DE3220682A1 - Verfahren zur herstellung eines metallrohres mit einem innenueberzug - Google Patents

Verfahren zur herstellung eines metallrohres mit einem innenueberzug

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DE3220682A1 DE19823220682 DE3220682A DE3220682A1 DE 3220682 A1 DE3220682 A1 DE 3220682A1 DE 19823220682 DE19823220682 DE 19823220682 DE 3220682 A DE3220682 A DE 3220682A DE 3220682 A1 DE3220682 A1 DE 3220682A1
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Description

Uralsky nauchno-ίssledovatelsky institut trubnoi promyshlennosti - Chelyabinsk UdSSR
Verfahren zur Herstellung eines Metallrohres mit einem Innenüberzug
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die Rohrfertigung, genauer auf ein Verfahren zur Herstellung eines Metallrohres mit einem Innenüberzug.
Die Erfindung kann am vorteilhaftesten bei der Herstellung von Metallrohren mit einem korrosionsbeständigen, verschlexßfesten Innenüberzug, beispielsweise einem Glasemailüberzug, der zum Transport von aggressiven flüssigen Medien dient, verwendet werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines Metallrohres mit einem Innenüberzug kann zur Fertigung von Gas- und Wasserleitungsrohren allgemeiner Zweckbestimmung, von Rohren, die in der Wärmetechnik, Kernenergietechnik sowie in der chemischen und der Erdölindustrie als Pump- und Kompressorrohre Verwendung finden, angewendet werden.
530-(P 9O.414-X-6D-TE
Bekannt ist ein Verfahren zur Herstellung eines Rohres mit einem Innenüberzug, welches in einem Walzwerk durchgeführt wird, wobei man das Band zunächst von der Oxidschicht und den Verunreinigungen reinigt und danach auf eine Temperatur von 600 - 700 0C erwärmt. Auf die Oberfläche des erwärmten Bandes werden Überzüge in Form pulverigen Glasemails aufgebracht. Das Erwärmen des Bandes auf die Temperatur von 600 - 700 0C geschieht zum Ausgleichen der Bandoberfläche durch Spannen des Bandes mittels Walzen und zur Gewährleistung des Haftens des Überzugs an der Bandoberfläche bei seinem Schmelzen, das unmittelbar beim Aufbringen des Pulvers auf das Band einsetzt.
Danach wird das Band erneut auf eine Temperatur von 800 - 1000 0C zum vollständigen Ausformen des Überzugs erwärmt, wobei das Schmelzen des Überzugs und sein sicheres Haften an der Bandoberfläche bei diesem Schmelzen erreicht werden. Darauf erfolgt das Formen des Bandes zu einem Rohrrohling, indem es durch die Formungswalzen des Walzwerks geleitet wird. Dann nimmt man das Stumpfschweißen der Bandkanten unter Bildung des Rohres im Schweißgerüst vor, indem die Bandkanten mit Hochfrequenzströmen erwärmt werden.
Des weiteren wird das Rohr mit dem Innenüberzug auf eine Temperatur von 900 - 1100 0C erwärmt, bei der das Rohr einer erheblichen Verformung zusammen mit dem Überzug zur Erzeugung eines Rohres mit einem bestimmten Durchmesser und einer bestimmten Wanddicke unterzogen wird. Danach wird das Rohr in maßhaltige Teile getrennt (siehe z. B.. den SU-Urheberschein Nr. 590034, IPK B 21 C; C 23 C).
Das bekannte Verfahren gewährleistet nicht immer eine ausreichend hohe Qualität bei der Erzielung der vorgeschriebenen Überzugsstärke in der Schweißnahtzone. Dies erklärt sich dadurch, daß beim Verschweißen der Kanten eine kurzzeitige Temperaturzunahme in der Schweißnahtzone entsteht, die ein teilweises Ausbrennen einiger Bestandteile des Überzugs zur Folge hat.
Bei der Herstellung eines Metallrohres mit Überzug gemäß dem bekannten Verfahren sind beim Bilden des Überzugs einer bestimmten Dicke hohe Pulververluste unvermeidlich, die dann wieder aufgefangen und zurückgeführt werden müssen. Die Pulververluste treten infolge begrenzter Kontaktzeit und begrenzter Zeit für das Schmelzen des Pulvers an der Oberfläche des erwärmten Bandes bei dessen Bewegung auf. Obschon ein beträchtlicher Teil des nichteingeschmolzenen Pulvers von der Bandoberfläche abgesaugt und in den technologischen Zyklus zurückgeführt wird, so sind doch die Pulververluste sehr hoch.
Außerdem setzt das bekannte Verfahren den Einsatz von komplizierten Ausrüstungen voraus, da mehrere Induktionsöfen zum Erwärmen des Bandes bzw. zum Erwärmen des Rohres verwendet werden, die einen hohen Energieaufwand erfordern.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein solches Verfahren zur Herstellung eines Metallrohres mit einem Innenüberzug zu entwickeln, welches eine ausreichend hohe Qualität des Überzugs auf der gesamten Innenfläche des Rohres einschließlich der Schweißnahtzone gewährleistet.
Gegenstand der Erfindung, womit diese Aufgabe ge-
löst wird, ist ein Verfahren zur Herstellung eines Metallrohres mit einem Innenüberzug, bei dem man ein Band zu einem Rohrrohling formt, die Kanten des Rohrrohlings unter Bildung eines Rohres verschweißt und danach das Rohr erwärmt und bis zur vorgegebenen Größe verformt, mit dem Kennzeichen, daß der Überzug auf die Innenfläche des Rohres nach dem Verschweißen der Kanten des Rohrrohlings aufgebracht wird.
Zweckmäßig wird der Überzug auf die Innenfläche des Rohres gleichzeitig mit dem Erwärmen und Verformen desselben aufgebracht.
Hierbei werden ein gleichmäßiges Aufbringen des Überzugs auf der gesamten Innenfläche des Rohres einschließlich der Schweißnahtzone gewährleistet und das Haften des Überzugs an der Rohrinnenfläche verbessert, was durch Entstehung eines Mikroreliefs an der Innenfläche des Metallrohres bei gemeinsamer Verformung des Metall-Überzug-Systems erreicht wird.
Zweckmäßig wird ein Schichtträger auf das Band vor dem Formen desselben zur Aufnahme des Überzugs aufgebracht.
Dabei werden ein gleichmäßiger Überzug auf der gesamten Innenfläche des Rohres einschließlich der Schweißnahtzone gewährleistet und das Haften des Überzugs an der Rohrinnenfläche dank Entstehung eines Mikroreliefs an dieser bei gemeinsamer Verformung des Metall-Überzug-Systems verbessert.
Außerdem gestattet es das erfindungsgemäße Verfah-
ren, das Überzugspulver mittels Luft unter einem niedrigeren Druck zuzuführen, was eine sehr vollkommene Ausnutzung des Überzugspulvers bei der Herstellung von Rohren mit Innenüberzug gewährleistet und die Verluste an Überzugspulver, das aufgefangen und in den technologischen Zyklus zurückgeführt werden muß, auf ein Minimum reduziert.
Dies erklärt sich dadurch, daß der Prozeß des Aufbringens des Überzugspulvers auf die Rohrinnenfläche unmittelbar nach dem Verschweißen des vorgeformten Rohrrohlings zum Rohr eingeleitet wird und es nicht durch Luft mit einer bestimmten Geschwindigkeit transportiert zu werden braucht, indem der Reibungswiderstand über die Rohrlänge hin zu überwinden ist, wobei der Auswurf des nicht abgesetzten Pulvers aus dem Rohr nach dessen Trennen in maßhaltige Teile möglich ist.
Also gestattet es das gemäß der vorliegenden Erfindung durchgeführte Verfahren zur Herstellung eines Metallrohres mit einem Innenüberzug, ein Rohr mit einem Überzug herzustellen, der hohen Temperatureinwirkungen standhalten kann, gleichmäßige Dicke besitzt und hinsichtlich seiner Qualität auf dem gesamten Umfang der Rohrinnenfläche einschließlich der Schweißnahtzone gleichwertig ist.
Dies wird dadurch erreicht, daß der Überzug ins Innere des geschweißten Rohres nach dessen gleichmäßigem Erwärmen auf dem gesamten Umfang eingebracht wird, wenn die Temperatur der Schweißnahtzone und der Rohrinnenfläche fast überall die gleiche ist.
Hierbei werden aus dem Band einer bestimmten Größe durch gemeinsame Warmverformung von Metallrohr und auf-
gebrachtem überzug Rohre verschiedener erforderlicher Durchmesser mit unterschiedlicher Wandstärke mit einem Innenüberzug hergestellt, der eine gleichmäßige Dicke und eine gleichbleibend hohe Qualität auf dem gesamten Rohrumfang besitzt.
Die erwähnten Besonderheiten und weiteren Vorteile der Erfindung werden anhand der nachstehenden Beschreibung von konkreten Ausführungsbeispielen derselben und der Zeichnung erläutert; darin zeigt:
Fig. 1 ein technologisches Schema der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung eines Metallrohres mit einem Innenüberzug in einer Ausführungsform, bei der der Überzug gleichzeitig mit dem Erwärmen und Verformen des Rohres aufgebracht wird; und
Fig. 2 ein technologisches Schema der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung eines Metallrohres mit einem Innenüberzug in einer Ausführungsform, bei der vor dem Formen des Bandes ein Schichtträger auf dasselbe aufgebracht wird.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines Metallrohres mit einem Innenüberzug wird in einem Rohrwalzwerk auf die folgende Weise durchgeführt:
Ein Band 1 (Fig. 1) wird aus einer (nicht abgebildeten) Rolle dem Walzwerk zur kontinuierlichen Rohrherstellung mit Hilfe von Zugwalzen 2 zugeführt, die eine
beliebige zweckdienliche Konstruktion besitzen. Die Zugwalzen 2 sind paarweise zu beiden Seiten des Bandes 1, d. h. oben und unten in Bezug auf das Band 1 gemäß Fig. 1 in Gestalt von zwei Walzenpaaren angeordnet. Zwischen diesen Paaren von Zugwalzen 2 ist eine Einrichtung 3 angeordnet, die zum Verschweißen der Enden der Bänder 1 bestimmt ist, welche aus verschiedenen, nacheinander benutzten Rollen hergeführt werden. Danach gelangt das Band 1 in einen Trommelspeicher 4, der zum Speichern eines bestimmten Vorrats an Band 1 bestimmt ist, das für diesen Zweck auf die (nicht abgebildete) Trommel des Speichers 4 aufgewickelt wird. Wird die Zuführung des Bandes 1 eingestellt, was während der Verschweißung der Enden der Bänder 1 vorkommt, die aus verschiedenen Rollen in der Einrichtung 3 hergeführt werden, gibt der Speicher 4 seinen Vorrat an Band 1 ab, wobei eine kontinuierliche Metallrohrherstellung gewährleistet wird.
Dann gelangt das Band 1 in ein nächstes Paar von Zugwalzen 5, die vertikale Achsen besitzen. Die Zugwalzen 5 sind zu beiden Seiten des Bandes 1 derart angeordnet, daß das Band 1 durch den Kalibereinschnitt eines jeden Paares von Walzen 5 läuft, der in ihrem mittleren Teil vorgesehen ist.
Zwischen einem jeden Paar von Zugwalzen 5 ist ein Kugelstrahler 6 angeordnet, der zur Reinigung der Oberfläche des Bandes 1 vom Zunder bestimmt ist, welcher aus verschiedenen Oxiden besteht. Dieser Kugelstrahler 6 besitzt eine beliebige zweckdienliche Konstruktion und gewährleistet eine mit bestimmter Geschwindigkeit erfolgende kontinuierliche Zuführung von festen Teilchen, den sog. Kugeln, die auf die zu bearbeitende Oberfläche des Metallbandes 1 aus (nicht abgebildeten) Düsen durch Druckluft
geleitet werden.
Des weiteren gelangt das Band 1 in Formungswalzen 7 mit vertikalen Achsen, welche Formungswalzen 7 in Gestalt von zwei Walzenpaaren in der Laufrichtung des Bandes angebracht sind. Die Walzen 7 formen das Band 1 zu einem Rohrrohling 8, der im Querschnitt U-förmig ist.
Darauf läuft der Rohrrohling 8 durch ein Paar von Formungswalzen 9 mit horizontalen Achsen. Diese Formungswalzen 9 sind zum weiteren Stauchen des Rohrrohlings 8 und somit zum weiteren Annähern des U-förmigen Querschnittes des Rohrrohlings 8 an die Kreisform bestimmt.
Danach gelangt der Rohrrohling 8 in Walzen 10 eines (nicht abgebildeten) Schweißgerüstes. Diese Walzen 10 besitzen in ihrem mittleren Teil einen Kalibereinschnitt, dessen Profil dem runden Querschnitt des Rohrrohlings 8 entspricht. Diese Walzen 10, die als ein Walzenpaar zu beiden Seiten des Rohrrohlings 8 angebracht sind, besitzen vertikale Achsen. Die Walzen 10 sind zum stärkeren Stauchen des Rohrrohlings 8 und zum Zusammenschließen seiner Kanten unter einem Druck bestimmt, der zur Ausführung des Verschweißens dieser Kanten erforderlich ist.
Im Schweißgerüst ist ein Schweißkopf 11 angeordnet, der zur Vorwärmung der Kanten des Rohrrohlings 8 und zum Verschweißen derselben unter Druck beim Laufen des Rohlings 8 durch die Walzen 10 des Schweißgerüstes bestimmt ist. Der Schweißkopf 11 ist über einen elektrischen Stromkreis mit einer (nicht abgebildeten) Stromquelle, und zwar einem bekannten Hochfrequenzgenerator, verbunden. Nach dem Verschweißen der Kanten wird das ent-
standene Rohr 12 entgratet, wobei unter dem Begriff "Grat" metallische sowie nichtmetallische Einschlüsse verstanden werden, die aus der Schweißnaht herausgepreßt wurden und die Form eines Kamms haben. Die Entgratung erfolgt an der Außen- und an der Innenfläche des Rohrs 12, wobei der Grat an der Außenseite mittels eines Meißels 13, der Grat an der Innenfläche aber durch Verbrennen desselben mit einem. Sauerstoff-Luft-Gemisch abgenommen wird, das aus einem Rohr 14 zugeführt wird, das in den Innenraum des . Rohres 12 durch einen Schlitz zwischen den Kanten des Rohrrohlings 8 vor dem Schweißkopf 11 eingesteckt ist. Der Strahl des Sauerstoff-Luft-Gemisches ist unter einem Winkel zur Oberfläche des Rohres 12 in der Schweißnahtzone und entgegen der Bewegungsrichtung des Rohres 12 gerichtet. Zum Absaugen von nichtverbrannten Metallteilchen und nichtmetallischen Einschlüssen, die im Grat enthalten sind, ist eine eigens vorgesehene (nicht abgebildete) Einrichtung vorhanden.
Nach dem Verschweißen der Kanten wird ein Überzug auf die Innenfläche des Rohres 12 aufgebracht.
Wie in Fig. 1 dargestellt, wird der Überzug auf die Innenfläche des Rohres 12 gleichzeitig mit dem Erwärmen und Verformen desselben aufgebracht. Dazu ist ein Rohr 15 mit einer Düse 16 in den Innenraum des Rohres 12 eingesteckt. Das Rohr 15 ist ins Innere des Rohres 12 durch einen Schlitz des Rohrrohlings 8 vor den Formungswalzen 9 eingesteckt, über das Rohr 15 wird von einer (nicht abgebildeten) Quelle das Überzugspulver zugeführt, das in der Druckluft mit einer bestimmten Konzentration suspendiert'ist. Die Druckluft wird dabei aus einer Hauptluftleitung entnommen. Der Druckluftverbrauch und -druck sind durch die erforderliche Überzugsdicke, die Größe des Rohres 12 und die Bewegungsgeschwindigkeit des Rohres 12
im Walzwerk bestimmt.
Im Körper der Düse 16 sind (nicht abgebildete) Kanäle ausgebildet, über die das Pulver-Luft-Gemisch zugeführt wird. Diese Kanäle besitzen eine solche Richtung, daß das in der Luft suspendierte Pulver längs einer Tangente an die Mantellinie des Rohres 12 unter einem bestimmten Winkel in der Bewegungsrichtung des Rohres unter Druck zugeführt wird.
Der Prozeß des Aufbringens des Überzugs beginnt vom Augenblick der Erwärmung des Rohres 12 in einem Induktionsofen 17 an, der das Rohr 12 auf dessen gesamtem Umfang umgibt. Der Induktionsofen 17 besitzt eine beliebige bekannte zweckdienliche Konstruktion und besteht aus drei Abschnitten.
Beim Durchlauf des Rohres 12 durch den Induktionsofen 17 wird die Erwärmung des Rohres 12, das zuvor die Umgebungstemperatur besaß, bis auf 1100 0C gewährleistet. Die Erwärmung des Rohres 12 ist zur nachfolgenden Verformung des Rohres 12, zum Anhaften und Einschmelzen des Überzugspulvers erforderlich.
Der Prozeß des Absetzens des Pulvers an der Innenfläche des Rohres 12 setzt von dem Augenblick an, da die Erwärmung des Rohres 12 im Induktionsofen 17 auf eine Temperatur von 700 - 800 0C beginnt, ein und geht mit der nachfolgenden Erwärmung des Rohres bis auf eine Temperatur von 1100 - 1200 0C weiter. Hierbei beginnt das Bilden des Überzugs 18 an der Innenfläche des Rohres 12.
Bei kontinuierlicher Zuführung des Überzugspulvers geschieht ein allmähliches Aufwachsen der immer dicker
werdenden Schicht des Überzugs 18 an der Innenfläche des Rohres 12 bei dessen Durchlauf durch den Induktionsofen 17. Das weitere Aufwachsen des Überzugs 18 geht während des Durchlaufs des Rohres 12 durch Stauchwalzen 19 vor sich, die paarweise mit vertikalen und horizontalen Achsen angebracht sind. In Fig. 1 sind die Stauchwalzen 19 der Klarheit halber nur mit horizontalen Achsen dargestellt. In der Praxis wechseln die Paare der Walzen 19 mit vertikalen Achsen und die Paare der Walzen 19 mit horizontalen Achsen ab. Das Profil des Kalibereinschnitts des letzten Paares der Walzen 19 in der Bewegungsrichtung des Rohres 12 entspricht dem runden Querschnitt eines fertigen Rohres 20 mit einem bestimmten Durchmesser. Beim Durchlauf des Rohres 12 durch die Stauchwalzen 19 wird das Rohr 12 einer Warmverformung zusammen mit dem überzug 18 unterzogen, der ununterbrochen aufwächst und an der Innenfläche des zu verformenden Rohres 12 geschmolzen wird.
Nach den Stauchwalzen 19 wird das fertige Rohr 20 in maßhaltige Teile getrennt. Hierzu wird eine Säge 21 benutzt, die nach den Stauchwalzen 19 in der Bewegungsrichtung des Rohres 20 angeordnet ist. Die Sage 21 ist zum Schneiden des Rohres 20 während dessen Bewegung geeignet. Die Säge 21 bewegt sich während des ausgeführten Schnittes des Rohres 20 hin- und hergehend an das Rohr 20 heran und von ihm weg mit einer Geschwindigkeit, die auf die Bewegungsgeschwindigkeit des Rohres 20 abgestimmt ist.
Nach dem Trennen des Rohres 20 in maßhaltige Teile mit Hilfe der Säge 21 ist der Prozeß der Ausbildung des Überzugs 18 praktisch beendet.
Die Ausführung des Aufbringens des Überzugs 18 auf die Innenfläche des geschweißten Rohres 12 gleichzeitig mit dessen Erwärmen und Verformen gewährleistet einen gleichmäßigen Überzug hinsichtlich Dicke und Qualität auf der gesamten Innenfläche des Rohres 20 einschließlich der Schweißnahtzone. Hierbei wird das Anhaften des Überzugs 18 an der Innenfläche des Rohres 20 dank der Entstehung eines Mikroreliefs während der Verformung an der Innenfläche des Metallrohres 20 verbessert, was dank der gemeinsamen Deformation des Metall-Überzug-Systems erreicht wird.
Bei der Kopplung der Operationen des Aufbringens des Überzugs 18 sowie des Erwärmens des Rohres 12 im Induktionsofen 17 und dessen Verformens in den Stauchwalzen 19 nimmt die Zeit des Aufbringens und des Formens eines hochtemperaturbeständigen Überzugs 18 zu. All dies ermöglicht, das Rohr 20 mit einer erforderlichen Dicke des Überzugs 18 bei hohen Bewegungsgeschwindigkeiten des Rohres 12 im Walzwerk herzustellen.
Das fertige Rohr 20 wird nach dessen Trennen in maßhaltige Teile auf einen (nicht abgebildeten) Kühlförderer geleitet. Auf dem Kühlförderer wird das Rohr unter Drehung um seine eigene Achse befördert und gleichzeitig mit einem Wasser-Luft-Gemisch von außen her abgekühlt. Die Drehung des Rohres 20 um die eigene Achse bei dessen Bewegung auf dem Kühlförderer geschieht zwecks Richtens desselben. Der Prozeß des endgültigen Ausformens des Überzugs an der Innenfläche des Rohres 20 geht unter allmählicher Abkühlung des Rohres 20 auf die Umgebungstemperatur zu Ende.
Das Verfahren zur Herstellung eines Metallrohres 20 mit einem Innenüberzug 18, welches in der zuvor beschriebenen Ausführungsform erläutert wurde, wird bevorzugt angewendet, wenn man einen Überzug 18 bilden will, der unmittelbar an der Metallrohroberfläche gut bzw. zufriedenstellend haftet.
Der überzug kann Glasemails mit bzw. ohne Grund darstellen, die bestimmte Eigenschaften besitzen, welche für den Betrieb von Rohrleitungen unterschiedlicher Zweckbestimmung notwendig sind.
Muß aber ein Rohr 20 mit einem überzug hergestellt werden, der unmittelbar am Rohrmetall nicht zufriedenstellend haftet, kann bevorzugt eine andere, nachstehend beschriebene Variante der Herstellung eines Metallrohres mit Innenüberzug angewandt werden, die es ermöglicht, den Überzug auf eine Zwischenschicht aufzubringen, die ein gutes Haftvermögen am Metall und am überzug besitzt.
In dieser anderen, in Fig. 2 veranschaulichten Variante wird vor dem Formen des Bandes 1 ein (nicht abgebildeter) Schichtträger mit Hilfe einer Einrichtung 22 auf das Band aufgebracht. Auf den Schichtträger wird dann vor dem Erwärmen des Rohres 12 der überzug 18 aufgebracht.
Der Schichtträger dient als Zwischenschicht, die im weiteren das Anhaften des trockenen Überzugspulvers an der kalten Rohroberfläche gewährleistet. Der Schichtträger ist aus Wasserglas, das seiner Zusammensetzung nach mit der Zusammensetzung des Überzugs, der im weiteren auf den Schichtträger aufgebracht wird, kompatibel ist. In anderen Fällen kann Silikatleim bzw. 5 - 10-%iges Mono-
äthanolamin verwendet werden. Die Einrichtung 22 besitzt eine beliebige bekannte Konstruktion, die für diese Zwecke geeignet ist und ein gleichmäßiges Aufbringen des Schichtträgers auf die Bandoberfläche gewährleistet.
In dieser Variante wird, wie es in Fig. 2 dargestellt und in der vorhergehenden Variante beschrieben worden ist, das Band 1 aus einer Rolle dem Walzwerk mit Hilfe von Zugwalzen 2 zugeführt, die eine beliebige bekannte zweckdienliche Konstruktion besitzen. Die Walzen 2 sind paarweise zu beiden Seiten des Bandes 1, d. h. über und unter dem Band gemäß Fig. 2, in Gestalt von zwei Walzenpaaren angeordnet. Zwischen diesen Walzen 2 ist eine Einrichtung 3 angeordnet, die zum Verschweißen der Kanten der Bänder 1 bestimmt ist, welche aus nacheinander benutzten Rollen hergeführt werden.
Des weiteren gelangt das Band 1 in einen Trommelspeicher 4, der in der Bewegungsrichtung des Bandes 1 angebracht und zum Speichern eines bestimmten Vorrats an Band 1 bestimmt ist, das zu diesem Zweck auf die Trommel des Speichers 4 aufgewickelt wird.
Im weiteren gelangt das Band in das nächste Paar von Zugwalzen 5.
Zwischen einem jeden Paar von Zugwalzen 5 ist ein Kugelstrahler 6 zur Reinigung der Oberfläche des Bandes 1 vom Zunder angeordnet.
Danach wird auf die vorbereitete und gereinigte Oberfläche des Bandes 1 ein Schichtträger mit Hilfe der Einrichtung 22 gleichmäßig auf der gesamten Oberfläche des Bandes 1 aufgebracht. Darauf gelangt das Band 1 in Formungswalzen 7, die das Band 1 zu einem Rohrrohling 8
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mit U-förmigem Querschnitt formen. Dann läuft der Rohrrohling 8 durch ein Paar von Formungswalzen 9, die zum weiteren Stauchen des Rohrrohlings 8 und nachfolgenden Annähern des U-förmigen Querschnitts des Rohrrohlings 8 an die Kreisform bestimmt sind.
Hiernach gelangt der Rohrrohling 8 in die Walzen 10 des Schweißgerüstes. Diese Walzen 10 besitzen in ihrem mittleren Teil einen Kalibereinschnitt, dessen Profil dem runden Querschnitt des Rohrrohlings 8 entspricht. Die Walzen 10 sind zum stärkeren Stauchen des Rohrrohlings 8 und zum Zusammenschließen seiner Kanten unter einem Druck bestimmt, der zum Verschweißen dieser Kanten erforderlich ist. Im Schweißgerüst ist ein Schweißkopf 11 vor den Walzen 10 angeordnet. Der Schweißkopf 11 ist zur Vorwärmung der Kanten des Rohrrohlings 8 und zum Verschweißen derselben unter Druck beim Durchlauf des Rohrrohlings 8 durch die Walzen 10 des Schweißgerüstes bestimmt. Der Schweißkopf 11 ist über einen elektrischen Stromkreis mit einer Stromquelle, nämlich wie auch im vorhergehenden Fall einem Hochfrequenzgenerator, verbunden .
Nach dem Schweißen wird das entstandene Rohr 12 entgratet. Von der Außenfläche wird der Grat mittels eines Meißels 13 abgenommen, von der Innenfläche des Rohres 12 aber wird der Grat durch Verbrennen desselben mit einem Sauerstoff-Luft-Gemisch entfernt, das aus einem Rohr 14 zugeführt wird, welches in den Innenraum des Rohres 12 durch einen Schlitz zwischen den Kanten des Rohrrohlings 8 vor dem Schweißkopf 11 eingesteckt ist. Der Strahl des Sauerstoff-Luft-Gemisches ist unter einem Winkel zur Oberfläche des Rohres 12 in der Schweißnahtzone und entgegen der Bewegungsrichtung des Rohres 12 gerichtet. Zum Absau-
-"1Ö"-
gen von nichtverbrannten Metallteilchen und nichtmetallischen Einschlüssen ist eine besondere Einrichtung vorgesehen.
Nach dem Verschweißen der Kanten wird der Überzug 18 auf den Schichtträger vor dem Erwärmen des Rohres 12 aufgebracht. Hierzu ist ein Rohr 15 mit einem Düsenkopf 23 durch einen Schlitz des Rohrrohlings 8 vor den Formungswalzen 9 ins Innere des Rohres 12 eingesteckt.
Über das Rohr 15 wird von einer (nicht abgebildeten) Quelle das in der Druckluft mit einer bestimmten Konzentration suspendierte Überzugspulver zugeführt. Ähnlich der vorhergehenden Variante wird die Druckluft aus einer Hauptluftleitung entnommen. Der Druckluftverbrauch und -druck sind durch die erforderliche überzugsdicke und die Größe des Rohres 12 sowie durch die Bewegungsgeschwindigkeit des Rohres 12 im Walzwerk bestimmt.
Im Körper des Düsenkopfes 2 3 sind über seine Länge und seinen Umfang hin Kanäle ausgebildet, über die das Überzugspulver mittels Druckluft zugeführt und auf den Schichtträger aufgebracht wird, der die Innenfläche des Rohres 12 auskleidet. Der Schichtträger gewährleistet das Anhaften des trockenen Überzugspulvers an der Innenfläche des kalten Rohres 12 auf dessen gesamten Umfang. Im weiteren wird das Rohr 12 in einem Induktionsofen 17 erwärmt, der das Rohr 12 auf dessen gesamten Umfang umgibt. Der Induktionsofen besitzt eine beliebige bekannte zweckdienliche Konstruktion und besteht aus drei Abschnitten.
Beim Durchlauf des Rohres 12 durch den Induktionsofen 17 findet die Erwärmung des Rohres 12, das zuvor
die Umgebungstemperatur besaß, auf eine Temperatur von 1100 0C statt, was auch das Einschmelzen des Überzugs gewährleistet. Danach läuft das Rohr 12 mit dem auf seine Innenfläche aufgebrachten Überzug durch paarweise angebrachte Stauchwalzen 19, d. h. Walzen 19 mit horizontalen Achsen und Walzen 19 mit vertikalen Achsen.
In Fig. 2 sind die Stauchwalzen 19 der Klarheit halber nur mit horizontalen Achsen dargestellt, in der Praxis wechseln die Paare von Walzen 19 mit vertikalen und horizontalen Achsen einander ab.. Das Profil des Kalibereinschnitts des in der Bewegungsrichtung des Rohres 12 letzten Paares der Walzen 19 entspricht dem runden Querschnitt des fertigen Rohres 20 mit einem bestimmten Durchmesser. Beim Durchlauf des Rohres 12 durch die Stauchwalzen 19 wird das Rohr 12 einer Warmverformung zusammen mit dem auf seine Innenfläche aufgebrachten Überzug unterzogen.
Nach den Stauchwalzen 19 wird das fertige Rohr in maßhaltige Teile getrennt. Hierzu wird eine Säge 21 verwendet, die nach den Stauchwalzen 19 in der Bewegungsrichtung des Rohres 12 angeordnet ist. Die Säge 21 ist zum Schneiden des Rohres 12 in maßhaltige Teile während dessen Bewegung geeignet. Die Säge 21 bewegt sich während des Schnittvorgangs hin- und hergehend an das Rohr 20 heran und von ihm weg mit einer Geschwindigkeit, die auf die Bewegungsgeschwindigkeit des Rohres 20 abgestimmt ist.
Nach dem Schneiden des Rohres 20 in maßhaltige Teile gelangen Rohrabschnitte endlicher Länge mit dem aufgebrachten Innenüberzug auf einen Kühlförderer. Auf dem Kühlförderer wird das Rohr 20 unter Drehung um seine
eigene Achse befördert und gleichzeitig mit einem Wasser-Luft-Gemisch von außen her abgekühlt. Die Drehung des Rohres 20 um die eigene Achse bei dessen Beförderung auf dem Kühlförderer erfolgt zum Richten desselben und Beseitigen der über die Länge des Rohres 20 vorhandenen Krümmung.
Der Prozeß des Ausbildens eines Überzugs an der Innenfläche des Rohres 20 geht unter allmählicher Abkühlung des Rohres 20 auf die Umgebungstemperatur zu Ende.
Die Anwendung der vorliegenden Erfindung ermöglicht es, Rohre mit einem Überzug herzustellen, der gleichmäßige Dicke und gleichbleibende Qualität über den gesamten Umfang der Metallrohrinnenfläche einschließlich der Schweißnahtzone besitzt. Hierbei werden aus dem Band einer bestimmten Größe durch Warmverformung des Metallrohres mit dem überzug Rohre mit überzug hergestellt, die verschiedene, jeweils erforderliche Durchmesser, verschiedene Wanddicke und Länge besitzen.
Somit ermöglicht es die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens, Rohre mit Innenüberzug herzustellen, die einen geringen Durchmesser von weniger als 20 - 30 mm sowie eine beliebige erforderliche Länge besitzen.
Infolge der gemeinsamen Warmverformung des Metallrohres und des aufgebrachten Innenüberzugs nimmt das Haftvermögen des Überzugs an der Rohrinnenfläche dank des bei der Verformung entstandenen Mikroreliefs an der Innenfläche des Metallrohres zu. Hierbei wird die Schlagfestigkeit des zerstörungsfrei bleibenden Überzugs ums 3- bis 5-fache erhöht.
Die Herstellung von Rohren mit einem Überzug nach dem erfindungsgemäßen Verfahren gestattet, den Energieaufwand bei deren Fertigung beträchtlich zu senken, da
speziell keine zusätzliche Erwärmung des Metallrohres
zur Erzielung einer guten Haftung, zum Einschmelzen und Formen des Überzugs erforderlich ist.
Leerseite

Claims (3)

Ansprüche
1. Verfahren zur Herstellung eines Metallrohres (20) mit einem Innenüberzug (18), bei dem man ein Band (1) zu einem Rohrrohling (8) formt, die Kanten des Rohrrohlings (8) unter Bildung eines Rohres (12) verschweißt und danach das Rohr (12) erwärmt und bis zur vorgegebenen Größe verformt,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Überzug (18) auf die Innenfläche des Rohres (12) nach dem Verschweißen der Kanten des Rohrrohlings (8) aufgebracht wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Überzug (18) auf die Innenfläche des Rohres (12) gleichzeitig mit dem Erwärmen und Verformen desselben aufgebracht wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
530-(P 9O.414-X-6D-TE
—* A —
daß ein Schichtträger auf das Band (1) vor dem Formen desselben zur Aufnahme des Überzugs (18) aufgebracht wird.
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