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1、140mm机组装备条件下545.6mm高压锅炉管的开发摘要中国钢管生产近几年发展迅速,已经成为最大的钢管生产国和出口国。但是中国生产的钢管大部分钢级较低，高钢级高压锅炉管以及油井管还需进口。因此开发高钢级高压锅炉管具有重要的现实意义。T91具有优越的使用性能，其高温抗氧化、高温强度优良；抗应力腐蚀、抗热疲劳性能优越。因此是很好的动力锅炉管材料，国内对此的需求量很大，但由于T91钢管生产难度较大，技术水平要求高，目前国内仍需大量进口。本设计是在宝钢140连轧机组装备条件下开发高压锅炉管产品，产品的规格是545.6mm，钢种为T91。本设计的主要内容包括生产工艺流程、工艺制度的确定、孔型及变形工具
2、的设计、轧制表编制以及设备强度与电机能力校核。工艺制度主要包括温度制度、变形制度及有关技术规程的制定。孔型及变形工具的设计主要包括穿孔内外变形工具、连轧孔型及张减孔型的设计。轧制表是工艺的核心，本设计确定了坯料规格(重量和长度)、各变形工序前后轧件的断面尺寸和变形工具参数的调整。在本设计中采用计算机辅助设计绘制轧制工具及孔型图，并用VB对轧制表进行了编制。 关键词：T91；140连轧机组；高压锅炉管；轧制表；产品设计Design of545.6mm high pressure boiler tube under the equipment conditions of 140mm Semi-Fl
3、oating Mandrel MillAbstractChina has become the biggest steel producer and exporter because steel production has a rapid development in recent years. However, produced steel tube is of low level, and high-level high pressure boiler tubes and oil well tubes are still imported. Therefore, development
4、of high-level high pressure boiler tubes is of important realistic significance. The tubes of T91grade have some superior performances, including excellent high temperature anti-oxidation capacity, high temperature strength, corrosion resistance and thermal fatigue resistance. So it is an excellent
5、material for producing power boiler tube, they have a great domestic demand that T91 steel tubes in China, but they have to be imported so much because they requires advanced technology in practical production. This design is to develop high pressure boiler tube products based on BaoSteel 140 semi-f
6、loating mandrel mill. The product specification is 545.6mm, calibrated for T91. The main contents of this design including the production process flow, the process system, and the design of rolling paeees and deformation tool type, rolling list compiled and motor ability and strength. The process sy
7、stem includes temperature system, the system of deformation and relevant technical regulations. The design of rolling schedules and deformation tool include perforation and deformation tools, rolling and zhang minus the groove shape design.Rolling process is the score of the process system. This des
8、ign has identified the design specification (weight and length), the deformation process before the rolled-piece sectional dimensions and deformation of the parameters adjustment tool.With the aid of CAD, the drawing of the roll tools and roll pass is completed, and rolling schedule is programmed by
9、 VB.Key Words：T91; 140mm semi-floating mandrel mill; high pressure boiler tube; rolling schedule; product design毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得 及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。
10、作 者 签 名： 日 期： 指导教师签名： 日期： 使用授权说明本人完全了解 大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。作者签名： 日 期： 1 引言62 总论72.1 我国无缝钢管生产现状及与国外的差距72.2 T91钢的介绍102.3 全浮动芯棒连轧管机的工艺特点122.4 无缝钢管生产的进展方向132.5 本文设计的主要内容及方法思路132.5.
11、1 本文设计的主要内容132.5.2 设计的方法和思路143 机组设备的主要技术参数143.1 环形加热炉143.2 穿孔机(带狄舍尔导盘)143.3 六机架空心坯减径机153.4 八机架连轧机163.5 再加热炉163.6 张力减径机163.7 火焰切割机173.8 分段锯173.9 冷床174 产品的金属平衡184.1 坯料的质量标准和规格184.2 金属平衡185 生产工艺流程及工艺制度205.1 生产工艺流程图205.2 生产工艺总流程图205.2.1 热轧工艺流程图205.2.2 连轧工艺流程图215.3 生产工艺流程简述225.3.1 热区生产工艺过程225.3.2 精整车间生产工
12、艺245.4 工艺制度245.4.1 温度制度245.4.2 孔型系列及变形制度255.5 技术规程255.5.1 管坯准备255.5.2 管坯加热265.5.3 管坯穿孔275.5.4 空心坯减径295.5.5 钢管连轧295.5.6 再加热325.5.7 张力减径335.5.8 冷床346 轧制表计算346.1 轧制表计算的条件(基本参数和极限值)346.1.1 轧件长度346.1.2 张减机减径系列356.2 孔型系统的确定356.2.1 主孔型连轧管外径的确定356.2.2 张减孔型的选择366.2.3 计算步骤367 孔型与工具设计417.1 穿孔工具设计417.1.1 穿孔轧辊设计
13、417.1.2 导盘设计427.1.3 顶头设计427.2 连轧辊孔型设计447.2.1 孔型设计的基本参数及变形量表示法447.2.2 变形分配447.2.3 选择孔型结构467.2.4 确定孔型结构参数467.2.5 轧辊转速计算568 设备强度与电机能力校核588.1 轧管机力能参数计算588.1.1 已知的基本参数588.1.2 轧件对轧辊的作用力P598.1.3 轧件对芯棒的轴向力618.1.4 轧制力矩计算618.2 轧辊强度校核618.2.1 辊身部分仅考虑弯曲强度638.2.2 辊颈部分按弯扭合成638.2.3 轴头部分的强度校核648.3 主电机容量校核648.3.1 轧辊传
14、动所需要力矩648.3.2 绘制电机负荷图658.3.3 电机能力校核668.3.4 过载校核669 轧机生产能力计算669.1 典型产品的轧机小时产量669.1.1 轧制节奏的确定669.1.2 轧机小时产量计算6910 技术经济指标7010.1 能源介质消耗指标7010.2 工具消耗指标71结 论72致谢73参考文献74附录 vb程序代码761 引言随着社会的发展和不断进步，钢管的应用越来越广泛，在某些高科技术上对钢管的性能要求也越来越高，如高压锅炉等方面，对钢管的要求极为苛刻。而我国钢管产量虽然已经上去，但是在高技术钢管生产中与一些国家有一定差距。因此对高技术含量钢管的研究已经迫在眉睫。
15、本设计是在宝钢140mm连轧机组的装备条件下设计一个高压锅炉管产品，产品的规格是545.6mm，材料是T91。设计主要内容包括产品生产的基础条件论证，产品的设计要点，轧制表编制及设备的强度和电机能力校核。2 总论2.1 我国无缝钢管生产现状及与国外的差距无缝钢管被广泛应用于石油、电站、地质、化工、机械、建筑、煤炭、船舶、核能、宇航等各个方面。目前我国已投产及2010年前投产的无缝钢管机组，共57套，到2010年机组的年总生产能力约816.5万t。其中连轧管机组占生产能力的50%左右，三辊轧管机组占13.5%，新狄塞尔轧管机组站13%左右，为我国三大主力机组，连轧管机组遥遥领先。从轧机的结构看比
16、较先进的有：天津大无缝的250mm限动芯棒连轧机组、168mmPQF及460mmPQF；宝钢140mm全浮动芯棒连轧机组；衡阳钢管厂的89mmMINI-MPM机组及340mm限动芯棒机组；包钢180mmMINI-MPM机组、鞍钢140mmMINI-MPM机组以及无锡锡钢的114mm机组、齐钢的114mm机组、成都无缝的340mm限动芯棒机组等。但我国生产的无缝钢管无论是品种还是规格，结构性缺陷明显，长线产品供大于求，短线产品还得进口。进口管主要是油井管和高压锅炉管以及特大特厚管。2006年16月，进口油井管占进口无缝管量的53%，高压锅炉管占35%。随着我国石油工业的重点转移，在我国西部的油井
17、开采的难度增加，主要表现在井深增加，井压加大，对油井管提出了更高的要求，高抗挤压性、高抗腐蚀性和高的连接强度等。特殊扣油套管、抗腐蚀油套管、新型油套管是薄弱环节。最近，国家决定在4个方面对钢铁行业进行重点投资，其中之一就包括了石油用管和高压锅炉管。衡钢目前还不能成系列生产油井管，如钢级在P110以上的、特殊扣的、非API标准的油井管。另外，我国的电站使用的高压锅炉管大都是T91、T91、TP304H等钢种目前国内还不能大量生产，其中159mm以上95%要靠进口。机械加工与能源开发专用管规格在219350mmD/S16的中口径的中厚壁钢管是缺档产品，大部分也需要进口。钢管的实物质量如表面缺陷、尺
18、寸精度、钢质纯净度、组织性能均匀性、稳定性等与国外先进水平相比也存在差距。我国已加入WTO，全球范围内的钢管市场竞争压力越来越大，无缝钢管市场竞争日趋激烈。钢管用户对热轧钢管的质量要求也越来越高，钢管的表面质量及精度、钢级实际上已成为影响竞争力的重要指标。高附加值的钢材品种，包括油井管、大口径高压锅炉管，将受到较大的冲击。因此，钢管的高精度轧制已成为各钢管公司提高钢管质量，拓展产品规格，满足用户需求和立足市场的必要条件。我国无缝钢管生产存在的问题主要是全行业发展不平衡。一直以来外供钢坯企业，在钢管产量猛增的形势下，国内坯料来源大有缓解，但价格仍在高位运行，造成成本增加，给企业效益增长带来了难度
19、。小规格无缝管因其投资少、见效快，一大批民营企业像雨后春笋般建设起来，他们靠成本低廉、政策灵活之优势与老国企争夺国内无缝管市场，竞争十分激烈。主要技术经济指标尚需进一步改善，以提高在国内外市场的竞争力。目前，我国热轧无缝钢管（坯-材）成材率85%，视其技术装备水平不同波动较大，技术先进轧机一般为90%-92%，技术落后轧机仅为80%左右；热轧无缝管吨管电耗先进轧机为100-150KWh/t，落后轧机为300KWh/t以上；轧机作业率先进轧机为75%以上，落后轧机为70%以下。国民经济中需求的特殊用途、高附加值、高技术含量钢管，短期内还无法完全满足需求，尚依赖进口。如特殊扣套管，还有高钢级高压锅
20、炉管、油井钻杆等仍需部分进口。无缝钢管同焊管在市场上存在着越来越激烈的竞争。过去人们普遍认为焊接钢管在质量上、安全性上不如无缝钢管，加上其材质一般为普钢Q235，生产工艺又较简单，因此成本远低于无缝钢管。因其用途仅限于一般民用建筑和低压流体输送管道，所以尽管其价格远低于无缝钢管，也无法同无缝钢管争夺市场。但进入21世纪后，先进的焊管金属装备在我国陆续出现，由于焊接工艺技术的提高，焊缝质量发生了质的改善，一些中小规格焊管，因其质量接近或达到无缝管水平，正向原属无缝钢管应用领域进军，例如低中压锅炉用管、J55级石油套管以及X70级以下的油、气管线管等。在过去几年中，由于各国无缝管生产能力提高，因而
21、钢管市场竞争加剧，并导致全世界的无缝钢管生产企业经历了剧烈的重组和兼并，世界钢管市场的份额被重新划分。阿根廷得兴集团(Techint)控制的阿根廷西得尔卡(Siderca) 于1993年收购了墨西哥的竞争对手汤姆萨(Tamsa)，1996年又收购了意大利竞争对手达尔明(Dalmine)。从而，3家兼并形成了世界上最大的无缝钢管制造集团DST 集团，该集团1998 年度的无缝管产量为211万t。1997年德国曼内斯曼集团与其法国竞争对手瓦鲁来克合并了其所属的无缝钢管生产企业，形成年产无缝管能力190万t的“JV”集团，成为国际无缝钢管生产行业的第2大厂家。日本住友金属工业公司(Sumitomo
22、Metals)同日本的新日铁、日本钢管和川畸形成联盟，目前该集团在无缝钢管生产行业排名第3，市场份额25%。世界范围内无缝钢管生产企业合作、重组、兼并的趋势，至今仍未降温，统一价格、联合销售成为企业寻求自身发展的一条途径。对此，应给予高度重视。“十五”期间，中国钢管产量由1153.10万tA上升到2614.11万tA，5年间上升1461.01万t，年均增产钢管292.2万t。由于新增能力还在不断产生，从“十五”初期的生产能力不足已转为生产能力过剩。5年来，钢管产量平均以22.46%，表观消费量平均以19.77%的幅度高速增长。钢管自给率以2003年为转折点，2003年以后逐渐呈供大于求的局面，
23、即自给率大于百分之百。中国钢铁工业协会指出：管材在钢材表观消费总量中的比例2000年为6.61%，2005年为6.42%，变化不大。其中，无缝钢管由2000年的净进口3万T转为2005年净出口71.4万T；焊接钢管由2000年的净进口3万T转为2005年净出口124.5万T。管材在国内市场的国产化率已达95.5%。“十五”期间中国钢管的发展情况表明：中国钢管市场已进入供大于求的新阶段。无缝钢管生产的发展趋势（1） 钢管规格向大直径方向发展为提高我国石化产品的国际市场竞争能力，生产装置的大型化和现代化是石化工业发展的主要趋势和重要特征之一，与这一趋势相适应的钢管规格也趋于大型化，如近几年所需的钢
24、管规格逐步由159mm、168mm过渡到219mm和273mm，同时各种相应的工艺管线也由219mm和273mm向325mm甚至更大直径发展。（2） 钢管几何尺寸向高精度方向发展钢管几何尺寸的精确度直接关系到压力管线焊接质量的高低，关系到钢管的使用寿命。目前国外的热交换设备使用周期长于国产设备，其主要原因就是钢管精度普遍较高。因此，进一步提高国产钢管的几何尺寸精度也是十分重要的。（3） 钢管性能向耐低温、耐腐蚀方向发展我国目前已成为原油进口大国，年进口原油达8000万t 以上，且原油来源广泛， 其成分复杂，含水、硫化物严重，因此，要求所使用钢管的抗蚀性能越来越高；由于乙烯深冷分离工艺的不断完善
25、，其低温温度由-101发展到-170，由此对钢管的耐低温性能提出了更加严格的要求。由于对油品质量要求的提高，需要建设的制氢、重整、加氢精制、加氢改制和加氢裂化等临氢装置增多，所以，解决钢管耐氢腐蚀问题尤为重要。由于上述的这些特殊性能要求，促使石化工业用管向大直径、高精度和高纯净度钢质方向发展。尤其要最大限度地减小钢中有害元素及杂质对钢管强度、韧性和耐蚀性的影响。焊接钢管与无缝钢管协调发展世界上焊接钢管与无缝钢管均以各自的优势占据着各自的市场份额。两者在共同的适用范围内相互竞争，同时在品种上又相互补充。竞争促进了钢管质量的提高和成本的降低。目前无缝钢管和焊接钢管的新工艺、新技术的发展增强了各自的
26、生命力，在很多领域无缝钢管不能被焊接钢管或其他管材所取代；同样焊接钢管也不能被无缝钢管或其他管材所取代。在我国两者应该是协调发展，发挥各自的优势。随着天然气管线和城市管网的大规模敷设，根据国家有关规划部门的统计预测，大中口径的焊接钢管需求量将大幅度增加。至2010年各类管线，包括天然气管线( 含城市管网) 、原油及成品油输送管线、水煤浆及其他部分管线的管材总需求量约为3 100万t， 其中大口径直缝焊管约占28.7%。随着石油、天然气工业的发展，对油井管和管线管品质要求越来越高。焊管技术的飞跃发展已为生产高要求焊接钢管打下基础，目前已可生产出壁厚精度、外形尺寸精度更高的薄壁焊接钢管。总之，“十
27、一五”期间，我们必须充分重视焊接钢管的发展，重点开发与研究大中口径的专用直缝焊接钢管品种，加大淘汰落后工艺装备的力度。2.2 T91钢的介绍T91 钢种是美国橡树岭国家实验室（ORNL）和燃烧工程公司共同研究开发的综合性能优良的动力工程锅炉用铁素体耐热钢，主要应用于主蒸汽管道 再热蒸汽管道热端及其它高温承压设备 它是在 9Cr1Mo的基础上通过添加 V Nb(铌主要用于合金中如不锈钢中,少量的铌可防止晶间腐蚀) N 等元素进行微合金化，从而在晶界及晶内生成了大量形状复杂的 Nb(C,N) V(C,N), 它在高温塑性变形过程中比简单的球形析出物更能有效地阻碍位错的运动 另外,翼状析出物增大了捕
28、获位错的几率, 因而较大地提高了持久强度和抗蠕变性能1，同时保持了原 9Cr1Mo (铬,质硬且脆,抗腐蚀,只以化合状态存在; 钼，不锈钢中加入钼，能改善钢的耐腐蚀性。在铸铁中加入钼，能提高铁的强度和耐磨性能)钢的优良的抗高温腐蚀性能2与奥氏体钢相比，它具有比奥氏体不锈钢更低的热膨胀系数和较高的导热系数。目前国内锅炉制造企业所需 T91 钢管主要由国外供货，但是供货期长，且价格昂贵，严重制约了我国电力行业的发展，影响了我国的经济发展速度 因此，迫切需要T91钢管的国产化 目前国内只有内蒙古北方重工等少数厂家通过锻造镗孔的方法制造出了符合标准的 T91，但该方法生产效率不高，成才率低，资源浪费较
29、严重，而通过穿孔热轧方法生产中口径 T91钢管在国内还没有厂家能够生产 我公司经过前期的精心准备，从炼钢到轧管到热处理，一次成功，已评定的各项性能均满足标准要求表 2-1 T91 钢的化学成分(质量分数)成分CSiMnSPCr含量0.080.120.200.500.300.600.0100.0208.009.50成分MoVNbNNiAl含量0.851.050.180.250.060.100.030.070.0400.020T91钢在1983年列入ASME和ASTM标准前后几年，各国基本上处在试用阶段。起初用在老电站过热器维修更换钢管，后来逐步在新建电厂中试用，到80年代末90年代初开始得到广泛
30、采用。世界上几个主要的钢管商：德国曼内斯曼、日本住友、法国瓦鲁海克、美国万门格登公司生产的T91钢管，已在20个国家和地区数十座电站的上百台机组的锅炉过热器、再热器上采用。到目前为止，电厂中最早试用的T91钢管已运行20多年，可以说是一种较成熟可靠的钢种23。由于T91钢的优异性能，特别在高温下有较高的蠕变和持久强度及许用应力，因而可以减小管子壁厚，降低成本。我国200MW和300MW的老机组锅炉大部分使用的是T22、12Cr1MoV和钢102等钢材，由于超高温而造成的爆管现象较普遍，一些电厂在锅炉改造中换成TP347H和TP304H不锈钢管，不仅成本高(TP347H的价格是T91钢管的2倍)
31、，而且这类未稳定化的奥氏体钢容易产生应力腐蚀而发生爆管。从性能和经济性方面考虑，T91钢是较理想的锅炉替代材料。由于T91钢有优良的特性，但是T91钢管生产难度较高，一些技术难点并未很好解决，因此国内还没有形成大批量的生产能力，如大冶特殊钢股份无缝管厂进行了多次的试制生产。但是，由于穿孔顶头耗损严重、毛管内折和三辊轧后荒管外表面裂纹等问题严重，至今未能大规模生产7。虽然宝山钢铁股份公司钢管分公司于1999年初开始研制T91高压锅炉管，并先后经历了钢种试制、产品试轧、性能评定、批量生产等阶段，现已形成了批量生产和供货能力8，一定程度上缓解了国内的需求，但大量的T91高压锅炉管仍需依赖进口。然而可
32、以预计，随着技术难关的突破，T91高压锅炉管不久将在我国形成大批量生产。2.3 全浮动芯棒连轧管机的工艺特点全浮动芯棒连轧管机由于在轧制时不控制芯棒速度，因此在整个轧制过程中，芯棒速度多次变化。例如，在一台8机架的连轧管机上，当金属进入第一机架时，芯棒在摩擦力作用下，以接近第一机架的轧制速度运行；当金属进入第二机架时，芯棒速度就要改变，以第一和第二机架轧制速度之间的某个速度运行；当进入第三机架时，则芯棒速度已变为第一、第二和第三机架轧制速度之间的某个速度，依次类推，直至进入第八机架，芯棒速度便经过了8次变化，以18机架间的某个速度运行，进入一个相对稳定的轧制阶段。在此阶段，前面机架的轧制速度比
33、芯棒速度慢（称为滞后机架），后面机架的轧制速度比芯棒速度快（称为导前机架），如果中间某个机架的轧制速度恰好与芯棒运动速度相同则称为同步机架。随后当金属逐渐从有关机架中轧出时，芯棒速度再一次进入变化阶段。如金属从第一机架中轧出，则芯棒速度变化为28机架间的某个速度；当金属由第二机架轧出，则芯棒速度又变为第三至第八机架间的某个速度，如此类推，直至金属从第八架轧出为止。由上可以看出，在钢管的轧制过程中，芯棒的速度至少要变化15次，芯棒速度的变化将导致金属流动条件的改变。全浮动芯棒连轧管机由于轧制过程中芯棒速度改变而使金属流动条件发生变化，因金属流动的不规律性而引起钢管纵向的壁厚和直径变化，使成品管的
34、尺寸精度始终不如限动芯棒轧机。此外，芯棒长度大（如宝钢140mm连轧管机所轧钢管长 33m，芯棒长达29.5m），一则制造困难，再则当轧制直径较大的钢管时，如此长的芯棒重量也很大（如140mm、长29.5m的芯棒重达3.5t），钢管带着过重的芯棒在辊道上运行将会导致钢管损坏。故目前全浮式芯棒连轧管机均用于小型机组，所生产的钢管最大直径为177.8mm。2.4 无缝钢管生产的进展方向近年来，在世界范围内新建的无缝钢管生产机组数量在不断减少，但无缝钢管生产技术却仍有许多新的发展。综合来看，为适应不断提高的市场要求，无缝钢管生产新技术的开发主要针对如下两个主要目标而做了大量的工作，即：(1)以节能为
35、目标而进行的工艺改进。如采用倍尺加热的步进式加热炉、采用在线热处理等新技术；(2)以提高产品质童为目标而开发的新工艺及新设备。如采用锥形辊穿孔机.PQF连轧管机、三辊可调式定径机、开发先进的质量自动控制技术和先进的检测仪表等。 无缝钢管生产技术的新进展主要表现在如下几个方面：1）采用步进式加热炉及旋转式热锯机；2）采用锥形辊穿孔机；3）限动芯棒连轧管机得到大力发展，并开发出QF连轧管机； 4）少机架限动芯棒连轧，机组(Mini-MPM )得到发展； 5）开发出三辊可调式限动芯棒连轧管机；6）张减机定径机的三辊可调技术及快速换辊技术的开发；7）三辊单独可调式定径机组的开发；8）三辊同步可调式张减
36、/定径机的开发；9）轧辊快速拆装技术；10）开发节能技术；11）开发先进的钢管质量自动控制技术。2.5 本文设计的主要内容及方法思路2.5.1 本文设计的主要内容设计的主要内容包括产品生产的基础条件论证，产品的设计要点，轧制表编制，设备的强度和电机能力校核及产品热轧小时产量计算等。产品生产的基础条件论证主要是生产设备、检测设备、质量控制系统。产品的设计要点主要是确定生产工艺流程、工艺制度（包括变形温度和变形制度）以及相关的变形工具的选择，同时确定轧机调整参数。轧制表是工艺的核心，轧制表编制主要确定坯料规格（重量和长度）、各变形工序前后轧件断面尺寸、轧机的调整参数、延伸系数、工具的主要尺寸和顶杆
37、的配置。设备的强度及电机能力校核，主要是对119主孔的校核和电机能力校核。2.5.2 设计的方法和思路本设计是在宝钢钢管公司f140连轧机组装备条件下的产品开发，根据f140现有的设备条件完成f5456mm，T91产品设计工艺流程及相关变形工具和调整参数、编制轧制表、校核设备及电机能力。3 机组设备的主要技术参数3.1 环形加热炉管坯规格：178mm 860-4500mm长管坯基准值：178mm3900mm(长) 735公斤/根送料温度：20管坯出口温度：1280(对基准管坯)温差：10炉子重量：160T/h(对基准管坯)炉子尺寸：炉底中径 3500mm 炉底宽 4500mm 炉膛净宽 500
38、0mm 从炉底到吊炉顶的净高 2000mm 2500mm 3000mm装炉量：单排380根炉底上料槽数：391个3.2 穿孔机(带狄舍尔导盘)传动方式：每一轧辊直接通过万向接轴及减速机传动的(双传动装置)传动马达二只额定功率：每辊2600kw最大功率：每辊6500kw基本转速：30rpm接电率：60%可调范围：50 -230rpm电轴范围230-440rpm 磁场调节范围持续转矩：30T-M冲击转矩：80T-M轧辊倾角：5-15 无级调整工作辊直径： f1000-1150mm轧辊辊面宽度：670mm减速比：i=1:1.9166传动转速：30-120-208rpm额定传动转速：120rpm狄舍尔
39、导盘直径： f1847-1697mm导盘转距：1360kg-m马达转速：0-55rpm导盘转速：最大25rpm3.3 六机架空心坯减径机机架数：6架(三辊式)机架间距：460mm最大第一孔直径：196mm最小出口管直径：141.5mm理想轧辊直径：500mm最大轧制力：35000kg最大轧制力矩：6000kgm传动功率：N=1600KW n=750RPM出料速度：约1.5m/s3.4 八机架连轧机机架数 8架(二辊)机架间距 1000mm容许轧制力 300T每100T负荷机架弹跳值 最大0.2m传动功率与转速机架1-2 每台N=2200kw n=150rpm机架3-6 每台N=2600kw n
40、=230rpm机架7-8 每台N=1300kw n=230rpm最大钢管出口速度 7.87m/s轧辊直径 470-600mm3.5 再加热炉加热炉常见的炉型有：斜底式、步进式和直通式感应炉三种，各有其特点，设计采用步进梁式炉，其优点是：机械化程度高(与斜底炉相比)；炉内气氛易控制，烧损少；管坯不产生有害的化学成份变化。荒管规格：119162mm 壁厚3.2525mm 长1080033000mm送料温度：430845出料温度：980温差：10炉子产量：63.3160T/h炉子尺寸(长宽)：12080mm35000mm管根数：46根步进梁上升：最大300mm3.6 张力减径机机架数：24架机架间距
41、：310mm理想轧辊直径：330mm最大荒管直径 ：162mm成品管直径 ：21.3-153.7mm进料速度：1-3.0m/sec出料速度：最大16m/sec传动功率： N=350kw n=800-2000rpm3.7 火焰切割机2(套)4(烧嘴)切割距离 约200mm切割管坯直径 最大180mm总切割时间 约70sec快速返回时速度(烧嘴) 约50mm/sec运输时间 30sec第一段切割总节奏时间 100sec3.8 分段锯锯片直径(新)：1800mm钢管锯切长度：828m 切头 0.13.5m锯前分布宽度：850mm驱动功率：N=350KW n=1500RPM锯片圆周速度：最大约130m
42、/s锯片进给速度：0200mm/s最大返回速度：约400mm/s定尺指标精度：2.5mm切割后钢管长度误差：5mm推进装置移动速度：约100mm/s定尺机挡板移动速度：0.5m/s3.9 冷床冷床(长宽)：约20m165m冷床输送速度：05节拍/分固定活动梁间距：约750mm锯齿间距：约180mm移送杠杆间距：约3.3m最大管重：约79kg/m4 产品的金属平衡4.1 坯料的质量标准和规格品种规格：钢级为T91，规格178mm，长4.5m，直径公差范围2.0mm，重量公差范围3kg，弯曲度10mm/m，全长弯曲度不大于1.5倍管坯直径，椭圆度在直径公差范围内。断面应与管坯轴线垂直，偏差值5mm
43、。表面质量：(1)管坯表面不允许有缩孔、裂纹、夹杂物及其他缺陷，但深度不大于0.4mm的表面裂纹允许存在，大于0.4mm的裂纹应予修磨。(2)管坯表面不允许有金属或其他夹杂物的污损，如果其沉积在管坯表面可以修磨掉，这种沉积物可允许在二分之一直径范围内存在。4.2 金属平衡管坯穿孔轧管再加热均整加热烧损轧废切尾减径烧损切头尾图4-1 金属损耗图取冷区收得率kf=0.96连轧管的切尾损失=Vk/GB100%=21.7/708.7100%=3.1%张减管的管端增厚切损=VEKG/GB100%=13.4/708.7100%=1.9%环形加热炉热烧损ADHO(2%), ANWO(1%)热区收得率 因：所
44、以 EWA=92.0%成材率=(1-管坯损失率)(EWA-轧废)kf= (1-2%)(92.0%-0.8%)=89.4%表4-1 金属平衡表规格冷区收得率kf环形烧损ADHO(%)轧管切尾(%)步进烧损ANWO(%)张减切尾(%)轧废(%)成材率(%)545.6mm0.962%3.1%1%1.9%0.8%89.4%5 生产工艺流程及工艺制度5.1 生产工艺流程图5.2 生产工艺总流程图生产工艺总流程图如图4-1所示：图5.1 生产工艺总流程图5.2.1 热轧工艺流程图热轧工艺流程图如图5-2所示：图5-2 热轧工艺流程图5.2.2 连轧工艺流程图连轧工艺流程图如图5-3所示：图5-3 连轧工艺
45、流程图5.3 生产工艺流程简述5.3.1 热区生产工艺过程管坯可由初轧厂提供（初轧坯）或炼钢厂提供（连铸坯），外径为f178 mm，长度为410m。用60t平板车（或其他工具）从管坯生产厂至管坯堆放场，按钢号、炉号、规格分别堆放在坯料架上。根据合同订货和生产计划，管坯由16t磁盘吊吊至火焰切割机组上料台架，逐根测长、称重，数据输入计算机已控制自动火焰切割机的自动装置。定尺挡板的行程由马达按切割数据自动调节，按米重控制长度，然后将倍尺坯料切成0.844.5m定尺管坯长度。管坯入炉前需要再次在辊道磅称上称重，将数据输入热区管理计算机作为批量跟踪的初始信息，后将管坯送入提升装置运至+5.3m平台上，经装料机把管坯逐根送入环行炉内加热。按不同的钢种钢级，将管坯加热至11501280。根据生产节奏时间，由出料机将管坯逐根取出并扔至管坯斜料台上，震落表面氧化铁皮。管坯沿斜台和辊道运至管坯热定心前定位，继而完成自动定心。定心后的管坯经斜轧穿孔的前台，送入喂料槽，由链条和液压马达驱动的喂料器推入穿孔。穿孔后毛管直径f184mm，长3.511m，壁厚10.7546.50mm。穿孔过程结束后，由“顶杆装
