RU2309015C1 - Method for making seamless tubes on mandrel in mill with three -roll stands - Google Patents
Method for making seamless tubes on mandrel in mill with three -roll stands Download PDFInfo
- Publication number
- RU2309015C1 RU2309015C1 RU2006115563/02A RU2006115563A RU2309015C1 RU 2309015 C1 RU2309015 C1 RU 2309015C1 RU 2006115563/02 A RU2006115563/02 A RU 2006115563/02A RU 2006115563 A RU2006115563 A RU 2006115563A RU 2309015 C1 RU2309015 C1 RU 2309015C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- mandrel
- pipe material
- mill
- ratio
- stands
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B17/00—Tube-rolling by rollers of which the axes are arranged essentially perpendicular to the axis of the work, e.g. "axial" tube-rolling
- B21B17/02—Tube-rolling by rollers of which the axes are arranged essentially perpendicular to the axis of the work, e.g. "axial" tube-rolling with mandrel, i.e. the mandrel rod contacts the rolled tube over the rod length
- B21B17/04—Tube-rolling by rollers of which the axes are arranged essentially perpendicular to the axis of the work, e.g. "axial" tube-rolling with mandrel, i.e. the mandrel rod contacts the rolled tube over the rod length in a continuous process
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B25/00—Mandrels for metal tube rolling mills, e.g. mandrels of the types used in the methods covered by group B21B17/00; Accessories or auxiliary means therefor ; Construction of, or alloys for, mandrels or plugs
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B27/00—Rolls, roll alloys or roll fabrication; Lubricating, cooling or heating rolls while in use
- B21B27/02—Shape or construction of rolls
- B21B27/024—Rolls for bars, rods, rounds, tubes, wire or the like
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Reduction Rolling/Reduction Stand/Operation Of Reduction Machine (AREA)
- Control Of Metal Rolling (AREA)
Abstract
Description
Область изобретенияField of Invention
Настоящее изобретение относится к способу производства бесшовных труб на оправке в стане с трехвалковыми клетями.The present invention relates to a method for the production of seamless mandrel tubes in a mill with three roll stands.
Предшествующий уровень техникиState of the art
При изготовлении бесшовных труб на прошивном стане по способу Маннесмана сначала круглую заготовку или многоугольную заготовку, являющуюся рабочим материалом для прокатки, нагревают до 1200-1260° в карусельной печи, а затем подвергают процессу прошивки с использованием оправки и прокатных валков для получения пустотелой гильзы. Далее, в отверстие полученной таким образом пустотелой гильзы вставляют оправку и осуществляют раскатку для уменьшения толщины стенки до заранее определенного размера при воздействии на внешнюю поверхность пустотелой гильзы калиброванными валками на пяти-восьми клетях, которые образуют стан для производства бесшовных труб на оправке. Затем оправку извлекают, и материал трубы с уменьшенной таким образом толщиной стенки обрабатывают на редукционном стане, на котором осуществляют прокатку до требуемого диаметра для получения готового изделия.In the manufacture of seamless pipes on a piercing mill according to the Mannesman method, first a round billet or a polygonal billet, which is a working material for rolling, is heated to 1200-1260 ° in a rotary kiln, and then subjected to a flashing process using a mandrel and rolling rolls to obtain a hollow core. Next, a mandrel is inserted into the hole of the hollow sleeve thus obtained and rolling is performed to reduce the wall thickness to a predetermined size when exposed to calibrated rolls on five to eight stands on the outer surface of the hollow sleeve, which form a mill for the production of seamless tubes on the mandrel. Then the mandrel is removed, and the pipe material with thus reduced wall thickness is processed on a reduction mill, which is rolled to the required diameter to obtain the finished product.
Обычно в качестве стана во многих случаях используется двухклетевой стан, в котором в каждой из двух клетей предусмотрена пара калиброванных прокатных валков, расположенных напротив друг друга, и ориентация обжатия на соседних клетях изменяется на 90о. В таком стане с двухвалковыми клетями для производства бесшовных труб на оправке валок на обоих боковых участках кромки, включая фланец, имеет увеличенную кривизну профиля калибра, чтобы избежать эффекта заклинивания на материале трубы в положении, соответствующем фланцу валка, который обычно вызван чрезмерным различием окружных скоростей между дном калибра и фланцем, а также чтобы избежать дефектов, связанных с переполнением калибра материалом трубы.Typically, the mill is used in many cases, two-stand mill, wherein each of the two stands, a pair of grooved rolls located opposite each other, and orientation of compression on adjacent stands is changed to 90. In such a mill with double roll stands for the production of seamless tubes on the roll mandrel, both side flanges, including the flange, have an increased gauge profile curvature in order to avoid the effect of jamming on the pipe material in the position corresponding to the roll flange, which is usually caused by an excessive difference in peripheral speeds between the bottom of the gauge and the flange, as well as to avoid defects associated with overfilling of the gauge with the pipe material.
В этих обстоятельствах, поскольку в тех местах на материале трубы, которые соответствуют фланцу валка, прилагается растягивающее усилие только в продольном направлении, никак не ограниченное прокатными валками или оправкой, деформацию в окружном направлении (растягивание) контролировать трудно, в результате чего для нержавеющей стали и прочих материалов, хуже поддающихся горячей прокатке, возникает вероятность появления дефектов в форме сквозных разрывов стенки и тому подобное.In these circumstances, since in those places on the pipe material that correspond to the roll flange, a tensile force is applied only in the longitudinal direction, not limited by the rolling rolls or the mandrel, it is difficult to control the circumferential deformation (stretching), as a result of which stainless steel and other materials that are worse than hot rolling, there is a likelihood of defects in the form of through wall breaks and the like.
Для решения этой проблемы у стана с двухвалковыми клетями предложено применение трехвалковых клетей, в которых три калиброванных валка разнесены на 120° относительно друг друга в отношении ориентации обжатия, и, кроме того, на валках смежных клетей ориентация обжатия последовательно меняется на 60°.To solve this problem, in a mill with two-roll stands, the use of three-roll stands is proposed, in which three calibrated rolls are separated by 120 ° relative to each other with respect to the compression orientation, and, in addition, on the rolls of adjacent stands, the compression orientation is successively changed to 60 °.
Однако после прокатки площадь контакта (положение контакта) между внутренней поверхностью материала трубы и оправкой в случае стана с трехвалковыми клетями по сравнению с двухвалковой прокаткой на оправке должна быть увеличена из-за геометрических характеристик профиля калибра прокатных валков. Таким образом, усилие, необходимое для извлечения оправки, должно быть увеличено, что очень увеличивает вероятность неправильного извлечения оправки после прокатки с большой вероятностью образованием задиров на внутренней поверхности трубы, что является серьезной проблемой с точки зрения производственного цикла и качества продукции.However, after rolling, the contact area (contact position) between the inner surface of the pipe material and the mandrel in the case of a mill with three-roll stands compared to two-roll rolling on the mandrel should be increased due to the geometric characteristics of the caliber profile of the rolling rolls. Thus, the force required to remove the mandrel should be increased, which greatly increases the likelihood of incorrect extraction of the mandrel after rolling with a high probability of scoring on the inner surface of the pipe, which is a serious problem from the point of view of the production cycle and product quality.
Для решения этой проблемы в стане с трехвалковыми клетями предлагались следующие способы (1)-(3):To solve this problem, in a camp with three-roll stands, the following methods were proposed (1) - (3):
(1) Способ управления формой поперечного сечения материала трубы, в котором посредством регулирования частоты вращения прокатных валков на соседней клети регулируют растяжение, прилагаемое к материалу, перемещающемуся между клетями (напр., см. «Base Load Characteristic and Deformation Characteristic» p.545-548, Proceeding of Plastic Deformation Convention in Spring term).(1) A method for controlling the cross-sectional shape of a pipe material, in which, by adjusting the rotation speed of the rolling rolls on an adjacent stand, the tension applied to the material moving between the stands is controlled (eg, see “Base Load Characteristic and Deformation Characteristic” p.545- 548, Proceeding of Plastic Deformation Convention in Spring term).
(2) Способ создания необходимого зазора между внутренней поверхностью материала трубы и оправкой на выходе стана, относящийся к случаю стана с двухвалковыми клетями, путем задания заранее определенного отношения длины окружности профиля калибра к длине окружности в сечении материала трубы на выходе стана (см. опубликованную заявку на патент Японии №5-185112).(2) A method of creating the necessary gap between the inner surface of the pipe material and the mandrel at the outlet of the mill, relating to the case of a mill with double roll stands, by setting a predetermined ratio of the circumference of the caliber profile to the circumference in the cross section of the pipe material at the outlet of the mill (see published application Japanese Patent No. 5-185112).
(3) Способ создания зазора между материалом трубы и оправкой без сопровождающегося утоньшения стенки трубы путем расположения калибровочной клети как последней клети стана (напр., см. опубликованную заявку на патент Японии №7-214110).(3) A method of creating a gap between the pipe material and the mandrel without the accompanying thinning of the pipe wall by positioning the calibration stand as the last stand of the mill (e.g. see Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-214110).
Однако в указанном выше способе (1), несмотря на возможность управления формой материала трубы на середине длины, где материал трубы одновременно обрабатывается во множестве клетей, невозможно управлять формой на обоих концах трубы, где нельзя приложить адекватное сжатие между клетями. Следовательно, внутренняя поверхность на обоих концах трубы стремится тесно контактировать с оправкой, что является так называемым неполным заполнением и не позволяет решить проблему дефектов, возникающих при извлечении оправки после прокатки, и уменьшить вероятность возникновения задиров на внутренней поверхности трубы, вызванных оправкой.However, in the above method (1), despite the possibility of controlling the shape of the pipe material in the middle of the length, where the pipe material is simultaneously processed in multiple stands, it is not possible to control the shape at both ends of the pipe, where adequate compression between the stands cannot be applied. Therefore, the inner surface at both ends of the pipe tends to closely contact the mandrel, which is the so-called incomplete filling and does not solve the problem of defects that occur when removing the mandrel after rolling, and reduce the likelihood of burrs on the inner surface of the pipe caused by the mandrel.
Кроме того, характеристики деформации материала трубы прокатными валками на стане с трехвалковыми клетями существенно отличаются от стана с двухвалковыми клетями, поэтому простого задания длины окружности профиля калибра на клети №1-№3, как указано выше (2) и как описано в опубликованной заявке на патент Японии №5-185112, недостаточно для решения проблем, связанных с дефектами, связанными с извлечением оправки после прокатки, и задирами на внутренней поверхности материала трубы, вызванными оправкой.In addition, the deformation characteristics of pipe material by rolling rolls on a mill with three roll stands are significantly different from a mill with two roll stands, therefore, simply setting the circumference of the caliber profile on stand No. 1-No. 3, as described above (2) and as described in the published application for Japanese Patent No. 5-185112 is not sufficient to solve the problems associated with defects associated with removing the mandrel after rolling, and scoring on the inner surface of the pipe material caused by the mandrel.
Более конкретно, в стане с трехвалковыми клетями трудно обеспечить растягивающую по окружности деформацию из-за большой деформации материала трубы в продольном направлении и нельзя обеспечить необходимый зазор после прокатки в зависимости от условий прокатки на последних клетях. Таким образом, может возникнуть проблема, связанная с невозможностью извлечения оправки или с тем, что для извлечения оправки требуется значительно большее усилие, чем в стане с двухвалковыми клетями.More specifically, in a mill with three roll stands, it is difficult to provide tensile deformation around the circumference due to the large deformation of the pipe material in the longitudinal direction and it is impossible to provide the necessary clearance after rolling depending on the rolling conditions in the last stands. Thus, there may be a problem associated with the inability to remove the mandrel or with the fact that the extraction of the mandrel requires significantly more force than in a mill with double roll stands.
Далее, в известном способе (3), описанном в опубликованной заявке на патент Японии №7-214110, возникает проблема, связанная с тем, что удовлетворительных результатов добиться не удается, если зазор между материалом трубы и оправкой исчез незадолго до прокатки в калибровочной клети.Further, in the known method (3) described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-214110, a problem arises that satisfactory results cannot be achieved if the gap between the pipe material and the mandrel disappeared shortly before rolling in the calibration stand.
Краткое описание изобретенияSUMMARY OF THE INVENTION
Как указано выше, поскольку характеристики деформации материала трубы в прокатных валках стана с трехвалковыми клетями для производства бесшовных труб на оправке существенно отличаются от таких характеристик для стана с двухвалковыми клетями, результаты, полученные для стана с двухвалковыми клетями, невозможно напрямую применить к стану с трехвалковыми клетями. Следовательно, предлагавшиеся до сих пор способы не могут эффективно решить проблемы в стане с трехвалковыми клетями, связанные с невозможностью извлечения оправки после прокатки и с задирами на внутренней поверхности материала трубы, создаваемыми оправкой, таким образом, имеются проблемы при применении на практике станов с трехвалковыми клетями для производства бесшовных труб на оправке.As indicated above, since the deformation characteristics of the pipe material in the rolling rolls of a mill with three roll stands for the production of seamless tubes on a mandrel are significantly different from those for a mill with two roll stands, the results obtained for a mill with two roll stands cannot be directly applied to a mill with three roll stands . Therefore, the methods proposed so far cannot effectively solve the problems in the mill with three-roll stands associated with the inability to extract the mandrel after rolling and with the scuffing on the inner surface of the pipe material created by the mandrel, thus, there are problems in the practical application of three-roll mill stands for the production of seamless mandrel pipes.
Настоящее изобретение направлено на решение этой проблемы предшествующего уровня техники, и его целью является создание способа производства бесшовных труб на оправке в стане с трехвалковыми клетями, в котором эффективно устраняются проблемы с извлечением оправки и возникновением задиров на внутренней поверхности материала трубы, что позволяет осуществлять производственный цикл на указанном стане с трехвалковыми клетями.The present invention is directed to solving this problem of the prior art, and its purpose is to create a method for the production of seamless tubes on a mandrel in a mill with three roll stands, which effectively eliminates the problems of extracting the mandrel and the occurrence of scoring on the inner surface of the pipe material, which allows the production cycle on the specified mill with three-roll stands.
Для достижения указанной цели согласно настоящему изобретению предлагается способ производства бесшовных труб на оправке в трехвалковом стане, при котором отношение длины внутренней окружности материала трубы к длине внешней окружности оправки равно 1,07-1,17 на последних двух клетях стана, на которых трубы подвергают обжатию по толщине стенки.To achieve this goal, the present invention proposes a method for producing seamless tubes on a mandrel in a three-roll mill, in which the ratio of the length of the inner circumference of the pipe material to the length of the outer circumference of the mandrel is 1.07-1.17 on the last two stands of the mill on which the tubes are crimped by wall thickness.
Предпочтительно указанное отношение длины внутренней окружности материала трубы к длине внешней окружности оправки составляет 1,10-1,17.Preferably, said ratio of the inner circumference of the pipe material to the outer circumference of the mandrel is 1.10-1.17.
Далее, отношение наружного диаметра материала трубы на выходе стана к внутреннему диаметру калибра прокатного валка на последних двух клетях предпочтительно задается не более 0,25.Further, the ratio of the outer diameter of the pipe material at the outlet of the mill to the inner diameter of the caliber of the roll on the last two stands is preferably set to not more than 0.25.
И далее, отношение наружного диаметра материала трубы на выходе из стана к внутреннему диаметру калибра прокатного валка на последних двух клетях стана более предпочтительно задается не более 0,20.And further, the ratio of the outer diameter of the pipe material at the outlet of the mill to the inner diameter of the caliber of the roll on the last two stands of the mill is more preferably set to not more than 0.20.
Кроме того, отношение зазора оправки на входе стана к внутреннему диаметру материала трубы на входе стана предпочтительно задается в диапазоне 0,04-0,12.In addition, the ratio of the gap of the mandrel at the inlet of the mill to the inner diameter of the material of the pipe at the inlet of the mill is preferably set in the range of 0.04-0.12.
И далее, отношение зазора оправки на входе стана к внутреннему диаметру материала трубы на входе стана более предпочтительно задается в диапазоне 0,06-0,12.And further, the ratio of the mandrel clearance at the mill inlet to the inner diameter of the pipe material at the mill inlet is more preferably set in the range of 0.06-0.12.
Кроме того, предпочтительно калибровочная клеть расположена между последними двумя клетями, при этом степень обжатия на в калибрах прокатного валка на калибровочной клети составляет не менее 5%.In addition, it is preferable that the calibration stand is located between the last two stands, wherein the degree of compression on the roll gauge on the calibration stand is at least 5%.
Согласно настоящему изобретению предлагается способ производства бесшовных труб на оправке в трехвалковом стане, согласно которому отношение длины внутренней окружности материала трубы к длине внешней окружности оправки задается в диапазоне 1,07-1,17 на последних двух клетях стана, при этом материал трубы подвергают обжатию, и где неудачное извлечение оправки и задиры на внутренней поверхности материала трубы могут быть эффективно предотвращены без чрезмерного увеличения разницы толщины стенки в окружном направлении (эксцентриситет толщины стенки) после прокатки, благодаря чему на оправке в стане с трехвалковыми клетями можно на практике осуществлять производственный цикл.The present invention provides a method for producing seamless tubes on a mandrel in a three-roll mill, according to which the ratio of the length of the inner circumference of the pipe material to the length of the outer circumference of the mandrel is set in the range 1.07-1.17 on the last two stands of the mill, the pipe material is subjected to compression, and where unsuccessful removal of the mandrel and scoring on the inner surface of the pipe material can be effectively prevented without overly increasing the difference in wall thickness in the circumferential direction (eccentricity is wall thickness) after rolling, due to which the production cycle can be carried out in practice on a mandrel in a mill with three-roll stands.
Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings
Фиг.1 - диаграмма, показывающая влияние отношения длины внутренней окружности материала трубы к длине внешней окружности оправки на последних двух клетях на следующие параметры: (а) извлекаемость оправки, (b) качество внутренней поверхности материала трубы и (с) эксцентриситет толщины стенки (разница в толщине стенки в окружном направлении после прокатки).Figure 1 is a diagram showing the effect of the ratio of the inner circumference of the pipe material to the outer circumference of the mandrel in the last two stands on the following parameters: (a) the removability of the mandrel, (b) the quality of the inner surface of the pipe material and (c) the eccentricity of the wall thickness (difference in the wall thickness in the circumferential direction after rolling).
Фиг.2 - изображение, характеризующее длину внутренней окружности материала трубы, где (а) - положение каждого валка, а (b) - увеличенный вид участка, выделенного штриховой линией на участке (а).Figure 2 is an image characterizing the length of the inner circumference of the pipe material, where (a) is the position of each roll, and (b) is an enlarged view of the section highlighted by a dashed line in section (a).
Фиг.3 - диаграмма, поясняющая, как внутренний диаметр калибра прокатного валка, как определено в способе производства бесшовных стальных труб по настоящему изобретению, влияет на материал трубы.FIG. 3 is a diagram explaining how the inner diameter of a caliber of a roll, as defined in the seamless steel pipe production method of the present invention, affects the pipe material.
Фиг.4 - диаграмма, показывающая, как отношение наружного диаметра материала трубы на выходе стана к внутреннему диаметру калибра прокатного валка на последних двух клетях влияет на следующие параметры: (а) извлекаемость оправки, (b) качество внутренней поверхности материала трубы, (с) эксцентриситет толщины стенки материала трубы.Figure 4 is a diagram showing how the ratio of the outer diameter of the pipe material at the outlet of the mill to the inner diameter of the caliber of the roll on the last two stands affects the following parameters: (a) the extractability of the mandrel, (b) the quality of the inner surface of the pipe material, (c) eccentricity of the wall thickness of the pipe material.
Фиг.5 - диаграмма, показывающая, как отношение зазора оправки на входе стана к внутреннему диаметру материала трубы на входе стана влияет на следующие параметры: (а) извлекаемость оправки, (b) качество внутренней поверхности материала трубы, (с) эксцентриситет толщины стенки материала трубы.Figure 5 is a diagram showing how the ratio of the mandrel clearance at the mill inlet to the inner diameter of the pipe material at the mill inlet affects the following parameters: (a) the extractability of the mandrel, (b) the quality of the inner surface of the pipe material, (c) the eccentricity of the material wall thickness pipes.
Фиг.6 - диаграмма, показывающая, как степень обжатия во внутреннем диаметре калибра прокатного валка влияет на следующие параметры: (а) извлекаемость оправки, (b) качество внутренней поверхности материала трубы, (с) эксцентриситет толщины стенки материала трубы.6 is a diagram showing how the degree of compression in the inner diameter of the caliber of the roll affects the following parameters: (a) the extractability of the mandrel, (b) the quality of the inner surface of the pipe material, (c) the eccentricity of the wall thickness of the pipe material.
Фиг.7 - диаграмма, поясняющая степень обжатия во внутреннем диаметре калибра прокатного валка калибровочной клети в способе производства бесшовных труб по настоящему изобретению.7 is a diagram explaining the degree of compression in the inner diameter of the caliber of a roll of a calibration stand in the seamless pipe production method of the present invention.
Подробное описание изобретенияDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Ниже следует подробное описание одного из вариантов настоящего изобретения со ссылками, где необходимо, на прилагаемые чертежи.The following is a detailed description of one embodiment of the present invention with reference, where necessary, to the accompanying drawings.
В способе производства бесшовных труб на оправке для устранения возможности неудачного извлечения оправки после прокатки и/или появления дефектов в форме задиров от оправки на внутренней поверхности материала трубы после прокатки необходимо сформировать необходимый зазор между материалом трубы и оправкой. В связи с этим изобретатели обнаружили, что указанный параметр сильно зависит от отношения длины внутренней окружности материала трубы к длине внешней окружности оправки, заданного в конце прокатки в редукционных клетях, для снижения толщины стенки в стане с трехвалковыми клетями для прокатки на оправке.In the method of producing seamless tubes on the mandrel, in order to eliminate the possibility of unsuccessfully removing the mandrel after rolling and / or the appearance of defects in the form of scoring from the mandrel on the inner surface of the pipe material after rolling, it is necessary to form the necessary gap between the pipe material and the mandrel. In this regard, the inventors have found that this parameter strongly depends on the ratio of the inner circumference of the pipe material to the outer circumference of the mandrel defined at the end of rolling in reduction stands to reduce wall thickness in a mill with three-roll stands for rolling on the mandrel.
Другими словами, было показано, что отношение длины внутренней окружности материала трубы к длине внешней окружности оправки, которое определяется профилем калибра прокатных валков на последних двух клетях, на которых осуществляется обжатие стенки, то есть на последней и предпоследней клети, сильно влияет на получение указанного эффективного зазора.In other words, it was shown that the ratio of the length of the inner circumference of the pipe material to the length of the outer circumference of the mandrel, which is determined by the caliber profile of the rolling rolls on the last two stands, on which the wall is crimped, that is, on the last and penultimate stand, strongly affects the obtaining of this effective clearance.
Затем авторы настоящего изобретения исследовали влияние отношения длины внутренней окружности материала трубы к длине внешней окружности оправки (далее именуемого «отношение длин окружности») на извлекаемость оправки после прокатки, для этого прокатывалось 10 длин материала трубы из углеродистой стали и стали с 9% содержанием Cr для изменения отношения длины окружности на последних двух клетях, на которых производят обжатие по толщине стенки материала трубы.The authors of the present invention then examined the effect of the ratio of the inner circumference of the pipe material to the outer circumference of the mandrel (hereinafter referred to as the “ratio of circumference”) on the extractability of the mandrel after rolling; for this, 10 lengths of carbon steel and steel material with 9% Cr content were rolled changes in the ratio of the circumference of the last two stands, which produce compression along the wall thickness of the pipe material.
На фиг.1 представлена диаграмма, показывающая, как отношение длины внутренней окружности материала трубы к длине внешней окружности оправки на двух последних клетях влияет на (а) извлекаемость оправки, (b) качество внутренней поверхности материала трубы и (с) эксцентриситет толщины стенки (разница в толщине стенки в окружном направлении после прокатки).1 is a diagram showing how the ratio of the inner circumference of the pipe material to the outer circumference of the mandrel in the last two stands affects (a) the removability of the mandrel, (b) the quality of the inner surface of the pipe material and (c) the eccentricity of the wall thickness (difference in the wall thickness in the circumferential direction after rolling).
По вертикальной оси на фиг.1(а) уровень «2» означает успешное извлечение и для углеродистой стали и для стали с 9% содержанием Cr (определяемое как «отличное», когда все десять длин труб прошли успешное извлечение), уровень «1» означает успешное извлечение только для углеродистой стали, а уровень «0» означает неудачное извлечение и для углеродистой стали и для стали с 9% содержанием Cr.On the vertical axis in FIG. 1 (a), level “2” means successful extraction for both carbon steel and steel with 9% Cr (defined as “excellent” when all ten pipe lengths have been successfully removed), level “1” means successful recovery only for carbon steel, and a level of “0” means unsuccessful extraction for both carbon steel and steel with 9% Cr.
На вертикальной оси на фиг.1(b) уровень «3» обозначает отсутствие дефектов на внутренней поверхности (задиров от оправки) материала трубы, уровень «2» обозначает количество дефектов не более 10%, уровень «1» обозначает количество дефектов 10%-20%, и уровень «0» обозначает уровень дефектов более 20% соответственно.On the vertical axis in figure 1 (b), level “3” indicates the absence of defects on the inner surface (scoring from the mandrel) of the pipe material, level “2” indicates the number of defects not more than 10%, level “1” indicates the number of defects 10% - 20%, and a level of "0" indicates a defect level of more than 20%, respectively.
Далее, на вертикальной оси на фиг.1(с) уровень «2» обозначает, что величина эксцентриситета толщины стенки материала трубы менее 15%, а уровень «1» обозначает 15% и более.Further, on the vertical axis in FIG. 1 (c), level “2” indicates that the eccentricity of the wall thickness of the pipe material is less than 15%, and level “1” indicates 15% or more.
Как видно из фиг.1(а) и 1(b), задавая отношение длин окружности не менее 1,07, можно обеспечить зазор между материалом трубы и оправкой, что приводит к достижению удовлетворительных результатов по извлекаемости оправки и по качеству внутренней поверхности. Однако, как видно из фиг.1(с), при отношении длин окружности более 1,17 возникает проблема ухудшения эксцентриситета толщины стенок, хотя в отношении извлекаемости оправки и качества внутренней поверхности можно достичь неплохих результатов (Фиг.1(а) и 1(b)).As can be seen from figures 1 (a) and 1 (b), setting the ratio of the circumference of at least 1.07, it is possible to provide a gap between the pipe material and the mandrel, which leads to satisfactory results in the extractability of the mandrel and the quality of the inner surface. However, as can be seen from Fig. 1 (c), with a circumference ratio of more than 1.17, a problem arises of deterioration of the eccentricity of the wall thickness, although with respect to the extractability of the mandrel and the quality of the inner surface, good results can be achieved (Fig. 1 (a) and 1 ( b)).
Таким образом, было обнаружено, что отношение длин окружности должно быть в диапазоне 1,07-1,17, а разница толщины стенки в окружном направлении (эксцентриситет толщины стенки) материала трубы после прокатки можно контролировать, не допуская его выхода за установленные пределы, при этом можно эффективно устранить неудачное извлечение оправки и образование задиров на внутренней поверхности трубы оправкой. Далее, предпочтительно вышеуказанное отношение длин окружности задается в диапазоне 1,10-1,17 для еще большего уменьшения случаев неудачного извлечения оправки.Thus, it was found that the ratio of the circumference should be in the range of 1.07-1.17, and the difference in wall thickness in the circumferential direction (eccentricity of the wall thickness) of the pipe material after rolling can be controlled to prevent it from going beyond the set limits, at this can effectively eliminate the failed extraction of the mandrel and the formation of scoring on the inner surface of the pipe by the mandrel. Further, preferably, the aforementioned ratio of circumference is set in the range of 1.10-1.17 to further reduce cases of unsuccessful extraction of the mandrel.
На фиг.2 представлено изображение, характеризующее длину внутренней окружности материала трубы, где часть (а) показывает расположение каждого валка, часть (b) показывает в увеличении участок, отмеченный на части (а) штриховой линией. Как показано на фиг.2(b), вышеуказанную длину внутренней окружности материала трубы получают, сначала определяя внешний контур (кривая ВЕ'), деля материал трубы на шесть равных сегментов по окружности относительно центра С профиля калибра, показанного кривой, идущей от дна В калибра до кромки Е каждого прокатного валка R, а затем определяют внутренний контур, вводя коррекцию для внешнего контура, равную толщине стенки t на дне калибра, и, таким образом, вышеуказанная длина внутренней окружности материала трубы рассчитывается суммированием каждой внутренней длины шести сегментов контура (представленных кривой В1Е1).Figure 2 presents an image characterizing the length of the inner circumference of the pipe material, where part (a) shows the location of each roll, part (b) shows in magnification the section marked on part (a) with a dashed line. As shown in FIG. 2 (b), the above-mentioned length of the inner circumference of the pipe material is obtained by first determining the external contour (curve BE ') by dividing the pipe material into six equal segments around the circumference relative to the center C of the gauge profile shown by the curve going from the bottom B gauge to the edge E of each rolling roll R, and then determine the inner contour, introducing a correction for the outer contour equal to the wall thickness t at the bottom of the gauge, and thus, the above-mentioned length of the inner circumference of the pipe material is calculated by summing each internal length of six contour segments (represented by curve B1E1).
В этом отношении, для определения внешнего контура (кривой ВЕ') с учетом профиля калибра (кривая ВЕ) дуга рядом с кромкой Е, например, которая является частью профиля калибра, продлевается до пересечения с прямой СС', которая образует угол 60о с прямой ВС, чтобы найти точку пересечения Е'.In this regard, to determine the external contour (curve BE ') taking into account the gauge profile (curve BE), the arc near the edge E, for example, which is part of the gauge profile, is extended to the intersection with the line CC', which forms an angle of 60 ° with the line BC to find the intersection point E '.
Далее осуществляют смещение внешнего контура (кривая BE') на толщину стенки t, определенную на дне калибра, посредством смещения каждой из множества точек, образующих кривую ВЕ', на расстояние t в направлении нормали в соответствующей точке. Здесь вышеуказанная толщина стенки t, определенная на дне калибра, определяется режимом прокатки, а длина внешней окружности оправки рассчитывается по наружному диаметру оправки, который определяется режимом прокатки.Next, the external contour (curve BE ') is shifted by the wall thickness t determined at the bottom of the caliber by displacing each of the many points forming the curve BE' by a distance t in the direction of the normal at the corresponding point. Here, the above wall thickness t determined at the bottom of the gauge is determined by the rolling mode, and the length of the outer circumference of the mandrel is calculated by the outer diameter of the mandrel, which is determined by the rolling mode.
Как указано выше, хотя по существу имеется возможность эффективно устранить неудачное извлечение оправки задавая отношение длин окружности в заранее определенном диапазоне, существует вероятность возникновения случая, когда материал трубы не повторяет профиль калибра и вместо этого прилипает к оправке в зависимости от сорта материала трубы и/или параметров прокатки, приводя тем самым к ухудшению извлекаемости и/или образованию задиров при извлечении оправки.As indicated above, although it is essentially possible to effectively eliminate the failed extraction of the mandrel by setting the ratio of the circumference in a predetermined range, it is possible that the pipe material does not repeat the caliber profile and instead adheres to the mandrel depending on the type of pipe material and / or rolling parameters, thereby leading to a deterioration in the extractability and / or the formation of scoring when removing the mandrel.
Авторы сконцентрировали внимание на том факте, что по данным разных исследований, относящихся к предотвращению ухудшения извлекаемости и прочего, длина зоны контакта между участком калибра и материалом трубы увеличивается при применении операции поперечной раскатки материала трубы для максимально возможного повторения материалом трубы контура профиля калибра валка, когда внутренний диаметр калибра прокатного валка, то есть когда отрезок прямой ВВ', соединяющий дно В калибра с противоположным дном B' калибра на фиг.2(а), увеличен по сравнению с наружным диаметром материала трубы на выходе стана.The authors focused on the fact that according to various studies related to the prevention of deterioration of extractability and other things, the length of the contact zone between the caliber section and the pipe material increases when the transverse rolling operation of the pipe material is used to maximize the pipe material to repeat the contour of the roll caliber profile when the inner diameter of the caliber of the roll, that is, when the straight line segment BB 'connecting the bottom B of the caliber with the opposite bottom B' of the caliber in figure 2 (a) is increased in comparison with the outer diameter of the pipe material at the outlet of the mill.
На фиг.3 приведена диаграмма, поясняющая, как внутренний диаметр калибра прокатного валка воздействует на материал трубы в описанном выше случае. Как показано на фиг.3, когда внутренний диаметр калибра прокатного валка увеличивают по сравнению с наружным диаметром материала трубы на выходе стана для прокатки на оправке, длина зоны контакта между участком дна калибра и материалом трубы увеличивается. Следовательно, сопротивление деформации в направлении раскатки возрастает, тем самым способствуя деформации в направлении фланцевого участка прокатного валка, благодаря чему возникают благоприятные условия для поперечной деформации и раскатки для повторения материалом контура валка.Figure 3 is a diagram explaining how the inner diameter of a caliber of a rolling roll affects the pipe material in the case described above. As shown in figure 3, when the inner diameter of the caliber of the rolling roll is increased compared with the outer diameter of the pipe material at the outlet of the rolling mill on the mandrel, the length of the contact zone between the section of the bottom of the caliber and the pipe material increases. Therefore, the deformation resistance in the rolling direction increases, thereby contributing to deformation in the direction of the flange portion of the rolling roll, which creates favorable conditions for lateral deformation and rolling for the material to follow the contour of the roll.
Авторы настоящего изобретения провели тестовую прокатку, используя по десять длин для углеродистой стали и для стали с 9% содержанием Cr, при которой проверяли изменение отношения наружного диаметра материала трубы на выходе стана прокатки на оправке к диаметру калибра прокатного валка на последних двух клетях (далее именуемое «отношение конечного диаметра к внутреннему диаметру калибра валка») и исследовали влияние «отношения конечного диаметра к внутреннему диаметру калибра валка» на извлекаемость оправки и тому подобное после прокатки.The inventors of the present invention conducted test rolling using ten lengths for carbon steel and for steel with a 9% Cr content, in which they checked the change in the ratio of the outer diameter of the pipe material at the exit of the rolling mill on the mandrel to the diameter of the caliber of the rolling roll in the last two stands (hereinafter referred to as "The ratio of the final diameter to the inner diameter of the caliber of the roll") and investigated the effect of the "ratio of the final diameter to the internal diameter of the caliber of the roll" on the extractability of the mandrel and the like after proc tki.
На фиг.4 представлена диаграмма, показывающая, как отношение внешнего диаметра материала трубы на выходе стана к внутреннему диаметру калибра прокатного валка на последних двух клетях влияет на (а) извлекаемость оправки, (b) качество внутренней поверхности материала трубы и (с) эксцентриситет толщины стенки материала трубы.Fig. 4 is a diagram showing how the ratio of the outer diameter of the pipe material at the mill exit to the inner diameter of the caliber of the roll in the last two stands affects (a) the extractability of the mandrel, (b) the quality of the inner surface of the pipe material and (c) the thickness eccentricity pipe material wall.
Уровни по вертикальным осям на фиг.4(а)-4(с) определены точно так же, как и на фиг.1, поэтому их пояснение опускается. В этой тестовой прокатке вышеуказанное отношение длин окружности было задано как 1,07, что находится в вышеуказанном, заранее определенном диапазоне, а отношение зазора оправки на входе стана прокатки на оправке к внутреннему диаметру материала трубы на входе стана, которое будет описано ниже, было задано как 0,04.The levels along the vertical axes in FIGS. 4 (a) -4 (c) are defined exactly the same as in FIG. 1, therefore, their explanation is omitted. In this test rolling, the above ratio of circumference was set to 1.07, which is in the above, predetermined range, and the ratio of the mandrel clearance at the inlet of the rolling mill on the mandrel to the inner diameter of the pipe material at the mill inlet, which will be described below, was set like 0.04.
Как показано на фиг.4(а) и 4(b), задавая «отношение конечного диаметра к внутреннему диаметру калибра валка» не более 0,25 (более предпочтительно, не более 0,20), можно получить удовлетворительный результат в отношении извлекаемости оправки, а также качества внутренней поверхности. Однако, когда «отношение конечного диаметра к внутреннему диаметру калибра валка» задается менее 0,1, валок становится слишком большим, что непрактично, хотя при этом также могут быть получены хорошие результаты по извлекаемости оправки и качеству внутренней поверхности. Таким образом, «отношение конечного диаметра к внутреннему диаметру калибра валка» предпочтительно задается в диапазоне 0,1-0,25, и более предпочтительно в диапазоне 0,1-0,2. Здесь вышеуказанный диаметр материала трубы на выходе стана для прокатки на оправке определяется режимом прокатки.As shown in FIGS. 4 (a) and 4 (b), by setting the “ratio of the final diameter to the inner diameter of the roll gauge” not more than 0.25 (more preferably not more than 0.20), a satisfactory result can be obtained with respect to the removability of the mandrel as well as the quality of the inner surface. However, when the “ratio of the final diameter to the inner diameter of the roll caliber” is set to less than 0.1, the roll becomes too large, which is impractical, although good results can also be obtained with respect to the extractability of the mandrel and the quality of the inner surface. Thus, the "ratio of the final diameter to the inner diameter of the caliber of the roll" is preferably set in the range of 0.1-0.25, and more preferably in the range of 0.1-0.2. Here, the above diameter of the pipe material at the outlet of the rolling mill on the mandrel is determined by the rolling mode.
Далее, авторы предположили, что, регулируя отношение зазора оправки на входе стана прокатки на оправке к внутреннему диаметру материала трубы на входе стана прокатки на оправке, можно также подвергать материал трубы поперечному обжатию для повторения контура профиля калибра прокатного валка, тем самым предотвращая ухудшение извлекаемости. Авторами проведена тестовая прокатка десяти длин материала трубы для каждого из материалов - углеродистой стали и стали с 9% содержанием Cr, для определения изменения отношения зазора оправки на входе стана прокатки на оправке к внутреннему диаметру материала трубы на входе стана прокатки на оправке (далее именуемого «отношение входного зазора оправки к готовому внутреннему диаметру»), и исследовано влияние «отношения входного зазора оправки к готовому внутреннему диаметру» на извлекаемость оправки и так далее после прокатки.Further, the authors suggested that by adjusting the ratio of the mandrel clearance at the inlet of the rolling mill on the mandrel to the inner diameter of the pipe material at the inlet of the rolling mill on the mandrel, it is also possible to transverse the pipe material to follow the contour of the profile of the gauge of the rolling roll, thereby preventing deterioration in recovery. The authors tested ten lengths of pipe material for each of the materials — carbon steel and steel with a 9% Cr content — to determine the change in the ratio of the mandrel clearance at the inlet of the rolling mill to the mandrel to the inner diameter of the material of the pipe at the inlet of the rolling mill on the mandrel (hereinafter referred to as “ the ratio of the input gap of the mandrel to the finished inner diameter "), and the effect of the" ratio of the input gap of the mandrel to the finished inner diameter "on the extractability of the mandrel and so on after rolling is studied.
На фиг.5 представлена диаграмма, показывающая, как отношение зазора оправки на входе стана к внутреннему диаметру материала трубы на входе стана влияет на следующие параметры: (а) извлекаемость оправки, (b) качество внутренней поверхности материала трубы, (с) эксцентриситет толщины стенки материала трубы.Fig. 5 is a diagram showing how the ratio of the mandrel clearance at the mill inlet to the inner diameter of the pipe material at the mill inlet affects the following parameters: (a) the removability of the mandrel, (b) the quality of the inner surface of the pipe material, (c) the eccentricity of the wall thickness pipe material.
Уровни на вертикальных осях на фиг.5(а)-4(с) определены точно так же, как и на фиг.1, поэтому их пояснение опускается. В этой тестовой прокатке отношение длин окружности задано как 1,07, т.е. в нужном диапазоне, а «отношение конечного диаметра к внутреннему диаметру калибра валка» задано как 0,25, то есть находится в нужном диапазоне.The levels on the vertical axes in FIGS. 5 (a) -4 (c) are defined exactly the same as in FIG. 1, therefore, their explanation is omitted. In this test rolling, the ratio of the circumference is set to 1.07, i.e. in the desired range, and "the ratio of the final diameter to the inner diameter of the caliber of the roll" is set to 0.25, that is, it is in the desired range.
Как показано на фиг.5(а) и 5(b), задавая «отношение входного зазора оправки к готовому внутреннему диаметру» не менее 0,04 (более предпочтительно, не менее 0,06), можно добиться хорошего результата в отношении извлекаемости оправки и качества внутренней поверхности. Однако, когда «отношение входного зазора оправки к готовому внутреннему диаметру» задается более 0,12, длина внешней окружности материала трубы становится слишком большой, что может привести к излишнему переполнению и нарушить операцию прокатки, поэтому это непрактично.As shown in FIGS. 5 (a) and 5 (b), by setting the “ratio of the input clearance of the mandrel to the finished inner diameter” of at least 0.04 (more preferably at least 0.06), a good result can be achieved with respect to the removability of the mandrel and the quality of the inner surface. However, when the “ratio of the mandrel entry clearance to the finished inner diameter” is specified to be greater than 0.12, the outer circumference of the pipe material becomes too large, which can lead to excessive overflow and disrupt the rolling operation, so this is impractical.
Следовательно, «отношение входного зазора оправки к готовому внутреннему диаметру» предпочтительно задают в диапазоне 0,04-0,12 и, более предпочтительно, в диапазоне 0,06-0,12. Здесь вышеуказанный зазор оправки определяется уравнением (внутренний диаметр материала трубы на входе стана прокатки на оправке минус внешний диаметр оправки) и зависит от режима прокатки.Therefore, the "ratio of the input clearance of the mandrel to the finished inner diameter" is preferably set in the range of 0.04-0.12 and, more preferably, in the range of 0.06-0.12. Here, the above mandrel clearance is defined by the equation (inner diameter of the pipe material at the inlet of the rolling mill on the mandrel minus the outer diameter of the mandrel) and depends on the rolling mode.
Далее, авторы обнаружили, что при размещении калибровочной клети за последними двумя клетями, на которых осуществляется прокатка для снижения толщины стенки, и, сконфигурировав адекватную редукционную прокатку равную или превышающую заранее определенную степень обжатия на дне калибра прокатных валков на калибровочной клети, материал трубы будет смещаться при деформации к фланцу для формирования эффективного зазора для улучшения тем самым извлекаемости и тому подобного.Further, the authors found that when placing the calibration stand behind the last two stands on which rolling is performed to reduce wall thickness, and by configuring an adequate reduction rolling equal to or greater than a predetermined reduction ratio at the bottom of the gauge rolls on the calibration stand, the pipe material will shift when deformed to the flange, to form an effective clearance to thereby improve recoverability and the like.
Авторы провели тестовую прокатку десяти длин для каждого из материалов труб - углеродистой стали и стали с 9% содержанием Cr, чтобы определить изменения степени обжатия на дне калибра прокатных валков на калибровочной клети и исследовать влияние степени обжатия на извлекаемость оправки и тому подобное после прокатки.The authors conducted a test rolling of ten lengths for each of the pipe materials — carbon steel and steel with a 9% Cr content — to determine changes in the degree of compression at the bottom of the caliber of the rolls in the calibration stand and to study the effect of the degree of compression on the extractability of the mandrel and the like after rolling.
На фиг.6 представлена диаграмма, показывающая, как степень обжатия на дне калибра прокатного валка влияет на следующие параметры: (а) извлекаемость оправки, (b) качество внутренней поверхности материала трубы, (с) эксцентриситет толщины стенки материала трубы.Fig. 6 is a diagram showing how the degree of compression at the bottom of a caliber of a roll affects the following parameters: (a) the extractability of the mandrel, (b) the quality of the inner surface of the pipe material, (c) the eccentricity of the wall thickness of the pipe material.
Уровни на вертикальных осях на фиг.6(а)-4(с) определены точно так же, как и на фиг.1, поэтому их пояснение опускается. В этой тестовой прокатке отношение длин окружности задано как 1,07, то есть в нужном диапазоне «отношение конечного диаметра к внутреннему диаметру калибра валка» задано как 0,25, то есть в нужном диапазоне, и «отношение входного зазора оправки к готовому внутреннему диаметру» задано как 0,04, то есть тоже в нужном диапазоне.The levels on the vertical axes in FIGS. 6 (a) -4 (c) are defined exactly the same as in FIG. 1, therefore, their explanation is omitted. In this test rolling, the ratio of the circumference is set to 1.07, that is, in the desired range, “the ratio of the final diameter to the inner diameter of the roll gauge” is set to 0.25, that is, in the desired range, and “the ratio of the input clearance of the mandrel to the finished inner diameter "Is set as 0.04, that is, also in the desired range.
Как показано на фиг.6(а) и 6(b), задавая степень обжатия не менее 5%, можно получить хорошие результаты для извлекаемости и качества внутренней поверхности.As shown in FIGS. 6 (a) and 6 (b), by setting a reduction ratio of at least 5%, good results can be obtained for the extractability and quality of the inner surface.
На фиг.7 представлена диаграмма, поясняющая степень обжатия на дне калибра прокатного валка в калибровочной клети в способе производства бесшовных труб по настоящему изобретению. Как показано на фиг.7, эта степень обжатия определяется уравнением (1), приведенным ниже, при условии, что большой радиус (соответствующий отрезку прямой CE' на фиг.2(b)) в последней клети (обозначенной клеть №N-1), где осуществляют прокатку для уменьшения толщины стенки материала трубы, составляет АN-1, а малый радиус (соответствующий отрезку прямой ВС на фиг 2.(b)) в калибровочной клети (обозначенной клеть №N) равен ВN:7 is a diagram illustrating the degree of compression at the bottom of a caliber of a roll in a calibration stand in the seamless pipe manufacturing method of the present invention. As shown in FIG. 7, this compression ratio is determined by equation (1) below, provided that a large radius (corresponding to the straight line segment CE 'in FIG. 2 (b)) in the last stand (designated stand No. N-1) , where rolling is performed to reduce the wall thickness of the pipe material, it is A N-1, and the small radius (corresponding to the straight line segment in Fig. 2. (b)) in the calibration stand (designated stand No. N ) is equal to B N :
ПРИМЕРЫEXAMPLES
Ниже приведены примеры, которые более четко иллюстрируют признаки настоящего изобретения. Параметры в примерах способа производства бесшовных труб по настоящему изобретению и оценка результатов даны в Таблице 1.The following are examples that more clearly illustrate the features of the present invention. The parameters in the examples of the seamless pipe production method of the present invention and the evaluation of the results are given in Table 1.
Применяя параметры (примеры 1-16 по изобретению и сравнительные Примеры 1, 2), показанные в Таблице 1, была проведена тестовая прокатка десяти длин для каждого материала труб - углеродистой стали и стали с 9% содержанием Cr. В этом тесте стан для прокатки на оправке состоял из пяти клетей (клети №№4 и 5 соответствуют последним двум клетям, где осуществляется процесс снижения толщины стенки материала труб) для примеров 1-11 по изобретению и для сравнительных примеров 1 и 2, а для примеров №№12-16 по изобретению тест проводился на стане, в котором за указанными выше последними двумя клетями была установлена калибровочная клеть (клеть №6).Using the parameters (examples 1-16 according to the invention and comparative Examples 1, 2) shown in Table 1, ten length test rolling was performed for each pipe material — carbon steel and steel with 9% Cr content. In this test, the mandrel rolling mill consisted of five stands (stands No. 4 and 5 correspond to the last two stands where the process of reducing the wall thickness of the pipe material is carried out) for examples 1-11 according to the invention and for comparative examples 1 and 2, and for Examples No. 12-16 according to the invention, the test was carried out on a mill in which a calibration stand was installed behind the last two stands (stand No. 6).
Сокращенное обозначение в таблице «Отношение t/D на выходе» означает «отношение толщины стенки материала трубы к наружному диаметру». Также «отношение длин окружности при обжатии стенки на последних 2 клетях» означает отношение длины внутренней окружности материала трубы к длине внешней окружности оправки на последних двух клетях, где осуществляется процесс обжатия стенки трубы, а «степень обжатия на калибровочной клети на дне калибра» обозначает степень обжатия на дне калибра прокатного валка на калибровочной клети (клети №6).The abbreviated designation in the table “The ratio of t / D at the exit” means “the ratio of the wall thickness of the pipe material to the outer diameter”. Also, “the ratio of the circumference during compression of the wall in the last 2 stands” means the ratio of the length of the inner circumference of the pipe material to the length of the outer circumference of the mandrel in the last two stands where the compression of the pipe wall takes place, and “the degree of compression on the calibration stand at the bottom of the gauge” indicates the degree compression at the bottom of the caliber of the roll on the calibration stand (stand No. 6).
При вышеприведенной тестовой прокатке оценивались (1) извлекаемость оправки; (2) качество внутренней поверхности материала трубы и (3) эксцентриситет толщины стенки. Здесь «уровень», обозначающий результат оценки, приведенный в Таблице 1 для каждого из параметров, означает точно то же самое, что и уровни на вертикальных осях на фиг.1, поэтому их подробное описание опускается.In the above test rolling, we evaluated (1) the extractability of the mandrel; (2) the quality of the inner surface of the pipe material; and (3) the eccentricity of the wall thickness. Here, the “level” indicating the result of the evaluation shown in Table 1 for each of the parameters means exactly the same as the levels on the vertical axes in figure 1, therefore, their detailed description is omitted.
Как показано в Таблице 1, извлекаемость, а также качество внутренней поверхности материала трубы в каждом из примеров №№1-16 по изобретению оценивались как уровень «3», уровень «2» и уровень «1», показывающие, что проблемы с извлекаемостью оправки и/или задиры на внутренней поверхности, создаваемые оправкой, благодаря настоящему изобретению можно эффективно не допускать.As shown in Table 1, the recoverability as well as the quality of the inner surface of the pipe material in each of the examples No. 1-16 according to the invention were evaluated as level “3”, level “2” and level “1”, indicating that the problems with the extractability of the mandrel and / or seizures on the inner surface created by the mandrel, due to the present invention can be effectively prevented.
Далее, эксцентриситет толщины стенки материала трубы оценивался для всех примеров, как уровень «1», что подтверждает отсутствие каких-либо проблем с эксцентриситетом толщины стенки. В частности, когда отношения длины внутренней окружности материала трубы к длине внешней окружности оправки устанавливается как 1,10-1,17 (примеры №№2, 3, 6, 7, 10, 15 и 16), извлекаемость оценивалась на уровне «2», показывая достижение существенного эффекта.Further, the eccentricity of the wall thickness of the pipe material was evaluated for all examples as the level “1”, which confirms the absence of any problems with the eccentricity of the wall thickness. In particular, when the ratio of the inner circumference of the pipe material to the outer circumference of the mandrel is set to 1.10-1.17 (examples Nos. 2, 3, 6, 7, 10, 15 and 16), the recoverability was estimated at the level of “2” showing achievement of a significant effect.
Кроме того, сравнивая пример №4 и пример №5 или сравнивая пример №6 и пример №7, можно видеть, что, когда отношение наружного диаметра материала трубы на выходе стана к внутреннему диаметру калибра валка на последних двух клетях задается равным 0,2, извлекаемость и/или качество внутренней поверхности материала трубы улучшаются.In addition, comparing example No. 4 and example No. 5 or comparing example No. 6 and example No. 7, it can be seen that when the ratio of the outer diameter of the pipe material at the mill outlet to the inner diameter of the roll gauge in the last two stands is set to 0.2, the extractability and / or quality of the inner surface of the pipe material is improved.
Далее, сравнивая пример №8 и пример №9 или сравнивая пример №10 и пример №11, можно видеть, что, даже если отношение длин окружности и отношение внешнего диаметра материала трубы на выходе стана к внутреннему диаметру калибра валка на последних двух клетях идентичны, извлекаемость и/или качество внутренней поверхности материала трубы улучшаются при задании отношения зазора оправки на входе стана к внутреннему диаметру материала трубы на входе стана как 0,06.Further, comparing example No. 8 and example No. 9 or comparing example No. 10 and example No. 11, it can be seen that, even if the ratio of the circumference and the ratio of the outer diameter of the pipe material at the mill outlet to the inner diameter of the roll gauge on the last two stands are identical, the extractability and / or quality of the inner surface of the pipe material is improved by setting the ratio of the mandrel clearance at the mill inlet to the inner diameter of the pipe material at the mill inlet as 0.06.
Далее, сравнивая примеры №№12, 14 и 15 друг с другом и сравнивая пример №13 и пример №16, можно видеть, что даже если отношение длин окружности, отношение внешнего диаметра материала трубы на выходе стана к внутреннему диаметру калибра валка на последних двух клетях и отношение зазора оправки на входе стана к внутреннему диаметру материала трубы на входе стана идентичны, извлекаемость и/или качество внутренней поверхности материала трубы улучшаются при задании степени обжатия на дне калибра прокатного валка на калибровочной клети не менее 5%.Further, comparing examples No. 12, 14 and 15 with each other and comparing example No. 13 and example No. 16, you can see that even if the ratio of the circumference, the ratio of the outer diameter of the pipe material at the outlet of the mill to the inner diameter of the roll gauge on the last two stands and the ratio of the mandrel gap at the mill inlet to the inner diameter of the pipe material at the mill inlet are identical, the extractability and / or quality of the inner surface of the pipe material is improved when the degree of compression at the bottom of the caliber of the roll on the calibration stand is at least 5%.
В отличие от вышеуказанного отношение длин окружности в сравнительном примере №1 задано менее чем 1,07 (1,05), что привело к плохим показателям извлекаемости оправки и качества внутренней поверхности. В то же время отношение длин окружности в сравнительном примере №2 задано более чем 1,17 (1,19) и дало удовлетворительные результаты и по извлекаемости, и по качеству внутренней поверхности. Однако эксцентриситет толщины стенок показывает 15% или более (уровень «0»), поэтому эти параметры не могут применяться для производства бесшовных труб как готовой продукции.In contrast to the above, the ratio of the circumference in the comparative example No. 1 is set to less than 1.07 (1.05), which led to poor indicators of the extractability of the mandrel and the quality of the inner surface. At the same time, the ratio of circle lengths in comparative example No. 2 was set to more than 1.17 (1.19) and gave satisfactory results both in extractability and in the quality of the inner surface. However, the eccentricity of the wall thickness shows 15% or more (level “0”), therefore these parameters cannot be used for the production of seamless pipes as a finished product.
Промышленная применимостьIndustrial applicability
Настоящее изобретение предлагает способ производства бесшовных труб на оправке в стане с трехвалковыми клетями, при котором отношение длины внутренней окружности материала трубы к длине внешней окружности оправки устанавливают как 1,07-1,17 на последних двух клетях из всех клетей, которые образуют стан для прокатки на оправке, причем материал трубы подвергают процессу обжатия по толщине стенки, при этом неудачные извлечения оправки, а также задиры внутренней поверхности материала трубы оправкой можно эффективно устранить без чрезмерного увеличения разницы в толщине стенки в окружном направлении (эксцентриситет толщины стенки) после прокатки, благодаря чему можно на практике осуществлять коммерческую эксплуатацию такого прокатного стана с трехвалковыми клетями. Таким образом, способ может широко использоваться для производства бесшовных труб по процессу Маннесмана на стане для прокатки на оправке.The present invention provides a method for the production of seamless mandrel tubes in a mill with three roll stands, wherein the ratio of the inner circumference of the pipe material to the outer circumference of the mandrel is set to 1.07-1.17 on the last two stands of all the stands that form the rolling mill on the mandrel, and the pipe material is subjected to a compression process along the wall thickness, while the failed extraction of the mandrel, as well as the seizure of the inner surface of the pipe material with the mandrel, can be effectively eliminated without excessive the increase in the difference in wall thickness in the circumferential direction (eccentricity of the wall thickness) after rolling, so that it is possible in practice to commercialize such a rolling mill with three-roll stands. Thus, the method can be widely used for the production of seamless pipes according to the Mannesman process on a mandrel rolling mill.
Claims (12)
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003348689A JP4103082B2 (en) | 2003-10-07 | 2003-10-07 | Manufacturing method for seamless pipes using a three-roll mandrel mill |
| JP2003-348689 | 2003-10-07 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2309015C1 true RU2309015C1 (en) | 2007-10-27 |
Family
ID=34430978
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2006115563/02A RU2309015C1 (en) | 2003-10-07 | 2004-10-07 | Method for making seamless tubes on mandrel in mill with three -roll stands |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP1679136B1 (en) |
| JP (1) | JP4103082B2 (en) |
| CN (1) | CN100368102C (en) |
| DE (1) | DE602004022574D1 (en) |
| RU (1) | RU2309015C1 (en) |
| WO (1) | WO2005035154A1 (en) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008050627A1 (en) | 2006-10-16 | 2008-05-02 | Sumitomo Metal Industries, Ltd. | Mandrel mill and process for manufacturing seamless pipe |
| JP5062522B2 (en) * | 2007-05-31 | 2012-10-31 | 住友金属工業株式会社 | Mandrel mill and seamless pipe manufacturing method |
| WO2011018956A1 (en) | 2009-08-11 | 2011-02-17 | 住友金属工業株式会社 | Apparatus for adjusting screw-down position of mill roll which constitutes three-roll type mandrel mill, and method for manufacturing seamless pipe |
| CN104128372B (en) * | 2014-07-16 | 2017-07-14 | 陈锦清 | A kind of short route rolls the technique and equipment of minor diameter seamless steel tube with stationary core rod |
| CN105013822B (en) * | 2015-07-08 | 2017-03-08 | 烟台宝钢钢管有限责任公司 | A kind of mandrel movement limiting Continuous mill train rolls the Short flow method of thick-walled pipe |
| CN109622904B (en) * | 2019-02-01 | 2020-06-02 | 东北大学 | Device and method for realizing core pressing process in continuous casting round billet solidification process |
| CN112496076B (en) * | 2020-10-30 | 2022-08-12 | 太原理工大学 | Rolling method of inner corrugated metal composite pipe |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58125304A (en) * | 1982-01-19 | 1983-07-26 | Kawasaki Steel Corp | Drawing machine for seamless steel pipe |
| US5218851A (en) * | 1991-06-21 | 1993-06-15 | Kawasaki Steel Corporation | Mandrel mill capable of preventing stripping miss |
| JPH0747410A (en) * | 1993-08-09 | 1995-02-21 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | Continuous stretch reducing equipment for tube |
| JPH07214110A (en) * | 1994-02-08 | 1995-08-15 | Sumitomo Metal Ind Ltd | Rolling method with retractable mandrel mill |
| JP2897652B2 (en) * | 1994-09-05 | 1999-05-31 | 住友金属工業株式会社 | Mandrel mill and tube rolling method using the same |
| JP2973851B2 (en) * | 1995-01-09 | 1999-11-08 | 住友金属工業株式会社 | Tube continuous rolling method and three-roll mandrel mill |
| CN2356765Y (en) * | 1998-12-30 | 2000-01-05 | 宝山钢铁(集团)公司 | Roll of three-roll reducing mill |
-
2003
- 2003-10-07 JP JP2003348689A patent/JP4103082B2/en not_active Expired - Fee Related
-
2004
- 2004-10-07 CN CNB2004800293581A patent/CN100368102C/en not_active Expired - Fee Related
- 2004-10-07 WO PCT/JP2004/014830 patent/WO2005035154A1/en active Application Filing
- 2004-10-07 EP EP04792128A patent/EP1679136B1/en not_active Expired - Fee Related
- 2004-10-07 RU RU2006115563/02A patent/RU2309015C1/en active
- 2004-10-07 DE DE602004022574T patent/DE602004022574D1/en active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2005111518A (en) | 2005-04-28 |
| EP1679136B1 (en) | 2009-08-12 |
| JP4103082B2 (en) | 2008-06-18 |
| DE602004022574D1 (en) | 2009-09-24 |
| CN1863608A (en) | 2006-11-15 |
| CN100368102C (en) | 2008-02-13 |
| WO2005035154A1 (en) | 2005-04-21 |
| EP1679136A4 (en) | 2007-08-15 |
| EP1679136A1 (en) | 2006-07-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7174761B2 (en) | Method of manufacturing a seamless pipe | |
| WO2013150324A9 (en) | Method for hot rolling z-sections sheet piles | |
| US20100064753A1 (en) | Mandrel mill, operating method of the same and production method of seamless pipe | |
| RU2309015C1 (en) | Method for making seamless tubes on mandrel in mill with three -roll stands | |
| US8166789B2 (en) | Pipe or tube reducing mill and roll for reducing mill | |
| RU2357815C1 (en) | Procedure of extension rolling at mill for rolling seamless tubes on mandrel | |
| US8122749B2 (en) | Mandrel mill and process for manufacturing a seamless pipe | |
| JP3082678B2 (en) | Manufacturing method of small diameter seamless metal pipe | |
| JP2994202B2 (en) | Manufacturing method of ERW steel pipe with excellent roundness | |
| EP0133245B1 (en) | A method for forming an electric resistance welded steel pipe | |
| JP3004875B2 (en) | Elongator rolling method | |
| JPS6046805A (en) | Control method of mandrel mill | |
| JP2682387B2 (en) | Cold rolling method of steel pipe | |
| JP2822890B2 (en) | Mandrel Mill Rolling Equipment Row | |
| JP3119821B2 (en) | Roll forming method and breakdown roll group in ERW steel pipe manufacturing | |
| JP2661491B2 (en) | Cold rolling method of steel pipe | |
| JPH11104711A (en) | Production method for seamless square shaped steel pipe | |
| JPH105820A (en) | Manufacture of seamless metallic tube | |
| SU1205961A1 (en) | Method of producing welded tubes | |
| JP2003010907A (en) | Mandrel mill rolling method for seamless steel tube | |
| JPH06154814A (en) | Method for cold rolling steel tube | |
| JPH06238309A (en) | Inclined drawing and rolling method for hot seamless steel tube | |
| JPH05185115A (en) | Rolling method by inclined rolling mill | |
| JPH0929309A (en) | Manufacture of seamless tube | |
| JPH081209A (en) | Rolling method with plug mill |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PC43 | Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions |
Effective date: 20140623 |
|
| PD4A | Correction of name of patent owner |