CN104475451A - 一种无缝钢管轧制系统及其轧制工艺 - Google Patents

一种无缝钢管轧制系统及其轧制工艺 Download PDF

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张国庆
刘徐军
李春苗
王慧娟
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本发明公开了一种无缝钢管轧制系统及其轧制工艺，属于无缝钢管轧制技术领域。一种无缝钢管轧制系统，包括依次连接的管坯加热炉管坯横移装置、穿孔机、轧管机、钢管集中输送辊道、隧道式加热炉、定径机、冷床，其中所述的穿孔机与轧管机之间还安装有用于毛管二次加热的毛管加热炉。本发明提高了毛管沿纵向的外径和壁厚精度，减少轧制缺陷和轧制事故的发生。

Description

一种无缝钢管轧制系统及其轧制工艺
技术领域
本发明属于无缝钢管轧制技术领域，具体涉及一种无缝钢管轧制系统及其轧制工艺。
背景技术
现有热轧无缝钢管生产过程主要有如下工序：管坯加热（将管坯加热到1050℃到1240℃）、穿孔（将实心管坯穿成空心毛管）、轧管（将空心毛管进行减壁和延伸轧制）、定减径轧制（将荒管轧制成预定尺寸的热成品管）、冷床冷却和矫直。此种工艺在实际生产时，存在以下几个问题：（1）轧制薄壁管时，钢管温降严重，导致后续轧制变形抗力大，机组功率增加，同时温降严重会导致钢管出现缺陷和扎卡事故；（2）根据轧制工艺计算，通常在一条由二辊穿孔、轧制系统和定径机组成的生产线中，穿孔机每2分钟生产3支空心毛管，生产线的生产节奏慢、产量低，而后续的定径机其入口速度为0.5m/s-0.8m/s，设备的轧制能力发挥不到一半。
为了解决现有技术存在的上述缺陷，本发明从轧制设备和轧制工艺两方面进行改进，以达到降低轧制功耗，充分发挥定径机轧制能力的目的。
发明内容
本发明的目的是提供一种无缝钢管轧制系统。
本发明的另一个目的是提供一种无缝钢管轧制工艺。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种无缝钢管轧制系统，包括依次连接的管坯加热炉管坯横移装置、穿孔机、轧管机、钢管集中输送辊道、隧道式加热炉、定径机、冷床，其中所述的穿孔机与轧管机之间还安装有用于毛管二次加热的毛管加热炉。
进一步地，所述的管坯加热炉为环形加热炉、斜底式加热炉、或者步进式加热炉。
所述的穿孔机为曼式穿孔机、锥形辊穿孔机、或狄舍尔穿孔机。
所述的轧管机可为二辊斜轧管机、三辊轧管机、或自动轧管机。
所述的毛管加热炉为端进端出式加热炉，安装在穿孔机与轧管机端部，毛管以端进端出的方式进入毛管加热炉，所述的毛管加热炉为斜底式再加热炉、步进式再加热炉、或者电磁感应式再加热炉。
所述的毛管加热炉为侧进侧出式加热炉，安装在穿孔机与轧管机之间，毛管以侧进侧出的方式进入毛管加热炉，所述的毛管加热炉为斜底式再加热炉、步进式再加热炉、或者电磁感应式再加热炉。
更进一步地，一种无缝钢管轧制系统的轧制工艺，是在上述无缝钢管轧制系统上完成，其特征在于，步骤为：将管坯在管坯加热炉中加热至1050-1240℃，加热后的管坯由出料机构夹出，经过管坯横移装置移送至穿孔机前台，穿孔后得到的毛管下穿孔机后台进入毛管加热炉，毛管被加热至850-950℃后从毛管加热炉送至轧机前台进入轧管机进行轧制，经轧管机轧制得到的荒管下轧机后台经输送辊道送入隧道式加热炉加热至950±50℃，后经定径机轧制后得到热成品管，热成品管经冷床冷却后即得成品。
上述轧制工艺，所述的穿孔后得到的毛管下穿孔机后台以侧进（端进）的方式进入毛管加热炉，毛管被加热至850-950℃后从毛管加热炉中以侧出（端出）的方式出毛管加热炉上轧机前台进入轧管机进行轧制。
本发明轧制工艺是将加热后的管坯分流至两条生产线进行穿孔和轧管，在此过程中进行了两次再加热，分别为毛管升温加热和荒管加热，轧制完成的荒管汇集到定径机前台，经定径机轧制后输送到冷床上进行冷却。
具体来讲，管坯加热炉将管坯加热至1050℃-1240℃，加热后的管坯由出料机构夹出经过横移装置移送到穿孔机前台，穿孔轧制后得到空心毛管，尤其在生产小口径薄壁管时所用的管坯重量轻热容量小，而且穿出的毛管壁厚薄，毛管温降较快，根据生产实践，通常轧制完成后管头温度可降至500℃左右，呈暗红色，为了不影响后续轧制，在穿孔机和轧管机之间的走钢连线处增设毛管加热炉，不仅可以使毛管升温，而且可以优化钢管金属金相组织，减少金属的变形抗力，降低了后续机组的轧制功耗，优化各机组之间金属的变形分配，同时也减少由于毛管头尾温度不均匀而造成的钢管精度下降问题，减少钢管轧制缺陷和轧制事故的发生。穿孔得到的空心毛管进入毛管加热炉，进行加热升温，毛管经加热后温度为900℃左右，出炉后的毛管经轧管机进行轧制得到壁厚接近预定尺寸的荒管，在此过程中，荒管同样温降严重，在进定径机时钢管的最佳温度为950±50℃，因此在定径机前增加隧道炉对荒管进行加热，在加热的同时可以使荒管头尾温差小于30℃，经隧道炉加热后的荒管经定径机轧制后得到等于或接近预定尺寸的热成品管，热成品管上冷床冷却。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
在穿孔机和轧制系统之间增加毛管加热炉，解决了穿轧毛管特别是小口径薄壁毛管时钢管头尾温差大、毛管温降严重的问题，提高了毛管沿纵向的外径和壁厚精度；毛管温度的提高，降低后续轧制功耗，优化了各机组金属的变形分配和轧制工艺参数，减少轧制缺陷和轧制事故的发生，同时还能优化金相组织。
附图说明
图1为实施例1的结构示意图；
图2为实施例2的结构示意图；
图中：1-管坯加热炉、2-管坯横移装置、3-二辊穿孔机、4-毛管加热炉、5-轧管机、6-钢管集中输送辊道、7-隧道式加热炉、8-定径机、9-冷床。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步说明。
实施例1
如图1所示的一种无缝钢管轧制系统，包括依次连接的管坯加热炉1管坯横移装置2、穿孔机3、轧管机5、钢管集中输送辊道6、隧道式加热炉7、定径机8、冷床9，其中所述的穿孔机3与轧管机5之间还安装有用于毛管二次加热的毛管加热炉4。
其中毛管加热炉4为端进端出式加热炉，安装在穿孔机3与轧管机5端部，毛管以端进端出的方式进入毛管加热炉4，所述的毛管加热炉4为斜底式再加热炉、步进式再加热炉、或者电磁感应式再加热炉；管坯加热炉1为环形加热炉、斜底式加热炉、或者步进式加热炉；穿孔机3为曼式穿孔机、锥形辊穿孔机、或狄舍尔穿孔机；轧管机5可为二辊斜轧管机、三辊轧管机、或自动轧管机。
在上述系统上进行轧制时，操作步骤为：将管坯在管坯加热炉1中加热至1050-1240℃，加热后的管坯由出料机构夹出，经过管坯横移装置2移送至穿孔机3前台，穿孔后得到的毛管下穿孔机3后台以端进的方式进入毛管加热炉4，毛管被加热至850-950℃后从毛管加热炉4中以端出的方式出毛管加热炉4上轧机前台进入轧管机5进行轧制，经轧管机5轧制得到的荒管下轧机后台经输送辊道送入隧道式加热炉7加热至950±50℃，后经定径8机轧制后得到热成品管，热成品管经冷床9冷却后即得成品。
实施例2
如图2所示的一种无缝钢管轧制系统，包括依次连接的管坯加热炉1管坯横移装置2、穿孔机3、轧管机5、钢管集中输送辊道6、隧道式加热炉7、定径机8、冷床9，其中所述的穿孔机3与轧管机5之间还安装有用于毛管二次加热的毛管加热炉4。
其中毛管加热炉4为侧进侧出式加热炉，安装在穿孔机3与轧管机5端部，毛管以侧进侧出的方式进入毛管加热炉4，所述的毛管加热炉4为斜底式再加热炉、步进式再加热炉、或者电磁感应式再加热炉；管坯加热炉1为环形加热炉、斜底式加热炉、或者步进式加热炉；穿孔机3为曼式穿孔机、锥形辊穿孔机、或狄舍尔穿孔机；轧管机5可为二辊斜轧管机、三辊轧管机、或自动轧管机。
在上述系统上进行轧制时，操作步骤为：将管坯在管坯加热炉1中加热至1050-1240℃，加热后的管坯由出料机构夹出，经过管坯横移装置2移送至穿孔机3前台，穿孔后得到的毛管下穿孔机3后台以侧进的方式进入毛管加热炉4，毛管被加热至850-950℃后从毛管加热炉4中以侧出的方式出毛管加热炉4上轧机前台进入轧管机5进行轧制，经轧管机5轧制得到的荒管下轧机后台经输送辊道送入隧道式加热炉7加热至950±50℃，后经定径8机轧制后得到热成品管，热成品管经冷床9冷却后即得成品。

Claims (9)

1.一种无缝钢管轧制系统，包括依次连接的管坯加热炉（1）管坯横移装置（2）、穿孔机（3）、轧管机（5）、钢管集中输送辊道（6）、隧道式加热炉（7）、定径机（8）、冷床（9），其特征在于，所述的穿孔机（3）与轧管机（5）之间还安装有用于毛管二次加热的毛管加热炉（4）。
2.根据权利要求1所述的无缝钢管轧制系统，其特征在于，所述的管坯加热炉（1）为环形加热炉、斜底式加热炉、或者步进式加热炉。
3.根据权利要求1或2所述的无缝钢管轧制系统，其特征在于，所述的穿孔机（3）为曼式穿孔机、锥形辊穿孔机、或狄舍尔穿孔机。
4.根据权利要求1或2所述的无缝钢管轧制系统，其特征在于，所述的轧管机（5）可为二辊斜轧管机、三辊轧管机、或自动轧管机。
5.根据权利要求1或2所述的无缝钢管轧制系统，其特征在于，所述的毛管加热炉（4）为端进端出式加热炉，安装在穿孔机（3）与轧管机（5）端部，毛管以端进端出的方式进入毛管加热炉（4），所述的毛管加热炉（4）为斜底式再加热炉、步进式再加热炉、或者电磁感应式再加热炉。
6.根据权利要求1或2所述的无缝钢管轧制系统，其特征在于，所述的毛管加热炉（4）为侧进侧出式加热炉，安装在穿孔机（3）与轧管机（5）之间，毛管以侧进侧出的方式进入毛管加热炉（4），所述的毛管加热炉（4）为斜底式再加热炉、步进式再加热炉、或者电磁感应式再加热炉。
7.一种无缝钢管轧制系统的轧制工艺，是在权利要求1所述的无缝钢管轧制系统上完成，其特征在于，步骤为：将管坯在管坯加热炉（1）中加热至1050-1240℃，加热后的管坯由出料机构夹出，经过管坯横移装置（2）移送至穿孔机（3）前台，穿孔后得到的毛管下穿孔机后台进入毛管加热炉（4），毛管被加热至850-950℃后从毛管加热炉（4）送至轧机前台进入轧管机（5）进行轧制，经轧管机（5）轧制得到的荒管下轧机后台经输送辊道送入隧道式加热炉（7）加热至950±50℃，后经定径（8）机轧制后得到热成品管，热成品管经冷床（9）冷却后即得成品。
8.根据权利要求7所述的一种无缝钢管轧制系统的轧制工艺，其特征在于，所述的穿孔后得到的毛管下穿孔机（3）后台以侧进的方式进入毛管加热炉（4），毛管被加热至850-950℃后从毛管加热炉（4）中以侧出的方式出毛管加热炉（4）上轧机前台进入轧管机（5）进行轧制。
9.根据权利要求7所述的一种无缝钢管轧制系统的轧制工艺，其特征在于，所述的穿孔后得到的毛管下穿孔机（3）后台以端进的方式进入毛管加热炉（4），毛管被加热至850-950℃后从毛管加热炉（4）中以端出的方式出毛管加热炉（4）上轧机前台进入轧管机（5）进行轧制。
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