进行加热，省去传统步进式再加热炉的三路进料辊道和所需三个15s运送周期时间，减少中间运输时间90s，可减少荒管温降60～90℃(视荒管壁厚不同)。传统的二辊全浮动芯棒连轧管机在脱棒后的节奏图表如图3所示，本实用新型的热连轧无缝钢管生产系统在脱棒后的节奏图表如图4所示。

本实用新型的高速直通式电感应装置与传统的步进式再加热炉相比，可减少荒管温降，减少相应轧线设备一百余吨，减少一次性投资数百万元。由于是采用高速直通式电感应装置电力进行加热，相比传统的步进式再加热炉，可以保证再加热质量和生产能力要求。

综述，本实用新型主要适用于三辊全浮芯棒连轧管工艺，通过取消空心坯减径机和采用高速直通式电感应装置，可以实现系统的紧凑布置，减少中间轧制与运输中的轧件温降，达到节能之目的。同时，还可以减少设备投资，降低生产成本。

Claims (5)

1.一种热连轧无缝钢管机，其特征在于，包括：

锥形辊穿孔机，用于对管坯进行穿孔，得到毛管；

三辊全浮芯棒连轧机，直接连接在锥形辊穿孔机之后，用于将毛管轧成荒管；

连轧后横移装置，设置在三辊全浮芯棒连轧机之后，用于将荒管送入到高速直通式电感应装置；

高速直通式电感应装置，设置在连轧后横移装置之后，用于对荒管进行升温加热；

张力减径机，设置在高速直通式电感应装置之后，用于对升温加热后的荒管进行减径精轧，从而得到无缝钢管。

2.如权利要求1所述的热连轧无缝钢管机，其特征在于，高速直通式电感应装置采用中频电感应装置，由4～6组感应圈组成。

3.如权利要求1所述的热连轧无缝钢管机，其特征在于，高速直通式电感应装置的升温加热通过速度与张力减径机前荒管入口速度匹配。

4.如权利要求3所述的热连轧无缝钢管机，其特征在于，高速直通式电感应装置的升温加热通过速度为1.0～3.2m/s。

5.如权利要求1所述的热连轧无缝钢管机，其特征在于，连轧后横移装置为带反向链运输机。

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