一种提升电站锅炉用不锈钢无缝管内壁粗糙度质量的冷轧制管方法技术

一种提升电站锅炉用不锈钢无缝管内壁粗糙度质量的冷轧制管方法，采用两道次冷轧变形工艺，轧制成品管交货，即采用LG‑80或LG‑110H冷轧机开坯轧制，SKW‑75高速冷轧机轧制成品；同时对冷轧变形所涉及的轧辊装置、孔型、芯棒等参数进行优化，采用增加芯棒直径、放宽孔型开口、减少运动间隙等措施，提升电站锅炉用不锈钢无缝管的冷轧制管质量与效能。本发明专利技术在满足电站锅炉管冷轧技术要求的基础上，减少管坯“顶冲”与“转动不足”等异常工况的引发的内壁粗糙度质量损失，提高成材率，降低生产成本。

【技术实现步骤摘要】
一种提升电站锅炉用不锈钢无缝管内壁粗糙度质量的冷轧制管方法
本专利技术涉及无缝钢管制管方法，尤其一种提升电站锅炉用不锈钢无缝管内壁粗糙度质量的冷轧制管方法，所述特别适用于成品壁厚规格大于5mm的电站锅炉厚壁管常温冷轧制管生产加工。
技术介绍
无缝钢管是常见的冶金金属制品。无缝钢管冷轧技术因其轧制精度高、速度快、产能大、成材率高，易于生产组织与工艺技术调整等特点，目前已成为无缝钢管生产制备的主要方式。两辊周期式冷轧管机是目前常用的无缝钢管冷轧设备，主要由轧制机构、进给回转机构、传动机构、芯棒卡盘机构、床身支承机构、授料落料机构和液压系统、工艺润滑系统、电气自动化控制系统、气动系统和辅助机构等组成。其中轧制机构的功能就是通过由顶头(连同芯棒)和孔型组成的变形工具，对坯料管进行常温冷态变形加工。进给回转机构的功能就是按照设定的技术参数要求，输出坯料管轧制变形所需要的进给(水平方向位移)和回转(径向旋转)的同步运动并输出矢量动能。传动机构的功能就是按照设定的技术参数要求，输出相应的动力带动轧制机构和进给回转机构运行并输出动力。芯棒卡盘机构的功能就是将传动机构输出的动力，经过进给回转机构的整合调度(调整)，带动芯棒连同其最前端的顶头并带动包裹在顶头芯棒外圆的坯料管做旋转运动，保障所轧制的圆度。上述机构的运动轨迹构成了整个无缝钢管冷轧变形的运动，因此，对于冷轧变形加工工艺而言，轧制机构、进给回转机构、传动机构、芯棒卡盘机构的运行稳定性和精度，直接影响到冷轧生产的质量与产能。无缝钢管冷轧变形加工就是在常温工况下，采用顶头与孔型的组合形成的由大至小无数个连续的包容圆环，实现对无缝钢管的连续冷变形(金属挤压)加工。其中孔型是表面一带半圆槽的中孔圆柱体，安装在轧辊装置上，用于无缝钢管外圆形状的金属变形加工。顶头是一带曲线的圆锥形细长金属棒，材质通常选用工具钢或模具钢，安装在芯棒前端，用于无缝钢管内壁(内孔形状)金属变形加工。孔型与顶头均经过热处理淬火，共同组成了无缝钢管冷轧生产的变形工具，相互匹配，缺一不可。生产实践中顶头安装在芯棒前端，在芯棒卡盘机构的带动下做间歇式旋转运动；孔型成对安装在轧辊中部，通过轧辊端部的齿轮副将传动机构输出的水平往复运动转换为孔型的同步旋转运动，从而实现对由进给回转机构连续匀速输送的坯料管进行冷轧变形加工的功能。由于轧制规格变化、设备磨损等原因，需要适时的轧制速度、进给量、回转量等技术参数进行调整，这些参数的调整工艺与参量就是冷轧制管的关键工艺参数，也是决定冷轧无缝钢管质量、产能的核心要素。电站锅炉用不锈钢无缝管是近年来国内外研发的新型产品，其特点就是耐高温、耐腐蚀、高强度，同时具有较好的焊接性能，广泛应用于超临界、超超临界火力发电厂的燃气锅炉。由于该无缝钢管的使用工况较为特殊，因此对产品的技术要求极为严苛，尤其是管壁厚度(壁厚)大、且对内壁粗糙度要求高，需要控制在Ra2.0～3.5之间。作为企业的重点产品，以往均采用两道次冷轧变形加工和一道次冷拔变形加工的方式予以组织生产，即：Φ90mm棒材→Φ92×10mm(热穿孔)→Φ76×8.5mm(冷轧)→Φ51×7.25(冷轧)mm→Φ38×7.5mm(冷拔)该工艺虽然能够满足该型号电站锅炉管的生产，采用的是冷拔出成品，由于厚壁管空拔外径后内壁较易起皱，从而影响内表面管壁粗糙度，故受到内壁粗糙度的影响，成材率较低，不仅影响到企业产能的有效释放，也增加了生产成本。表1：电站锅炉用不锈钢无缝管冷轧制管工艺流程表目前，在电站锅炉用不锈钢无缝管冷轧制管生产中，由于此类无缝钢管大多为壁厚5mm以上的厚壁管，管坯单大、轴向窜动量大，在轧制变形生产中引发管坯连同芯棒顶头轴向“顶冲”和管坯同步回转运动异常(带不动)现象，这是影响到内壁粗糙度的主要因素，其后果就是造成产品质量不合格。1)“顶冲”现象是无缝钢管冷轧制管过程中常见的现象，尤其在厚壁管在轧制过程更为普遍，其原因就是坯料管在变形区内变形过分集中、引发轧制力增大，造成轧辊装置利用轴承工作游隙而产生上下跳动，最终导致在工作机架(连同轧辊装置)处于前、后两处极限位置时，产生较大的冲击载荷或冲击载荷瞬间增大，而造成被轧制中的坯料管向前猛进。其后果就是造成轧制表面质量的损伤，若此时处于前后两支坯料管结合部位时，易造成坯料管之间的嵌顿故障。2)“转动不足”现象仅限于在厚壁管的轧制过程中出现，其原因除设备进给回转机构的本身故障缺陷外，大多是因管坯单重大，增加了芯棒同步回转的阻碍所导致。其后果直接引发无缝钢管的圆度异常，易造成轧制表面的棱角、轧折、“耳子”等缺陷产生。因此，依托企业长期积累的技术储备和先进装备等优势，对现有的冷轧生产工艺进行相应的技术改进，减少因“顶冲”和“转动不足”所引发的轧制表面缺陷损失，满足电站锅炉管的生产要求，降低生产成本、提高成材率、促进企业的核心竞争力。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种提升电站锅炉用不锈钢无缝管内壁粗糙度质量的冷轧制管方法，在满足电站锅炉管冷轧技术要求的基础上，减少管坯“顶冲”与“转动不足”等异常工况的引发的内壁粗糙度质量损失，提高成材率，降低生产成本。为达到上述目的，本专利技术的技术方案是：本专利技术采用两道次冷轧变形工艺，轧制成品管交货，即采用LG-80或LG-110H冷轧机开坯轧制，SKW-75高速冷轧机轧制成品；同时对冷轧变形所涉及的轧辊装置、孔型、芯棒等参数进行优化，采用增加芯棒直径、放宽孔型开口、减少运动间隙等措施，提升电站锅炉用不锈钢无缝管的冷轧制管质量与效能。具体的，一种提升电站锅炉用不锈钢无缝管内壁粗糙度质量的冷轧制管方法，其特征是：包括如下步骤：1)开坯轧制采用LG-80或LG-110H冷轧机开坯轧制，轧制坯料管规格Φ92×10mm，半成品规格Φ76×8.5mm，轧制速度50～60次/分钟，轧制进给量3.5～4.5mm，回转角度偏差控制在±5度；2)成品轧制采用SKW-75高速冷轧机成品轧制，轧制坯料管规格Φ76×8.5mm，成品规格Φ38×7.5mm，轧制速度以100～110次/分钟，轧制进给量3.0～4.0mm，回转角度偏差控制在±3度。优选的，步骤1)中，开坯轧制时的芯棒直径Φ55mm；孔型轧制槽前、后回转部位的开口宽度，增加值以在原有宽度基础上增加0.10～0.20mm；对轧辊装置、齿轮副啮合部位以及传动机构的运行间隙进行调整和补偿措施，保证辊滚动轴承的工作游隙始终处于0.05±2mm；调整轧辊齿轮与机座传动齿条之间的啮合间隙，间隙值0.10～0.15mm；优选的，调整传动机构与轧制机构间水平连杆的运动间隙，连杆销、滚动轴承、轴瓦之间的累积间隙值以0.35～0.50为宜；工作机架与机座之间的垂直方向运动间隙以0.20～0.25mm为宜，水平方向运动间隙以1.0～1.5mm为宜，据此提高轧制机构的运行稳定性，减少因运动间隙异常引发的瞬间冲击载荷整波动。在本专利技术所述提升电站锅炉用不锈钢无缝管内壁粗糙度质量的冷轧制管方法中：本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种提升电站锅炉用不锈钢无缝管内壁粗糙度质量的冷轧制管方法，其特征是：包括如下步骤：/n1)开坯轧制/n采用LG-80或LG-110H冷轧机开坯轧制，轧制坯料管规格Φ92×10mm，半成品规格Φ76×8.5mm，轧制速度50～60次/分钟，轧制进给量3.5～4.5mm，回转角度偏差控制在±5度；/n2)成品轧制/n采用SKW-75高速冷轧机成品轧制，轧制坯料管规格Φ76×8.5mm，成品规格Φ38×7.5mm，轧制速度以100～110次/分钟，轧制进给量3.0～4.0mm，回转角度偏差控制在±3度。/n

【技术特征摘要】
1.一种提升电站锅炉用不锈钢无缝管内壁粗糙度质量的冷轧制管方法，其特征是：包括如下步骤：
1)开坯轧制
采用LG-80或LG-110H冷轧机开坯轧制，轧制坯料管规格Φ92×10mm，半成品规格Φ76×8.5mm，轧制速度50～60次/分钟，轧制进给量3.5～4.5mm，回转角度偏差控制在±5度；
2)成品轧制
采用SKW-75高速冷轧机成品轧制，轧制坯料管规格Φ76×8.5mm，成品规格Φ38×7.5mm，轧制速度以100～110次/分钟，轧制进给量3.0～4.0mm，回转角度偏差控制在±3度。


2.如权利要求1所述的提升电站锅炉用不锈钢无缝管内壁粗糙度质量的冷轧制管方法，其特征是，步骤1)中，开坯...

【专利技术属性】
技术研发人员：倪建平，陈久锋，徐鑫军，龚张耀，
申请(专利权)人：宝武特种冶金有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31