三輥行星軋管機(jī)(PSW)是德國(guó)西馬克公司(SMS)獨(dú)家生產(chǎn)制造經(jīng)營(yíng)的。PSW是德文“Planeten-Schrag Walzwerk”三字的縮寫,按德文原意是“行星斜軋機(jī)”。
PSW的發(fā)展過程為:
1. 1970年至1974年,樣機(jī)試驗(yàn);
2. 1975年,第一臺(tái)PSW在聯(lián)邦德國(guó) Hohenlimburg-Schw-erte的Hoesch冶金工廠現(xiàn)場(chǎng)條件下投入運(yùn)行。當(dāng)時(shí),作為棒材機(jī)組的粗軋機(jī)使用;
3. 1977年瑞典 Hellefors 的SKF公司的一臺(tái)PSW軋機(jī)投產(chǎn),它作為棒材和線材機(jī)組的粗軋部分,主要用來(lái)軋制軸承鋼;
4. 1977年至1980年,進(jìn)行了將PSW 用于無(wú)縫鋼管生產(chǎn)的一系列試驗(yàn);
5. 1982年,日本三洋特鋼公司將一臺(tái)PSW用作半成品軋機(jī),用來(lái)生產(chǎn)直徑100~160mm的特殊鋼圓棒;
6. 1983年,在聯(lián)邦德國(guó)安裝了一臺(tái)軋制荒管的樣板軋機(jī)。
一、聯(lián)邦德國(guó)ESW廠的PSW軋機(jī)
ESW 廠分別于1914年、1966年各安裝一套周期軋管機(jī)組,其后于1982年決定采用三輥行星軋管機(jī)對(duì)該廠進(jìn)行改造,改造分兩個(gè)階段,第一階段是PSW 軋機(jī)和周期軋管機(jī)平行生產(chǎn),第二階段待PSW試軋成功后才拆除周期軋管機(jī),將ESW廠改建成為三輥行星軋管廠。
聯(lián)邦德國(guó)馬克西米利安冶金股份公司將其埃施魏勒工廠(Eschweiler works)的設(shè)備進(jìn)行了大規(guī)模的更新。將兩臺(tái)周期軋管機(jī)拆掉,用PSW來(lái)完成整個(gè)管子生產(chǎn)。他們這樣做,證明PSW的效果是令人信服的。
其具體情況如下:
1. 規(guī)格: 管子直徑φ70~291.1mm,壁厚6.3~60mm;
2. 鋼種級(jí)別: 下列種類的鋼管已經(jīng)生產(chǎn),不會(huì)有任何問題,如 St35、St45、St52、St55、28Mn6、N80、K55、1503、13CrMo44、10CrMo910、12CrMo105、100Cr6等;
3. 尺寸偏差: 尺寸偏差不是孤立的質(zhì)量指標(biāo),特別是對(duì)于經(jīng)常變換壁厚規(guī)格的軋制規(guī)程來(lái)說(shuō),其重復(fù)性也同樣重要,總之,PSW可保證管子的尺寸偏差比API、DIN及其他標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的范圍都小;
4. 成材率 由于料重很大,成材率可達(dá)90%~92%。
二、PSW軋機(jī)的兩次失敗記錄
美國(guó)Hunt Steel公司(廠)的PSW軋機(jī)于1983年11月投產(chǎn),但試軋6萬(wàn)t鋼管后就停產(chǎn)了,宣告試軋失敗。德國(guó)SMS公司于1992年向印度PUNE鋼管廠提供一套PSW軋管機(jī),由于試軋失敗,印度方面退貨,遂成為繼美國(guó)Hunt廠之后PSW軋機(jī)的第二個(gè)失敗記錄。
對(duì)于PSW軋管機(jī)在美國(guó)Hunt廠投產(chǎn)失敗的看法是有分歧的,一種意見認(rèn)為主要是生產(chǎn)工藝的失敗,鋼管質(zhì)量太差;另一種意見認(rèn)為是機(jī)械設(shè)計(jì)方面的失敗,其中主要是軸承問題,由于受力太大,經(jīng)常損壞,不能達(dá)到經(jīng)濟(jì)的持久穩(wěn)定生產(chǎn)的水平。
PSW行星軋管機(jī)的兩次試軋失敗,證實(shí)了Oberem先生關(guān)于“這種軋機(jī)在工藝和設(shè)備設(shè)計(jì)方面存在重大問題,經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)很難實(shí)現(xiàn)”的斷言。
三、 KRM 四輥行星軋管機(jī)
最近,德國(guó)Kocks公司推出STP軋管工藝,并聲稱這種工藝從空心坯到熱軋管的軋制過程是連續(xù)的,空心坯在KRM行星軋管機(jī)上延伸軋管、熱軋荒管在SRB張減機(jī)中減徑和在RHS熱鋸上鋸切成成品管長(zhǎng)度均為在線的。換言之,即當(dāng)KRM軋機(jī)尚在軋制空心坯的后部時(shí),其前端已在SRB中進(jìn)行張減和在RHS上進(jìn)行鋸切。
這一工藝的核心是KRM四輥行星軋管機(jī),這種軋管機(jī)的內(nèi)工具是受控的芯棒,而外工具則是4個(gè)軋輥,它們圍繞空心坯的中心軸線旋轉(zhuǎn),同時(shí)圍繞軋機(jī)的縱軸旋轉(zhuǎn),毫無(wú)疑問,這種軋機(jī)的核心是和PSW軋機(jī)相仿的行星機(jī)構(gòu)。
采用KRM四輥行星軋管機(jī)所生產(chǎn)的熱軋管尺寸為:直徑125mm,壁厚3.5~25mm、長(zhǎng)度Lmx=50m;所采用的管坯直徑為160m,最大重量為800kg;穿孔坯的尺寸為:Φ165x25mm,最大長(zhǎng)度為8m,該軋機(jī)的生產(chǎn)率為25~50t/h,年產(chǎn)量可達(dá)15~25萬(wàn)噸,收得率平均為97%。
四、結(jié)語(yǔ)
1. 行星軋管機(jī)的發(fā)展前途應(yīng)該說(shuō)是“難以預(yù)料”,有兩個(gè)相反方向的力作用于其上,成乎敗乎尚待時(shí)間考驗(yàn)。
2. SMS-Meer在《無(wú)縫鋼管軋機(jī)》中對(duì)PSW三輥行星軋管機(jī)則只字未提,而在文章發(fā)表前八個(gè)月,就將PSW軋機(jī)納入“銅工業(yè)裝置”中,以“銅加工工藝的創(chuàng)新”為題,提出PSW行星斜軋機(jī)是種銅管生產(chǎn)方法的關(guān)鍵設(shè)備,并附圖說(shuō)明,實(shí)際上,這也就意味著將PSW從鋼管軋機(jī)系列中予以除名,這是否過早了一點(diǎn),值得研究。
3. 德國(guó) Wengenroth 博士在“提高三輥軋管工藝過程的技術(shù)透明度”一文中,對(duì)三輥軋管工藝(Assel Mill)的未來(lái)發(fā)展作展望時(shí)提出了“行星阿塞爾”的概念,PSW軋機(jī)投產(chǎn)失敗已有6年的時(shí)間,而今作為一項(xiàng)劃時(shí)代的發(fā)明提出的,實(shí)在令人費(fèi)解。