(54) СПОСОБ ВИНТОВОЙ РАСКАТКИ ТРУБ НА ТРЕХВАЛКОВОМ(54) METHOD OF SCREW PIPE ROLLING ON A THREE-ROLLER
СТАНЕMILL
Изобретение относитс к трубопро катному производству и может быть и пользовано при изготовлении бесшовны гор чекатанных труб. В трубопрокатном производстве дл снижени поперечной разностенности труб, прокатанных на станах продольной прокатки, имеющих утолщенную стенку в местах, соответствующих ра ему калибров , валков (выпусках), пос ле продольной прокатки производ т раскатку труб на косовалковых раскатных станах. Известен способ винтовой раскатки труб на трехвалковом стане, включающий деформацию валками на оправке нагретой полой гильзы, предварительно продольно прокатанной,, с получением граненой формы с числом граней, кратнь1м количеству валков раска.тных станов D 3Недостатком данного способа вл етс повышенна поперечна разностенность прокатываемых труб, по вл юща с вследствие низкой стойкости граненных калибров станов продольной прокатки, которые из-за неравномерного износа быстро тер ют первона- чальНую форму и не обеспечивают не обходимой формы трубе в течение всей кампании валков. Кроме того, при раскатке граненой трубы имеет место повышенный уровень шума и вибрации узлов раскатных станов. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому вл етс способ винтовой раскатки труб, включающий деформацию валками на оправке нагретой полой гильзы, предварительно продольно прокатанной и имеющей продольные диаметрально расположенные утолщени стенки Г2. Недостатком известного способа вл етс повьвпенна поперечна разностенность готовых труб, обусловленна тем, что, при раскатке, когда на один из вапков раскатного стана попадает участок с утолщенной стенкой. два других в этот момент осуществл ю деформацию .меньшей стенки трубы в местах, отсто щих на центральный угол 60°. Увеличение степени деформации стенки трубы при раскатке утолщенного ее участка одним из валков сопровождаетс увеличением прокатных усилий, а. так как труба удерживаетс на оси прокатки только за счет усилий действующих на нее со стороны валков то при этом возрастает давление метал ла и на два других валка раскатного стана. Последние осуществл ют повышещсую деформацию стенки трубы, причем в местах, не имеющих утолщени . Повьшенна деформаци участков поперечного сечени трубы, которые до раскатки имели толщину стенки близкую к номинальной, и не полна раскатка утолще1шй стенки трубы в других местах вл етс причиной повышенной раз ностенности готовых труб. Цель изобретени - уменьшение поперечной разностенности труб. Поставленна цель достигаетс тем, что в способе винтовой раскатки труб на трехвалковом стане, включающем деформацию валками на оправке нагретой полой гильзы, предварительно продольно прокатанной и имеющей продольные диаметрально.расположенные утолщени стенки, перед деформацией осуществл ют локальное охлаждение и снижают температуру в четырех местах по всей длине полой гильзы, попарно диаметрально расположенных и удаленных по периметру йт участков с утолщенной стенкой на угол 50-70 . При винтовой раскатке на трехвалковом раскатном стане трубы с но охлажденными образующими, отсто щими от диаметральной плоскости, про ход щей через утолщени стенки на угол, равный примерно 60°, в каждый момент, когда на один из валков попадает участок с утолщенной стенкой, на два других валка попадают охлажденные участки с толщиной стенки, близкой к номинальной, Поэтому увели чение прокатных усилий при раскатке одним из валков утолщенного участка стенки трубы не приводит к чрезмерной деформации предварительно охлажденных участков стенки трубы, имевших до раскатки толщину стенки близкую к номинальной. В результате при раскатке наибольшую деформацию получают участки поперечного сечени . трубы, имеющие утолщение стенки. Та 54 ое распределение деформации привоит к снижению поперечной разностенности готовых труб. На фиг. 1 схематично показано поожение трубы относительно валков трёхвалкового раскатного стана в момент , когда одно из утолщений стенки трубы попадает на валок; на фиг. 2 расположение участков поперечного сечени трубы подлежащих охлаждению . Винтовой раскатке трем валками подвергают полую гильзу, предварительно продольно прокатанную и имеющую продольные диаметрально расположенные утолщени 1 стенки и в четырех местах 2 сниженную температуру. Оптимальным вл етс расположение имеющих минимальную температуру участков по образующим,отсто щим от диаметральной плоскости, проход щей через утолщени , на угол 60°. Вследствие раз-: личных условий теплоотдачи со стороны разнотолщинных участков за врем транспортировани трубы от стана продольной прокатки к раскатному стану происходит изменение расположени участков с минимальной температурой. Величина и направление смещени завис т от геометрических размеров труб, величины симметричной поперечной раэностенности и др. Поэтому дл достижени оптимального расположени охлажденных участков стенки трубы перед раскаткой (под углом 60° относительно диаметральной плоскости, прохо. д щей через утолщени ) в зависимоети от геометрических параметров прокатываемых труб и других условий, необходимо измен ть места локального охлаждени стенки труб так же, как и режим охлаждени . Практически достаточно измен ть положение локально охлаждаемых участков трубы по образующим , отсто щим от диаметральной плоскости, проход щей череч утолщени на угол 50-70 Это обеспечивает снижение поперечной разностенности готовых труб, так как при раскатке утолщений стенки одним из валков два других валка будут осуществл ть раскатку охлажденных участков п -перечного сечени трубы, имеющих номинальную толщину стенки. Заготовку из Ст. 20 диаметром 152 мм и толщиной стенки 9 мм прокатьтают на стане продольной прокатки при i 150-1200 0. После прокатки на стане продольной прокатки труба имеет температуру 1100-1150 С. За,темThe invention relates to pipe production and may be used in the manufacture of seamless hot rolled pipes. In pipe production, in order to reduce the transverse difference in wall thickness of pipes rolled on longitudinal mills, having a thickened wall in places of corresponding caliber rails, rolls (releases), after longitudinal rolling, pipes are rolled on rolling mills. The known method of screw rolling of pipes on a three-roll mill includes deformation by rolls on a mandrel of a heated hollow sleeve, previously longitudinally rolled, to obtain a faceted shape with a number of edges, a multiple of the number of rolls of dredging camps. D 3 The disadvantage of this method is the increased cross-sectional thickness of rolled tubes due to the low resistance of the faceted calibres of longitudinal rolling mills, which due to uneven wear quickly lose their original shape and do not provide bhodimoy shaped pipe throughout the campaign rolls. In addition, when rolling a faceted pipe, there is an increased level of noise and vibration of the nodes of the rolling mills. The closest in technical essence to the present invention is a method of helical rolling of pipes, including the deformation by rolls on a mandrel of a heated hollow sleeve, previously longitudinally rolled and having longitudinal diametrically located thickenings of the wall G2. A disadvantage of the known method is a cross-sectional transverse wall thickness of the finished pipes, due to the fact that when rolling, when a section with a thickened wall falls onto one of the rolling mill rolls. the other two at this moment carried out the deformation of the smaller pipe wall in places located at a central angle of 60 °. An increase in the degree of deformation of the pipe wall when the thickened section of it is rolled by one of the rolls is accompanied by an increase in rolling forces, a. Since the pipe is held on the rolling axis only due to the forces acting on it from the side of the rolls, the pressure of the metal on the other two rolls of the roll mill also increases. The latter effect the increased deformation of the pipe wall, and in places without thickening. The increased deformation of the cross-sectional sections of the pipe, which had a wall thickness close to the nominal size, and the incomplete expansion of the thicker wall of the pipe in other places caused an increase in the thickness of the finished pipes. The purpose of the invention is to reduce the transverse delta pipes. The goal is achieved by the method of helical rolling of pipes on a three-roll mill, including deformation by rolls on a mandrel of a heated hollow sleeve, previously longitudinally rolled and having longitudinal diametrically located thickenings of the wall, prior to deformation, local cooling and reduce the temperature in four places throughout the length of the hollow sheath, in pairs of diametrically located and remote along the perimeter of it sections with a thickened wall at an angle of 50-70. When screw rolling on a three-roll rolling mill, pipes with but cooled generators are separated from the diametrical plane passing through the wall thickenings at an angle of approximately 60 ° at each moment when the section with the thickened wall falls on one of the rolls the other rolls get cooled sections with a wall thickness close to the nominal one. Therefore, an increase in rolling forces when rolling one of the rolls of a thickened section of the pipe wall does not result in excessive deformation of the pre-cooled sections with Enki tube had a wall thickness before rolling close to the nominal. As a result, during rolling, the cross section is the most deformed. pipes with thickened walls. That 54th strain distribution leads to a decrease in the lateral difference in the thickness of the finished pipes. FIG. 1 schematically shows the position of the pipe relative to the rolls of the three-roll mill at the moment when one of the thicknesses of the pipe wall falls on the roller; in fig. 2 arrangement of sections of the cross section of the pipe to be cooled. Screw rolling with three rollers is subjected to a hollow sleeve, previously rolled longitudinally and having longitudinal diametrically located thickenings of 1 wall and in four places 2 reduced temperature. The optimum is the location of areas with a minimum temperature along the forming, spaced from the diametral plane passing through the bulges, at an angle of 60 °. Due to the different conditions of heat transfer from the different-thickness sections during the transportation of the pipe from the longitudinal rolling mill to the rolling mill, the location of the sections with the minimum temperature changes. The magnitude and direction of displacement depends on the geometrical dimensions of the pipes, the magnitude of the symmetric transverse ratio, etc. Therefore, to achieve an optimal arrangement of the cooled sections of the pipe wall before the rolling (at an angle of 60 ° relative to the diametral plane passing through the thickenings) rolled pipes and other conditions, it is necessary to change the places of local cooling of the pipe wall as well as the cooling mode. It is practically enough to change the position of the locally cooled pipe sections along the formative 50–70 diameters from the diametral plane passing through the thickenings through an angle of 50–70, since when the rolls of the wall are thickened by one of the rolls, the other two rolls expansion of cooled sections of the n-cross section of a pipe having a nominal wall thickness. The blank of Art. 20 with a diameter of 152 mm and a wall thickness of 9 mm are rolled at the longitudinal rolling mill at i 150-1200 0. After rolling at the longitudinal rolling mill, the pipe has a temperature of 1100-1150 C. For,
участки трубы по образующим, отсто щим от диаметральной плоскости, проход щей через утолщени , на угол 55° охлаждают до 500с с помощью. установленного на выходной стороне стана продольной прокатки спрейерного устройств . С выходной стороны стана продольной прокатки трубу рольгангом транспортируют к трехвалковому раскатному стану. За врем транспортировки происходит охлаждение до 900950С участков поперечного сечени трубы, не подвергнутых охлаадению спрейерным устройством, и подогрев охлажденных участков до 700-750 da счет теплопроводности. Таким образом перед раскаткой труба имеет неравномерную температуру по поперечному сечению .- Максимальную 900-950°С имеют утолщенные участки ;стенки, минимальную 700-750с - участки, подвергнутые локальному охлажде шю по образуквцим , отсто щим от диаметральной плоскости, проход щей через утолщени на центральный угол, примерно равный 60 . Затем трубу подвергают раскатке в трехвалковом стане на оправке. При раскатке,в любой момент, когда на один из валков трехвалкового раскатного стана при вращении трубы попадает участок с утолщенной стенкой, на два других валка попадают охлажденные участки с толщиной стенки близкой к номинальной. Это способствует ТОМУ, что большую деформацию получают утолщенные участки, имекицие .большую температуру в то врем , как охлажденные участки с толщиной стенки близкой к номинальной из-за более высокого сопротивлени деформации деформируютс незначительно. Благодар этому поперечна разностенность труб значительно снижаетс . Как показалиthe pipe sections along the forming, spaced from the diametral plane passing through the bulges at an angle of 55 ° are cooled to 500 s with. installed on the output side of the mill longitudinal rolling of the sprayer device. From the output side of the longitudinal rolling mill, the pipe is conveyed by a live roll to a three-roll rolling mill. During transportation, cooling to 900950С sections of pipe cross-section, not subjected to cooling by the sprayer device, and heating of cooled sections to 700-750 da due to thermal conductivity occur. Thus, before rolling, the pipe has an uneven temperature across the cross section. - The maximum 900–950 ° C is thickened; the walls, the minimum 700–750 ° C are the sections subjected to local cooling along the diameters passing through the thickenings central angle, approximately equal to 60. Then the pipe is subjected to rolling in a three-roll mill on a mandrel. When rolling, at any moment, when one of the rolls of a three-roll rolling mill, when the pipe rotates, a section with a thickened wall falls, the other two rolls get cooled sections with a wall thickness close to the nominal one. This contributes to the fact that thicker areas get larger deformation, having a higher temperature, while cold areas with a wall thickness close to the nominal one due to their higher resistance to deformation are not significantly deformed. Due to this, the transverse difference in pipe thickness is significantly reduced. As shown
экспериментальные исследовани , поперечна разностенность прокатываемых труб может быть снижен в среднем на 2%.Experimental studies, the lateral differential wall of rolled tubes can be reduced on average by 2%.
Предложенный способ может быть использован на трубопрокатных установках , имеющих станы продольной и винтовой раскатки. Допуск на толщину стенки труб, прокатываемьпгНгшаТРных установках, составл ет t 12%.Снижение поперечной оазностенности на 2% позвол ет снизить поле допусков по толщине стенки с t 12% до t 11 % и обеспечивает пои прокатке труб с минусовьм допуском значительную экономию металла.The proposed method can be used on pipe installations that have longitudinal and helical rolling mills. The tolerance for the wall thickness of the tubes, rolled in rigs, is t 12%. Reducing the transverse strength by 2% reduces the tolerance field in wall thickness from t 12% to t 11% and provides for significant pipe savings for metal with a minus tolerance.