RU2786428C1 - Cooling device for seamless steel pipes - Google Patents

Cooling device for seamless steel pipes Download PDF

Info

Publication number
RU2786428C1
RU2786428C1 RU2021130136A RU2021130136A RU2786428C1 RU 2786428 C1 RU2786428 C1 RU 2786428C1 RU 2021130136 A RU2021130136 A RU 2021130136A RU 2021130136 A RU2021130136 A RU 2021130136A RU 2786428 C1 RU2786428 C1 RU 2786428C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
pipe
cooling
cooling device
nozzles
paragraphs
Prior art date
Application number
RU2021130136A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Торстен МЮЛЛЕР
Петер ТИФЕН
Вальдемар ФОГЕЛЬ
Штефан ЭРНСТ
Original Assignee
Смс Груп Гмбх
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Смс Груп Гмбх filed Critical Смс Груп Гмбх
Application granted granted Critical
Publication of RU2786428C1 publication Critical patent/RU2786428C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: cooling devices.
SUBSTANCE: invention relates to cooling devices, which can be used in the manufacture of seamless metal pipes. A cooling device for cooling of a seamless rolled metal pipe contains a nozzle assembly with nozzles made with the possibility of supply of a cooling medium to an outer peripheral surface of the pipe during its transportation along a supply direction on a cooling section of the cooling device, wherein the nozzle assembly contains a passage, through which the pipe can be extracted from the cooling section in a radial direction of the pipe.
EFFECT: invention is aimed at an increase in operational reliability of seamless rolled pipes.
17 cl, 4 dwg

Description

Область техникиTechnical field

Изобретение относится к охлаждающему устройству для охлаждения бесшовной катаной трубы, предпочтительно стальной трубы, с узлом сопел для подачи охлаждающей среды на наружную периферийную поверхность трубы.The invention relates to a cooling device for cooling a seamless rolled pipe, preferably a steel pipe, with a nozzle assembly for supplying a cooling medium to the outer peripheral surface of the pipe.

Уровень техникиState of the art

При изготовлении бесшовных стальных труб используют редукционно-растяжной или калибровочный прокатный стан, содержащий множество прокатных клетей, расположенных друг за другом в направлении подачи трубы. Заготовочные трубы, поступающие из предыдущего агрегата, в горячекатаном состоянии загружаются в калибровочный или редукционно-растяжной прокатный стан. В случае стальных труб температура трубы на входе, как правило, лежит в диапазоне от 900°С до 1000°С. Если труба после предыдущего агрегата имеет температуру, слишком низкую для прокатки, то ее дополнительно нагревают в промежуточной печи.In the manufacture of seamless steel pipes, a stretch-reducing or sizing rolling mill is used, containing a plurality of rolling stands located one behind the other in the pipe feed direction. Billet tubes coming from the previous unit are loaded in a hot-rolled state into a sizing or stretch-reducing rolling mill. In the case of steel pipes, the temperature of the pipe at the inlet, as a rule, lies in the range from 900°C to 1000°C. If the pipe after the previous unit has a temperature too low for rolling, then it is additionally heated in an intermediate furnace.

При выходе из прокатного стана температура материала все еще лежит выше точки аустенизации (критической температуры Ar3), в зависимости от марки материала приблизительно выше температуры от 820 до 840°С. Трубы охлаждают, как правило, на воздухе посредством естественной конвекции. Таким образом, изготавливают нормализованную структуру, т.е. труба имеет умеренно мелкозернистую структуру, как правило, по существу не содержащую текстур деформации, негативно влияющих на механические свойства.When exiting the rolling mill, the temperature of the material is still above the austenitization point (critical temperature Ar3), depending on the material grade, approximately above a temperature of 820 to 840°C. The pipes are cooled, as a rule, in air by means of natural convection. Thus, a normalized structure is produced, i.e. the pipe has a moderately fine-grained structure, typically substantially free of deformation textures that adversely affect mechanical properties.

Для высококачественных труб, например, для нефте- и газодобычи или для конструкционных труб, требуются улучшенные механические свойства, в частности повышенная прочность, в сочетании с высокой вязкостью и свариваемостью. Известно, что для улучшения механических свойств катаные и охлажденные трубы могут быть улучшены на специальных линиях термообработки. При этом на первом этапе темперирования трубы снова нагревают до температуры аустенитизации, а затем быстро охлаждают в закалочных устройствах, в результате чего образуются высокопрочные фазы превращения, такие как мартенсит, и, наконец, снова нагревают для устранения внутренних собственных напряжений.High quality pipes, such as those for oil and gas production or structural pipes, require improved mechanical properties, in particular increased strength, combined with high toughness and weldability. It is known that in order to improve the mechanical properties, rolled and cooled pipes can be improved on special heat treatment lines. At the same time, in the first tempering step, the pipes are heated again to the austenitizing temperature, and then quickly cooled in quenching devices, resulting in the formation of high-strength transformation phases such as martensite, and finally heated again to eliminate internal self-stresses.

Такая дополнительная термическая обработка является технологически сложной и энергоемкой. Поэтому были разработаны способы, в которых для термической обработки также используют остаточное тепло процесса прокатки. С этой целью после калибровочной или редукционно-растяжной прокатки трубу очень быстро охлаждают, причем должны быть достигнуты скорости охлаждения, значительно увеличенные по сравнению с нормальным холодильником прокатного стана. Требуемые скорости охлаждения достигаются посредством специальных участков охлаждения, не относящихся к обычному оборудованию трубопрокатных станов для производства бесшовных труб. Они ускоренно охлаждают трубу непосредственно после выхода из прокатного стана посредством подачи на нее извне охлаждающей среды, такой как вода или водовоздушная смесь.Such additional heat treatment is technologically complex and energy intensive. Therefore, methods have been developed in which the residual heat of the rolling process is also used for heat treatment. To this end, after sizing or stretch-reduction rolling, the tube is cooled very quickly, and cooling rates that are significantly increased compared to a normal rolling mill cooler must be achieved. The required cooling rates are achieved by means of special cooling sections, which are not part of the usual equipment of pipe mills for the production of seamless pipes. They rapidly cool the tube immediately after exiting the rolling mill by supplying it with a cooling medium such as water or a water-air mixture from outside.

Так, в ЕР 2682485 В1 описывается способ и устройство для производства бесшовных стальных труб с расположенным после последней прокатной клети участком непрерывного охлаждения, содержащим множество распределительных колец, концентрически расположенных вокруг прокатываемого материала. Распределительные кольца имеют три или более сопел для распыления охлаждающей среды на охлаждаемую трубу.Thus, EP 2682485 B1 describes a method and apparatus for the production of seamless steel pipes with a continuous cooling section located after the last rolling stand, containing a plurality of distribution rings arranged concentrically around the rolled material. The distribution rings have three or more nozzles for spraying the coolant onto the pipe to be cooled.

Согласно указанному уровню техники распределительные кольца окружают охлаждаемую трубу концентрически относительно ее центральной оси. Для достаточно быстрого охлаждения трубы во время транспортировки из прокатного стана должно быть предусмотрено множество таких распределительных колец. Недостаток такого решения состоит в том, что при неисправности, при которой труба остается лежать на выходной стороне прокатного стана, без труда извлечь трубу из транспортного участка невозможно, поскольку она окружена распределительными кольцами. Вместо этого труба должна быть разрезана на небольшие отрезки трубы, извлекаемые затем вручную из участка охлаждения.According to the prior art, the distribution rings surround the cooled pipe concentrically with respect to its central axis. In order to cool the pipe sufficiently rapidly during transport from the rolling mill, a plurality of such distribution rings must be provided. The disadvantage of this solution is that, in the event of a fault in which the tube remains lying on the outlet side of the rolling mill, it is not possible to easily remove the tube from the transport section, since it is surrounded by distribution rings. Instead, the pipe must be cut into small pieces of pipe, which are then manually removed from the cooling section.

Согласно другому техническому решению, известному из WO 2016/035103 А1, охлаждаемую трубу поднимают в охлаждающее устройство снизу. При этом для достижения равномерного охлаждения при охлаждении труба должна вращаться вокруг собственной оси. Однако в случае участка непрерывного охлаждения привести трубу во вращение непосредственно за прокатным станом невозможно, поскольку в начале процесса выпуска, т.е. в начале охлаждения, она все еще соединена с прокатным станом задним концом. Кроме того, длины труб за прокатным станом, как правило, значительно больше длин труб в линиях термической обработки, поскольку в линиях термической обработки трубы уже разрезаны до длины готового продукта, составляющей, например, от 8 до 14 м, в то время как трубные заготовки на выходе прокатного стана еще не разделены и имеют длину до 100 м. Такие длинные участки охлаждения технически сложны и вряд ли экономичны в эксплуатации.According to another technical solution known from WO 2016/035103 A1, the cooled pipe is lifted into the cooling device from below. In this case, to achieve uniform cooling during cooling, the pipe must rotate around its own axis. However, in the case of a continuous cooling section, it is not possible to bring the tube into rotation directly behind the rolling mill, since at the beginning of the tapping process, i.e. at the beginning of cooling, it is still connected to the rolling mill at the rear end. In addition, pipe lengths behind the rolling mill are generally much longer than pipes in heat treatment lines, since pipes in heat treatment lines are already cut to finished product lengths of, for example, 8 to 14 m, while tube billets at the exit of the rolling mill are not yet separated and have a length of up to 100 m. Such long cooling sections are technically complex and hardly economical to operate.

Раскрытие сущности изобретенияDisclosure of the essence of the invention

Задача изобретения состоит в усовершенствовании непрерывного охлаждения бесшовных катаных труб из металла, предпочтительно из стали, в частности в повышении их эксплуатационной надежности.The object of the invention is to improve the continuous cooling of seamless rolled pipes made of metal, preferably steel, in particular to increase their operational reliability.

Эта задача решается охлаждающим устройством с признаками пункта 1 и устройством с признаками пункта 15 формулы изобретения. Выгодные усовершенствованные варианты осуществления следуют из зависимых пунктов, последующего описания изобретения и описания предпочтительных примеров осуществления.This problem is solved by a cooling device with the features of paragraph 1 and a device with the features of paragraph 15 of the claims. Advantageous improved embodiments follow from the dependent claims, the following description of the invention and the description of preferred embodiments.

Предлагаемое изобретением охлаждающее устройство предназначено для охлаждения бесшовной катаной трубы. Труба представляет собой металлическую трубу, предпочтительно стальную трубу. Однако она охватывает все сплавы, механические свойства которых, такие, как например, прочность, прочность при растяжении, вязкость, свариваемость и т.д., могут быть улучшены посредством термической обработки. В частности, труба изготовлена из высококачественного сплава, подходящего для применения в нефте- и газодобыче или в конструкционных трубах.The cooling device according to the invention is intended for cooling a seamless rolled pipe. The pipe is a metal pipe, preferably a steel pipe. However, it covers all alloys whose mechanical properties, such as, for example, strength, tensile strength, toughness, weldability, etc., can be improved by heat treatment. In particular, the pipe is made of a high quality alloy suitable for oil and gas applications or structural pipes.

Охлаждающее устройство содержит узел сопел с одним или более сопел, выполненных с возможностью подачи на наружную периферийную поверхность трубы охлаждающей среды, предпочтительно воды или водной смеси, в то время как труба транспортируется вдоль направления подачи на участке охлаждения охлаждающего устройства. Термин "водная смесь" обозначает охлаждающую среду на водной основе, содержащую одну или более добавок. Добавки могут содержать растворенные твердые вещества, жидкости или также газы. Так, охлаждающая среда может представлять собой, например, водовоздушную смесь. В данном случае термин "участок охлаждения" обозначает тот участок охлаждающего устройства вдоль направления подачи, на котором на трубу подается охлаждающая среда. Охлаждающее устройство обеспечивает непрерывное охлаждение, поскольку труба охлаждается во время подачи или, соответственно, транспортировки на участке охлаждения.The cooling device comprises a nozzle assembly with one or more nozzles configured to supply a cooling medium, preferably water or an aqueous mixture, to the outer peripheral surface of the pipe, while the pipe is transported along the supply direction in the cooling section of the cooling device. The term "water mixture" means a water-based cooling medium containing one or more additives. Additives may contain dissolved solids, liquids or also gases. Thus, the cooling medium may be, for example, a water-air mixture. In this case, the term "cooling section" means that section of the cooling device along the direction of supply, in which the cooling medium is supplied to the pipe. The cooling device provides continuous cooling, since the pipe is cooled during supply or, respectively, transport in the cooling section.

Согласно изобретению узел сопел содержит проход, через который труба может быть извлечена из участка охлаждения в радиальном направлении трубы, т.е. перпендикулярно продольной протяженности трубы. Другими словами, в окружном направлении узел сопел окружает трубу не полностью, на одной стороне он открыт или может быть открыт. При этом указанный проход имеет такие размеры, что труба может быть извлечена из участка охлаждения в боковом или, соответственно, радиальном направлении. Предпочтительно проход расположен таким образом, что труба может быть извлечена вверх (при наблюдении в направлении силы тяжести). Кроме того, для упрощения возможного извлечения трубы из участка охлаждения проход проходит предпочтительно прямолинейно, параллельно оси трубы. Следует указать на то, что также может быть предусмотрено множество проходов.According to the invention, the nozzle assembly comprises a passage through which the pipe can be withdrawn from the cooling section in the radial direction of the pipe, i.e. perpendicular to the longitudinal length of the pipe. In other words, in the circumferential direction, the nozzle assembly does not completely surround the pipe, on one side it is open or can be opened. In this case, said passage has such dimensions that the pipe can be removed from the cooling section in the lateral or, respectively, the radial direction. Preferably, the passage is located in such a way that the pipe can be withdrawn upwards (when viewed in the direction of gravity). In addition, in order to simplify the possible removal of the pipe from the cooling section, the passage preferably runs in a straight line, parallel to the axis of the pipe. It should be pointed out that a plurality of passageways may also be provided.

Соответственно, узел сопел не содержит замкнутых кольцеобразных структур. Вместо этого обеспечивается по меньшей мере один проход, благодаря которому в случае неисправности, например аварии, труба может быть извлечена из участка охлаждения в радиальном направлении. Рабочее пространство в области прохода не загорожено линиями, трубами и т.п. Таким образом, создается участок охлаждения который, с одной стороны, может быть достаточно коротким для обработки еще не разделенных трубных заготовок, например, длиной до 100 м, и из которого, с другой стороны, трубы могут быть извлечены в боковом направлении без необходимости предварительного разделения их в охлаждающем устройстве на более короткие отрезки трубы. Кроме того, указанный проход облегчает возможные работы по техническому обслуживанию и ремонту в охлаждающем устройстве.Accordingly, the nozzle assembly does not contain closed annular structures. Instead, at least one passage is provided by which, in the event of a malfunction, such as an accident, the pipe can be removed from the cooling section in the radial direction. The working space in the aisle area is not obstructed by lines, pipes, etc. In this way, a cooling section is created which, on the one hand, can be short enough to process not yet separated tubular blanks, for example, up to 100 m long, and from which, on the other hand, the pipes can be removed laterally without the need for prior separation. them in the cooling device to shorter pipe lengths. In addition, said passage facilitates possible maintenance and repair work in the cooling device.

Охлаждающее устройство особенно предпочтительно выполнено с возможностью быстрого охлаждения трубы непосредственно за прокатным станом, например, редукционно-растяжным прокатным станом или калибровочным прокатным станом. При этом термин "непосредственно за" означает, что труба поступает на участок охлаждения охлаждающего устройства, в то время как на заднем конце она все еще соединена с прокатным станом. Следует указать на то, что термины "перед" и "за" следует рассматривать относительно направления подачи трубы.The cooling device is particularly preferably configured to rapidly cool the tube directly downstream of the rolling mill, for example a stretch-reduction mill or a sizing mill. The term "directly behind" here means that the pipe enters the cooling section of the cooling device, while at the rear end it is still connected to the rolling mill. It should be pointed out that the terms "before" and "behind" should be considered in relation to the direction of pipe feed.

Чтобы вопреки отказу от концентрических распределительных колец обеспечить равномерное охлаждение вдоль периметра трубы, сопла могут быть выполнены, расположены и ориентированы таким образом, что количество охлаждающей среды, распыляемой вдоль периметра трубы, по существу постоянно. Другими словами, расход охлаждающей среды на одно сопло и направление струи могут быть отрегулированы таким образом, что достигается или по меньшей мере приблизительно достигается симметричное и концентрическое охлаждение.In order to provide uniform cooling along the pipe perimeter despite the omission of concentric distribution rings, the nozzles can be configured, positioned and oriented such that the amount of coolant sprayed along the pipe perimeter is substantially constant. In other words, the flow rate of the cooling medium per nozzle and the direction of the jet can be adjusted in such a way that symmetrical and concentric cooling is achieved or at least approximately achieved.

С этой целью узел сопел предпочтительно содержит один или более кронштейнов для крепления сопел, каждый из которых содержит по меньшей мере одну распределительную трубу и одну или более трубок с соплами, соединенных с распределительной трубой и проходящих от распределительной трубы, каждая из которых содержит одно или более сопел. Благодаря обеспечению кронштейнов для крепления сопел снабжение сопел охлаждающей средой может быть обеспечено простым в конструктивном отношении образом, без необходимости полного окружения трубы питающими трубопроводами в окружном направлении. Трубки с соплами могут иметь различную длину для равномерного распыления охлаждающей среды по возможности по всему периметру трубы. В случае прямолинейных распределительных труб трубки с соплами на краевых участках могут быть более длинными, чем в центре соответствующей распределительной трубы, в результате чего сопла по меньшей мере приблизительно находятся на одном воображаемом неполном кольце.To this end, the nozzle assembly preferably comprises one or more nozzle mounting brackets, each of which contains at least one distribution tube and one or more nozzle tubes connected to the distribution tube and extending from the distribution tube, each of which contains one or more nozzles. By providing brackets for fastening the nozzles, the supply of the nozzles with the cooling medium can be ensured in a structurally simple manner, without the need to completely encircle the pipe with supply conduits in the circumferential direction. Tubes with nozzles can be of various lengths for uniform spraying of the cooling medium, if possible, around the entire perimeter of the pipe. In the case of straight distributor pipes, the nozzle tubes at the edge portions can be longer than at the center of the respective distributor pipe, with the result that the nozzles are at least approximately on one imaginary incomplete ring.

Охлаждающее устройство предпочтительно также содержит гидравлическую систему, выполненную с возможностью снабжения распределительных труб охлаждающей средой, причем при этом множество распределительных труб может быть объединено в гидравлический узел, обслуживаемый общим насосом и/или переключаемый общей клапанной системой. Благодаря такому объединению снабжения текучей средой по модульному принципу оно может быть упрощено в конструктивном отношении, одновременно сопла на участках могут эксплуатироваться с различными давлениями, объемными расходами и т.д., благодаря чему возможна оптимизация охлаждения трубы.The cooling device preferably also includes a hydraulic system configured to supply the distribution pipes with a cooling medium, wherein the plurality of distribution pipes can be combined into a hydraulic unit served by a common pump and/or switched by a common valve system. Due to this integration of the fluid supply in a modular way, it can be simplified in terms of design, at the same time the nozzles in the sections can be operated with different pressures, volumetric flow rates, etc., thereby optimizing the cooling of the pipe.

Предпочтительно распределительные трубы выполнены с возможностью подачи охлаждающей среды в плоскости поперечного сечения трубы и/или вдоль направления подачи, в результате чего простым в конструктивном отношении образом может быть создан проход, проходящий прямолинейно и параллельно оси трубы.Preferably, the distribution pipes are designed to supply the cooling medium in the plane of the pipe cross-section and/or along the direction of supply, whereby a passage can be created in a simple structural manner, running straight and parallel to the axis of the pipe.

Предпочтительно участок охлаждения имеет меньшую длину, чем труба, указанная длина составляет, например, приблизительно от 8 до 16 м. Таким образом, создается компактное охлаждающее устройство, в результате чего улучшение труб посредством термической обработки может быть осуществлено с приемлемыми конструктивными затратами.Preferably, the cooling section has a shorter length than the pipe, said length being, for example, about 8 to 16 m. Thus, a compact cooling device is created, whereby improvement of the pipes by heat treatment can be carried out at reasonable construction costs.

Предпочтительно позиция и/или ориентация, и/или объемный расход одного или более сопел узла сопел могут быть регулируемыми, благодаря чему охлаждающее действие может быть гибко адаптировано, например, в зависимости от параметров продукта и/или процесса.Preferably, the position and/or orientation and/or volume flow of one or more nozzles of the nozzle assembly can be adjustable, whereby the cooling effect can be flexibly adapted, for example, depending on product and/or process parameters.

Предпочтительно сопла узла сопел выполнены таким образом, что может быть образовано множество плоскостей распыления, которые могут регулироваться или, соответственно, перемещаться, например, вдоль направления подачи. Так, каждая плоскость распыления может содержать, например, два кронштейна для крепления сопел, каждый из которых содержит множество трубок с соплами. Посредством соответствующего расположения плоскостей распыления охлаждающее действие может быть гибко отрегулировано, например, в зависимости от параметров продукта и/или процесса.Preferably, the nozzles of the nozzle assembly are designed in such a way that a plurality of spray planes can be formed, which can be adjusted or respectively moved, for example along the feed direction. Thus, each spray plane may comprise, for example, two nozzle holders, each containing a plurality of nozzle tubes. By appropriately arranging the spray planes, the cooling effect can be flexibly adjusted, for example depending on product and/or process parameters.

Предпочтительно охлаждающее устройство выполнено с возможностью охлаждения трубы до конечной температуры ниже критической температуры Ar3, чтобы благодаря этому образовать высокопрочные фазы превращения, такие как мартенсит. С этой целью труба охлаждается предпочтительно до температуры от 450°С до 600°С. При этом температура на выходе, т.е. температура, с которой труба выходит, например, из прокатного стана, составляет, например, от 820°С до 840°С.Preferably, the cooling device is adapted to cool the pipe to a final temperature below the Ar3 critical temperature, in order thereby to form high-strength transformation phases such as martensite. To this end, the pipe is preferably cooled to a temperature of 450°C to 600°C. In this case, the outlet temperature, i.e. the temperature at which the pipe leaves, for example, the rolling mill is, for example, from 820°C to 840°C.

Предпочтительно охлаждающее устройство выполнено с возможностью осуществления регулирования на участках или квазинепрерывного регулирования давления и/или расхода охлаждающей среды, предпочтительно в зависимости от продукта и/или на основе данных измерений, опытных данных и/или модели процесса. При этом регулируемость относится к участкам вдоль участка охлаждения, благодаря чему в направлении подачи могут быть гибко отрегулированы коэффициенты теплоотдачи. Каждый из регулируемых участков может содержать одну или более плоскостей распыления, кронштейнов для крепления сопел и т.д., однако он также может быть усовершенствован вплоть до структурного уровня отдельных сопел. Именно это подразумевается под термином "квазинепрерывный".Preferably, the cooling device is configured to perform local control or quasi-continuous control of the pressure and/or flow of the cooling medium, preferably depending on the product and/or based on measurement data, experience data and/or a process model. In this case, the controllability refers to areas along the cooling section, whereby the heat transfer coefficients can be flexibly adjusted in the feed direction. Each of the adjustable sections may contain one or more spray planes, nozzle brackets, etc., however, it can also be upgraded down to the structural level of the individual nozzles. This is what is meant by the term "quasi-continuous".

Участок охлаждения предпочтительно разделен таким образом, что на первом участке узел сопел выполнен с возможностью распыления под высоким давлением, предпочтительно с давлением более 10 бар, а на следующем (в направлении подачи) участке - под более низким давлением. Так, в области высокого давления, например, могут быть достигнуты коэффициенты теплоотдачи более 10000 Вт/(м2K), что позволяет достичь резкого охлаждения трубы.The cooling section is preferably divided in such a way that in the first section the nozzle assembly is configured to spray at high pressure, preferably more than 10 bar, and in the next (in the feed direction) section at a lower pressure. Thus, in a high-pressure region, for example, heat transfer coefficients of more than 10,000 W/(m 2 K) can be achieved, which makes it possible to achieve rapid cooling of the pipe.

Предпочтительно охлаждающее устройство выполнено с возможностью такой периодической работы, что одно или более сопел соответственно при входе трубы на участок охлаждения, т.е. при прохождении переднего конца трубы, выполнены с возможностью подключения, а при выходе трубы из участка охлаждения, т.е. при прохождении заднего конца трубы, - отключения, причем на участке охлаждения или за участком охлаждения предпочтительно расположен один или более датчиков, выполненных с возможностью распознавания концов трубы. Таким образом, может быть предотвращено поступление охлаждающей среды в трубу.Preferably, the cooling device is configured to operate intermittently such that one or more nozzles, respectively, when the pipe enters the cooling section, i. e. when passing the front end of the pipe, are made with the possibility of connection, and when the pipe exits the cooling section, i.e. at the passage of the rear end of the pipe, shutdown, and preferably one or more sensors are located in the cooling section or behind the cooling section, made with the possibility of recognizing the ends of the pipe. Thus, the coolant can be prevented from entering the pipe.

Предпочтительно охлаждающее устройство также содержит кожух, полностью или частично окружающий узел сопел, и/или один или более пневматических скребков. Благодаря кожуху предотвращается загрязнение окружающей среды охлаждающей средой, в частности, таким образом, может быть уменьшено загрязнение окружающей среды распыляемой водой и водяным паром. С аналогичной целью могут применяться пневматические скребки, чтобы предотвратить поступление охлаждающей среды в устройства, особенно подвергающиеся опасности, такие, как например места радиометрического замера толщины стенки или других параметров перед участком охлаждения и/или за участком охлаждения.Preferably, the cooling device also includes a shroud completely or partially surrounding the nozzle assembly and/or one or more pneumatic scrapers. Due to the housing, pollution of the environment by the cooling medium is prevented, in particular, the pollution of the environment by sprayed water and water vapor can thus be reduced. Pneumatic scrapers can be used for a similar purpose in order to prevent the entry of coolant into devices that are particularly endangered, such as, for example, radiometric measurements of wall thickness or other parameters in front of the cooling section and/or behind the cooling section.

Предпочтительно направление подачи трубы вдоль участка охлаждения наклонено относительно горизонтали, т.е. оно опускается или поднимается, благодаря чему может быть укорочено монтажное пространство на переходе от прокатного стана к возможному холодильнику.Preferably, the pipe feed direction along the cooling section is inclined with respect to the horizontal, i. e. it is lowered or raised, whereby the installation space at the transition from the rolling mill to the possible cooler can be shortened.

Указанная выше задача также решается благодаря устройству, содержащему прокатный стан, предпочтительно редукционно-растяжной прокатный стан или калибровочный стан, и охлаждающее устройство согласно приведенному выше описанию. В направлении подачи охлаждающее устройство находится за прокатным станом и выполнено с возможностью охлаждения трубы, прокатанной с помощью прокатного стана.The above object is also achieved by an apparatus comprising a rolling mill, preferably a stretch-reduction mill or a sizing mill, and a cooling apparatus as described above. In the feed direction, the cooling device is behind the rolling mill and is configured to cool the pipe rolled by the rolling mill.

Признаки, технические эффекты, преимущества и примеры осуществления, описанные в отношении охлаждающего устройства, аналогичным образом действуют в отношении указанного устройства.The features, technical effects, advantages and exemplary embodiments described with respect to a cooling device are similarly valid for said device.

В частности охлаждающее устройство расположено непосредственно за прокатным станом, что позволяет для улучшения трубы посредством термической обработки по принципу синергии также использовать остаточное тепло процесса прокатки.In particular, the cooling device is located directly behind the rolling mill, which makes it possible to also use the residual heat of the rolling process to improve the pipe by means of heat treatment according to the principle of synergy.

Предпочтительно прокатный стан содержит один или более охлаждающих элементов, выполненных с возможностью снижения температуры трубы в прокатном стане ниже критической температуры Ar3, предпочтительно приблизительно на 30° ниже критической температуры Ar3. Таким образом, может быть усилено охлаждающее действие. Таким образом, согласно данному примеру осуществления понижение входной температуры или, соответственно, температуры прокатки происходит уже в прокатном стане, так что может быть применена более низкая, чем обычно, конечная температура прокатки.Preferably, the rolling mill comprises one or more cooling elements configured to reduce the temperature of the pipe in the rolling mill below the Ar3 critical temperature, preferably about 30° below the Ar3 critical temperature. Thus, the cooling effect can be enhanced. Thus, according to this embodiment, the lowering of the inlet temperature or the rolling temperature takes place already in the rolling mill, so that a lower than usual final rolling temperature can be applied.

Дополнительные преимущества и признаки настоящего изобретения станут очевидными из последующего описания предпочтительных вариантов осуществления. Описанные в нем признаки могут быть осуществлены по отдельности или в сочетании с одним или несколькими вышеизложенными признаками, если указанные признаки не противоречат друг другу. Ниже приводится описание предпочтительных примеров осуществления со ссылкой на прилагаемые чертежи.Additional advantages and features of the present invention will become apparent from the following description of the preferred embodiments. The features described therein can be implemented individually or in combination with one or more of the above features, if these features do not contradict each other. The following is a description of preferred embodiments with reference to the accompanying drawings.

Краткое описание чертежейBrief description of the drawings

Фиг. 1 представляет собой схематичный вид в разрезе узла сопел участка непрерывного охлаждения с соединенном с ним гидравлическим узлом согласно одному из примеров осуществления.Fig. 1 is a schematic sectional view of a nozzle assembly of a continuous cooling section with a hydraulic assembly connected to it, according to one embodiment.

Фиг. 2 представляет собой вид сверху узла сопел по фиг. 1.Fig. 2 is a plan view of the nozzle assembly of FIG. one.

Фиг. 3 представляет собой схематичный вид в разрезе узла сопел участка непрерывного охлаждения согласно еще одному примеру осуществления.Fig. 3 is a schematic sectional view of a nozzle assembly of a continuous cooling section according to another embodiment.

Фиг. 4 представляет собой вид сверху узла сопел по фиг. 3 с соединенным с ним гидравлическим узлом.Fig. 4 is a plan view of the nozzle assembly of FIG. 3 with a hydraulic unit connected to it.

Осуществление изобретенияImplementation of the invention

Ниже при помощи чертежей описываются предпочтительные примеры осуществления. При этом одинаковые, аналогичные или одинаково функционирующие элементы обозначены на различных чертежах идентичными ссылочными обозначениями и, во избежание избыточности, подробное описание этих элементов частично опущено.The preferred embodiments are described below with the aid of the drawings. Here, the same, similar or identically functioning elements are designated in the various drawings by identical reference symbols and, in order to avoid redundancy, the detailed description of these elements is partially omitted.

Фиг. 1 представляет собой схематичный вид в разрезе узла 10 сопел участка непрерывного охлаждения с соединенном с ним гидравлическим узлом 20 согласно одному из примеров осуществления. На фиг. 2 узел 10 сопел показан на виде сверху.Fig. 1 is a schematic sectional view of a continuous cooling section nozzle assembly 10 with a hydraulic assembly 20 connected to it, according to one embodiment. In FIG. 2, the nozzle assembly 10 is shown in plan view.

Узел 10 сопел является частью охлаждающего устройства 1, которое в качестве участка непрерывного охлаждения расположено предпочтительно непосредственно за прокатным станом для прокатки бесшовных труб R. Здесь термин "непосредственно" означает, что труба R поступает на участок непрерывного охлаждения, в то время как на заднем конце (при наблюдении в направлении подачи, сравн. с фиг. 2) она все еще соединена с прокатным станом.The nozzle assembly 10 is part of the cooling device 1, which is preferably located as a continuous cooling section immediately after the seamless tube rolling mill R. Here, the term "directly" means that the tube R enters the continuous cooling section, while at the rear end (when viewed in the feed direction, cf. Fig. 2) it is still connected to the rolling mill.

Труба R изготовлена из металла, предпочтительно из стали, причем в особенности металл представляет собой высококачественные сплавы, подходящие для применения в нефте- и газодобыче или для конструкционных труб.The pipe R is made of metal, preferably steel, the metal being in particular high quality alloys suitable for oil and gas applications or structural pipes.

Указанный выше прокатный стан, не показанный на чертежах, предпочтительно представляет собой редукционно-растяжной прокатный стан или калибровочный стан, содержащий множество прокатных клетей, расположенных друг за другом в направлении F подачи трубы R. Заготовочные трубы, поступающие из предыдущего агрегата, в горячекатаном состоянии загружают в прокатный стан. Температура на входе лежит, например, в диапазоне от 900°С до 1000°С. При выходе из прокатного стана труба R предпочтительно имеет температуру от более 820°С до 840°С.The aforementioned rolling mill, not shown in the drawings, is preferably a stretch-reducing rolling mill or a sizing mill having a plurality of rolling stands arranged one behind the other in the supply direction F of the tube R. to the rolling mill. The inlet temperature lies, for example, in the range from 900°C to 1000°C. When leaving the rolling mill, the pipe R preferably has a temperature of more than 820°C to 840°C.

Узел 10 сопел содержит один или более кронштейнов 11 для крепления сопел, каждый из которых содержит по меньшей мере одну распределительную трубу 12 и одну или более трубок 13 с соплами, соединенных с распределительной трубой и проходящих от распределительной трубы, каждая из которых содержит одно или более сопел 14. Распределительные трубы 12 посредством гидравлической системы снабжаются охлаждающей средой K, предпочтительно водой или водной смесью, которая затем по трубкам 13 с соплами течет к соплам 14 и от них подается или, соответственно, распыляется на трубу R.Nozzle assembly 10 comprises one or more nozzle mounting brackets 11, each containing at least one distribution tube 12 and one or more nozzle tubes 13 connected to the distribution tube and extending from the distribution tube, each containing one or more nozzles 14. The distribution pipes 12 are supplied by a hydraulic system with a cooling medium K, preferably water or an aqueous mixture, which then flows through the pipes 13 with nozzles to the nozzles 14 and from them is supplied or sprayed, respectively, into the pipe R.

Кронштейны 11 для крепления сопел с их распределительными трубами 12 и трубками 13 с соплами могут быть расположены в плоскостях, которые здесь называются "плоскостями распыления" S. В данном примере осуществления каждая плоскость S распыления содержит, например, два кронштейна 11 для крепления сопел, каждый из которых содержит распределительную трубу 12 и пять соединенных с ней трубок 13 с соплами. Однако никаких ограничений в этом отношении не существует. Более того, число и расположение кронштейнов 11 для крепления сопел, трубок 13 с соплами и сопел 14 могут быть выбраны свободно, при условии, что обеспечено равномерное охлаждение трубы R, а узел 10 сопел, как поясняется ниже, не содержит замкнутых кольцеобразных структур.The nozzle mounting brackets 11 with their distribution tubes 12 and nozzle tubes 13 can be arranged in planes which are referred to herein as "spray planes" S. In this exemplary embodiment, each spray plane S comprises, for example, two nozzle mounting brackets 11, each of which contains a distribution pipe 12 and five tubes 13 connected to it with nozzles. However, there are no restrictions in this regard. Moreover, the number and arrangement of nozzle mounting brackets 11, nozzle tubes 13, and nozzles 14 can be freely selected, provided that uniform cooling of the pipe R is ensured, and the nozzle assembly 10, as explained below, does not contain closed annular structures.

В разрезе на фиг. 2 показаны только две плоскости S распыления. Однако для обеспечения достаточного охлаждающего действия, как правило, число плоскостей S распыления, расположенных вдоль пути подачи трубы R, больше. Участок охлаждения, т.е. участок пути подачи, на котором на трубу R подается охлаждающая среда K, в зависимости от числа, положения и ориентации сопел 14, расхода охлаждающей среды K и т.д., может быть сравнительно коротким и составлять, например, от 8 до 16 м.In the section in Fig. 2 shows only two spray planes S. However, in order to provide a sufficient cooling effect, as a rule, the number of spray planes S located along the supply path of the pipe R is larger. Cooling area, i.e. the section of the supply path on which the coolant K is supplied to the pipe R, depending on the number, position and orientation of the nozzles 14, the flow rate of the coolant K, etc., can be relatively short and range, for example, from 8 to 16 m.

Узел 10 сопел может быть выполнен таким образом, что плоскости S распыления или часть плоскостей распыления могут регулироваться посредством перемещения вдоль направления F подачи. С этой целью кронштейны 11 для крепления сопел или часть указанных кронштейнов могут быть расположены с возможностью перемещения. Альтернативно или дополнительно трубки 13 с соплами или часть указанных трубок могут быть расположены с возможностью поворота посредством того, что, например, соответствующие кронштейны 11 для крепления сопел могут быть установлены с возможностью вращения вокруг собственной оси. Кроме того, не является необходимым, чтобы узел 10 сопел образовывал множество четко определенных плоскостей распыления.The nozzle assembly 10 may be configured such that the spray planes S or part of the spray planes can be adjusted by moving along the feed direction F. To this end, the brackets 11 for attaching the nozzles, or part of said brackets, can be moved. Alternatively or additionally, the nozzle tubes 13 or part of said tubes can be positioned rotatably by means that, for example, the respective nozzle holders 11 can be mounted rotatably around their own axis. In addition, it is not necessary for the nozzle assembly 10 to form a plurality of well-defined spray planes.

Так, трубки 13 с их соплами 14, например, могут быть позиционированы и/или ориентированы таким образом, что при наблюдении в направлении F подачи охлаждающая среда K подается на трубу R по существу равномерно.Thus, the tubes 13 with their nozzles 14, for example, can be positioned and/or oriented in such a way that, when viewed in the feed direction F, the coolant K is supplied to the tube R substantially uniformly.

Множество распределительных труб 12 может быть объединено в гидравлический узел 20, обслуживаемый одним общим насосом 21 и/или переключаемый общей клапанной системой.A plurality of distribution pipes 12 may be combined into a hydraulic assembly 20 served by one common pump 21 and/or switched by a common valve system.

Согласно варианту осуществления по фиг. 1 и 2 распределительные трубы 12 подают охлаждающую среду K в плоскости поперечного сечения трубы R. Альтернативно охлаждающая среда K может подаваться также вдоль продольной оси трубы (т.е. направления F подачи), как показано в примере осуществления по фиг. 3 и 4. Разумеется, распределительные трубы 12 могут быть расположены и другим образом, при условии, что обеспечен описанный ниже проход Z.According to the embodiment of FIG. 1 and 2, the distribution pipes 12 supply the coolant K in the cross-sectional plane of the pipe R. Alternatively, the coolant K can also be supplied along the longitudinal axis of the pipe (ie the supply direction F), as shown in the exemplary embodiment of FIG. 3 and 4. Of course, the distribution pipes 12 can also be arranged in other ways, provided that the passage Z described below is provided.

Выше уже было указано на то, что узел 10 сопел не содержит замкнутых кольцеобразных структур. Вместо этого кронштейны 11 для крепления сопел выполнены таким образом, что они открыты по меньшей мере с одной стороны, чтобы в случае неисправности (аварии) труба R могла быть извлечена их участка охлаждения в радиальном направлении, предпочтительно вверх. Другими словами, узел 10 сопел вдоль направления F подачи оставляет незакрытый зазор или проход Z, через который при необходимости может быть извлечена труба R. Рабочее пространство в области прохода Z не загорожено линиями, трубами и т.п. Для обеспечения беспрепятственного извлечения трубы R с участка охлаждения размер прохода Z больше диаметра трубы R.It has already been pointed out above that the nozzle assembly 10 does not contain closed annular structures. Instead, the nozzle holders 11 are designed in such a way that they are open on at least one side, so that in the event of a malfunction (accident), the pipe R can be removed from the cooling section in the radial direction, preferably upwards. In other words, the nozzle assembly 10 along the feed direction F leaves an uncovered gap or passage Z, through which the pipe R can be withdrawn if necessary. To ensure unhindered removal of the pipe R from the cooling section, the size of the passage Z is greater than the diameter of the pipe R.

Таким образом, создается участок охлаждения, с одной стороны, достаточно короткий для обеспечения обработки еще не разделенных трубных заготовок, например, длиной до 100 м, и из которого, с другой стороны, трубы R могут быть без труда извлечены, например, в случае неисправности, в частности без необходимости их предварительного разрезания в плоскостях S распыления.In this way, a cooling section is created, on the one hand, short enough to allow the processing of not yet separated tubular blanks, for example, up to 100 m long, and from which, on the other hand, the pipes R can be easily removed, for example, in the event of a malfunction , in particular without having to cut them beforehand in the spray planes S.

Чтобы вопреки отказу от концентрических распределительных колец обеспечить равномерное охлаждение вдоль периметра трубы, сопла 14 могут быть выполнены, расположены и ориентированы таким образом, что количество охлаждающей среды K, распыляемой вдоль периметра трубы, по существу постоянно. Другими словами, расход охлаждающей среды K на одно сопло 14 и направление струи могут быть отрегулированы таким образом, что достигается или по меньшей мере приблизительно достигается симметричное и концентрическое охлаждение. В случае прямолинейных распределительных труб 12, как показано на фиг. 1, с этой целью трубки 13 с соплами на краевых участках могут быть более длинными, чем в центре соответствующей распределительной трубы 12, благодаря чему сопла 14 по меньшей мере приблизительно находятся на одном воображаемом неполном кольце.In order to ensure uniform cooling along the pipe perimeter, despite the omission of concentric distribution rings, the nozzles 14 can be configured, positioned and oriented such that the amount of coolant K sprayed along the pipe perimeter is substantially constant. In other words, the flow rate of the cooling medium K per nozzle 14 and the direction of the jet can be adjusted in such a way that symmetrical and concentric cooling is achieved or at least approximately achieved. In the case of straight distribution pipes 12, as shown in FIG. 1, for this purpose the tubes 13 with nozzles at the edge portions can be longer than at the center of the respective distribution tube 12, whereby the nozzles 14 are at least approximately on one imaginary incomplete ring.

Описанное здесь охлаждающее устройство 1 обеспечивает охлаждение труб R до конечной температуры приблизительно от 450°С до 600°С, благодаря чему может быть достигнута особенно мелкозернистая структура. После охлаждения посредством охлаждающего устройства 1 труба R может посредством воздушной конвекции продолжить охлаждаться до комнатной температуры.The cooling device 1 described here cools the tubes R to a final temperature of approximately 450° C. to 600° C., whereby a particularly fine grain structure can be achieved. After being cooled by the cooling device 1, the pipe R can continue to be cooled to room temperature by air convection.

В сочетании с расположенным впереди прокатным станом сначала предпочтительно происходит охлаждение заготовочной трубы до температуры ниже критической температуры Ar1, а затем повторное нагревание до температуры прокатки. Затем труба R покатывается в прокатном стане и передается или, соответственно, транспортируется в охлаждающее устройство 1 для последующего быстрого охлаждения.In combination with a rolling mill located in front, the billet tube is preferably first cooled to a temperature below the critical temperature Ar1 and then reheated to the rolling temperature. The pipe R is then rolled in the rolling mill and transferred or, respectively, transported to the cooling device 1 for subsequent rapid cooling.

Согласно предпочтительному примеру осуществления участок охлаждения разделен на множество участков, причем на первом участке узел 10 сопел выполнен с возможностью распыления под высоким давлением, например, с давлением более 10 бар, а на следующем в направлении подачи участке - под более низким давлением. Так, в области высокого давления, например, могут быть достигнуты коэффициенты теплоотдачи более 10000 Вт/(м2K).According to a preferred embodiment, the cooling section is divided into a plurality of sections, with the nozzle assembly 10 being capable of spraying at high pressure, for example more than 10 bar, in the first section, and at a lower pressure in the next section in the feed direction. Thus, in a high-pressure region, for example, heat transfer coefficients of more than 10,000 W/(m 2 K) can be achieved.

Альтернативно или дополнительно при наблюдении в направлении F подачи может быть реализовано регулирование на участках или квазинепрерывное регулирование давления и/или расхода охлаждающей среды K в зависимости от продукта и/или на основе данных измерений, опытных данных и/или модели процесса.Alternatively or additionally, while observing in the flow direction F, a sectional or quasi-continuous control of the pressure and/or the flow rate of the coolant K can be realized depending on the product and/or on the basis of measurement data, experience data and/or a process model.

Охлаждающее устройство 1 может быть выполнено с возможностью периодической работы посредством того, что кронштейны 11 для крепления сопел, например, могут подключаться в соответствии с прохождением переднего конца трубы, а при прохождении заднего конца трубы - отключаться, благодаря чему может быть предотвращено попадание охлаждающей среды K в трубу R. С этой целью на участке охлаждения или за участком заграждения может быть расположен один или более датчиков, выполненных с возможностью распознавания концов трубы.The cooling device 1 can be configured to operate intermittently in that the nozzle holders 11, for example, can be connected according to the passage of the front end of the pipe, and disconnected when the rear end of the pipe passes, whereby the ingress of the coolant K can be prevented. into the pipe R. For this purpose, one or more sensors can be located in the cooling section or behind the barrier section, configured to recognize the ends of the pipe.

Предпочтительно участок охлаждения полностью или на участках находится в кожухе для предотвращения загрязнения окружающей среды охлаждающей средой K, в частности, для уменьшения загрязнения окружающей среды распыляемой водой и водяным паром. С аналогичной целью могут применяться пневматические скребки, чтобы предотвратить поступление охлаждающей среды K в устройства, особенно подвергающиеся опасности, такие, как например места радиометрического замера толщины стенки или других параметров перед участком охлаждения и/или за участком охлаждения.Preferably, the cooling section is wholly or partially enclosed in a casing in order to prevent pollution of the environment by the cooling medium K, in particular to reduce pollution of the environment by sprayed water and steam. Pneumatic scrapers can be used for a similar purpose in order to prevent the coolant K from entering devices that are particularly endangered, such as, for example, radiometric measurements of wall thickness or other parameters upstream and/or downstream of the cooling section.

Направление F подачи трубы R вдоль участка охлаждения может быть наклонено относительно горизонтали (опускаться или подниматься), благодаря чему может быть укорочено монтажное пространство на переходе от прокатного стана к возможному холодильнику. Дополнительно или альтернативно участок охлаждения может быть интегрирован в область перехода к холодильнику. Поскольку благодаря проходу Z пространство для распыления не закрыто, труба R может быть извлечена с участка охлаждения и передана в холодильник.The feed direction F of the pipe R along the cooling section can be inclined relative to the horizontal (lowering or rising), whereby the installation space at the transition from the rolling mill to the possible cooler can be shortened. Additionally or alternatively, the cooling section can be integrated into the transition area to the refrigerator. Since the spray space is not blocked by the passage Z, the pipe R can be removed from the cooling section and transferred to the cooler.

Для усиления охлаждающего действия представленное здесь охлаждающее устройство 1 также подходит для комбинации с дополнительными охлаждающими элементами в прокатном стане. Согласно одному из примеров осуществления понижение входной температуры или, соответственно, температуры прокатки происходит в прокатном стане, так что может быть применена более низкая, чем обычно, конечная температура прокатки. Таким образом, в прокатном стане может происходить охлаждение трубы R до температуры приблизительно 30°С ниже критической температуры Ar3.To enhance the cooling effect, the cooling device 1 shown here is also suitable for combination with additional cooling elements in the rolling mill. According to one embodiment, the lowering of the inlet temperature or the rolling temperature takes place in the rolling mill, so that a lower than usual final rolling temperature can be applied. Thus, in the rolling mill, the tube R can be cooled to a temperature of about 30° C. below the critical temperature Ar3.

Там, где это применимо, все отдельные признаки, показанные в примерах осуществления, могут комбинироваться друг с другом и/или взаимозаменяться без выхода за рамки объема изобретения.Where applicable, all individual features shown in the exemplary embodiments may be combined with each other and/or interchanged without departing from the scope of the invention.

Перечень ссылочных обозначенийList of reference symbols

1 охлаждающее устройство1 cooling device

10 узел сопел10 nozzle assembly

11 кронштейн для крепления сопел11 nozzle bracket

12 распределительная труба12 distribution pipe

13 трубка с соплами13 tube with nozzles

14 сопло14 nozzle

20 гидравлический узел20 hydraulic unit

21 насос21 pumps

R трубаR pipe

F направление подачиF feed direction

K охлаждающая средаK coolant

S плоскость распыленияS spray plane

Z проход.Z pass.

Claims (19)

1. Охлаждающее устройство (1) для охлаждения бесшовной катаной трубы (R) из металла,1. Cooling device (1) for cooling seamless rolled pipe (R) made of metal, содержащее узел (10) сопел с соплами (14), выполненными с возможностью подачи на наружную периферийную поверхность трубы (R) охлаждающей среды (K), в то время как труба (R) транспортируется вдоль направления (F) подачи на участке охлаждения охлаждающего устройства (1), причемcontaining a nozzle assembly (10) with nozzles (14) configured to supply a cooling medium (K) to the outer peripheral surface of the pipe (R) while the pipe (R) is transported along the supply direction (F) in the cooling section of the cooling device (1), and узел (10) сопел содержит проход (Z), через который труба (R) может быть извлечена из участка охлаждения в радиальном направлении трубы (R).the nozzle assembly (10) contains a passage (Z) through which the pipe (R) can be removed from the cooling section in the radial direction of the pipe (R). 2. Охлаждающее устройство (1) по п. 1, отличающееся тем, что узел (10) сопел содержит один или более кронштейнов (11) для крепления сопел, каждый из которых содержит по меньшей мере одну распределительную трубу (12) и одну или более трубок (13) с соплами, соединенных с распределительной трубой (12) и проходящих от распределительной трубы (12), каждая из которых содержит одно или более сопел (14).2. Cooling device (1) according to claim 1, characterized in that the nozzle assembly (10) contains one or more brackets (11) for attaching nozzles, each of which contains at least one distribution pipe (12) and one or more tubes (13) with nozzles connected to the distribution pipe (12) and extending from the distribution pipe (12), each of which contains one or more nozzles (14). 3. Охлаждающее устройство (1) по п. 2, отличающееся тем, что оно также содержит гидравлическую систему, выполненную с возможностью снабжения распределительных труб (12) охлаждающей средой (K), причем множество распределительных труб (12) объединено в гидравлический узел (20), обслуживаемый общим насосом (21) и/или переключаемый общей клапанной системой.3. Cooling device (1) according to claim 2, characterized in that it also contains a hydraulic system configured to supply distribution pipes (12) with a cooling medium (K), moreover, a plurality of distribution pipes (12) are combined into a hydraulic assembly (20 ), served by a common pump (21) and/or switched by a common valve system. 4. Охлаждающее устройство (1) по п. 2 или 3, отличающееся тем, что распределительные трубы (12) выполнены с возможностью подачи охлаждающей среды (K) в плоскости поперечного сечения трубы (R) и/или вдоль направления (F) подачи.4. Cooling device (1) according to claim 2 or 3, characterized in that the distribution pipes (12) are designed to supply the cooling medium (K) in the pipe cross-sectional plane (R) and/or along the supply direction (F). 5. Охлаждающее устройство (1) по любому из пп. 1-4, отличающееся тем, что участок охлаждения имеет длину, составляющую от 8 до 16 м.5. Cooling device (1) according to any one of paragraphs. 1-4, characterized in that the cooling section has a length of 8 to 16 m. 6. Охлаждающее устройство (1) по любому из пп. 1-5, отличающееся тем, что позиция и/или ориентация, и/или объемный расход сопел (14) узла (10) сопел являются регулируемыми.6. Cooling device (1) according to any one of paragraphs. 1-5, characterized in that the position and/or orientation and/or volumetric flow rate of the nozzles (14) of the nozzle assembly (10) are adjustable. 7. Охлаждающее устройство (1) по любому из пп. 1-6, отличающееся тем, что сопла (14) узла (10) сопел выполнены с возможностью образования множества плоскостей (S) распыления, регулируемых вдоль направления (F) подачи.7. Cooling device (1) according to any one of paragraphs. 1-6, characterized in that the nozzles (14) of the nozzle assembly (10) are configured to form a plurality of spray planes (S) adjustable along the feed direction (F). 8. Охлаждающее устройство (1) по любому из пп. 1-7, отличающееся тем, что оно выполнено с возможностью охлаждения трубы (R) до конечной температуры ниже критической температуры Ar3, предпочтительно до температуры от 450°С до 600°С.8. Cooling device (1) according to any one of paragraphs. 1-7, characterized in that it is configured to cool the pipe (R) to a final temperature below the Ar3 critical temperature, preferably to a temperature of 450°C to 600°C. 9. Охлаждающее устройство (1) по любому из пп. 1-8, отличающееся тем, что оно выполнено с возможностью осуществления регулирования на участках или квазинепрерывного регулирования давления и/или расхода охлаждающей среды (К), предпочтительно в зависимости от продукта и/или на основе данных измерений, опытных данных и/или модели процесса.9. Cooling device (1) according to any one of paragraphs. 1-8, characterized in that it is made with the possibility of implementing regulation in sections or quasi-continuous regulation of the pressure and/or flow of the cooling medium (K), preferably depending on the product and/or based on measurement data, experimental data and/or a process model . 10. Охлаждающее устройство (1) по любому из пп. 1-9, отличающееся тем, что участок охлаждения разделен на множество участков, причем на первом участке узел (10) сопел выполнен с возможностью распыления под высоким давлением, с давлением более 10 бар, а на следующем в направлении (F) подачи участке - под более низким давлением.10. Cooling device (1) according to any one of paragraphs. 1-9, characterized in that the cooling section is divided into a plurality of sections, and in the first section, the node (10) of the nozzles is made with the possibility of spraying under high pressure, with a pressure of more than 10 bar, and in the next section in the supply direction (F) - under lower pressure. 11. Охлаждающее устройство (1) по любому из пп. 1-10, отличающееся тем, что оно выполнено с возможностью такой периодической работы, что сопла (14) соответственно при входе трубы (R) на участок охлаждения выполнены с возможностью подключения, а при выходе трубы (R) из участка охлаждения - отключения, причем на участке охлаждения или за участком охлаждения расположен один или более датчиков, выполненных с возможностью распознавания концов трубы.11. Cooling device (1) according to any one of paragraphs. 1-10, characterized in that it is made with the possibility of such periodic operation that the nozzles (14), respectively, at the entrance of the pipe (R) to the cooling section are made with the possibility of connection, and at the exit of the pipe (R) from the cooling section - disconnection, and one or more sensors are located in the cooling section or behind the cooling section, configured to recognize the ends of the pipe. 12. Охлаждающее устройство (1) по любому из пп. 1-11, отличающееся тем, что оно также содержит кожух, полностью или частично окружающий узел (10) сопел, и/или один или более пневматических скребков.12. Cooling device (1) according to any one of paragraphs. 1-11, characterized in that it also contains a casing, completely or partially surrounding the assembly (10) of the nozzles, and/or one or more pneumatic scrapers. 13. Охлаждающее устройство (1) по любому из пп. 1-12, отличающееся тем, что направление (F) подачи трубы (R) вдоль участка охлаждения наклонено относительно горизонтали.13. Cooling device (1) according to any one of paragraphs. 1-12, characterized in that the feed direction (F) of the pipe (R) along the cooling section is inclined relative to the horizontal. 14. Охлаждающее устройство (1) по любому из пп. 1-13, отличающееся тем, что охлаждающая среда (К) представляет собой воду или водную смесь, а радиальное направление является направлением вверх.14. Cooling device (1) according to any one of paragraphs. 1-13, characterized in that the cooling medium (K) is water or an aqueous mixture, and the radial direction is the upward direction. 15. Устройство для обработки бесшовных труб, содержащее прокатный стан и охлаждающее устройство по любому из пп. 1-14, в направлении (F) подачи находящееся за прокатным станом и выполненное с возможностью охлаждения трубы (R), прокатанной с помощью прокатного стана.15. Device for processing seamless pipes containing a rolling mill and a cooling device according to any one of paragraphs. 1-14, downstream of the rolling mill in the feed direction (F) and configured to cool the pipe (R) rolled by the rolling mill. 16. Устройство по п. 15, отличающееся тем, что прокатный стан содержит один или более охлаждающих элементов, выполненных с возможностью снижения температуры трубы (R) в прокатном стане ниже критической температуры Ar3, предпочтительно приблизительно на 30° ниже критической температуры Ar3.16. Apparatus according to claim 15, characterized in that the rolling mill comprises one or more cooling elements configured to reduce the temperature of the pipe (R) in the rolling mill below the Ar3 critical temperature, preferably about 30° below the Ar3 critical temperature. 17. Устройство по п. 15 или 16, отличающееся тем, что прокатный стан представляет собой редукционно-растяжной прокатный стан или калибровочный стан.17. The device according to claim. 15 or 16, characterized in that the rolling mill is a reduction-stretch rolling mill or a sizing mill.
RU2021130136A 2019-04-18 2020-04-14 Cooling device for seamless steel pipes RU2786428C1 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102019205724.1 2019-04-18

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2786428C1 true RU2786428C1 (en) 2022-12-21

Family

ID=

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2124278A1 (en) * 1971-02-01 1972-09-22 Mannesmann Ag
RU2291905C1 (en) * 2005-07-15 2007-01-20 ОАО "Синарский трубный завод" Pipe cooling method
RU64540U1 (en) * 2007-02-26 2007-07-10 Открытое акционерное общество "Западно-Сибирский металлургический комбинат" DEVICE FOR THERMAL STRENGTHENING AND HYDROTRANSPORTATION OF RENT
CN108315532A (en) * 2018-01-12 2018-07-24 湖北新冶钢特种钢管有限公司 Steel pipe water fog cooling means
DE102017001210A1 (en) * 2017-02-09 2018-08-09 Audi Ag Apparatus and method for quench cooling, and method for producing a solution-annealed cast aluminum component

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2124278A1 (en) * 1971-02-01 1972-09-22 Mannesmann Ag
RU2291905C1 (en) * 2005-07-15 2007-01-20 ОАО "Синарский трубный завод" Pipe cooling method
RU64540U1 (en) * 2007-02-26 2007-07-10 Открытое акционерное общество "Западно-Сибирский металлургический комбинат" DEVICE FOR THERMAL STRENGTHENING AND HYDROTRANSPORTATION OF RENT
DE102017001210A1 (en) * 2017-02-09 2018-08-09 Audi Ag Apparatus and method for quench cooling, and method for producing a solution-annealed cast aluminum component
CN108315532A (en) * 2018-01-12 2018-07-24 湖北新冶钢特种钢管有限公司 Steel pipe water fog cooling means

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6783612B2 (en) Method and apparatus for in-line heat treatment of hot rolled stock
CN201346567Y (en) Online accelerated-cooling device for steel pipes
KR101219195B1 (en) Thick steel plate manufacturing device
CN102405114A (en) Method of producing seamless pipe and apparatus for performing the same
CN103357677A (en) Cooling equipment for large bar material
US4233830A (en) Method for the continuous production of a bright copper rod by the rolling of stock obtained from a continuous casting apparatus
RU2786428C1 (en) Cooling device for seamless steel pipes
AU2016381035B2 (en) Process and device for cooling a metal substrate
JP5130970B2 (en) Steel cooling device and cooling method
US11873538B2 (en) Cooling device for seamless steel pipes
CN111417471B (en) Method for manufacturing seamless steel pipe
JPWO2018056164A1 (en) Apparatus and method for cooling hot rolled steel sheet
EP3189167B1 (en) Apparatus and method for quenching rods and tubes
JP2018103248A (en) Cooling device and cooling method for h-beam
CN108633264A (en) Cooling device
EP3363552B1 (en) Method and apparatus for cooling hot-rolled steel sheet
SE440233B (en) DEVICE FOR HEALTH TREATMENT OF THE HOUSE WORK
KR20090071136A (en) Apparatus for cooling hot wire
JP4388499B2 (en) Pipe cooling equipment and cooling method
US20030178172A1 (en) Cooling method and equipment for continuous upward casting of metals
CN203470495U (en) Large-scale bar cooling equipment
RU2291905C1 (en) Pipe cooling method
CN102319748A (en) Cooling device generating flat jet and manufacturing method thereof
RU2254189C1 (en) Apparatus for cooling tubes in multistand rolling mill
RU2174882C1 (en) Apparatus for cooling rolled stock