1、MPM 轧机工艺及其施工技术摘要：MPM 轧机是限动芯棒连轧管设备。文章详细介绍了 MPM 轧机的工艺和设备安装施工技术及其精度要求。 关键词：MPM 轧机工艺 施工技术 安装 MPM Tube Rollings Technology And Construction Technology MCC Tiangong electromechanical installation branch of Tianjin city 300301 ABSTRACT:MPMTubeRolling is machine of retained mandrel tandem rolling pipe.This
2、paper introduces in detail the Installing construction technology and technical precision demand of MPM Tube Rolling. KEY WORDS: MPM tube rolling;technology;construction technology;installation 中图分类号： TG333.15 文献标识码： A 文章编号： 1 前言 MPM(Multi-stand Pipe Mill)是限动芯棒连轧管工艺。限动芯棒连轧管工艺技术发展史可追溯到 1890 年，1890 年发
3、明家 Heckert 申请了连轧管技术专利，1968 年 A.H.Calmes 取得了 MPM 轧管工艺的专利。1978年 10 月，意大利 Dalmine 公司推轧穿孔加限动芯棒连轧管机组（PPM+MPM）建成投产，这是世界上第一套采用“PPM+MPM”工艺的连轧管机组。 2 MPM 工艺 2.1 MPM 生产工艺流程 采用 MPM 工艺轧管时，经穿孔延伸的毛管，抽出顶杆后被送至吹硼砂站，由一特制的喷嘴向毛管内部吹入硼砂，其作用是吹掉毛管内部的氧化铁皮，硼砂在高温状态下生成雾状气体，充满管内，防止在随后的运动中空气进入，使内表面产生二氧化碳。吹硼砂后毛管由毛管横移小车和回转臂送入轧线芯棒支撑
4、辊道。在轧线，毛管定位后，测量其表面温度，涂过石墨的芯棒由预穿线经回转臂进入轧线，穿入毛管内。 在主轧线上，芯棒的尾柄卡在限动齿条夹持头上，通过限动传动系统，将芯棒前端推至连轧机机架的预定位置，由夹送辊将毛管夹住送到轧机进行轧制。在毛管进入连轧机前还需要通过高压水除磷系统，以去除毛管外表面的氧化铁皮，同时测量入口毛管的温度。轧制完毕芯棒快速退回，退回的芯棒由回转臂送入返回辊道，同时由另一根穿着芯棒的毛管替换，以进行下面的轧制。 2.2 MPM 连轧管机的特点 限动芯棒连轧管机是在全浮动芯棒连轧管机的基础上发展起来的。在轧制过程中，芯棒的运动受到限动力的作用，始终以一个恒定的速度前进，其速度低于
5、或等于第一机架轧机的轧制速度，各机架均处于一个稳定的限动轧制状态。在靠近轧机的最后一架处，管子从芯棒上由脱管机脱出，芯棒快速返回从而结束轧制过程。限动芯棒连轧管机有如下特点： 2.2.1 降低工具消耗。 由于限动芯棒连轧管机的芯棒较之浮动芯棒连轧管机的芯棒要短，钢管与芯棒的接触时间短，从而提高了芯棒的使用寿命，一般可使芯棒小猴降至每吨钢管 1Kg 左右，由于金属变形趋于均匀，单位功率消耗大大降低，并简化了芯棒抽出的工艺过程。 2.2.2 改善管子的质量。 由于限动芯棒连轧管具有搓轧性质，有利于金属的延伸，加之带有微张力轧制状态，从而减小了横向变形，排除了沿管子长度方向壁厚与直径的变异，消除了浮
6、动芯棒连轧所产生的“竹节”现象，使管子内外表面质量和尺寸精度有了很大的提高。 2.2.3 取消了脱棒机，缩短了工艺流程，提高了连轧管的终轧温度。 如果不考虑在线热处理新工艺应用的条件，完全可以省去定、减径前的再加热炉，从而节省了能源。 2.2.4 扩大产品规格。 由于采用了限动芯棒轧制，可以减小芯棒的长度，允许加大芯棒的直径，为多规格产品的生产创造了条件，使生产钢管的最大直径有177.8mm 扩大到了 365mm，甚至更大。另外，限动芯棒连轧机还能轧制更厚或更薄的管子。 2.2.5 延伸系数大。 封闭式圆孔型的采用以及由此而获得的均匀变形，使得 MPM 轧管工艺的总延伸系数可达到 10 以上。
7、与浮动芯棒连续轧管工艺相比，这意味着 MPM 工艺可以采用壁厚更厚的空心坯和更高的始轧温度。由于始轧温度的提高，钢的变形抗力和摩擦力下降，因此单位轧制力也就降低。 2.2.6 产量高、单位投资比较低。 虽然限动芯棒连轧机的生产率比较低，但它所轧的管子直径大，管壁厚，因此限动芯棒连轧管机的年设计产量一般比较高。 3MPM 轧机施工技术 3.1 MPM 轧机的组成 MPM 轧机主要包括：底座、芯棒支撑支架、轧机机架、空减机、夹送辊及高压水除鳞装置、防水装置、换辊装置、轧机主传动等。见图示 1： 图 1 3.2 设备的施工方法 设备的安装以 180MPM 轧机为例。其机架一、三、五为水平传动，机架二
8、、四为垂直传动，在底座与垂直传动装置之间有防水装置。机架一前面为空减机、夹送辊及高压水除鳞装置。 3.2.1 防水装置的安装 由于防水装置位于底座的正下方，故要在就位底座前安装防水装置，防水装置一般为不锈钢钢板制作，下方为角钢或槽钢托架支撑，安装要求严格按照图纸尺寸执行，使用水准仪测量防水装置内平面标高，偏差为5mm，调整水平后防水装置托架与墙面的预埋钢板焊接，不锈钢防水装置与墙面间隙使用玻璃胶填充。 3.2.2 轧机底座的安装 MPM 轧机的安装精度要求高，主要体现在底座的安装调整上，由于机架及芯棒支撑支架与底座连接基本上是没有调整余量的，因此为了保证轧机的调整精度，必须从底座开始，底座调整
9、的精度为：标高允许偏差0.3mm，纵向中心允许偏差0.5mm，横向中心允许偏差0.5mm，水平度要求 0.1mm/m。 底座标高测量点为机架位置的加工面，纵向中心测量位置为机架与底座垂直接触面，横向中心测量位置为芯棒支撑支架固定位置的垂直加工面，所有位置为机加工面。如图二。 图 二 3.2.3 轧机机架及芯棒支撑支架安装 底座找正完成后，就位芯棒机架和芯棒支撑支架，芯棒支架就位后，调整侧面斜铁，使其尺寸与图纸尺寸相符并使其接触面无间隙，调整好后，插入 T 型螺栓，使用液压预紧器预紧螺栓。 芯棒机架预紧后，就位芯棒支撑支架，就位后调整支架与机架的间隙两侧要均匀，调整好后同样预紧螺栓。 3.2.4
10、 轧机连杆的安装 芯棒支架及机架安装完成后，安装空减机。空减机安装完成后，测量机架与芯棒支撑支架及空减机的间隙，根据实际尺寸加工调整垫铁，使其正好加入中间。加工完成并安装后可安装 两侧连杆并进行预紧，同样使用液压预紧器。 连杆安装完成后可安装夹送辊及高压水除鳞装置，安装后复查纵向中心符合要求及可预紧螺栓。 3.2.5 换辊装置的安装 换辊装置包括换辊小车及换辊液压缸，换辊液压缸安装时，要把液压缸拉出测量其与芯棒机架的平行度，平行度要求 0.1mm/m，标高要求0.5mm。换辊小车安装，要求其轨道面标高为0.5mm，水平度为0.2mm/m，全场不超过 1mm。安装完成后，要试验换辊小车的移动行程
11、是否满足换辊需要。 3.2.5 轧机主传动的安装 轧机主传动分为机架一、三、五的水平传动和机架二、四的垂直传动。如图三。 图 三 水平传动减速机可以使用车间内天车直接就位，垂直传动减速机由于在轧机的正下方，无法直接吊装就位，因此设计横移导轨，使垂直传动的减速机及电机通过横移轨道运送到轧机的下方。运送需要在减速机和电机下方安装四个支撑轮，才能横向移动。如图四。 图四 根据传动轴的安装要求，传动轴要求偏差的角度范围内，同时为保证安装的精度质量，减速机安装以轧机的中心线为准，纵向和横向中心允许偏差为0.5mm，标高允许偏差为0.5mm。 减速机安装完成后，安装电机，电机找正由于电机与减速机连接有一短
12、轴，找正无法使用假轴（假轴前方低头不准） ，需要使用激光对准仪。4 总结 4.1 设备出厂前一定要在设备厂家预安装，以降低现场安装的返修率；4.2 底座安装精度一定要保证，以确保设备安装的后续工作顺利进行。4.3 机架与芯棒支架及空减机的间隙测量一定要准确，以免机架或支架预紧螺栓后倾斜。 4.4 安装前要把所需的工具都准备好，如激光对准仪、液压预紧器和手拉葫芦等，以免耽误工期。 参考文献： 1 周晓峰. MPM 和 PQF 轧管工艺J. 钢铁研究，2008（3）. 作者简介： 第一作者：于长河，男，1970 年 12 月生，2007 年毕业于吉林大学，工程师，工作于中冶天工机电安装分公司； 第二作者：王俊元，男，1982 年 9 月生，2005 年毕业于太原科技大学，助理工程师，工作于中冶天工机电安装分公司；
