Способ пилигримовой прокатки труб

 

Изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано при изготовлении труб повышенной точности. Цель изобретения - повышение точности геометрических размеров труб подлине путем стабилизации технологического режима . Заготовка с патрубком, расположенным у ее заднего торца, подается на оправке в очаг деформации. После разгона валков, прокатки трубы и образования на патрубке конуса деформации останавливают валки для перезарядки стана. Патрубок при этом удерживают в очаге деформации до упора в него передним торцом последующей заготовки . Разгон привода валков осуществляется одновременно с деформацией оставшейся недокатанной части патрубка, после чего цикл повторяется. Длину патрубка определяют из выражения Ln Vp.K/Fn +

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

) В 21 B 21/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ч

О

Н ()с

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4694741/02 (22) 07.03.89 (46) 23.03.92. Бюл. N 11 (71) Днепропетровский металлургический институт (72) С.Н.Кекух, А.И.Куценко, B,Í.Äàí÷åíêo, Н.В.Кирсанов, Ю.М. Беликов, В.P. Кучеренко, А.А.Лисовский, Ю.В,Чигиринский.

А.M.Ôåëüäìàí, О.Б.Млинарич и М.B.Áà÷à (53) 621,774.36(088;8) (56) Гриншпун М.И.; Соколовский В.Н, Станы холодной прокатки труб. — М.: Машино.строение, 1967, с. 214-216.

Авторское свидетельство СССР

N 738699, кл. В 21 В 21/00, 1978.. (54) СПОСОБ ПИЛИГРИМОВОЙ ПРОКАТКИ

ТРУБ (57) Изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано при изготовлении труб .повышенной точности. .Цель изобретения — повышение точности геометрических размеров труб по длине путем стабилизации технологического режиИзобретение относится к черной металлургии, в частности к пилигримовому способу производства труб. и может быть использовано при изготовлении труб повышенной точности.

Известен способ периодической пилигримовой прокатки труб, включающий ввод оправки в заготовку, ее деформацию на oriравке, остановку привода вращения валков, вывод оправки, подачу на ось прокатки последующей заготовки, разгон привода вращения валков и возобновление цикла.

Недостатком способа является "стыковка заготовок", т.е. смятие торцов заготовки, особенно при прокатке тонкостенных.и особотонкостенных труб, которое происходит

„„. Ж„„1720766 А1 ма. Заготовка с патрубком, расположенным у ее заднего торца, подается на оправке в очаг деформации, После разгона валков, прокатки трубы и образования на патрубке конуса деформации останавливают валки для перезарядки стана. Патрубок при этом удерживают в очаге деформации до упора в него передним торцом последующей заготовки. Разгон привода валков осуществляется одновременно с деформацией оставшейся недокатанной части патрубка, после чего цикл повторяется. Длину патрубка определяют из выражения 1-д =- Vp,к/Fn+

Ф(5-12)m, где Vp.K — объем деформируемого металла в рабочем конусе, мм; F — площадь поперечного сечения патрубка, мм; m — величина подачи металла, мм. При производстве труб по данному способу обеспечивается возможность получения труб повышенной точности за счет исключения негативного влияния переходного режима на геометрические размеры труб и технологического инструмента. 1 э.п, ф-лы. вследствие непрерывных ударов торцовых поверхностей заготовок во время подачи из-за сопротивления сползанию рабочего конуса предыдущей трубы с оправки.

Наиболее близким к предложенному является способ периодической пилигримовой прокатки труб, включающий ввод оправки в заготовку, ее деформацию íà оправке, остановку привода вращения валков, 1 вывод оправки из трубы после остановки валков, подачу на ось прокатки и ромежуточного патрубка и последующей заготовки, разгон привода вращения валков и возобновление цикла. Возникающая при прокатке деформация торцов труб в известном способе поглощается за счет подачи на ось

1720766

20 прокатки промежуточного патрубка со свойствами демпфера.

Недостатком способа является низкая точность геометрических размеров труб па длине, что приводит к перерасходу металла и большому выходу брака, в частности, при производстве труб повышенной точности.

Отмеченный недостаток обусловлен, преимущественно, дестабилизацией температурного режима заготовки, а также инструмента — валков клети, оправки и ручья калибров во время остановки привода для подачи последующей заготовки на ось стана, так как в это время при остывании геометрические размеры оправки и ручья калибров интенсивно изменяются, вызывая изменение диаметра и толщины стенки прокатываемой трубы. Зто происходит именно на той части трубы-заготовки, которая находится в зоне действия валков. Кедокатанная часть заготовки находится перед рабочим конусом.

За период, измеряемый с момента остановки привода вращения валков до его разгона, происходит охлаждение инструмента, а при разгоне его температура снова повышается, Например, при холодной периодической прокатке (с охлаждением эмульсией очага деформации, оправки и ручья калибров) за время подачи следующей заготовки снижение температуры инструмента и металла в очаге деформации может составлять

120О-130 С(температура инструмента в очаге деформации во время прокатки составляет 150-170 С). При теплой прокатке снижение температуры за время перезарядки достигает 80О-90 С (температура очага деформации и инструмента при прокатке достигает 450О-500 С).

При таком перепаде температур неизбежно изменяются геометрические размеры труб.

Наряду с этим, за период, измеряемый с момента отключения привода для перезарядки стана до полной остановки валков происходит 3-4 двойных хода клети, а при разгоне привода для достижения рабочего скоростного режима — 5-8 двойных ходов клети. При отключении привода отключается подача заготовки, что вызывает изменение скорости деформации и снижение сопротивления деформации металла, и, KelK следствие, упругой деформации деталей рабочей клети, что приводит к изменению геометрических размеров очага деформации и, соответственно, участков трубы,находящихся в зоне валков. Другой причиной снижения. точности прокатываемых труб на соответствующем участке является по сути сама операция перезарядки, при которой

55 оправка принудительно досылается в очаг деформации, что приводит к смещению рабочего конуса трубы вперед по ходу прокатки, а последующая прокатка этого участка при деформациях, превышающих расчетные значения, также вызывает отклонение геометрических размеров трубы в соответствующих сечениях.

Цель изобретения — повышение точности геометрических размеров труб по длине путем стабилизации технологического режима прокатки, Поставленная цель достигается тем, что в известном Способе периодической пилигримовой прокатки труб патрубок располагают у заднего торца заготовки, остановку валков осуществляют после образования на патрубке конуса деформации и удерживают патрубок в очаге деформации до упора в него передним торцом последующей заготовки,после чего производят разгон валков.

При этом используют пэтрубок длиной

1 п = — е- — - + (5 — 12 ) N

V .g, Fn

) где Vp,к - обьем деформируемого металла в рабочем конусе,мм, F< — площадь поперечного сечения патрубка, мм;

m — величина подачи металла, мм.

Сущность заявляемого технического решения заключается в том, что остановку и разгон привода валков производят при деформации промежуточного патрубка на оправке, при этом длину промежуточного патрубка устанавливают в соответствии с указанным выражением.

При этом в процессе изготовления используют последовательно задаваемые в стан заготовки с расположенными у их заднего торца патрубками, причем для получения предыдущей трубы на ее заготовку воздействуем последующей.

Длина промежуточного патрубка не должна быть меньше, чем отношение (Чр./Fn + 5а). так как при меньшем значении не обеспечивается разгон привода вращения валков до рабочего режима при условии, что в зоне деформации размещен промежуточный патрубок. Зто приведет к деформированию последующей заготовки в период разгона привода валков, а соответственно, к снижению точности переднего конца готовых труб и повышенной отбраковки прецизионных труб, Размещение патрубка длиной, большей чем (Vp,к/Рп + 12т),приведет к неоправданномуу увеличению машинного времени и

1720766 цикла прокатки и снижению производительности процесса.

Точность геометрических размеров труб по длине повышается путем стабилизации технологического режима и достигается за счет смещения во времени момента проведения последовательности подготовительных операций.

Стабилизация теплового режима заключается в ограничении разброса температуры инструмента и заготовок в период осуществления подготовительных операций, так как в период выполнения подготовительных операций в зоне действия валков находится промежуточный патрубок, Деформация заготовки по указанному способу позволяет совместить момент начала остановки привода вращения валков с моментом выхода торца предыдущего промежуточного патрубка из зоны действия валков. При этом окончание разгона привода вращения валков рабочего режима прокатки после перезарядки стана соответствует моменту выхода заднего торца промежуточного патрубка из зоны действия валков. Таким образом, весь переходной режим прокатки, связанный с остановкой и перезарядкой стана, осуществляется при деформации промежуточного патрубка, При производстве труб повышенной точности по данному способу устраняется и другая весьма .важная причина снижения точности труб, заключающаяся в том, что при перезарядке неизбежно происходит смещение рабочего конуса вперед по ходу прокатки с последующим искажением поперечного профиля трубы при деформации, При прокатке по предложенному способу этот негативный фактор полностью устраняется.

Пример. Прокатку труб из стали

08Х18Н10Т по маршруту 95х8 - 57х4 мм проводили на стане ХПТ 75 при линейном смещении металла трубы (m è ),равном 30 мм и 70 двойных ходов клети s мин. Допускаемые отклонения по внутреннему диаметру +. 0,27. Процесс прокатки проходил устойчиво с качественной наружной и внутренней поверхностью, без налипания металла на ручей калибров и оправку. В качестве промежуточных патрубков, которые устанавливают при перезарядке стана между задним торцом предыдущей и пере. дним торцом последующей трубы, используют трубы из более дешевой низкоуглеродистой стали, Размер патрубков 96хб мм, длина 360 мм. Длина патрубка выбрана из условия обеспечения ведения всего переходного режима прокатки на промежуточном патрубке.

Ведение процесса прокатки осуществляем таким образом.

5 Начало снижения скорости привода клети для остановки стана, с целью его перезарядки, т.е. для установки последующей заготовки с промежуточным патрубком, производят в момент выхода заднего торца

10 прокатанной трубы из зоны действия валков, т.е. в период полного формирования рабочего конуса промежуточным патрубком, Переходный режим в данном случае

15 включает в себя две стадии. Первая стадия длится с моментаснижения скорости привода.клети до ее остановки, вторая стадия длится с момента запуска привода клети до рабочего скоростного режима деформиро20 вания патрубка.

Таким образом, вторую стадию переходного режима с момента запуска привода до рабочего скоростного режима, также проводим на промежуточном патрубке, что

25 исключает влияние указанных факторов на изменение геометрических размеров про. катываемых труб.

В процессе прокатки производят замеры внутреннего диаметра проходным (О р =

30=56,89 мм) и непроходным (0 = 57,11 мм) калибрами, а также дополнительный конт-. роль внутреннего диаметра по длине трубы

2050 мм при помощи .скалки диаметром

56,89 мм и длиной 150 мм.

35 При прокатке труб по известномуспособу происходило увеличение диаметра части трубы, соответствующей переходному режиму прокатки, до 57,13 — 57,15 мм, что превышало верхнее предельное его значе40 ние,равное 57,11.

При прокатке труб по предлагаемому способу отбраковка труб llo геометрическим размерам отсутствовала.

Анализ размеров наружного диаметра

45 трубы показал, что его овализация (Ь Р— разность между максимальным и минимальным значениями) составляет 0,06 мм (или

0,1ь от номинального значения диаметра) для труб размером 57Ф мм.

50 Таким образом, несмотря на заниженный допуск по наружному и внутреннему диаметрам (равный + 0,27,) для прецизионных труб доказана возможность изготовления их на станах ХПТ с применением

55 предложенного способа прокатки.

Предложенный способ позволяет повысить точность геометрических размеров труб по длине путем стабилизации технологического режима, Наряду с этим достигает1720766 где Vp.к — объем деформируемаго металла в рабочем конусе, мм;

Fn — площадь поперечного сечения патрубка, мм ;

m — величина подачи металла, мм, Составитель Н.Куклина

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор М.Демчик

Редактор Н.Химчук

Заказ 912 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101 ся экономия металла и снижение выхода бракованных труб, повышение производительности и улучшение технико-экономических показателей прокатки. Так, при прокатке труб в соответствии с прототипом 5 происходит увеличение диаметра части трубы, соответствующей периоду осуществления подготовительных операций, в частности до 57,13- 57,16 мм, что превышает верхнее предельное значение, равное 10

57 11 мм. Прокатка труб по предлагаемому способу прокатки не вызывает отбраковки . труб по геометрическим размерам.

Формула изобретения

1. Способ пилигримовой прокатки труб, 15 включающий ввод оправки в заготовку с патрубком, периодическую прокатку заготовки и патрубка приводными валками на оправке, остановку валков, вывод оправки из трубы после остановки валков, подачу на 20 ось прокатки последующей заготовки с патрубком, отличающийся тем, что, с целью повышения точности геометрических размеров труб по длине путем стабилизации технологического режима, патрубок располагают у заднего торца заготовки, остановку валков осуществляют после образования на патрубке конуса деформации и удерживают патрубок в очаге деформации до упора в него передним торцом последующей заготовки, после чего производят разгон валков.

2. Способ по и. 1, о тл ич а ю шийся тем, что используют патрубок длиной L<, равной

4 Р + (5 — 12 ) m „