RU2238811C2 - Method for manufacture of seamless hot rolled tubes - Google Patents
Method for manufacture of seamless hot rolled tubes Download PDFInfo
- Publication number
- RU2238811C2 RU2238811C2 RU2002129187A RU2002129187A RU2238811C2 RU 2238811 C2 RU2238811 C2 RU 2238811C2 RU 2002129187 A RU2002129187 A RU 2002129187A RU 2002129187 A RU2002129187 A RU 2002129187A RU 2238811 C2 RU2238811 C2 RU 2238811C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- rolling
- pipes
- diameter
- mill
- steel
- Prior art date
Links
Landscapes
- Metal Rolling (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к трубопрокатному производству, а именно к способу производства бесшовных горячекатаных труб среднего и большого диаметров, и может быть использовано при производстве их на трубопрокатных установках с пилигримовыми станами.The invention relates to pipe rolling production, and in particular to a method for the production of seamless hot-rolled pipes of medium and large diameters, and can be used in the production of them on pipe-rolling plants with pilgrim mills.
В трубопрокатном производстве известен способ производства бесшовных горячекатаных труб среднего и большого диаметров на трубопрокатных установках с пилигримовыми станами, где основная деформация (работа) осуществляется на пилигримовых станах (Ф.А.Данилов, А.З.Глейберг, В.Б.Балакин, Горячая прокатка труб. - М., 1962 г., стр. 280). Основным недостатком данного способа является продольная разностенность труб при средней фиксированной толщине стенки, увеличивающейся от начала установившегося процесса к концу из-за роста давления металла за счет снижения температуры гильз. На трубопрокатных установках с автоматическими станами средний коэффициент вытяжки при прошивке составляет 4,0-4,5, а на автоматическом стане обычно не превышает 2,0. На трубопрокатных установках с пилигримовыми станами коэффициент вытяжки на прошивных станах 1,9-2,1, а на пилигримовых станах достигает 15-16. Поэтому гильза после прошивного стана толстостенная и сравнительно малой длины (2,5-3,5 м). Цикл пилигримовой прокатки состоит из затравки, установившегося процесса и докатки пилигримовой головки. При прокатке тонкостенных труб (длина плети 35-42 м), установившийся процесс составляет от 88,0 до 90% от общего времени прокатки, а при прокатке толстостенных труб от 80,0 до 84,0% (длина труб от 4,0 до 7,0 м). Величина общего давления металла на валок при прокатке одной трубы (плети) колеблется в значительных пределах и зависит от температуры прокатки, диаметра труб и коэффициента линейного расширения стали, т. к. машинное время прокатки одной трубы (плети) длиной 36 м составляет от 4,2 до 5,5 минут в зависимости от диаметра, толщины стенки и марки стали. С увеличением давления металла на валки от начала прокатки к концу система (пилигримовая клеть - подшипники - валки - нажимные винты) испытывает увеличивающиеся нагрузки, т.е. происходит деформация клети и валков, выбираются зазоры в подшипниках и нажимных винтах, а следовательно, размер калибра увеличивается от начала установившегося процесса прокатки к концу и, как следствие, увеличивается толщина стенки трубы на величину, равную половине прироста размера калибра.In pipe-rolling production, there is a known method for the production of seamless hot-rolled pipes of medium and large diameters in pipe-rolling plants with pilgrim mills, where the main deformation (work) is carried out on pilgrim mills (F.A. Danilov, A.Z. Gleiberg, V.B.Balakin, Goryachaya pipe rolling. - M., 1962, p. 280). The main disadvantage of this method is the longitudinal difference of the pipes with an average fixed wall thickness, increasing from the beginning of the steady-state process to the end due to an increase in metal pressure due to a decrease in the temperature of the sleeves. On pipe rolling plants with automatic mills, the average drawing coefficient for flashing is 4.0–4.5, and on an automatic mill it usually does not exceed 2.0. On pipe rolling plants with pilgrim mills, the drawing coefficient on piercing mills is 1.9-2.1, and on pilgrim mills it reaches 15-16. Therefore, the sleeve after the piercing mill is thick-walled and of relatively short length (2.5-3.5 m). The pilgrim rolling cycle consists of seed, steady-state process and rolling of the pilgrim head. When rolling thin-walled pipes (lash length 35-42 m), the steady-state process is from 88.0 to 90% of the total rolling time, and when rolling thick-walled pipes from 80.0 to 84.0% (pipe length from 4.0 to 7.0 m). The value of the total metal pressure on the roll during the rolling of one pipe (whip) varies significantly and depends on the temperature of the rolling, the diameter of the pipes and the coefficient of linear expansion of steel, since the machine time for rolling one pipe (whip) with a length of 36 m is 4, 2 to 5.5 minutes depending on the diameter, wall thickness and steel grade. With increasing pressure of the metal on the rolls from the beginning of rolling to the end, the system (pilgrim stand - bearings - rolls - compression screws) experiences increasing loads, i.e. deformation of the cage and rolls occurs, clearances in the bearings and pressure screws are selected, and therefore, the size of the gauge increases from the beginning of the steady rolling process to the end and, as a result, the pipe wall thickness increases by an amount equal to half the increase in caliber size.
Наиболее близким техническим решением является способ производства бесшовных горячекатаных труб среднего и большого диаметров на трубопрокатных установках с пилигримовыми станами, включающей нагрев заготовок (слитков), прошивку их в стане поперечно-винтовой прокатки в толстостенные гильзы и прокатку на пилигримовом стане в трубы с фиксированной величиной стенки (Ф.А.Данилов, А.З.Глейберг, В.Г.Балакин, Горячая прокатка труб. - М., 1962 г., стр. 292-305).The closest technical solution is a method for the production of seamless hot-rolled pipes of medium and large diameters on tube-rolling plants with pilgrim mills, including heating billets (ingots), piercing them in a cross-screw rolling mill into thick-walled sleeves and rolling on a pilgrim mill in pipes with a fixed wall size (F.A. Danilov, A.Z. Gleyberg, V.G. Balakin, Hot rolling of pipes. - M., 1962, p. 292-305).
Однако известный способ имеет следующие недостатки. Данный способ не дает качественной и количественной оценки продольной разностенности труб в зависимости от температуры прокатки, диаметра труб и коэффициента линейного расширения прокатываемого металла. Снижение продольной разностенности за счет снижения величины подачи, без учета пластических (прочностных) характеристик металла и геометрических размеров прокатываемых профилей (труб), приведет к увеличению машинного времени прокатки труб (плетей), что в свою очередь приведет к снижению температуры конца прокатки и, как следствие, к превышению критических нагрузок на линию стана (поломкам предохранительных болтов, валков и шпинделей) при прокатке труб больших диаметров с относительно тонкими стенками и труб из легированных трудно деформируемых марок стали и сплавов с более толстыми стенками.However, the known method has the following disadvantages. This method does not provide a qualitative and quantitative assessment of the longitudinal difference of the pipes depending on the rolling temperature, the diameter of the pipes and the coefficient of linear expansion of the rolled metal. Reducing the longitudinal difference by reducing the feed rate, without taking into account the plastic (strength) characteristics of the metal and the geometric dimensions of the rolled profiles (pipes), will increase the machine time for rolling pipes (lashes), which in turn will lead to a decrease in the temperature of the end of rolling and, as consequence, to exceed critical loads on the mill line (breakage of safety bolts, rolls and spindles) when rolling pipes of large diameters with relatively thin walls and pipes made of alloyed hard to deform world-class grades of steel and alloys with thicker walls.
Целью предложенного способа является снижение продольной разностенности труб, исключение поломок предохранительных болтов, валков и шпинделей пилигримового стана при прокатке труб из легированных трудно деформируемых марок стали и сплавов и тонкостенных труб больших диаметров из углеродистых марок стали, из-за неправильно выбранных размеров калибров и величин подач.The aim of the proposed method is to reduce the longitudinal difference in the pipes, eliminating breakage of safety bolts, rolls and spindles of the pilgrim mill when rolling pipes from alloyed hard to deform steel grades and alloys and thin-walled pipes of large diameters from carbon steel grades, due to improperly selected sizes of calibers and feed rates .
Поставленная цель достигается тем, что в известном способе производства бесшовных горячекатаных труб, включающим нагрев заготовок (слитков), прошивку их в стане поперечно-винтовой прокатки и прокатку на пилигримовом стане с фиксированной толщиной стенки, прокатку труб на пилигримовом стане производят в калибрах, размеры которых уменьшают от начала к концу в зависимости от температуры прокатки, диаметров труб и коэффициента линейного расширения, а разность между максимальными и минимальными значениями калибров определяют из выраженияThis goal is achieved by the fact that in the known method for the production of seamless hot-rolled pipes, including heating the billets (ingots), piercing them in a cross-helical rolling mill and rolling on a pilgrim mill with a fixed wall thickness, rolling the pipes on a pilgrim mill is carried out in calibers, the dimensions of which decrease from beginning to end depending on rolling temperature, pipe diameters and coefficient of linear expansion, and the difference between the maximum and minimum values of calibers is determined from the expression
Δ=Dк-Dт(1+αt),Δ = D to -D t (1 + αt),
где Dк - диаметр калибра по таблице прокатки, мм;where D to - the diameter of the caliber according to the rolling table, mm;
Dт - диаметр труб в холодном состоянии, мм;D t - the diameter of the pipes in the cold state, mm;
t - текущее значение температуры прокатки, °С;t is the current value of the rolling temperature, ° C;
α - коэффициент линейного расширения стали, 10-6*1/°С.α is the coefficient of linear expansion of steel, 10 -6 * 1 / ° С.
Используя данное выражение для определения размеров калибра в процессе прокатки, в котором учтены геометрические размеры прокатываемого профиля (трубы) значениями Dт, свойства металла коэффициентом линейного расширения α, а текущее значение температуры прокатки - t, можем определить максимальную величину калибра в начале прокатки dк max и минимальную в конце Dк min, а затем вести процесс прокатки в ручном режиме с величинами плавно уменьшающими от dк max до Dк min или в автоматическом режиме при наличии прибора фиксирующего размеры калибра по заданной программе. Использование данного способа даст возможность значительно снизить или полностью исключить продольную разностенность труб, снизить вероятность поломок предохранительных болтов, валков и шпинделей, повысить производительность пилигримового стана за счет ведения процесса прокатки на оптимальных величинах подачи от начала к концу прокатки. Сопоставительный анализ заявляемого решения с прототипом показывает, что заявляемый способ отличается от известного тем, что прокатку труб на пилигримовом стане производят в калибрах, размеры которых уменьшают от начала к концу в зависимости от температуры прокатки, диаметров труб, коэффициента линейного расширения стали, а разность между максимальными и минимальными значениями калибров (Δ) определяют из выраженияUsing this expression to determine the size of the gauge during the rolling process, in which the geometric dimensions of the rolled profile (pipe) are taken into account by the values of D t , the metal properties by the linear expansion coefficient α, and the current value of the rolling temperature is t, we can determine the maximum caliber at the beginning of rolling d to max and minimum at the end of D to min , and then carry out the rolling process in manual mode with values smoothly decreasing from d to max to D to min or in automatic mode if there is a device fixing the dimensions of the caliber in given program. Using this method will make it possible to significantly reduce or completely eliminate the longitudinal spacing of the pipes, reduce the likelihood of breakage of safety bolts, rolls and spindles, increase the performance of the pilgrim mill by conducting the rolling process at optimal feed rates from the beginning to the end of rolling. A comparative analysis of the proposed solution with the prototype shows that the claimed method differs from the known one in that the pipes are rolled in a pilgrim mill in calibers, the dimensions of which are reduced from beginning to end depending on the rolling temperature, pipe diameters, linear expansion coefficient of steel, and the difference between maximum and minimum values of calibers (Δ) are determined from the expression
Δ=Dк-Dт(1+αt),Δ = D to -D t (1 + αt),
где Dк - диаметр калибра по таблице прокатки, мм;where D to - the diameter of the caliber according to the rolling table, mm;
Dт - диаметртруб в холодном состоянии, мм;D t - pipe diameter in the cold state, mm;
t - текущее значение температуры прокатки, ΔС;t is the current value of the rolling temperature, ΔС;
α - коэффициент линейного расширения стали, 10-6*1/°С.α is the coefficient of linear expansion of steel, 10 -6 * 1 / ° С.
Таким образом, заявляемый способ соответствует критерию изобретения "новизна".Thus, the claimed method meets the criteria of the invention of "novelty."
Сравнение заявляемого решения (способа) не только с прототипом, но и с другими техническими решениями в данной области техники не позволило выявить в них признаки, отличающие заявляемое решение от прототипа, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию "существенные отличия".Comparison of the proposed solution (method) not only with the prototype, but also with other technical solutions in the art did not allow them to identify signs that distinguish the claimed solution from the prototype, which allows us to conclude that the criterion of "significant differences".
Способ опробован и внедрен на трубопрокатной установке с пилигримовыми станами 8-16" ОАО "ЧТПЗ". Проведены сравнительные прокатки труб размером 325×8 и 426×9 мм из слитков стали марки 20 размером 470-500×1700 и 540-585×1700 мм (тонкостенные трубы по ГОСТ 8732-78).The method has been tested and implemented on a pipe-rolling installation with pilgrim mills 8-16 of ChTPZ OJSC. Comparative rolling of 325 × 8 and 426 × 9 mm pipes from 20 steel ingots of 470-500 × 1700 and 540-585 × 1700 mm was carried out (thin-walled pipes according to GOST 8732-78).
В производство было задано 40 слитков диаметром 14" (470-500 мм) и 40 слитков диаметром 16" (540-585 мм) стали марки 20. Половина слитков была прокатана в трубы размером 325×8, 426×9 по существующей технологии, а вторая половина - по предлагаемому способу с определением разницы между максимальными и минимальными значениями калибров по предложенной формуле и с постепенным увеличением этой разницы от ноля до максимума, т.е. с уменьшением калибра от Dк мах до dк min вальцовщиком в ручном режиме за счет сведения валков нажимными винтами.40 ingots with a diameter of 14 "(470-500 mm) and 40 ingots with a diameter of 16" (540-585 mm) of grade 20 steel were set into production. Half of the ingots were rolled into pipes of 325 × 8, 426 × 9 in accordance with existing technology, and the second half - according to the proposed method with determining the difference between the maximum and minimum values of calibers according to the proposed formula and with a gradual increase in this difference from zero to maximum, i.e. with a decrease in caliber from D to max to d to min by the rollers in manual mode due to the reduction of the rolls by pressure screws.
Данные по результатам прокатки и сдачи труб размером 325×8, 426×9 по ГОСТ 8732 приведены в таблице. Из таблицы видно, что средняя длина труб (плетей) размером 325×8 мм на прокате, прокатанных по существующей технологии, составила 40,95 м, которые были порезаны на четыре трубы (крата). Средняя длина труб на сдаче составила 35,65 м: из них три первые трубы сданы на стенку 8 мм с плюсовым допуском, а четвертые трубы сданы на стенку 9 мм. Средний вес труб составил 2,302 тонны, а расходный коэффициент металла 1,266. Средняя длина труб (плетей) размером 325×8 мм на прокате, прокатанных по предлагаемой технологии, составила 42,15 м, а на сдаче 36,9 м. Все трубы сданы на стенку 8,0 мм. Средний вес труб на сдаче составил 2,308 тонны, а расходный коэффициент металла 1,259. Аналогичная картина получена и при прокатке труб размером 426×9 мм. Расходный коэффициент металла по трубам, прокатанным по существующей технологии, составил 1,273, а по предлагаемому способу 1,265. Тонкостенные трубы по ГОСТ 8732, прокатанные по существующей технологии, имели продольную разностенность, в результате чего третьи краты труб размером 325×8 мм были сданы на стенку 8 мм с плюсовым полем допуска, а последние (четвертые краты) на стенку 9,0 мм. Аналогичная картина при прокатке труб размером 426×9 мм. Вторые краты (труб) сдавались с плюсовым полем допуска, а третьи краты на стенку 10 мм. Сдача труб на стенку 9 и 10 мм - это не заказная продукция, которая идет на склад и ждет новых заказчиков. По предлагаемому способу производства труб по ГОСТ 8732 получено снижение расходного коэффициента металла от 7,0 до 8,0 кг на тонну, в зависимости от сортамента.Data on the results of rolling and delivery of pipes of 325 × 8, 426 × 9 in accordance with GOST 8732 are given in the table. The table shows that the average length of pipes (lashes) of 325 × 8 mm in size, rolled according to the existing technology, was 40.95 m, which were cut into four pipes (krata). The average length of pipes at delivery was 35.65 m: of these, the first three pipes were put on the wall of 8 mm with a positive tolerance, and the fourth pipes were put on the wall of 9 mm. The average weight of the pipes was 2.302 tons, and the expenditure coefficient of the metal was 1.266. The average length of pipes (lashes) measuring 325 × 8 mm at the rental, rolled according to the proposed technology, was 42.15 m, and at delivery 36.9 m. All pipes were put on the wall 8.0 mm. The average weight of pipes at delivery amounted to 2.308 tons, and the expenditure coefficient of the metal was 1.259. A similar picture was obtained when rolling pipes with a size of 426 × 9 mm. The expenditure coefficient of the metal pipes rolled by the existing technology amounted to 1.273, and according to the proposed method 1.265. Thin-walled pipes according to GOST 8732, rolled according to the existing technology, had a longitudinal difference, as a result of which the third pipe edges 325 × 8 mm in size were put on an 8 mm wall with a positive tolerance field, and the last (fourth edges) on a 9.0 mm wall. A similar picture when rolling pipes with a size of 426 × 9 mm. The second krat (pipes) surrendered with a positive tolerance field, and the third krat on the wall 10 mm. The delivery of pipes to the wall of 9 and 10 mm is not custom-made products that go to the warehouse and wait for new customers. According to the proposed method for the production of pipes in accordance with GOST 8732, a decrease in the expenditure coefficient of the metal from 7.0 to 8.0 kg per ton was obtained, depending on the assortment.
Таким образом, из таблицы видно, что при прокатке тонкостенных труб по ГОСТ 8732 по предлагаемому способу получено снижение расходного коэффициента металла от 7,0 до 8,0 кг, исключено производство не заказной части труб, т.е. прокат труб на склад.Thus, the table shows that when rolling thin-walled pipes according to GOST 8732 according to the proposed method, a reduction in the expenditure coefficient of the metal from 7.0 to 8.0 kg was obtained, the production of non-custom parts of the pipes, i.e. pipe rental to the warehouse.
Использование предлагаемого способа производства бесшовных горячекатаных труб среднего и большого диаметров на трубопрокатных установках с пилигримовыми станами позволит снизить расход металла при производстве труб за счет снижения продольной разностенности, т.е. увеличения средней толщины стенки от начала к концу прокатки, значительно снизить или полностью исключить не заказную часть при прокатке тонкостенных труб за счет перевода последних труб плетей на более толстые стенки, исключить поломку предохранительных болтов, валков и шпинделей пилигримового стана при прокатке труб из легированных трудно деформируемых марок стали и сплавов и тонкостенных труб больших диаметров из углеродистых марок стали из-за превышения нагрузок от неправильно выбранных величин подач, повысить производительность стана из-за необоснованного снижения величин подач при прокатке труб средних диаметров из углеродистых марок стали, а следовательно, снизить стоимость труб.Using the proposed method for the production of seamless hot-rolled pipes of medium and large diameters in tube-rolling plants with pilgrim mills will reduce metal consumption in pipe production by reducing the longitudinal difference, i.e. increase the average wall thickness from the beginning to the end of rolling, significantly reduce or completely eliminate the non-custom part when rolling thin-walled pipes by transferring the last lash pipes to thicker walls, eliminate the breakage of safety bolts, rolls and spindles of the pilgrim mill when rolling pipes from alloyed hard to deform steel grades and alloys and thin-walled large-diameter pipes made of carbon steel grades due to excess loads from incorrectly selected feed rates, increase productivity l of the mill due to an unreasonable reduction in feed rates when rolling pipes of medium diameter from carbon steel grades, and therefore, reduce the cost of pipes.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2002129187A RU2238811C2 (en) | 2002-10-31 | 2002-10-31 | Method for manufacture of seamless hot rolled tubes |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2002129187A RU2238811C2 (en) | 2002-10-31 | 2002-10-31 | Method for manufacture of seamless hot rolled tubes |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2002129187A RU2002129187A (en) | 2004-04-27 |
RU2238811C2 true RU2238811C2 (en) | 2004-10-27 |
Family
ID=33537205
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2002129187A RU2238811C2 (en) | 2002-10-31 | 2002-10-31 | Method for manufacture of seamless hot rolled tubes |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2238811C2 (en) |
-
2002
- 2002-10-31 RU RU2002129187A patent/RU2238811C2/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
ДАНИЛОВ Ф.А. и др. Горячая прокатка труб. - М., 1962, с.280, 292-305. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5533370A (en) | Tube rolling method and apparatus | |
EP2111932A1 (en) | Method for manufacturing seamless pipes or tubes | |
US8141405B2 (en) | Method for producing ultra thin wall metallic tube with cold working process | |
CN101980802A (en) | Method for producing seamless pipe | |
US20080047317A1 (en) | Method of manufacturing a seamless steel tube | |
RU2238811C2 (en) | Method for manufacture of seamless hot rolled tubes | |
RU2233720C2 (en) | Seamless hot rolled tube manufacturing method | |
JP5012992B2 (en) | Seamless pipe manufacturing method | |
GB2089702A (en) | Method of manufacturing stainless steel pipes | |
RU2207200C2 (en) | Method for making seamless hot rolled large-diameter tubes at high accuracy of wall in tube rolling lines with pilger mills | |
JP7484956B2 (en) | Mandrel bar, mandrel bar set, rolling method for pipe material, and manufacturing method for seamless pipe | |
RU2773967C1 (en) | Screw fitting method | |
RU2550040C2 (en) | Manufacturing method of three-layered hollow centrifugal cast sections from difficult-to-form steel grades and alloys, which are cladded with ductile carbon steel grades, and rolling from them on pipe rolling units with pilger mills of hot-rolled mechanically treated merchantable and process pipes of large and mean diameters | |
JP6950858B1 (en) | Inclined rolling equipment, seamless pipe manufacturing method and seamless steel pipe manufacturing method | |
SU880525A1 (en) | Method of pilger tube rolling | |
RU2219006C2 (en) | Method of production of seamless pipes of large diameter out of steels with increased coefficient of linear expansion | |
JPH08294711A (en) | Method for mandrel mill rolling | |
RU2220793C2 (en) | Method for making tubes with large and mean diameters in tube rolling plants with pilger mills | |
RU2166388C1 (en) | Rod production method | |
JP2849239B2 (en) | Tube rolling method | |
JPH10328722A (en) | Method for controlling elongating of seamless steel tube | |
RU2508955C1 (en) | METHOD OF MAKING WELL CASING SIZED TO 244,5×7,9, 244,5×9 AND 244,5×10 mm AT PIPE ROLLING UNIT WITH PILGER MILLS | |
JPH0452010A (en) | Manufacture of seamless steel tube | |
RU2148443C1 (en) | Wire rod rolling method | |
SU719717A1 (en) | Method of continuous rolling of tubes |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20081101 |