全浮動芯棒連軋管工藝經(jīng)過20年的發(fā)展,不銹鋼管的軋管設(shè)備及軋管質(zhì)量不斷提高,RK2、Ambridge 及寶山鋼鐵總廠的幾套連軋管機(jī)報產(chǎn)之時,連軋工藝日趨完善,工藝技術(shù)發(fā)展基本告一段落。
該工藝的發(fā)展可概括為以下幾個方面:
1. 大功率晶閘管裝置及滿足調(diào)速和控制要求的GD2/T值小的直流電機(jī)的應(yīng)用為現(xiàn)代連軋管技術(shù)的發(fā)展提供了前提。連軋管機(jī)以及作為其成品軋機(jī)的張力減徑機(jī)的軋制速度分別達(dá)到7.8m/s和16m/s,因其軋制速度快,所以對傳動技術(shù)要求嚴(yán)格。為適應(yīng)快速調(diào)速和“竹節(jié)”控制、CEC控制的要求,部分機(jī)架采用單獨供電和反并聯(lián)可控硅裝置。
2. 對連軋管理論的深人研究是工藝成熟的保證,特別是Pfeiffer 對于“竹節(jié)”形成理論的研究為“竹節(jié)”控制奠定了基礎(chǔ)。Pfeiffer 從研究芯棒速度及變化規(guī)律著手,在RK1、RK2上進(jìn)行了試驗,提出了如圖22-1所示的所謂“前竹節(jié)”、“后竹節(jié)”現(xiàn)象,并指出“后竹節(jié)”段是由于芯棒速度變化而形成的,即芯棒由于加速現(xiàn)象從前部機(jī)架曳入的附加金屬的體積只能在后部機(jī)架中轉(zhuǎn)化為軋件的截面積,并在張力和金屬堆擠的綜合影響下,在連軋管后部以“竹節(jié)”出現(xiàn)?!扒爸窆?jié)”現(xiàn)象不是芯棒速度變化造成的,而是由于軋件在芯棒上收縮,使金屬向前流動受到阻礙形成的。Pfeiffer提出的“竹節(jié)”控制的基本方法是:當(dāng)毛管端部進(jìn)入軋機(jī)時,先進(jìn)行動態(tài)調(diào)速,以便在芯棒速度增加的情況下降低軋輥速度,從而盡可能地保持接近恒定的軋件速度。
3. 深入地研究了張力減徑機(jī)工藝和傳動、CEC控制等問題,使張減能和連軋很好的匹配。
不銹鋼管連軋管技術(shù)和張減技術(shù)的發(fā)展是相互影響、相互促進(jìn)的。與新型連軋管機(jī)聯(lián)用的張力減徑機(jī)基本上代表了20世紀(jì)70年代的張減技術(shù),其主要表現(xiàn)如下:
1. 生產(chǎn)工藝方面
采用特殊的孔型設(shè)計以解決內(nèi)六角問題,采用兩種減徑系列,每一系列有兩種孔型,兩種不同的α值,軋厚壁管時采用α值小的孔型即圓孔型,軋薄壁管時采用α值稍大一些的孔型即橢圓孔型;
2. 機(jī)械結(jié)構(gòu)方面
確立三輥式結(jié)構(gòu),機(jī)架多達(dá)24~28個,并采用外傳動,且單獨傳動方式是主要的傳動方式;
3. 減少切頭損失方面
采用CEC控制的實效良好,如德國牟爾海姆連軋管廠的Kegel和Hüls工程師通過對各種傳動方式比較所提出的數(shù)據(jù)表明,具有CEC控制的單獨傳動方式的切頭損失和設(shè)有機(jī)械成組傳動的張減機(jī)基本相當(dāng);采用連軋管作管坯,對參與CEC控制的機(jī)架數(shù)為10、機(jī)架總數(shù)為28的RK1機(jī)組的張減機(jī)而言,切頭長度為0.3~3m;曼內(nèi)斯曼-德馬克公司聲稱,采用CEC控制后,管端增厚段減少1/3。