CS260898B1 - Způsob výroby trubek válcováním za tepla v tahové redukovně - Google Patents

Description

Vynález se týká způsobu výroby trubek válcováním za tepla na tříválečkové tahové redukovně. Jedná se o tahové redukování trubek v redukovně, které umožňuje nejen zmenšení průměru výchozí trubky, ale současně zajišťuje i zeslabení tloušťky stěny výchozí trubky v průběhu redukování.

Pro tahové redukování trubek jsou používány tříválečkové tahové redukovny, vybavené buď společným nebo individuálním pohonem válcovacích stojanů. Otáčky válečků v jednotlivých válcovacích stojanech jsou zpravidla regulovatelné v určitém rozmezí. Počet, stojanů tahové redukovny bývá různý, v závislosti na technologických podmínkách výroby a rozměrech výchozích a finálních trubek. .Nejčastěji je používáno 24 až 30 stojanů. V každém stojanu jsou tři válečky 1 (obr. 1), jejichž otáčky a tím i rychlost válcování je regulovatelná tak, že umožňuje při redukování vyvození osového tahu v trubce. Výchozí trubka z válcovací tratě je dohřátá na potřebnou vstupní teplotu pro tahové redukování, zpravidla v krokové peci. Při vlastním redukování prochází výchozí trubka postupně jednotlivými stojany redukovny tak, že v každém z nich dochází ke zmenšení vnějšího průměru trubky a podle vyvozených tahových podmínek i k zeslabení tloušťky stěny. Kalibrace redukovny a nastavení tahu jsou důležité nejen pro její správný chod a dosažení požadované redukce průměru a tloušťky stěny, ale současně musí zaručit takové podmínky, při kterých nedochází k trhání trubek nebo k vytváření rýh či jiných vad na vnějším povrchu trubek.

Např. kalibrace použitá na 24stojanové tříválečkové tahové redukovně s diferenciálním převodem a pohonem dvěma motory umožňuje dosud celkovou maximální redukci průměru 76,7 %. Tato kalibrace je charakterizována ovalitou kalibru, danou velikostí otevření kalibru y (obr. 1). Současná kalibrace používá velikost otevření danou tímto výrazem:

Ύ> = 0,3 (Oj..! — kde:

Dj — je průměr trubky za stojanem

Dj_i — je průměr trubky před stojanem

Dj = 2 . Rj

Při požadovaném výrobním rozsahu tahové redukovny od 0 = 22 mm (resp. 1/2“) výše, to vyžaduje dva průchozí průměry trubek, a to 0 = 108 mm a 0 = 89 a tím současně dvě samostatné kalibrační řady. Dosud používaná kalibrace neumožňuje používat vyšších redukcí průměrů ve stojanu, a to právě vyvolává potřebu dvou různých kalibračních řad. Toto řešení má řadu nevýhod, mezi které např. patří:

— vyšší cena vsázky pro výrobu trubek 0 = 89 mm, — nižší výkon a produktivita práce při výrobě trubek 0 = 89 mm, — nižší výtěžek při použití výchozí trubky 0 = 89 mm, — potřeba dvou různých kalibračních řad, — snížení výkonu na válcovací trati, — větší počet střihů na jednu tunu výroby a vyšší prostřih.

Tyto nevýhody odstraňuje způsob výroby trubek válcováním za tepla v tahové redukovně s použitím kalibrační řady s velikostí otevření kalibru, které respektuje Šíření tvářeného materiálu v kalibru v závislosti na jakosti tvářeného materiálu, velikosti tahu a velikosti redukce průměru, kdy velikost otevření je dána vztahem y_t = a. (Dj.j — Dj), kde Dj je vnější průměr trubky za i-tým stojanem, Dj_i je vnější průměr trubky před i-tým stojanem, a je konstanta, podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že se trubky válcují při hodnotě a = 0.33 až 0,40.

Řešení tohoto vynálezu vychází ze změny kalibrační řady tahové redukovny a kalibrace válců jednotlivých stojanů tak, že ve 24 stojanech je možno dosáhnout průměrové redukce až 81,0 % při požadovaném zeslabení tloušťky stěny a využití projektovaných parametrů pohonu tahové redukovny. Rozdělení redukcí mezi stojany umožňuje dosáhnout takového tažného čísla, že nedochází k trhání trubek v redukovně. Aby bylo možno dosáhnout zvýšených redukcí průměrů ve stojanech a nedocházelo při tom k výskytu vad na trubkách, byla změněna, kalibrace válečků tak, že otevření kalibru y (kromě vstupních a koncových stojanů) se pohybuje v tomto rozmezí:

yj = (0,33 až 0,40) . (Dj_i—DJ

Příkladné provedení způsobu válcování podle vynálezu je znázorněno na připojeném výkresu.

Při tváření trubky v kalibru tahové redukovny dochází k šíření materiálu a tvářený materiál, obrázek 1, teče směrem k hranám kalibru 2 redukovacích válců 1. Stanovení velikosti hodnoty šíření materiálu v kalibru při takovém redukování trubek v tříválečkové redukovně je důležité pro možnost zvýšení redukce průměru v kalibru při působení osového tahu. Cílem je zamezit vzniku vad od hran válečků na povrchu trubek. Bylo ověřeno, že minimální otevření kalibru musí respektovat velikost šíření v kalibru, které závisí na průměru trubky Dj, tloušťce stěny trubky Sj, velikosti osového tahu, charakterizované tažným číslem Z_i( velikostí redukce průměru v kalibru a korekční konstantou K_k, která závisí při redukování za tepla na jakosti tvářeného materiálu, počtu válečků ve stojanu redukovny a velikosti tahu.

Minimální otevření kalibru je dáno vztahem:

Yi min.

b—D,

Ukazatel šíření kovu v kalibru: mi = (0,72 — 1,15 Si/DJ — 0,52 . Z; + K_k

Koeficient ovality kalibru:

gi (100 liUj

100—ZlD°/o f

K_k = 0,28.

Z výše uvedených rovnic vyplývá, že mj = 0,60; gi = 1,050; bj = 51,57 mm;

Yi min. ⁼ 1,24.

Šířka kalibru:

bi = gi . Dj

Skutečná hodnota otevření, vyjádřená v závislosti na redukci průměru v kalibru:

y,i = a (Dj_i-- EJ

Kritérium tahového redukování bez vzniku vad na povrchu trubek je splněno v případě, že:

Yi > Yimn.

V rovnicích značí:

0D% — redukce průměru v kalibru v procentech, a — konstanta, charakterizující otevření kalibru,

KV — korekční konstanta, která u tříválečkové redukovny při válcování trubek z uhlíkových ocelí má střední hodnotu 0,28. Příklad výpočtu:

Kalibrační řada 0 j 08 — 0 22 mm, 11. stojan.

Je dáno:

D; = 49,11 mm;

Di i = 52,94 mm;

Sj - 2,89 mm; D,% = 7,8;

Zi = 0,64;

Pro a = 0,30 je y_f = 1,15 < y; _min....

... nevyhovuje

Pro a = 0,33 je yi = 1,26 > yj _min....

... vyhovuje.

Obdobným způsobem vychází hodnota a minimálně 0,33 pro všechny kalibry kalibrační řady tahové redukovny, pracující se zvýšenou redukcí ve stojanu.

Příkladem použití tohoto způsobu výroby trubek válcováním za tepla ve 24s1ojanové tahové redukovně je výroba trubek ve výrobním rozsahu <7> 22 až 0 54 mm z jedné výchozí napichové trubky 0 108 mm. Tento výrobní rozsah vyžadoval při původním způsobu redukování dva výchozí rozměry trubek 0 108 mm a 0 89 mm, a tomu odpovídající dva průměry výchozích sochorů 0 120 mm a 0 105 mm. Použití jednoho výchozího průměru trubky 0 108 mm pro celý výrobní rozsah umožňuje používat výchozí sochory pouze 0 120 mm,, válcované na kontisnehorové trati z jednoho žáru, zatímco původně používaný průměr 105 mm je třeba po vy válcování polotovaru na kontisochorcvé trati nechat vychladnout, převézt k novému ohřevu a válcovat na hrubé trati HCC, na rozměr 0 105 mm.

Zavedení nového způsobu tahového redukování trubek přinese úspory kovů při výrobě výchozích sochorů, úspory energie, potřebné na ohřev, zvýšení výtěžku a snížení spotřeby kovu při válcování trubek, snížení koncových odpadů trubek, zvýšení výkonu a produktivity práce, snížení nákladů na přípravu vsázky a snížení kovového odpadu v přípravně vsázky následkem snížení prostřihu.

Claims (1)

1. PŘEDMĚT

   Způsob výroby trubek válcováním za tepla v tahové redukovně s použitím kalibrační řady s velikostí otevření kalibru, které respektuje šíření tvářeného materiálu v kalibru v závislosti na jakosti tvářeného materiálu, velikosti tahu a velikosti redukce průměru, kdy velikost otevření je dána vztahem

   VYNÁLEZU

   Yi = a . íDi_i — DJ, kde Di je vnější průměr trubky za i-tým stojanem, D,_ je vnější průměr trubky před i-tým stojanem, a je konstanta, vyznačující se tím, že se trubky válcují při hodnotě a = 0,33 až 0,40.