11.2. Компоновка оборудования в поточные линии для отделки труб

На рис. 11.2 показана линия отделки холоднодеформированных труб, на которой оборудование для отделки труб скомпоновано в поточную линию. Эксплуатация таких линий позволяет сократить количество транспортных операций и повысить производительность, улучшить качество и снизить себестоимость продукции, обеспечить возможность применения ЭВМ для управления работой агрегата и всего технологического процесса.

Повышение уровня и эффективности производства холоднодеформированных труб достигается применением комплексных автоматизированных поточных линий, включающих оборудование для холодной (теплой) прокатки и волочения заготовки, термической обработки, отделки и неразрушающего контроля труб.

В зависимости от сортамента, требуемой производительности, надежности работы механизмов и машин, а также других факторов комплексные (полные) поточные линии могут состоять из нескольких модулей, соединенных транспортными средствами через буферные склады. Эти модули могут, например, включать следующее оборудование. Первый модуль – один или несколько станов ХПТ, длиннооправочный стан одно- или многократного волочения труб; оборудование для поточного обезжиривания и термической обработки труб. Второй модуль – один или несколько индивидуальных поточных линий для получения труб готового или промежуточного типоразмера труб заданного сортамента. Основным оборудованием модуля могут быть линии барабанных станов или барабанные станы многократного волочения. Для деформации прямолинейных труб применяют полунепрерывные или непрерывные станы многократного волочения. В состав модуля входит оборудование для термообработки, правки и физико-химической обработки труб. Третий модуль включает станы для однократного волочения на готовый размер, а также оборудование для отделки и контроля качества труб.

На рис. 11.3, а представлена поточная линия со станом ХПТ и оборудованием для термической, химической обработки и отделки прецизионных теплопроводных труб из углеродистых сталей.

Производственный процесс начинается с подготовки горячекатаной или прессованной заготовки, после чего она поступает на прокатку на стане ХПТ 12, после прокатки передельная труба подвергается отжигу в индукционной печи 2, холодному редуцированию на стане 1, отжигу в печи 13 и сворачиванию в бухту на моталке 3 и передается по конвейеру 14 для химической обработке на установке 6. Конвейер 15 передает бухты на второй технологический модуль, в состав которого входит барабанный волочильный стан 16, оборудованный устройствами для обрезки и надрезки конца трубы, введения смазки и цилиндрической оправки, заковки конца трубы. При многократном волочении осуществляют промежуточный отжиг бухт в печи 17, транспортировку на конвейере 5 и химическую обработку на установке 6. Трубы промежуточных размеров с помощью конвейера 5 передаются на третий технологический модуль – поточную линию отделки с непрерывным волочильным станом 8, пилой 9 для разрезки труб на мерные длины и правильной машиной 1.

На рис. 11.3, б представлена поточная линия с волочильным станом для обработки прямолинейных труб диаметром 16–35 мм и для обработки труб диаметром 6–18 мм в бухтах с последующей размоткой, правкой, резкой в поточной линии отделки. Горячекатаная заготовка из автоматизированного склада подается в отделение подготовки трубной заготовки к производству, а затем на механизированное устройство длиннооправочного трубоволочильного стана 22 усилием 500 кН. После обрезки концов трубы проходят термическую обработку в индукционной печи 2, после чего заковывают их концы, волочат трубы на самоустанавливающейся оправке и без оправки на непрерывном волочильном стане 3. Большая дробность деформации от 3 до 8 обеспечивает волочение труб на станах 22 и 8 с суммарным коэффициентом вытяжки 4–6 без промежуточных отжигов в печи 17. Длина труб после волочения 25–40 м. Готовые трубы диаметром 16–35 мм на следующем технологическом модуле проходят предварительную правку, порезку, окончательную правку на агрегате 21, а на приборах 18 – неразрущающий контроль.

Термообработанные трубы промежуточных размеров подвергают заковке на машине 7, сворачивают в бухту и конвейером 5 подают на барабанный волочильный стан 16. После термической обработки бухт в печи 15 трубы поступают на непрерывную линию отделки 21, затем – на линию контроля качества приборами 18. Затем трубы упаковывают и отгружают на склад.

На рис. 11.3, в показана схема поточной линии производства труб с ТЭС – трубоэлектросварочным станом. Технологический процесс начинается на первом модуле с разрезки листа на отдельно стоящих агрегатах продольной резки ленты и транспортировки рулонов к загрузочному устройству ТЭС 4. После подготовки ленты осуществляют формовку, сварку, калибровку, разрезку труб на мерные длины, холодное редуцирование на стане 1, термообработку в печи 2. Трубы длиной до 40 м сворачивают в бухты на моталках 3 и транспортером передают на второй технологический модуль, в который входят травильная ванна 6 с закрытой обработкой труб (травление, промывка, фосфатирование или оксалатирование), заковочная машина 7, прямолинейные волочильные станы 8 непрерывного типа, пилы 9, правильные станы 10. Отделка труб на третьем технологическом модуле ведется пакетами на отдельно стоящих или комбинированных линиях с контролем качества. Второй и третий модули разделены промежуточным складом 11.

На рис. 11.4 показана зарубежная комплексная автоматизированная поточная линия холодной и теплой прокатки на станах ХПТ труб из высоколегированных сталей наружным диаметром D^max = 30 мм и D^min = 8,0 мм и толщиной стенки S^min = 7 мм из заготовки размером D_з^max×S_з^max×L_т^max = 57×5×8000 мм Данная линия снабжена системой управления с применением ЭВМ на каждом агрегате и управления транспортным потоком.

Основное оборудование в составе линии: длинноходовой стан ХПТ 8-45 со стационарной или подвижной валковой кассетой, числом двойных ходов 80–250 мин^–1 и температурой нагрева заготовки 50–250ºС; установка для очистки труб от смазки (применяемая смазка – на основе минеральных или синтетических масел); проходная муфельная печь для термической обработки в среде водорода; косовалковый правильный стан с 10 парами гиперболических валков; шлифовально-полировочный станок; установка неразрушающего контроля ультразвуковым методом (контролирует трубу по всей длине, наружный и внутренний диаметр, толщину стенки, выявляет дефекты в продольном и поперечном направлениях); оборудование для механической обработки труб: станки для разрезки труб на мерные длины и торцовки концов.

Основные показатели качества труб, получаемых на такой линии:

• допускаемые отклонения по толщине стенки до ± 10%;

• шероховатость наружной и внутренней поверхности R_а ≤ 0,4;

• механические свойства и структура металла соответствуют марке стали.

РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА

Вердеревский В.А. Роликовые станы холодной прокатки труб.: Монография. М.: Металлургия, 1992.

Гриншпун М.И., Соколовский В.И. Станы холодной прокатки труб.: Монография. М.: Металлургия, 1967.

Кондратов Л.А., Чечулин Ю.Б. и др. Конструкция, ремонт и облуживание станов холодной прокатки труб. М.: Металлургия, 1994.

Машины и агрегаты для производства стальных труб: Учебное пособие / Ю.Ф. Шевакин, А.П. Коликов. В.П. Романенко, С.В. Самусев. М.: Интермет Инжиниринг.

Потапов И.Н., Коликов А.П., Друян В.М. Теория трубного производства: Учебник для вузов. М.: Металлургия, 1991.

Производство изделий из тугоплавких металлов: Пер. с англ. М.: Мир, 1968.

Прокатка и прессование труб из тугоплавких металлов / А.П. Коликов, И.Н. Потапов, П.И. Полухин, А.В. Крупин. М.: Металлургия, 1970.

Розов Н.В. Производство труб: Справочник. М.: Металлургия, 1974.

Савин Г.А. Волочение труб. Металлургия, 1982.

Технология и оборудование трубного производства: Учебник для вузов / В.Я. Осадчий, А.С. Вавилин, В.Г. Зимовец, А.П. Коликов. М.: Металлургия, 1974.

Технология трубного производства: Учебник для вузов / В.Н. Данченко, А.П. Коликов, Б.А. Романцев, С.В. Самусев. М.: Интермет Инжиниринг.

Фролов В.Ф., Данченко В.Н., Фролов Я.В. Холодная пильгерная прокатка труб. Днепропетровск: «Пороги», 2005.

Шевакин Ю.Ф. Калибровка и усилия при холодной прокатке труб. М.: Металлургия, 1963.

Шевакин Ю.Ф., Коликов А.П., Райков Ю.Н. Производство труб. М.: Металлургия, 2005.

Шевакин Ю.Ф., Рытиков А.М., Сейдалиев Ф.С. Производство труб из цветных металлов. М.: Металлургиздат, 1963.

ОБ АВТОРАХ