钢管张力减径工艺特点及设备选型
SRM615_12机架单独传动微张力减径机组分析
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使用 =821)%>)! 机架单独传动 三 辊 微 张 力 减 径机组对无缝钢管进行最后一道工序的减径，定径 精度高，调整方便，为大直径无缝钢管企业的技术 改造提供了设备造型参考。
液压系统主要由液压站、阀台和管道、管接头 及塑料管夹等附件组成，是减径机组的专用配套设 备，用来驱动减径机中各液压执行元件使其按照一
主机座的结构形式为 B 形 。B 形 机 座 是 焊 接 的整体结构，具有加工精度高、安装调试方便、 刚性好的特点。传动轴装置、快速水接头装置、 锁紧缸装置、导卫装置等都装配在其上。
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机架快速更换是衡量微张力减径机组水平的 重要指标，该机架采用了双小车结构，换辊时间 也缩短到 60!9’,45 。机架更换装置由左右小车、传 动装置、机架推拉装置、轨道组成。机架更换既 可单独更换，也可成组或全部更换。两个小车各 可存放一套全部的机架。小车的移动由传动装置
随着工艺和电控技术的飞跃发展国内新上的大直径无缝钢管热轧生产线多数采用了单独传动微张力减径机组这些单独传动微张力减径机组用于将轧管后的荒管经再加热除鳞后进一步轧制主要生产高精度的石油油套管等高附加值产品
河北冶金
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（太原市通泽成套设备有限公司，山西 太原
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张减机工艺
轧制力
140kN（最大）
入口速度
0.5~1.4m/s
出口速度
0.51~7m/s（最大）
2.1 定径前的除鳞设备
高压水压力： 25Mpa
喷水环类型：
a
5
3 传动设备
电机数 6
主电机I （1~8架） 名义输出功率90/900——900KW
最大输入功率162/1620——1620KW
输出速度80/800——2000 n/m
叠加电机（1~8架） 名义输出功率25/250——250KW
最大输入功率45/450——450KW
输出速度80/800——1600 n/m
主电机II （9~14架） 名义输出功率90/900——900KW
最大输入功率162/1620——1620KW
输出速度80/800——2000 n/m
叠加电机II（9~14架） 名义输出功率25/250——250KW
最大输入功率45/450——450KW
输出速度80/800——1600n/m
主电机Ⅲ（15~24架） 名义输出功率90/900——900KW
最大输入功率162/1620——1620KW
输出速度80/800——2000 n/m
叠加电机Ⅲ（15~24架） 名义输出功率63/630——630KW
最大输入功率113.4/1134——1134KW
入口辊道
除鳞箱
入口导嘴
24机架张减
出口导嘴
预留热飞锯
测量装 置
a
4
1 产品特性
入口荒管外径（热态） 175mm(132mm)
入口荒管壁厚（热态） 4.2~22.1mm(3.3~18.2mm)
入口荒管长度
10.2m~27.5m
连轧管机组中的定(减)径机技术浅析
连轧管机组中的定（减）径机技术浅析现阶段，我国连轧管机组发展速度较快，并逐渐占据当前热轧管机组的主导地位，满足当前人们的需求。
据相关数据显示，世界上正在建设与已经投产的连轧管机组总数量约为513万套，综合年生产力约为2000万t，其中，包含19套二辊限动芯棒连轧管机组，生产力740万t、4套二辊半浮动芯棒连轧管机组，生产力200万t、14套二辊全浮动芯棒连轧管机组，生产力400万t以及16套三辊限动芯棒连轧管机组，生产力为660万t。
在我国的连轧管机组发展过程中，主要经历了四个历程：①1994～1983年的二辊全浮动芯棒；②1977～1995年的二辊半浮动芯棒；③1978～2021年的二辊限动芯棒和三辊限动芯棒；④2003～2021年的连轧管。
在不断发展过程中，现代连轧管机组逐渐对自身的技术进行创新，进而促使当前的定（减）径工序、轧管技术水平提升，以满足当前的需求。
例如，以实际的穿孔机为例，在传统技术应用过程中，主要是以带导盘桶式穿孔机以及桶式穿孔机两种为主，在不断的发展过程中，逐渐形成当前较为先进的桶形辊穿孔机和锥形辊穿孔机，其导卫装置既有导板式的也有导盘式的；对于当前的轧管来说，在传统的应用过程中较为普遍的为限动芯棒连轧管或者二辊全浮动芯棒，而在发展过程中逐渐创新应用三辊与二辊限动芯棒连轧管，以满足当前的需求。
对于当前的定（减）径来說，在传统应用过程中主要是利用定（减）径机进行工作，而在发展过程中，逐渐创新为当前的三辊张力减径机，其自身具有更为优越的性能，以满足当前的需求。
1 定（减）径机1.1 微张力定（减）径机分析在新建？准250mm及以上的规格连轧管机组来说，其均采用当前的微张力定（减）径机，甚至在当前的？准180mm以下规格的连轧管机组中，部分特殊的机组也可以采用微张力定（减）径机。
对于当前的微张力定（减）径机来说，其自身具有较强的优势，例如，在实际的应用过程中，减径过程主要是利用其具备的微张力，对钢管的增厚进行合理的控制，降低钢管的增厚或者避免钢管出现增厚情况，以满足当前的需求。
中小口径钢管穿孔减径生产工艺
中小口径钢管穿孔减径生产工艺作者：徐伟来源：《科技创新与生产力》 2014年第5期徐伟（太原通泽重工有限公司技术中心，山西太原 030032）摘要：介绍了中小口径无缝钢管穿孔后直接减径的生产工艺及该工艺的设备组成，生产工艺的难点及相应的控制措施。
该工艺解决了冷拔管生产成本高，效率低，污染大的难题，在低端中小口径无缝钢管中与冷拔管相比极具竞争优势。
关键词：穿孔机；减径机；无缝钢管中图分类号：TG331 文献标志码：A DOI：10.3969/j.issn.1674-9146.2014.05.085目前我国很多工厂采取冷拔方式生产中小口径无缝钢管。
冷拔生产无缝钢管具有设备投资小，结构简单、维护方便，生产的钢管产品尺寸精度高和表面光洁度好等优点，但在冷拔前由于空心坯料通过热轧生产，不可避免地造成钢管的内外表面覆盖氧化皮，影响了钢管的表面质量。
大部分工厂采用酸洗钢管去除氧化皮，但废酸液的排放对环境造成极大的破坏。
随着人们对环境保护的要求越来越高，一些省份已经禁止新上酸洗项目。
现有的工厂尝试采用穿孔加减径机的方式直接生产小口径成品管，生产效率为每小时120支钢管，提高了生产效率，大大节约了生产成本，该工艺主要用于低端无缝钢管生产。
通泽重工公司生产的SRM275-14机架微张力减径机，通过大量工艺现场生产试验，逐渐掌握了小口径钢管穿减生产工艺，实现了稳定可靠的连续生产。
1 生产线主要设备组成及简介生产线主要由斜底式加热炉、穿孔机、感应加热炉和减径机以及辊道、台架等连线设备组成。
主要设备具体参数如下。
1.1 管坯加热炉采用22 m斜底式加热炉，炉体长度19 m，进料台2 m，有效装载宽度2 m，装载高度≤100 mm，窑外宽3 900 mm，加热温度为1 200～1 250 ℃，燃料种类为煤气。
1.2 穿孔机穿孔机采用卧式桶形辊穿孔机，前传动布置，最大穿孔管坯φ75 mm，电机功率320 kW，轧辊直径φ350～410 mm，轧辊转速123 r/min。
张钢棒线减定径机组设备及工艺特点
张钢棒线减定径机组设备及工艺特点谢红委;阎玉刚;朱大可;蒋子龙【摘要】对张钢棒线KOCKS减定径机的主要部件C模块及传动系统、机架、机架快速更换系统、计算机辅助孔型调整系统等进行了论述。
单一孔型系统、自由尺寸轧制、低温轧制及轧机配置程序（BAMICON）在三辊轧制技术中的应用，使产品尺寸精度可控制在±0.10 mm以内，显著提高了成材率，改善了产品表面质量和组织性能。
【期刊名称】《山东冶金》【年(卷),期】2015(000)006【总页数】2页(P78-79)【关键词】减定径机;C模块;三辊轧制;尺寸精度【作者】谢红委;阎玉刚;朱大可;蒋子龙【作者单位】山东钢铁集团淄博张钢有限公司，山东淄博256400;山东钢铁集团淄博张钢有限公司，山东淄博256400;山东钢铁集团淄博张钢有限公司，山东淄博256400;山东钢铁集团淄博张钢有限公司，山东淄博256400【正文语种】中文【中图分类】TG333面对市场的严峻挑战，张钢确立优化产品结构，抢占高附加值的精品市场战略方针，培育独特的竞争力。
围绕品种和质量，不断完善配套棒线有关工艺的改进和装备的改造。
目前，张钢棒线轧制产品的表面质量、公差尺寸、组织性能均匀性要完全满足用户对棒线材产品日益严格的要求，应对产线进行升级改造。
在降低成本、提高生产效率和成材率前提下满足市场需求日益严格的棒线材产品，德国的KOCKS公司三辊减定径机在国内的棒线上应用取得了很好的效果。
因此，在升级改造中决定在棒线精轧机后增加4机架KOCKS减定径机组，主要对其引进的减定径机组及三辊轧制技术等进行简要论述。
1）如图1所示，三辊减定径轧机每台机架有3根单独传动输入轴分别驱动3根辊轴，从而取消了机架内部传动伞齿轮，改善了机架内部结构，机架允许轧制力和轧制力矩比传统机架高30%左右［1］。
3根辊轴都装在可同步旋转的偏心套内，通过手动操作或远程控制同步旋转偏心套，即可实现同步无级调节辊缝。
钢管张力减径工艺特点及设备选型
钢管张力减径工艺特点及设备选型力减径机是钢管生产系统中应用最广泛的设备之一。
文章介绍了张力减径工艺的发展和特点、设备分类和特点，并对设备选型进行了初步分析指出：张力减径机对提高整个穿孔、延伸机组的生产能力有决定性作用；单独传动及双电机集中传动〔不包括单电机集中变速传动〕是张力减径工艺两种极端表现方式，分组传动及混合传动是这两种方式的中间方式；外传动方式的优点使其具有很大的市场潜力；根据工艺选择合适的张力减径机可实现方案的最正确化，效益的最大化。
为国内钢厂钢管张力减径的选型提供了参考依据。
张力减径机专利自1932年出现后，由于其特有的工艺，在连轧管机组及其他方式生产无缝管的机组后，都广泛安设了张力减径机。
张力减径机成为了三步轧管法〔穿孔、延伸、精轧〕中不可或缺的设备。
针对机组不同的工艺要求，对张力减径机机型的选择就显得尤为重要。
本文将介绍张力减径工艺的特点、各类张力减径机的特征及设备选型。
张力减径工艺的发展最早的张力减径机为二辊式，但由于三辊式张力减径机在变形均匀及防止内外外表缺陷的产生上有许多明显优势，故在解决了三辊式轧辊驱动结构设计问题后，目前的张力减径机都采用三辊式布置形式。
张力减径机传动系统由单电机集中变速传动演变到每个机架单独调速传动，在单独传动上除直流电机单独传动外，又出现了液压差动调速〔集中传动单独差动〕，针对这两种传动的特点又演变出了双电机集中变速传动，在双电机基础上又出现了分组传动系统〔串联集中变速传动系统〕，即三电机、四电机和六电机集中变速传动。
为了改善张减后钢管质量及提高钢管成材率，在张力减径机组上又应用了各种过程控制系统，如：切头尾控制〔CEC〕、平均壁厚控制〔WTCA〕、局部壁厚控制〔WTCL〕、管长控制、剪切长度最正确化控制等[1]。
由不可调机架发展到成品机架用可调机架，增加了产品的生产灵活性，并且对产品的尺寸精度有了更好的控制。
定径机+张力减径机的工艺布置对提高延伸机组的生产能力，简化其生产管理具有积极的作用。
张力减径机理论资料
计算管端增厚的方法很多，我认为德国 Meer 厂和考克斯公司的的方法是较为
实用的计算方法。
德国 Meer 厂计算方法介绍如下。
1》 已 知
机 架 间 距 (m)： A
毛管 外 径(mm)：D0、毛管壁厚(mm)：S0；
钢管 外 径(mm)：D 、钢管壁厚(mm)：S
2》 计 算
1） 延 伸 系 数
µ＝ S0*(D0－ S0)/［ S*(D－ S)］
3
△ D＝ (D0－ D)/D0 Zm— — 所 有 机 架 中 钢 管 总 的 平 均 张 力 系 数
3、 减 径 的 几 个 工 艺 问 题
3、1 管端增厚
1） 产生管端增厚的机理和特征
在 钢 管 头 部 出 了 第 一 机 架 但 还 没 有 进 入 第 二 机 架 时 ，这 一 段 钢 管 就 没 有 张 力 的
2） 毛 管 壁 厚 系 数
ν 0＝ S0/D0
3） 钢 管 壁 厚 系 数
ν ＝ S/D
4） 平 均 壁 厚 系 数
ν m＝[(ν0＋ν)/2＋(S0＋S)/(D0＋D)]/2
4
5） 减 径 率
ρ ＝ 1－ D/D0
6） 轴 向 对 数 变 形
Φ e＝ LN(µ)
7） 切 向 对 数 变 形
Φ t＝ LN((D－ S)/(D0－ S0))
δ i＝ 1－ (1－ ρ i)ε ε ＝ [2Zi(ν i-1－ 1)＋ (1－ ν i-1)]/[Zi(1－ ν i-1)－ (2－ ν i-1)] δ i— — 第 机 架 中 钢 管 的 相 对 减 壁 量
δ i＝ (Si-1－ Si)/Si-1 ρ i— — 第 机 架 中 钢 管 的 相 对 减 径 量
张力减径机Ф133mm孔型的开发与应用
万方数据
张力减径机Ф133mm孔型的开发与应用
作者： 作者单位： 刊名：
英文刊名： 年，卷(期)： 引用次数：
钟锡弟， 陶学智， 李金锁， 李培达， 赵永恒 天津市无缝钢管厂,
轧钢 STEEL ROLLING 2001，18(3) 0次
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Ｐｅｉ－ｄａ， ＺＨＡＯ Ｙｏ【－ｇ ｈｅｎｇ
（Ｔｉａ嘶ｉｎ Ｓｅａｍｌ黜Ｐｉｐｅ Ｃｏ．，Ｔｉａｎｊｍ ３００２２０．Ｃｈｌｍ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｓｔａｎｄｓ ａｎｄ ｒ０【Ｉ ｒｒ。ｗｎ ｏｆ ｉｍｐｏｒｔｅｄ ｔｅｎｓｉｏｎ ｒｅｄｕｃｉｎｇ ｍｉｌｌ ｗｅｒｅ ｉｍｐｒｏｖｅｄ．ａｎｄ ｔｈｅ中１３３ｍｍ ｐａｓｓ ｗａｓ ｄｅｖｅｌｏｐｅｄ ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｒ瑚ｉｚｅ ｍｕｈｉｐｌｅ ｌｅｎｇｔｈ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｉｎｃｒｅａｓｅ ｆｉｎｉｓｈｅｄ ｐｒｏｄｕｃｔ ｒａｔｅ ｏｆ ＡＰｌ ｏｉｌ ｗｅｌｌ ｐｉｐｅ
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由不可调机架发展到成品机架用可调机架,增加了产品的生产灵活性,并且对产品的尺寸精度有了更好的控制。定径机+张力减径机的工艺布置对提高延伸机组的生产能力，简化其生产管理具有积极的作用。张力减径研究理论则是由按均匀变形的传统方法发展为利用计算机把张力减径按非均匀变形来计算的现代方法。
张力减径机专利自1９３2年出现后,由于其特有的工艺，在连轧管机组及其他方式生产无缝管的机组后,都广泛安设了张力减径机。张力减径机成为了三步轧管法(穿孔、延伸、精轧）中不可或缺的设备。针对机组不同的工艺要求，对张力减径机机型的选择就显得尤为重要。本文将介绍张力减径工艺的特点、各类张力减径机的特征及设备选型。
张力减径另一个特点是生产灵活，变更成品钢管的规格,其设备、电控方面所需的变动很少，生产调整时间较短。
张力减径的缺点及解决方法
在张力减径过程中，由于荒管的两端不承受张力或承受张力较小，并且减径量很大,所以此部分的增壁很多,内孔的形状更不规则,因此在张力减径后要将钢管的两端切去相当长的一段，增加了切头尾损失,降低了钢管成材率。目前张力减径机组可配有切头控制系统（CEC)、平均壁厚控制(WTCA)、局部壁厚控制（ＷTCL）、管长控制来提高钢管成材率。
按传动系统分类介绍
◇单独传动系统（直流单独传动）
代表机组：宝钢140机组后的2８机架张力减径机（可生产300多种规格)。
张力减径机每个机架有直流主电机，各自配有独立的直流调压供电装置,功率和调速范围大。其优点有：从工艺角度来看,单独传动系统对张力的调节最好,对成品钢管规格最大化是最有利的,对实现诸多过程控制提高钢管成材率及产品质量是最有利的;轧辊调速灵活、快速,调速精度很高,机组生产组织灵活；轧机传动结构被大大简化,使传动的可靠性提高;轧辊转速能迅速可靠改变,对实现切头尾损失控制(CEC)变得容易。
张力减径工艺的发展
最早的张力减径机为二辊式，但由于三辊式张力减径机在变形均匀及防止内外表面缺陷的产生上有许多明显优势,故在解决了三辊式轧辊驱动结构设计问题后,目前的张力减径机都采用三辊式布置形式。
张力减径机传动系统由单电机集中变速传动演变到每个机架单独调速传动,在单独传动上除直流电机单独传动外,又出现了液压差动调速(集中传动单独差动）,针对这两种传动的特点又演变出了双电机集中变速传动，在双电机基础上又出现了分组传动系统(串联集中变速传动系统），即三电机、四电机和六电机集中变速传动。
钢管张力减径工艺特点及设备选型
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力减径机是钢管生产系统中应用最广泛的设备之一。文章介绍了张力减径工艺的发展和特点、设备分类和特点,并对设备选型进行了初步分析指出:张力减径机对提高整个穿孔、延伸机组的生产能力有决定性作用;单独传动及双电机集中传动(不包括单电机集中变速传动）是张力减径工艺两种极端表现方式，分组传动及混合传动是这两种方式的中间方式;外传动方式的优点使其具有很大的市场潜力;根据工艺选择合适的张力减径机可实现方案的最佳化，效益的最大化。为国内钢厂钢管张力减径的选型提供了参考依据。
目前，张力减径总减径率可达８5%以上,单机架减径率可达7%,总减壁量可达３8%，机架数多达３2架,可进行张力减径的钢管其径壁比范围为3.3~５6，机组出口成品管外径１7.2~244.５ ｍm，入口荒管外径6０～２55 mm,入口温度9０0~1000℃。对减径荒管施加张力后，钢管变形有利于金属纵向流动,减小径向金属的流动量，故张力减径可减少钢管横向壁厚不均,通过调节各机架的轧辊转速，可实现钢管的增壁、等壁、减壁。张力减径还可改变荒管和轧辊的滑动条件,减轻摩擦力沿孔型宽度上分布不均的状况,最终减小壁厚变化不均，并且可以使钢管内孔不规则现象得以消除［２］。
张力减径的设备类型按机架传动方式分为：单独传动，集中传动,分组集中传动（串联集中变速传动系统），混和传动。此外还有液压差动系统（集中传动单独差动），但此传动系统中的液压系统比较复杂,其中的伺服马达制造精度高，维修困难，机组的运行效率较低，因而并未得到推广，并且集中传动中的单电机集中变速传动已属落后方式[３],故本文不再叙述。
◇集中传动系统（双电机集中变速传动）
代表机组：天津无缝ф１00mm三辊机组后的24机架张力减径机，常钢ф１02ｍm CPE机组后的22机架张力减径机，诚德ф１２5mｍ高频焊管机组后的24机架张力减径机,无锡西姆莱斯ф96ｍm机组后的１8机架张力减径机。
单独传动的缺点是：单独传动的电机总功率远大于其他传动方式，电气设备数量多且复杂，维修较困难，投资较大；由单机架承受冲击负荷，导致此机架电机转速出现明显下降，从而会增加管端增厚的长度;由于在轧制管子前后段的过程中载荷的变化,机架间轧辊的速比产生变化，导致张力的稳定性受到影响,故管子前、后段容易出现壁增厚现象。
张力减径工艺特点
张力减径的优点
张力减径工艺的主要特点是：荒管在连续的多机架（二辊或三辊）上按连轧的原则进行无芯棒轧制,采用适当的孔型系列使荒管外径减缩，通过设定各机架的轧辊转速,以获得预定的壁厚变化。只需采用很少规格的荒管，便能生产出不同规格的成品钢管,简化了穿孔机组及延伸机组的生产管理，大大减少了穿孔机组及延伸机组所需工具的数量,充分提高了整个机组的生产能力。张力减径还具有与连轧机组同样的高生产率、高自动化及高质量的优点，并且具有能生产多品种的独特优点。
此外张力减径机孔型选配不当会造成钢管出现“内六方”现象,需要根据荒管径壁比来选取适当的孔型系列，以避免钢管出现“内六方”现象。
张力减径的设备类型
张力减径的设备类型按机架内轧辊数可分为：二辊式，三辊式,四辊式。经过生产实践证实三辊式张力减径机具有很多明显优势，故目前的张力减径机基本是三辊式,本文只介绍三辊式张力减径机的设备类型。