SU1488044A1 - Способ редуцировани труб с нат жением - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к обработке металлов давлением и может быть использовано на редукционных или калибровочных станах при поштучной прокатке труб. Цель изобретени  - снижение себестоимости труб. Редуцирование труб осуществл ют в стане с индивидуальным приводом клетей. Деформацию заготовки производ т в р де последовательно уменьшающихс  валковых калибров. Число оборотов валков первых четырех калибров в процессе прокатки измен ют соответственно отклонению от заданного значени  толщины стенки заготовки, которую непрерывно замер ют. Число оборотов валков уменьшают при отклонении толщины стенки заготовки от заданного значени  в плюс и увеличивают при отклонении толщины стенки заготовки от заданного значени  в минус. На каждый процент отклонени  толщины стенки число оборотов валков измен ют на 2-10%.1 табл.

Description

1

(21)4218611/32-02

(22)04.01.87

(46) 23.06.89. Бюл. № 23

(71)Всесоюзньй научно-исследовательский и кокструкторско-технологи- ческий институт трубной промышпен- ности

(72)А.С. Коба, А.И. Довгаль,

А.И. Нечипоренко, 10.И. Пустовойчен- ко, А.Г. Ратнер, В.Я. Кармазин, И.З. Шифрин, С.И. Ивченков, В.К. Кисиль, А,А. Семичев,

М.Б. Милич и В.П. Мазунин

(53)621.774.72 (088.8)

(56)За вка ФРГ № 2450224, кл. В 21 В 17/14, 1976.

Патент СССР № 462326,/ кл. В 21 В 17/14, 1967.

(54)СПОСОБ РЕДУЦИРОВАНИЯ ТРУБ С НАТЯЖЕНИЕМ

(57)Изобретение относитс  к обработке металлов давлением и может

быть использовано на редукционных или калибровочных станах при ной прокатке труб. Цель изобретени  с нижение себестоимости труб. Редуцирование труб осуществл ют в стане с индивидуальным приводом клетей. Деформацию заготовки производ т в р де последовательно уменьшающихс  валковых калибров. Число оборотов валков первых четырех калибров в процессе прокатки измен ют соответ- , ственно отклонению от заданного значени  толщины стенки заготовки, которую непрерывно замер ют. Число оборотов валков уменьшают при отклонении толщины стенки заготовки от заданного значени  в плюс и увеличивают при отклонении толщины стенки заготовки от заданного значени  в минус. На каждый процент отклонени  толщины стенки число оборотов валков измен ют на 2-10%. 1 табл.

i

т

Изобретение относитс  к обработке металлов давлением и может быть использовано на редукционных или калибровочных станах при поштучной прокатке труб.

Цель изобретени  - снижение себестоимости труб. ,

Прокатку труб осуществл ют в непрерывном безоправочном стане с индивидуальным приводом клетей. Заготовку подвергают деформации в р де последовательно уменьшающихс  валковых калибров.Число оборотов валков в процессе прокатки измен ют соответственно отклонению от заданного

значени  толщины стенки заготовки jTOJibKo в нескольких первых (от одного до четырех) калибрах, уменьша  их при отклонении толщины стенки заготовки в плюс (выще заданного значени ) и увеличива  в случае отклонени  толщины стенки заготовки в минус (ниже заданного значени ). При этом на каждый процент отклонени  толщины стенки заготовки от заданного значени  число оборотов валков измен ют на 2-10%.

Возможность требуемого изменени  толщины стенки редуцируемых (калибруемых ) труб за счет изменени 

4

00 00

о 4;

4;:.

числа оборотов валков только нескольких первых калибров установлена расчетным и экспериментальным пут ми.

На практике отклонение средней в сечении толщины стенки заготовки от заданного значени  находитс  в пределах от 0,10 до 0,50 мм практически дл  всего диапазона толщин стенок редуцируемых труб (меньшие значени  отклонени  относ тс  к меньщим толщинам стенки).

Дл  иллюстрации возможности управлени  изменением средней в сечении толщины стенки в указанных пределах путем регулировани  частот вращени  валков нескольких (одного-четырех) первых калибров провод т моделирование процесса редуцировани  с помощью

ЭВМ применительно.к прокатке насосно- 20 мальком изменении числа оборотов

валков (на 8 об/мин) изменение ко нечной толщины стенки составл ет 0,52 мм.

компрессорных труб номинальных размеров 73it5,5 мм из исходной заготовки черновой трубы 130i 6 мм по используемому в насто щее врем  режиму на двухвалковом редукционном стане трубопрокатного агрегата (ТПА) 140.

Основные технологические параметры , характеризующие режим редуцировани  труб (1 ,,5 мм на ТПА 140), приведены в таблице.

Как следует из таблицы, в первьгх двух калибрах угол, определ ющий положение катающего диаметра, равен 1,57, что свидетельствует о полном проволакивании трубы. Поэтому уменьшение чисел оборотов их валков приводит к еще большему проволахсиванию, и трубе не сообщаютс  при этом дополнительные раст гивающие усили , т.е. не происходит изменени  толщины стенки. Наоборот, увеличение числа оборотов валков первьгх двух калибро в выводит их из режима полного проволакивани , приводит к уменьшению нат жени  в стане и к увеличению конеч- ной толщины стенки.

Дл  уменьшени  толщины стенки снижают при моделировании число оборотов валков третьего калибра (который, обладает запасом тормозных усилий) на 2,4,6 и 8 об/мин, а дл  увеличени  ее повышают число оборотов перво- го и второго калибров на 2,4,6 и 8 об/мин. Уменьшение числа оборотов валков третьего калибра на каждые 2 об/мин приводит к уменьшению толши- ны стенки трубы на 0,05 мм, а увеличение числа оборотов валков первого

и второго калибров на 2 об/мин - к увеличению ее на 0,09 мм.

При моделировании процесса прокат- ки труб по марщруту 1 30 , мм с малым нат жением установлено , что проволакивани  трубы в первых калибрах нет.

В этом случае измен ют числа обоQ ротов валков первых двух калибров, уменьща  и увеличива  их на 2,4,6 и 8 об/мин относительно номинальных значений. Изменение числа оборотов валков этих калибров на 2 об/мин ,.

5 приводит к изменению конечной толщины стенки на 0,13 мм.,Уменьшение чисел оборотов приводит к уменьшению конечной толщины стенки, а увеличение - к возрастанию ее. При макси мальком изменении числа оборотов

валков (на 8 об/мин) изменение конечной толщины стенки составл ет 0,52 мм.

5

0

5

Дл  экспериментальной проверки результатов моделировани  на редукционном стане ТПА 140 прокатывают трубы 1 ,,0 мм с малым нат жением. Прокатку труб осуществл ют на п ти скоростных режимах.Первый режим соответствует номинальному, а каждый следуюш;ий отличаетс  от него тем, что число оборотов валков первого и второго калибров уменьща- ют на 2,4,6 и 8 об/мин и не измен ют в течение всего времени прокатки трубы. На каждом из режимов прокатывают по 4-5 труб. При прокатке фиксируют длину труб до и после реду- 0 цировани  дл  определени  коэффициентов выт жки. При прокатке труб, на каждом из режимов достигают приращение коэффициентов выт жки труб. Пересчет конечной толщины стенки через коэффициент -выт жки свидетельствует , что уменьшение числа оборотов валков первого и второго калибров на 2.об/мин приводит.к уменьшению конечной толщины стенки на 0,11-0,14 мм. Это подтверждает практическую возможность управлени  изменением конечной толщины стенки в необходимых пределах путем изменени  числа оборотов валков первых калибров .

Количество калибров, а также приращение чисел оборотов валков, необходимое дл  изменени  толщины стенки на требуемую величину, зависит от

5

5

общей и частных деформаций, размеро труб, величины нат жени , количеств валков образующих калибр и характера распределени  по калиб.рам номинальных чисел оборотов валков. Определ етс  оно расчетным путем с использованием методики, по которой осуществл ют моделирование процесса редуцировани  труб.

При частной деформации по диаметру в калибре не менее 3% и отношении площади опережени  к площади отставани . 0,6-1,0 достаточно одного калибра дл  изменени  не менее,чем на О,1 мм толщины стенки редуцированных труб всего сложившегос  на практике сортамента.

В том случае, когда 2-3 первых калибра работают в режиме,- близком к полному проволакиванию трубы в калибре , необходимое дл  практики изменение стенки можно осуществить с помощью четырех калибров. Примен т большее количество калибров не требуетс , так как указанньй диапазон изменени  толщины стенки по длине труб-заготовок перед станом находитс  в пределах 0,10-0,50 мм и может быть полностью.компенсирован изменением чисел оборотов валков только в первых четьфех калибрах.

Величина приращени  чисел оборотов валков первых калибров, .требуема  дл  изменени  толщины стенки на один процент, зависит в основном от о.б- щей и частных деформаций в стане.

Если обща  деформаци  трубы по диаметру (при имеющих место на практике частных деформаци х) составл ет не менее 50%, достаточно изменить число оборотов валков первых калибров примерно на 2%, а если обща  деформаци  менее 15%, то на 10%.

Из приведенных расчетов и исследований следует, что дл  предотвращени  отклонений толщины стенки готовых труб от заданного значени  при увеличении толщины стенки трубы-заготовки на каждый процент число оборотов следует уменьшить на 2-10%, а при уменьшении толщины стенки трубы-заготовки число оборотов необходимо увеличивать.

Дл  осуществлени  прокатки труб по предлагаемому способу необходимо использование следуюиц х устройств: измерител  толщины стенки по длине

10

15

0

трубы-заготовки, устройства хранени  информации о толщине стенки заготовки в функции длины трубы и выработки команд управлени  (например, программируемые контролеры), блок св зи с электроприводами первых че- тьгрех клетей, датчиков положени  трубы на входной стороне стана и в зоне первых четырех клетей.

Прокатку труб по предлагаемому способу осуществл ют следующим образом .

После прокатки черновую трубу нагревают в подогревательной печи, после чего она поступает к редукционному стану.

До входа трубы в стан ведут непрерывный замер толщины стенки в функции длины трубы с помощью автоматического устройства контрол  толщины стенки и измерител  длины.

Отклонение толщины стенки от заданного значени  в функции длины 5 трубы-заготовки вводитс  в устройство управлени .

Перед подходом переднего конца трубы к первому калибру по команде датчика положени  трубы блок управлени  вьщает сигнал на формирование величины изменени  напр жени  возбуждени  двигателей дл  управлени  изменением частоты вращени  двигателей (числа бборотов валков) одного или нескольких первых калибров стана.

С определенной задержкой времени блок управлени  осуществл ет уменьшение или увеличение числа оборотов валков первых калибров на величину, определ емую отклонением толщины стенки трубы-заготовки от заданного значени .

В последующих калибрах стана осу- 5 ществл етс  редуцирование трубы-с нат жением без изменени  в процессе прокатки числа оборотов валков. В конечном итоге на выходе из редукционного стана труба имеет более равномерную по длине толщину стенки,

Сравнение результатов моделировани  процесса редуцировани  труб одних размеров по предлагаемому и известному способам показывает,что g в первом обеспечиваетс  более высока  точность труб за счет снижени  их продольной разностенности с 0,45 до 0,20 мм, т.е. на 55,6%. Это достигаетс  компенсацией ее линейной

0

5

0

0

Claims (1)

1. и высокочастотной составл ющих.Кроме того, создаетс  возможность дл  редуцировани  труб в поле минусовьпс допусков, благодар  чему достигаетс  экономи  металла, снижаетс  стоимость труб. Формула изобретени 

   Способ редуцировани  труб с нат жением , включающий деформацию заготовки в р де последовательно уменьшающихс  по периметру валковых калибров и изменение числа оборотов

   валков в процессе прокатки в зависимости от отклонени  от заданного значени  толщины стенки заготовки, посто нно замер емой на входе, о т- личающийс  тем, что, с целью снижени  себестоимости труб, изменение числа оборотов валков осуществл ют в первых четырех калибрах, с увеличением на 2-10% на каждый процент отклонени  толщины стенки заготовки в минус и с уменьшением при отклонении толщины стенки заготовки в плюс.