CN104475453A - 一种连轧无缝钢管轧制工艺及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种连轧无缝钢管轧制工艺及装置，属于无缝钢管轧制技术领域。一种连轧无缝钢管轧制工艺，步骤为：将管坯在加热炉加热后，依次通过菌式穿孔机、4机架连轧机、5机架脱管机、16机架张减机，轧制成Φ28、Φ32～Φ89高端精密小口径薄壁热轧无缝钢管。本发明减少了设备投资，提高了钢管成材率。
Description
技术领域
本发明属于无缝钢管轧制技术领域，具体涉及一种连轧无缝钢管轧制工艺及装置。
背景技术
我国现有的无缝钢管轧制一般采用“5机架连轧机+3机架脱管机+24机架张减机”的装置进行生产，但该装置存在以下缺点：（1）无法采用热轧工艺生产Φ28、Φ32等高端小口径热轧无缝钢管；（2）高耗能、投资成本大。
目前国内生产Φ32以下小口径钢管依然采用我国《钢铁工业“十二五”发展规划》中明确要求淘汰地高污染、高能耗的“穿孔+冷拔（轧）”生产工艺。
为了解决现有技术存在的上述缺陷，本发明研发了一套高端小口径无缝钢管热轧生产机组及其生产工艺。
发明内容
本发明的目的是提供一种连轧无缝钢管轧制工艺。
本发明的另一个目的是提供连轧无缝钢管轧制装置。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种连轧无缝钢管轧制工艺，步骤为：将管坯在加热炉加热后，依次通过菌式穿孔机、4机架连轧机、5机架脱管机、16机架张减机，轧制成Φ28、Φ32～Φ89高端精密小口径薄壁热轧无缝钢管。
进一步地，上述轧制工艺的步骤为：
（1）将管坯在加热炉加热后，送入菌式穿孔机进行穿孔轧制成薄壁毛管，菌式穿孔机延伸系数最大可达到5，扩径量为1.4；
（2）轧制成的毛管经喷砂和吹氮气抗氧化措施后由送料机构送入二辊四机架限动芯棒连轧机轧制成荒管，连轧机延伸系数最大为2.8；
（3）荒管经具有一定定径功能的五机架脱管机从芯棒上脱出，部分规格钢管经脱管机后可直接出成品；
（4）经脱管机轧制后的荒管直接或经再加热进入十六机架张减机进行微张力减径后轧制成半成品钢管。
一种用于完成上述轧制工艺的轧制装置，包括依次连接的菌式穿孔机、二辊四机架限动芯棒连轧机、五机架脱管机、十六机架张减机。
上述轧制装置中，所述的菌式穿孔机为立式二辊菌式穿孔机或者是卧式二辊菌式穿孔机，包括前后台、主机和主传动装置，穿孔机送进角和碾轧角在0～15°范围内可调，穿孔机毛管导卫装置为导板或者是导盘，该穿孔机可利用一种管坯通过缩径、等径和扩径工艺轧制出不同规格薄壁毛管，减少订购管坯的规格数量。
所述的二辊四机架限动芯棒连轧机包括芯棒循环冷却前台、芯棒限动装置、连轧主机；轧机机架与地面呈水平垂直交错安装或者是与地面呈45°夹角安装，四机架单独传动，每一对轧辊由一台电机通过减速机驱动；所述的轧辊辊缝调整由液压伺服智能控制系统控制，每个机架配置一套液压伺服控制系统。
所述五机架脱管机包括主机座、轧辊机架和主传动装置,主传动装置采用集中传动方式。
所述的十六机架张减机包括轧辊机架、导管机架、导辊机架、换辊设备、主传动装置,主传动装置可为单独传动方式或者是集中差速传动方式。
本发明菌式穿孔机具采用大辗轧角及大送进角穿孔 提高了穿孔速度，改善了咬入条件和毛管内外表面质量，同时菌式穿孔机延伸系数大可达到6，扩径量达到1.4，可以穿制薄壁荒管,该穿孔机可利用一种管坯通过缩径、等径和扩径工艺轧制出不同规格薄壁毛管，减少订购管坯的规格数量。两辊四机架限动芯棒连轧机由芯棒循环冷却前台、芯棒限动装置、连轧主机等部分组成，其特点为机架与地面呈水平垂直交错安装或者与地面呈45°夹角安装，四机架单独传动，每一对轧辊由一台电机通过减速机驱动；轧辊辊缝调整由液压伺服智能控制系统控制，每个机架由一套液压伺服系统控制，液压伺服系统由伺服油缸、液压伺服回路、位移传感器、伺服控制系统等组成，通过对伺服油缸缸杆位置的控制来控制连轧机辊缝，实现钢管壁厚轧制的设定和在线动态调整, 提高钢管纵向壁厚精度；同时实现削尖技术精确控制管端壁厚，抵消后续张减机轧制工序后管端增厚的缺陷，减少切头尾长度，提高钢管成材率。
与传统 “5机架连轧机+3机架脱管机+24机架张减机”轧制工艺相比，本发明轧制工艺和装置创造性的改变了各个主机的轧制变形分配，主机减少1架，脱管机增加2架，张减机减少8架，减少了设备投资，更重要的是减少了轧制工具的数量；与三机架脱管机相比，5机架脱管机除将连轧后荒管从芯棒上脱出的功能外，还具有一定的定径功能，本发明经过五机架脱管机后不经过张减机可直接生产Φ89成品管；十六机架张减机用于将轧管机轧制出或经再加热的荒管进行张力减径后轧制成一系列成品规格的钢管，其特点为单机架减径率可达5.6%，总减径率可达46%，将连轧后荒管轧制成Φ32-Φ89口径成品规格的钢管；采用十六机架强张力减径机代替传统二十四机架张减机减少了设备和工具投资，同时该工艺布置方式减少了轧制线长度，管子轧制温降降低从而提高钢管纵向壁厚精度。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
（1）与传统 “5机架连轧机+3机架脱管机+24机架张减机” 生产工艺相比，“4机架连轧机+5机架脱管机+16机架张减机” 生产工艺创造性的重新分配了各个主机的轧制变形系数，优化各机组的功率分配，达到节能减排的要求。同时主机减少1架，脱管机增加2架，张减机减少8架，减少了设备投资，更重要的是减少了轧制工具的数量。
（2）本发明所述生产工艺采用菌式穿孔机+4机架连轧机+5机架脱管机+16机架张减机，可生产Φ32-Φ89口径无缝钢管，可取代产能落后，污染严重的小口径无缝钢管冷拔生产机组；
（3）实现液压伺服系统在线动态调整轧辊辊缝值，提高钢管纵向壁厚精度，可生产高端精密小口径热轧无缝钢管；同时采用削尖技术精确控制管端壁厚，抵消后续张减机轧制工序后管端增厚的缺陷，减少切头尾长度，提高钢管成材率；
（4）生产工艺布置方式设备投资小，在小口径热轧无缝钢管生产领域，该机组竞争力更强。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明做进一步说明。
一种连轧无缝钢管轧制工艺，其特点在于，通过“菌式穿孔机+4机架连轧机+5机架脱管机+16机架张减机” 轧制工艺生产Φ28、Φ32～Φ89高端精密小口径薄壁热轧无缝钢管。
具体来讲，上述轧制工艺的步骤为：
（1）将管坯在加热炉加热后，送入菌式穿孔机进行穿孔轧制成薄壁毛管，菌式穿孔机延伸系数最大可达到5，扩径量为1.4；
（2）轧制成的毛管经喷砂和吹氮气抗氧化措施后由送料机构送入二辊四机架限动芯棒连轧机轧制成荒管，连轧机延伸系数最大为2.8；
（3）荒管经具有一定定径功能的五机架脱管机从芯棒上脱出，部分规格钢管经脱管机后可直接出成品；
（4）经脱管机轧制后的荒管直接或经再加热进入十六机架张减机进行微张力减径后轧制成半成品钢管。
如图1所示的完成上述轧制工艺的轧制装置，包括依次连接的菌式穿孔机1、二辊四机架限动芯棒连轧机2、五机架脱管机3、十六机架张减机4。
其中菌式穿孔机1为立式二辊菌式穿孔机或者是卧式二辊菌式穿孔机，包括前后台、主机和主传动装置，穿孔机送进角和碾轧角在0～15°范围内可调，穿孔机毛管导卫装置为导板或者是导盘；所述的二辊四机架限动芯棒连轧机2包括芯棒循环冷却前台、芯棒限动装置、连轧主机；轧机机架与地面呈水平垂直交错安装或者是与地面呈45°夹角安装，四机架单独传动，每一对轧辊由一台电机通过减速机驱动；所述的轧辊辊缝调整由液压伺服智能控制系统控制，每个机架配置一套液压伺服控制系统；所述的五机架脱管机3包括主机座、轧辊机架和主传动装置，所述的主传动装置采用集中传动方式；所述的十六机架张减机4包括轧辊机架、导管机架、导辊机架、换辊设备、主传动装置，所述的主传动装置可为单独传动方式或者是集中差速传动方式。
Claims (7)
1.一种连轧无缝钢管轧制工艺，其特征在于，步骤为：
将管坯在加热炉加热后，依次通过菌式穿孔机、4机架连轧机、5机架脱管机、16机架张减机，轧制成Φ28、Φ32～Φ89高端精密小口径薄壁热轧无缝钢管。
2.根据权利要求1所述的一种连轧无缝钢管轧制工艺，其特征在于，步骤为：
（1）将管坯在加热炉加热后，送入菌式穿孔机进行穿孔轧制成薄壁毛管，菌式穿孔机延伸系数最大可达到5，扩径量为1.4；
（2）轧制成的毛管经喷砂和吹氮气抗氧化措施后由送料机构送入二辊四机架限动芯棒连轧机轧制成荒管，连轧机延伸系数最大为2.8；
（3）荒管经具有一定定径功能的五机架脱管机从芯棒上脱出，部分规格钢管经脱管机后可直接出成品；
（4）经脱管机轧制后的荒管直接或经再加热进入十六机架张减机进行微张力减径后轧制成半成品钢管。
3.一种用于完成权利要求1所述的轧制工艺的轧制装置，其特征在于，包括依次连接的菌式穿孔机、二辊四机架限动芯棒连轧机、五机架脱管机、十六机架张减机。
4.根据权利要求3所述的轧制装置，其特征在于，所述的菌式穿孔机为立式二辊菌式穿孔机或者是卧式二辊菌式穿孔机，包括前后台、主机和主传动装置，穿孔机送进角和碾轧角在0～15°范围内可调，穿孔机毛管导卫装置为导板或者是导盘。
5.根据权利要求3所述的轧制装置，其特征在于，所述的二辊四机架限动芯棒连轧机包括芯棒循环冷却前台、芯棒限动装置、连轧主机；轧机机架与地面呈水平垂直交错安装或者是与地面呈45°夹角安装，四机架单独传动，每一对轧辊由一台电机通过减速机驱动；所述的轧辊辊缝调整由液压伺服智能控制系统控制，每个机架配置一套液压伺服控制系统。
6.根据权利要求3所述的轧制装置，其特征在于，所述的五机架脱管机包括主机座、轧辊机架和主传动装置，所述的主传动装置采用集中传动方式。
7.根据权利要求3所述的轧制装置，其特征在于，所述的十六机架张减机包括轧辊机架、导管机架、导辊机架、换辊设备、主传动装置，所述的主传动装置可为单独传动方式或者是集中差速传动方式。
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