1、159 机组的产品和生产优势介绍1159 机组的产品和生产优势介绍一、概述159 机组通过搬迁改造，采用蓄热式环形炉加热，菌式穿孔机，引进意大利 DANIELI 公司设计的 FQM 三辊连轧机，常化再加热炉，德国 KOCKS 公司设计的三辊式 24 机架张力减径机，矫直，探伤，测长称重，喷标等先进设备。设计生产能力为 35 万吨。能够生产规格（附详细产品规格表）:外径 48.3 mm 177.8mm壁厚 3.5 mm 25 mm二、生产优势介绍159FQM 连轧机组是当今生产无缝钢管最先进的机组之一，具有领先地位。1、 该机组采用蓄热式加热炉，这是国内第一次采用煤气和天然气混和燃烧的形式加热，
2、不但节约了成本，而且也能达到天然气燃烧的效果。2、锥形穿孔机随着双支撑式锥形辊穿孔技术的逐渐成熟，近 10 年来国内外新建的连轧管机组几乎全部采用锥形辊穿孔机，其他热轧管机组也开始大量采用锥形辊穿孔机。锥形辊穿孔机的优点表现为：(1)直径向出口方向逐渐加大，与变形区内金属流动速度逐渐增大相一致，减少了管坯的周向切应力，减少了毛管内外表面缺陷和金属扭曲；(2)用大的喂入角和辗轧角，增大了变形程度，可使延伸系数高达 6，穿孔速度达 1.5m/s，穿孔效率达 90，扩径率达 40；(3)穿孔变形大，可减小后部轧管工序的轧件变形量 。正是由于锥形辊穿孔机组的发展，才使得限动芯棒连管机组得到很大得发展，
3、也使 Assel 轧管机、Accu Roll 轧管机生产更薄更长得钢管成为可能。穿孔后采用脱氧处理，这样就进一步的提高了毛管内表面的质量，大量的减少了内折，内麻面缺陷的产生。3、FQM 连轧机1） FQM 连轧机采用限动芯棒轧制改善了管子的质量。由于限动芯棒连轧管具有搓轧性质，有利于金属的延伸，加之带有微张力轧制状态，从而减小了横向变形，根本不存在浮动芯棒连轧所产生的“竹节” 现象，使管子内外表面质量和尺寸精度有了很大的提高。2） HCCS 系统FQM 轧管机的轧辊采用液压压下,且每个轧辊的位置调节只用 1 个压下装置,这样就有利于使用自动控制模型。AGC 的有效使用,可更精确地控制钢管壁厚的
4、同心度。对配备张减机的机组,这种连轧管机可对荒管两端适当轧薄,以减少用张减机轧制引起管端增厚带来的金属损失。此外还可采用带锥度的芯棒,使金属流动更加平稳,拉力减小,脱管更容易。早期的限动芯棒连轧管机轧辊采用机械压下装置，轧制前调整好轧辊（因轧制过程中轧辊无法调整）；后来采用机械压下和短行程（3070mm）液压小舱控制装置，前者用于轧制前的轧辊预调，后者可在轧制过程中对轧辊进行微调；20世纪90年代初开始了长行程（70200mm）液压小舱控制系统，可在轧制过程中调整轧辊位置，其反应快速（0.020.04s ）调节精度高（±0.005mm），可调节最后两架轧机的轧制压力，还可将钢管管端轧
5、薄以减少钢管在张力减径159 机组的产品和生产优势介绍2过程中切头损失。3）FQM 三辊较 MPM 两辊的技术改进对比两辊 MPM 轧机， FQM 轧机的技术改进有以下方面： 壁厚的公差较两辊 MPM 轧机有所提高（可提高 12）因为三辊的布置保证了更好的均匀变形和孔型中芯棒更好的稳定性，所以公差得到提高。当在同一芯棒上闭合和打开辊子使孔型产生若干壁厚时，壁厚的偏差由于三辊孔型的良好几何形状而大大的降低；钢管的表面更加光滑；三辊孔型减少了钢管表面的滑移，从而消除了外表面的任何痕迹。内表面的质量在 MPM 连轧机优秀的基础上又得到了提高。更复杂的钢种可以成功的轧制，于三辊孔型更高的圆周压力才得以
6、获得。轧制更高 D/s 的钢管(可以轧制 D/s 为 42 的薄壁管)更好的均匀变形，更低的平均和峰值压力可以轧制相对于直径来说更薄的壁厚。由于低的平均和峰值压力，芯棒和轧辊的消耗显著减少。显著的减少了工具成本和消耗。横断面上温度的更好均匀性和沿荒管轴向保证外径尺寸的精细公差。更高效率的自动增益控制 AGC（质量保证系统）当延伸的荒管进入到后面的减径机中时，利用自动增益控制减少钢管尾端壁厚来抵消尾端的增厚。管子在线轧制后更好的外径精度，钢管尾部形状质量的提高使切头尾减少。芯棒存货的减少和工具更换频率的减少5由于相同芯棒的更广壁厚范围的生产能力，所以要覆盖全部尺寸范围的芯棒总数就减少，芯棒更换频
7、率也就减少了。过程效率、灵活性的提高6由于在轧制过程中，原料流动的高稳定性，所以由于废品和事故的损失就减少了，因此生产率和产量就提高了。这样就可以在设计尺寸范围和钢种等级中生产经济性小批量产品。总的来说，三辊式 FQM 中变形条件好，横向金属流动减弱，对芯棒和轧辊的压力峰值降低，以上这些导致 FQM 工艺诸多优越性，即：壁厚偏差明显改善；管子表面质量更佳；D/s 进一步提高；工具消耗大大降低，收得率提高（由于管子后端切损减少） ；轧机效率和灵活性提高。4、常化处理有特殊要求的产品可以经过常化冷床冷却后，再经过再加热炉加热，这样使产品的机械性能得到了进一步的提高。在线常化是近年来发展起来的新工艺
8、，从金属学的角度讲是一种热处理工艺过程：正火，它是现代控制轧制工艺的一种轧制方案。它是体现生产线装备水平的一个重要方面，它能提高钢管的钢级水平，在同样材质的条件下，常化态较轧制态的强度指标将高出 2030kg/mm2。由于该工艺利用钢管轧后的余热，经一次再加热，然后定径。这样较线外热处理节约能耗，也可以节约线外的辅助设备。对于需要在线常化和要求精确外径，并以轧制状态交货、壁厚大于 14mm的离线常化钢管，需要经过再加热炉加热，然后除鳞、定（减）径轧制。再加热炉的作用有二：一是提高荒管温度并使其温度均匀，以保证荒管经过定径机获得尺寸精确的钢管；二是完成部分 N80 级石油套管的在线常化任务。在线
9、常159 机组的产品和生产优势介绍3化的品种主要是 N80 级的石油套管。常化处理大致上有以下三点作用：(1)可以将钢材的组织变得均匀，细化晶粒，为进一步热处理做好组织准备；(2)可以改善一些钢种的机械性能，此时常化可做为热处理方式；(3)改善低碳钢和低合金钢的金相组织和性能，为合金元素的扩散创造条件。五、三辊式张减机1）张力减径工艺过程是在前后布置一系列轧辊机架中对荒管进行的连续轧制过程。在这一过程采用适当的孔型系列，是荒管的外径得以连续的减缩。与此同时凭借机架系列中轧辊转速比例的调节，可以得到预定的壁厚变化。热轧成品管壁厚的调整比较简单，只是在工作中导入附加力的纵向张力，这一张力值是通过轧
10、机传动电机的转速调节或变速机构加以控制的。张力减径的优点： (1)可以大幅度提高小直径钢管的产量； (2)减少调整成型机的次数；(3)减少所需管坯规格。通过调节轧辊和传动电机的转速获得的轴向张力不仅式控制壁厚，而且是改善钢管壁厚质量的手段。由于张力值限制了钢管的内表面的自由变形，所以也就能防止内表面出现轧制缺陷。张力减径薄壁管时采用的张力值应考虑周向压应力过大时出现的径向压跨现象。在一般减径机上，单架的减径量只有 3-5%，而在张力减径机上，单架的减径量可以达到 12%-14% 。张力减径时，在管径减小的同时可以使管壁厚度减薄或保持不变，并且减径过程稳定和钢管横向壁厚不均较小。因此，张力减径工
11、艺就成了生产薄壁小直径钢管的有效方法。后来，张力减径机不仅用于生产小直径钢管，也用于生产较大直径的钢管。这样，轧管机组只用于生产少数几种规格的钢管， 其生产率可达到最高；而其余最容易生产的规格，可通过张力减径机生产，由此大大地提高了机组的生产能力。因此，张力减径机成为三步轧管法中必不可少的设备。2)、工艺控制系统和工艺自动化系统 (CARTA®) CARTA®系统是一种先进的工艺自动化系统。通过它使钢管工艺达到最佳状态，保证了钢管质量，减少废品率。采用 CARTA®自动化系统能提高钢管质量，提高经济效益，现在这种 CARTA®自动化系统已经在我们机组投入
12、使用。在采用 CARTA®系统以后，钢管公差精度只要提高 1%，采用 CARTA®系统能使钢管公差精度提高 10%。 该工艺系统的主要组成部分：工艺计划，工艺过程管理和质量保证管理等系统。通过工艺计划系统能使轧机和轧制工具达到最佳化的基础调节；通过工艺过程管理系统能使生产中所有的轧制过程全部保持良好的轧制状态；通过质量保证系统能将记录生产中每根钢管的有关数据并输送给工艺检测系统进行分析评定。通过上位计算机与每个单机上的子程序进行数据连接和工艺联网，进行各种工艺检测。CARTA®系统具有如下主要功能：管端控制系统(CEC)：钢管在张力减径时会由于较高张力的影响而产生
13、管端增厚，通过采用管端159 机组的产品和生产优势介绍4控制系统能减少管端增厚现象。而且通过该控制系统还是能更好地利用张力减径过程的工艺特点，以便充分利用较高张力扩大成品管的规格，达到提高产量的目的。同时还可以消除已产生的钢管偏心率。壁厚控制系统（WTC） 该系统是对张力减径工艺过程前后的管壁厚进行测量，然后借助于传动电机转速控制系统，用于壁厚的开环或是闭环控制。壁厚控制系统包括平均壁厚控制系统（WTCA）和局部平均壁厚控制系统（WTCL） 。这样钢管的壁厚就得到了很好的控制，并且还缩短的切头尾的长度。159FQM 机组实现了喷标机自动喷印，可以实现半自动打包。159FQM 连轧机组采用先进机组技术设备，壁厚和外径控制系统，常化处理等一系列国内外先进的硬件设施，加上丰富的生产经验，完全可以确保产品在壁厚，长度，机械性能等各个方面的要求，并且能在同行业中达到领先的地位。
