Способ редуцирования труб с натяжением Советский патент 1982 года по МПК B21B17/14 

1

Изобретение относится к трубопрокатному производству, в частности к прокатке труб, с натяжением на редукционном стане.

Известен способ прокатки труб с натяжением на редукционном стане, в котором для уменьшения продольной разностенности при прокатке переднего и заднего концов трубы производят непрерывное изменение оборотов валков таким образом, чтобы прокатка велась по заданному режиму натяжения для средней части трубы 1.

Однако в реальных условиях прокатки в редукционных станах с большими натяжениями уменьшение нродольной разностенности труб по этому способу малоэффективно, так как в этом случае никаким дополнительным рассогласованием невозможно создать одинаковое силовое взаимодействие клетей в установившемся режиме (цри прокатке середины трубы) и в переходном режиме (при прокатке концов).

Наиболее близким к предлагаемому является способ редуцирования с натяжением, включающий деформацию заготовки, имеюшей более высокую температуру наружной поверхности концов, в ряде последовательно расположенных валковых калибров, числа оборотов валков которых увеличивают при прохождении концов 2.

Сочетание регулирования скоростного 5 режима с дифференцированным нагревом концов и середины трубы более эффективно уменьшает продольную разностенность.

Однако и при этом способе прокатки с натяжением редуцированные трубы все еще имеют значительную продольную разностенность. Причиной этому является то, что сохраняется достаточно значительное различие сопротивления осевому точению металла при прокатке концов и середины трубы.

Цель изобретения - уменьшение цоперечной и продольной разностенности труб.

Поставленная цель достигается тем, что в способе редуцирования труб с натяжением, включающем деформацию заготовки, имею ° щей более высокую температуру наружной поверхности концов, в ряде последовательно расположенных валковых калибров, числа оборотов валков которых увеличивают при прохождении концов, снижают температуру внутренней поверхности заготовки на 100-300°С по сравнению с температурой наружной поверхности, обеспечивая превышение температуры концов над серединой на 100 200°С, и прокатку концов в калибрдх, кроме двух-трех первых и двух-четырех последних, производят с нодачей в очаг деформации технологической смазки.

Способ способствует выравниванию осевого сопротивления истечению металла в переходных и установившемся периодах прокатки, созданию эффекта, близкого к оправочной прокатке, и, тем самым, снижению разностенности труб.

Способ осуществляют следующим образом.

Перед редуцированием внутреннюю поверхность заготовки, имеющей более высокую температуру наружной поверхности концов, охлаждают изнутри на 100-300°С, например, водой, подаваемой на внутреннюю поверхность трубы с помощью вводимого в нее трубопровода, с одной или с несколькими спрейерными головками так, чтобы температуру внутренней поверхности концов трубы снизить на 100-200°С больше, чем температуру внутренней поверхности средней части трубы.

При прокатке концов подготовленной таким образом трубы в очаги деформации всех валковых калибров клетей редукционного стана, за исключением двух-трех первых и двух-четырех последних, подают технологическую смазку. Прокатка средней части трубы производится без смазки или с менее эффективной технологической смазкой. Это осуществляется с помощью специально созданной установки для подачи технологической смазки. Установка снабжена двумя емкостями:одна для смазки, подаваемой при прокатке концов, другая - для менее эффективной смазки, подаваемой при прокатке средней части трубы.

Для более значительного ограничения деформации стенки трубы прокатку переднего и заднего концов производят при небольшом дополнительном изменении чисел оборотов валков в сторонуувеличения натяжения.

Снижение температуры внутренней поверхности трубы равномерно по периметру повышает радиальное сопротивление течению металла, создает эффект, близкий к прокатке трубы на оправке.

Интенсивная подача в очаги деформации смазки при прокатке концов трубы в сочетании с более значительным, чем в средней части, охлаждением их внутренней поверхности создает условия для выравнивания . осевого сопротивления истечению металла в переходных и установившихся периодах непрерывной безоправочной прокатки труб с натяжением.

Предлагаемый способ опробован на 22-клетевом редукционном стане автоматической установки «140 при прокатке труб 108x12 мм диаметром 57 мм.

Нагрев труб перед редуцированием проИЗВОДЯТ в щелевой нагревательной печи до 1000-1050°С в средней части трубы и 1 100-1150°С на концевых участках трубы. Температуру внутренней поверхности трубы перед задачей в стан снижают путем охлаждения водой, подаваемой на внутреннюю поверхность трубы с помощью специального спрейерного устройства на 100, 200, 300° С в средней части и на 200, 300 и 400°С - по концам трубы длиной 800-1200 мм. При прокатке концов трубы в очаги деформации всех клетей, за исключением двух первых и трех последних, подают 10-, 20-, и 30%-ную триполифосфатную технологическую смазку и 3-5%-ную подают при прокатке средней части трубы. Кроме этого, при прокатке концов рассогласование скоростей вращения валков увеличивают на 2, 4, 6% в сторону увеличения натяжения по сравнению с рассогласованием скоростей в установившемся режиме прокатки.

Установлено, что с понижением температуры внутренней поверхности на 100-150°С внутренняя граненность снижается на 40-60%, а снижение при этом температуры внутренней поверхности концов трубы на 200-250°С и подача в очаги деформации при прокатке концов 20% триполифосфатной смазки, даже при больших величинах натяжения (близких к предельным), снижает утолщение концов труб в 3-4 раза по сравнению с прокаткой при таком же скоростном режиме, но без

5 охлаждения внутренней поверхности и без подачи смазки в очаги деформации при прокатке концов.

Установлено , что указанный интервал снижения температуры внутренней поверхности труб является оптимальным, меньшие снижения температуры не дают желаемого эффекта, большие приводят к значительному увеличению нагрузок на рабочие клети и привод стана.

Увеличение концентрации триполифос5 фатной смазки, подаваемой в очаги деформации, свыше 25-30% не приводит к дальнейшему существенному снижению продольной разностенности труб, но связано с повышенным расходом технологической смазки.

Таким образом, в предлагаемом способе создаются условия для снижения поперечной разностенности за счет выравнивания радиального сопротивления течения металла по периметру и для снижения продольной разностенности труб за счет выравнивания осевого сопротивления течению по длине трубы, на всех стадиях процесса непрерывной прокатки.

Отсутствие смазки на валках первых клетей сохраняет их захватывающую и « тормозную способность, а в последних - достаточную «тянущую способность.

Предлагаемый способ прокатки труб с натяжением позволяет снизить поперечную и продольную разностенности редуцируемых труб и является особенно эффективным при редуцировании толстостенных труб, устраняя наиболее распространенный вид дефекта этих труб - внутреннюю граненность.

Формула изобретения

Способ редуцирования труб с натяжением, включающий деформацию заготовки, имеющей более высокую температуру наружной поверхности концов, в ряде последовательно расположенных валковых калибров, числа оборотов валков которых увеличивают при прохождении концов, отличающийся тем, что, с целью уменьщения поперечной и продольной разностенности труб, снижают- температуру внутренней поверхности заготовки на 100-300°С rto сравнению с температурой наружной поверхности, обеспечивая превыщение температуры концов над серединой на 100-200°С, и прокатку концов в калибрах, кроме двух-трех первых и двух-четырех последних, производят с подачей в очаг деформации технологической смазки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 152450, кл. В 21 В 17/14, 1961.

2.Авторское свидетельство СССР № 379296, кл. В 21 В 17/14, 1971.