我國不銹鋼無縫管裝備水平的技術(shù)現(xiàn)狀
早期我國部分冷拔用的熱軋不銹鋼無縫管設(shè)備 其裝備簡陋(只有斜底加熱爐和穿孔機)、技術(shù)落后、消耗高、污染嚴(yán)重,現(xiàn)在基本已停產(chǎn)或被拆除,但仍有部分處在半停半開狀態(tài)。部分冷拔、冷軋用的熱軋不銹鋼無縫管設(shè)備,其裝備比較陳舊落后的設(shè)備,有的已停產(chǎn),裝備比較正規(guī)完整的設(shè)備,有的還在生產(chǎn),有的己經(jīng)過調(diào)整和改造找到了自己的恰當(dāng)定位,專門生產(chǎn)某些單一品種(如一般用途的軸承管、低中壓鍋爐管、結(jié)構(gòu)管、流體輸送管等),即將其裝備按照滿足其定位品種和規(guī)格的質(zhì)量要求,簡化工藝和批量生產(chǎn),以達(dá)到低投資、低消耗和低成本的、較先進的工藝流程。
20世紀(jì)80年代以前建設(shè)的較落后的不銹鋼無縫管熱軋機組 其現(xiàn)已停產(chǎn)、改建和改造,如成都的Φ133mm頂管機組和“本鋼”的Φ100mm自動軋管機組早已停產(chǎn);西寧和磐石的Φ100mm自動軋管機組分別已改建為三輥和圓盤軋管機組;衡陽鋼管廠的Φ108mm三輥軋管機組、包鋼無縫鋼管廠的Φ400mm自動軋管機組,已經(jīng)過了自動化和現(xiàn)代化的全面技術(shù)改造。20世紀(jì)80年代開始建設(shè)的成品管熱軋機組 其絕大多數(shù)都是當(dāng)時的自動化和現(xiàn)代化較高的裝備,如“寶鋼”的Φ140mm浮動芯棒連軋管機組、天津的Φ250mm限動芯棒連軋管機組和成都的Φ180mm精密軋管機組等,但隨著技術(shù)的發(fā)展和市場的需要,先后都進行了不同的技術(shù)改造。20世紀(jì)90年代開始建設(shè)的更先進少機架三輥連軋管機組 其如“包鋼”的Φ180mm少機架連軋管機組,天津的Φ168mm三輥連軋管機組(PQF)和成都、衡陽的Φ340mm,Φ273mm少機架連軋管機組。中國熱軋管機組中有代表性的典型現(xiàn)代化裝備的簡況見表,與其配套的工藝軟件和自動化設(shè)備的引進或自行開發(fā)的情況如下。
一、連軋管機組
1. 從20世紀(jì)80年代引進的自動化控制硬件(檢測、執(zhí)行元器件,儀器、儀表和可編程序控制器2PLC以及過程計算機)和相應(yīng)的軟件(穿孔機2SWW、連軋管機2KWW和張力減徑機2SRW軋制程序的管理),其檢測和控制內(nèi)容見表(以“寶鋼”140機組為代表)。
2. 20世紀(jì)90年代引進的自動化控制硬件中的可編程序控制器已由模擬控制改用全數(shù)字控制,并增加了環(huán)形加熱爐區(qū)的可編程序控制器2PLC和相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型進行加熱和操作的最優(yōu)化控制(“寶鋼”后來亦增加了),以及在張力減徑機上增加了工藝管理控制系統(tǒng)(CARTA2SRM)軟件,檢測項目增加了穿孔后測毛管外徑和測連軋管芯棒溫度等(以衡陽89機組為代表)。
3. 20世紀(jì)引進的自動化控制硬件增加了激光誘發(fā)超聲波檢測裝置,軟件增加了穿孔機計算機輔助的軋制技術(shù)應(yīng)用、連軋管機的工藝控制,液壓輥縫控制和工藝監(jiān)控系統(tǒng)以及定徑機工藝管理控制系統(tǒng),檢測項目增加了穿孔后測毛管壁厚、長度,測脫管后的荒管溫度、長度,測脫管機軋制力、力矩和軋制速度等,由于先后增加這么多的自動化控制硬件及其相應(yīng)的軟件技術(shù),使得整個熱連軋管機組的自動化控制水平已達(dá)到相當(dāng)高的水平,但還沒有達(dá)到完全(不需要人工干預(yù)的閉環(huán)控制)自動化的水平(以天津168機組和成都340機組為代表)。
二、精密軋管機組
這是中國和意大利皮昂蒂公司、美國公司利用其專利聯(lián)合設(shè)計和制造的軋管機組,1989年開始設(shè)計,1992年建成投產(chǎn)。該機組的裝備水平是20世紀(jì)90年代的無縫鋼管熱軋機組最高水平,采用分布式計算機控制系統(tǒng),將計算機、電控、儀表三大部分獨立控制的自動化系統(tǒng)結(jié)合在一起,組成生產(chǎn)管理和數(shù)據(jù)計算、電氣傳動和邏輯控制、自動測量和調(diào)節(jié),三電一體化的計算機自動化控制系統(tǒng)。該控制系統(tǒng)采用美國DEC公司VAX系列硬件和系統(tǒng)軟件,美國西屋公司的WDPF系列硬件和標(biāo)準(zhǔn)軟件,以及自行開發(fā)鋼管軋機管理和控制應(yīng)用軟件,實現(xiàn)軋管機組全線的生產(chǎn)管理和自動控制。整個控制系統(tǒng)分為3級:第1級和第2級合稱為基礎(chǔ)自動化級。基礎(chǔ)自動化的功能是根據(jù)第3級的監(jiān)控計算機下達(dá)的指令和數(shù)據(jù),實現(xiàn)全線的自動調(diào)整和自動生產(chǎn),以保證必需的生產(chǎn)節(jié)奏,提高生產(chǎn)效率;監(jiān)視生產(chǎn)情況和設(shè)備工作狀態(tài),提高生產(chǎn)運行的安全性和可靠性,通過在線診斷及時處理故障以提高作業(yè)率;實現(xiàn)穿孔機和軋管機的梯形軋制、定徑機的微張力控制、自動位置調(diào)整控制、三聯(lián)輸送裝置和冷床的速度控制等,以提高鋼管質(zhì)量和成材率。該機組的計算機1994年同該廠的生產(chǎn)和質(zhì)量管理計算機聯(lián)網(wǎng)后,在全國第1個實現(xiàn)了用計算機直接打印收款發(fā)票(經(jīng)國家稅務(wù)局特批)和質(zhì)量保證書。該機組還在1994年實現(xiàn)了同超高功率電爐、爐后精練、弧形圓管坯連鑄機直接輥道連接,連鑄的圓管坯可直接通過輥道運送到該機組的環(huán)形加熱爐。這是世界上唯一一條已實現(xiàn)了的從電爐煉鋼到出成品不銹鋼無縫管的短流程。
三、Φ400mm自動軋管機組
該機組是1953年同蘇聯(lián)簽定援建合同,1971年建成投產(chǎn),1994年同德國米爾公司簽定改造合同,2000年完成一期改造。改造后的該機組的裝備是20世紀(jì)90年代自動軋管機組的最高水平,整個機組安裝了測溫、測長、測厚、測徑的在線檢測設(shè)備,在穿孔機、自動軋管機和均整機(二期)上可實現(xiàn)區(qū)域順序自動控制和自動更換頂頭,在12架三輥微張力定徑機上安裝了CARTA工藝軟件(二期改造,包括高強石油套管部分)。
四、三輥軋管機組
該機組中全套引進的170機組是1989年同德國德馬克公司簽定合同,1993年建成投產(chǎn)的,該機組的裝備是20世紀(jì)90年代三輥軋管機組的最高水平,整個機組的生產(chǎn)過程實行三級計算機控制,Ι級為基礎(chǔ)自動化傳動控制,為過程協(xié)調(diào)控制,為生產(chǎn)管理。該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)從訂貨到出廠整個生產(chǎn)過程的自動控制。國產(chǎn)的108機組是1968年開始設(shè)計的國家實驗機組,通過1979年實驗和試軋,1980年通過部級鑒定,1984年經(jīng)原冶金部批準(zhǔn)進行移地配套改造,1987年移地建成投產(chǎn),2002年完成更新改造。改造后的該機組裝備水平達(dá)到了當(dāng)今的三輥軋管機組的最高水平,整個機組可完全由計算機自動操作,亦可人工單獨操作。
五、頂管機組
該機組中國產(chǎn)的102機組是1982年開始設(shè)計、1988年建成投產(chǎn)的,其裝備是20世紀(jì)80年代頂管機組的較高水平,裝備有電氣傳動控制,儀器、儀表測量和調(diào)節(jié),連鎖操作控制系統(tǒng)。該機組中引進的114機組是1992年從德國購買的二手設(shè)備(是1985年改造成為CPE),其裝備也是20世紀(jì)80年代頂管機組的較高水平,裝備有電氣傳動控制,儀器、儀表測量和調(diào)節(jié),連鎖操作控制系統(tǒng)。
本文標(biāo)簽:不銹鋼無縫管
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