三辊定径机“青线”成因分析与对策

huosan22

摘要 通钢集团磐石无缝钢管有限责任公司，于2005年引进了φ380mm三辊微张力减径机，该机组采用12架单独传动。在生产壁厚系数（D/S：20-30）的薄壁管时，定径过程中在钢管外表面容易出现“青线”缺陷。分析了微张力减径机原孔型参数的特点，结合现场实践，开发了一套适合磐管公司产品结构的三辊减径孔型，并在生产中实际应用，效果显著。

关键词 三辊微张力减径机  青线  成因  对策

0 前言

在现代热轧无缝钢管生产中，减（定）径是十分重要的工序之一，特别是在油、套管的生产中，更是作为特殊工序来控制其各项参数，其目的是为了获得精准的成品管尺寸、合理的低倍组织及良好的性能。

磐管公司引进的φ380mm三辊微张力减径机，

图：三辊定径机

作为φ108A-R机组最终的精轧设备，设备采用12架单独传动。原孔型设计，对同一外径不同壁厚系数（D/S）的产品，采用了同一套孔型参数，孔型的减径率与椭圆系数均相等，只是通过对轧辊转数加以调整，来改变机架之间的张力系数。生产壁厚系数（D/S）较小的厚壁管时，外表面质量比较理想，但内表面尺寸精度较差，有较明显的内六角；生产壁厚系数（D/S：20-30）较大的薄壁管时，内表面尺寸精度较高，但外表面出现了较为明显的“青线”。产品流入市场，用户常称之为“假无缝”，严重影响了产品的外观质量。本文以消化原设计孔型参数为基础，结合现场实践，以φ121*4.5mm（D/S=26.89）薄壁管为例，浅谈定径孔型参数对“青线”成因的影响，并开发出合理的生产薄壁管的孔型参数，从而减轻或消除钢管在减径过程中产生的“青线”，使钢管表面质量满足用户需求。

1 青线的成因分析：

青线是指在钢管外表面与轧辊辊缝相对应，沿轴线方向1-6条线呈现通体的线型轧痕。

成因分析：主要是钢管在减径过程中，由于横向流动的金属过多形成过充满，充入辊缝所至，具体原因如下：

1.1.1三辊减(定)径机孔型错位；

1.1.2轧辊装配辊缝间隙过大；

1.1.3轧辊孔型设计不合理，椭圆度过小，金属宽展空间不足；

1.1.4 轧制工艺变形量分配不合理，减（定）径机组总减径量过大；

1.1.5 减（定）径机组单机架减径率过大；

1.1.6 轧辊辊边倒角过小；

2 措施

2.1  合理分配轧制工艺变形量，尽量减小来料毛管的外径，减少减径机的总减径量从而减少金属横向总流量；

2.2  合理分配减径率，降低单机最大减径率同时增加机架孔型的椭圆度；

2.3  增加轧辊辊边倒角半径；

2.4  加强设备装配精度；

3   原设计孔型参数（121*4.5mm）如表1

架次号	平均直径	减径率	长半轴	短半轴	椭圆系数	宽展系数	张力系数
	142	%				%
1	138.88	2.2	70.866	68.01	1.042	-4.5	0.13
2	134.85	2.9	68.811	66.038	1.042	16.59	0.26
3	130.69	3.3	66.54	63.858	1.042	10．13	0.32
4	126.62	2.9	64.128	62.189	1.036	6．2	0.3
5	123.958	2.1	62.593	61.365	1.02	14．6	0.22
6	122.47	1.2	61.54	60.931	1.01	10．5	0.11
7	122.16	0.25	61.082	61.082	1.00	32．9	0.06
	121.00

从原设计的孔型参数可以看出以下几点不足之处：

3.1中间机架2-5架的减径率偏大；

3.2入口架宽展系数为负数，当来料外径波动过大时，造成表面青线；

3.3第3、4、5、6架孔型宽展系数小，金属横向流动空间小，特别是第4架在较大的减径率下宽展系数只有6.2%，这是产生青线的直接原因；

4 开发新孔型

   针对原设计孔型的特点，结合实践从以下几方面优化孔型参数：

4.1 控制A-R轧管机的扩径量，减少减径机总减径率；

4.2增加入口架的椭圆系数，防止因来料外径波动产生的青线；

4.3在中间架椭圆系数不变的前提下，减少其单机减径率；

4.4增加精轧机架的椭圆系数；

4.5 加大轧辊辊边的圆角；

    优化后的孔型参数见表2：

架次号	平均直径	减径率	长半轴	短半轴	椭圆系数	宽展系数	张力系数
	138	%				%
1	136	1.45	69.659	66.341	1.05	24.784	0.13
2	132.3	2.72	67.511	64.789	1.042	24.011	0.26
3	129	2.49	65.827	63.173	1.042	23.914	0.32
4	126.5	1.94	64.062	62.438	1.026	26.218	0.3
5	124.5	1.58	63.049	61.451	1.026	23.388	0.22
6	123	1.2	61.867	61.133	1.012	21.698	0.11
7	122.5	0.41	61.25	61.25	1	18.963	0.06
	121.00

5 结论

优化后的φ121*4.5mm孔型经生产实践，效果非常显著，成品管表面青线消失，完成满足用户的要求，同时减少了因钢管表面出青线而产生的换机架、磨辊的小停时间，提高了生产作业率。

参考文献

轧钢新技术3000问（下）管材分册

第一作者简介：李伟（1975—），男，工程师，从事无缝钢管技术与管理工作。

gangguangdongli

李工去过我们公司，我想问一下宽展系数，和张力系数怎样算

z276670660

我了个擦，书中提到的李伟现在是我们公司的技术部部长！！