摘要：介绍了安徽天大企业集团公司投建的三辊轧管机生产线的工艺流程及工艺设备特点。通过采用改进设备结构，提高穿孔机刚度，轧管机采用新型前台等措施，提高了生产率。实践证明，生产线布置合理，运行稳定，产品质量满足要求。

关键词：无缝钢管；三辊轧管机组；工艺设备特点

1   前言

2003年，安徽天大企业集团拟建1条热轧无缝钢管生产线，设计年产量为10万t，主要产品规格及产量见表1，计划设备总投资控制在6000万元以下。经多次技术论证，决定采用以三辊轧管机为核心的钢管生产线，其原因主要有三：一是在年产量为10万t和生产高精度钢管的要求下，连轧无疑是浪费产能，而其他机组精度又不能满足要求；二是三辊轧管机和锥型辊穿孔机配合可以最大程度地避开斜轧机组固有的弊端，扩大产品规格；三是一次性投资和日常运行成本较低。

2  工艺流程

该三辊轧管机生产线工艺流程为：管坯加热→穿孔→轧管→再加热→定减径→冷床冷却→矫直，其工艺布置见图1。全线所有工艺设备集中在一个跨内，原料(管坯)入口和成品管出口在生产线的同一侧，与毗邻跨相连。供辅设施穿插于轧线非作业区域，大大减少了生产车间的物流障碍，提高了车间的使用效率，而且易于在毗邻跨设置中间库，协调因轧制节奏或生产事故所带来的物流障碍。

3   工艺设备的技术特点

3．1  环形加热炉的技术特点

环形加热炉是管坯加热的主要设备，从20世纪80年代我国引进第1座环形炉以来，已有近30年的历史。炉顶平焰烧嘴供热、炉温自动控制等先进技术已成功应用于中径为中18m的中型环形加热炉。该生产线首次采取侧烧嘴和平焰烧嘴共同使用的方法进行加热(以前只用平焰烧嘴加热)，大大提高了天然气的使用效率，降低了能耗。表2列出了该加热炉的主要技术参数。

3．2穿孔机技术特点

该生产线采用了当今世界上最先进的锥形辊穿孔机，其工作原理为：管坯在两个垂直布置的轧辊和左右布置的导板及顶头围成的孔腔中进行穿孔、辗轧归圆。锥形穿孔具有如下特点：一是有效地遏止了曼内斯曼效应；二是由于其金属流动合理，大大减少了轧制废品和轧制缺陷的出现；三是易于穿制薄壁毛管。该生产线的主要优势是可穿制D／S值为18的毛管，以减轻三辊轧管机的负荷，可明显提高轧制作业率和轧制精度。

在成熟设备的基础上，采用增加液压锁紧装置的数量和改变其锁紧点位置的方法，可大大增强穿孔机的刚性，有效抑制受力件的弹跳。并在穿孔机前台增加导向装置，以限制穿孔过程中管坯的自由甩动，保证高精度轧制的要求。

3．3三辊轧管机技术特点

三辊轧管机是该生产线的主要设备，其决定着成品钢管的壁厚及精度。该轧机的主要特点是：除主轧机刚性好、快开时间短外，还采用了新型前台结构。该前台的应用遏止了芯棒和毛管的剧烈甩动，输送辊顺应毛管的转动方向，真正实现了低速咬钢、高速轧制的目的，使轧制长尺荒管成为可能，提高了三辊轧管机的延伸率。该三辊轧管机的主要技术参数示于表3。

3．4减径机及冷床的技术特点

3．4．1  减径机

减径机将来自轧管机的毛管轧制成一系列规格的成品管。该减径机采用了三辊式、单独传动、C型架、Y型布置的结构。该减径机的最大特点是可自动监控轧制过程，能精确地自动调整每个机架间的张力，每个机架的减径率为4．5％。经使用证明，该设备性能好，钢管尺寸精度高，外径公差在±0．5％以内；另具有更换工具方便、结构紧凑、占地面积少、调整简单、操作方便等优点。

3．4．2  冷床

冷床为齿条步进式，冷床有效宽度为25m。各齿条板装在一固定的横梁架上，整个冷床的平面度好，运行平稳，能保证管材的直线度。该冷床还可使管材在床面上做可控制的纯滚动，避免了表面擦伤和碰撞，保证了管材的表面质量。上冷床管材最高温度为900℃，下冷床管材温度低于120℃。

3．5流体和电气控制技术的特点

3．5．1流体系统的设计特点

流体系统传动控制方式，以节眢能源．减少系统发热，提高系统效率。同时比例控制阀及插装阀的应用使得机构运行平稳，动作反应灵敏。液压阀主要选用叠加式，使得液压元件的布置紧凑。泵站部分采用油泵低位放置的方式，以使油泵的自吸效果好。

3．5．2  电气控制技术的特点

整条生产线采用二级自动控制系统．具有多种功能模块，可方便地实现高速计数、位置控制等特殊功能。全线主要设备均设有过程控制画面，可直接监控设备的动作过程。

4  结语

安徽天大企业集团i辊轧管机组于2004年12月投产，经3个月的试生产，其月产量达到7654t；2005年产量为105705t，1年即达到设计产量。生产钢种有37Mn5、37Mn2V、35CrMo、X52、30CrMo、12CrlMoV、15(?rMo、25Mn2、34Mn6等；生产规格为外径Φ73．0～Φ177．8mm，壁厚为5．5～30．3mm，质量稳定。

该生产线工艺布置合理，设备运行稳定。这一成功表明，我国已具备自主设计和制造成套热轧钢管机组的能力。