DE3405771C2 - - Google Patents

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DE3405771C2
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Dalmine SpA
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    • C23G—CLEANING OR DE-GREASING OF METALLIC MATERIAL BY CHEMICAL METHODS OTHER THAN ELECTROLYSIS
    • C23G5/00—Cleaning or de-greasing metallic material by other methods; Apparatus for cleaning or de-greasing metallic material with organic solvents
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B45/00—Devices for surface or other treatment of work, specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills
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Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren für die Desoxidation von halbgefertigten Metallrohren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, insbesondere bei einer Temperatur von 1000 bis 1300°C.The present invention relates to a method for according to the deoxidation of semi-finished metal pipes the preamble of claim 1, especially in one Temperature from 1000 to 1300 ° C.

Im besonderen betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren für die Innen-Desoxidation von axial durchbohrten runden Rohlingen, die für ein kontinuierliches Walzen auf einem inneren Dorn für die Produktion von nahtlosen Rohren bestimmt sind.In particular, the present invention relates to a Process for internal deoxidation of axial pierced round blanks for a continuous rolling on an inner mandrel for the Production of seamless pipes are intended.

Eine der Hauptanforderungen bei der Herstellung von nahtlosen Rohren bei hohen Temperaturen ist die Notwendigkeit der Desoxidation, d. h. die Entfernung der Metalloxide, die unvermeidbar auf der Oberfläche des zu behandelnden Werkstoffes bei Kontakt mit Luft entstehen, was sowohl bei einem Zaggel, einem axial durchbohrten runden Rohling als auch bei einem Rohr auftritt. Diese Oxide lassen Nachteile entstehen, deren Art und Wichtigkeit dem Durchschnittsfachmann wohl bekannt sind. Diese Anforderung trifft speziell bei axial durchbohrten runden Rohlingen zu, die dazu bestimmt sind, auf langen Dornen gewalzt zu werden, auf die sie vorher montiert wurden. Wenn die Desoxidation auf der Innenseite des durchbohrten Rohlings vorgenommen werden muß, werden die Schwierigkeiten dabei so groß, daß in fast allen Fällen schon Kompromißlösungen akzeptiert werden.One of the main requirements in the manufacture of seamless tubes at high temperatures Need for deoxidation, d. H. the distance of metal oxides that are inevitable on the surface of the material to be treated in contact with air arise what is both a zaggel, an axial pierced round blank as well as with a pipe occurs. These oxides give rise to disadvantages Type and importance to the average specialist are known. This requirement applies in particular axially pierced round blanks too are destined to be rolled on long thorns, on which they were previously mounted. If the Deoxidation on the inside of the pierced Blanks must be made, the Difficulties so great that in almost all cases compromise solutions are already accepted.

Nach dem Stand der Technik wird die Desoxidation der Innenwand der durchbohrten Rohlinge dadurch vorgenommen, daß unter Druck stehendes Wassser, bei Drücken zwischen 20 und 200 bar, mittels geeigneter Düsen in den durchbohrten Rohling eingespritzt wird. Dieses Verfahren ist jedoch sehr komplex, zeigt Dimensionsgrenzen, d. h. Minimum des Bohrungsdurchmessers und maximale Länge des durchbohrten Rohlings, ist zeitaufwendig und verursacht Temperaturerniedrigungen im Rohling, die für den kontinuierlichen Walzvorgang unerwünscht sind.According to the prior art, the deoxidation of the Inner wall of the pierced blanks made that pressurized water, at Pressures between 20 and 200 bar, by means of suitable  Nozzles are injected into the pierced blank. However, this process is very complex, shows Dimension limits, d. H. Minimum of Bore diameter and maximum length of the pierced Blanks is time consuming and caused Reductions in temperature in the blank, which for the continuous rolling are undesirable.

Aus der US-PS 27 62 729 ist ein Verfahren zur Entfernung von Zunder bei erhöhten Temperaturen bekannt. Dabei werden die zu behandelnden Stücke mit Calciumoxid oder einem dieses Oxid enthaltenden Material in Berührung gebracht, ohne daß vorgeschlagen wird, wie Metallrohre schnell und wirksam von Zunder befreit werden können.From US-PS 27 62 729 is a method for Removal of scale at elevated temperatures known. The pieces to be treated are included Calcium oxide or one containing this oxide Material brought into contact without being suggested is like metal pipes quickly and effectively from scale can be exempted.

Es ist deshalb Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren für die Desoxidation von axial durchbohrten Rohlingen vorzusehen, die einem Walzprozeß in einer Langdornwalzmaschine für die Herstellung von nahtlosen Rohren unterworfen werden, wobei das Verfahren eine schnelle und wirksame Entfernung jeglicher Metalloxide, die sich an der Innenseite der durchbohrten Rohlinge befinden, ermöglicht.It is therefore an object of the present invention Process for the deoxidation of axially pierced To provide blanks that are in a rolling process a long mandrel rolling machine for the production of be subjected to seamless tubes, the Procedure for quick and effective removal any metal oxides that are on the inside of the pierced blanks.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1.This task is solved by characterizing features of claim 1.

Die Unteransprüche haben vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung zum Inhalt.The subclaims have advantageous developments the content of the invention.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden, wie aus der nachfolgenden Beschreibung ersichtlich, mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erreicht, welches durch die Merkmale des Kennzeichens des Anspruchs 1 gebildet ist. Es weist folgende aufeinanderfolgende Schritte auf:Further details and advantages of the invention as described in the description below can be seen with the inventive method achieved by the characteristics of the license plate of claim 1 is formed. It points out the following  successive steps on:

  • a) Pulverisiertes Desoxidationsmittel und ein Inert-Gas als Träger für das Desoxidationsmittel wird in einem Zeitraum von 1-10 Sekunden kontinuierlich in den Rohling eingeführt, um die Metalloxide, welche sich innerhalb des Rohlings befinden, zu fluidisieren.a) Powdered deoxidizer and an inert gas as a carrier for the deoxidizer in one Period of 1-10 seconds continuously in the Blank introduced to the metal oxides, which are fluidize within the blank.
  • b) Anschließend wird dieser Strom unterbrochen, und es wird ein Spülfluid in den Rohling eingeführt, welches vorzugsweise aus dem gleichen Inert-Gas gebildet ist, das als Träger für das Desoxidationsmittel benutzt wurde, um die vorher fluidisierten Oxide zu entfernen, während gleichzeitig eine weitere Bildung von Oxiden verhindert wird.b) Then this current is interrupted, and it a flushing fluid is introduced into the blank, which is preferably from the same inert gas is formed as a carrier for the Deoxidant has been used to control the previously to remove fluidized oxides while at the same time further formation of oxides is prevented.

Das pulverisierte Desoxidationsmittel ist vorteilhafterweise aus Borax (Natriumtetraborat als Penta- oder Dekahydrat) mit Fettsäuren und Natriumsulfat aufgebaut, um die für die Anwendung notwendigen chemisch-physikalischen Eigenschaften zu erreichen.The powdered deoxidizer is advantageously from borax (sodium tetraborate as Penta- or decahydrate) with fatty acids and sodium sulfate built to the necessary for the application to achieve chemical-physical properties.

Das Inert-Gas, das als Träger für das Desoxidationsmittel und für den nachfolgenden Spülvorgang verwendet wird, ist vorzugsweise Stickstoff.The inert gas that acts as a carrier for the Deoxidizer and for the subsequent Flushing is used is preferred Nitrogen.

Die Zuführzeit des Desoxidationsmittel- und Stickstoffstromes ist fest an die Menge des pulverisierten Desoxidationsmittels gebunden, welche als ausreichend bestimmt wurde, die Menge und Konsistenz der gesamten Oxide zu lösen, die bekannt sind oder von denen angenommen wird, daß sie sich in dem zu desoxidierenden Rohling befinden. The feed time of the deoxidizer and Nitrogen flow is fixed to the amount of powdered deoxidizer bound, which was determined as sufficient, the amount and consistency to dissolve all of the oxides that are known or from who are believed to be in the deoxidizing blank.  

Diese Mengen sind offensichtliche statistische Durchschnittswerte, welche auf der Basis einer relativ großen Anzahl von Experimentalwerten errechnet wurden.These amounts are obvious statistical ones Averages based on a relative large number of experimental values were calculated.

Es konnte herausgefunden werden, daß Mengen von pulverisierten Desoxidationsmitteln zwischen 0,5 und 0,7 kg pro 1000 kg durchbohrtem Rohling hervorragende Ergebnisse liefern. Solch eine Menge von Desoxidationsmittel wird vorteilhafterweise innerhalb eines Zeitraums von 1-10 Sekunden verwendet, vorzugsweise zwischen 1-5 Sekunden.It was found that quantities of powdered deoxidizers between 0.5 and 0.7 kg per 1000 kg pierced blank excellent Deliver results. Such a lot of Deoxidant is advantageously inside used for a period of 1-10 seconds, preferably between 1-5 seconds.

Der Stickstoffträger hat die Aufgabe, das pulverisierte Desoxidationsmittel zu tragen und ein Optimum an Diffusion des letzteren über die gesamte Innenwand des Rohlings zu gewährleisten.The nitrogen carrier has the task of pulverized Wear deoxidizer and an optimum Diffusion of the latter over the entire inner wall of the Ensure blanks.

Für diesen Zweck konnte herausgefunden werden, daß die besten Ergebnisse dann erzielt werden, wenn 600 bis 800 Liter gasförmiger Stickstoff pro Tonne Rohling verwendet werden, wobei der Stickstoff vorzugsweise mit einem Druck zwischen 3 und 3,5 bar eingeführt wird.For this purpose it was found that the best results are achieved when 600 to 800 liters of gaseous nitrogen per ton of blank be used, the nitrogen being preferred is introduced with a pressure between 3 and 3.5 bar.

Sodann wird derselbe Stickstoff unter demselben Druck für den Spülvorgang des Rohlings verwendet, der in einem Zeitraum zwischen 2-5 Sekunden vollendet werden kann.Then the same nitrogen is released under the same pressure used for the flushing process of the blank, which in between 2-5 seconds can.

Geräte und/oder Vorrichtungen, welche passend für die dosierte Mengenzuführung von pulverisiertem Desoxidationsmittel sind, welches von einem oder mehreren Vorratsbehältern entnommen wird, sind weit verbreitet und in der Industrie zu erhalten. Weiterhin sind auch Geräte und Vorrichtungen für die dosierte Zuführung von gasförmigem Stickstoff aus Vorratsbehältern oder von flüssigem Stickstoff bekannt. Devices and / or devices suitable for the dosed supply of powdered Are deoxidizers, which of one or removed from several storage containers are wide widespread and preserved in the industry. Farther are also devices and devices for the dosed Supply of gaseous nitrogen Storage tanks or known from liquid nitrogen.  

Ebenso liefert die Industrie eine Vielzahl von Vorrichtungen für die Kontrolle, Sicherheit, Zeiteinstellung, Regelung und Automaten der Verfahrensschritte gemäß der vorliegenden Erfindung; diese Vorrichtungen werden deshalb nicht weiter beschrieben, da sie nicht Bestandteil der Erfindung sind.The industry also supplies a large number of Devices for control, security, Time setting, regulation and automat of the Method steps according to the present invention; these devices are therefore no longer described since they are not part of the invention are.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird der Strom des pulverisierten Desoxidationsmittels und Stickstoffs sofort dem Einlaß des zu desoxidierenden durchbohrten Rohlings zugeführt.According to a preferred embodiment, the current of the powdered deoxidizer and nitrogen immediately the inlet of the deoxidized pierced blank.

Zu diesem Zweck wird die Menge des vorher dosierten Desoxidationsmittels mit dem gasförmigen Stickstoff in einer Düse von der Art einer Venturi-Düse vermischt. Die Düse beaufschlagt die entstehende Mischung mit einer Geschwindigkeit, mit der das Gemisch zu einer oder mehreren Auslaßdüsen gefördert werden kann, so daß es dann in den durchbohrten Rohling geblasen wird. Dabei wird die Düse selbst nicht in die Bohrung des Rohlings eingeführt.For this purpose, the amount of the previously dosed Deoxidant with gaseous nitrogen mixed in a venturi type nozzle. The resulting mixture is acted upon by the nozzle a speed at which the mixture becomes a or more outlet nozzles can be promoted, so that it is then blown into the pierced blank. The nozzle itself is not in the bore of the Blanks introduced.

Da ein axial durchbohrter Rohling der Desoxidationsbehandlung unterworfen werden muß, bevor er auf den Dorn einer Walzmaschine für nahtlose Rohre montiert wird, werden die gesamten Ausrüstungen und Vorrichtungen, mit denen das erfindungsgemäße Verfahren durchgeführt werden soll, als "Desoxidationsstation" bezeichnet. Diese Station befindet sich zwischen einer Zaggeldurchbohrmaschine und dem Gerät zur Einführung des Dornes in den durchbohrten Rohling in einer Herstellungsanlage für nahtlose Rohre.Since an axially pierced blank the Deoxidation treatment must be submitted before he on the mandrel of a rolling machine for seamless tubes all equipment and Devices with which the inventive method to be carried out as a "deoxidation station" designated. This station is between one Zaggelbohrbohrer and the device for introduction of the mandrel in the pierced blank in one Manufacturing facility for seamless tubes.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden durch das folgende Beispiel verdeutlicht. Further details and advantages of the invention will be illustrated by the following example.  

Chemische (Gewichtszusammensetzung) des Desoxidations­ produktes:Chemical (composition by weight) of deoxidation products:

Boraxdekahydrat Na2B4O7 · 1 OH2O56% Fettsäuren (Seifen)12% Sulfat als Na2SO432%Borax decahydrate Na 2 B 4 O 7 · 1 OH 2 O56% fatty acids (soaps) 12% sulfate as Na 2 SO 4 32%

Eigenschaften des durchbohrten Rohlings:Properties of the pierced blank:

MaterialStahl Temperatur1250°C Außendurchmesser350 mm Innendurchmesser290 mm Länge6500 mm Gewicht1540 kgMaterial steel Temperature 1250 ° C Outside diameter: 350 mm Inner diameter 290 mm Length6500 mm Weight1540 kg

Menge des verbrauchten Desoxidationsmittels:Amount of deoxidizer used:

0,9 kg pro Rohling entspricht:0,58 kg pro Tonne0.9 kg per blank corresponds to: 0.58 kg per ton

Menge des für das Einblasen des Gemisches verwendeten gasförmigen Stickstoffs1100 l pro Rohling entspricht 714 l pro Tonne für den Spülvorgang1600 l pro Rohling entspricht1039 l pro Tronne zusammen2700 l pro Rohling entspricht1753 l pro Tonne Einblaszeit des Gemisches1,5 Sek. Spülvorgang2 Sek.Amount of used to inject the mixture gaseous nitrogen1100 l per blank corresponds to 714 l per ton for the flushing process 1600 l per blank corresponds to 1039 l per tray together 2700 l per blank corresponds to 1753 l per ton Blowing time of the mixture 1.5 seconds Rinsing process 2 seconds

Claims (8)

1. Verfahren für die Desoxidation von halbgefertigten Stahlrohren bei hohen Temperaturen, insbesondere für die Innenwand von axial durchbohrten runden Rohlingen, die für die kontinuierliche Warmverformung in einer Langdornwalzmaschine bestimmt sind, dadurch gekennzeichnet, daß
  • a) kontinuierlich in einem Zeitraum von 1 bis 10 Sekunden ein Desoxidationsmittel auf der Basis von pulverisiertem Borax und Inertgas als Träger umfassender Strom in den axial durchbohrten, zu desoxidierenden Rohling eingeführt wird und
  • b) anschließend nach Unterbrechung der Einführung dieses Stromes die fluidisierten Metalloxide aus dem inneren des Rohlings mittels eines Stromes aus Inertgas entfernt werden.
1. A process for the deoxidation of semi-finished steel tubes at high temperatures, in particular for the inner wall of axially pierced round blanks, which are intended for continuous hot deformation in a long mandrel rolling machine, characterized in that
  • a) continuously a deoxidizing agent based on pulverized borax and inert gas as a carrier is introduced into the axially pierced blank to be deoxidized blank in a period of 1 to 10 seconds and
  • b) after interrupting the introduction of this stream, the fluidized metal oxides are then removed from the interior of the blank by means of a stream of inert gas.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Verfahrensschritt a) und b) das gleiche Inertgas verwendet wird.2. The method according to claim 1, characterized characterized in that Process steps a) and b) the same inert gas is used. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß Borax als penta- oder dekahydratisiertes Natriumtetraborat zusammen mit Fettsäuren und Natriumsulfat verwendet wird.3. The method according to claim 1 or 2, characterized characterized that borax as penta- or decahydrated sodium tetraborate together is used with fatty acids and sodium sulfate. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Inertgas Stickstoff verwendet wird. 4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that nitrogen is used as the inert gas.   5. Verfahren nach Anspruch 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß im Verfahrensschritt a) der kontinuierliche Strom von Desoxidationsmittel auf der Basis von pulverisiertem Borax und Stickstoff während eines Zeitraums von 1 bis 5 Sekunden aufrechterhalten wird.5. The method according to claim 1 and 4, characterized characterized in that Process step a) the continuous flow of Deoxidizer based on powdered Borax and nitrogen for a period of 1 up to 5 seconds is maintained. 6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Gemisch aus Desoxidationsmittel auf der Basis von pulverisiertem Borax und Stickstoff in einer Düse von der Art einer Venturi-Düse gebildet wird, wodurch dem Gemisch eine ausreichende Geschwindigkeit verliehen wird, um es mindestens einer in nächster Nähe zu dem Einlaß des axial durchbohrten, zu desoxidierenden Rohlings eingeführten Auslaßdüse zuzuführen.6. The method according to claim 4, characterized characterized in that the mixture Deoxidizer based on powdered Borax and nitrogen in a nozzle of the type one Venturi nozzle is formed, which gives the mixture a sufficient speed is given to it at least one in close proximity to the inlet of the axially pierced blank to be deoxidized feed introduced outlet nozzle. 7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Gasgemisch Desoxidationsmittel auf der Basis von pulverisiertem Borax aufweist, das in Mengen zwischen 0,5 und 0,7 kg pro 1000 kg Rohling dosiert wird, und gasförmiger Stickstoff in dosierten Mengen zwischen 600 und 800 Litern pro 1000 kg des zu behandelnden Rohlings und darüber hinaus bei einem Druck von 3-3,5 bar zugeführt wird.7. The method according to claim 6, characterized characterized in that the gas mixture Deoxidizer based on powdered Borax has that in amounts between 0.5 and 0.7 kg is dosed per 1000 kg blank, and more gaseous Nitrogen in metered amounts between 600 and 800 Liters per 1000 kg of the blank to be treated and moreover at a pressure of 3-3.5 bar is fed. 8. Verfahren nach Patentanspruch 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß für den Verfahrensschritt b) der kontinuierliche Stickstoffstrom für einen Zeitraum von 2 bis 5 Sekunden aufrecht erhalten und der Stickstoff bei einem Druck von 3 bis 3,5 bar zugeführt werden.8. The method according to claim 1 and 4, characterized in that for process step b) the continuous one Nitrogen flow for a period of 2 to 5 Maintained seconds and the nitrogen at a pressure of 3 to 3.5 bar can be supplied.
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