两机架斜向热轧小直径无缝钢管的轧制工艺及其设备制造技术

本发明专利技术公开两机架斜向热轧小直径无缝钢管的轧制工艺是：芯棒小车将芯棒穿入荒管内推动前行，通过中频感应加热电炉加热至９５０～１１５０℃，由芯棒小车继续将加热的荒管推进到轧机内进行增壁减径轧制，并在轧制过程中仅对芯棒和轧辊进行冷却；将脱离芯棒的荒管进入二次加热电炉中进行加热至９５０～１１５０℃后输送到张力减径增壁轧机中进行减径轧制，实现边加热边轧制，并在轧制过程中仅对轧辊进行冷却；轧制完成后经冷却、校直、切割、在线检测后即可。本发明专利技术实现边加热、边轧制和边加热、边冷却芯棒和轧辊的工艺，是通过改进加热炉的加热方法和芯棒、轧辊的结构及芯棒、轧辊的冷却方式来实现的。提高了效率、简化了工艺、降低了成本，节约能源、减少污染，使轧制出的钢管精度高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于钢管的车L制设备及车L制工艺
，主要涉及的是一种两机架斜 向热轧小直径无缝钢管的轧帝ij工艺及其设备。尤其适用于高精度小直径厚壁无缝钢 管的生产。技术背景小直径无缝钢管在生产、生活等各个领域中用量都很大。当前小直径无缝钢管的生产主要由冷拔(轧)而成，在生产过程中要多次的打头、冷拔、酸洗；并且生产 小直径无缝钢管工序多、成本高、污染严重、浪费多，存在着功效慢、能耗大、成 材率低、污染严重、环保压力大的问题。加之钢铁材料本身的抗变形力，使得冷拔 (轧)能加工的原料材质范斷挡窄等，这样既极大的浪费了能源和资源，并且对于 很多小直径厚壁钢管，受材料的力学性能影响，有些材质只能禾拥机械加工对圆钢 进行钻镗 L从而得到精度较高的小直径厚壁钢管，那样更是费工费料，成本非常高， 而现有的技术很难加工精度高的小直径厚壁无缝钢管，所以小直径厚壁钢管的加工 至今还是一个技术难题。传统热轧无缝钢管的工艺是采用加热后轧制，轧制过程中在轧辊的表面冷却轧辊，车L帝院成一根钢管后冷却芯棒。即先用电炉将荒管加热一定时间，使电炉内的荒管 达到1100度左右后将荒管输出电炉；将冷却后的芯棒穿入荒管内并送入 车L机；在轧制过程中，边轧制钢管边用水冷却车L辊外部，冷却轧辊的水同时会流到 正车L制的钢管上，进而也冷却钢管，影响钢管的轧制驢。 一根钢管轧制完成后， 抽出芯棒放置到水槽中进行冷却。这种工艺存在的问题主要有1、加热后轧制， 会造成钢管先轧制的一端和后车L制的一端温差较大(特别是在边轧制边浇水冷却轧 辊时，冷却轧辊的水同时会流到正轧制的钢管上，同时也冷却了正在车L制的钢管，造成钢管降温速度较快)，钢管的内应力差别也较大，车L制出的钢管两头外径、内径、壁厚都不均匀，还需定径机进行定径、均壁；工艺复杂繁琐。2、轧制过程中 冷却轧辊会同时冷却正在轧制的钢管，使得钢管降温速度过快，车L制钢管不能大幅 度减径减壁；要想达到需要的减径减壁要求，需进行多次轧制。不但增加轧制成本， 而且增加设备投资、增加复杂繁琐的轧制工艺。3、现有斜轧设备其轧辊为圆柱形，一般需采用多机架(三台机架以上)逐步变径轧制，主要用于轧制中大直径无缝钢管， 一般轧制76mm以上的无缝钢管。多机架车L制能耗高，设紐资多，成本高。4、 现有斜辊热轧设备不加芯棒轧制只能增壁减径，而不能减壁^E径。且在轧制中不加 芯棒，内壁粗糙，光洁度差，精度低，公差大。对于大直径无缝钢管公差大一点仍 能使用，对于小直径无缝钢管来说，公差大，就不能适应市场的要求，所生产的无 缝钢管不具有实用性。由于现有轧制设备的轧辊大多为实心结构，这种轧辊在冷却时只能，外部进 行冷却，并在冷却轧辊外部的同时也对被轧制的钢管进行了冷却，由此降低了被轧 制钢管的纟鹏，使钢管的内应力差别也较大，轧制出的钢管两头外径、内径、壁厚 都不均匀，还需定径机进行定径、均壁，不但增加车L制成本，而且增加设織资、 增加复杂繁琐的轧制工艺。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有的技术设备和生产工艺的不足和缺陷，提供一种两机 架斜向热轧小直径无缝钢管的轧审lj工艺及其设备。使其轧制出的钢管精度高，有效 提高工作效率、简化生产工艺、降低生产成本，并且节约能源、减少污染。本专利技术为实现上述轧制采取的工艺方法，就轧制厚壁小直径无缝钢管和薄壁小 直径无缝钢管的工艺实现方式分别说明如下对于轧制厚壁小直径无缝钢管芯棒小车将芯棒穿入荒管内推动前行，通过中频感应加热电炉加热至950 115(TC，由芯棒小车继续将加热的荒管推进至脾L机内 进行增壁减径轧制，实现边加热边轧制，并在轧制过程中1^芯棒和车L车驢行冷却； 轧制完成后经冷却、校直、切割、在线检测后即可；对于轧制薄壁小直径无缝钢管芯棒小割每芯棒穿入荒管内推动前行，通过中 频感应加热电炉加热至950 115(TC，由芯棒小车继续将加热的荒管推进至脾L机内 进行减壁轧制，实现边加热边轧制，并在轧制过程中仅对芯棒和车L辊进行冷却；将 脱离芯棒的荒管进入二次加热电炉中进行加热至950 1150。C后输送到张力减径增 壁轧机中进行减径轧制，实现边加热边轧制，并在车L制过程中i^轧辊进行冷却； 轧制完成后经冷却、校直、切割、在线检测后即可。本专利技术实现上述轧制工艺采用的设备主要由芯棒小车、芯棒、感应加热电炉、 减壁轧机、二次加热感应电炉、张力减径增壁轧机、冷床、校直机、切割机、在线 检湖股备及主控制柜组成。芯棒小车沿导轨往复运动，芯棒的一端与芯棒小车固定 并与芯棒小车同步移动，芯棒的前部为锥形形状，内部为中空循环水冷结构，其上设置有进水口和出水口；感应加热电炉位于芯棒小车与减壁车L机之间，其加热通道 为贯通式结构；减壁轧机的轧辊由三个变径轧辊组成，每个轧辊分别与车L机传动架 连接并随之转动，每个轧辊的结构相同，内部均为中空循环水冷结构，其上设有进 水口和出7jC口； 二次感应加热电炉位于减壁车L机与张力减径增壁车L机之间，其加热 通道也为贯通式结构，张力减径增壁车L机的轧辊也由三个变径轧辊组成，每个轧辊 分别与轧机传动架连接并随之转动，每个轧辊的结构相同，内部均为中空循环水冷 结构，其上设有进水口和出水口。本专利技术实现边加热、边轧制和边加热、边冷却芯棒和轧辊的工艺，是通过改 进加热炉的加热方法和芯棒、轧辊的结构及芯棒、轧辊的冷却方式来实现的。加热 由传统的煤气炉或电炉加热后轧制改为采用中频电炉加热，可以做到边加热边轧 制。通过将芯棒和轧辊冷却方式由传统的外部冷却变成内部循环水冷却。芯棒、轧 辊的内部结构采用中空循环水冷结构，轧辊的外部结构采用变径轧辊。因此可以实 现增壁减径即轧制厚壁小直径无缝钢管；又可以减壁减径即车L制薄壁小直径无缝钢管。当车L制厚壁无缝钢管时，只需一次加热，只要一台机架就可轧制出高精度的小直径厚壁无缝钢管。当轧制薄壁小直径无缝钢管时，采用两次加热、两台机架进行 轧制，前一台机架为减壁轧机，进行减壁轧制，后一台机架为减径轧机，进行张力 减径增壁轧制。由此减少了设，入，节约了能源，降低了成本。且在冷却轧辊时 不会影响正在轧制的钢管温度，使得被轧制的钢管的每一个部位的温度得以保持相 对恒定，不会因为降温太快而影响最合理的轧制温度，从而对钢管的每一个部位都 能均匀有效的进行轧制，确保了成品钢管的外径、内径、壁厚、椭圆度、光洁度的 轧制精度，提高了轧制钢管的精度。由于利用了中频感应电炉加热与减壁轧机和张 力减径增壁轧机和限动芯棒精整内孔相结合的工艺，通过液压方式精确调整轧辊位置及下轧量，利用PLC控制X寸两机架 I^行精密无级调速，从而保证工艺得以实 施，并且是一次成形，确保能生产出外径《76咖，s/d为0. 75 1. 5的小直径厚壁 无缝钢管的同时，也可生产薄壁小直径无缝钢管。有效提高了生产效率、节约能源、 减少污染、降低生产成本、提高产品竞争力。 附图说明图1是本专利技术轧管机组的示意图。图2是图1的A—A剖面图。图3是本专利技术整体设备的俯视图。图4是本专利技术芯棒的结构示意图。图5是本专利技术感应加热电炉加热通道的剖面图。图6是图5的左视图。图7是本专利技术轧辊结构示意图。图中1、芯棒小车；2a、感应加热圈；2b、 二次加热感应加热圈；3、芯棒；4a、减壁轧机；4b、张力减径增壁轧机；本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种两机架斜向热轧小直径无缝钢管的轧制工艺，其特征是：对于轧制厚壁小直径无缝钢管：芯棒小车将芯棒穿入荒管内推动前行，通过中频感应加热电炉加热至９５０～１１５０℃，由芯棒小车继续将加热的荒管推进到轧机内进行增壁减径轧制实现边加热边轧制，并在轧制过程中仅对芯棒和轧辊进行冷却；轧制完成后经冷却、校直、切割、在线检测后即可；对于轧制薄壁小直径无缝钢管：芯棒小车将芯棒穿入荒管内推动前行，通过中频感应加热电炉加热至９５０～１１５０℃，由芯棒小车继续将加热的荒管推进到轧机内进行减壁轧制实现边加热边轧制，并在轧制过程中仅对芯棒和轧辊进行冷却；将脱离芯棒的荒管进入二次加热电炉中进行加热至９５０～１１５０℃后输送到张力减径增壁轧机中进行减径轧制实现边加热边轧制，并在轧制过程中仅对轧辊进行冷却，轧制完成后经冷却、校直、切割、在线检测后即可。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：任文权，王进海，贾伍创，尹胜，张迎哲，
申请(专利权)人：洛阳鼎锐材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：41[中国|河南]