DE1427828A1 - Verfahren und Anlage zur Herstellung nahtloser Metallrohre - Google Patents

Verfahren und Anlage zur Herstellung nahtloser Metallrohre

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DE1427828A1
DE1427828A1 DE19651427828 DE1427828A DE1427828A1 DE 1427828 A1 DE1427828 A1 DE 1427828A1 DE 19651427828 DE19651427828 DE 19651427828 DE 1427828 A DE1427828 A DE 1427828A DE 1427828 A1 DE1427828 A1 DE 1427828A1
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Lorraine Escaut SA
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    • Y10T29/49986—Subsequent to metal working

Description

Contubind S.A. 3.11.65
Lausänne/Schweiz
und
Lorraine-Bscaut S.A. Pari s/Frankrei ch
Verfahren: und Anlage zur Herstellung nahtloser Metallrohre
Die Erfindung bezieht sich auf die Herstellung nahtloser Metallrohre. "
Die "bekannten Verfahren zur Herstellung nahtloser Eohre, wie beispielsweise das Stoßbankwalzwerk, das Pilgerwalzwerk, oder das kontinuierliche Walzwerk mit einem mitlaufenden Dorn, gehen alle davon aus, dass ein runder oder mehreckiger Ingot, der in einem Lochwalzwerk oder in einer Lochpresse zu einem Hohlkörper geformt ist, ausgewalzt wird.
Bei Benutzung einer Lochpresse kann auch gleichzeitig ein. Schrägwalzwerk nachgeschaltet sein. Manchmal erfolgt auch eine weitere Streckung des Hohlkörpers auf einer Ziehpresse oder auf einem kontinuierlichen Walzwerk mit auf A Zug beanspruchter Dornstange. Da die Lochtemperatur etwa 1200 - 1300° C beträgt, und der Hohlkörper beim Transport über lange Strecken der Lufteinwirkung ausgesetzt ist, tritt auf der Innenfläche des Hohlkörpers eine sekundäre Verzunderung ein.
Es ist notwendig, die inneren Oberflächen der gewalzten Eohre glatt zu halten. Beispielsweise wirft man einfach Salz, Borax oder niedrig schmelzende Silikate in das innere Hohlkörperende. Jedoch sammelt sich dann das geschmolzene Flussmittel im unten liegenden (Peil des Hohlkörpers, und die Innenfläche wird deshalb nicht überall mit dem Fluss-
809809/0299 -2-
mittel "bedeckt. Eine solche Einführung eines Flussmittels in die Hohlkörper bei einem Duowalzwerk oder bei einer Strangpresse hat sich deshalb nicht bewährt, und das trifft auch zu für die anderen obenerwähnten Verfahren zur Herstellung nahtloser Rohre. Bei Walzwerken mit langem Stopfen werden die Stopfen mit organischen Substanzen oder mit Phosphaten geschmiert, jedoch verringern diese Schmiermittel die Zunderbildung nicht..
Beim Walzen wird manchmal loser Zunder in die Wandung des Rohres eingedrückt oder sammelt sich örtlich in "Vertiefungen oder Rissen des Dorns, und dann entstehen in dem Rohr Kratzer, Riefen oder ZundersteIlen, und der Dorn nutzt sich schnell ab. Auch istbisher'infolge Verzunderung auf der Innenfläche des Hohlkörpers die Qualität warmgewalzter nahtloser Rohre schlechter gewesen als von vollgesehweissten Rohren TJm die Qualität zu verbessern, musste man den Hohlkörper zusätzlich glätten, oder der Hohlkörper musste ein oder zwei Kaltzüge erhalten.
Semäss dem erfindungsgemässen Verfahren wird beim Lochen eines Rohblockes zur Herstellung eines Hohlkörpers ein die Zunderbildung verhinderndes oder verringerndes Flussmittel mit. einem niedrigeren Schmelzpunkt als die Temperatur des Hohlkörpers über die innere Umfangsflache des Hohlkörpers verteilt, und zwecks Verteilung des Flussmittels wird der Hohlkörper stetig gedreht. Zweckmassig ist der Hohlkörper rohrförmig, obgleich die Erfindung auch anwendbar ist, wenn ein Ende des Hohlkörpers geschlossen ist, wie der in eine Stoßbank eingesetzte Becher.
Unter Drehung des Hohlkörpers um seine Achse soll auch das rechtwinklig zu der Achse erfolgende Rollen oder eine schraubenförmige Bewegung um die Achse verstanden sein.
Als Flussmittel empfehlen sich den Zunder auflösende bzw, , 803809/029$ Λ_3_
die ^underbildung verhindernde oder verringernde Flussmittel. Das sind Kochsalze, Borax und ihre Mischungen in Verbindung mit Feinkohle, aber es können auch Silikate und Cermets benutzt werden, wenn dies durch die Stahlsorte oder wegen der Walztemperatur und der Dauer der Drehung zweckmässig ist, sofern diese anderen Substanzen keine Reibungsvergrösserung des Doms ergeben. Die die Zunderbildung verringernden Flussmittel können eine Substanz enthalten, die die Bildung von Zunder durch Verbrennung des atmosphärischen Sauerstoffs verhindern. μ
Der Hohlkörper kann hergestellt werden, indem man an einem Ende des Rohblocks ein Zentrierloeh bildet, und indem man dieses Zentrierloch mit dem Zunderbildung verhindernden oder verringernden Flussmittel auffüllt, zweckmässig in Form eines festen Stopfens,worauf dann der warme Rohblock zu einem Hohlkörper gelocht wird. Beim Lochen verteilt sich dann das -Flussmittel Wbex die innere Umfangsflache des Hohlkörpers. Das Flussmittel kann aber auoh während oder unmittelbar nach dem Herausziehen des Lochdorns aufgetragen werden. Beispielsweise kann das Flussmittel durch Öffnungen in der den Lochdorn tragenden Hohlstange eingeführt werden, entweder während (j des Lochens oder beim Zurückziehen des Lochdorns. Wenn das Ausgangs stück nicht zylindrisch ist, dann kann es beim Lochen in die zylindrische Form gebracht werden.
Wichtig ist, dass das Flussmittel einen niedrigeren Schmelzpunkt hat als die Temperatur des Hohlkörpers, und dass das Flussmittel schnell schmilzt und eine mehr oder weniger flüssige Masse bildet, die dann als Schicht auf die innere Oberfläche des Hohlkörpers aufgebracht werden kann. Die Verteilung des geschmolzenen Flussmittels zwecke Erzeugung eines kontinuierlichen Films erfolgt dadurch, dass der Hohlkörper um seine Achse kontinuierlich
809009/0299 ^
^BAD
so schnell gedreht wird, dass die Zentrifugalkräfte die Schwerkraft überwinden und das geschmolzene Flussmittel % über den ganzen Bereich der inneren Umfangsflache festhalten, bevor das.Reduzieren und Strecken des Hohlkörperβ zwecks Herstellung eines Rohres beginnt. Zweckmässig'wird 'der Hohlkörper vom Ende des Lochvorganges bis zum Beginn der Bearbeitung nach dem Lochen gedreht,, bevor der Hohlkörper in das erste Walzengerüst eintritt« Die Drehung erfolgt also auch während des Transportes des Hohlkörpers zu dem Walzwerk und- auch während des Eintritts der geschmierten Walzdorne in das Walzwerk.
Die Dicke der Flussmittelsohicht kann nach unten grosser sein als nach oben, wobei die Verteilung von der Viskosität dieser Schutzschicht und von ihrer Oberflächenspannung abhängt. Die Schutzschicht des Flussmittels kann, erzeugt werden, wenn die Drehgeschwindigkeit des Hohlkörpers etwa der Gleichung " ·
η = 1.338/d
entspricht, wobei η die Umdrehungszahl pro Minute bedeutet und d der Innendurchmesser des Hohlkörpers in Millimetern. η hangt von der Viskosität, und, Oberflächenspannung des flüssigen Flussmittels ab und die Umdrehungsgeschwindigkeit kann praktisch auch geringer sein.
Das erfindungsgemässe Verfahren kann bei allen üblichen Anlagen zur Herstellung nahtloser Rohre benutzt werden. Besonders wichtig ist es aber bei einem neuen Verfahren, nach dem quadratische Rohstücke mit konkaven Seiten in einem kombinierten Presslochwalzwerk hergestellt werden und anschliessend auf einer kontinuierlichen Walzstrasse mit zwangsweise gesteuertem hohlen Dorn ausgewalzt werden.
...
980 9/0 209
Der Hauptvorteil der Erfindung beateixt darin, dass eine Zunderbildung verhindert oder verringert wird, unddass damit die Abnutzung der Dornt, der Energieaufwand und dtr Werkzeugverbrauoh geringer wird. Am wichtigsten ist jedooh, dass Rohre mit besseren Innenoberflachen hergestellt werden können. Ein weiterer Vorteil einer kontinuierlichen Drehung des Hohlkörpers ist, dass eine gleiohmässige Kühlung der Hohlluppe ermöglicht wird, die eine gleiohmässigere Temperatur und deshalb eine gleichmässigere Hfanddicke als bisher ergibt·
Die Erfindung bezieht sich auch auf eine Anlage zur Herstellung nahtloser Rohre. Die Anlage hat einen Aufnahmetisch für ein Walzwerk, auf den die zylindrischen Hohlkörper aufgebracht werden, wobei der Aufnahmetisch aus wenigstens zwei parallelen Rollen besteht, die den Hohlkörper abstützen, wobei wenigstens eine der Rollen mit einem Antrieb verbunden ist, so dass sichd ie Rollen kontinuierlich drehen, wenn der Hohlkörper auf die Rollen auftrifft. Der Aufnahme ti sch kann ferner eine Andrückrolle haben, um den Hohlkörper auf die Rollen des Aufnahmetisches zu drücken, wobei ein Schwenkarm der Andrückrolle so' ausgebildet ist, dass ein weiterer warmer zylindrischer Hohlkörper mit dem ersten Hohlkörper nicht in Berührung kommt, und wobei die Andrückrolle so bewegt werden kann, dass ein weiterer Hohlkörper nur dann auf die Rollen des Aufnahmetisches gelangt, wenn der erste Hohlkörper sich nicht mehr auf dem Aufnahmetisch befindet.
Die Erfindung wird an Hand der Zeichnungen erläutert.
Pig.l zeigt einen Längsschnitt durch den Aufnahmetisch eines Rohrwalzwerkes,
fig.2 ist ein Querschnitt naoh Linie II - II der Pig.l,
809809/0299
BAD ORIGINAL "6"
Fig,3 zeigt schaubildlich eine Endansieht eines
waagerechten Hohlkörpers, der um seine Ach»· gedreht wird,
Jig,4 zeigt graphisqh das optimale Verhältnis der
Drehzahl des Hohlkörpers zu seinem Innendurchmesser für leichtflüssige Schutzmittel.
Semäsa den lig.l und 2ist in den Hohlkörper 1 ein Dorn 2 eingeführt. Der Hohlkörper 1 befindet sich auf dem Drehtisch vor einem ersten Walzgerüst 10> und der Aufnahmetisoh hat zwei oder drei Paar parallele Rollen 15» die von einem Motor 16 über einen Kettenantrieb 17 angetrieben werden. Weiterhin ist eine Andrückrolle 18 vorhanden, die auf einem Schwenkhebel 18a gelagert ist, der von einem pneumatischen oder hydraulischen Zylinder 19 aus bewegt wird,
Die Andrückrolle 18 hält den Hohlkörper 1 während des Einfädeins des Doras 2 in seiner Lage und erleichtert auch das Drehen des Hohlkörpers dadurch, dass dieser Hohlkörper etwas an die parallelen Rollen angedrückt wird. Der Schwenkhebel 18a kann in zwei Stufen angehoben werden, wobei in der ersten Stufe der Druck auf den Hohlkörper 1 nachlässt (beim Eintreten in das Walzgerüst 10), während in der zweiten Stufe sich genügend Platz für die Zuführung eines neuen Hohlkörpers ergibt. An den Enden der Hebel 18a befinden sich Anschläge 20, die den Eintritt eines neuen Hohlkörpers über den Zufürrost 21 verhindern, wenn die Hebel 18a sich in der unteren oder in der Zwischenstellung befinden.
Eine Längsbewegung des Hohlkörpers kann auch über einen sich schnell bewegenden Rollgang mit Jm horizontales, Ebene sohräggestellten Rollen erfolgen. Auf diese Weise erfährt der Hohlkörper eine schraubenförmige Bewegung bei kontinuierlicher Drehung· Um den Durohaug von Luft duroh den Hohlkörper während der Längsbewegung gering zu halten, kann
8AD OFUGWAL 8Ö9809/Q299 -7-
das vordere Ende des Hohlkörpers mechanisch durch einen Deckel abgeschlossen werden, der unabhängig von dem Hohlkörper aufgesetzt und mitbewegt werden kann.
Die Pig.3 zeigt den rohrförmigen Metallhohlkörper 1, wie er auf zwei Rollen 30 aufruht, die kontinuierlich in gleicher Richtung gedreht werden zwecks Drehung des Hohlkörpers. Die Rollen können beispielsweise auf einem Wagen eines Förderbandes gelagert sein, oder aber es können auch die obenerwähnten Rollen 15 des Aufnahmetisehes sein. Auf jeden Pail wird der Hohlkörper 1 so schnell gedreht, dass das in dem Hohlkörper eingeführte und durch die Hitze des Hohlkörpers geschmolzene Flussmittel sich in Form einer Schicht 31 ausbreitet, und diese Schicht erstreckt sich rund um das Innere des Hohlkörpers herum und von einem Ende des Hohlkörpers bis zum anderen Ende. Die Dicke der Plussmittelschicht 31 ist übertrieben dargestellt. Praktisch kann diese Schicht so dünn sein, dass sich an den Enden des Hohlkörpers 1 kaum ein Flussmittelverlust ergibt. Bei Beachtung der Gleichung
η = 1.338/d
und der Viskosität des Flussmittels kann die gewünschte Dreh- Λ geschwindigkeit vorher bestimmt werden. Die Kurve gemäss Fig.4 entspricht der obenerwähnten Gleichung und zeigt, wie die minimale Umdrehungszahl: geringer wird, wenn der Innendurchmesser des Hohlkörpers grosser wird. Manchmal kann praktisch eine etwas geringere Geschwindigkeit vorgesehen sein, je nach der Tdäcosität und der Oberflächenspannung der Flussmittelschicht.
Patentansprüche :
BAD ORlGWAl
809809/0299 ~8'

Claims (3)

1427628
Verfahren zur Her st ellung nahtloser. Rohre aus einem heissen, durch lochen eines Rohblocks hergestellten Hohlkörpers, dadurch gekennzeichnet, dass "beim Lochen ein die Zunderbildung verhinderndes oder verringerndes Flussmittel mit einem niedrigeren Schmelzpunkt als der Temperatur des Hohlkörpers über die innere ümfanga-' ■ fläche des Hohlkörpers verteilt wird, und dass zwecks Verteilung des Flussmittels der Hohlkörper stetig gedreht wird. '
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Flussmittel eine Substanz enthält, die den zunderfördernden Sauerstoff der eindringenden Luft durch Verbrennung vermindert«
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Lochen des HohUc&Dpers im vorderen Ende des Rohblocks ein Zentrierloch erzeugt wird, das mit dem die ZunderMldung verhindernden oder verringernden Flussmittel aufgefüllt wird, wonach der Hohlblock zu einem Hohlkörper gelocht wird, und hierbei das Flussmittel über die innere TJmfangsfläche des Hohlkörpers« verteilt wird.
4·* Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehzahl des Hohlkörpers der Gleichung
n= 1.338/4
entspricht, wobei η die Anzahl der Umdrehungen pro Minute, und d der Innendurchmesser des Hohlkörpers in
5· Anlage zur Ausführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 — 4-, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohrwalzwerk einen Aufnahme ti sch für den warmen, zylindrischen Hohlkörper hat, auf dem der Hohlkörper von wenigstens zwei parallelen Hollen abgestützt ist, von denen wenigstens eine kontinuierlich angetrieben wird.
6* Anlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass auf dem Aufnähmetisch eine Andrückrolle vorgesehen ist, die den Hohlkörper gegen die beiden angetriebenen Stützrollen andrückt, wobei ein Schwenkarm der Andrückrolle Anschläge hat, die verhindern, dass ein weiterer Hohlkörper auf den Aufnahmetisch und in Berührung mit dem in das Walzwerk einlaufenden Hohlkörper kommt, und wobei die Anschläge zurückgezogen werden können, um die Zuführung eines weiteren Hohlkörpers auf den Aufnahmetisch zu ermöglichen, wenn der Hohlkörper und der Walzdorn die parallelen Rollen verlassen haben.
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