Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Производство труб на установках с пилигримовыми станами

..pdf
Скачиваний:
3
Добавлен:
24.10.2023
Размер:
9.39 Mб
Скачать

При пробуксовке стакана в валках следует поднять верхнюю линейку и, если по мере сближения валков бук­ сование не прекратится, остановить двигатель и выбро­ сить недокат. При разрушении стакана в стане, что мо­ жет наблюдаться в случае пережога и при наличии глу­ боких трещин, во избежание перегрузки двигателя сле­ дует также остановить процесс и выбросить недокат. За­ пуск двигателя при наличии холодного стакана в очаге деформации категорически запрещается.

Прокатка стаканов на изношенных валках и с ис­ пользованием оправок, имеющих на поверхности трещи­

ны и риски недопустима.

характерны

Аналогичные особенности эксплуатации

для ікосовалко’вых прошивных станов.

нижнего вал­

П и л и г р и м о в ый с т ан . Настройка

ка пилигримового стана должна обеспечивать его гори­ зонтальное положение. Расстояние между буртами верхнего и нижнего валков, которое при этом должно быть одинаковым, контролируют щупом. Нулевые ра­ диусы валков при правильной настройке должны нахо­ диться на одной линии. Особое внимание необходимо уделять соосности валков пилигримового стана и подаю­ щего аппарата. С этой целью дорн устанавливают в го­ ризонтальном положении и контролируют зазор между его поверхностью и полирующим участком пилигримовых валков. При отсутствии соосности необходима ре­ гулировка положения оси от подающего аппарата кли­ новым механизмом.

Пильгерование гильзы на чрезмерных подачах при­ водит к образованию бугров, разностенности и зажи­ мов на трубах; малая подача снижает производитель­ ность стана. Каждый дорн после прокатки подвергают охлаждению на воздухе и в ванне с водой. Перед про­ каткой дорн равномерно смазывается технологической смазкой. Комплектование дорнов производят по раз­ мерам и степени износа, что контролируют мерительны­ ми скобами.

При переходе на прокатку труб других диаметров проводят не только новую настройку валков, но н изме­ няют положение выводного желоба по высоте.

Прокатку трубы ведут при непрерывном охлажде­ нии пилигримовых валков водой.

К а л и б р о в о ч н ы й стан. Перевалку стана про­

водят клетями при выработке калибров, переходя на но­ вый размер или при выходе^из строя какой-либо пары валков. Сборку и настройку клетей осуществляют на стенде, где контрольными шайбами проверяют высоту калибра, зазор между ребордами, качество поверхности (должны отсутствовать следы резца, сетка разгара, тре­ щины, раковины). Центры калибров валков с осью прокатки совмещают по базовым отметкам на клетях, а совместную установку валков в осевом направлении ведут при помощи шаблонов, выполненных по форме калибра.

Глава VI

КАЛИБРОВКА ВАЛКОВ И ИНСТРУМЕНТА УСТАНОВКИ

1. .РАСЧЕТ ТАБЛИЦЫ ПРОКАТКИ

При разработке технологического процесса прокатки труб составляют таблицу прокатки. Содер­ жание ее определяется размерами прокатываемых труб и исходной заготовки, распределением деформации меж­ ду станами, характером прокатного-инструмента, наст­ ройкой станов и режимов их работы.

Производительность установки, качество готовых труб, расход энергии, стойкость инструмента и другие показатели зависят от правильности расчета таблицы прокатки.

Основные принципы составления таблицы прокатки заключаются в следующем:

1. Диаметр гильзы не должен значительно отличать­ ся от диаметра слитка. Это отличие обычно изменяется в пределах ±12% . Большое редуцирование или расши­

рение тильзы

приводит к появлению дефектов в металле.

2. Процесс

прошивки следует вести без образова­

ния полости перед носком оправки. В противном слу­ чае на внутренней поверхности гильз и труб могут возникнуть дефекты в виде плен, трещин и др., а иногда наблюдается даже полное разрушение металла. Добить­ ся прошивки без дефектов можно за счет уменьшения обжатия перед носком оправки. Однако значительное

уменьшение величины обжатия перед носком оправки может ухудшить условия вторичного захвата.

Величина обжатия перед носком оправки, обеспечи­ вающая стабильность процесса прошивки при хорошем качестве гильз, составляет 6—8%.

3. Большое влияние на производительность и ка­ чество гильз оказывает продольная деформация, кото­ рую характеризует коэффициент вытяжки.

На прошивных станах коэффициент вытяжки не должен превышать 2,0—'2,2, что обеспечивает лучшее качество труб.

4. Коэффициент вытяжки в пилигрнмовом стане ле­ жит в пределах (хп= 8 -т-15; предпочтительна и наиболее часто используется величина рп= 9 —11.

5. Необходимо

обеспечивать

прокатку труб крат­

ной длины,

т. е. чтобы из полученного после прокатки

на пилигрнмовом

стане раската можно

было

раскроить

несколько

труб

стандартной

длины

без

излишней

обрези.

 

 

 

 

 

6.В калибровочном стане величины обжатий по клетям составляют 1—5% от наружного диаметра тру­ бы. Чрезмерные частные обжатия могут приводить к потери устойчивости трубы, утолщению стенки, гранен­ ное™ профиля.

7.После расчета таблицы прокатки производят объединение близких по размеру слитков в один с та­ ким расчетом, чтобы из слитка одного размера полу­ чать трубы не менее 2—3 диаметров. Высоту слитка вы­

бирают ИЗ УСЛОВИЯ ПСл/ПСл <4.

Таблицу прокатки обычно рассчитывают против хо­ да прокатки с обязательной последующей корректиров­ кой в соответствии с особенностями оборудования и ра­

циональной организацией производства.

 

стана (со­

1.

Размеры трубы после

калибровочного

ответствуют размерам

трубы

в горячем

состоянии).

Наружный диаметр трубы

 

 

 

 

Лк = Д .(1 + а /),

 

 

(151)

где Пт — диаметр готовой трубы, лш;

 

для уг­

а

— коэффициент

линейного расширения;

і

леродистых сталей а=(13,5-і- 17,5)-10_6;

— температура

конца прокатки в

калибровоч­

 

ном стане, равная 900—1000°С.

 

 

Тогда

DK= DT (1,010 ч- 1,015).

Внутренний диаметр трубы

 

4« =

 

Л к - 2 SK.

 

 

 

(152)

Толщина стенки трубы

 

 

 

 

 

 

SK=

ST.

 

 

 

 

(153)

2.

Размеры трубы после пилигримового стана.

Наружный диаметр трубы после пилигримового

ста­

на, т. е. перед калибровкой

 

 

 

 

 

 

Dn = DK+ AD K,

 

 

 

(154)

где

А Д — величина

суммарного обжатия

трубы

по

 

 

 

 

диаметру в калибровочном

или

редукцион­

 

 

 

 

ном станах.

 

 

 

 

 

Внутренний диаметр трубы

 

 

 

 

 

ä ,=

 

Dn- 2 S „ . '

 

 

 

(155)

Толщина стенки трубы в калибровочном стане

изме­

няется незначительно, что позволяет принять

 

 

 

 

Sn = SK= ST.

 

 

 

(156)

3.

Размеры гильзы.

 

 

 

 

 

П и л и г р и м о в а я у с т а н о в к а с п р о ш и в н ы м

с т а н о м . Наружный

диаметр гильзы выбирают,

исходя

из максимальной

величины

ее посадки

по

диаметру

Д£)г.Шах в пилитримовом стане:

 

 

 

 

 

АД. mѵ = 140 Ч- 160 мм.

 

 

 

 

 

 

 

 

г. max

 

 

 

 

 

 

Тогда

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

D

г

=

 

D

+

Д£>

.

 

 

(157)

 

 

 

 

 

л 1

г.max

 

 

 

'

1

Внутренний диаметр гильзы определяют с учетом за­

зора между гильзой и дорном

 

 

 

 

 

 

^

 

- Л

ср+ с7 - ^ ) * * .

 

 

(158)

где ,6д. ср— средний диаметр дорна,

 

 

 

 

 

8„

 

 

=

Рп-2 ^ п

0,995 ( Д - 25п),

(159)

 

Д . с р

 

 

1+ “ *д

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

tR— температура разогрева дорна, равная 400— 500°С.

Коэффициент вытяжки в пилигримовом стане

 

Н-п

 

 

 

 

 

(160)

Наружный диаметр гильзы проверяют на допустимое

сближение

валков

прошивного стана

 

 

 

Dr

/ ( Я

о г о)2 + 4 Д о го— ( Д о — го),

(161)

где

Д0,

—'наибольшие радиусы

рабочего

и

направ­

 

 

 

ляющего валков.

 

 

 

Длина гильзы

% qT + G

 

 

 

 

 

Ьг

 

 

 

(162)

 

 

 

 

 

 

 

где

LT — длина трубы, м;

 

 

 

Çi,

Чг— масса

1 м трубы и гильзы, кг/м;

и

затра­

 

G — масса

обрези (пильгерная головка

 

 

вочный конец), кг.

 

 

 

Диаметр оправки прошивного стана

 

 

 

or =

dr (1,08 — 0,19 dr/DT).

 

 

(163)

П и л и г р и м о в а я у с т а н о в к а с п р о ш и в н ы м

п р е с с о м

и

эл он г а то ром.

Наружный

 

диаметр

гильзы после злонгатора определяют так же, как и для прошивного стана

D B= D n + ADr max = Dn + (140-160) мм. (164)

Поскольку гильза после элонгатора имеет меньшущ кривизну, чем после прошивного стана, внутренний диа­ метр ее рассчитывают с учетом меньших зазоров между дорном и гильзой:

4, = 5д.ср + (3 4-5) мм.

Толщина стенки гильзы 59 = 0,5(D3- r f 9).

Наружный диаметр стакана выбирают с учетом ..оп­ тимальной величины обжатия его по диаметру в пределах 20—25%:

Принимая допустимую величину вытяжки

в элонга-

торе р,э = 2-і-3,

определяют внутренний диаметр

стакана

dCT=

У Dl, - {Dt -

dt) IV

(166)

Толщина стенки стакана:

«SCT= 0,5 (DCT— а?ст).

Толщина донышка стакана Sn= S ÜT.

Диаметр оправки элонгатора принимают меньше вну­

треннего диаметра гильзы на величину раскатки

§э =

= d3 — (8 — 15) мм.

 

Диаметр пуансона прошивного пресса принимают

равным внутреннему диаметру стакана 0п = «7ст, а сред­ ний диаметр контейнера (матрицы) равным среднему

наружному диаметру стакана

(конусность

стакана для

облегчения его

извлечения

составляет

0,6—1,0%):

Дм.ор= Дст-

 

 

у с т а н о в ­

4.Размеры слитка. П и л и г р и м о в а я

ка с п р о ш и в н ы м с т а н о м .

 

Диаметр слитка (средний по высоте):

 

=

-----------1

(167)

 

V 100/ ^рас^ос

 

где uz — обжатие слитка в пережиме;

^рас — коэффициент расширения, йрас=1,03-т-1,07; koc — коэффициент осаживания, koc= 0,95 -г0,98.

Можно пользоваться

упрощенной формулой

Дсл =

DT± (0 -у 15) мм.

 

 

 

 

 

Конусность слитка составляет

~

1%. Диаметры ниж­

него и верхнего оснований слитка:

 

 

 

 

 

D

сл.н

= D

сл

— 0,005 L ,

D

сл.в

= D

сл

 

 

 

1

ел’

 

 

 

-

 

0,005 ь сл.

 

 

 

 

 

 

(168)

Высота слитка определяется по

соотношению масс.

Массу 1 м трубы определяют либо по таблицам, ли­

бо по формуле

 

 

 

T)S T.

 

 

 

 

(169)

«7т =

0,0245 (DT- S

 

 

 

 

Масса прокатанной и обрезанной трубы:

 

 

< 3Т

=

z "<7Т , LТ.т

 

 

 

 

 

 

 

(170)

где z — кратность труб;

 

 

 

 

 

 

 

 

Z-т — длина одной трубы после разрезки на

мерные

 

длины.

 

 

 

 

 

 

 

Масса трубы после пилигримового стана:

 

 

 

G = G

Т

1 +

 

 

(171)

 

 

П

 

 

 

 

 

 

 

100

 

 

 

где

I — угар металла

в подогревательной

печи перед

 

калибровкой

(0,3—0,5%).

 

 

 

Масса обрези на пилигримовом стане

 

 

 

ДОп =

(°,4 +

- ~ ) (7т +

0,3 9г,

 

(172)

где

qr — масса

1

м гильзы:

 

 

 

 

çr = 0,0245 (Ц,—Sr)S r.

 

 

(173)

 

Масса слитка

 

 

 

 

 

 

 

Осл = 6' (G n +

A GJ,

 

 

(174)

где g '— угар металла при нагреве слитков (g'=l,03 —

 

-1 ,05).

 

 

 

 

 

 

 

Высота слитка

 

 

 

 

 

 

 

Ь сл =

 

0,25 it DçMYCI

 

 

(175)

 

 

 

 

 

 

 

где уел — плотность

металла

слитка

(уСл= 6,5 —

 

-

7,5 т/м3) .

 

 

 

 

 

П и л и г р и м о в а я у с т а н о в к а с п р о ш и в н ы м

п р е с с о м

и

э л о н г а т о р о м .

‘Средний

диаметр

слитка с учетом зазора между слитком и стенками кон­ тейнера

Dсл.ср =

-°„,ср — (20 ^ 25) мм-

Высота слитка

 

і'

1+ ПГо (°п + А°п)

Ьсл =

(176)

где g '— коэффициент угара в печи при нагреве слитков

перед прошивкой, равный

1,01—1,03;

g— угар в печи при подогреве

стаканов перед

элонгатором (0,2— 0,5%);

Fсл — площадь поперечного сечения слитка. Размеры слитка проверяют для определения возмож­

ности заполнения матрицы.

Т а б л и ц а п р о к а т к и т р у б н а н е м о д е р н и зи р о в а н н ы х

Размеры тру-

Калибровоч­

 

' ‘ бы,

М М

ный стан

наружный диаметр, мм

диа­

тол­

диаметр тру­

метр

щина

бы , м м

 

 

стенки

 

 

168

7 ,5

169

172

219

9

2 2 1 — 223

228

245

9

2 4 6 — 248

252

2 7 3

25

271 — 276

277

299

10

300-303

306

325

10

3 2 7 - 3 3 0

332

377

10

 

381

4 2 6

11

 

430

Т а б л и ц а 5

Пилигрнмовыіі стан

щлотина стенки, мм

длина

диаметр дор-

 

 

трубы

на, м м

7

,5

35500

1 5 6 - 1 5 8

9

,0

35100

2 0 8 - 2 0 9

9

,0

31300

2 3 1 —232

2 7

,0

12000

. 2 2 2 - 2 2 3

1 0 ,0

25000

2 8 6 - 2 8 7

1 0 ,0

24500

3 1 2 - 3 1 3

1 0

,0

24500

3 5 9 - 3 6 0

1 1

,0

23000

4 0 6 — 407

коэффи­ циент вы­ тяжки

11,0

1 0 ,9

9 ,2

4 .4

9 ,1

7 ,8

9 ,0

9 .5

 

 

 

Т а б л и ц а п р о к а т к и т р у б н а м о д е р н и з и р о в а н н о й

 

Размеры

готовой

Калибро­

 

 

 

 

 

вочный

 

Пилнгрнмовый стан

 

 

трубы,

м м

 

 

 

 

 

стан

 

 

 

 

 

диаметр

толщина

диаметр

диаметр

толщина

длина

коэффи­

 

 

стенки

трубы, м м

трубы, м м

стенки,

трубы, м м

циент вы­

 

 

 

 

 

м м

 

тяжки

 

219

6 ,0

2 2 1 ,7

2 7 8 ,7

5 ,3 5

42550

1 2 ,2

 

245

7 ,0

247

3 0 5 ,2

6 ,3 5

41550

10,1

 

27 3

1 0 ,0

275

3 0 5 ,1

9 ,5 5

28250

7 ,2

 

299

1 0 ,0

3 0 1 ,3

3 5 5 ,5

9 ,2 5

30150

8 ,0

..

32 5

1 2 ,0

3 2 7 ,5

3 7 6 ,0

1 1 ,2 5

24450

6 ,8

 

Прошивной

стан

 

Размеры

слитка

и заго­

 

 

товки , м м

 

 

 

 

 

 

 

гнльзы, м м

толщина

диаметр

длина

коэффнцн-

дна-

дна-

длина

стенки,

оправки,

гильзы, м м

ент вы­

метр

метр

 

м м

м м

 

тяжки

сверху

снизу

 

280

55

160

3670

1,97

320

305

1850

360

68

215

3600

1,78

385

370

2000

365

65

, 235

3950

1,93

385

370

2000

420

90

230

3000

1,55

440

440

2000

435

68

290

3200

1,97

450

435

1650

445

60

315

3500

2,12

450

435

1750

530

72

375

2700

2,13

540

525

1600

590

82

415

2700

2,11

600

525

1250

у с т а н о в к е с п и л и гр и м о в ы м с та н о м

 

 

 

 

 

Элонгатор

 

 

Прошивной

пресс

 

диаметр

толщина

длина

коэффи­

наружный

внутрен­

длина,

толщн -

диаметр

ний диа­

гильзы,

стенки,

гильзы, м м

циент вы­

стакана,

метр ста­

м м

на дна,

м м

м м

 

тяжки

м м

кана, м м

 

м м

382

54,5

3740

1,65

450

273

2240

по

408

54,5

4250

1,-72

480

295

2500

140

408

58,0

4040

1,63

480

295

2500

140

471

63,0

3850

1,62

550

350

2360

160

492

65,5

3720

1,62

575

370

2300

160

Коэффициент ее заполнения

Л .+ Ли.

» = -F----------к

J М

где Fn — площадь поперечного сечения пуансона; FM — площадь поперечного сечения матрицы.

При е > 0 будет переполнение матрицы, при е<0 — незаполнение.

Найденную высоту слитка проверяют на условия продольной устойчивости пуансона. Необходимо, чтобы Ьсл/5п было не более 10.

В табл. 4 и 5 приведены таблицы прокатки труб на установках с пилигримовым станом.

2. К А Л И Б Р О В К А И Н С Т Р У М Е Н Т А П Р О Ш И В Н О Г О С Т А Н А

Валки прошивного стана

Основные характерные размеры валка — наи­ больший диаметр D0 и длина бочки валка L0, которые определяют по следующим соотношениям:

диаметр валка D0= (1,5 -г 2,0)£>сл тах

(где £)Сл-тах — максимальный

диаметр

 

слитка,

лш);^

длина

валка

L0 =

(1,25 -к 1,5) D0.

 

 

 

 

 

 

Полотно бочки

рабочих валков прошивных

станов

 

 

1-а

 

 

пилигримовых

устано­

 

 

 

 

вок обычно

состоит из

 

 

 

Ip

 

і .

lue

Іи

Іос 1У

следующих

 

участков

 

 

 

 

 

(рис.

88) :

 

 

 

 

 

 

 

 

1)

 

направляющего

 

 

 

 

 

конуса

/н,

в

котором

 

 

 

 

 

осуществляется

цент­

 

 

 

 

 

рование слитка при по­

 

4

 

 

 

даче

его в валки;

 

 

 

 

 

2)

конуса

прошив­

 

 

 

 

і

ки /щ>,

в

котором

осу­

 

 

 

 

ществляется

 

захват

Рис. 88.

Рабочий

валок

прошивного

слитка,

обжатие его по

диаметру

и

создание

стана

 

 

 

 

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ