Procédé de fabrication de tubes d'acier et autres métaux
sans soudure
La présente invention a pour objet un procédé de fabrication de tubes d'acier et autres métaux sans soudure, directement en partant de métal fondu et son but est de perfectionner les procédés existants pour simplifier le mode de travail en supprimant toutes les opérations inutiles et nuisibles, afin d'obtenir sensi� blement l'uniformité avec une structure métallique perfectionnée du produit obtenu.
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de fabrication de tubes sans soudure, consiste à mouler des lingots en partant de métal en fusion, à laisser ces lingots se solidifier et à les réchauffer dans des pits ou fours de réchauffage, d'où ils sont laminés dans des trains dégrossisseurs pour donner de grands blooms carrés qui, après refroidissement, sont réchauffés et laminés dans des trains appropriés pour donner naissance à des pièces rondes ou billettes cylindriques, dont la grosseur dépend du diamètre et de l'épaisseur du tube devant être fabriqué ensuite.
Après qu'on a laissé refroidir les billettes cylindriques pour permettre leur vérification, elles sont coupées de longueur, réchauffées, centrées en donnant un coup de pointeau central ou axial dans une extrémité, puis percées dans un train perceur, dans lequel une billette cylindrique tourne rapidement, une tête perceuse étant refoulée aussi axialement que possible à travers la billette pour former un tube demi-fini ayant une paroi épaisse qui peut être réduite dans un train de laminoirs suivant pour former un tube fini.
Une simple énumération des opérations de travail mécaniques successives et des fréquentes opérations de chauffage et de refroidissement est suffisante pour montrer qu'on perd inutilement beaucoup de temps, de main-d'oeuvre et qu'on expose des frais inutiles dans la fabrication de tubes sans soudure par le procédé habituel. En outre, les diverses opérations, depuis le moulage du lingot jusqu'au percement de la billette cylindrique ont Plutôt pour résultat de nuire à l'uniformité de grosseur,
à la concentriez et à la structure physique du métal qui sont nécessaires pour donner un tube sans soudure tout-..
fait satisfaisant, qu'à obtenir ces qualités.
En premier lieu, le moulage du métal fondu en lingots développe les défauts bien connus des retassement, cavités, criques, liquation, ségrégation et cristallisation, auxquels on peut ajouter d'autres défaut tels qu'inclusions de croûtes et de scories, qui doivent nécessairement être enlevées ou retirées par des opérations subséquentes faites sur le métal du lingot.
Ensuite, l'opération de percement est la plus difficile et la plus dure opération à laquelle de l'acier ou autre métal peut être soumis, parce que le perçage du métal implique une rupture complète de ce métal qui, dans la pratique du perçage est accompagnée par une torsion afin de déplacer le métal et cette opération de perçage déforme le grain du métal et développe des ef-
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certaine mesure la structure homogène du métal qui doit avoir résulté des opérations de chauffage et de laminage antérieures.
Ce qui est encore plus important est qu'en exécutant l'opération de perçage il est impossible d'assurer un perçage exactement concentrique et d'empêcher le déplacement du métal par l'outil de perçage, parce qu'il n'y a pas de support de centrage pour la tête de cet outil,
le seul support de centrage de cet outil se trouvant à l'extrémité postérieure de son mandrin, qui peut être
à un mètre ou plus de la tête perceuse, suivant la longueur de la billette cylindrique, en laissant la tête perceuse libre d'être déviée par des inégalités qui exis-
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est soumis à la rupture et déplacé par la tête perceuse. Il résulte de cette difficulté inhérente à la pra-tiqua actuelle de perçage de billettes cylindriques qu'il est impossible de faire des tubes sans soudure vraiment concentriques ayant une paroi .d'épaisseur uniforme, parce que la déviation de la tête perceuse
du centre exact produit des parois de tube d'épaisseur inégale qui ne peuvent pas être rectifiées par des lami" nages subséquents.
Le but de la présente invention est de supprimer de la pratique actuelle de fabrication de tubes sans soudure
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fage de ces lingots, laminage en blooms carrés, réchauf. fage et laminage en billettes cylindriques rondes, puis perçage de ces billettes, et de supprimer les difficultés et malfaçons inhérentes à ces opérations exécutées sur
le métal.
De plus, l'invention vise à faire des tubes sans soudure vraiment concentriques à parois d'épaisseur et
de structure physique du métal uniformes, ainsi qu'à éviter de passer un temps excessif et d'engager les
frais de main-d'oeuvre qu'impliquent la fabrication de tubes sans soudure imparfaite suivant la pratique actuelle.
On obtient ces résultats par la présente invention, suivant laquelle le métal fondu est tout d'abord conformé par l'action de la force centrifuge dans un moule tubulaire ayant un diamètre déterminé par la grosseur du
tube devant être fini, le métal étant moulé avec une percée axiale concentrique relativement petite, ayant
un diamètre qui peut être d'environ un tiers du diamètre du moule, puis le métal est travaillé et déplacé près
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mité antérieure est guidée, pilotée et supportée par la percée axiale, de façon à la maintenir constamment dans A une position exactement concentrique, afin de former un
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formation ou déplacement inégal du métal.
De cette façon, le présent procédé permet de
faire un tube demi-fini directement en partant de métal fondu, sans réchauffage , en le conformant par la force centrifuge dans un moule tubulaire avec une percée axiale concentrique et en déplaçant ensuite ooncentriquement le métal autour de la percée par un outil repousseur,qui travaille la structure la plus granuleuse du métal autour de la percée qui est due au moulage par la force centrifuge de ce métal, pour avoir une structure physique sensiblement uniforme avec la structure du métal se trouvant à la périphérie ou près de la périphérie du tube demi-fini.
On fait ensuite passer le tube demi-fini par un ou plusieurs laminoirs pour l'allonger, pour amincir ses parois et pour produire le tube fini désiré ayant le diamètre extérieur et l'épaisseur de paroi nécessaires.
Les dessins annexés représentent plus ou moins sohématiquement un appareil servant à la mise en oeuvre
de l'invention.
La fig. 1 est un plan de la machine à mouler centrifuge.
La fig. 2 est une coupe-élévation axiale suivant la
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La fig. 3 est une coupe transversale suivant la ligne
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La fige 4 est une vue de l'extrémité avant de la machine montrant le déversoir pivotant.
La fig. 5 est une vue partielle, illustrant une variante des cylindres inclinés d'une machine à percer
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tion de repoussage de la présente invention.
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d'urne machine à percer Stiefel, montrant la tête du mandrin modifiée dans la cadre de la présente invention.
La'fig. 7 est une vue schématique montrant l'opération de laminage de finition d'un tube en partant d'un tube demi-fini fabriqué conformément au présent procédé.
Les mêmes références désignent les mêmes pièces dans toutes les figures.
Une ébauche cylindrique 7, comportant une percée axiale concentrique 8, peut être faite dans un moule annulaire, composé d'une chemise intérieure en fer
moulé de préférence amovible 9, montée dans une enveloppe ou carcasse de moule tubulaire 10, comportant des brides périphériques 11, munies de bandages annulaires 12, montés à rotation dans des chaises-paliers désignées d'une façon générale par 13.
Chaque chaise-paliers 13 comprend, de préférence,
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paliers 15, portés par chaque chaise 13. Ces roues à joues 14 constituent un support pour le moule 10, par l'intermédiaire de ses bandages 12; ce moule se trouve ainsi monté à rotation sur ces roues 14.
Le moule 10 peut être mis en rotation par tout dispositif convenable, tel qu'un moteur 16, comportant un arbre 17, tournant dans un mécanisme démultiplicateur 18 et entraînant l'arbre creux 19, qui est directement relié à l'enveloppe ou carcasse 10 du moule, par tout dispositif approprié, tel qu'un accouplement à bride 20. Les chaisespaliers 13, le moteur 16 et le mécanisme démultiplicateur
18 peuvent tous être montés sur une plate-forme 21 de <EMI ID=12.1>
Le déversoir de coulée 22, comportant un canal 23, muni de préférence d'un ajutage en acier 24, destiné
à être introduit dans l'ouverture axiale 25, prévue dans la plaque de fond amovible 26 du moule cylindrique
10, est monté sur des bras 27, se détachant latéralement d'un arbre vertical 28, monté à pivot dans un support vertical 29, porté par la plate-forme 21.
Du métal en fusion, qui a été affiné dans un four électrique ou au four Siemens-Martin, puis coulé dans une poche de coulée 30. est versé de cette poche de coulée par son ajutage 31 dans le déversoir de coulée 22, à une température supérieure à 1430[deg.] C. Le métal fondu coule ensuite par le canal 23 et l'ajutage 24 dans l'intérieur du moule ménagé dans la chemise de préférence, en fer moulée 9 du moule 10.
En même temps, le moule est mis en rotation par le moteur 16 à une vitesse périphérique suffisante pour que le métal fondu subisse l'action de la force centrifuge pour former l'ébauche cylindrique 7, à percée axiale concentrique 8, ayant un diamètre-qui peut être le tiers du diamètre intérieur de la chemise 9 du moule.
Pendans la coulée, la température du métal est supé-
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fluide pour subir l'action de la force centrifuge afin
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Le déversoir 22 peut ensuite être tourné autour de son arbre 28 et pivote vers l'extérieur dans la position représentée en pointillé dans la fig. l, après quoi la plaque de fond 26 p.eut être retirée du moule 10, de façon que l'ébauche cylindrique moulée 7 puisse être démoulée du moule en introduisant tout outil de démoulage ou de poussée convenable dans l'ouverture longitudinale
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que 7 est ensuite placée de préférence dans un four de maintien de température, de façon à conserver la chaleur de moulage initiale de cette ébauche.
L'ébauche cylindrique 7, pendant qu'elle contient
sa chaleur de moulage initiale, est reprise dans le four de conservation de température et on la fait passer par un train de laminoirs dilateurs, désigné d'une façon générale par 33 (fig. 5), qui peut être une forme modifiée du laminoir à percer de Mannesmann, dans lequel l'ébauche cylindrique 7 est mise en rotation et passée longitudinalement dans la direction des flèches de la fig. 5, sur la tête ou outil dilateur 34, monté sur le mandrin 35.
Cet outil dilateur 34 comporte de préférence une extrémité pointue 36, formée en cône sur la partie
pilote de préférence cylindrique 37, qui précède ellemême une partie dilateuse tronconique 38,.suivie d'un corps cylindrique 39.
La partie pilote cylindrique 37 de cet outil dilateur a un diamètre sensiblement égal à la percée concentrique 8 de l'ébauche cylindrique 7, de sorte que cette partie pilote 37 entre concentriquement dans la percée 8 de l'ébauche 7 lorsqu'une extrémité de l'ébauche est poussée dans le laminoir dilateur 33.
Pendant l'action d'avancement rotatif subséquente assurée par les cylindres 40 du laminoir dilateur, la partie pilote 37 de l'outil dilateur 34 est continuellement centrée et supportée dans la percée concentrique 8, comme dans un palier de tourillon, de sorte que la partie dilateuse 38 de l'outil 34 produit la dilatation concentri.
quement et travaille le métal de l'ébauohe 7 en le repoussant vers l'extérieur en coopération avec les
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des parois d'épaisseur constante et uniforme.
Selon une variante, l'ébauche 7 peut être prise dans le four de conservation de température et passée par un laminoir dilateur 33' (fig.6), qui peut être
une forme modifiée du laminoir à percer de Stiefel,dans lequel l'ébauche cylindrique 7 est mise en rotation et passée longitudinalement dans la direction des flèches représentées dans la fig. 6 sur la tête ou outil dilateur 34', montée sur le mandrin 35'.
Cet outil dilateur 34' comporte de préférence une extrémité pointue 36', formant un cône partant de la partie pilote, de préférence cylindrique 37', s'étendant devant la partie dilateuse tronconique 38', précédant
la partie cylindrique 39'.
La partie pilote cylindrique 37' de l'outil dilateur a un diamètre sensiblement égal à la percée concentrique 8 de l'ébauche cylindrique 7, de sorte qu'elle entre concentriquement dans la percée 8 de l'ébauche 7, lorsqu'une extrémité de l'ébauche est poussée dans le laminoir dilateur 33'.
Pendant le mouvement d'avancement rotatif subséquent imprimé par les disques 40' du laminoir dilateur, la partie pilote 37' de l'outil dilateur 34' est continuelle-
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de sorte que la partie dilateuse 38' de l'outil 34' produit la dilatation concentriquement et repousse le métal de l'ébauche 7 vers l'extérieur, en coopération avec les cylindres 40' pour produire un tube demi-fini 8', ayant des parois d'épaisseur constante et uniforme, Le tube demi-fini 8' produit en faisant passer l'ébauche cylindrique 7 soit par une forme modifiée du laminoir à percer de Mannesmann, soit par une forme modifiée de celui de Stiefel, est ensuite passé par un laminoir à tubes du type'usuel, représenté schématiquement dans la fig. 7, dans lequel le tube est allongé sur ses parois amincies par l'action de cylindres concaves ' assortis 41, en faisant passer le tube sur un outil calibreur 42, monté sur l'extrémité du mandrin 43 pour produire un tube sans soudure Sa@ ayant des parois d'épaisseur constante et uniforme.
Le tube sa. peut alors être roulé et calibré pour produire des tubes finis chauds, qui peuvent ensuite être étirés à froid pour faire des tubes finis froids.
L'opération consistant à mouler le métal en fusion par la force centrifuge pour former l'ébauche cylindrique 7 donne un produit dans lequel le métal peut avoir, à
la percée cylindrique axiale 6 ou près de cette percée, une structure cristalline plus grossière et plus granu-. leuse que le métal se trouvant à ou près de la périphérie, à cause des différences importantes de ces diamètres, qui déterminent la valeur de la force centrifuge opérant sur le métal à ces adroits pendant le moulage du métal par la .force centrifuge.
Cependant, la variation dans la structure cristalline du métal qui peut se produire ne crée pas de défauts dans le tube demi-fini 8', en raison de l'opération de dilatation exécutée par l'un des laminoirs dilateurs 33 ou 33. l'outil dilateur 34 ou 34' refoulant mécaniquement le métal à et près de la percée axiale 8 pour affiner et rectifier la structure granuleuse, afin qu'elle soit sensi.
blement uniforme et homogène sur toute la longueur et toute la largeur du tube demi-fini 8'.
La percée axiale 8 de l'ébauche cylindrique 7 ayant été formée concentriquement par rapport à la surface annulaire extérieure de l'ébauche 7, par suite des caractéristiques inhérentes au moulage centrifuge, l'outil dilateur 34 ou 34' est toujours automatiquement centré à l'intérieur de la percée axiale 8 et il produit
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rieure et extérieure absolument concentriques, qui ne peuvent pas être produites uniformément et continuellement avec la pratique actuelle consistant à percer une billette cylindrique.
Lorsqu'une billette cylindrique est percée, son métal doit être soumis à des efforts dépassant le point
de rupture, tandis que lorsque l'ébauche à percée axiale cylindrique 7 est dilatée par repoussage, il est seulement nécessaire de soumettre le métal à des efforts allant juste au-delà de sa limite élastique, de sorte que
la dilatation et les opérations de laminage subséquentes exécutées sur l'ébauche 7 moulée par la force centrifuge approche de plus près les opérations normales de laminage d'une pièce plate en acier que tous autres procédés de fabrication de tubes sans soudure connus jusqu'à présent.
Pour ces raisons, l'opération de dilatation peut
être exécutée en beaucoup moins de temps qu'il est possible lorsqu'on procède au perçage, ce qui, combiné au temps très court nécessaire pour mouler l'ébauche 7 par la force centrifuge et la suppression de la nécessité du réchauffage avant d'exécuter l'opération de dilatation, assure des économies importantes de temps et de frais dans la fabrication d'un tube sans soudure 8a ayant une structure
o, de grains plus uniforme que ceux produits jusqu'à
présent.
Il n'est pas absolument essentiel que la partie
pilote cylindrique 37 soit prévue sur l'outil dilateur-
repousseur 34 afin de repousser concentriquement le
métal autour de la percée axiale 8 de l'ébauche cylindrique 7, parce qu'il est évident qu'en continuant la partie
conique 38 de l'outil 34 pour avoir un nez arrondi ou
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térieur de la percée 8 au cours de l'opération de dilatation.
REVENDICATIONS
1 - Procédé de fabrication de tubes sans soudure
caractérisé par le moulage par la force centrifuge d'une
ébauche cylindrique comportant une percée axiale, la
dilatation par repoussage du métal autour de la percée
pour former un tube demi-fini et ensuite la réduction
de l'épaisseur de la paroi du tube demi-fini pour former
un tub e fini.
2 - Procédé de fabrication de tubes sans soudure,
Manufacturing process for steel tubes and other metals
seamless
The present invention relates to a method of manufacturing seamless steel tubes and other metals, directly starting from molten metal and its purpose is to improve the existing methods to simplify the working mode by eliminating all unnecessary and harmful operations. , in order to get sensi � the uniformity with an improved metal structure of the product obtained.
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production of seamless tubes, consists in molding ingots starting from molten metal, letting these ingots solidify and reheating them in pits or reheating furnaces, from where they are rolled in coarse trains to give large square blooms which, after cooling, are reheated and rolled in suitable trains to give rise to round pieces or cylindrical billets, the size of which depends on the diameter and thickness of the tube to be manufactured next.
After the cylindrical billets have been allowed to cool for verification, they are cut to length, reheated, centered by giving a central or axial punch in one end, then drilled in a piercing train, in which a cylindrical billet rotates. quickly, a drill head being forced as axially as possible through the billet to form a semi-finished tube having a thick wall which can be reduced in a subsequent rolling mill to form a finished tube.
A simple enumeration of the successive mechanical working operations and the frequent heating and cooling operations is sufficient to show that a great deal of time and manpower is wasted unnecessarily and that unnecessary expense is incurred in the manufacture of tubes. seamless by the usual process. In addition, the various operations, from the molding of the ingot to the piercing of the cylindrical billet have the result rather of impairing the uniformity of size,
to the concentration and physical structure of the metal which are necessary to give an all-weld-free tube.
satisfactory, only to obtain these qualities.
In the first place, the casting of the molten metal into ingots develops the well-known defects of settling, cavities, cracks, liquation, segregation and crystallization, to which can be added other defects such as inclusions of crusts and slag, which must necessarily be removed or removed by subsequent operations made on the metal of the ingot.
Then, the drilling operation is the most difficult and the hardest operation to which steel or other metal can be subjected, because the drilling of the metal involves a complete breaking of that metal which in the practice of drilling is accompanied by a twisting in order to move the metal and this drilling operation deforms the grain of the metal and develops ef-
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to some extent the homogeneous structure of the metal which must have resulted from the previous heating and rolling operations.
What is even more important is that in performing the drilling operation it is impossible to ensure an exactly concentric drilling and to prevent the displacement of the metal by the drilling tool, because there is no centering support for the head of this tool,
the only centering support for this tool being at the rear end of its mandrel, which can be
one meter or more from the drill head, depending on the length of the cylindrical billet, leaving the drill head free to be deflected by any inequalities that exist
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is subjected to breakage and moved by the drill head. It follows from this difficulty inherent in the current practice of drilling cylindrical billets that it is impossible to make truly concentric seamless tubes having a wall of uniform thickness, because the deflection of the drilling head
from the exact center produces tube walls of uneven thickness that cannot be ground by subsequent rolls.
The object of the present invention is to eliminate from the current practice of manufacturing seamless tubes
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fage of these ingots, rolling into square blooms, reheating. rolling and rolling in round cylindrical billets, then drilling of these billets, and to eliminate the difficulties and poor workmanship inherent in these operations carried out on
metal.
In addition, the invention aims to make seamless tubes that are truly concentric with thick walls and
physical structure of the metal, as well as to avoid spending excessive time and
labor costs involved in manufacturing imperfect seamless tubes according to current practice.
These results are obtained by the present invention, according to which the molten metal is first shaped by the action of centrifugal force in a tubular mold having a diameter determined by the size of the
tube to be finished, the metal being cast with a relatively small concentric axial breakthrough, having
a diameter which can be about a third of the diameter of the mold, then the metal is worked and moved close
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anterior mite is guided, piloted and supported by the axial breakthrough, so as to keep it constantly in an exactly concentric position, in order to form a
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uneven formation or movement of metal.
In this way, the present method makes it possible to
make a semi-finished tube directly starting from molten metal, without reheating, shaping it by centrifugal force in a tubular mold with a concentric axial piercing and then moving the metal ooncentrically around the piercing by a repelling tool, which works the more granular structure of the metal around the breakthrough which is due to the centrifugal force casting of this metal, to have a substantially uniform physical structure with the structure of the metal being at the periphery or near the periphery of the tube half- finished.
The semi-finished tube is then passed through one or more rolling mills to lengthen it, to thin its walls and to produce the desired finished tube having the necessary outside diameter and wall thickness.
The accompanying drawings show more or less schematically an apparatus used for the implementation
of the invention.
Fig. 1 is a plan of the centrifugal molding machine.
Fig. 2 is an axial sectional elevation following the
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Fig. 3 is a cross section along the line
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Fig 4 is a view of the front end of the machine showing the pivoting weir.
Fig. 5 is a partial view, illustrating a variant of the inclined cylinders of a drilling machine
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embossing option of the present invention.
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ballot box Stiefel drilling machine, showing the mandrel head modified within the scope of the present invention.
La'fig. 7 is a schematic view showing the finish rolling operation of a tube starting from a semi-finished tube manufactured in accordance with the present process.
The same references designate the same parts in all the figures.
A cylindrical blank 7, having a concentric axial bore 8, can be made in an annular mold, composed of an inner iron jacket
preferably removable molded 9, mounted in a casing or tubular mold casing 10, comprising peripheral flanges 11, provided with annular tires 12, mounted for rotation in bearing brackets generally designated by 13.
Each bearing chair 13 preferably comprises
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bearings 15, carried by each chair 13. These cheek wheels 14 constitute a support for the mold 10, by means of its bandages 12; this mold is thus mounted to rotate on these wheels 14.
The mold 10 can be rotated by any suitable device, such as a motor 16, comprising a shaft 17, rotating in a reduction mechanism 18 and driving the hollow shaft 19, which is directly connected to the casing or carcass 10. of the mold, by any suitable device, such as a flanged coupling 20. The staircases 13, the motor 16 and the reduction mechanism
18 can all be mounted on a platform 21 of <EMI ID = 12.1>
The pouring weir 22, comprising a channel 23, preferably provided with a steel nozzle 24, intended
to be introduced into the axial opening 25 provided in the removable base plate 26 of the cylindrical mold
10, is mounted on arms 27, detaching laterally from a vertical shaft 28, pivotally mounted in a vertical support 29, carried by the platform 21.
Molten metal, which has been refined in an electric furnace or in a Siemens-Martin furnace, then poured into a ladle 30. is poured from this ladle through its nozzle 31 into the pouring weir 22, at a temperature greater than 1430 [deg.] C. The molten metal then flows through the channel 23 and the nozzle 24 into the interior of the mold provided in the preferably molded iron jacket 9 of the mold 10.
At the same time, the mold is rotated by the motor 16 at a peripheral speed sufficient for the molten metal to undergo the action of centrifugal force to form the cylindrical blank 7, with concentric axial breakthrough 8, having a diameter- which may be one third of the internal diameter of the jacket 9 of the mold.
During the casting, the temperature of the metal is higher
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fluid to undergo the action of centrifugal force in order to
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The weir 22 can then be rotated around its shaft 28 and pivot outwards in the position shown in dotted lines in FIG. 1, after which the bottom plate 26 p. can be removed from the mold 10, so that the molded cylindrical blank 7 can be demolded from the mold by inserting any suitable release or pushing tool into the longitudinal opening
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that 7 is then preferably placed in a temperature maintaining oven, so as to retain the initial molding heat of this blank.
The cylindrical blank 7, while it contains
its initial molding heat is taken up in the temperature preservation furnace and passed through a train of expansion rolling mills, generally designated 33 (Fig. 5), which may be a modified form of the expansion mill. Mannesmann drill, in which the cylindrical blank 7 is rotated and passed longitudinally in the direction of the arrows in FIG. 5, on the head or dilator tool 34, mounted on the mandrel 35.
This dilator tool 34 preferably has a pointed end 36, formed into a cone on the part
preferably cylindrical pilot 37, which itself precedes a frustoconical expansion part 38, followed by a cylindrical body 39.
The cylindrical pilot part 37 of this dilator tool has a diameter substantially equal to the concentric opening 8 of the cylindrical blank 7, so that this pilot part 37 enters concentrically into the opening 8 of the blank 7 when one end of the The blank is pushed into the dilator 33.
During the subsequent rotary advancing action provided by the rolls 40 of the dilator rolling mill, the pilot part 37 of the dilator tool 34 is continuously centered and supported in the concentric bore 8, as in a journal bearing, so that the dilator portion 38 of tool 34 produces concentric expansion.
cally and works the metal of the blank 7 by pushing it outwards in cooperation with the
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walls of constant and uniform thickness.
According to a variant, the blank 7 can be taken in the temperature preservation furnace and passed through a dilator rolling mill 33 '(fig. 6), which can be
a modified form of the Stiefel boring mill, in which the cylindrical blank 7 is rotated and passed longitudinally in the direction of the arrows shown in FIG. 6 on the head or dilator tool 34 ', mounted on the mandrel 35'.
This dilator tool 34 'preferably comprises a pointed end 36', forming a cone starting from the pilot part, preferably cylindrical 37 ', extending in front of the frustoconical dilator part 38', preceding
the cylindrical part 39 '.
The cylindrical pilot part 37 'of the dilator tool has a diameter substantially equal to the concentric bore 8 of the cylindrical blank 7, so that it concentrically enters the bore 8 of the blank 7, when one end of the blank is pushed into the dilator 33 '.
During the subsequent rotary feed movement imparted by the discs 40 'of the dilator rolling mill, the pilot portion 37' of the dilator tool 34 'is continuous.
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so that the expanding portion 38 'of the tool 34' produces the expansion concentrically and pushes the metal of the blank 7 outwardly, in cooperation with the rolls 40 'to produce a semi-finished tube 8', having walls of constant and uniform thickness, The semi-finished tube 8 'produced by passing the cylindrical blank 7 either through a modified form of the Mannesmann drilling mill, or by a modified form of that of Stiefel, is then passed by a tube rolling mill of the usual type, shown schematically in FIG. 7, in which the tube is elongated on its thinned walls by the action of matching concave cylinders 41, by passing the tube over a sizing tool 42, mounted on the end of the mandrel 43 to produce a seamless tube Sa @ having walls of constant and uniform thickness.
The tube sa. can then be rolled and calibrated to produce hot finished tubes, which can then be cold drawn to make cold finished tubes.
The operation of casting the molten metal by centrifugal force to form the cylindrical blank 7 gives a product in which the metal can have, to
the axial cylindrical breakthrough 6 or near this breakthrough, a coarser and more granular crystal structure. greater than the metal at or near the periphery, because of the large differences in these diameters, which determine the value of the centrifugal force operating on the metal at these skills during the casting of the metal by the centrifugal force.
However, the variation in the crystal structure of the metal which may occur does not create defects in the semi-finished tube 8 ', due to the expansion operation performed by one of the expansion rolling mills 33 or 33. the dilator tool 34 or 34 'mechanically pushing the metal at and near the axial bore 8 to refine and rectify the granular structure, so that it is sensi.
evenly and homogeneously over the entire length and width of the 8 'semi-finished tube.
The axial breakthrough 8 of the cylindrical blank 7 having been formed concentrically with respect to the outer annular surface of the blank 7, owing to the characteristics inherent in centrifugal molding, the expander tool 34 or 34 'is always automatically centered at the center. 'inside the axial bore 8 and it produces
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absolutely concentric outer and outer surface, which cannot be produced uniformly and continuously with the current practice of drilling a cylindrical billet.
When a cylindrical billet is drilled, its metal must be subjected to forces exceeding the point
breakage, while when the cylindrical axially pierced blank 7 is expanded by embossing, it is only necessary to subject the metal to forces just beyond its elastic limit, so that
the expansion and subsequent rolling operations performed on the centrifugal force molded blank 7 more closely approximates the normal operations of rolling a flat piece of steel than any other seamless tube manufacturing process heretofore known .
For these reasons, the dilation operation may
be executed in much less time than is possible when drilling, which, combined with the very short time required to mold the blank 7 by centrifugal force and the elimination of the need for reheating before executing the expansion operation, ensures significant savings in time and expense in the manufacture of a seamless tube 8a having a structure
o, grain more uniform than those produced up to
present.
It is not absolutely essential that the part
cylindrical pilot 37 is provided on the dilator tool
repeller 34 in order to concentrically repel the
metal around the axial hole 8 of the cylindrical blank 7, because it is obvious that by continuing the part
conical 38 of tool 34 to have a rounded nose or
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of the breakthrough 8 during the expansion operation.
CLAIMS
1 - Manufacturing process for seamless tubes
characterized by the centrifugal force casting of a
cylindrical blank with an axial hole, the
expansion by pushing back the metal around the hole
to form a semi-finished tube and then the reduction
of the wall thickness of the semi-finished tube to form
a finished tub.
2 - Process for manufacturing seamless tubes,