無縫不銹鋼管的生產(chǎn)工藝初探

近年來，伴隨我國石油、天然氣、化工等工業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展，對設(shè)備的工作性能及技術(shù)要求愈來愈嚴苛。在無縫鋼管生產(chǎn)過程中，若要提高不銹鋼的冶煉質(zhì)量，需要對生產(chǎn)設(shè)備進行仔細操作，按照精準的工藝流程進行，減少誤差率。該文主要對無縫不銹鋼管生產(chǎn)工藝設(shè)備選型以及對熱軋無縫不銹鋼管的生產(chǎn)工藝技術(shù)進行分析，旨在提高不銹鋼管的質(zhì)量控制。

無縫鋼管的生產(chǎn)水平是衡量一個國家鋼鐵整體生產(chǎn)水平的重要指標，隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，對不銹鋼耐腐蝕性要求也愈來愈高，在無縫不銹鋼管生產(chǎn)過程中，一定要配備現(xiàn)代化的精整設(shè)備,按照精確的工藝流程進行，加強其質(zhì)量控制。

1熱軋無縫鋼管生產(chǎn)工藝設(shè)備的選型與分析

1.1穿孔機的選型及其分析

目前我國應用較為廣泛的穿孔機有壓力穿孔機、PPM推軋穿孔機、斜軋穿孔機。前兩者在穿軋的過程中，延伸系數(shù)小,穿孔后必須配備延伸機，設(shè)備投資較大,現(xiàn)已很少使用。根據(jù)無縫管變形分析可以得出,相對于連鑄方坯，連鑄圓坯可以更好地降低工具的磨損度，減少不均勻變形，進而降低生產(chǎn)成本。壓力穿孔機和PPM穿孔機因為自身生產(chǎn)和使用原料的限制，已經(jīng)不能滿足降低生產(chǎn)成本和提高產(chǎn)品質(zhì)量的發(fā)展要求，所以已逐漸被摒棄，而作為采用連鑄圓坯為原料的斜軋穿孔機已被得到廣泛使用。

1.2軋管機的選型及其分析

我國使用的軋管機有皮爾格軋管機、自動軋管機、CPE軋管機、新型三輥軋管機、Ac cu Roll軋管機、MPM軋管機和PQF軋管機。皮爾格軋管機采用鋼錠為原料，用于軋制大口徑的厚壁鋼管，所以它主要用來生產(chǎn)熱軋大口徑厚壁無縫管。自動軋管機主要是將厚壁管軋制成薄壁管，一般情況下，可經(jīng)由2～3道次，即可軋制成品壁厚，目的是用于生產(chǎn)熱軋厚壁無縫管；CPE軋管機則采用更大的管坯,生產(chǎn)更長的管子，收得率相對提高，但仍比其他工藝收得率低，可用于薄壁鋼管的生產(chǎn)；三輥軋管機的產(chǎn)品尺寸精度高，工具耗費少，但其生產(chǎn)率低，并且需要采用優(yōu)質(zhì)鋼坯為原料，所以生產(chǎn)薄壁管較為困難；Accu Roll軋管機與二輥斜軋穿孔機類似，只是將固定導板改成主動導盤，另外其生產(chǎn)成本較高，毛管長度較短，所以使用率較低；MPM軋管機屬于二輥連軋管機，技術(shù)水平較高，機組規(guī)格型號也較多，可用于中薄壁無縫鋼管的生產(chǎn)，到目前為止，是世界上連軋管的主要選擇機型；P QF軋管機屬于三輥連軋管機，可用于軋制薄壁管和難變形鋼種，是目前理論上最先進的連軋管機型。當前我國的無縫管軋機型正處在多種軋機型共存的狀況，其應用前景應依據(jù)企業(yè)的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)規(guī)模而定。因為連軋管機具有生產(chǎn)規(guī)模較大、成材率較高和適合生產(chǎn)品種廣泛等優(yōu)點，所以被認定為最有發(fā)展前景的軋管機。

1.3張力減徑機的型式與分析

張力減徑機有兩輥和三輥兩種形式。由實際生產(chǎn)經(jīng)驗可知，三輥張減機的機架間距比二輥張減機的機架間距小，并且鋼管在三輥張減機空行中的滑移也比二輥張減機的小。因此使用三輥式減徑機生產(chǎn)鋼管表面質(zhì)量好，切頭少,有較大的減徑量和減壁量,進而成為目前張減機的主要選擇機型?？傊?，無論哪種設(shè)備，都有其存在的技術(shù)和背景優(yōu)勢，同時，在設(shè)備的選型上出考慮設(shè)備的先進性外，還應考慮根據(jù)企業(yè)的具體情況如生產(chǎn)規(guī)模、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和資金狀況等進行綜合分析考慮。

2無縫不銹鋼管的生產(chǎn)工藝技術(shù)

2.1熱軋無縫鋼管的生產(chǎn)流程

熱軋無縫管可分為一般鋼管，低、中壓鍋爐鋼管，高壓鍋爐鋼管、合金鋼管、不銹鋼管、石油裂化管等等。熱軋無縫鋼管主要生產(chǎn)工序是：管坯準備及檢查→管坯加熱→穿孔→軋管→荒管再加熱→定（減）徑→熱處理→成品管矯直→精整→檢驗(無損、理化、臺檢)→入庫。圓管坯是軋制無縫鋼管的原料，圓管坯要經(jīng)過切割機的切割，加工成為長度約1m的坯料，然后經(jīng)傳送帶傳送至熔爐內(nèi)加熱。管坯被送入熔爐內(nèi)加熱至大約120 0℃，解熱管坯燃料為氫氣或乙炔。

爐內(nèi)溫度控制是關(guān)鍵，管坯出爐后要經(jīng)過穿孔機進行穿孔。其中應用較廣的穿孔機是錐形錕穿鋼管空機，具有高效生產(chǎn)、產(chǎn)品質(zhì)量好、穿孔擴徑量大等優(yōu)點，可用于多種鋼種的穿孔。穿孔后，管坯就先后被三錕斜軋、連軋。擠壓后要脫管進行定徑。定徑機通過錐形鉆頭高速旋轉(zhuǎn)入鋼坯打孔，形成鋼管（鋼管內(nèi)徑由定徑機鉆頭的外徑長度來確定）。

鋼管經(jīng)定徑后，隨即進入冷卻塔中進行噴水冷卻，冷卻后被矯直。隨后經(jīng)由傳送帶送至金屬探傷機進行內(nèi)部探傷，鋼管內(nèi)部若出現(xiàn)裂紋和氣泡等問題，會立即被探測出。質(zhì)檢還需手工挑挑選過程，通過后方可使用油漆噴刷上編號和規(guī)格等隨即入庫。

2.2不銹鋼澆注的問題分析

不銹鋼在澆注過程中有少量元素極易被氧化導致氧化物摻雜，由于鋼水的粘度大，進而極易造成水口阻塞。因鋼水的導熱性能較差，且不銹鋼的凝固形態(tài)較為復雜，使得連鑄坯易產(chǎn)生裂紋，因此在對連鑄坯冷卻和拉坯速度方面要求十分嚴苛，保證操作的精準率；此外，由于過程中采用了一系列新技術(shù)，如無氧化保護澆注、液面自動控制和電磁攪拌等，所以使得連鑄坯的質(zhì)量大大提高。

3不銹鋼管的質(zhì)量控制

尺寸和位置檢測技術(shù)及自動控制技術(shù)。精整工序及其裝備設(shè)置是不銹鋼管質(zhì)量控制的重要環(huán)節(jié)，其中無損探傷是至關(guān)重要的質(zhì)量檢測手段。

其技術(shù)的進步使得更多的廠家采用渦流、超聲波組合探傷機組,在探傷機組中配備超聲波測厚和激光測徑裝置。在鋼管出廠前,生產(chǎn)廠應從多個環(huán)節(jié)控制產(chǎn)品質(zhì)量。這種組合探傷機組具有先進高超的處理系統(tǒng),測得的信號全部數(shù)據(jù)化后并經(jīng)過計算機處理儲存,自動化程度和生產(chǎn)效率相當高。

我國機械行業(yè)最為薄弱的環(huán)節(jié)就是檢測與技術(shù)的控制，這極大的阻礙了我國工業(yè)水平的提高。國內(nèi)外在不銹鋼無縫鋼管的生產(chǎn)上，已經(jīng)逐漸的從前期的追求產(chǎn)量向提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低生產(chǎn)成本方向改進，進而不斷出現(xiàn)了新的設(shè)備及其工藝。這就要求我國鋼鐵企業(yè)在更新設(shè)備的前提下，勇于改進實施新的工藝和技術(shù)，更好的提高鋼管的質(zhì)量和水平。