Поточная линия для производства труб

 

Изобретение относится.к черной металлургии, в частности к термической и термомеханической обработке и может быть использовано для получения электросварных труб расширенного сортамента. Пелью изобретения является расширение технологических возможностей за счет увеличения сортамента , труб и повышение качества обработки. Поточная линия включает разматыватель 1, устройства формовки 2 и сварки. 3, водяную ванну 4, устройство локальной термообработки сварного шва 5, нагревательное устройство 8, форсуночный вращающийсяспрейер.9, фотопирометр 13, термостат-стабилизатор 17, редукционный стан 18, подогревающее устройство 19, спрейер 20, профилировочный стан 21, второй спрейер 22, устройство порезки 23, сборочный карман 24. Предложенная поточная линия снабжена водяной ванной .4, установ-. ленной после устройства для сварки ; 3, а также нагревательным устройством 8,вращающим форсуночным спрейером 9, системой контроля температуры термостатом, расположенными между устройством локальной термообработки сварного шва 5 и редукционным станом 18, после которого установлены устройство 19 для подогрева, профилировочный стан 21 и дополнительные кольцевые форсуночные спрейеры 20, 22, расположенные перед и за профилировочным станом 21. 1 з.п. ф-лы, 1 ил. (Л 1 Од

союз советсних социАлистических

РЕСПУБЛИК цд 4 С 21 D 9/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ASTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ г агг

7 f92

ФЬ

0 0

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

IlQ изОБРетениям и ОтнРытиям

ПРи гкнт ссо (21) 4194192/23-02 (-22) 16.02 ..87 . (46) 23.02,89. Бюл. !! 7 (71) Днепропетровский металлургичес. кий институт им. Л.И,Брежнева (72) Ю,П.Гуль, С.Л.Гитина, Н.Е.Копылова, Т.М,Ковальчук, Г.И.Хаустов, А.А.Ковальчук, А.Д.Ковалева и В.3.кофф (53) 621.734.21 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 992601, кл, С 21 Ь 9/08, 1980е

Осада Я.Е. и др. Современные трубные цехи. М., 1977, с. 131-155. (54) ПОТОЧНАЯ ЛИНИЯ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ! ТРУБ (57). Из обретение отно сится. к черной металлургии, в частности к термической и термомеханической обработке и может быть использовано для получения электросварных труб расширенного сортамента. Целью. изобретения является расширение технологических возможностей за счет увеличения сортамента. труб и повышение качества обработки, Поточная линия включает

„,SU„„ 460082 A1 разматыватель 1, устройства формовки 2 и сварки. 3, водяную ванну 4, устройство локальной термообработки сварного шва 5, нагревательное устройство 8, форсуночный вращающийся спрейер..9, фотопирометр 13, термостат-стабилизатор 17, редукционный стан 18, подогревающее устройство

19, спрейер 20, профилировочный стан 21, второй. спрейер 22, устройство порезки 23, сборочный карман

24. Предложенная поточная линия снабжена водяной ванной 4, установленной после. устройства для сварки

3, а также нагревательным устройством 8,вращающим форсуночным спрейером 9, системой контроля температу-, ры термостатом, расположенными между устройством локальной .термообработки сварного шва 5 и редукционным станом 18, после которого установлены устройство 19 для подогрева, профилировочный стан 21 и дополнительные кольцевые форсуночные спрей" еры 20, 22, расположенные перед и за прафилировочным станом 21.

1 з,п. ф-лы, ил.

1460082

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к термической термомеханической обработке, и может быть использовано для получения электросварных труб расширенного сортамента.

Целью изобретения является расширение технологических воэможностей

sa счет увеличения сортамента труб и повьппение качества обработки.

На чертеже изображена предлагае-. мая поточная линия.

Поточная линия для производства труб, преимущественно электросварных,,содержит последовательно расположенные и соединенные транспортными средствами разматыватель 1, устрой". ства формовки 2 и сварки 3, водяную ванну 4, устройство 5 локальной термообработки сварного шва, состоящее

20 из плоского индуктора 6 и. охлаждающего устройства 6 в, виде душирующей коробки, расположенной над зоной сварки, нагревательное устройство 8., выполненное в виде кольцевого индуктора.

Форсуночный вращающийся спрейер 9 состоит из цилиндрической питающей неподвижной камеры 10, которая с помощью подшипников механически соединена с вращающейся камерой 11.

Б стенках вращающейся камеры 11 уста" новлены форсунки 12, гидравлически связанные с заполненным водой объемом между стенками камер 10 и 11. Фор- 35 сунки выполнены с воэможностью дис. пергирования жидкости с помощью винтовой вставки, что позволяет при. вращении камеры 11 создавать вращающийся поток диспергированного охла-. 40 дителя. Камера 11 приводится во вра" щение приводом, кинематически связанным с ней, .например клиноременной передачей. Далее расположена система контроля и поддержания тем-. пературы трубы, состоящая из фотопирометра 13, контрольно-регулирующего устройства 14, тиристорных..преобразователей.15 и 16 привода..насоса и привода вращения спрейера, термастат-стабилизатор 17, выполненный в виде трубы, футерованной с внешней стороны теплоизолирующим материалом, и снабженный нагревательными элементами в виде спирали вокруг электроизолирующего слоя на внешней поверхности трубы, редукционный стан 18, подогревающее устройство 19 в виде кольцевого индукто" ра, кольцевой форсуночный спрейер

20, профилировочный стан 21, второй кольцевой форсуночный спрейер 22 устройство 23 порезки на мерные длины и сборочный карман 24.

Поточная линия работает следующим образом.

Холоднокатаная лента с разматывателя 1 поступает в устройство 2 формовки, где формируется в круглую трубу-.заготовку, имеющую минимальный зазор между стыкующимися кромками ленты, затем труба-заготовка. транспортируется роликами рольганга в сварочное устройство 3, в котором путем электросварки сваривается по образующей, получаемой с;ыкующимися кромками ленты. Далее с,арная труба проходит через водяную ванну 4, где происходит охлаждение сварного шва до цеховой температуры,, а затем через устройство 5 локальной термообработки сварного шва, где Осуществляется путем нагрева и охлаждения первая перекристаллизация сварного шва.

Вслед за этим труба транспортируется в нагревательное устройство 8, где нагревается по всему периметру до температуры 900-1000 С, после чего попадает во вращающийся форсуночный спрейер 9, где охлаждается с заданной скоростью до заданной температуры, В устройстве 8 и спрейере

9 происхоцит термическое упрочнение всей трубы по периметру с одновременной второй перекристаллизацией сварного шва, что способствует выравниванию структуры и свойств по все" му периметру трубы.

Так как по условиям работы поточной линии труба не вращается, то охлаждающее устройство в виде кольцевого.форсуночного спрейера выполнено вращающимся за счет разделения питающей камеры и камеры охлаждения, что обеспечивает необходимую равномерность охлаждения невращающейся трубы.

При заданной скорости движения трубы необходимая скорость охлаждения и конечная температура охлаждения обеспечиваются соответствующим изменением расхода и давления воды в охлажжающем устройстве, а также изменением частоты. вращения спрейера. Датчиком сигнала на изменение указанных параметров является фотопирометр 13, например типа Тера, установленный на выходе. трубы из охлаждающего

1460082 устройства. Сигнал поступает на контрольно-регулирующее устройство 14, откуда в случае необходимости поступает команда на тиристорные преобразователи 15, 16 приводов насоса и вращения спрейера. Изменяется частота вращения приводов и соответственно расход., давление охлаждающей среды (воды), .частота вращения камеры охлаждения спрейера.

Упрочненная в устройстве 8 и спрейере 9 труба поступает в термостат-. стабилизатор 17, предназначенный для выравнивания и стабилизации на заданном уровне температуры трубы, когда ускоренное охлаждение нри термическом упрочнении (вращающийся форсуночный спрейер) заканчивается при более высокой температуре, чем цеховая. В этом случае неизбежно возникает определенная неравномерность температуры по длине и сечению трубы, что может неблагоприятно- сказываться на последующей деформации и механических свойствах готовых труб. Температура термостата-стабилизатора поддерживается на заданном уровне с помощью контрольно-регулирующей аппаратуры, напри" мер потенциометра, датчиком которого может быть термопара, горячим спаем выведенная в.рабочее пространство термостата-стабилизатора 1Ó, Если условиями технологического процесса предусмотрено охлаждение трубы в спрейере 9 до цеховой температуры и соответственно холодное редуцирование, то нагревательный элемент термостата-стабилизатора не включается. После термостата-стабилизатора упрочненная сварная труба,. поступает в редукционный стан 18, где в соответствии с указанным выше осуществляется холодная или теплая деформация на заданный размер без, изменения формы круглой трубы с одновременным дополнительным упрочнением за счет наклепа.. После редукционного стана труба проходит включенное или выключенное. подогревающее устройство 19, предназначенное для подогрева. трубы, подохлажденной за время деформации в редукционном стане, до заданной температуры последующего. теплого профилирования или для нагрева труб при последующем профилировании, если перед этим осуществлялось холодное редуцирование. Пройдя через подогре50

Данная поточная линия позволяет получить электросварные трубы, близкие по качеству к бесшовным, с увеличением пределов текучести и прочности в 2-3 раза по сравнению с из" вестными при сохранении пластичности на достаточно высоком уровне (относительное удлинение не менее

18-20 ). Получение упрочненных электросварных труб с помощью предлагаемой поточной линии требует примерно вающее устройство 19, труба поступает в кольцевой форсуночный спрей" ер 20, который включается на охлаж—

5 дение если температура профнлироУ вания должна быть ниже температуры редуцирования, и не работает, если температуры редуцирования и профилирования совпадают.

Если по условиям технологического процесса .требуется получение профильных труб, то после кольцевого форсуночного спрейера 20 труба транспортируется в профилировочный стан

21, где путем холодной или теплой деформации получается труба задан-. ной. формы поперечного сечения (квадрат, прямоугольник и т.п.) с одно" временным дополнительным упрочнением за счет наклепа, Если профилирование не требуется, то клети профилировочного стана выводятся путем поперечного смещения, например на салазках, иэ общего потока линии, и поточная линия работает только с редуцированием (калибровкой), причем подогревающее устройство 19 может в этом случае использоваться для отпуска после ре30 . дуцирования (калибровки) . После профилировочного стана труба транспортируется через второй кольцевой форсуночный спрейер 22, который вклю" чается в случае осуществления в редукционном и профилировочном станах теплой деформации, чтобы исключить возможное сминание концов труб, нагретых до 500-600 С, при механической пореэке на мерные длины, а также увеличить стойкость ножей отрезного устройства. После кольцевого форсуночного спрейера 22 труба режется на мерные длины. с помощью устройства 23,порезки (например летучих ножниц), Трубы, порезанные на мерные длины, транспортируются далее по рольгангу и сбрасываются в сбороч- . ный карман 24, 1460082

Предлагаемая поточная линия обе" спечивает получение труб более широкого сортамента как по форме, так и по размерам по сравнению с существующими техническими решениями, при" чем расширение сортамента обусловлено не просто включением. в состав линии .различных конструктивных эле .— ментов, но и обеспечением высокой ,деформируемости электросварных труб путем использования устройств терми" ческой обработки и устройств обеспечения теплой деформации. В итоге

Составитель 10.Усатый

Техред Л.Сердюкова Корректор Л.Пилипенко

Редактор Н. Гунько

3 ак аз 41 1 /24 Тираж 530 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 с

Производственно-полиграфическое предприятие, r . Ужгород, ул. Проектная, 4 в Б раз меньших производственных площадей, в 3 раза меньше обслуживающего персонала, причем получаемые трубы сохраняют преимущества по качеству поверхности и точности геометрических размеров, характерные для холодно- .(тепло-) деформированных труб. Предлагаемая поточная линия позволяет сочетать различные варианты упрочнения: термическое упрочнение - холодная деформация + теплая деформация в различных ком" бинациях что существенно расширяет спектр получаемых механических свойств.и позволяет удовлетворять самые разнообразные заказы по ком" плексу свойств при очень быстрой перенастройке линии с режима на режим, что обеспечивается соответствующим составом линии, последовательностью размещения различных устройств. и их выполнением. экономятся производственные площади (в 2-3 раза).

Ф о р м у л а изобретенИя

1. Поточная линия для производст5 ва труб преимущественно электросвар ных, включающая .последовательно рас положенные и соединенные транспортными средствами разматыватель, устрой

10 ство формовки, сварки, локальной . термообработки сварного шва,. редук-. ционный стан, устройство резки и сборочный карман, о..т л и ч а ющ а я с я тем, что, с .целью расширЬния технологических возможностей за счет увеличения сортамента труб и повышения. качества обраб .ки, ли-: ния снабжена установленной за .:..стройством сварки водяной ваннсй, расложенными жду устройством ло- - кальной термообработки сварного шваи редукционным станом нагревательным устройством, форсуночным спрей ером, имеющим возможность вращения . вокруг горизонтальной оси, системой контроля и поддержания температуры термостатом, расположенными после редукционного стана, устройством для подогрева, дополнительными кольцевыми форсуночными спрейерами и

30 установленным(,между ними профилировсчным станом.

2. Поточная линия по п.1, о .тл и ч а ю щ а я с я тем, что .профи лировочный стан выполнен с возможно

35 стью поперечного перемещения относи- . тельно продольной оси поточной линии.