EP0119154A2 - Walzwerksanordnung zur Herstellung von nahtlosen Stahlrohren - Google Patents
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Definitions
- the invention relates to a rolling mill arrangement for producing seamless tubes and a method for rolling seamless tubes on this rolling mill arrangement.
- the different rolling processes have different areas of application. While the push bench is only suitable for small pipe diameters, the vocational mill has its main area of application today in the largest pipe diameters up to 26 ". The stopper mill, on the other hand, is around 16".
- Another criterion of the rolling process is performance, i.e. the quantity of pipes that can be produced in a certain period of time. This performance and the producible pipe diameter range and the required.
- Investment costs are important factors for the profitability of a plant. Another important factor are the requirements that the international market places on the manufacturer. For example, In recent years the consumption of oil field pipes has increased significantly. It can also be observed that pipe production is shifting more and more from the traditional export countries to the oil-producing countries. Pipe manufacturing systems are required here that have a relatively low annual output and a low investment volume. These requirements cannot be met with most known rolling processes.
- the object of the invention described below is therefore to find a tube rolling plant with low investment costs, in which the tube can be produced with a minimum of process steps without intermediate heating.
- a rolling mill arrangement which is characterized by the arrangement in series of a cross-rolling mill equipped with rotating guide disks for punching, a swing rolling mill equipped with rotating guide disks for stretching and a reduction or sizing mill for finish-rolling the tube.
- the system can mainly be used very economically for so-called casing pipes, i.e. lining pipes for boreholes.
- the minimum pipe length is a commercially available single length, but it is also possible to roll double lengths.
- cross roll mill is equipped with a retracted, retracted rolling rod for stretching the tube.
- Cross-rolling mills equipped with rotating guide disks were used for the first time instead of the usual fixed guide shoes and proved that relatively thin-walled pipes of good quality can be rolled in this way.
- Cross rolling mill of this type with axially immovable rolling mandrel had the disadvantage of limited hollow block or section length, because the rolling mandrel quickly heated up to such an extent that overheating caused failures.
- the rolling rod is tracked at a speed which is lower than the rolling stock outlet speed from the cross-rolling mill.
- Embodiments of the method can be seen in the fact that the rolling rod after. Completion of the stretch rolling is withdrawn or that the roll rod is withdrawn before the end of the stretch rolling.
- the slug can be removed in the opposite direction. Because the rod is held back, it can be made correspondingly shorter, which makes it lighter and cheaper.
- the controlled entrainment of the rod in the cross-rolling mill allows the pipes to be finished without reheating, which also helps to make the rolling mill system cheaper.
- FIG. 1 shows a descaling device from which the blocks which have been moved laterally are fed to the first cross-rolling mill 3 for punching. After the discharge from the cross-rolling mill 3, the primary material is fed to the second cross-rolling mill 4 for stretching and rolled out again by transverse displacement. 5 is the sizing mill to which the pipe pre-rolled in the cross rolling mill 4 is fed for finish rolling.
- the cooling bed for the finished pipes is numbered 6.
- Fig. 2 the cross rolling mill for stretching the tube is shown in plan view.
- the roller rod 13 is drawn in the retracted position and in the lower half of the drawing in the working position.
- the actual roll stand is numbered 7
- the work rolls are indicated at 8. 9 denotes the rotating guide disks.
- the holding device for the roller rod 13 is indicated, which is guided in the rod bed 11 in the rolling direction.
- the associated travel drive is numbered 12.
- the actual working part of the rolling rod bears the position 14.
- the outlet side of the cross rolling mill is indicated.
Abstract
Description
- Die Erfindung betrifft eine Walzwerksanordnung zur Herstellung von nahtlosen Rohren und ein Verfahren zum Walzen von nahtlosen Rohren auf dieser Walzwerksanordnung.
- Für die Herstellung nahtloser Stahlrohre durch Walzen sind verschiedene Verfahren bekannt, von denen das älteste das Pilgerverfahren nach Mannesmann ist. Später kamen das Stoßbankverfahren, das Stopfenwalzverfahren, das Asselverfahren und das kontinuierliche Rohrwalzverfahren und weitere andere hinzu. Das Rohr wird in der Regel in den drei Verfahrensschritten Lochen, Strecken und Fertigwalzen hergestellt, wobei auch zwei hintereinander folgende Streckschritte vorkommen können. Dies ist z.B. in Pilgeranlagen zu finden, in denen Ingots großer Durchmesser eingesetzt werden. Diese werden in einer Lochpresse gelocht, in einem Mannesmann-Schrägwalzwerk gestreckt, im Pilgerwalzwerk weiter ausgestreckt und im Maßwalzwerk anschließend fertiggewalzt.
- Die verschiedenen Walzverfahren haben unterschiedliche Einsatzgebiete. Während die Stoßbank sich nur für kleine Rohrdurchmesser eignet, hat das Pilgerwalzwerk heute sein Haupteinsatzgebiet in den größten Rohrdurchmessern bis 26". Die Grenze des Stopfenwalzwerks dagegen liegt bei etwa 16".
- Ein weiteres Kriterium der Walzverfahren ist die Leistung, d.h. die in einem bestimmten Zeitraum herstellbare Rohrmenge. Diese Leistung und der herstellbare Rohrdurchmesserbereich und die erforderlichen. Investitionskosten sind wichtige Faktoren für die Wirtschaftlichkeit einer Anlage. Ein weiterer wichtiger Faktor sind die'Anforderungen, die der internationale Markt an den Hersteller stellt. So ist z.B. in den letzten Jahren der Verbrauch an ölfeldrohren erheblich gestiegen. Es ist außerdem zu beobachten, daß sich die Rohrherstellung immer mehr von den traditionellen Exportländern in die erdölfördernden Länder verlagert. Hier werden Rohrherstellanlagen gefordert, die eine relativ geringe Jahresleistung und ein niedriges Investitionsvolumen haben. Diese Forderungen sind mit den meisten bekannten Walzverfahren nicht zu erfüllen.
- So besteht z.B. eine bekannte Stopfenwalzanlage aus zwei Schrägwalzwerken, dem Stopfenwalzgerüst, zwei Glättwalzwerken und einem Maßwalzwerk. Wegen der langen Verfahrenswege ist es außerdem erforderlich, die Rohre zwi schenzuwärmen. Die Investitionskosten dieser Anlage sind sehr hoch.
- Aufgabe der nachstehend beschriebenen Erfindung ist es daher, eine Rohrwalzanlage mit niedrigen Investitionskosten zu finden, bei der das Rohr mit einem Mindestmaß an Verfahrensschritten ohne Zwischenerwärmung hergestellt werden kann.
- Erfindungsgemäß wird eine Walzwerksanordnung vorgeschlagen, die gekennzeichnet ist, durch die Hintereinanderanordnung eines mit rotierenden Führungsscheiben ausgerüsteten Schrägwalzwrkes zum Lochen, eines mit rotierenden Führungsscheiben ausgerüsteten Schwägwalzwerkes zum Strecken und eines Reduzier- oder Maßwalzwerkes zum Fertigwalzen des Rohres.
- Mit der vorgeschlagenen Kombination der drei genannten Walzaggregate können die Investitionskosten auf ein Mindestmaß herabgesetzt werden. Die Anlage läßt sich in der Hauptsache sehr nstig für sogenannte Futterrohre, also Auskleidungsrohre von Bohrlöchern einsetzen. Die Mindestrohrlänge ist eine handelsübliche Einfachlänge, es ist aber auch Walzen von Doppellängen möglich.
- Nach einen weiteren Merkmal der Erfindung wird vorgeschlagen, die Schrägwalzwerke zum Lochen und Strecken baugleich auszubilden.
- Ein weiteres wesentliches Merkmal der Erfindung schlägt vor, daß das Schrägwalzwerk zum Strecken des Rohres mit nachgeführter, zurückgehaltener Walzstange ausgerüstet ist. Schrägwalzwerke mit rotierenden FUhrungsscheiben ausgerüstet wurden zum erstenmal anstelle der üblichen festen Führungsschuhe eingesetzt und bewiesen, daß auf diese Weise relativ dünnwandige Rohre mit guter Qualität gewalzt werden können. Schrägwalzwerkes dieser Art mit axial unbeweglichem Walzdorn hatten jedoch den Nachteil begrenzter Hohl block- bzw. Luppenlänge, weil der Walzdorn sich schnell so stark erhitzte, daß durch Öberhitzungen bals Ausfälle auftraten.
- Bei Schrägwalzwerken war es bekannt, anstelle des festen Dornes mitlaufende Stangen als Innenwerkzeuge einzusetzen, die nach dem Walzen wieder aus der Luppe herausgezogen wurden. Diese mitlaufenden Stangen hatten jedoch auch Nachteile, wie zusätzliche Auszieh-und Transporteinrichtungen für den Stangenrücklauf, entsprechende Kosten für bei größeren Rohrdurchmessern und Rohrlängen schwere Stangen, von denen immer mehrere im Umlauf befindlich waren und schließlich auch vorzeitiges Erkalten der Luppe, da die innenliegende Stange die Wärme entzog. Es war daher ein zusätzliches Zwischenerwärmen erforderlich. Das Walzen mit zurückgehaltener Stange im Schrägwalzwerk erlaubt hingegen das Fertigstellen der Rohre in einer Hitze, also ohne Nachwärmen.
- Nach einem vorzugsweise anzuwendenden Verfahren zum Walzen von nahtlosen Rohren ist vorgesehen, daß die Walzstange mit einer Geschwindigkeit nachgeführt wird, die kleiner als die Walzgutauslaufgeschwindigkeit aus dem Schrägwalzwerk ist. Ausgestaltungen des Verfahrens sind darin zu sehen, daß die Walzstange nach. Beendigung des Streckwalzens zurückgezogen wird bzw. daß die Walzstange vor Beendigung des Streckwalzens zurückgezogen wird. Durch das Zurückziehen der Stange in die Ausgangsstellung entfallen zusätzliche Auszieh- und Transporteinrichtungen für den Rücklauf der Stange; die Luppe kann in entgegengesetzter Richtung abtransportiert werden. Die Stange kann, weil sie zurückgehalten nachgeführt wird, entsprechend kürzer ausgebildet werden, wodurch sie leichter und billiger wird. Das gesteuerte Mitführen der Stange im Schrägwalzwerk erlaubt die Fertigstellung der Rohre ohne Nacherwärmung, was ebenfalls einer Verbilligung der Walzwerksanlage zugute kommt.
- Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und nachfolgend beschrieben. Es zeigt:
- Fig. 1 Eine Draufsicht auf die erfindungsgemäße Walzwerksanordnung,
- Fig. 2 eine schematische Darstellung des Streckschräg- - walzwerkes in 2 Arbeitsschritten.
- In Fig. 1 ist bei 1 der Ofen zum Erhitzen der Blöcke angedeutet. 2 zeigt eine Entzunderungseinrichtung, von der aus die querverschobenen Blöcke dem ersten Schrägwalzwerk 3 zum Lochen zugeführt werden. Nach dem Auslauf aus dem Schrägwalzwerk 3 wird das Vormaterial durch erneutes Querverschieben dem zweiten Schrägwalzwerk 4 zum Strecken zugeführt und ausgewalzt. Mit 5 Ist das Maßwalzwerk beziffert, dem das im Schrägwalzwerk 4 vorgewalzte Rohr zum Fertigwalzen zugeführt wird. Mit 6 ist das Kühlbett für die fertigen Rohre beziffert.
- In Fig. 2 ist das Schrägwalzwerk zum Strecken des Rohres in der Draufsicht dargestellt. In der oberen Hälfte der Fig. 2 ist die Walzstange 13 in zurückgezogener und in der unteren Hälfte der Zeichnung in Arbeitsstellung gezeichnet. Das eigentliche Walzgerüst ist mit 7 beziffert, bei 8 sind die Arbeitswalzen angedeutet. 9 bezeichnet die rotierenden Führungsscheiben. Bei 10 Ist die Haltevorrichtung für die Walzstange 13 angedeutet, die im Stangenbett 11 in Walzrichtung geführt ist. Der dazugehörige Fahrantrieb ist mit 12 beziffert. Der eigentliche Arbeitsteil der Walzstange trägt die Position 14. Bei 15 ist die Auslaufseite des Schrägwalzwerkes angedeutet.
Claims (6)
dadurch gekennzeichnet,
daß die Schrägwalzwerke (3) und (4) zum Lochen und Strecken baugleich ausgebildet sind.
dadurch gekennzeichnet,
daß das Schrägwalzwerk (4) zum Stecken des Rohres mit nachgeführter, zurückgehaltener Walzstange 13 ausgerüstet ist.
nung nach Anspruch 1-3,
dadurch gekennzeichnet, daß die Walzstange 13 mit einer Geschwindigkeit nachgeführt wird, die kleiner als die Walzgutauslaufgeschwindtgkeit aus dem Schrägwalzwerk (4) ist.
dadurch gekennzeichnet,
daß die Walzstange 13 nach Beendigung des Streckwalzens zurückgezogen wird.
dadurch gekennzeichnet,
daß die Walzstange 13 vor Beendigung des Streckwalzens zurückgezogen wird.
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