Способ настройки редукционно-растяжного стана Советский патент 1983 года по МПК B21B17/14 

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано на редукционно-растяжных станах иггучной прокатки труб.

Известен способ настройки редукционного стана, включающий распределение оборотов вaJжoв по клетям стана с увеличением от первой к последней с сохранением постоянной скорости в течение процесса прокатки 1.

Натяжение, увеличивающееся по мере деформации в нескольких первых , калибрах, достигает максимума и остается таким в большей части калибров, а затем уменьшается к концу деформации в нескольких последних калибрах. При этом деформацию труб по наружному диаметру в диапазоне от ее начала до 50% от суммарной осуществляют примерно с таким же натяжением, как и на остальной части деформации.

Такой процесс обычно реализуется, когда приращение скорости валков смежных калибров в начале и конце деформации больше, чем на остальной части деформации.

. Наиболее близким к изобретению по те нической сущности является способ настройки редукционно-растяжного стана, включающий распределение оборотов валков с увеличением от первой клеТи к последней при отношении чисел оборотов валков последней деформирующей клети к первой 1,4-4 2.

5

Недостатком .известного способа настройки является образование на трубах переднего и заднего утолщенных концов,-при этом отрезаемая часть заднего уто.гаценного конца существен10но больше отрезаемой части переднего. Это обусловлено тем, что концы труб прокатываются с меньшим натяжением, чем средняя часть, причем задний конец прокатывается о меньшим натяжением,

15 чем передний.

Цель иаобретения - уменьшение длины уто.гпценных задних концов, труб.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу настройки редук20ционно-растяжного стана, включающему распределение оборотов валков с увеличе нием от первой клети к последней приотношении чисел оборотов ва.7жов последней деформирукмцей клети к пер25вой 1,.4-4, в котором в начальной группе клетей,составляющей 50-80% всех деформирукщих клетей стана, число оборотов валков каждой последующей ;. клети увеличивают в (1,005-1,030)раз, где DJ, - диаметры бочек , валков соответственно предыдущей и последующей клетей. Неодинаковое приращение чисел обо ротов по длине стана, а именно меньше в,-начальной группе клетей, способ ствует уменьшению длины утолщенного заднего конца. Эффект уменьшения заднего отрезае мого утолщенного конца увеличивается по мере уменьшения натяжения за пер вую половину деформации труб ло нару ному диаметру и становится максималь ным, когда натяжение на указанном этапе деформации уменьшится до нуля, а количество калибров валков, в кото рых развивается натяжение, будет как можно меньше. Это обусловлено тем, что утолщенный конец в данном случае будет формироваться не во всех калибрах, а только в той части калибров валков, которые развивают натяжение. . По мере роста натяжения в калибра валков, в которых осуществляют перву половину деформации, задний отрезаемый утолще.нный конец будет увеличиваться и когда натяжение превысит 0,6 максимального, он станет практически таким же, как и в известных способах прокатки. С дальнейшим ростом натяжения происходит увелич-е 1ие только полного утолщенного конца за счет изменения стенки на неотрезаемой части его. Уменьшение длины заднего отрезаемого утолщенного конца возможно благодаря тому, что он прокатьюается с большим запасом тормозных усилий валков из-за наличия значительного лобового сопротивления их (при переднем натяжении). При пр окатке переднего конца отно сительно быстро наступает полное проскальзывание его а последних деформирующих клетях стана, так как тянущие усилия валков сравнительно малы из-за отсутствия лобового сопротивления валков (при заднем натяжении). Уменьшение отрезаемой части переднего утолщенного конца за счет участи меньшего количества калибров в его формировании компенсируется увеличением его за счет уменьшения натяжения из-за полного проскальзывания кон ца в последних калибрах. Пределы значений натяжения в трубе между клетью, обеспечиваивдей умень шениё диаметра трубы на 50% от суммарного уменьшения, и следующей за ней, составляют 0,05-0,6 от максималь ного. Интервал значений общей дефор мации трубы по диаметру при максимальн м натяжении составляет 60-90% от суммарной. Когда натяжение в трубе между клетью, обеспечиванвдей уменьшение диаметра на 50% от суммарного, и следующей за ней, составляет порядка 0,05 от максимального, то передний конец за первую половину деформации прокатывается без подпора и эффект уменьшения заднего отрезаемого конца достаточно велик. По мере роста натяжения в начальных клетях стана, в которых осуществляют первую половину деформации, задний отрезаемый утолщенный конец увеличивается и когда натяжение в трубе между клетью, обеспечивающей уменьшение диаметра на 50% от суммарного, и следуквдей за ним, превышает 0,6 максимального, задний отрезаемый конец становится практически таким же, как и при известном способе настройки. С дальнейшим ростом натяжения происходит увеличение только полногб утолщенного конца за счет изменения стенки на неотрезаемой части его. Утолщенный задний конец тем меньше, чем ближе к концу стана расположен максимум натяжения. Это объясняется тем, что конец формируется в меньшем количестве клетей, работающих с большим натяжением. Однако развить максимальное натяжение можно в том случае, когда деформация труб по диаметру не превышает 90% от суммарной. . При большей деформации останется слишком мало калибров в конце стана- и они не обеспечивают требуемый уровень натяжения. Если же максимальное натяжение развито при деформации по диаметру меньшей 60% от суммарной, то задний отрезаемый конец будет практически таким же, как при известных способах. Для организации ред-уцирования труб по предложенному способу настройки подготавливают ряд калибров с последовательно уменьшакадимися размерами и определяют скорости вращения валков каждого калибра. Величина уменьшения диаметра каждого последующего.калибра по сравнению с предыдущим составляет 0,2-10% (величины больше 5 % могут относиться только к калибрам, работающим с относительно большим натяжением). Скорости вращения валков рассчитываются с учетом начальных и конечных размеров труб, размеров калибров, коэффициентов натяжения, диаметров валков, коэффициентов трения на границе контакта трубы с валками, материала и температуры трубы, скорости входа трубы в первый калибр, количества валков, образующих калибр. Редуцирование труб на стане осуществляется следующим образом. Подготовленная к прокатке труба задается в первый калибр. Передний конец ее после прокатки в первом калибре постепенно попадает в последующие калибры и прокатывается в них. При

этом в промежутках между калибрами начальной группы, клетей, составляюей от 50 до 80% всех клетей, к трубе практически не прикла:дьшают растягиваюцих напряжений за счет соответствующей небольшой разницы в скорое- 5 тях вращения валков.: По мере прокатки переднего .конца трубы в остальной части калибров стана в промежутках между ними к трубе прикладывают растягивающие напряжения также за счет Ю аранее подобранных (рассчитанных) скоростей вращения валков смежных кле тей. Натяжение прокладывают вплоть до выхода,переднего конца из последнего калибра. При этом натяжение рас-15 ространяется и на часть калибров перой группы, так что при одновременном нахождении трубы во врех калибрах натяжение в промежутке меизду калибром, Ьбеспечивающем уменьшениедиаметра на2о 50% от суммарного,и следующим за ним составляет 0,05-0,6 от максимального. Максимальное же натяжение соответствует промежутку между клетями,в .которых, деформацияпо диаметру составляет 60- 25 90% суммарной.

Пример .Результаты опытной прокатки труб размерами 130x10, 68x10,7 мм на редукционном стане трубопрокатного агрегата 140.30

Технологические и деформационные параметры редуцирования с натяжением труб указанных размеров представлены в таблице.- ,

Для прокатки указанных труб исполь зуют действующую калибровку валков, основные параметры которой представлены в графах 2-7 таблицы. Калибры с 1-го по 16-й имеют овальную форму, а последний - круглую. Частная деформация по диаметру находится в преде- 40 лах 1,0-4,4%, а овализация калибров 1,028-1,070.

. Распределение чисел оборотов валков и коэффициентов натяжения по клет м представлено в 1 рафах 8-13 таб- 45 лицы и на фиг. 1 и 2.

Скоростной режим характеризуется малыми приращениями скоростей валков (0,5-1,6 обУмйн) смежных клетей на.- 50 чальной группы (включающей 9 клетей)

и более высоким (7,0-7J5 об/мин) - в остальных.

При прокатке передний конец трубы в начальнойгруппе клетей (с 1-й по 9-ю) обжимают в каждом калибре, практически не подвергая в межклетевых промежутках действии растягивающих напряжений из-за малых приращений скоростей вращения валков смежных клетей. Однако с момента захвата переднего конца клетью и при дальнейшей прокатке его начинают подвергать действию растягиваквдих напряжений (натяжения) благодаря большей разнице скоростей валков смежных последних клетей. В это время натяжение начало-распространяться на начальную группу и захватывать тем больше клетей,- чем ближе к концу стана подходил конец.

По выходе переднего конца из последней клети началом установившегося лроцесса) натяжение в трубе распределяется так, как показанона фиг.2 и в графах 10 и 11 таблицы.

В промежутке между 7-м. калибром, обеспечивающим умены11ение диаметра трубы на 50% от сукшарной величины .(графа 7 таблицы), и следующим за ним 8-м калибром натяжение в трубе, характеризуемое коэффициентом натяжения (отношение растягивающего напряжения к пределу текучести) -составляет 0,228. Максимальное натяжение составляет 0,622 и развивается в промежутке между 12-ой и 13-ой клетями, т.е., когда трубу продефогянируют по диаметру ни величину, равную 82Г,2% от суммарной. Таким образом,натяжение р трубе между .7-ой и 8-ой клетями составляет 0,367 от максимального. .

Согласно известному способу при деформации, составляющей 50%. от суммарной, развивается уже максимальное натяжение.

Сравнительный анализ свидетельствует (таблица), что предложенный способ настройки по сравнению с известйым обеспечивает уменьшение заднего отрезаемого утолщенного конца в 1,4 раза, tiTO ведет к значительному сниг жению расходного коэффициента металла и увеличению выхода годного.

Формула изобретения

Способ настройки редукционно-растяжного стана, включающий распределе ние оборотов валков с увеличением от первой клети к последней при отноизенйи чисел оборотов валков после яней деформирующей клети к первой 1/4-4, отличаю щийс я тем, что, с целью уменьшения длины утолщенньк задних концов труб, в начальной труп пе клетей составляющей 50-80% всех деформирующих клетей стана, число оборотов валков каждой последующей

т но предлагаемому способ J It 5 6 7 S 310 ПК 3 Номер клети

клети увеличивают в (1,005-1,030)-В

раз, где П.и Оц - диаметры бочек Валков соответственно предьщущей и последующей клетей.

Источники информации, принятые но внимание при экспертизе

1.Анисифоров В.П. и др. Редукцион«ые станы.М., Металлургия, 1971, с. 103-127.

2.Гуляев Г-.И. и др. Технология непрерывной безоправочной. прокатки

труб. М. , Металлургия, 1975, с. 215-227. Фиг,1 14 15 а 17