Φ258 mm連軋主機與脫管機之間輥道改造

李　浩，鄧　亮，郭德棟（天津鋼管集團股份有限公司軋管一部，天津300301）

Φ258 mm連軋主機與脫管機之間輥道改造

李浩，鄧亮，郭德棟
（天津鋼管集團股份有限公司軋管一部，天津300301）

針對軋制薄壁管時鋼管外表面出現(xiàn)的劃傷及外結疤現(xiàn)象，分析出原因為鋼管出連軋機后鋼管尾部產(chǎn)生毛刺，使連軋主機與脫管機之間輥道大梁底部及輥道表面產(chǎn)生劃傷和粘鋼。通過改進連軋主機與脫管機之間輥道的結構、動作及操作控制，消除了鋼管尾部毛刺對輥道外表面劃傷與粘鋼，提高了產(chǎn)品合格率。

輥道；劃傷；粘鋼；表面缺陷

1　引言

目前，Φ258機組在連續(xù)生產(chǎn)且規(guī)格多樣化的過程中，工藝人員發(fā)現(xiàn)每當在軋制薄壁管時，鋼管外表面時常出現(xiàn)劃傷及外結疤現(xiàn)象，影響鋼管外表面整體質量，在停機進行輥道修磨的同時，還有批量的管線需要下線修磨，增加了產(chǎn)品的成本。通過在生產(chǎn)過程中跟蹤外結疤缺陷產(chǎn)生原因及處理過程，得知連軋與脫管間是外結疤缺陷出現(xiàn)的主要區(qū)域，通過對本身設計存在缺陷的連脫之間輥道進行改造升級，取得了很好的效果。

2　存在的問題

連脫之間輥道由梁體、3個懸掛在大梁的輥道和1個升降支承輥組成，是連接PQF連軋主機和脫管機的重要設備。當鋼管機脫棒時，起到支撐鋼管和芯棒并保證穩(wěn)定脫離的作用。當鋼管出連軋機后，通過大梁輥道進入脫管機，然后由脫管機帶動鋼管脫棒，脫棒結束后，大梁輥道支撐芯棒返回，減少芯棒與其他設備的刮蹭。但在實際生產(chǎn)過程中，經(jīng)常出現(xiàn)大梁槽底粘鋼、輥道表面劃傷和粘鋼問題，造成鋼管外表面出現(xiàn)規(guī)律和不規(guī)律的外結疤比例為60.39%。特別是2013年，由于鋼管外表面的外結疤量明顯增加下線管平均每月至少3 000支，占各缺陷比為25.73%。同時芯棒容易磕傷，特別是使用大芯棒生產(chǎn)時，芯棒頭部與輥道磕碰嚴重，在固定位置出現(xiàn)殘缺現(xiàn)象，造成使用壽命降低，影響鋼管內表面質量。在軋制某些規(guī)格的鋼管時，還造成鋼管出現(xiàn)磕凹和尾部磕傷，不僅嚴重影響了鋼管表面質量，而且加快了芯棒出傷速度，降低使用壽命。造成鋼管一次合格率降低，下線修磨量增大，不但影響生產(chǎn)順行，同時造成了修磨費用的增加，部分鋼管必須進行再切，造成成材率降低。通過上述數(shù)據(jù)表明連脫之間輥道為造成鋼管表面外結疤主要設備。

3　原因分析

減少降低鋼管表面質量缺陷，提高產(chǎn)品一次合格率，避免工藝人員停機時間，就要解決鋼管在經(jīng)過連脫之間輥道時，輥道表面劃傷及粘鋼的缺陷，因此從以下幾個方面進行分析處理。

3.1設備

（1）連脫之間輥道冷卻不充分。

（2）盡可能避免鋼管管尾刺及芯棒與輥道刮蹭接觸，由于原有的設計輥道為固定懸掛式，且輥道高度無法在線調整，只有通過停機測量輥道標高。

（3）輥道硬度達不到現(xiàn)場生產(chǎn)要求。

（4）連脫間輥道調整各個孔型定位塊長時間使用有磨損，造成輥道實際標高與標準標高有偏差。

（5）大梁高度由于液壓缸和調整塊的原因可能會出現(xiàn)高度偏差。

3.2方法

調試連軋主機的方法，連軋主機目前由于本身設計原因鋼管尾刺無法消除，只會通過有經(jīng)驗的工藝操作人員盡可能減少。綜合上述，確定主要原因為：

（1）調車減少鋼管尾部毛刺，工藝操作人員調試連軋主機，減少鋼管尾部毛刺，連軋主機設計為6架本身就增加了鋼管變形量，所以薄壁鋼管尾部產(chǎn)生毛刺是無法通過調車來消除改變的，此原因目前無法通過改造解決，判斷其不是主要原因。

（2）通過現(xiàn)場實際對連脫之間輥道進行測溫，輥道冷卻充分，判斷不是主要原因；由于連脫之間輥道為固定懸掛式，通過目測部分鋼管經(jīng)過輥道過程中，有明顯的磕碰擠壓現(xiàn)象取樣表面有磕癟及輥道刮痕，判斷為主要原因（見圖1）。

圖1　鋼管表面有輥道刮痕

（3）連脫之間輥道無法在線調整，通過現(xiàn)場實地觀察及取樣考證，在頻繁地更換規(guī)格和薄壁管生產(chǎn)過程中，不同壁厚的鋼管需要必要的在線高度調整，判斷其為主要原因（見圖2）。

圖2　改造之前連脫之間輥道整體圖

（4）孔型調整定位塊有偏差，通過實地觀察會導致對鋼管造成擠壓，判斷其為主要原因。

（5）輥道硬度要求為HB217~255范圍內，實際抽樣測量的輥道硬度在HB230~240之間，判斷其不是主要原因。

（6）連脫大梁在合理偏差范圍之內，不影響產(chǎn)品質量，判斷其不是主要原因。

所以通過上述要因對連脫之間輥道進行有效的研究改造。

4　制定改造方案及實施措施

根據(jù)上面所述要因，要把原有的連脫之間輥道設計成可升降式的輥道（見圖3）。

因此當連軋主機拋鋼時，連脫之間輥道東數(shù)第一、第三、第四上升到孔型所需要的荒管位。當鋼管尾部離開連軋主機5架連軋機架時，連脫之間輥道依次降下。

圖3　改造后連脫之間輥道整體圖

當荒管尾部進入脫管機時，連脫之間前輥道東數(shù)第二個帶位移傳感器的液壓缸升起到芯棒位，要完成上述的設備運動形式需要將原有的調整方式改為自動調整方式，即輥道需要液壓缸控制升降，并且液壓缸尾部增加位移傳感器，同時液壓回路需要有比例閥進行控制（見圖4）。

圖4　液壓回路圖

通過上述改造工藝，操作者在使用過程中可通過計算機終端設定各輥道高度對應的數(shù)值，系統(tǒng)即可反饋到液壓缸，進行液壓缸伸出行程控制，從而得到輥道支撐位的高度，這樣每個輥道就可保持在任何位置起支撐作用。原設備構造決定只能有3個輥道（1#，3#，4#）支撐荒管，1個輥道（2#）支撐芯棒，但由于連脫之間輥道大梁較長，支撐點越多，越有利于鋼管和芯棒通過時的平穩(wěn)狀態(tài)。改造后的連脫之間輥道大梁，每個輥道在使用過程中都有3個位置，即荒管位，芯棒位和低位，每個輥道即可實現(xiàn)支撐鋼管和芯棒的雙重作用，極大地提高了鋼管和芯棒在連軋脫管大梁之間通過的平穩(wěn)性，保證了鋼管外表面質量，提高了芯棒使用壽命，同時由于芯棒壽命的提高，也間接地提高了鋼管內表面質量。

為進一步提高穩(wěn)定性，避免鋼管尾部尾刺刮傷輥道表面，而后又開發(fā)出各輥道依次下降上升功能，當鋼管尾部通過某一輥道前，該輥道先下降到低位，當鋼管尾部尾刺通過該輥道后，該輥道由低位上升至芯棒位，直接支撐芯棒，當芯棒順利返回后，各輥道由芯棒位下降到荒管位，為下次支撐荒管做準備。

5　應用效果及分析

通過逐步實施措施，改造之后的連脫之間輥道使用正常，在生產(chǎn)大徑壁比薄壁管及超厚厚壁管時優(yōu)勢明顯，鋼管過鋼時狀態(tài)平穩(wěn)，極大地減少了鋼管外表面缺陷。在生產(chǎn)普通鋼管時，若一個出現(xiàn)故障，可將其在低位不使用維持生產(chǎn)，減少了停機時間。根據(jù)薄壁管特性，有針對性地將連軋脫管間4#支撐輥通過延時調整，使4#支撐輥在脫管機咬鋼后，即降到低位，避免和鋼管接觸，可有效減少輥道痕缺陷。尤其在生產(chǎn)如219×5.7 mm氣瓶管，219× 6.4 mm管線管時，通過調整各輥道高度和動作時間，杜絕管尾磕癟外表面缺陷，外表面下線率由原來的5%下降到3%，在生產(chǎn)大口徑薄壁管時，杜絕了改造前出現(xiàn)的管尾2~3m處的磕癟缺陷。在生產(chǎn)超厚厚壁管時，將連脫之間輥道高度調整到位，并將各輥道調整為保持荒管位模式，有利于脫管機順利脫出超厚厚壁管，減少由于脫出困難造成的中間剔廢，極大地提高了產(chǎn)品的合格率。

6　結論

連軋脫管間大梁巷道輥道在多機組上都是外表面缺陷產(chǎn)生較多的區(qū)域，258機組通過改造連脫之間輥道，對鋼管內外表面質量的提高起到顯著的作用。此設備的改造及應用適用于所有限動芯棒軋制機組，可顯著減少由于連軋脫管間鋼管運行不平穩(wěn)造成的外表面缺陷。

[1]秦大同，謝里陽.現(xiàn)代機械設計手冊（第1卷）[M].北京：化學工業(yè)出版社，2011.

[2]秦大同，謝里陽.現(xiàn)代機械設計手冊（第4卷）[M].北京：化學工業(yè)出版社，2011.

[3]濮良貴，紀名剛.機械設計[M].7版.北京：高等教育出版社，2001.

M odification of Roller Table between258mm PQF and Extractor

LIHao,DENG Liang and GUO De-dong (Pipe Rolling division 1 of Tianjin Pipe[Group]Corporation,Tianjin 300301,China)

In order to solve the problem of scratch and outer scab occurring at pipe outer surface in thin pipe rolling,analysis wasmade and the reason determined as burs forming at pipe tail after PQF which caused scratch and sticking at the beam bottom and surface of roller table between PQF and extractor.Through modifying the structure,movement and operation control of the table,scratch and sticking caused by pipe tail burs to the outer surface of roller table were eliminated and product qualification rate was raised.

roller table;scratch;sticking;surface defect

10.3969/j.issn.1006-110X.2016.01.007

2015-10-13

2015-11-02

李浩（1984—），男，本科，工程師，主要從事冶金設備機械技術管理工作。