钢管精轧机有哪些型号

你好 轧机大致分为开胚机，型材轧机，热轧板带轧机，冷轧板带轧机，热轧无缝钢管轧机，特殊用途轧机。

开胚机：韧轧机，板材轧机，钢胚轧机

型材轧机：轨梁轧机，大型轧机，中型轧机，小型轧机，线材轧机

热轧板带轧机：厚板轧机，宽带钢轧机，叠轧薄板轧机

冷轧板带轧机：成卷生产宽带钢冷轧机，成卷生产卷带钢冷轧机，箔带轧机

热轧无缝钢管轧机：400热轧无缝钢管轧机，140热轧无缝钢管轧机，168热轧无缝钢管轧机

特殊用途轧机:车轮轧机，圆环带箔轧机，周期断面轧机，齿轮轧机，丝杠轧机

希望对您有所帮助。

据说在 14 世纪欧洲就有轧机﹐但有记载的是 1480 年意大利人 达 ' 芬奇 (Leonardo da Vinci) 设计出轧机的草图。1553 年法国人布律列尔 (Brulier) 轧制出金和银板材﹐用以制造钱币。此后在西班牙﹑比利时和英国相继出现轧机。图 1 1728 年设计的生产圆棒材用的轧机 为 1728 年英国设计的生产圆棒材用的轧机。英国于 1766 年有了串行式小型轧机﹐ 19 世纪中叶﹐第一台可逆式板材轧机在英国投产﹐并轧出了船用铁板。1848 年德国发明了万能式轧机﹐ 1853 年美国开始用三辊式的型材轧机 ﹐并用蒸汽机传动的升降台实现机械化。接着美国出现了劳特式轧机。1859 年建造了第一台连轧机。万能式型材轧机是在 1872 年出现的﹔ 20 世纪初制成半连续式带钢轧机﹐由两架三辊粗轧机和五架四辊精轧机组成。

中国于 1871 年在福州船政局所属拉铁厂 （轧钢厂） 开始用轧机﹔轧制厚 15mm 以下的铁板﹐ 6 ～ 120mm 的方﹑圆钢。1890 年汉冶萍公司汉阳铁厂装有蒸汽机拖动的横列双机架 2450mm 二辊中板轧机和蒸汽机拖动的三机架横列二辊式轨梁轧机以及 350/300mm 小型轧机。随着冶金工业的发展﹐现已有多种类型轧机。轧机的主要设备有工作机座和传动装置 。

专业名词解释

工作机座

由轧辊﹑轧辊轴承﹑机架﹑轨座﹑轧辊调整装置﹑上轧辊平衡装置和换辊装置等组成。

轧辊

是使金属塑性变形的部件 （见轧辊）。

轧辊轴承

支承轧辊并保持轧辊在机架中的固定位置。轧辊轴承工作负荷重而变化大﹐因此要

轧钢机

求轴承摩擦系数小﹐具有足够的强度和刚度﹐而且要便于更换轧辊。不同的轧机选用不同类型的轧辊轴承。滚动轴承的刚性大﹐摩擦系数较小﹐但承压能力较小﹐且外形尺寸较大﹐多用于板带轧机工作辊。滑动轴承有半干摩擦与液体摩擦两种。半干摩擦轧辊轴承主要是胶木﹑铜瓦﹑尼龙瓦轴承﹐比较便宜﹐多用于型材轧机和开坯机。液体摩擦轴承有动压﹑静压和静 - 动压三种。优点是摩擦系数比较小﹐承压能力较大﹐使用工作速度高﹐刚性好﹐缺点是油膜厚度随速度而变化。液体摩擦轴承多用于板带轧机支承辊和其它高速轧机。

轧机机架

由两片“牌坊”组成以安装轧辊轴承座和轧辊调整装置﹐需有足够的强度和钢度承受轧制力。机架形式主要有闭式和开式两种。闭式机架是一个整体框架﹐具有较高强度和刚度﹐主要用于轧制力较大的初轧机和板带轧机等。开式机架由机架本体和上盖两部分组成﹐便于换辊﹐主要用于横列式型材轧机。

此外﹐还有无牌坊轧机。

轧机轨座

用于安装机架﹐并固定在地基上﹐又称地脚板。承受工作机座的重力和倾翻力矩﹐同时确保工作机座安装尺寸的精度。

轧辊调整装置

用于调整辊缝﹐使轧件达到所要求的断面尺寸。上辊调整装置也称“压下装置”﹐有手动﹑电动和液压三种。手动压下装置多用在型材轧机和小的轧机上。电动压下装置包括电动机﹑减速机﹑制动器﹑压下螺丝﹑压下螺母﹑压下位置指示器﹑球面垫块和测压仪等部件﹔它的传动效率低﹐运动部分的转动惯性大﹐反应速度慢﹐调整精度低。70 年代以来﹐板带轧机采用 AGC（厚度自动控制） 系统后﹐在新的带材冷﹑热轧机和厚板轧机上已采用液压压下装置﹐具有板材厚度偏差小和产品合格率高等优点。

上轧辊平衡装置

用于抬升上辊和防止轧件进出轧辊时受冲击的装置。形式有﹕弹簧式﹑多用在型材轧机上﹔重锤式﹐常用在轧辊移动量大的初轧机上﹔液压式﹐多用在四辊板带轧机上。

为提高作业率﹐要求轧机换辊迅速﹑方便。换辊方式有 C 形钩式﹑套筒式﹑小车式和整机架换辊式四种。用前两种方式换辊靠吊车辅助操作﹐而整机架换辊需有两套机架﹐此法多用于小的轧机。小车换辊适合于大的轧机﹐有利于自动化。目前﹐轧机上均采用快速自动换辊装置﹐换一次轧辊只需 5 ～ 8 分钟。

传动装置

由电动机﹑减速机﹑齿轮座和连接轴等组成。齿轮座将传动力矩分送到两个或几个轧辊上。

辅助设备包括轧制过程中一系列辅助工序的设备。如原料准备﹑加热﹑翻钢﹑剪切﹑矫直﹑冷却﹑探伤﹑热处理﹑酸洗等设备。

起重运输设备

吊车﹑运输车﹑辊道和移送机等。

附属设备

有供﹑配电﹑轧辊车磨﹐润滑﹐供﹑排水﹐供燃料﹐压缩空气﹐液压﹐清除氧化铁皮﹐机修﹐电修﹐排酸﹐油﹑水﹑酸的回收﹐以及环境保护等设备。

轧机的命名

按轧制品种﹑轧机型式和公称尺寸来命名。“公称尺寸”的原则对型材轧机而言﹐是以齿轮座人字齿轮节圆直径命名﹔初轧机则以轧辊公称直径命名﹔板带轧机是以工作轧辊辊身长度命名﹔钢管轧机以生产最大管径来命名。有时也以轧机发明者的名字来命名 （如森吉米尔轧机）。

轧机的选择

按生产的产品品种﹑规格﹑质量和产量的要求来选定成品或半成品轧机的类型和尺寸﹐并配备必要的辅助﹑起重运输和附属设备﹐然后根据各种因素的要求最后加以平衡选定。

轧机动力设施

1590 年英国开始用水轮机拖动轧辊﹐直到 1790 年还有用水轮机配以石制飞轮拖动四辊式钢板轧机的 。1798 年英国开始用蒸汽机拖动轧机。现代的轧机均为直流或交流电动机拖动﹐有单机拖动﹐也有通过齿轮成组拖动。

轧机的分类

轧机可按轧辊的排列和数目分类﹐可按机架的排列方式分类﹐也可按生产的产品分类﹐分别列于表 1 轧机按轧辊的排列和数目分类﹑表 2 轧机按机架排列方式分类和表 3 轧机按生产产品分类。

轧机的发展

现代轧机发展的趋向是连续化﹑自动化﹑专业化﹐产品质量高﹐消耗低。60 年代以来轧机在设计﹑研究和制造方面取得了很大的进展﹐使带材冷热轧机﹑厚板轧机﹑高速线材轧机﹑ H 型材轧机和连轧管机组等性能更加完善﹐并出现了轧制速度高达每秒钟 115 米的线材轧机﹑全连续式带材冷轧机﹑ 5500 毫米宽厚板轧机和连续式 H 型钢轧机等一系列先进设备。轧机用的原料单重增大﹐液压 AGC ﹑板形控制﹑电子计算器过程控制及测试手段越来越完善﹐轧制品种不断扩大。一些适用于连续铸轧﹑控制轧制等新轧制方法﹐以及适应新的产品质量要求和提高经济效益的各种特殊结构的轧机都在发展中。

你好 轧机主要分为

1，开胚机

2，型钢轧机

3，热轧板带轧机

4，冷轧板带轧机

5，热轧无缝钢管轧机

6，特殊用途轧机

不同轧机的通途不一样，生产出的产品不一样。主要是根据客户需要和要求来来选择使用哪一种轧机。

主要性能参数及其轧制的产品规格可以参考

轧辊轧机的重要部件。

按照轧机类型可分为板带轧机、型钢轧机和钢管轧机三大类。

板带轧机轧辊呈圆柱形，热带轧板轧辊的轧身微凹，当受热膨胀时，可保持较好的板型；冷轧板带轧辊的轧身呈微凹，当她受力弯曲时可保持良好板型；型钢轧机轧辊身上有轧槽，根据型钢轧制工艺要求，安排孔型。

钢管轧制中采用斜轧原理轧制的轧辊有圆锥形、腰鼓形或盘形。

轧辊按轧面硬度可分为：

（1）软轧：肖氏硬度约为30~40，用于开胚机、大型型钢轧机的粗轧机等。

（2）半硬辊：肖事硬度约为40~60，用于大型、中型、小型型钢轧机和刚板轧机的粗轧机。

（3）硬面辊：肖氏硬度为60~85，用于薄板、中板、中型型钢和小型型钢轧机的精轧机及四辊轧机的支承辊。

（4）特硬辊：肖氏硬度为85~100，用于冷轧机。

轧辊的由轧身、轧颈、扎头三部分组成、轧颈安装在轴承中，并通过轴承座和压下装置把轧制力传给机架。

轴头和连接轴相连接，传递轴制扭矩。

轴头有三种主要形式：梅花轴头、万象轴头、带键槽的货圆形轴头。

时间表明，带双键槽的子使用过程中，键槽容易崩溃，目前常用易加工的带平台的轴头代替双键槽的轴头。

直径超过400mm的冷轧轧辊，在锻造后，多半在中心镗一个70~250mmd的通孔。

这样一方面咋轧辊表面淬火时，可对轧辊通水冷却，提高淬火效果。

浮动芯棒连轧管运动学特征

咬入阶段

隐态连轧阶段

抛钢阶段

轧制速度的设定

限动芯棒连轧管运动学特征

浮动芯棒连轧管的变形特征

孔型系统

孔型侧壁

延伸系数

减壁量

限动芯棒连轧管的孔型和变形参数选择

轧制力和轧制力矩的确定

轧制力

轧制力矩

竹节现象

有关连续轧管机轧管时运动学、变形、轧制力和制力矩以及“竹节”形成的基本理论。

浮动芯棒连轧管运动学特征 浮动芯棒连轧管时插入芯棒后的穿孔毛管，一般经过8机架连轧加工成为荒管。整个轧管过程包括咬入、稳态连轧和抛钢3个轧制阶段，其运动学特征即连轧管过程的时间一位移关系的特征(见图1)。

图1连轧管过程的时间-位移关系特征图

虚线abcd-芯棒头部速度变化；虚线ABCD-芯棒尾部速度变化

实线Aa’b’c’d’-毛管头部速度变化；实线A’B’C’D’-一毛管尾部速度变化

咬入阶段 从第1架轧机开始咬入毛管头部到最后一架咬入毛管头部为止。咬入过程是一个非稳定的轧制过程。管子头部Va’b’从进入各机架变形时随着延伸系数的加大而增加运动速度(即产生阶跃加速变化)。管子头部速度的阶跃增量为△V(n-1)→n=(μn-1)V n-1。式中μn为第n架的延伸系数；V n-1为第n一1架的轧制出口速度。管子尾部Va’b’则由第1架咬入速度确定，可以假定保持不变。

由于自由浮动的长芯棒是一根刚性体工具，芯棒头部Vab和尾部VAB的运动速度相同，并随着管子速度阶跃变化也呈阶跃加速变化。但芯棒速度的阶跃增量总是小于管头速度增量。若管头在第8架的出口速度为V8(1→8)时，芯棒速度则是1～8架管子速度的平均值。若芯棒速度由Vd[1→(n-1)]阶跃加速为Vd[1→n]时，则芯棒速度阶跃增量为△Vdn={Vd[1-n] -Vd[1→(n-1)]}>0。管头速度的阶跃变化引起了芯棒速度的阶跃变化，交变着的芯棒速度又反过来引起了在各架轧机上管子实际出口速度的变化，并取决于芯棒速度阶跃增量和摩擦条件。管子实际出口速度的变化可用下式表示：

△V’n(1→n) =f2△Vdn/(f1+f2)

式中△V’n(1→n)为管子同时处于1～n架连轧时，在第n架轧机上由于芯棒速度阶跃变化而引起的管子实际出口速度的增量变化；f1为轧辊与管子外表面之问的摩擦系数；f2为芯棒与管子内壁之间的摩擦系数。

在各机架咬入时都存在着一次咬入(管子头部与轧辊接触瞬间，靠旋转的轧辊和金属之间的摩擦力把管子曳入变形区中，开始减径)和二次咬入(管子内表面与芯棒相接触瞬间，靠旋转的轧辊与金属之间的摩擦力来克服芯棒的轴向阻力而把管子曳入减壁区中)。对连轧管机第1架，由于一般采用辊道送钢，可以看成在无外推力的情况下实现一次咬入和二次咬入。而对第2架和以后各机架的咬入都存在着上一机架所给予的后推力，一次和二次咬入条件均可得到改善。

连轧管机第1架的一次咬入条件为：

tanα≤f

连轧管机第1架的二次咬入条件为：

tanα2≤(2f-tanα)/1+2ftanα

式中α为一次咬入角；α2为二次咬入角；f为摩擦系数。

稳态连轧阶段 从管子头部进入第n架轧机后，管子同时处于第l～n架轧机之间进行稳定连续轧管开始到毛管尾部由第1架轧机抛出为止。在稳态连轧管过程中，由于管子同时处于n架轧机作用下，管子头部速度Vb’c’、管子尾部速度VB’C’、芯棒头部速度Vbc和芯棒尾部速度VBC均保持恒速运动。在各架轧机上的管子出口速度是连续递增的。管头速度远大于管尾速度，即Vb’c’>VB’C’，Vb’c’=μεVB’C’(式中με为1～n架的总延伸率)。而芯棒则是一个恒定的平均速度，芯棒头尾速度是一致的，并低于第n架管子出口速度即Vbc=VBC=常数，而Vb’c’>Vbc>VB’C’。

在稳态连轧阶段存在着滞后机架、同步机架和导前机架等3种不同轧制状态的机架。在n机架连轧管工作系统中，在芯棒和管子内表面的整个接触长度上存在着一个速度同步面(或称芯棒中性面K)，也就是其中有一个申间机架的变形区内某一K截面的金属流动速度等于芯棒速度。这个中间机架叫做同步机架(或称K机架)。在同步机架前的各架称为滞后机架，即在这些机架中金属的速度滞后于芯棒速度；在同步机架后的各架称为导前机架，即在这些机架中金属的速度超前于芯棒速度。在咬钢时，同步机架渐次由第1机架变化至第K机架；而抛钢时，同步机架又由第K机架变化至第n机架。

抛钢阶段 从第1架轧机毛管尾部抛出开始，到荒管尾部由最后一架轧机抛出为止。

抛钢时，管子头部速度Vc’d’、管子尾部速度VC’D’、芯棒头部速度Vcd和芯棒尾部速度VCD都同时具有阶跃性加速的特点。芯棒速度的阶跃变化大于管子出口速度的阶跃变化，即VCD>VC’D’。当管子尾部从第1架轧机开始抛出后，便消失了一个对芯棒的后拖阻力，使芯棒产生一个加速。芯棒速度阶跃增量△Vd=V d(2→8) -V d(1→8)。在抛钢时，管子尾部出口速度的阶跃增量要比咬入时的管头出口速度的阶跃增量大。

在长芯棒浮动连轧管的一个轧制周期内，将发生(2n一1)次运动状态的变化，并引起2n次管子出口速度和(2n～1)次芯棒速度的变化。这种运动速度的复杂交变关系必然会通过各种力的传递作用而直接影响到轧制变形区内的应力-应变状态及其金属塑性流动规律。

稳态连轧管过程中按照通过各机架的变形区内任一截面上的金属秒流量相等的原则，可以计算并预设定任一机架的轧制速度Vi和轧辊转速ni。

F1V1=F2V2=…FiVi=const

而 Vi=πDKini/60

则 F(i-1)DK(i-1)n(i-1) =FiDKini

考虑各机架问的张力(或推力)时，

F(i-1)DK(i-1)n(i-1)=FiDKiniS(i-1)→i

n(i-1) =niDKi/DK(i-1) Fi/F(i-1)S(i-1)→i

又因 μ1=F 0/F1μ2=F1/F2…μi=Fi/Fi

故

式中DK(i-1)为前一架的轧辊工作辊径，mm；DKi为后一架的轧辊工作直径，mm；Fi-1为前一架的变形区出口截面积，mm2；Fi为后一架的变形区出口截面积，mm2；μi为第i架的延伸系数；S(i-1)→i为(i—1)机架与i机架间的张力(或推力)系数。

在现代连轧管机上，一般采用微张力(或推力)轧制。为了保证稳定轧制而不会出现较严重的抱芯棒现象，在第1～2架和第2～3架之间采用1％的张力系数，而在中间机架之间采用0.5％～0.8％的张力系数，以保证轧制过程的稳定性和荒管的尺寸精度。在最后两架之间则采用≤1％的推力系数，以便于松棒脱棒。各机架张力系数的分配见表1。

表l连轧管机各机架的张力系数的分配

机组

传动

各机架酊张力系数5(，。)一，

型式

1～2

2～3

3～4

4～5

5～6

6～7

7～8

8～9

单独

传动

1．01

1．01

1．008

1．008

1．005

l

1．OO

O．99

O．99

集体

传动

1．12～

1．15

1．08～

1．10

1．06

1．05

1．04

1．00～

1．02

1．00

1．OO

轧制速度的设定 在浮动芯棒连轧管机上预设定各机架的轧辊转速及其主电机转速时，通常采用逆向法，从最后一架轧机开始向前逐架地推算到第1架轧机。

现代连轧管机(8机架)轧辊转速系列预设定的计算程序如下：

根据上述的各机架轧辊转速，通过各机架的减速器速比i，即可换算出备机架主电机转速并给予设定。

工作辊径DKi由下式确定：DKi=Da+△一λ1b

式中Da为轧辊辊身直径，mm；△为辊缝(第一架取8～10mm，其余各架取4～6mm)；b为孔型高度，mm；λ1为孔型形状系数，由图2确定。

限动芯棒连轧管运动学特征 限动芯棒连轧管运动学特征主要是：在轧制过程中芯棒速度是恒定的，基本上没有浮动芯棒轧制时金属流动呈断续轧制状态而产生的“竹节”缺陷。

确定芯棒速度的原则是使芯棒速度必须低于任一机架的轧制速度，使各架均处于同一方向的差速轧制状态。一般取芯棒速度低于第一机架的轧件平均运动速度。

芯棒速度对轧制过程的影响是：芯棒速度越低即同轧件的速度差越大，则后张力越大，可降低轧制压力、减少宽展、促进延伸并有利于提高轧后钢管尺寸精度。芯棒速度也不能过低，因为速度差太大，摩擦热大，会导致芯棒磨损严重，降低芯棒使用寿命。一般芯棒限动速度在0.7～1.5mm/s，芯棒工作段长度在15m左右。

孔型侧壁角αB/(。)

a

孔型侧壁角αB/(。)

b

0 O．04 0．08 0．12 O．16 0．20

O．02 0．06 0．10 0．14 O．18

偏心矩e/mm

C

图2确定λ1值图

a-带直线倒壁的圆孔型；b-带圆弧侧壁的圆孔型

c-椭圆孔型

1-μ=2.0；2-μ=1．5；3-μ=1．1

图3 芯棒限动速度Vd曲线

a-快速送进芯棒并定位b-限动速度轧制

c-芯棒快速返回

芯棒的限动速度曲线见图3。芯棒在轧制过程中的位置见图4。

浮动芯棒连轧管的变形特征浮动芯棒连轧管的变形特征包括孔型系统、孔型侧壁、延伸系数和减壁量。

图4芯棒工作位置图

1、2-芯棒快速送进并定位；3、4-管子头部充满各架变形区；5-芯棒恒速轧制，6、7-管子尾部逐渐脱离各架变形区至终了

孔型系统 在现代浮动芯棒连轧管机上，一般采用椭圃一圆孔型系统。第1架(或头两架)轧机上采用带圆弧侧壁斜度的椭圆孔型，这种孔型能够在减径较大时保证必要的延伸，磨损后易于调整。中间机架(如2～6架)主要是减壁变形，可采用带有圆弧侧壁斜度的圆孔型或者采用偏心距渐小的椭圆孔型。最后两架，为了保证轧出荒管的尺寸精度且易于脱棒，多采用具有小侧壁(或无侧壁)的圆孔型。图5示出8架浮动芯棒连轧管机上的孔型系统及金属充满状况。

当孔型宽度为b、孔型高度为dk时，孔型宽高比ξ=b/dk(或称孔型椭圆度系统)表示孔型椭圆度大小。当ξ=1时孔型为圆形，ξ越大于1，孔型的椭圆度愈大。当ξ=1.25～1.35时，金属在孔型中的横向流动比较自由，易造成横向壁厚不均。ξ<1．24时，金属沿孔型周边的变形比较均匀，轧管时的横向壁厚不均较小，但不易脱棒。表2列出了某连轧管上孔型系统的ξ值。

图5浮动芯棒连轧营机上孔型系统及金属充满图

孔型侧壁 作用是在保证管子正常咬入的同时使管子外径得到压缩与夹持，并能够获得纵向延伸和避免出耳子。在连轧管机的头几架一般选择较大的孔型侧壁斜度，有利于金属的横向流动，宽展比较自由，能够减少管子对芯棒的摩擦阻力，使金属有可能获得较大的纵向延伸。但是，过大的侧壁斜度会使孔型侧壁处的非接触区增加过大，有可能导致壁厚不均、孔型过充满，甚至产生纵向裂纹、耳子等缺陷。而最后两架中应选取较小的侧壁斜度，以保证均匀变形和荒管的尺寸精度。孔型侧壁斜度大小可用孔型侧壁角αB=arccosdk/b来表示。表3列出了连轧管机各机架孔型侧壁角αB的分配情况。

表2连轧管机各机架中孔型f值的分配

机架序号№

1

2

3

4

5

6

7

8

9

孔型宽高比}值

1．20～1．25

1．20～1．25

1．Z5～1．30

1．25～1．3C

1．25～1．30

1．24～1．25

1．24～1．25

1．06～1．20

1．OO～1．02

延伸系数 浮动芯棒连轧管机的总延伸系数为4～6。各机架中道次延伸系数可按半抛物线型曲线分配确定。在头3道次，因温度高可采用大压下量，以迅速减径减壁，壁厚压下率可达70％；而在中间机架(如4～6架)上的变形量则逐渐减少。最后两架的变形量应是很微小的，以保证荒管尺寸精度并易于脱棒。连轧管机上各机架延伸系统的分配实例见表4。

表3连轧管机各机架中孔型侧壁角c|B的分配

机架序号№

1

2

3

4

5

6

7

8

9

孔型侧壁角蜘

45。～50。

40。～45。

40。～45。

40。～45。

40。～45。

40。～45。

40。～45。

30。～32。

28~～30。

表4连轧管机各机架延伸系数的分配实例

轧机类型

各机架的延伸系数肛

l

2

3

4

5

6

7

8

9

7机架

1．35～1．45

1．45～1．50

1．45～1．50

1．27～1．5C

1．16～1．20

1．10

1．05

9机架

1．20～1．45

1．20～1．55

1．20～1．40

1．15～1．35

1．15～1．30

1．10～1．25

1．02～1．10

1．02～1．03

1．003～

1．005

表5连轧管机各机架减壁量的分配实例

机架序号№

1

2

3

4

5

6

7

8

9

减壁量AS，／mm

4．2

6．3

4．4

3．4

2．O

1．3

O．4

O

O

减壁率等／％

30

45

44．9

44．1

37

30

11．7

O

0

减壁量 各机架减壁量的分配可按抛物线型的经验公式来确定：

ΔSi=[0.0417+(7-i)2/40]ΔS∑

式中ΔSi为第i架中孔型顶部的减壁量，mm；i为机架序号；ΔS∑为连轧管中的总减壁量，mm。连轧管机各机架中减壁量的分配实例见表5。

限动芯棒连轧管的孔型和变形参数选择 由于取消了脱棒机，芯棒是靠脱管时将钢管从芯棒前端拔出，另外由于差速轧制有利于金属纵向延伸，宽展小，故限动芯棒轧制时可取椭圆度小的孔型，孔型宽高比为1.0～1.03，并可取较大壁厚压下量和总延伸系数，最大总延伸系数可达10。在这种孔型中变形比较均匀，轧出的管子尺寸精度高，壁厚公差可达到±5％～6％。

轧制力和轧制力矩的确定

轧制力 在芯棒上轧管时沿变形区长度上存在着减径和减壁两个区，其轧制力为：

P=pc1F1+pc2F2

式中pc1为减径区的平均轧制单位压力，MPa；pc2为减壁区的平均轧制单位压力，MPa；F1为减径区接触面的水平投影，mm2；F2为减壁区接触面的水平投影，mm2。

减径区平均单位压力为：

pc1 =ηKf2S0/Dcp

式中S0为毛管壁厚，mm；Dcp为减径区管子平均直径，mm；Kf为变形抗力，MPa；η为考虑外区对平均单位压力的影响系数：

式中l1为减径区长度。

减壁区平均单位压力为：

Pc2=K(1+m)

式中K=1.15Kf；m为考虑外摩擦对平均单位压力的影响系数m=2f1l2/S0+Sk；f1为金属和轧辊之间的摩擦系数；l2为减壁区长度，mm；S0为轧前管子壁厚，mm；SK为轧后管子壁厚，mm。

用带侧壁的孔型轧管时变形区总接触面积的水平投影为：

式中F为总接触面积的水平投影，mm2；Dmin为孔型顶部轧辊直径，Dmin=D1 -dk，mm；D1为轧辊辊环直径，mm；dk为孔型高度，mm；b为孔型宽度，mm。

减壁区接触面积的水平投影为:

F2=(δ0+2So)l2

式中δ0为芯棒直径，mm；S0为前一架轧出管子的壁厚，mm；l2为减壁区长度，mm。

减径区接触面积的水平投影为：

F1=F-F2

分别求出声pc1、pc2、F1和F2后，就可求出轧制力。

轧制力矩 在连轧管机上的轧制力矩应包括减径区和减壁区的轧制力矩、前后张力(或推力)的力矩以及作用在钢管与芯棒接触面上的轴向力矩，即

式中Mr为作用在连轧管任一机架的一个轧辊上的轧制总力矩；P1、P2为减径区与减壁区的长度；qH、qh为相邻机架之间的前后张力(或推力)，(其所产生的力矩与P1、P2产生的力矩同向时公式中用“+”号，反之用“一”号)；R1为轧辊中心线与芯棒中心线之间的距离；Q为在钢管和芯棒接触面上的轴向力，Q=pc2πδ0L2f2(式中δ0为芯棒直径；f2为金属和芯棒之间的摩擦系数，取f2=0.08～0.1)。

限动芯棒连轧管时由于后张力的作用，轧制压力比浮动芯棒连轧管降低30％左右，能耗降低20％～30％。

竹节现象 在浮动芯棒连轧管机上，由于芯棒速度的阶跃变化反映在荒管质量上的一个突出问题是荒管沿长度方向上外径和壁厚尺寸都产生纵向不均匀的规律性变化。人们把荒管的这种外径与壁厚尺寸的纵向差异(呈周期性鼓肚)称为竹节现象。根据荒管外径与壁厚的纵向尺寸差异，在沿顺轧制方向的前后两段又划分为前竹节和后竹节。如图6所示，图中B段为前竹节，D段为后竹节。

竹节形成机理是近代连轧管理论中的一个重要研究课题。一般认为，产生竹节原因是由于浮动芯棒连轧管过程中出现了2n次交变断续轧制状态，尤其是芯棒速度的阶跃变化，在非稳定轧制时的变形区内引起了金属塑性变形及其流动的不连续性所造成的。

控制竹节的工艺措施有：

(1)在工艺操作上，合理分配延伸；改善芯棒摩擦条件(如选好的芯棒润滑剂及喷涂方法、提高芯棒耐磨性与减小表面粗糙度等)；改进孔型设计，后部机架的轧辊孔型采用较大的侧边开口以减少管子对芯棒抱紧力，有利于金属纵向流动并减弱前竹节现象；

(2)在设备改进上，采用变刚度轧机结构，以便消除荒管纵向尺寸的不均匀性；

(3)在电气控制上，采用后竹节的转速迫降控制环节、管头尾突加张力控制环节、咬钢动态速降补偿环节等，以抵消芯棒加速的阶跃增量或突加张力拉薄，以利提高荒管纵向尺寸精度。

轧机是实现金属轧制过程的设备，泛指完成轧材生产全过程的装备。轧机主要就是将未成型的金属坯料轧制成管材、板材等需要的金属材料形状。

按轧制品种、轧机型式和公称尺寸来命名。“公称尺寸”的原则对型材轧机而言，是以齿轮座人字齿轮节圆直径命名；初轧机则以轧辊公称直径命名；板带轧机是以工作轧辊辊身长度命名；钢管轧机以生产最大管径来命名。有时也以轧机发明者的名字来命名。

相关信息：

轧机按照辊筒数目可分为两辊、四辊、六辊、八辊、十二辊、十八辊等；按照辊筒的排列方式又可分为“L”型、“T”型、“F”型、“Z”型和“S”型。

普通轧机主要由辊筒、机架、辊距调节装置、辊温调节装置、传动装置、润滑系统、控制系统和拆辊装置等组成。精密压延机除了具有普通轧机主要零部件和装置外，增加了保证压延精度的装置。

式中v—轧制速度，m/s

D—轧辊工作直径，m；

n—轧辊转速，r/min

因为轧制速度越高，轧机产量就越高，所以提高轧制速度是现代轧机提高生产率的主要途径之一。但是轧制速度的提高，收到轧机结构和强度，电机能力，机械化与自动化水平，咬入条件，柸料状态以及批量大小等一系列因素的限制。目前，由于轧制工艺设备条件已有很大改进，如液压传动和液压轴承，电子计算机的应用，胚料长度的正价以及电机能力的加大等，所以轧制速度比过去有很大提高。现在话的带钢冷连轧机的轧制速度已达到45m/s,无扭转连续式线材轧机的轧制速度已超过130m/s。提高轧制速度是轧钢生产的发展方向。米钱国内外常用轧机的轧制速度范围列表1。

表1常用轧机的轧制速度

轧机种类 轧机名称 规格，mm 轧制速度

初轧机二辊可逆式 D0=750~13502~7

万能轧机 D0=1150~1370 ~6

钢坯轧机二辊可逆/三辊横列 D0=500~850 3~4

三辊横列式D0=500~650 2.5~4

钢坯连轧机D0=420~850 4~5

轨梁机大型轧机 万能式钢梁轧机D0=850~1350 3~5

横列式 D0=650~950 3.5~7

跟踪式 D0=550~7506~7

中小型轧机 横列式中型 D0=400~650 2.5~4.5

连续式中型 D0=400~650 7~12

横列式小型 D0=250~350 2.5~8

半连续小型 D0=250~350 5~15

连续式小型 D0=250~350 7~20

线材轧机 横列式 D0=180~280 3~9

半连续式 D0=250~350 5~15

连续式小型 D0=250~350 7~20

钢板轧机厚板轧机 L辊=4200~56004~7

中厚板轧机 L辊=2500~36005~7

三辊劳特式中板 L辊=2300~2450 2.5~4.4

叠轧薄板L辊=750~1200~1.5

热轧宽带钢轧机 可逆式炉卷 L辊=1200~1700 ~8.5

四辊连续式 L辊=1200~2300 15~26.5

四辊半连续式 L辊=1200~20009~19

冷轧宽蒂轧钢机四辊可逆式 L辊=1200~2300 6~15

四辊连续式 L辊=1200~2200 25~45

多辊式L辊=1150~1400 ~15

焊管坯窄带轧钢机 横列式 φ=250~380 3~5

半连续式 φ=250~400 3~9

连续式 φ=350~450 7~12

无缝钢管轧机 自动式轧辊机组 φ=76~400 2~5.5

连续式轧钢机 φ=102~4003.9~7

周期式轧管机 φ=216~426 0.9~3

焊管厨纽 直缝电焊机组 φ=32~1625 0.16~2

螺旋焊管机组 φ=650~2540 0.083~0.05

连续炉焊管机组 φ=12~114 0.83~8

注：D0——轧辊公称直径；L辊——辊身长度；φ——可生产的钢管外径尺寸。

按布置形式分：有七种。单机座轧机、横列式轧机、纵列式轧机、半连续式轧机、连续式轧机、越野式轧机、布棋式轧机。

按轧辊数量分：有五类。即二辊式、三辊式、四辊式、多辊式、万能式。

13、横列式轧机有哪些分类？

目前，横列式轧机是我国中小型轧钢企业的主要设备。它主要用于生产各种型钢、线材窄热带和小刚坯等。它的主要特点是：

1） 一列轧机由一台电动机驱动。各架轧机的轧辊转速相同，不能随着轧件长度的增加而提高轧制速度，所以产量低、劳动生产率低；

2） 轧机结构一般为三辊式或二辊交替式；

3） 轧机操作方式为穿梭轧制或活套轧制。每架轧机可以轧制若干道次，变形灵活，适应性强，产品品种范围较广，操作比较容易。

4） 轧机设备简单，投资少，建厂快。

为了克服横列式轧机速度不能调节的缺点，出现了多列横列式轧机。常见的有二列横列式、三列横列式轧机等。

今天我们就来系统的解答一下这个问题：

本文介绍了无缝钢管厂的生产工艺流程及设备无缝钢管为用穿孔等方法生产周边无接缝的钢管或其他金属管和合金管。无缝管的外径范围为 0.1～1425mm，壁厚为0.01～200mm。除圆形管外,还有各种异形断面管和交断面管。

关键字：生产工艺，设备，轧管，穿孔机....

生产方法 无缝管的生产方法很多。无缝钢管根据交货要求，可用热轧(约占80～90％)或冷轧、冷拔（约占10～20％）方法生产。热轧管用的坯料有圆形、方形或多边形的锭、轧坯或连铸管坯，管坯质量对管材质量有直接的影响。

热轧管有三个基本工序：

①在穿孔机上将锭或坯穿成空心厚壁毛管；

②在延伸机上将毛管轧薄，延伸成为接近成壁厚的荒管；

③在精轧机上轧制成所要求的成品管。轧管机组系列以生产钢管的最大外径来表示（见轧机）。

无缝钢管生产方法见表:

（1） 自动轧管生产生产无缝钢管的方式之一。生产设备由穿孔机、自动轧管机、均整机、定径机和减径机等组成。其生产工艺流程见图。

　（2）　连续轧管生产 生产设备由穿孔机、连续轧管机、张力减径机组成。圆坯穿成毛管后插入芯棒，通过7～9架轧辊轴线互呈90°配置的二辊式轧机连轧。轧后抽芯棒，经再加热后进行张力减径,可轧成长达165m的钢管。140mm连续轧管机组年产40～60万吨，为自动轧管机组的2～4倍。这种机组的特点是适于生产外径168mm以下钢管,设备投资大,装机容量大,芯棒长达30m,加工制造复杂。70年代后期出现的限动芯棒连续轧管机（MPM）,轧制时外力强制芯棒以小于钢管速度运动，可改善金属流动条件，用短芯棒轧制长管和大口径钢管

（3）周期轧管生产以多边形和圆形钢锭或连铸坯作原料，加热后经水压穿孔成杯形毛坯，再经二辊斜轧延伸机轧成毛管,然后在带有变直径孔槽的周期轧管机上,轧辊转一圈轧出一段钢管。周期轧管机又称皮尔格尔（Pilger）轧管机。周期轧管生产是用钢锭作原料，宜于轧制大直径的厚壁钢管和变断面管。

（4）三辊轧管生产主要用于生产尺寸精度高的厚壁管。这种方法生产的管材，壁厚精度达到±5％，比用其他方法生产的管材精度高一倍左右。工艺流程见图4。60年代由于新型三辊斜轧机（称Transval轧机）的发明，这种方法得到迅速发展。新轧机特点是轧到尾部时迅速转动入口回转机架来改变辗轧角，从而防止尾部产生三角形，使生产品种的外径与壁厚之比，从12扩大到35，不仅可生产薄壁管，还提高了生产能力

（5）顶管生产 传统的方法是方坯经水压穿孔和斜轧延伸成杯形毛管，由推杆将长芯棒插入毛管杯底，顺序通过一系列孔槽逐渐减小的辊式模架，顶轧成管。这种生产方法设备投资少，可用连铸坯，能生产直径达1070mm、壁厚到200mm的特大特厚的管，但生产效率低,壁厚比较厚，管长比效短。出现CPE法的新工艺后,管坯经斜轧穿孔成荒管，收口后顶轧延伸成管，克服了传统方法的一些缺点，已成为无缝管生产中经济效益较好的方法。

（6）挤压管生产 首先将剥皮圆坯进行穿孔或扩孔，再经感应加热或盐浴加热，并在内表面涂敷润滑剂送入挤压机,金属通过模孔和芯棒之间环状间隙被挤成管材(图5)。主要用于生产低塑性的高温合金管、异型管及复合管、有色金属管等。这种方法生产范围广，但产量低。近年来，由于模具材料、润滑剂、挤压速度等得到改进，挤压管生产也有所发展。

　（7）导盘轧管生产 又称狄塞耳(Diessel)法。穿孔后带长芯棒的毛管在导盘轧管机上轧成薄壁管材。轧机类似二辊斜轧穿孔机，只是固定导板改成主动导盘。由于用长芯棒生产，管材内壁光滑，且无刮伤；但工具费用大，调整复杂。主要用于生产外径 150mm以下普通用途的碳素钢管。目前使用较少，也无很大的发展前景。

（8）旋压管生产 将平板或空心毛坯在旋压机上经一次或多次旋压加工成薄壁管材。管子精度高，机械性能好，尺寸范围广，但生产效率低。主要用于生产有色金属管材，但也越来越多地用于生产钢管。旋压管材除用于生产生活器具、化工容器和机器零件外，多用于军事工业。

70年代，采用强力旋压法已能生产管径达6000mm、直径与壁厚之比达 10000以上的大直径极薄圆管和异形管件。

　（9）冷轧、冷拔管生产 用于生产小口径薄壁、精密和异形管材。生产特点是多工序循环工艺。用周期式冷轧管机冷轧,其延伸率可达6～8（图6）。60年代开始向高速、多线、长行程、长管坯方向发展。此外，小辊式冷轧管机也得到发展。主要用于生产壁厚小于1mm极薄精密管材，冷轧设备复杂，工具加工困难，品种规格变换不灵活；通常采用冷轧、冷拔联合工艺，即先以冷轧减壁，获得大变形量，然后以冷拔获得多种规格。

　无缝钢管的生产设备：穿孔机 常用的二辊斜轧穿孔过程见图。圆管坯穿轧成空心的厚壁管（毛管），两个轧辊的轴线与轧制线构成一个倾斜角。近年来倾斜角已由6°～12°增至13°～17°,使穿孔速度加快。生产直径250mm以上钢管，采用二次穿孔,以减少毛管的壁厚。带主动旋转导盘穿孔、带后推力穿孔、轴向出料和循环顶焊等新工艺也取得一定的发展,从而强化了穿孔过程,改进了毛管质量。

　自动轧管机 把厚壁毛管轧成薄壁荒管。一般经2～3道次，轧制到成品壁厚,总延伸率约为1.8～2.2。70年代以来，用单孔槽轧辊、双机架串列轧机、双槽跟踪轧制和球形顶头等技术，都提高了生产效率，实现了轧管机械化。

均整机 结构与穿孔机相似。均整的目的在于消除内外表面缺陷和荒管的椭圆度，减少横向壁厚不均匀。近年采用三辊均整机，提高了均整机变形量和均整效率。

定径机 由3～12架组成，减径机由 12～24架组成，减径率约达3～28％。50年代出现的张力减径机,在调整辊速和减径的同时，以适当的张力控制壁厚。新型张力减径机一般用三辊式，有18～28架，最大减径率达80％，减壁率达44％，出口速度达每秒18mm。张力减径机有两端增厚的缺点，可用“头尾端部突加电气控制”或微张力减径消除。

自动轧管机组 常用系列有外径为100mm、140mm、250mm和400mm四种,生产外径17～426mm钢管。机组的特点是在穿孔机上实现主要变形，规格变化较灵活，生产品种范围较广。由于连续轧管技术的发展，已不再建造140mm以下的机组。

参考文献

(1) 韩观昌，小型无缝钢管生产。北京冶金工业出版社,1999

(2) 李国祯，现代钢管轧制与工具设计原理，北京；冶金工业出版社，2006

(3) 严泽生，代热连轧无缝钢管生产，北京；冶金工业出版社，2009

（4）天钢集团，无缝钢管生产培训教材，2010

（5）刘涛，《最新无缝钢管生产新工艺新技术与质量控制检验实用手册》，2006

（6）孙茂森 ,《冷热轧钢生产工艺技术手册》,2009

（7）双远华,现代无缝钢管生产技术,化学工业出版社.2008

（8）金如崧,无缝钢管百年史话，冶金工业出版社,2008

（9）史宸兴， 实用连铸冶金技术，北京，冶金工业出版社,2008

（10）张小平，梁爱生，近终形连铸技术，北京，冶金工业出版社，2001

更详细的了解，请下载下面的PDF文件，280的学习资料 让你好好的详细的了解无缝钢管的生产设备：

最新无缝钢管生产设备（pdf文件，280页，详细的解说了国内外常用的无缝钢管的生产设备）

以上内容引用自：无缝管生产设备有哪些？请看：无缝管生产及其设备！！！一文。