由太原重型機(jī)械學(xué)院研制開(kāi)發(fā)、安裝于山西襄汾不銹鋼管廠的三輥聯(lián)合穿軋機(jī)，依據(jù)三輥斜軋工藝原理，將穿孔、軋管兩道工序集合在一臺(tái)軋機(jī)上完成，開(kāi)創(chuàng)了三輥聯(lián)合穿軋機(jī)一次成管的先例。
三輥聯(lián)合穿軋機(jī)的主要特征是在三輥斜軋機(jī)上采用了組合式軋輥，其形狀如圖16-11所示。
這臺(tái)三輥聯(lián)合穿軋機(jī)所生產(chǎn)的成品不銹鋼管直徑為40~60mm,壁厚為3.2~10mm,管坯最大單重為22kg,其尺寸為Φ(40~60)mm×(600~1000)mm.聯(lián)合穿軋機(jī)的主要技術(shù)性能參數(shù)如表16-4所示。
這臺(tái)軋機(jī)的送進(jìn)角可以在0°~20°范圍內(nèi)調(diào)整。在軋制工件尾部時(shí)，可以增大送進(jìn)角，以防止管尾出現(xiàn)三角形現(xiàn)象，也可以采用軋輻快速回退的辦法，增大軋輥的開(kāi)度，以改善尾端三角形現(xiàn)象。
這臺(tái)三輥聯(lián)合穿軋機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊，設(shè)備總重約50噸，機(jī)組電氣設(shè)備總功率為500kW左右，占地面積僅400㎡,因此很適合于小型無(wú)縫鋼管廠使用，以直接生產(chǎn)熱軋成品管。機(jī)組生產(chǎn)率為2~4根／min,若平均按3根／min計(jì)算，年產(chǎn)量可達(dá)2萬(wàn)噸左右。
由以上所述可見(jiàn)該軋機(jī)具有如下特點(diǎn)：穿軋合一，設(shè)備重量輕，占地面積小，所需投資少，操作很容易。因此，對(duì)于小型無(wú)縫鋼管廠的新建或改造來(lái)說(shuō)，都具有實(shí)際意義。
一、 3RCM型三輥聯(lián)合穿軋機(jī)
3RCM是3Roll Combined Mill的縮寫(xiě)，這是三輥聯(lián)合穿軋機(jī)的一種形式。從工藝原理上講，它和上一節(jié)中所講的軋機(jī)是相同的，所不同的是軋輥結(jié)構(gòu)和操作程序。據(jù)稱，研究開(kāi)發(fā)這種軋管機(jī)的原意是制造一種年產(chǎn)量較低（3.5萬(wàn)～5萬(wàn)噸/年),而生產(chǎn)成本較低的軋管機(jī)組，供小型不銹鋼管廠選用。
在SMS-Meer公司制造的3RCM軋機(jī)上，軋制過(guò)程的第一步是將管壞穿孔成空心坯，如圖16-12所示。穿孔過(guò)程結(jié)束后，空心坯停留在輸出輥道上，此時(shí)，軋輥改變旋轉(zhuǎn)方向，并按照軋管工藝過(guò)程自動(dòng)調(diào)整好軋制參數(shù)，接著芯棒和空心坯一起從右邊推入軋機(jī)，進(jìn)行延伸工藝過(guò)程，如圖16-13所示。這一過(guò)程和普通的三輥軋管機(jī)一樣。
3RCM 軋機(jī)所生產(chǎn)的鋼管的規(guī)格如下：
4英寸機(jī)組 成品管外徑：21.3~114.3mm 、壁厚：2.3~2.5mm
8英寸機(jī)組 成品管外徑：50.8~203.2mm 、壁厚：3.4~4.5mm
此外，同三輥穿孔機(jī)和三輥軋管機(jī)組合的機(jī)組相比較，3RCM的生產(chǎn)率可達(dá)前者的90%左右；如在3RCM軋機(jī)上采用NEL控制系統(tǒng)，可以軋制薄壁管。
3RCM聯(lián)合穿孔機(jī)的控制系統(tǒng)具有如下功能：
1. 調(diào)整軋輥旋轉(zhuǎn)方向；
2. 調(diào)節(jié)軋輥轉(zhuǎn)速；
3. 調(diào)整輾軋角和送進(jìn)角；
4. 快速調(diào)整軋輥輥縫。
3RCM軋機(jī)的主要優(yōu)點(diǎn)是：
1. 投資費(fèi)用低 其設(shè)備費(fèi)用僅為兩臺(tái)單獨(dú)的三輥穿孔機(jī)和三輥軋管機(jī)加在一起的設(shè)備費(fèi)用的2/3,其他生產(chǎn)、基建費(fèi)用亦相應(yīng)降低；
2. 成品管壁厚較均勻 這實(shí)際上是三輥軋管機(jī)的優(yōu)點(diǎn)，若再采用CARTA軋管控制系統(tǒng)，則其成品管的壁厚均勻程度將更加優(yōu)化；
3. 可以軋制變形能力較差的管材 這實(shí)際上也是三輥穿孔機(jī)的優(yōu)點(diǎn)。
因此，對(duì)于年產(chǎn)量不大于五萬(wàn)噸、成品管直徑不大于4 1/2英寸的小型鋼管廠來(lái)說(shuō)，3RCM軋機(jī)最為適用。
二、KRM軋機(jī)－四輥行星軋管機(jī)
最近，德國(guó)Kocks公司推出STP軋管工藝，這種工藝的主要組成部分為：
1. KRM 四輥行星軋管機(jī)；
2. SRB張力減徑機(jī)；
3. 以壁厚自動(dòng)控制系統(tǒng)（AWC)為主的質(zhì)量保證系統(tǒng)。
STP軋管工藝的核心是KRM四輥行星軋管機(jī)，而過(guò)去的行星軋管機(jī)如PSW行星軋管機(jī)則是三輥式的。KRM行星軋管機(jī)所軋出的鋼管具有較好的壁厚均勻度，再加上AWC壁厚控制系統(tǒng)的作用，壁厚均勻度得以進(jìn)一步的改善。
這種工藝的技術(shù)參數(shù)如表16-5所示。
這種軋管機(jī)組年產(chǎn)量為15萬(wàn)～20萬(wàn)噸，收得率為97%。從機(jī)械設(shè)計(jì)的角度來(lái)看，這種軋機(jī)的核心仍是行星機(jī)構(gòu)，和PSW軋機(jī)相仿。
由于這種軋機(jī)采用了很大的斷面減縮率，因此軋機(jī)設(shè)備承受很大的負(fù)荷，特別是軋輥軸兩側(cè)的軸承部位，由于負(fù)載大，經(jīng)常損壞，為了改善這種狀況，Kocks公司采取了兩項(xiàng)措施即：采用四個(gè)軋輥并減小斷面減縮率，限制生產(chǎn)一種外徑的不銹鋼管。PSW行星軋管機(jī)兩次試軋失敗的主要原因是：軋管時(shí)經(jīng)常出現(xiàn)機(jī)械部件損壞，事故頻繁，其中多數(shù)事故是軸承損壞，以致作業(yè)率過(guò)低，不能正常生產(chǎn)。對(duì)此，Kocks公司稱上述兩項(xiàng)措施是有效的，但其真正效果究竟如何仍引人注目。
