книги из ГПНТБ / Производство труб на установках с пилигримовыми станами

4. .ПРОШИВКА СЛИТКОВ НА ПРОШИВНЫХ

.СТАНАХ

Нагретые слитки по рольгангу транспортиру­ ются к прошивному стану. Чтобы обеспечить возмож­ ность задачи слитков в валки донным концом, роль­ ганг оборудован подъемно-поворотным столом. Перед прошивным станом слиток, двигаясь, ударяет в упор и автоматически включает подъемное устройство, подни­

Прошивка ведется на прошивных станах валкового типа с углом подачи 4—6°. Прошивные станы пилигримовых установок снабжены направляющими холосты­ ми валками, удерживающими слиток в очаге деформа­ ции и получающими вращение вследствие соприкосно­ вения с прокатываемым металлом. Профиль направля­ ющих валков подобен профилю рабочих валков, а рас­ стояние между ними несколько больше, чем между ра­ бочими валками.

Схема очага деформации при прошивке была приве­ дена на рис. 39.

Слиток, поданный в приемный желоб прошивного стана, задается в валки гидравлическим или пневма­ тическим заталкивателем. Передвигаясь при помощи толкателя в направлении прокатки, слиток захватыва­ ется валками и приобретает вращательное движение в направлении, противоположном направлению враще­ ния валков. Благодаря наклонному расположению вал­ ков слиток поступательно перемещается.

Входная сторона рабочих поверхностей валков име­ ет конусность и слиток, продвигаясь вдоль оси прошив­ ки, постепенно обжимается по диаметру. Центральная часть слитка вследствие знакопеременных деформаций подготавливается к вскрытию полости. Встречаюсь с носком оправки, закрепленной на стержне, слиток про­ шивается в гильзу.

Непрерывное сокращение расстояния между по­ верхностью валка и оправкой приводит к постепенному уменьшению толщины стенки гильзы. Формирование стенки заканчивается в начале заднего участка оправ-

(слитка), іпрошиваемого на пилигримовых установках, не позволяют применять большие деформации металла при прошивке. Поэтому коэффициент вытяжки в про­ шивном стане находится в пределах 1,5—2,5 и гильза

по нагрузочной диаграмме двигателя прошивного ста­ на (рис. 65).

Оси нагрузочной диаграммы характеризуют время

ет (участок а). При соприкосновении с носком оправки слиток встречает сопротивление движению вперед и приостанавливается (участок b). Нагрузка на двигатель

хват») слиток продолжает движение вперед и происхо­ дит заполнение очага деформации металлом, что свя­ зано с дальнейшим увеличением нагрузки на двигатель

го наступает установившийся процесс прошивки (учас­ ток d ).

При подходе к оправке усадочной рыхлости и рако­ вины осевая нагрузка на оправку уменьшается и мощ­ ность падает (участок п), а при встрече оправки с затвердевшей корочкой металла на верхнем торце слит­ ка осевое сопротивление возрастает и нагрузка на дви­ гатель увеличивается до пиковой величины Nn (учас­ ток I). Участок /е диаграммы соответствует выходу ме­ талла из валков (освобождению очага деформации). Общее время цикла, т. е. время прошивни одного слит­ ка, называется машинным временем Ти-

Допустимая рабочая нагрузка на двигатель про­ шивного стана 3000—3600 а, а пиковая 3300—4000 а. При этом температура наружной поверхности гильз дол­ жна быть в пределах 1110—1200°С в зависимости от марки стали.

В процессе прошивки валки охлаждаются непрерыв­ но, а стержни оправок— в паузах между прошивками.

5. П Р О Ш И В К А С Л И Т К О В Н А П Р Е С С А Х

И іР А О К А Т К А Н А С Т А Н А Х - У Д Л И Н И Т Е Л Я Х

На современных модернизированных установ­ ках нагретые в кольцевых печах слитки с помощью системы рольгангов и поворотных столов подаются к прошивному прессу для прошивки их в толстостенные цилиндрические гильзы с донышком («стаканы»). Сквозная прошивка не производится.

При прошивке слитков на прессах напряженное сос­ тояние металла характеризуется всесторонним неравно­ мерным сжатием. При этом отсутствует овализация слитка, и деформация металла в поперечном направле­ нии невелика и равномерна. Такая схема деформации более благоприятна и приводит к получению гильз высо­ кого качества, без дефектов, характерных для прошивки гильзы на валковых станах.

Прошивкой на прессах получают сравнительно ко­ роткие гильзы. С увеличением длины гильзы необходи­ мо увеличивать длину прошивной иглы (пуансона), а это приводит к увеличению разиостеітности получаемой гильзы в связи с увеличением продольного изгиба пуансона.

Поэтому для получения гильз требуемой длины не­ обходима дополнительная деформация стакана, кото­ рая осуществляется на станах-удлинителях (элонгаторах).

Для прошивки слитков чаще применяются горизон­ тальные прессы, имеющие ряд преимуществ перед вер­

Этим достигается закрытие усадочной раковины. Внут­ ренняя поверхность контейнера 1 и головка пуансона 3 смазываются специальной смазкой.

В начальной стадии процесса прошивки контей­ нер 1 надвигается на слиток 2, а затем осуществляется

Высота полученного стакана больше высоты слитка па величину, 'соответствующую объему металла, вытес­ ненному иглой. Перед прошивкой происходит распрессовка слитка: уменьшение высоты и увеличение диа­

метра слитка до полного соприкосновения со стенками контейнера. Это устраняет эксцентричную прошивку и уменьшает раізностенность гильзы.

После прошивки пуансон и контейнер возвращают­ ся в исходное положение, а прошитый стакан выгру­ зочным рычагом передается на отводящий рольганг. После прошивки стаканы имеют температуру 1050— 1080°С и для их дальнейшей деформации требуется по­ догрев. С этой целью перед поступлением на стан-уд­ линитель их подогревают в кольцевой подогреватель­ ной печи с вращающимся подом до 1240—1280°С. За­ грузочной машиной стаканы укладывают в печь в один ряд и после нагрева выгрузочной машиной подают на отводящий рольганг, по которому они поступают к вал­ ковому стану-удлинителю (элонгатору).

'Стан-удлинитель по конструкции подобен про­ шивному стану. Гидравлическим заталкивателем ста­ кан задается в косо расположенные валки и приобре­ тает вращательное и поступательное движение, дефор­ мируясь между валками и короткой оправкой, насажен­ ной на стержень. В очаге деформации стакан удержива­ ется калиброванными линейками.

іНа стане-удлинителе осуществляется раскатка толстостенных стаканов в более тонкостенные гильзы и одновременная прошивка донышка. При этом достига­ ется существенное уменьшение поперечной разностенности стаканов-гилыз.

По окончании раскатки гильза попадает на задний приемный стол стана, сходит со стержня и направляется на участок пилигримовых станов.

6.П Р О К А Т К А Т Р У Б Н А П И Л И Г Р И М О В Ы Х

СТАНАХ

Полученные на прошивных станах или на прессах и элонгаторах гильзы поступают для дальней­ шей прокатки на пилигримовые станы. Производитель­ ность пилигримовых станов намного меньше производи­ тельности станов, изготовляющих гильзы, поэтому в со­ ставе установки имеются два пилигримовых стана.

На старых немодернизировал-mых установках гильзы передаются к пилигримовому стану радиальными элек­ трическими тележками. Тележка подвозит гильзы к при­ емному желобу одного из двух станов.

Рис. 67. Схема прокатки труб на пнлнгрнмовом стане:

Прокатка гильзы в трубу на пилиігримовом стане осуществляется на длинном стержне (дорне), диаметр которого определяет внутренний диаметр трубы. Пред­ варительно смазанный дорн вводится внутрь гильзы и вместе с ней задается подающим аппаратом в валки пилигримового стана. После прокатки каждой трубы дорн охлаждается и смазывается, а в это время прокатка ведется на другом дорне. Комплект дорнов составляет 6—9 шт.

На новых модернизированных установках для пере­ дачи гильз к пилигрнмовым станам служит манипуля­ тор, представляющий собой эстакаду с двумя крановы­ ми тележками, оборудованными клещами для захвата гильз. Каждая тележка может обслуживать два пилигримовых стана.

На новых установках дорн вводится в гильзу не в ■приемном желобе пилигримового стана, а заранее, вне стана, благодаря чему сокращается время пауз на пилигримовом стане и повышается его производительность. Заправка дорна в гильзу производится специальными

механизмами внестановой зарядки. Схема прокатки гильз на пилигримовом стане приведена на рис67.

Положение / соответствует начальному моменту про­ катки, когда валки захватывают участок гильзы, наде­ той иа дорн. При дальнейшем вращении валки, имеющие (переменный по сечению радиус, отжимают (положение II) захваченный кольцевой слой, раскатывал его (поло­ жение III) до толщины стенки и диаметра трубы. В по­ ложении IV валки своими наименьшими радиусами об­ ращены к прокатываемой гильзе. В этот момент подаю­ щий аппарат снова подвигает гильзу вперед настолько, чтобы при вторичном соприкосновении поверхностей вал­ ков с гильзой опять был захвачен участок, равный ве­ личине подачи. Цикл повторяется. Таким образом, за каждый оборот валка происходит деформация, т. е. об­

1100—1150°С. Подачу за каждый оборот валков устанав­

поверхности валков. Чрезмерно большая подача ведет к образованию бугров, разностенности и зажимов на трубах.

После прокатки очередной трубы дорн отводом ка­ ретки подающего аппарата извлекают из трубы, а про­ катанная труба попадает в выходной желоб, по кото­ рому подается на порезку, где ее разрезают на мерные длины и отрезают передний и задний концы.

Передний конец трубы обычно имеет трещины, раз­ рывы и другие дефекты, связанные с особенностями зах­

чами при пониженных оборотах валков до тех пор, пока из валков стана не выходит участок /готовой трубы до­ статочной длины. Эта операция выполняется вручную оператором, из-за чего снижается производительность стана.

правляютея к калибровочному или редукционному ста­ нам.

Калибровочные станы предназначены для устране­ ния овальности трубы и придания горячей трубе одина­ кового диаметра по всей ее длине. В процессе калибров­ ки диаметр трубы несколько уменьшается, а толщина стенки незначительно увеличивается.

В состав калибровочных станов, устанавливаемых в технологической линии новых установок входит до 11— 12 рабочих клетей, расположенных последовательно под углом 90° друг к другу и 45° к горизонтальной плоскос­ ти. Однако до настоящего времени на старых установках с пилигримовым станом работают одиоклетевые ревер­ сивные многопроходные калибровочные станы.

В каждой паре валков калибровочного стана диа­ метр трубы уменьшается примерно на 1—3 мм. Большие обжатия по диаметру при калибровке, которая произво­ дится без оправки, приводят к ухудшению качества труб (потеря устойчивости профиля, .появление ужимов, граней на стенках труб и т. д.).

Современные пилигримовые установки оснащаются многоклетевыми редукционными станами.

Назначение редукционных станов — значительное уменьшение диаметра труб путем прокатки в калибре без оправки в ряде последовательно расположенных кле­ тей.

На редукционных станах можно обрабатывать тру­ бы диаметром от 300 до 17 мм.

Минимальная толщина стенки трубы при редуциро­ вании 1,5—2,0 мм.

Число клетей в редукционном стане может составлять от 9 до 26. Располагаются они последовательно и под углом 90° относительно друг друга.

Суммарное уменьшение диаметра, или степень реду­ цирования, во всех клетях стана может достигать 70% от исходной его величины.

Наличие редукционного стана позволяет сократить сортамент труб, получаемых на пилигримовом стане, включив в него трубы нескольких крупных размеров, из которых при необходимости на редукционном стане мож­ но получить трубы мелких размеров. При этом, естест­ венно, производительность такой установки резко воз­ растает.

Прокатка т.руб без оправки в редукционных станах сопровождается утолщением их стенки. Чтобы избежать этого нежелательного явления, тіа современных редукци­ онных станах предусматривается возможность редуци­ рования с натяжением, при котором происходит значи­ тельное (допустимое прочностью металла трубы) утоньшение стенки. Продольное растяжение трубы создается подбором чисел оборотов валков соседних клетей. При­ менение редуцирования с натяжением позволяет расши­ рить сортамент основного стана не только по диаметру, но и по толщине стенки труб.

Большое преимущество редуцирования труб с натя­ жением— возможность регулирования толщины стенки трубы путем изменения величины натяжения. При этом по мере увеличения натяжения число занятых клетей стана сокращается и появляются возможности выпус­ кать трубы меньшего диаметра.

Однако при работе с натяжением концы трубы, рав­ ные двойной величине расстояния между клетями, полу­ чают значительное утолщение стенки и их следует обре­ зать, что увеличивает расходные коэффициенты. Поэто­ му редуцирование с натяжением экономически целесо­ образно в случае применения длинных труб (не менее 20—30 м) и минимально возможного расстояния между клетями (1,01—1,07 от диаметра валков).

8. ОСНОВНЫЕ ОТДЕЛОЧНЫЕ ОПЕРАЦИИ

После прокатки на калибровочном или редук­ ционном стане трубы передаются на охладительные столы, представляющие собой решетчатые конструкции, по которым трубы передвигаются при помощи шлепперов. Для увеличения производительности охладитель­ ных столов предусматривается обдув труб вентилятором.

Охлажденные трубы по рольгангу транспортируются к правильным .машинам. Для правки труб применяют правильные машины различных типов. Правка произво­ дится за счет изгиба трубы при поступательно-враща­ тельном перемещении ее через систему роликов. .

Охлажденные и выправленные трубы подвергают на инспекционных стеллажах осмотру, замеряют их диаметр и толщину стенки.