一、基本情況
常寶精特能源管材有限公司新建的φ114mm CPE機組是由中冶京誠工程技術有限公司設計，主軋機（頂管機）、縮口機設備由中冶京誠設計，天津賽瑞公司（中冶京誠公司合資公司）制造；穿孔機、松棒機、脫棒機由太原通澤重工設計制造，24架張減機由德國梅爾公司設計制造。該機組設計年產量為10萬噸，產品主要為高壓鍋爐管和高鋼級油井管。
鋼管外徑：26.7～89（114.3）mm；
鋼管壁厚：2.6～12.5mm；
鋼管長度：4～24（26/28）m。
二、工藝流程
常寶φ114mm CPE機組工藝布置如圖6-4所示。
三、主要工藝設備參數及性能
1. 環形加熱爐
環形爐由LOI天津公司設計及制作，加熱溫度為1250～1280℃。裝出料機為電動，兩套機構均附帶在緊急狀態下可手動驅動裝出料夾鉗從爐內退出爐外的裝置。爐門為氣動側開，傳動裝置會有效避開熾熱的爐氣，以保證良好的使用壽命。以下為環形加熱爐主要參數：
中徑：15m；
爐底寬度：2.95m；
最大加熱長度：2.8m；
最大加熱能力：40t／h；
最大裝出料節奏：18180p/h。
2. 錐形輥穿孔機
管坯穿孔是熱軋無縫鋼管生產中的最重要的變形工序，它的任務是將實心坯穿制成空心毛管。常寶ф114mm CPE機組采用錐形輥穿孔機，生產的毛管精度高，附加變形小，適于生產薄壁管。以下為穿孔機主要參數。
管坯直徑：φ130mm、φ150mm；
最大／最小軋輥直徑：800mm／700mm；
最大出口速度：0.76m／s；
軋制力矩：1610kN·m；
主電機功率：1500kW×2臺；
主電機轉速最大：550r/min。
3. 縮口機
縮口是CPE生產線的關鍵工序之一，縮口機將毛管頭部壓縮，使其抱緊芯棒頭部的臺階，用以承受頂推過程中的拉力。二爪縮口機的收口模是由二塊半個模型的收口模組成的，三爪縮口機的收口模是由三塊模型合成一個收口模形狀，三爪縮口機有以下優點：
a. 收口處毛管與芯棒的包容性更好，發生頂穿事故的可能性更小；
b. 收口處毛管的長度可以減小，從而可以減小頂管后的切頭長度，提高成材率；
c. 更有利于軋制高合金材料。
常寶φ114mm CPE機組生產線選擇了三爪縮口機，如圖6-5所示。
以下為縮口機的主要參數。
縮口機型式：三爪式縮口機；
縮口力：100t；
動力源：液壓，16MPa壓力；
毛管規格：φ1~160mm;
縮口控制方式：壓力控制；
冷卻水量：15m5m3/h。
4. 頂管機
頂管機由床身、主傳動、齒條、推桿和前后臺組成，床身包括了固定輥模、可調輥模和床身機座，如圖6-6所示。頂管過程中，頂管機主傳動通過齒輪齒條和推桿將動力傳遞到芯棒上，芯棒帶動毛管通過一系列孔型逐漸減小的輥模進行減壁變形，完成頂管過程，主要特點為：
a. 參與變形的輥模為三輥非傳動結構，分為固定式和可調式兩種，輥模結構簡單，維護量小，重量輕，工作可靠，工藝事故處理簡單；
b. 床身為加工有固定插槽的焊接結構，輥模架直接插入床身中，裝配簡單，輥模更換和位置調整容易，不需要專門的換輥機構；
c. 只有一套電機和齒輪減速箱傳動系統帶動齒輪齒條裝置提供動力，傳動系統簡單，控制點少；
d. 減少了軋輥傳動系統包括：軋輥傳動電機、減速機、傳動軸、聯軸器等；
e. 設備外形小，機座基礎淺，土建施工容易，節省基礎費用。
以下為頂管機主要參數:
荒管外徑：Φ95～130mm；
軋輥直徑：固定機架Φ410mm，可調機架Φ336mm；
最大入口速度：1.5m／s；
最大出口速度：6m／s；
最大頂推力：1100kN；
電機功率：2000kW／臺，共2臺；
限動力：2900kN；
額定轉矩：58800N·m／臺。
5. 松棒機
頂管后芯棒與荒管是緊貼在一起的，為了便于下一工序的脫棒，需要進行松棒。松棒機對荒管軋制后，使荒管與芯棒之間產生1～1.5mm的間隙，以利于脫棒。以下為松棒機主要參數。
荒管外徑：φ95～130mm；
荒管壁厚：3～12（16）mm；
荒管長度：8000～18000mm；
松棒速度（基速）：1.5m／s；
調速范圍：0.8～2m／s；
軋制節奏：2～3p／min；
軋輥喉徑：Φ350mm；
軋輥安裝角：30°±5°；
電機功率（DC）：180kW×2。
6. 脫棒機
脫棒機的作用是將芯棒從荒管中脫出，脫棒時夾送輥夾緊芯棒運動使芯棒從荒管中脫出，同時荒管由一組活動擋板擋住，以使芯棒和荒管分離。脫棒機如圖6-7所示。
以下為脫棒機主要參數。
最大輥徑（最大）：300mm；
最大拉力：4.5t；
芯棒直徑：φ86～105mm；
脫棒速度：1.5m／s；
傳動電機：90kW，1450r／min。
7. 張減機
采用24架張減機，為單輥傳動的方式，如圖6-8所示。設備的傳動系統依靠每輥一個電機來實現（共72臺電機），每個軋輥有一個齒輪箱，電機和齒輪箱直接連接，上下傳動軸與相應軋輥軸的連接由液壓缸來實現，帶動接軸法蘭向軋輥法蘭移動。當軋輥機架被推入機身框架，軋輥聯軸器和后傳動裝置連接，聯軸器的連接將由電氣基礎自動化系統管理。以下為張減機主要參數。
軋輥名義直徑：φ250mm；
機架間距：235mm；
入口鋼管最大速度：1.25m／s；
出口鋼管最大速度：6m／s；
電機功率：93kW／臺，共72臺；
電機轉速：200～2000r／min。
