狄塞尔轧管车间设计(design of diescher tube mill)

用狄塞尔轧管机生产无缝钢管的车间设计。狄塞尔轧管机是一种以大导盘作导卫的二辊斜轧机，采用长芯棒轧制。设计的方法和原则见轧钢厂设计，设计内容见热轧无缝钢管车间设计。

筒史      1931年狄塞尔(Diescher)发明了这种型式的轧机，故称狄塞尔轧管机。第一台于1932年在美国巴布科克-威尔科克斯公司(The Babcock ＆Wilcox Co．)的比弗尔福斯(Beavet Falls)厂建成投产。这种轧机的产品壁厚精度高，但生产率较低，当时在设备结构和工具材质方面存在一些问题，未得到推广。1971年中国鞍山钢铁公司设计建成了一个狄塞尔轧管车间。20世纪80年代美国艾特纳-标准工程公司(Aetna-Standard Engineering Co．)和联邦德国考克斯公司(Friedrich koeks GMBH ＆Co．)将连轧管机的限动芯棒操作技术用于狄塞尔轧管机，同时对轧管机的结构作了改进，分别提出以阿克-鲁尔(Accu-Roll)和RMD(Retained mandrel Diescher)命名的新型狄塞尔轧管机。两者的主要差别是：前者的轧辊为锥形，轧辊轴线与轧制线构成辗轧角。后者轧辊为桶形，无辗轧角。中国烟台钢管厂于1989年建成了世界上第一台阿克-鲁尔轧管机。考克斯公司制造的第一台RMD狄塞尔轧管机于1988年在美国建成。

设计规模与产品方案      新型狄塞尔轧管机车间可生产直径为60～250mm、直径与壁厚之比达28以上、长度可达18m的钢管。114mm的狄塞尔轧管车间的年产量为5～10万t／a，250mm的车间可达20～25万t／a。产品品种有石油管、锅炉管、机械用管和流体输送管等。产品尺寸精度高，壁厚偏差可以小于±5％。

工艺流程      与其他热轧钢管车间相比，其生产工艺流程比较简单，但与阿塞尔轧管工艺(见阿塞尔轧管车间设计)相类似，主要工序为：加热、穿孔、轧管、定减径、冷却矫直、切断和检查。当钢管直径大于114mm、壁厚大于4.5mm时，定径前不须再加热，若轧管机后设张力减径机或微张力减径机，则必须再加热，以保证轧制温度和温度均匀。

设备选型      主要是轧机型式和芯棒操作系统的选型，其他设备的选型与热轧无缝钢管车间设计基本相同。狄塞尔轧管机的轧辊和导盘在布置上有两种型式。一种是轧辊立式布置，导盘设于轧辊的两侧。另一种是轧辊卧式布置，导盘置于轧线的上下方。前一种型式可实现快速换辊，导盘的更换和检查也方便，但占厂房面积较大。限动芯棒操作方式也有两种：(1)预穿芯棒，在轧制线外将芯棒穿进毛管，然后毛管被拨到轧机前台轧线上，芯棒由限动器夹住后即将毛管送进轧机并开始轧制。轧制终了，芯棒由限动器拖回起始位置。在芯棒拨出轧制线的同时，另一根已穿入芯棒的毛管被拨到轧制线上。这种方式，五六根芯棒循环使用，芯棒在循环过程中进行冷却和润滑，其冷却和润滑效果较好，也可缩短辅助操作时间。(2)一根芯棒固紧在限动器上，毛管被拨到轧制线上以后，限动器推动芯棒插入毛管，然后将毛管送进轧机开始轧制，轧制终了后，限动器连同芯棒退到起始位置。在等待下一根毛管进入轧制线之前，进行芯棒的冷却和润滑。显然，这增加了辅助时间，且冷却和润滑不易达到良好的效果。在一根钢管的轧制过程中，芯棒在轧制区有缓慢前进和缓慢后退两种运动方式，后者可缩短辅助时间，并易于脱棒。

车间组成和平面布置     车间由原料、加热、热轧、精整和成品库等跨间组成。中国建设的一个新型狄塞尔轧管车间的平面布置如图所示。车间的辅助设施见轧钢厂设计。

消耗指标      生产1吨热轧钢管的主要消耗指标为：管坯约1.1～1.15t，燃料约2.7～3.1GJ，电力约100～110kW•h。