Способ прокатки труб на установке с автоматическим станом

Изобретение относится к способу производства бесшовных труб и может быть использовано при производстве труб на трубопрокатных установках с автоматическими станами. Способ прокатки труб на установке с автоматическим станом включает нагрев заготовки, прошивку гильзы, раскатку ее на оправке в автоматическом стане, обкатку на обкатном стане и калибровку, при этом передний конец гильзы перед прокаткой на автоматическом стане развальцовывают на конусе, смонтированном на упоре для остановки проката. Использование этого способа прокатки на установке с автоматическим станом позволит увеличить стойкость оправок и улучшить качество внутренней поверхности труб.

 

Изобретение относится к трубному производству, а именно к способу производства бесшовных труб, и может быть использовано при производстве труб на трубопрокатных установках с автоматическими станами.

В трубном производстве известен способ прокатки труб на автоматическом стане, заключающийся в периодическом повороте оправки после выхода трубы из калибра (В21В 17/08, А.С. №239905, заявл. 50966, опубл. 21.12.73).

Данное решение уменьшает износ оправки, но не решает проблемы. При прошивке передний конец гильзы неровный, т.е. нет перпендикулярности к оси, и поэтому при задаче гильзы в стан более выдвинутая часть торца будет как угодно попадать на оправку, т.е. вращение оправки малоэффективно.

Наиболее близким техническим решением является способ прокатки труб, при котором передний конец гильзы перед прокаткой на автоматическом стане подогревают до температуры на 10-50° выше температуры тела гильзы, при этом продолжительность нагрева осуществляется по зависимости (В21В 17/08, А.С. №2271885, опубл. 20.03.2006)

где t - продолжительность нагрева, с;

S - толщина стенки гильзы, мм;

D - диаметр гильзы, мм;

а - температуропроводность, м³/ч;

Т₃=Т+(0-50°) - температура торца гильзы после подогрева, °С;

Т - температура тела гильзы, °С;

Т_т - температура торца гильзы до подогрева, °С;

Т_ф - температура факела, °С.

Недостатком данного способа является невозможность практически стабильно выдержать температуру переднего конца гильзы по указанной зависимости. В результате подогрева возникают моменты завышения температуры, что приводит к смятию переднего конца гильзы и застреванию ее в стане.

Задачей предложенного способа является увеличение стойкости оправок, т.е. исключение вырывов и наплывов на поверхности оправок и соответственно снижение или полное исключение дефектов на внутренней поверхности труб.

Технический результат достигается тем, что передний конец гильз перед прокаткой на автоматическом стане развальцовывают на конусе, смонтированным на упоре для остановки проката.

Основной причиной быстрого выхода из строя оправок является пониженная температура переднего конца гильзы, а именно острых кромок торца с внутренней поверхности гильзы. При задаче гильзы пушером в автоматический стан происходит удар о рабочие валки, который смягчается вращением валков, далее происходит подгиб кромок конца гильзы, и острая с пониженной температурой кромка переднего конца ударяется в конусную часть оправки, вырывая из нее металл, а в процессе деформации последующих гильз по местам вырывов образуются наплывы на рабочей поверхности оправки, приводящие к образованию рисок на внутренней поверхности труб и быстрому выходу оправки из строя.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что предлагаемый способ прокатки на установке с автоматическим станом отличается тем, что передний конец гильзы перед прокаткой на автоматическом стане развальцовывают на конусе, смонтированном на упоре для остановки проката, т.е. убирают острый край торца с внутренней поверхности гильзы. Эти отличия позволяют сделать вывод о соответствии критерию "изобретательский уровень".

Сравнение заявляемого способа не только с прототипом, но и с другими техническими решениями в данной области техники не позволило выявить в них признаки, отличающее заявляемое решение от прототипа, что соответствует патентоспособности "изобретательский уровень".

Способ опробован на трубопрокатной установке с автоматическим станом 140 ОАО "ЧТПЗ" при производстве хладостойких труб размером 159×5 мм из стали марки 13ХФА.

В линии осевой выдачи гильзы с прошивного стана, перед стеллажом автоматического стана, на качающемся упоре, было смонтировано съемное устройство, имеющее конусный выступ (сталь 15Х5М) с диаметром основания 160 мм и высотой 80 мм. Как показали испытания, после осевой выдачи гильзы, при ударе во время нахождения трубы на конус, происходит смятие острой кромки (развальцовка переднего конца гильзы). При задаче данной гильзы в стан она ударяется в конусную часть оправки не острой кромкой торца с внутренней поверхности гильзы, а плоской, развальцованной частью, исключающей вырывы металла из оправки, что приводит к увеличению стойкости оправок в 1,6-1,9 раза.

Таким образом, использование заявляемого способа прокатки на установке с автоматическим станом позволит увеличить стойкость оправок и улучшить качество внутренней поверхности труб.

Способ прокатки труб на установке с автоматическим станом, включающий нагрев заготовки, прошивку гильзы, раскатку ее на автоматическом стане, обкатку на обкатном стане и калибровку, отличающийся тем, что передний конец гильзы перед прокаткой на автоматическом стане развальцовывают на конусном выступе, смонтированном на упоре для остановки проката.