Технология трубного производства

После нагрева заготовка центруется, и попадает на входную сторону  прошивного стана.

1.1.2 Прошивной стан

Прошивной стан с грибовидными валками с индивидуальным приводом предназначен для прошивки заготовки сплошного сечения, предварительно нагретой в кольцевой печи, в полую толстостенную гильзу посредством метода поперечно - винтовой прокатки. Задача заготовки в валки прошивного стана осуществляется при помощи пневматического вталкивателя, зацентровка заготовки перед прошивкой для обеспечения внедрения оправки точно по оси не осуществляется. Техническая характеристика приведена в табл.1.5.

Таблица 1.5

Техническая характеристика прошивного стана

№ п/п	Наименование параметра	Единица измерения	Значение
1	Тип валков	-	грибовидный
2	Диаметр рабочих валков по пережиму	мм	от 850 до 1000
3	Материал валков	-	сталь 35,45
4	Привод валков	-	индивидуальный, безредукторный
5	Тип электродвигателей привода	-	постоянного тока
6	Мощность электродвигателей привода	кВт	2х1900
7	Частота вращения	об/мин	от 0 до 250
8	Угол раскатки	-	17
Продолжение таблицы 1.5
9	Угол подачи	-	от 0 до 20
10	Длина стержня	мм	11200

 

К прошивке допускается  только равномерно прогретая до заданной температуры заготовка. Задача заготовки  производится плавным движением  толкателя без удара о валки. В случае отсутствия захвата повторная  задача запрещается.

1.1.3 Станы продольной прокатки

После прошивного стана  гильза подвергается раскатке на двух последовательно расположенных  станах продольной прокатки труб CПП №1 и CПП №2. Техническая характеристика приведена в табл.1.6.

Таблица1.6

Техническая характеристика стана  продольной прокатки

№ п/п	Наименование параметра		Единица измерения	Значение
1	Тип станины		-	закрытый
2	Диаметр рабочих валков		мм	от585до645
3	Материал валков:
	3.1	СПП-1	-	сталь 60ХГ или чугун ТШХН-42
	3.2	СПП-2	-	чугун ТШХН-42
4	Длина бочки валка		мм	300
5	Осевая регулировка валков		мм	±10
6	Ход нажимного винта		мм	±50
Продолжение таблицы   1.6
7	Скорость подъема нажимных винтов		мм/с	0,14
8	Шаг винта УРМ		мм	6
9	Тип электродвигателя привода		-	постоянного тока
10	Мощность электродвигателя		кВт	1900
11	Частота вращения электродвигателя		об/мин	от 0 до 250
12	Длина стержня:
	12.1             СПП-1		мм	14600
	12.2          1 СПП-2		мм	16100
13	Материал оправок		-	140Х17Л.300Х32НЗФЛ

 

Задаётся гильза при  помощи задающих роликов. Подача гильз  к станам продольной прокатки производится без задержек, не допускается их остывание   

( температура гильз перед  станом №1 должна быть не  ниже 1000 ⁰С).  Гильза должна быть ярко красного цвета. В случае длительной задержки и охлаждения гильзы, гильза в станы не задаётся, а выбрасывается в карман.   

Перед задачей гильзы в  стан внутрь её забрасывается технологическая  смазка в количестве 30-50 граммов. Перед  задачей черновой трубы в стан продольной прокатки №2, только при  необходимости забрасывается технологическая  смазка в количестве 30-50 граммов. Технологической  смазкой служит поваренная соль.

Кантовка черновых труб перед задачей в стан продольной прокатки труб №2 на 60-90 град. должна производиться  поворотной секцией рольганга перед  станом или задающими роликами.

Прокатка труб осуществляется с  принудительной заменой оправок  из стали 140Х17Л для СПП №1 до 50 60 проходов и  до 25 проходов для СПП  №2. Периодичность замены оправок  из чугуна 300Х32Н3ФЛ определяется износом  оправки.

1.1.4. Трехвалковые обкатные станы

 После раскатки необходима  обкатка черновых труб для  уменьшения поперечной разностенности и улучшения внутренней поверхности. Обкатка осуществляется на двух обкатных станах с трёх валковой клетью. Станы расположены параллельно друг другу. Техническая характеристика приведена в табл. 1.7.

Таблица 1.7

Техническая характеристика трехвалкового стана

№ п/п	Наименование параметра	Единица измерения	Значение
1	Тип станины	-	открытый
2	Диаметр рабочих валков	мм	от 570 до 700
3	Длина бочки валка	мм	550
4	Материал валков	-	чугун специальный
5	Частота вращения валков	об/мин	0-135-270
6	Угол раскатки	0	7
7	Угол подачи	0	от 0 до 14
8	Передаточное отношение редуктора	-	5,71
9	Привод валков	-	индивидуальный
10	Мощность электродвигателя	кВт	3x250
11	Частота вращения валков	об/ мин	0-500-1000
12	Длина стержня	мм	17500

При обкатке трубы не должны задерживаться перед станом и остывать. Охлаждённые трубы  следует сбрасывать в карман.

Перед задачей  труб в  станы, внутрь труб подается технологическая  смазка в количестве от 30 до 50 гр., которая  регулируется продолжительностью  вдувания. Для сведения к минимуму нецелевых потерь фосфатсодержащих смазок (полифосфата натрия и «Трифом «2000») при вдувании, солонка регулируется следующим образом:

   -    сопло нацеливается в плане по центру трубы, в верхнюю часть, трубы;

  -    расстояние от сопла до торца трубы минимизируется.

Прокатка труб производится при непрерывном охлаждении валков водой. При прокатке тонкостенных труб, если труба поступает с пониженной температурой (тёмно красного цвета) подачу охлаждающей воды уменьшают.

При прокате труб с термомеханической  обработкой (ТМО), склонных к растрескиванию, толстостенных труб, при малом  подъёме по диаметру, прокатку труб производить следующим образом:

-    захват осуществлять на оптимальных оборотах главных приводов (500-600 об/мин), позволяющих осуществить нормальный захват труб и максимальную нагрузку по току;

-торможение  до выбранной величины оборотов  главных приводов (300-400 об/мин) за счёт деформации 200-500 мм переднего конца трубы;

В   случае   затруднительного   захвата   трубы   валки   сводятся   до   положения обеспечивающие стабильный захват.

1.1.5. Редукционный и калибровочный станы

После обкатки трубы подвергаются горячей  отделке: калиброванию или редуцированию. Калибрование осуществляется на девяти клетьевом калибровочном стане  продольной прокатки с двух валковой клетью. Калибровочный стан предназначен для уменьшения наружного диаметра труб, но при этом происходит увеличение толщины стенки. Редуцирование осуществляется на редукционном стане, работающем с натяжением. Натяжение позволяет контролировать толщину стенки, уменьшать или оставлять неизменной, но точность труб по толщине стенки несколько снижается, и образуются утолщенные концы труб. Чем больше степень редуцирования и натяжение, тем больше длина утолщенных концов. Этот стан существенно расширяет сортаментные  возможности агрегата. 

Техническая характеристика приведена в табл. 1.8.

Таблица 1.8.

 

Техническая характеристика редукционного и калибровочного станов

№ п/п	Наименование параметра		Единица измерения	Значение
Редукционный стан
1	Тип стана		-	2-ух валконый, 20-ти клетьевой
2	Тип привода		-	индивидуальный через шпиндель
3	Тип клети		-	с нерегулируемым положением валков
4	Диаметр валков		мм	330
5	Расстояние между осями смежных клетей		мм	330
6	Мощность двигателя		кВт	250
7	Частота вращения		об/мин	от 200 до 1000
8	Передаточные числа редукторов:
	8.1	1-4 клети	-	8.21
	8.2	5-7 клети	-	7.10
	8.3	8-10 клети	-	5,58
Продолжение таблицы 1.8
	8.4	11-12 клети	-	4,66
	8.5	13-14 клети	-	3,98
	8.6	15 - 20 клети	-	3,35
Калибровочный стан
9	Тип стана		-	2-ух валковый, 9-ти клетьевой
10	Тип привода		-	индивидуальный через шпиндель
11	Тип клети		-	с нерегулируемым положением валков
12	Диаметр валков		мм	450
13	Расстояние между осями смежных клетей		мм	750
14	Мощность двигателя		кВт	100
15	Частота вращения		об/мин	от 500 до 1200
16	Передаточные числа редукторов:
	16.1	1 -3 клеть	-	13,96
	16.2	4-9 клеть	-	12,38

 

Перед горячей отделкой трубы должны быть подогреты до требуемой  температуры. Подогрев осуществляется при помощи индукторов, которые установлены перед калибровочным и редукционным станами. Через индуктора проходят трубы диаметром от 128 до 175 мм. Трубы перед калиброванием нагреваются до температуры не менее 850⁰С. Трубы перед редуцированием нагреваются до температуры не менее 900⁰С.

После трубы попадают на холодильник, где они охлаждаются и транспортируются к правильным машинам.

 

1.2. Расчет таблицы прокатки для труб размером 146х7 37ХГФ

Распределение деформации между станами, которые участвуют  в формировании готовой трубы, прокатываемой  из круглой заготовки, а также  размеры обрабатываемой гильзы или  трубы на всех стадиях передела определяют производительность всей установки  и качество получаемых труб (рис.1.3). Все эти данные указываются в таблицах прокатки, которые являются основой установленного технологического процесса. В таблицах даны также размеры инструмента, применяемого для изготовления труб, и исходные данные для настройки станов.

При составлении таблиц прокатки необходимо учитывать специфику основного  оборудования (конструкцию и прочность  отдельных узлов, характеристику двигателей и прочее), калибровку деформирующего инструмента, а также химический состав стали, из которой изготавливают  трубы. Точных зависимостей, пригодных  для расчёта таблиц для всех случаев, не имеется, но многолетней практикой  выработаны определённые закономерности, служащие основой для расчёта.

Рассчитаем таблицу прокатки для трубы размером 146х7 и марки стали 37ХГФ. Расчёт ведётся против технологического хода процесса прокатки.

 

 

 

 

 

Общая схема формоизменения заготовки

Рис.1.3

 

d₃-диаметр заготовки;

D_p-наружный диаметр гильзы;

d_r-внутренний диаметр гильзы;

S₁-толщина стенки гильзы;

_п -диаметр оправки прошивного стана;

D_а-наружный диаметр трубы после автоматического стана;

S_a-толщины стенки трубы после автоматического стана;

δ_спп1 , δ_спп2 -диаметр оправки стана СПП для первого и второго станов;

D_p-наружный диаметр трубы после раскатки в риллинг-стане;

d_p-внутренний диаметр трубы после раскатки в риллинг-стане;

S_p-толщина стенки трубы после раскатки;