熱軋無縫鋼管的軋制工藝的製作方法
2023-06-08 14:58:31 2
專利名稱：熱軋無縫鋼管的軋制工藝的製作方法
技術領域：
本發明是一種熱軋無縫鋼管的軋制工藝，屬於生產無縫鋼管工藝技術領域。
背景技術：
現有的軋制工藝，使用圓波浪形鋼錠作原料，在加熱至1250～1280℃後，使用立式(或臥式)水壓機衝成杯狀毛管，接著在盤式爐進行再加熱，然後在二輥斜軋延伸機上穿成空心毛管。毛管在周期軋管機的軋制線上穿棒後，經周期軋管機軋成荒管。荒管需在切除皮爾格頭和分切後，經再加熱和多機架定徑機軋成鋼管，之後進入冷床。
該軋制工藝中，由於立式(或臥式)水壓機衝孔偏心嚴重，造成毛管壁厚精度多在毛管壁厚的±12.5％，操作不當，就將出現產品壁厚精度超標。同時，由於穿成毛管的工序多，造成熱軋金屬收得率低，能源消耗較大。該軋制工藝在定徑工序僅設多機架定徑機，當厚壁鋼管超出多機架定徑能力即三輥定徑機定徑的最大壁厚為50mm，二輥定徑機定徑的最大壁厚為70mm時，因無法定徑而不能保證此類厚壁鋼管的外徑精度要求。
發明內容
本發明的目的在於克服上述現有技術的不足與缺陷，提供一種能提高毛管壁厚精度而且節能熱軋無縫鋼管的軋制工藝。
為達上述目的，本發明提出熱軋無縫鋼管的軋制工藝，該軋制工藝包括穿孔、軋管和定徑三大變形，具體包括以下工序a.連鑄圓管坯或圓形鋼錠原料加熱，b.加熱好的連鑄圓管坯或圓形鋼錠原料經斜軋穿孔機斜軋穿孔，將實心熱原料穿製成管狀毛管，穿孔送進角為3°～6°，軋制速度不大於0.5m/s，斜軋穿孔時延伸係數不大於2.5，擴徑率不大於5％，
c.周期軋管機將穿孔後的毛管軋製成荒管，周期軋管時延伸係數範圍為3～9，d.採用保溫升溫裝置將荒管均勻地保溫、升溫到工藝所需的溫度，e.利用二輥錐形輥斜軋機，軋制過程不使用頂頭和頂杆，將保溫、升溫好的荒管定徑成所需外徑的鋼管，f.成品進入冷床，將鋼管均勻冷卻到常溫。
此軋制工藝適合生產鋼管外徑範圍為Φ219～760mm、壁厚範圍為50～130mm的熱軋無縫鋼管。
上述所述的熱軋無縫鋼管的軋制工藝，其斜軋穿孔機可選用二輥錐形輥斜軋穿孔機，將實心熱原料穿製成空心的毛管。
上述所述的熱軋無縫鋼管的軋制工藝，再加熱「工序d」，可採用直通式加熱保溫升溫。
上述所述的熱軋無縫鋼管的軋制工藝，「工序e」採用二輥錐形輥斜軋機，軋制過程使用頂頭和頂杆，將保溫或升溫好的荒管斜軋成均整鋼管；將均整鋼管均勻地加熱到定徑所需的溫度900～1050℃，用二輥或者三輥定徑機，將加熱好的均整鋼管定徑成所需外徑的鋼管，定徑總減徑率範圍為1.5％～5％。
上述所述的熱軋無縫鋼管的軋制工藝，可採用步進梁式加熱爐將均整鋼管均勻地加熱到定徑所需的溫度。
本發明與現有技術相比，有如下有益效果本發明採用單一的斜軋穿孔工序代替原傳統立式(或臥式)水壓機衝孔、盤式爐再加熱和二輥斜軋延伸機延伸等三道工序後，毛管壁厚精度可提高到毛管壁厚的±5％～10％；可節省能源15％；金屬收得率可提高2％。
採用二輥錐形輥斜軋機迴轉定徑鋼管，可保證鋼管外徑精度範圍在±1.0％D以下。採用二輥錐形輥斜軋機均整鋼管，鋼管先均整後再經定徑，鋼管壁厚精度可達±6％～8％S，鋼管外徑精度達到±1.0％D以下。均提高了產品鋼管外徑精度。
圖為本發明的工藝示意圖；
圖中符號說明1加熱好的原料 2斜軋穿孔機 3周期軋管機4保溫、升溫裝置5二輥錐形輥斜軋機6步進式加熱爐7定徑機8冷床具體實施方式
下面結合附圖和具體實施例對本發明的技術方案做進一步的描述。
如圖所示，熱軋無縫鋼管的軋制工藝包括穿孔、軋管和定徑或均整三大變形工序。穿孔是第一道變形工序，是將實心原料穿軋成管狀「毛管」；軋管是第二道變形工序，是將管狀「毛管」壁厚軋薄同時長度延伸，軋製成符合成品鋼管壁厚要求的「荒管」；定徑或均整是第三道變形工序，它的作用是確保鋼管外徑和壁厚精度符合標準規定要求；上述三大變形是在熱態下進行。
本發明的熱軋無縫鋼管軋制工藝，自加熱好的原料1開始，至第三道定徑變形工序軋製成熱態鋼管後冷卻為止。本發明的軋制工藝三大變形工序第一道穿孔變形工序採用二輥斜軋穿孔機2，穿孔延伸係數不大於2.5的「中」變形；第二道軋管變形工序採用周期軋管機3，軋管最大延伸係數為9.0的「大」變形；第三道定徑變形工序採用二輥錐形輥斜軋機作迴轉定徑使用或作均整使用。用作迴轉定徑、均整和多機架定徑時，最大延伸係數均為1.4的「小」變形。
本發明包括工序為加熱好連鑄圓管坯或圓形鋼錠的原料1經二輥斜軋穿孔機2穿孔、經周期軋管機3軋管、經保溫或升溫裝置4保溫或升溫、經二輥錐形輥斜軋機5迴轉定徑、經冷床8冷卻等。此軋制工藝適合生產鋼管外徑範圍為Φ219～760mm、壁厚範圍為50～130mm的熱軋無縫鋼管。
本發明工序中二輥錐形輥斜軋機5可用作均整，軋制過程使用頂頭和頂杆，將保溫或升溫好的荒管斜軋成均整鋼管，經再加熱裝置6再加熱、經定徑機7定徑、到冷床8冷卻。可適合生產鋼管外徑範圍為Φ219～760mm、壁厚範圍為10～50mm的熱軋無縫鋼管。
第一道穿孔變形工序開軋溫度為1200～1250℃，使用二輥斜軋穿孔機2穿孔，它屬於斜軋變形法，軋件邊旋轉邊前進，本發明中採用的軋輥輥形為錐形或桶形，採用的送進角為3°～6°，軋制速度不大於0.4m/s。穿孔變形延伸係數不大於2.5，擴徑率不大於5％。
第二道軋管變形工序使用周期軋管機3軋管，其「荒管」壁厚重軋次數多達3次以上，減壁量最大可到130mm，最大延伸係數為9。
使用直通式保溫與(或)升溫裝置4，將荒管均勻地保溫與(或)升溫到定徑或均整所需的溫度。
第三道定徑(含均整)變形工序當鋼管壁厚在50～130mm時，使用二輥錐形輥斜軋機5作迴轉定徑，它屬於斜軋空心變形法，使用的輾軋角為12°；當鋼管壁厚在10～50mm時，使用二輥錐形輥斜軋機5作均整，它屬於斜軋變形法，軋制過程使用頂頭和頂杆，使用的輾軋角為5°，均整最大延伸係數為1.4。經二輥錐形輥斜軋機5均整後的均整鋼管，使用步進梁式再加熱爐6再加熱，將均整鋼管均勻地加熱到900～1050℃後，使用多機架定徑機7定徑，它屬於縱向空心軋製法。本發明採用二輥式或三輥式定徑機，使用的總減徑率不大於5％，定徑最大延伸係數為1.2，定徑後鋼管終軋溫度不得低於900℃。
使用本發明生產的熱軋無縫鋼管，可節省能源15％，金屬收得率可提高2％。
權利要求
1.熱軋無縫鋼管的軋制工藝，該軋制工藝包括穿孔、軋管和定徑三大變形，具體包括以下工序a.連鑄圓管坯或圓形鋼錠原料〔1〕加熱，b.加熱好的連鑄圓管坯或圓形鋼錠原料〔1〕經斜軋穿孔機〔2〕斜軋穿孔，將實心熱原料〔1〕穿製成管狀毛管，穿孔送進角為3°～6°，軋制速度不大於0.5m/s，斜軋穿孔時延伸係數不大於2.5，擴徑率不大於5％，c.周期軋管機〔3〕將穿孔後的毛管軋製成荒管，周期軋管時延伸係數範圍為3～9，d.採用保溫升溫裝置〔4〕，將荒管均勻地保溫、升溫到工藝所需的溫度，e.利用二輥錐形輥斜軋機〔5〕，軋制過程不使用頂頭和頂杆，將保溫、升溫好的荒管定徑成所需外徑的鋼管，f.成品進入冷床〔7〕，將鋼管均勻冷卻到常溫。
2.根據權利要求1所述的熱軋無縫鋼管的軋制工藝，其特徵在於其斜軋穿孔機〔2〕可選用二輥錐形輥斜軋穿孔機，將實心熱原料穿製成空心的毛管。
3.根據權利要求1所述的熱軋無縫鋼管的軋制工藝，其特徵在於「工序d」加熱保溫裝置〔4〕，可採用直通式加熱保溫升溫。
4.根據權利要求1、2或者3所述的熱軋無縫鋼管的軋制工藝，其特徵在於「工序e」採用二輥錐形輥斜軋機〔5〕，軋制過程使用頂頭和頂杆，將保溫或升溫好的荒管斜軋成均整鋼管；將均整鋼管均勻地加熱到定徑所需的溫度900～1050℃，用二輥或者三輥定徑機〔7〕，將加熱好的均整鋼管定徑成所需外徑的鋼管，定徑總減徑率範圍為1.5％～5％。
5.根據權利要求4所述的熱軋無縫鋼管的軋制工藝，其特徵在於可採用步進梁式加熱爐〔6〕將均整鋼管均勻地加熱到定徑所需的溫度。
全文摘要
本發明涉及一種熱軋無縫鋼管的軋制工藝，屬於生產無縫鋼管工藝技術領域。本發明是用連鑄圓管坯或圓形鋼錠作原料，加熱好的原料經斜軋穿孔、周期軋管、再加熱和迴轉定徑或者均整等工序，實現穿孔變形、軋管變形及定徑變形。通過本發明可使毛管壁厚精度可提高到毛管壁厚的±5％～10％；可節省能源15％；金屬收得率可提高2％。
文檔編號B21B21/00GK101020190SQ20071002722
公開日2007年8月22日 申請日期2007年3月21日 優先權日2007年3月21日
發明者李元德, 賈立虹, 黃繼宗, 趙爽, 朱燕玉 申請人:中冶東方工程技術有限公司