Індекс рубрикатора НБУВ: К748.121.12

Рубрики:

Прокатування труб на установках з пілігрімовими станами (пільгерстанами)

Шифр НБУВ: Ж28347 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Определены основные параметры процесса холодной пильгерной прокатки труб, описаны виды калибровок рабочего инструмента. Рассмотрены вопросы теплового режима прокатки, распространения эффекта тепловой деформации на новые материалы. На основании результатов теоретических и экспериментальных исследований обоснован выбор эффективных параметров режима деформации и технологических элементов для ведения процесса с минимальными ресурсо- и энергозатратами.

Проведено экспериментальное исследование и выявлено влияние температуры гильзы, диаметра дорна и раствора валков пилигримового стана на величину средней толщины стенки труб. Разработана математическая модель формирования средней толщины стенки труб и предложена схема адаптивного управления величиной раствора валков пилигримового стана.

Проанализированы некоторые модули станов холодной прокатки труб, сформированы основные требования, которым они должны удовлетворять, и приведены некоторые конструктивные решения.

Проведено комплексное исследование потерь металла при производстве труб нефтяного сортамента на ТПА 5-12" ОАО "НТЗ" с пилигримовыми станами, выявлена тенденция их роста. Проанализированы организационные и технические причины увеличения потерь металла. Обоснована насущная потребность в оперативной разработке и последующем внедрении на ТПА с пилигримовыми станами интегрированной системы управления, включающей в себя информационную, аналитическую и контрольную функции поддержки существующего производства.

Рассмотрена структура отходов металла при производстве труб на установках с пилигримовым станом и со станами продольной прокатки. Предложена новая методика определения основного вида технологически неизбежных отходов металла производства труб на пилигримовом стане - длины и веса пильгерголовки. Для более полного учета возможностей трубопрокатных установок по снижению расхода металла с точки зрения точности прокатки проанализированы различные виды разностенности, их вклад в общую разностенность и влияние параметров технологии на точность толщины стенки. Показано, что основным резервом снижения расхода металла является изготовление труб со средней толщиной стенки близкой к прокатному номиналу или в поле минусовых допусков. Для регулирования толщины стенки в процессе прокатки необходима установка приборов замера средней толщины стенки и создание системы управления положением верхнего валка основного прокатного стана, формирующего толщину стенки. На первом этапе для контроля средней толщины стенки на основе информации о длине и весе труб можно использовать предлагаемую автоматизированную систему учета и анализа производства.

Выполнен анализ путей снижения технологической обрези в затравку и пильгерголовку при горячей пилигримовой прокатке труб. Установлено, что известные методы обеспечивают снижение расхода метталла только, в основном, для толстостенных труб (с толщиной стенки 18 мм и более) из легированных и специальных марок сталей. Разработаны новые технологии для прокатки тонкостенных труб (с толщиной стенки 6 - 14 мм).

Отмечено, что объектом исследования есть калибровка пилигримовых валков ТПА среднего типоразмера труб. Рассмотрены вопросы усовершенствования методики калибровки валков пильгерстана и точности изготовления копиров. С учетом ранее выполненных и собственных исследований процесса пилигримовой прокатки рекомендуются зависимости определения узловых точек основного профиля пильгервалков (продольного) и поперечных выпусков. Разработана методика построения профилей валков и копиров для станков КЖ 2614, рекомендуется оснастить упомянутые станки компьютерным управлением режущих инструментов. По усовершенствованной методике разработаны и внедрены на ТПА 5-12 ОАО "НТЗ" калибровки пильгервалков с обжатием гильзы PO + 140 мм для труб с толщинами стенки 7 - 20 мм. Калибровки обеспечивают прокатку труб с минимальной волнистостью (бугристостью), исключают образование пробоин, гармошки. Область применения - ТПА с пильгерстанами среднего типоразмера. Калибровки пильгервалков, разработанные по усовершенствованной методике, повышают точность толщины стенки и обеспечивают производство труб по зарубежным стандартам.

Предложены варианты конструкции и выполнены расчеты по улучшению функциональных параметров подающих аппаратов пилигримовых станов среднего типоразмера.

Представлены предложения по модернизации стана-элонгатора, подающего аппарата и гидравлического механизма подачи трубопрокатного агрегата с пильгерстаном. Предлагаемая модернизация существенно сократит разностенность и улучшит качество поверхности труб, прокатываемых на пильгерстане.

Представлен обзор возможных путей совершенствования механизма подачи пилигримового стана с целью повышения качества прокатываемой трубы. Предложен рациональный метод стабилизации подачи заготовки в пильгервалки.

Исследовано качество материала пильгервалков - одного из основных инструментов в процессе пилигримовой прокатки труб. Показано, что качество валков определяется уровнем технологии сталеплавильного передела на заводах-изготовителях, технологией термической обработки в процессе изготовления валков.

Рассмотрено наиболее перспективное направление в совершенствовании процесса пильгерной прокатки, заключающееся в установке в неподвижной клети двух пар приводных валков с ручьями переменного сечения. Такая схема позволяет практически в два раза увеличить длину суммарного очага деформации при уменьшении диаметра валков, уменьшении мощности двигателя главного привода и его габаритов. Приведена техническая характеристика стана и результаты опытно-промышленных прокаток труб.

Выполнены эксперименты по определению "пружины клети" стана холодной пильгерной валковой прокатки труб и соответственно оценка метода определения реальных параметров процесса. Суть метода - замеры твердости металла и геометрических параметров по длине рабочего конуса и последующие расчеты на этой базе.

Наведено існуючі методи визначення розподілу тиску в осередку деформації станів ХПТ. Одержано подальший розвиток визначення тиску та осьових сил з урахуванням режиму деформування по довжині робочого конусу та особливостей визначення швидкостей. Відмічено різницю між розподілом осьових сил, що розраховані за різними методами.

Малые ТПА постепенно выводят из эксплуатации, заменяя их на ТПА с непрерывными, реечными и др. станами. Средние и большие ТПА подвергают модернизации и реконструкции для повышения эффективности их работы, прежде всего за счет использования непрерывнолитой заготовки, применения современных конструкций подающих аппаратов, позволяющих повысить производительность и качество труб, снижения технологической обрези в затравку и пильгерголовку, применения второго горячего передела труб после пилигримового стана, являющегося наиболее эффективным техническим решением по повышению производительности ТПА и точности труб, использования редукционных станов с трехвалковыми клетями.

Проведены комплексные замеры температуры валков и дорнов для разных размеров труб. Разработана и внедрена система охлаждения валков, позволяющая уменьшить перепад температур по рабочей поверхности валков пильгерстана цеха N 4 завода, что позволило снизить количество переточек валков.

Выполнен анализ конструкции и методик расчета гидравлических тормозных устройств подающих аппаратов пилигримовых станов. Проведены исследования, показавшие влияние входного конуса гидротормоза на форму и максимальное значение ускорения торможения. Показана эффективность работы гидротормоза с профилем тормозной щели, рассчитанным по предложенной методике.

Проанализировано влияние динамических параметров работы подающего аппарата на стабильность подачи гильзы в валки пильгерстана. Установлено, что кроме амплитуды и частоты колебаний каретки механизма подачи, вызванной работой подающего аппарата, нестабильность подачи гильзы в валки зависит от соотношения времени торможения подвижных масс (tT) и времени достижения кареткой максимума в первом колебании (T/2). Показано, что минимальное значение отклонений подачи возможно при условии tT = T/2. Рассмотрены возможности реализации этого условия.

Выполнен анализ технологических схем прокатки труб на ТПА с пилигримовыми станами. Технологический процесс представлен из трех основных стадий: получение гильзы, черновой трубы и чистовой трубы. Классические схемы прокатки Маннесмана и Кальмеса получили свое дальнейшее развитие: использование круглой (восьмигранной) непрерывнолитой заготовки и прошивка гильз на трёхвалковом стане винтовой прокатки, а также применение второго горячего передела труб после пильгерстана. Все основные операции в каждой из трех стадий прокатки сведены в таблицу, что позволяет быстро составлять различные технологические схемы прокатки труб с учетом имеющихся возможностей размещения оборудования и других факторов.