大口径厚壁无缝钢管控轧控冷系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种用于大口径厚壁无缝钢管的控轧控冷系统，包括：前进辊道，承载荒管并驱动荒管至减定径机；前进辊道驱动机构，控制前进辊道的运行、停止以及对荒管的输送速度；旋转辊道，驱动所述荒管旋转；旋转辊道驱动机构，驱动旋转辊道变换高度并使之旋转；钢管识别装置，识别从轧管机出来的荒管并产生识别信号；钢管温度检测装置，检测荒管的温度给出温度信号，并根据该温度信号切换前进辊道或所述旋转辊道与荒管的接触以驱动荒管做不同运动；第一冷却单元，根据温度信号或者识别信号向前进辊道上的荒管或者旋转辊道旋转的荒管喷冷却液；和第二冷却单元，设在减定径机的输出方向，对减定径机轧制完毕的荒管进行进一步的冷却。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术 涉及一种钢铁材料金属压力加工
内的控轧控冷系统，尤其涉及一种大口径厚壁无缝钢管控轧控冷系统。
技术介绍
低合金高强度钢由于具有高强度、高韧性、良好的焊接性及合金含量少等优点，广泛应用于钢筋、非调质钢、板材、线材、棒材。提高低合金高强度钢的低温冲击韧性的常见方法主要包括调整化学成分、添加微合金元素、控制轧制控制冷却、热处理等。低合金高强度钢一般在生产过程中采用微合金化和控制轧制控制冷却工艺，具体为在钢中加入适量微合金元素Nb或V ;精轧前快速冷却，控制精轧的温度在Ac3以下，增加精轧道次变形量，实现未再结晶控制轧制；终轧后快速冷却，控制轧后的冷却速度，实现控制冷却。这样，可得到强度高、低温冲击韧性高的钢材。但是低合金高强度钢多见于板材和棒材，应用于管材时，多出现低温冲击韧性不合格状况，特别是在生产厚壁低合金高强度钢管时80%以上出现低温冲击韧性不合格的状况。研究表明，大口径厚壁无缝钢管的轧制生产过程不同于板材和棒材，若采用以上惯用方法，主要有以下不足轧制温度不满足控制轧制条件，钢管进减定径机前温度为1050-1100°C，出减定径机的温度为1000-1050°C，远远高于Ac3，且内外表温差大；冷却过程不满足控制冷却条件，目前冷却是采用在空气中冷却的，无专用的冷却设备。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种大口径厚壁无缝钢管控轧控冷系统，以解决现有低合金高强度钢管的低温冲击韧性经常不合格的问题。为了实现上述问题，本技术提供一种用于大口径厚壁无缝钢管的控轧控冷系统，其包括前进辊道，承载轧管机轧制完毕的荒管，并驱动所述荒管至减定径机；前进辊道驱动机构，与所述前进辊道连接，控制所述前进辊道的运行、停止以及对所述荒管的输送速度；旋转辊道，用于驱动所述荒管旋转，与所述前进辊道间隔设置；旋转辊道驱动机构，与所述旋转辊道连接，驱动所述旋转辊道变换高度并使之旋转；钢管识别装置，设置于前进辊道或者旋转辊道上，用于识别从所述轧管机出来的所述荒管，并产生识别信号；钢管温度检测装置，与所述前进辊道驱动机构和所述旋转辊道驱动机构连接，用于检测位于所述前进辊道或者旋转辊道上的所述荒管的温度给出温度信号，并根据该温度信号切换所述前进辊道或所述旋转辊道与荒管的接触以驱动荒管做不同运动；所述第一冷却单元，与所述钢管温度检测装置和/或所述钢管识别装置连接，根据所述温度信号或者识别信号在所述前进辊道和所述旋转辊道上方向所述前进辊道上的所述荒管或者在所述旋转辊道上旋转的所述荒管喷冷却液；和第二冷却单元，设在所述减定径机的输出方向，对所述减定径机轧制完毕的荒管进行进一步的冷却。在上述的用于大口径厚壁无缝钢管的控轧控冷系统，优选所述冷却液为水，所述第一冷却单元包括水喷头，设于所述前进辊道和所述旋转辊道上方，用于向所述荒管喷水；水管，连接于所述水喷头，用于向所述水喷头供水；和阀门，设于所述水管上，并与所述钢管温度检测装置和/或所述钢管识别装置连接，用于根据所述温度信号或者识别信号控制所述水嗔头的嗔水。在上述的用于大口径厚壁无缝钢管的控 轧控冷系统，优选所述第二冷却单元包括冷床，设在所述减定径机的输出方向，以承载所述减定径机轧制完毕的荒管；和风机，沿所述冷床的长度方向设于所述冷床的一侧，用于冷却减定径机轧制完毕的荒管。在上述的用于大口径厚壁无缝钢管的控轧控冷系统，优选所述风机为轴流风机。在上述的用于大口径厚壁无缝钢管的控轧控冷系统，优选所述钢管识别装置为光电传感器。在上述的用于大口径厚壁无缝钢管的控轧控冷系统，优选所述钢管温度检测装置为热电偶。在上述的用于大口径厚壁无缝钢管的控轧控冷系统，优选所述钢管含有O. 03 O. 05 %的微合金元素Nb。本技术可以控制轧管机轧制完成的钢管(简称钢管，也称荒管)在前进辊道上停止，然后由旋转辊道驱动钢管旋转，同时进行水冷，待荒管温度降低到950°C以下时，荒管进入减定径机轧制，实现控制轧制。出减定径机后的钢管在冷床上进行风冷，在保证钢管弯曲度的前提下达到快速冷却，实现控制冷却。附图说明图I为本技术优选实施例的控轧控冷系统的控轧部分结构示意图；图2为本技术优选实施例的控轧部分旋转冷却的喷水状态示意图；图3为本技术优选实施例的控冷部分结构示意图。具体实施方式以下结合附图和具体实施方式对本技术做进一步说明。图I和图2示出了本技术优选实施例的控轧部分的结构和应用，图3示出了本技术优选实施例的控冷部分的结构。如图所示，本技术优选实施例的控轧部分设于轧管机I和减定径机4之间。控冷部分则设于减定径机4之后。其中控轧部分(其实也包括一部分控冷设备)包括前进辊道5及其驱动机构51 (比如液压装置)、旋转辊道6及其驱动机构61 (比如液压装置)、钢管温度检测装置7、钢管识别装置2 (视情况设于前进辊道上或者旋转辊道上)、水管3、阀门21、水喷头31 (可根据需要设置多个)。前进辊道5用于承载轧管机轧制完毕的荒管10，并驱动荒管10至减定径机4。前进辊道驱动机构51与前进辊道5连接，位于前进辊道5的下方，用于控制前进辊道5的运行、停止以及对荒管10的输送速度。旋转辊道6用于驱动荒管10旋转。旋转辊道驱动机构61与旋转辊道6连接，位于前进辊道61的下方，用于驱动旋转辊道6升降，以变换高度且使旋转辊道6旋转。旋转辊道6与前进辊道5间隔设置，比如每两个前进辊道5之间就设置有一个旋转辊道6，当然也可以根据实际情况来确定它们之间的间隔数目，只要能确保荒管10的准确动作即可。钢管识别装置2在本优选实施例中为一光电检测器，用于识别位于前进辊道5上的轧管机I轧制完毕的荒管10，当荒管10从轧管机I输出后，产生识别信号。水喷头31设于前进辊道5和旋转辊道6上方,用于向荒管10喷水。水管3和每一水喷头31连接,并向水喷头31供水。阀门21设于水管3上以控制水管3的导通关断，且阀门21为与钢管识别装置2连接和/或下述钢管温度检测装置7连接(图中未示出)的电磁阀，其用于根据钢管识别装置2产生的识别信号和/或钢管温度检测装置7的温度信号控制水喷头31喷水，如图2所示。钢管温度检测装置7在本优选实施例 中为热电偶，其与前进辊道运行驱动机构51和旋转辊道驱动机构61连接(图中未示出)，用于检测荒管10的温度，并根据荒管10的温度切换前进棍道5或旋转棍道6与荒管10的接触以驱动荒管10做不同运动。另外，本优选实施例的控冷部分包括冷床9和风机8。冷床9设在减定径机4的输出方向，以承载减定径机4轧制完毕的荒管10。风机8沿冷床9的长度方向设于冷床9的一侧，用于冷却减定径机4轧制完毕的荒管10。研究表明，穿孔和轧管集中轧制变形的大部分变形量，减径的变形量很小。因此可以认为穿孔和轧管过程是高温粗轧，实现再结晶控制轧制。减定径过程为低温精轧，若能实现未再结晶控制轧制，则可以获得更加细小的铁索体晶粒组织，较大程度提高钢的强韧性。为了实现未再结晶控制轧制，则需要满足荒管10未再结晶控制的温度条件进减定径机4的温度在Ac3以下。为了满足此条件，需要对出轧管机I后进减定径机4前的荒管10进行快速冷却。由于钢管的壁厚厚、钢管出轧管机的温度高，而轧管机到减定径机的距离有限(实际中仅28m)，无法实现钢管行走过程本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于大口径厚壁无缝钢管的控轧控冷系统，其特征在于，包括 前进辊道，承载轧管机轧制完毕的荒管，并驱动所述荒管至减定径机； 前进辊道驱动机构，与所述前进辊道连接，控制所述前进辊道的运行、停止以及对所述荒管的输送速度； 旋转辊道，用于驱动所述荒管旋转，与所述前进辊道间隔设置； 旋转辊道驱动机构，与所述旋转辊道连接，驱动所述旋转辊道变换高度并使之旋转； 钢管识别装置，设置于前进辊道或者旋转辊道上，用于识别从所述轧管机出来的所述荒管，并产生识别信号； 钢管温度检测装置，与所述前进辊道驱动机构和所述旋转辊道驱动机构连接，用于检测位于所述前进辊道或者旋转辊道上的所述荒管的温度给出温度信号，井根据该温度信号切换所述前进辊道或所述旋转辊道与荒管的接触以驱动荒管做不同运动； 所述第一冷却単元，与所述钢管温度检测装置和/或所述钢管识别装置连接，根据所述温度信号或者识别信号在所述前进辊道和所述旋转辊道上方向所述前进辊道上的所述荒管或者在所述旋转辊道上旋转的所述荒管喷冷却液；和 第二冷却単元，设在所述减定径机的输出方向，对所述减定径机轧制完...

【专利技术属性】
技术研发人员：黎福华，潘先明，万五霞，张红军，郑兴，
申请(专利权)人：湖北新冶钢有限公司，
类型：实用新型
国别省市：