CN101020190A - 热轧无缝钢管的轧制工艺 - Google Patents

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赵爽
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Abstract

本发明涉及一种热轧无缝钢管的轧制工艺，属于生产无缝钢管工艺技术领域。本发明是用连铸圆管坯或圆形钢锭作原料，加热好的原料经斜轧穿孔、周期轧管、再加热和回转定径或者均整等工序，实现穿孔变形、轧管变形及定径变形。通过本发明可使毛管壁厚精度可提高到毛管壁厚的±5％～10％；可节省能源15％；金属收得率可提高2％。

Description

热轧无缝钢管的轧制工艺
技术领域
本发明是一种热轧无缝钢管的轧制工艺，属于生产无缝钢管工艺技术领域。
背景技术
现有的轧制工艺，使用圆波浪形钢锭作原料，在加热至1250～1280℃后，使用立式(或卧式)水压机冲成杯状毛管，接着在盘式炉进行再加热，然后在二辊斜轧延伸机上穿成空心毛管。毛管在周期轧管机的轧制线上穿棒后，经周期轧管机轧成荒管。荒管需在切除皮尔格头和分切后，经再加热和多机架定径机轧成钢管，之后进入冷床。
该轧制工艺中，由于立式(或卧式)水压机冲孔偏心严重，造成毛管壁厚精度多在毛管壁厚的±12.5％，操作不当，就将出现产品壁厚精度超标。同时，由于穿成毛管的工序多，造成热轧金属收得率低，能源消耗较大。该轧制工艺在定径工序仅设多机架定径机，当厚壁钢管超出多机架定径能力即三辊定径机定径的最大壁厚为50mm，二辊定径机定径的最大壁厚为70mm时，因无法定径而不能保证此类厚壁钢管的外径精度要求。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的不足与缺陷，提供一种能提高毛管壁厚精度而且节能热轧无缝钢管的轧制工艺。
为达上述目的，本发明提出热轧无缝钢管的轧制工艺，该轧制工艺包括穿孔、轧管和定径三大变形，具体包括以下工序：
a.连铸圆管坯或圆形钢锭原料加热，
b.加热好的连铸圆管坯或圆形钢锭原料经斜轧穿孔机斜轧穿孔，将实心热原料穿制成管状毛管，穿孔送进角为3°～6°，轧制速度不大于0.5m/s，斜轧穿孔时延伸系数不大于2.5，扩径率不大于5％，
c.周期轧管机将穿孔后的毛管轧制成荒管，周期轧管时延伸系数范围为3～9，
d.采用保温升温装置将荒管均匀地保温、升温到工艺所需的温度，
e.利用二辊锥形辊斜轧机，轧制过程不使用顶头和顶杆，将保温、升温好的荒管定径成所需外径的钢管，
f.成品进入冷床，将钢管均匀冷却到常温。
此轧制工艺适合生产钢管外径范围为Φ219～760mm、壁厚范围为50～130mm的热轧无缝钢管。
上述所述的热轧无缝钢管的轧制工艺，其斜轧穿孔机可选用二辊锥形辊斜轧穿孔机，将实心热原料穿制成空心的毛管。
上述所述的热轧无缝钢管的轧制工艺，再加热“工序d”，可采用直通式加热保温升温。
上述所述的热轧无缝钢管的轧制工艺，“工序e”采用二辊锥形辊斜轧机，轧制过程使用顶头和顶杆，将保温或升温好的荒管斜轧成均整钢管；将均整钢管均匀地加热到定径所需的温度900～1050℃，用二辊或者三辊定径机，将加热好的均整钢管定径成所需外径的钢管，定径总减径率范围为1.5％～5％。
上述所述的热轧无缝钢管的轧制工艺，可采用步进梁式加热炉将均整钢管均匀地加热到定径所需的温度。
本发明与现有技术相比，有如下有益效果：
本发明采用单一的斜轧穿孔工序代替原传统立式(或卧式)水压机冲孔、盘式炉再加热和二辊斜轧延伸机延伸等三道工序后，毛管壁厚精度可提高到毛管壁厚的±5％～10％；可节省能源15％；金属收得率可提高2％。
采用二辊锥形辊斜轧机回转定径钢管，可保证钢管外径精度范围在±1.0％D以下。采用二辊锥形辊斜轧机均整钢管，钢管先均整后再经定径，钢管壁厚精度可达±6％～8％S，钢管外径精度达到±1.0％D以下。均提高了产品钢管外径精度。
附图说明
图为本发明的工艺示意图；
图中符号说明
1加热好的原料      2斜轧穿孔机          3周期轧管机
4保温、升温装置    5二辊锥形辊斜轧机    6步进式加热炉
7定径机            8冷床
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明的技术方案做进一步的描述。
如图所示，热轧无缝钢管的轧制工艺包括穿孔、轧管和定径或均整三大变形工序。穿孔是第一道变形工序，是将实心原料穿轧成管状“毛管”；轧管是第二道变形工序，是将管状“毛管”壁厚轧薄同时长度延伸，轧制成符合成品钢管壁厚要求的“荒管”；定径或均整是第三道变形工序，它的作用是确保钢管外径和壁厚精度符合标准规定要求；上述三大变形是在热态下进行。
本发明的热轧无缝钢管轧制工艺，自加热好的原料1开始，至第三道定径变形工序轧制成热态钢管后冷却为止。本发明的轧制工艺三大变形工序：第一道穿孔变形工序采用二辊斜轧穿孔机2，穿孔延伸系数不大于2.5的“中”变形；第二道轧管变形工序采用周期轧管机3，轧管最大延伸系数为9.0的“大”变形；第三道定径变形工序：采用二辊锥形辊斜轧机作回转定径使用或作均整使用。用作回转定径、均整和多机架定径时，最大延伸系数均为1.4的“小”变形。
本发明包括工序为：加热好连铸圆管坯或圆形钢锭的原料1经二辊斜轧穿孔机2穿孔、经周期轧管机3轧管、经保温或升温装置4保温或升温、经二辊锥形辊斜轧机5回转定径、经冷床8冷却等。此轧制工艺适合生产钢管外径范围为Φ219～760mm、壁厚范围为50～130mm的热轧无缝钢管。
本发明工序中：二辊锥形辊斜轧机5可用作均整，轧制过程使用顶头和顶杆，将保温或升温好的荒管斜轧成均整钢管，经再加热装置6再加热、经定径机7定径、到冷床8冷却。可适合生产钢管外径范围为Φ219～760mm、壁厚范围为10～50mm的热轧无缝钢管。
第一道穿孔变形工序开轧温度为1200～1250℃，使用二辊斜轧穿孔机2穿孔，它属于斜轧变形法，轧件边旋转边前进，本发明中采用的轧辊辊形为锥形或桶形，采用的送进角为3°～6°，轧制速度不大于0.4m/s。穿孔变形延伸系数不大于2.5，扩径率不大于5％。
第二道轧管变形工序使用周期轧管机3轧管，其“荒管”壁厚重轧次数多达3次以上，减壁量最大可到130mm，最大延伸系数为9。
使用直通式保温与(或)升温装置4，将荒管均匀地保温与(或)升温到定径或均整所需的温度。
第三道定径(含均整)变形工序：
当钢管壁厚在50～130mm时，使用二辊锥形辊斜轧机5作回转定径，它属于斜轧空心变形法，使用的辗轧角为12°；
当钢管壁厚在10～50mm时，使用二辊锥形辊斜轧机5作均整，它属于斜轧变形法，轧制过程使用顶头和顶杆，使用的辗轧角为5°，均整最大延伸系数为1.4。经二辊锥形辊斜轧机5均整后的均整钢管，使用步进梁式再加热炉6再加热，将均整钢管均匀地加热到900～1050℃后，使用多机架定径机7定径，它属于纵向空心轧制法。本发明采用二辊式或三辊式定径机，使用的总减径率不大于5％，定径最大延伸系数为1.2，定径后钢管终轧温度不得低于900℃。
使用本发明生产的热轧无缝钢管，可节省能源15％，金属收得率可提高2％。

Claims (5)

1.热轧无缝钢管的轧制工艺，该轧制工艺包括穿孔、轧管和定径三大变形，具体包括以下工序：
a.连铸圆管坯或圆形钢锭原料〔1〕加热，
b.加热好的连铸圆管坯或圆形钢锭原料〔1〕经斜轧穿孔机〔2〕斜轧穿孔，将实心热原料〔1〕穿制成管状毛管，穿孔送进角为3°～6°，轧制速度不大于0.5m/s，斜轧穿孔时延伸系数不大于2.5，扩径率不大于5％，
c.周期轧管机〔3〕将穿孔后的毛管轧制成荒管，周期轧管时延伸系数范围为3～9，
d.采用保温升温装置〔4〕，将荒管均匀地保温、升温到工艺所需的温度，
e.利用二辊锥形辊斜轧机〔5〕，轧制过程不使用顶头和顶杆，将保温、升温好的荒管定径成所需外径的钢管，
f.成品进入冷床〔7〕，将钢管均匀冷却到常温。
2.根据权利要求1所述的热轧无缝钢管的轧制工艺，其特征在于：其斜轧穿孔机〔2〕可选用二辊锥形辊斜轧穿孔机，将实心热原料穿制成空心的毛管。
3.根据权利要求1所述的热轧无缝钢管的轧制工艺，其特征在于：“工序d”加热保温装置〔4〕，可采用直通式加热保温升温。
4.根据权利要求1、2或者3所述的热轧无缝钢管的轧制工艺，其特征在于：“工序e”采用二辊锥形辊斜轧机〔5〕，轧制过程使用顶头和顶杆，将保温或升温好的荒管斜轧成均整钢管；将均整钢管均匀地加热到定径所需的温度900～1050℃，用二辊或者三辊定径机〔7〕，将加热好的均整钢管定径成所需外径的钢管，定径总减径率范围为1.5％～5％。
5.根据权利要求4所述的热轧无缝钢管的轧制工艺，其特征在于：可采用步进梁式加热炉〔6〕将均整钢管均匀地加热到定径所需的温度。
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