摘要:本文主要论述了我国无缝钢管轧制过程中设备的发展以及轧制的工艺流程,并对生产工序中出现的问题给予了总结与分析,以提高钢管的质量和生产水平。 关键词:钢管轧制工艺设备技术应用
珍珠岩防火门芯板随着经济的快速发展和城市化进程步伐的加快,我国对钢管等工业产品的需求逐渐增加。目前我公司的钢管生产主要采用热轧轧制工艺、以无缝不锈钢钢管为主,在石油、天然气等相关领域应用广泛。无缝钢管轧制技术的设备和工艺对钢管的质量至关重要。
1 我国无缝钢管轧制技术装备的发展
1.1 连铸管坯
目前,日本、德国、意大利、美国和加拿大等国家基本上已采用连铸管坯,并逐步研究开发连铸空心管坯,以简化生产操作,提高生产效率。连铸管坯直径为80~500mm,在表面和内部质量以及尺寸公差等方面都优于轧制管坯,几乎不经修磨可以直接送去轧制。同模铸轧制管坯相比,在钢水到成材的过程中由实验测得,金属收到率可提高10%~15%,节约能源40%~50%,降低成本20%~25%等。
电磁阀总成
1.2 锥形辊穿孔机
我国轧管机组的穿孔机现普遍以锥形辊穿孔机为主,替代了之前使用多年的曼内斯曼桶形辊穿孔机。锥形辊穿孔机轧锟锟径出口方向的增大以及金属流动速度的增加,使得管述上周向切应力较小,进而管内外表面缺陷和金属扭曲程度减小。较曼内斯曼桶形辊穿孔机相比,锥形辊穿孔机在穿孔过程中产生的内外裂纹大大减少,同时较难加工的材料也可穿孔加工。并采用了较大的辗轧角进行穿孔,在厚壁压下的同时可以扩大外径,提高穿孔效率,生产出更薄的长管,扩管比能达到1.4~2。因此,可以减轻轧管机的负荷,减少轧管机的架数。
1.3 限动(半限动)芯榉连轧管机
限动(半限动)芯榉连轧管机具备的优点有:生产效率高,单机产量最大可达80~100万,并可生产直径最大达426mm、长度达50m 的钢管。其产品质量好,外径公差可达±0.2%~0.4%,壁厚偏差在±3%~6.55%范围内,且内壁光滑。工具消耗低,由于芯棒与钢管接触时间短,钢管降温少,因此也可取消定径前的再加热,节省投资。在二锟式限动芯棒连轧管机的基础上,国内外已研制出三锟式可调限动芯棒连轧管机,减少了轧锟顶部和底部两侧的速度差,使得孔型中的横向附加变形减小,进而金属变形更均匀。芯棒的平均压力(特别是峰值压力)更低,使得芯棒的稳定性能增加。
1.4 二辊或三辊托辊轧机
钢管的减径和定径绝大采用二辊或三辊托辊轧机。由于三辊托辊
轧机有尺寸精度高等优点,所以以往中小直径的减径机多采用三辊托辊轧机,随着技术的进步,采用三锟式托锟轧机进行大直径钢管定径的应用也逐步增多。
1.5 减径机
减径机的应用是轧制过程中的重要环节,也是钢管最终尺寸精度和表面质量的关键影响设备,伴随着在线监测壁厚仪表的进步,已基本实现了减径机出口侧测定壁厚的结果监测。根据测算的壁厚信息,控制长度方向的壁厚分布也已经在工业生产中得以应用。通过采用7射线测壁厚仪和改进的控制模型还可提高钢管的精准度。
1.6 在线热处理
无缝钢管在生产过程中因为其工艺复杂,所以导致能源消耗多,因此节能是首要的问题,为此我国钢铁企业采取的措施包括连铸坯的应用、研制新炉型、使用隔热材料、采用新技术和设备简化工序取消再加热炉等等。对于小规格的钢管来讲,为了防止发生非弹性蠕变,在已开发出成对盘式辊辊道和球体式辊辊道,球体式辊棍道可以使得钢管在运输过程中完成工艺要求的动作,如只回转、回转并前进作螺旋线运动、只前进和后退。
细分驱动器1.7 质量检验技术
可利霉素作用与用途
无缝钢管主要用于石油用管、高压锅炉用管和液压用管等领域,所以对钢管的强度、温度、压力、耐腐蚀性、韧性等方面有很高的要求。为保证钢管的质量,需要从炼钢的原材料开始到钢管的成品全程中,严格对其进行技术和质量的检测,在无缝钢管的生产方面,除对其成品进行无损探伤及表面质量、尺寸公差、力学性能方面的检测外,还需对在加热、轧制时的外径、壁厚、温度、力度等参数进行测定和监控。因此,在钢管轧制的各环节中都要设置相关检测装备,来测定各种数据,并将数据格式化后输送到自动控制系统,适时进行调控,进而提高产品的质量和精度。
2 无缝钢管轧制工艺流程
按照轧制方法的不同,不锈钢管可分为热轧、热挤压和冷轧不锈钢管。轧制生产方法主要是热轧和冷轧成形。
2.1 自动轧管生产
电动卷帘门结构图
自动轧管生产设备由穿孔机、自动轧管机、均整机、定径机和减径机等组成。其生产流程图如图1所示。
无缝钢管的轧制生产过程有三个主要变形工序。
(1)管坯穿孔:将实心坯(锭)穿轧成毛管的过程。(2)延伸轧管:将毛管轧成接近规定尺寸荒管的过程。
(3)定减径轧管:将荒管轧成规定尺寸钢管的过程。热轧无缝钢管的工艺是:坯料准备→坯料加热→
小型自动胶带封箱机穿孔获得毛管→碾轧延伸获得荒管→精轧→精整→成品管。每个工序均需配备相应的机械设备。
2.2 连续轧管生产
连续轧管生产设备由穿孔机、连续轧管机、张力减径机组成。圆坯穿成毛管后插入芯棒,通过7~9架轧辊轴线互呈90°配置的二辊式轧机连轧。轧后抽芯棒,经再加热后进行张力减径,可轧成长达165m 的钢管。140mm连续轧管机组年产40~60万吨,为自动轧管机组的2~4倍。这种机组的特点是适于生产外径168mm以下钢管,设备投资大,装机容量大,芯棒长达30m,加工制造复杂。
2.3 三辊轧管生产
主要用于生产尺寸精度高的厚壁管。通过此方法生产的管材,壁厚精度达到±5%,生产的管材精度高。60年代由于新型三辊斜轧机的发明,这种方法得到迅速发展。新轧机特点是轧到尾部时迅速转动入口回转机架来改变辗轧角,从而防止尾部产生三角形,使生产品种的外径与壁厚之比,从12扩大到35,不仅可生产薄壁管,还提高了生产能力。
3 钢管轧制过程中出现的问题及分析
3.1 一穿轧制存在的问题及分析
在一穿轧制过程中存在的问题有:毛管外径偏大或偏小、厚壁严