本发明专利技术公开了一种生产无缝钢管的穿孔机管坯直径与毛管直径的匹配方法，属于轧钢工艺技术领域；其特点是，管坯直径从小到大依次为Dp（1）、Dp（2）......Dp（n）与毛管直径从小到大依次为Dm（1）、Dm（2）、Dm（n）存在一对多和多对一的关系；即采用Dp（1）生产Dm（1）和Dm（2）两种毛管直径；采用Dp（2）生产Dm（2）和Dm（3）两种毛管直径......采用Dp（n
【技术实现步骤摘要】
生产无缝钢管的穿孔机管坯直径和毛管直径的匹配方法
[0001]本专利技术涉及轧钢工艺
，具体地讲是一种生产无缝钢管的穿孔机管坯直径和毛管直径的匹配方法，主要用于无缝钢管的生产。
技术介绍
[0002]无缝钢管的生产任务是将具有一定外径和长度尺寸的实心的管坯加工制造成所需要的各种外径、壁厚和长度尺寸的成品无缝钢管；其热轧生产工艺过程一般为：
[0003]步骤1，将实心的管坯加热到适合变形的温度；
[0004]步骤2，通过穿孔机将加热好的具有一定外径和长度尺寸的实心管坯加工制造成所需要的外径、壁厚和长度规格的毛管；
[0005]步骤3，通过轧管机将毛管进行延伸轧制，减薄其壁厚，增加其长度；
[0006]步骤4，最后通过定径机或张力减径机获得所需要的各种外径、壁厚和长度规格的成品无缝钢管。
[0007]在上述步骤1中，加热炉将实心的管坯加热到适合变形的温度，工序中涉及到的几个重要参数：
[0008]管坯直径Dp，穿孔前实心坯直径；
[0009]管坯长度Lp，穿孔前实心坯长度，最大长度受限于加热炉的炉膛宽度，故有一个长度允许的最大值Lpmax；
[0010]在上述步骤2中，在使用穿孔机将加热好的实心管坯穿成空心毛管的过程中，有几个重要的参数：
[0011]毛管直径Dm,穿孔后空心坯的直径；
[0012]毛管壁厚Sm，穿孔后空心坯的壁厚；
[0013]穿孔延伸系数μ
m
，(注：K为加热炉烧损系数，一般取值0.97～0.99)；
[0014]毛管长度Lm,穿孔后空心坯长度：
[0015]Lm＝Lp
×
μ
m
..................(1)
[0016]Lm≤Lmmax，Lmmax穿孔机后台允许的最大长度；
[0017]穿孔机扩径率δ，δ＝(Dm
‑
Dp)/Dp
×
100％；
[0018]在上述步骤3和步骤4中，先通过轧管机将毛管进行延伸轧制，减薄其壁厚，然后通过定径机或张力减径机获得所需要的各种外径、壁厚和长度规格的成品钢管；
[0019]成品钢管直径Dc，最终成品的直径；
[0020]成品钢管壁厚Sc，最终成品钢管的壁厚；
[0021]从管坯到成品钢管总延伸系数μ
c
，
[0022]成品钢管长度Lc，切头长度为Q，切头长度Q与生产的钢管规格有关；
[0023]Lc＝Lp
×
μ
c
‑
Q...............(2)
[0024]在穿孔机将实心的管坯穿成空心的毛管的工序中，管坯直径Dp 有Dp(1)、Dp(2)......Dp(n)几种规格；毛管直径Dm有Dm(1)、 Dm(2)......Dm(n)几种规格；现有技术是，用Dp(1)穿制成Dm(1)；用Dp(2)穿制成Dm(2)；用Dp(n)穿制成Dm(n)；在钢管的变形工艺设计中，一般先根据成品外径Dc设计穿孔机毛管直径Dm，最后按照穿孔机扩径率δ≤30％的原则确定管坯的直径Dp。
[0025]以上所述的Lp、Lm和Lc三者之间的关系是，先初设一个Lc，通过公式(1)和公式(2)计算得到Lp、Lm，如果Lp、Lm没有超过设备允许的最大值Lpmax和Lmmax，那么Lc就是可生产的最大成品管长度了。如果Lp、Lm超过设备允许的最大值Lpmax和Lmmax，那么就只好减少成品管Lc长度，重新计算Lp、Lm，直到Lp、Lm不超过设备允许的最大值Lpmax和Lmmax。
[0026]以生产356
×
10mm和356
×
40mm；457
×
10mm和457
×
40mm四个代表规格为例，所设计的Lp、Lm和Lc尺寸见表1，其中Lp、Lm均未超过设备允许的最大值Lpmax(Lpmax＝5m)和Lmmax(Lmmax＝11m)。
[0027]表1
[0028][0029]上述现有技术存在的主要问题是，在生产薄壁管钢管时存在小时产量低的问题。例如表1中，对于生产356
×
10mm,小时产量为104t/h， 457
×
10mm,小时产量为80t/h，均低于相同外径规格的厚壁管。
[0030]中国专利CN107138532B在2018年公开了专利《一种生产薄壁无缝钢管的穿孔轧制方法及专用设备》，公开了一种生产薄壁无缝钢管的穿孔轧制方法及专用设备；该专利提供了一种穿孔扩径率δ＞ 30％穿孔轧制方法，该方法能够提高薄壁无缝钢管的小时产量，但未明确公开该专利技术与原已有技术在管坯直径与毛管直径方面如何优化匹配的方法。
[0031]按照专利CN107138532B所述的方法，以生产356
×
10mm和356
ꢀ×
40mm；457
×
10mm和457
×
40mm四个代表规格为例，所设计的Lp、 Lm和Lc尺寸见表2：
[0032]表2
[0033][0034]很显然，按照专利CN107138532B所述的方法，在生产厚壁钢管的情况下，由于受管坯最大长度Lpmax＝5m长度的限制，需要减少成品钢管的长度。对356
×
40mm规格来讲，成品钢管切头尾前长度由 13m减为8.72m；对457
×
40mm规格来讲，成品钢管切头尾前长度由13m减为10.6m。成品管长度的减少导致了切头损失较高。例如，对356
×
40mm规格来讲，切头损失由3.8％上升到5.7％；对457
×ꢀ
40mm规格来讲，切头损失由3.8％上升到4.7％。切头损失增加意味着增加了钢管的质量成本。
技术实现思路
[0035]本专利技术的目的是克服上述已有技术存在不足，而提供一种生产无缝钢管的穿孔机管坯直径和毛管直径的匹配方法。
[0036]
技术实现思路
：
[0037]本专利技术提供的技术方案是：生产无缝钢管的穿孔机管坯直径和毛管直径的匹配方法，包括管坯直径和毛管直径，其特殊之处在于，所述的管坯直径从小到大依次为Dp(1)、Dp(2)......Dp(n)，所述的毛管直径从小到大依次为Dm(1)、Dm(2)、Dm(n)，采用管坯直径Dp(1)生产毛管直径Dm(1)和Dm(2)，采用管坯直径Dp (2)生产毛管直径Dm(2)和Dm(3)两种......，采用管坯直径 Dp(n
‑
1)生产毛管直径Dm(n
‑
1)和Dm(n)两种；二者为一对多和多对一的关系。
[0038]进一步地，所述的管坯直径Dp(1)生产毛管直径Dm(1)、管坯直径Dp(2)生产毛管直径Dm(2)......管坯直径Dp(n)生产毛管直径Dm(n)时，穿孔机扩径率δ≤30％；所述的管坯直径Dp(1)生本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.生产无缝钢管的穿孔机管坯直径和毛管直径的匹配方法，包括管坯直径和毛管直径，其特征在于，所述的管坯直径从小到大依次为Dp（1）、Dp（2）......Dp（n），所述的毛管直径从小到大依次为Dm（1）、Dm（2）、Dm（n），采用管坯直径Dp（1）生产毛管直径Dm（1）和Dm（2），采用管坯直径Dp（2）生产毛管直径Dm（2）和Dm（3）两种......，采用管坯直径Dp（n
‑
1）生产毛管直径Dm（n
‑
1）和Dm（n）两种；二者为...
【专利技术属性】
技术研发人员：夏克东，杨为国，徐福昌，柏广杰，梁建山，
申请(专利权)人：烟台鲁宝钢管有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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