SU757222A1 - Технологический инструмент для редуцирования труб 1 - Google Patents

Description

Изобретение относится к трубопрокатному производству, а именно к прокатке труб на редукционных станах, и может быть использовано преимущественно при производстве бесшовных толстостенных труб.

Известен инструмент для продольной прокатки труб, содержащий не менее двух пар последовательно установленных валков с осями, наклоненными под 45° к горизонту и под 90° к осям соседней пары, с калибрами, образованными валками неодинакового диаметра, причем от клети к клети как валок большего, так и меньшего диаметра расположены по отношению к оси прокатки поочередно сверху-снизу. Такой инструмент обеспечивает многониточную прокатку при расположении осей в одной горизонтальной плоскости [1].

Известен инструмент для редуцирования труб, включающий последовательно расположенные группы уменьшающегося поперечного сечения и относительного обжатия черновых, предчистовых калибров и чистовых калибров, образованных ручьями пар валков, повернутых на угол 90° относительно соседних пар [2].

2

Известный технологический инструмент для непрерывной безоправочной прокатки труб, особенно при прокатке толстостенных труб, не обеспечивает получение прямых, не искривленных по концам труб.

₅ Опыт редуцирования толстостенных труб показывает, что в большинстве случаев на переднем конце труб наблюдается искривление, и такой дефект получил название «гусиная шейка». Длина искривленного конца трубы колеблется от 300 до 1500 мм в ю зависимости од прокатываемого маркотипоразмера. Эти концы приходится обрезать, что увеличивает расход металла и уменьшает производительность всего трубопрокатного агрегата. На правильных станах это искривление устранить не удается, так как они ¹⁵ располагаются после холодильника, и труба подается на правку в холодном состоянии.

Цель изобретения — снижение концевой кривизны труб.

20 Поставленная цель достигается созданием технологического инструмента, в котором, согласно изобретению, каждый предчистовой калибр образован ручьями валков

неодинакового диаметра, у каждого после3

757222

4

дующего предчистового калибра валок большего диаметра расположен по другую сторону от оси относительно расположения валка большего диаметра предшествующего калибра, и разность диаметров пары валков, образующих предчистовые калибры, имеет наибольшую величину, равную 0,5—7% от полусуммы диаметров валков калибра, следующего за черновыми, и уменьшается к чистовым калибрам. Это позволяет получать редуцированные выправленные трубы.

На фиг. 1 схематически изображены предчистовые и чистовые калибры редукционного стана с поворотом на 45° (поворот осуществлен для удобства изображения, так как калибры относительно друг друга развернуты на 90°, а относительно горизонтали — на 45°); на фиг. 2 — труба, находящаяся в стане (стан условно не показан), вид А на фиг. 1. Условно показаны обжимные клети, которые предшествуют предчистовым, а первые три клети обозначены только их осями.

Технологический инструмент включает последовательно расположенные группы уменьшающегося поперечного сечения черновых (обжимных) калибров 1, показанные условно осями, предчистовые, каждый из которых образован ручьями валков 2 и 3 неодинакового диаметра, попеременно установленными сверху и снизу, причем разность между диаметрами валков уменьшается от начала предчистовых калибров до чистовых 4, образованных валками одинакового диаметра.

Прокатка осуществляется следующим образом.

Труба в обжимных черновых калибрах 1, которые предшествуют предчистовым, прокатывается по известной технологии, затем осуществляется прокатка всеми предчистовыми калибрами, где установлены валки 2 и 3 различного диаметра. В общем случае количество предчистовых калибров с валками различного диаметра может быть большим или меньшим; семь клетей показаны как один из вариантов.

В первом предчистовом калибре труба валками 2 и 3 изгибается по радиусу К ₍ в горизонтальной плоскости вправо "(если смотреть по ходу прокатки), затем труба изгибается валками во втором предчистовом калибре по радиусу К _а ^в вертикальной плоскости влево. Труба изгибается в вертикальной и горизонтальной плоскости в зависимости от того, четный или нечетный калибр, в которой ее прокатывают. Изгиб трубы влево и вправо осуществляется за счет того, что валок большего диаметра устанавливается попеременно нижним или верхним. Кривизна трубы после каждой клети направлена в сторону валка меньшего диаметра, вследствие несимметричности деформаций и усилий со стороны верхнего и нижнего валков.

Радиусы изгиба трубы от первого предчистового калибра к последнему увеличиваются, а кривизна уменьшается, потому что величину разности диаметров (Δ =

— Οβ^ΐη) постепенно уменьшают от максимальной до нуля, а это постепенно уменьшает величину давления валков большего диаметра, установленного попеременно нижним или верхним.

Если всякое искривление трубы, т. е. неравномерное распределение деформации, можно объяснить неравномерным по сечению и длине трубы распределением напряжений, то знакопеременные в двух взаимоперпендикулярных плоскостях постепенно уменьшающиеся дополнительные деформации изгиба в сочетании с уменьшающимися от калибра к калибру обжатиями трубы по диаметру будут способствовать более равномерному распределению напряжений и, как следствие, деформаций. Технологический процесс с помощью данного инструмента осуществляется в два этапа: собственно прокатка (обжатие по диаметру) и процесс правки приложением знакопеременных и уменьшающихся по ходу правки деформаций.

Затем труба прокатывается в чистовых калибрах 4, где обжатие трубы отсутствует и происходит выравнивание периметра поперечного сечения трубы. Чистовые калибры образованы валками одного диаметра.

Вследствие того, что труба изгибается по радиусу в межклетевом пространстве, при использовании предложенного технологического инструмента рекомендуются более свободные проводки (с зазором между трубой и проводкой до 6—8 мм) или внутреннюю образующую проводку необходимо выполнять по соответствующему радиусу. Смещение оси калибров относительно оси стана на величину искривления трубы позволяет применять инструмент без повышения трения трубы об проводку.

Максимальную величину разности диаметров принимают от 0,5 до 7,0% от полусуммы диаметров валков, что определяется номинальными размерами валков, сортаментом труб и величиной межклетевого расстояния стана.

Предложенный технологический инструмент используют, когда в предчистовых калибрах обжатия трубы по диаметру плавно уменьшаются, и в этом случае количество предчистовых калибров возрастает, что дает возможность плавно уменьшить разность диаметров валков от максимальной величины до нуля, а это плавно уменьшает знакопеременные изгибы трубы, обеспечивающие выравнивание остаточных напряжений и деформаций по периметру и длине трубы.

Пример. Использование инструмента при прокатке труб диаметром 63,5 мм в двадцати клетях редукционного стана.

Согласно предлагаемой калибровке в

первых тринадцати калибрах трубу редуцируют из заготовки (118 мм) с частными об5

757222

6

жатиями, уменьшающимися от 4,10 до 2,5%, при этом диаметры верхних и нижних валков в этих калибрах приняты одинаковыми и равными 450 мм. Затем труба прокатывается в шести предчистовых калибрах, где обжатия уменьшаются от 2,5 до 1,5%, при ₅ этом разность диаметров валков в. 14-ом калибре составляет 14 мм; в 15-ом калибре 11 мм; в 16-ом калибре 9 мм; в 17-ом калибре 6 мм; в 18-ом калибре 2,5 мм и в 19-ом калибре 0,8 мм. В чистовом (20-ом) калибре диаметры валков равны. Ίο

Максимальная разница диаметров валков в первом предчистовом калибре составляет 14 мм, или 3,16% от полусуммы диаметров 443 мм. В 14-ом калибре валок большего диаметра установлен нижним, а в 15-ом — верхним и т. д.

Технологический инструмент для непрерывной безоправочной прокатки труб обеспечивает, по сравнению с существующим, устранение концевой кривизны трубы, т. е. устранение повышенной величины обрези и, как го следствие, уменьшение расхода металла и повышение производительности всего трубопрокатного агрегата за счет увеличения длины годной части трубы.

При сложившихся условиях прокатки толстостенных труб на некоторых агрегатах ²⁵ страны, когда обрезь за счет искривления концов труб увеличивается на 300—1500 мм при средних длинах черновой 9—10 метров, применение предложенного технологического инструмента позволяет экономить на каждой тонне готовых труб 2—7 кг металла и увеличивает производительность трубопрокатного агрегата на 3—10%.

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Технологический инструмент для редуцирования труб, включающий последовательно расположенные группы уменьшающегося поперечного сечения и относительного обжатия черновых, предчистовых калибров и чистовых калибров, образованных ручьями пар валков, повернутых на угол 90° относительно соседних пар, отличающийся тем, что, с целью снижения концевой кривизны труб, каждый предчистовой калибр образован ручьями валков неодинакового диаметра, у каждого последующего предчистового калибра валок большего диаметра расположен по другую сторону от оси относительно расположения валка большего диаметра предшествующего калибра, и разность диаметров пары валков, образующих предчистовые калибры, имеет наибольшую величину, равную 0,5—7% от полусуммы диаметров валков калибра, следующего за черновыми, и уменьшается к чистовым калибрам.