Изобретение относится трубопрокатному производству, в частности к прошивным станам поперечно-винтовой прокатки. Прошивной стан поперечно-винтовой прокатки содержит рабочую клеть с одним бочковидным верхним валком и двумя бочковидными нижними валками, оси симметрии которых смещены в вертикальной плоскости относительно оси прокатки, и привод вращения нижних валков, верхний валок снабжен приводом, расположенным с противоположной от привода нижних валков стороны рабочей клети, при этом радиус пережима верхнего валка определен по формуле,

Изобретение обеспечивает улучшение захвата заготовки валками и повышение качества прошиваемых гильз. 4 ил.

Изобретение относится к трубопрокатному производству, а точнее к прошивным станам поперечно-винтовой прокатки.

В настоящее время на всех трубопрокатных агрегатах страны и за рубежом для получения гильз распространены два типа станов: двухвалковые прошивные станы и трехвалковые прошивные станы.

Главным критерием применения того или иного типа стана является качество прошиваемых гильз по геометрии, наличию внутренних и наружных плен, разностенности и точности размеров по диаметру, криволинейности и т.д.

Главным преимуществом двухвалкового прошивного стана является сравнительно низкая разностенность гильз, недостатком - наличие плен на их внутренней поверхности.

Главным достоинством трехвалкового прошивного стана является отсутствие плен на внутренней поверхности гильз, недостаток - повышенная разностенность.

Задача данного изобретения - использование преимуществ обоих типов стана и ликвидация их недостатков.

Известен прошивной стан поперечно-винтовой прокатки, содержащий рабочую клеть с двумя рабочими валками и привод вращения валков (В.Я.Осадчий, А.С.Вавилин и др. Технология и оборудование трубного производства. Учебник для вузов. М.: «Интернет Инжиниринг», 2001 г., с.75-82).

Особенность напряженно-деформированного состояния на входном конусе очага деформации двухвалковых станов определяет возможность разрушения металла в сечениях до носка оправки, что и приводит к образованию дефектов, а именно к появлению плен на внутренней поверхности гильз.

Более благоприятные условия для прошивки возможны на станах, где имеет место нагружение не в двух, а в трех точках по периметру заготовки.

Известен стан поперечно-винтовой прокатки, содержащий рабочую клеть с тремя валками, симметрично расположенными (под углом 120°) относительно оси прокатки, и групповой привод вращения валков (авт. свид. СССР №780914, В 21 В 19/02, заявл. 21.02.79 г., опубл. 23.11.80 г.).

В трехвалковых прошивных станах поперечно-винтовой прокатки допускается любое обжатие перед носком оправки без разрыхления в центре заготовки, уменьшается склонность к образованию внутренних плен и увеличивается коэффициент осевого скольжения. Однако, так как процесс прошивки в трех валках отличается высокими требованиями к сочетаниям параметров, то трехвалковые прошивные станы применяют для ограниченного сортамента исходной заготовки и при этом не исключается разностенность гильз. Кроме того, в трехвалковых станах с симметричным очагом деформации сложно применить индивидуальный привод - более мобильный, надежный и экономичный.

Из известных прошивных станов поперечно-винтовой прокатки наиболее близким по технической сущности является прошивной стан, содержащий рабочую клеть с имеющими одинаковую форму и длину одним верхним и двумя нижними валками, оси симметрии которых смещены в вертикальной плоскости относительно оси прокатки, и привод вращения нижних валков (патент ФРГ №1946463, В 21 В 31/08, заявл. 13.09.69 г., опубл. 5.01.78 г.).

Верхний валок, неприводной, является направляющим. Два нижних валка - рабочие.

При таком расположении валков процесс прокатки ведут со смещением оси заготовки относительно оси стана. Смещение оси заготовки благоприятно сказывается на распределении напряжений в поперечном сечении заготовки, уменьшает вероятность разрушения металла (образование полости) перед носком оправки и образования дефектов на гильзах и трубах (плены, разностенность).

Недостаток известной конструкции прошивного стана поперечно-винтовой прокатки заключается в том, что наличие холостого верхнего валка ухудшает условия захвата из-за необходимости дополнительных усилий на раскручивание этого валка, имеющего значительный момент инерции. Именно это обстоятельство и возникающие при неприводном валке реактивные силы трения, направленные в сторону, противоположную усилиям прокатки, препятствуют надежному захвату заготовки.

Другим недостатком этого прошивного стана является невозможность прокатки тонкостенных гильз, так как необходимым условием для этого должен быть минимальный зазор между нижними валками и верхним валком при прокатке всего тонкостенного сортамента гильз.

Это, в свою очередь, возможно только при условии соблюдения определенных соотношений между основными конструктивными параметрами очага деформации.

Задача настоящего изобретения состоит в создании прошивного стана, позволяющего улучшить условия захвата заготовки валками и повысить качество прошиваемых гильз.

Поставленная задача достигается тем, что в прошивном стане, содержащем рабочую клеть с одним бочковидным верхним валком и двумя бочковидными нижними валками, оси симметрии которых смещены в вертикальной плоскости относительно оси прокатки, и привод вращения нижних валков, согласно изобретению, верхний валок снабжен приводом, расположенным с противоположной от привода нижних валков стороны рабочей клети, при этом радиус пережима верхнего валка определен по формуле

,

где R x - радиус пережима верхнего валка,

R в - радиус пережима нижнего валка,

R з - радиус прошиваемой заготовки,

h=0-200 мм - величина смещения оси симметрии нижних валков относительно оси прокатки по радиусу пережима.

Такое конструктивное выполнение прошивного стана поперечно-винтовой прокатки позволяет, с одной стороны, улучшить условия захвата, а, с другой стороны, уменьшить разностенность гильз и качество их внутренней поверхности благодаря более благоприятной схеме напряженного состояния при наличии трех приводных валков, расположенных асимметрично относительно оси прокатки, в результате которой используются преимущества всестороннего сжатия заготовки тремя валками и всестороннего растяжения двумя нижними валками, как в двухвалковом стане.

Экспериментами установлено, что при использовании верхнего валка с радиусом пережима, рассчитанным по предложенной формуле, обеспечивается его контакт с нижними валками с минимальным зазором, в результате чего становится возможной получение прошивкой тонкостенных гильз без появления дефектов на их поверхности.

Для пояснения изобретения ниже приводится конкретный пример выполнения изобретения со ссылкой на чертежи, на которых:

на фиг.1 изображен прошивной стан поперечно-винтовой прокатки, общий вид сверху;

на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1;

на фиг.3 - вид Б на фиг.2;

на фиг.4 - схема расположения валков по радиусу пережима.

Прошивной стан поперечно-винтовой прокатки состоит из рабочей клети 1 и привода вращения валков рабочей клети.

Рабочая клеть 1 содержит станину 2, на которой в горизонтально расположенных барабанах 3 и 4 смонтированы нижние бочковидные валки 5 с возможностью изменения положения оси их симметрии как в горизонтальной, так и вертикальной плоскостях, на угол подачи с помощью известных механизмов. Верхний бочковидный валок 6 расположен в барабане 7, смонтированном в откидной крышке 8 с возможностью изменения положения оси симметрии валка 6 в вертикальной плоскости и на угол подачи известными механизмами.

Изменяя положение валков 5 и 6, ось прошивки может быть смещена вверх или вниз относительно оси симметрии стана.

Два нижних валка 5 и верхний валок 6 имеют одинаковую форму и длину.

Радиус R x пережима верхнего валка 6 определен по формуле

,

где R x - радиус пережима верхнего валка,

R в - радиус пережима нижнего валка,

R з - радиус прошиваемой заготовки,

h=0-200 мм - величина смещения оси симметрии нижних валков относительно оси прокатки.

Нижние валки 5 через шпиндели 9, расположенные на входной стороне стана, связаны через редуктор 10 с электродвигателем 11. Возможно также применение индивидуального привода для каждого нижнего валка 5.

Верхний валок 6 через шпиндель 12, расположенный на выходной стороне стана, связан с редуктором 13 и электродвигателем 14.

При прошивке заготовки на прошивном стане поперечно-винтовой прокатки основное движение и формоизменение металла происходит под действием сил трения поверхности металла с валками в очаге деформации, образованном двумя нижними валками 5 и одним верхним валком 6, со смещением оси прошивки относительно оси симметрии стана. Заготовка подается в очаг деформации любым известным способом и прошивается.

Смещение оси прошивки относительно оси симметрии стана создает благоприятную схему напряженно-деформированного состояния металла заготовки, при этом минимальный зазор в зоне контакта валков исключает искажение наружной поверхности металла, что особенно важно при получении тонкостенных гильз.

Предложенный прошивной стан поперечно-винтовой прокатки по сравнению с известными позволяет улучшить условия захвата заготовки, повысить качество гильз.

Прошивной стан поперечно-винтовой прокатки, содержащий рабочую клеть с одним бочковидным верхним валком и двумя бочковидными нижними валками, оси симметрии которых смещены в вертикальной плоскости относительно оси прокатки, и привод вращения нижних валков, отличающийся тем, что верхний валок снабжен приводом, расположенным с противоположной от привода нижних валков стороны рабочей клети, при этом радиус пережима верхнего валка определен по формуле

,

где R x - радиус пережима верхнего валка;

R в - радиус пережима нижнего валка;

R з - радиус прошиваемой заготовки;

h=0-200 мм - величина смещения оси симметрии нижних валков относительно оси прокатки по радиусу пережима.

Прошивной стан ЭЗТМ предназначен для прокатки заготовок, прошедших нагрев в кольцевых печах №1 и №2, в гильзы-заготовки для прокатки труб в пилигримовом стане. Деформация металла на прошивном стане осуществляется в очаге деформации, образованном косорасположенными грибовидными валками, направляющими линейками и оправкой. Прокатка гильз-заготовок осуществляется на соответствующем и надлежащего качества инструменте (валки, направляющие линейки, оправки, входная выводная проводки): рабочая поверхность инструмента прошивного стана не должна иметь трещин, раковин и выбоин. Замена линеек, барабанов с валками производится каждые 2 недели. Замена оправки производится раз в сутки или через каждую 1000 тонну прошиваемого металла.

Настройка стана для прокатки требуемого размера гильз производится по окончании ППР или ППВ, замены изношенного инструмента, а также при переходе на прокатку другого типоразмера гильз в соответствии с требованиями рабочей инструкции. При настройке стана вальцовщик устанавливает угол подачи в зависимости от размеров прокатываемых труб и марки стали:

§ для труб диаметром 219?245 мм - угол подачи 9?10 о;

§ для труб диаметром 273 мм - угол подачи 8?9 о;

§ для труб диаметром 325 мм - угол подачи 6?7,5 о.

Допускается отклонение расстояния между валками в их пережиме от указанных в РИ значений в диапазоне 1%. Величина выдвижения оправки относительно пережима (L) валков стана определяется с помощью специальной штанги, рассчитывается по формуле:

L= L в конуса L замер,

где L в конуса длина горизонтальной проекции входного конуса валка, мм;

L замер расстояние от переднего торца валка до носика оправки, определяемое с помощью специальной штанги, мм. Величина L в конуса зависит от установленного угла подачи и составляет:

§ для угла подачи 5 0 - 568 мм;

§ для угла подачи 6 0 - 567 мм;

§ для угла подачи 7 0 - 566 мм;

§ для угла подачи 8 0 - 564 мм;

§ для угла подачи 9 0 - 563 мм;

§ для угла подачи 10 0 - 561 мм.

Допускается уменьшение выдвижения оправки за пережим валков до 20 мм против указанного значения в РИ и увеличение её выдвижения до положения, не приводящего к потере устойчивых первичного и вторичного захватов НЛЗ валками. Для улучшения захвата заготовки прошивным станом допускается увеличение или уменьшение угла раскатки на 1 о (до 13 о или 11 о). Настройка прошивного стана должна обеспечивать прошивку гильз без превышения максимально допустимой токовой нагрузки на главные приводы прошивного стана (6,5 КА). Для проверки правильности настройки стана вальцовщик производит замер диаметра первой гильзы при переходе на другой её типоразмер.

Заготовки после нагрева в кольцевых печах №1 и №2 и гидросбива с них окалины поступают в прошивной стан. Периодичность выдачи заготовки на прошивной стан должна быть не чаще чем через 90 секунд. Нагретые заготовки с видимыми поперечными трещинами и поясами к прокатке не допускаются во избежание аварии. Прокатка гильз проводится при непрерывном наружном охлаждении валков и внутреннем охлаждении оправки водой. Температура наружной поверхности гильзы на выходной стороне стана должна быть в диапазоне 1150?1270 о С, внутренней не более 1300 о С (являются факультативными). Основные виды несоответствий технологического процесса прошивки НЛЗ и возможные меры по их устранению приведены в таблице 6.

Таблица 6. Виды брака при производстве гильзы

Наименование несоответствия	Причина несоответствий	Способ устранения несоответствий
Разностенность и кривизна гильз	Установка инструмента и оснастки (центрователи, валки, линейки, проводки) не по оси прокатки.	Настройка инструмента и оснастки прошивного стана по оси прокатки.
Неравномерный нагрев заготовок.	Настройка температурного режима нагревательных печей.
Ремонт (выравнивание) подины во время ППР.
Отсутствие или затрудненный первичный захват заготовки валками.	Большой износ входного конуса валка.	Замена валков во время ППР (ППВ) .
Изменить угол раскатки.
Отсутствие или затрудненный вторичный захват заготовки (внутренняя плена на переднем конце гильзы)	Недостаточная тянущая способность валков из-за большого износа входного конуса валков или неправильной их установки.	Замена валков во время ППР (ППВ).
Восстановить «шипы» на входном конусе валка.
Изменить расстояние между валками.
Изменить угол подачи.
Уменьшить выдвижение оправки за пережим валков.
Закат оправки в гильзе	Недостаточный коэффициент овализации гильзы валками	Увеличить расстояние между линейками.
Разрушение оправки	Замена оправки
Отключение главного привода прошивного стана	Извлечение недоката

Настройка стана считается правильной, если первичный и вторичный захваты заготовки валками происходят плавно (без пробуксовки), размеры гильз соответствуют таблице прокатки, нагрузка на двигатели стана не превышает предельно-допустимую (6,5 КА). После прокатки 1-2 гильз вальцовщик при необходимости производит корректировку настройки стана:

§ в случае превышения нагрузки на главный привод стана производится постепенное (через 0,5 о) уменьшение угла подачи или увеличение расстояния между валками (через 2?5 мм) до получения допустимых значений нагрузки стана;

§ в случае нагрузки на главный привод стана менее 5,5 кА производится постепенное (через 0,5 о) увеличение угла подачи до получения допустимых значений нагрузки стана.

По мере износа валков прошивного стана допускается:

§ изменение расстояния между валками и линейками на 10 мм;

§ изменение положения оправки.

Оправка прошивного стана считается пригодной к работе, если её поверхность не имеет впадин, наростов и на ней отсутствует грубая сетка разгара. Величина впадин, наростов и трещин не должна превышать 3 мм. Валки, верхняя и нижняя линейки не должны иметь трещин и грубой сетки разгара.

Г ГГТТгГг гт ИХШТГГГГ /ЦК

3 (62), 2011 I IIU

In given article are described various types of sewing\ rollers, their advantages and defects, the characteristic of the is intense-deformed condition in the deformation center is resulted at an insertion on rollers various types are resulted. Besides, in article the directing tool sewing camps is described. The comparative characteristic of Disher"s disks and directing rulers is resulted.

В. В. КЛУБОВИЧ, В. А. ТОМИЛО, БНТУ, В. Э. ИБРАГИМОВ, О. Н. МАСЮТИНА, РУП «БМЗ»

УДК 621.774.35

КОНСТРУКТИВНЫЕ ОСОБЕННОСТИ ИНСТРУМЕНТА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ БЕСШОВНЫХ ТРУБНЫХ ЗАГОТОВОК

Широкий сортамент труб предопределил множество способов, агрегатов и станов, на которых он реализуется. Причем каждый из способов характеризуется наиболее эффективным диапазоном получаемых труб. Кроме того, специфические требования, предъявляемые к трубам, определяют выбор способа их производства.

Трубное производство непрерывно совершенствуется и развивается, для него характерны не только качественный рост, но и существенные качественные изменения в соответствии с потребностями заказчиков. Расширяется сортамент труб по размерам и материалам, возрастает выпуск труб со специально обработанными наружной и внутренней поверхностями (трубы для атомной энергетики, приборостроения), с защитными и гладкостны-ми покрытиями для магистральных газо- и нефтепроводов и т. д. Для того чтобы получить готовую трубу с надлежащими свойствами и качеством, необходимо, чтобы была правильно подобрана и рассчитана система калибров, обеспечивающих получение трубы заданного размера. В свою очередь калибровка инструмента прошивных станов заключается в правильном построении профиля валков, оправок и направляющего инструмента и определении их размеров .

В данной статье предоставлены различные виды валков прошивных станов и направляющего

инструмента, а также приведена их сравнительная характеристика.

В прошивных станах используются валки следующих типов: бочковидные; дисковые; грибовидные и валки с двойным пережимом.

I. Бочковидные валки прошивных станов представляют собой два усеченных конуса, сложенных вместе большими основаниями (рис. 1). На таких валках различают три участка: входной конус I; пережим т; выходной конус р.

На входном участке происходит подготовка металла к прошивке. Пережим предназначен для сглаживания перехода от входного конуса к выходному. Выходной конус выполняет поперечную раскатку уже прошитой трубы.

Бочковидные валки классифицируются в зависимости от длины входного и выходного конусов.

1. Валки первого типа имеют одинаковую длину входного и выходного конуса (рис. 2). Если длина входного конуса не обеспечивает необходимое качество и размеры гильз, то применяют валки второго типа.

2. В валках второго типа входной конус короче выходного (рис. 3).

3. В валках третьего типа имеются два входных конуса, первый отвечает за улучшение условий захвата, второй сокращает длину очага деформации, что приводит к снижению дефектов на наружной

Рис. 1. Бочковидный валок прошивного стана

Рис. 2. Бочковидный валок прошивного стана первого типа

юти г м€имиигггг:гт

Рис. 3. Бочковидный валок прошивного стана второго типа

Рис. 4. Бочковидный валок прошивного стана третьего типа

и внутренней поверхностях гильзы, поэтому такие валки применяют при прокатке заготовок, которые отличаются по диаметру незначительно (рис. 4).

Рассматривая осевую зону металла в очаге деформации при прошивке, следует отметить, что схема напряженно-деформированного состояния здесь разноименная, так как со стороны валков действуют силы сжатия, а со стороны дисков Ди-шера или направляющих линеек, а также со стороны прошивки - силы растяжения. Такая схема не является желаемой, так как может вызвать разрушение металла, если будет достигнуто критическое обжатие. В конечном итоге, произойдет полное использование запаса пластичности, и образуются макроразрушения, а это приводит к образованию дефектов на внутренней стороне трубы. Поэтому важное условие прошивки не только создание благоприятной схемы напряженно-деформированного состояния при деформации металла и оптимальное соотношение поперечной и продольной деформации, которое значительно влияет на возможность разрушения в центральной зоне заготовки, а также повышение значения критического обжатия.

Повысить критическое обжатие можно за счет изменения обычной схемы напряженно-деформированного состояния (по двум осям - растяжение и по одной оси - сжатие) на новую (по двум осям - сжатие и по одной оси - растяжение). Такое изменение схемы напряженного состояния может быть получено, если изменить скольжение и создать дополнительные подпирающие силы. Это можно воплотить, если на пути течения металла в очаге деформации на валках выполнить гребни, кото-

Рис. 5. Пазовая калибровка валков

рые будут создавать дополнительное сопротивление течению металла, а это в свою очередь приведет к смене схемы напряженного состояния металла в очаге деформации.

Сделанные заключения легли в основу новых типов калибровок валков прошивных станов.

1. Пазовая калибровка (рис. 5) характеризуется тем, что на валках создают гребни переменной высоты и пазы переменной ширины. Угол наклона гребня к оси валка равен 0°. Гребни расположены по всей образующей валка, что приводит к уменьшению растягивающего напряжения и в результате схема становится близкой к схеме с двумя сжимающими и одним растягивающим напряжением, а это в свою очередь приводит к повышению величины критического обжатия. У пазовой калибровки есть один существенный недостаток, который заключается в трудном ее изготовлении.

2. Кольцевая калибровка (рис. 6). Угол наклона гребня к оси валка равен 900. Здесь гребни оказывают аналогичное действие, как и в пазовой калибровке, улучшая, тем самым, напряженно-деформированное состояние.

3. Винтовая калибровка (рис. 7). Угол наклона гребней к оси валка находится в пределах 0-90°. Этот вид калибровки позволяет улучшить схему напряженно-деформированного состояния как в осевом, так и в тангенциальном направлении.

Если при прошивке используются заготовки диаметром до 140 мм, применяют прошивные станы с дисковыми и грибовидными валками. На прокатных станах с грибовидными и дисковыми валками получают более длинные гильзы.

Рис. 6. Кольцевая калибровка валков

/¡гтге Г КтПГЛРГУЯ /117

Несмотря на технологические преимущества прошивных станов с грибовидными валками, они не получали в последнее время развития из-за ряда конструктивных недостатков:

1) нерегулируемые углы раскатки и подачи, что уменьшает производительность и снижает гибкость в работе стана;

2) громоздкая, неудобная в эксплуатации клеть, объединяющая в себе шестеренную и рабочую клети в одной станине;

3) консольное крепление рабочих валков, в сильной степени снижающее жесткость клети.

В современном производстве бесшовных горя-чедеформированных труб применяют такой тип валка, как валок с двойным пережимом. Профиль этого валка показан на рис. 10. В основу калибровки такого валка положен принцип дробления деформации. В этом случае валок разбивается на участки, в которых осуществляются обжатия, значительно меньшие критических, с последующим прохождением участков, где обжатие не производится. В результате применение валков такого типа позволяет улучшить устойчивость заготовки в валках, а также уменьшить разностенность.

Рис. 8. Профиль дискового валка прошивного стана

Рис. 7. Винтовая калибровка валков

II. Профиль дисковых валков прошивных станов показан на рис. 8.

Дисковые валки позволяют получать профили с резкими переходами, кроме того, применение двух-опорных валков дает возможность существенно упростить конструкцию рабочей клети, что обусловливает применение конических валков в станах малых типоразмеров, а дисковых валков - в более тяже-лонагруженных станах больших типоразмеров.

III. Профиль грибовидных валков прошивных станов показан на рис. 9.

На таких валках различают два участка: входной 1п и выходной (/р) конусы.

Рис. 9. Профиль грибовидного валка прошивного стана

Рис. 10. Профиль валка прошивного стана с двойным пере -жимом

При расчете системы калибров, обеспечивающих получение трубы заданного размера, особое внимание необходимо уделить направляющему инструменту, который образует в очаге деформации вместе с валками закрытый калибр, что позволяет вести процесс прошивки с повышенными коэффициентами вытяжки и получать более тонкостенные гильзы. В прошивных станах в качестве направляющего инструмента могут использоваться направляющие линейки и диски Дишера.

Линейки прошивного стана имеют достаточно сложную форму, которая обусловлена видом деформации, величиной обжатий и подъемом диаметра гильзы по сравнению с диаметром заготовки. Линейки в прошивных станах участвуют в процессе деформации заготовок, поэтому их форма должна соответствовать профилю валка таким образом, чтобы между боковыми поверхностями валков и линеек не было зазоров. Также линейки влияют на поперечную деформацию металла, способствуя овализации гильзы.

На рис. 11 приведен профиль линейки прошивного стана.

Плюсы направляющих линеек в том, что они перекрывают весь очаг деформации, однако есть и минусы:

1) они нагреваются и быстро портятся из-за высокого трения с заготовкой;

2) замену линеек производят в ручную, что повышает травмоопасность и физическую нагрузку рабочего персонала;

3) затраты на изготовление линеек больше, чем на изготовление дисков.

Для устранения всех перечисленных недостатков на современном производстве все чаще используют в качестве направляющего инструмента диски Дишера. Профиль дисков Дишера показан на рис. 12.

Преимущество направляющих дисков над направляющими линейками в следующем:

1) сокращается время на производство продукции, так как не надо затрачивать столько времени на замену линеек;

2) диски делают обороты, благодаря чему успевают охлаждаться;

3) трение значительно меньше, чем у линеек, что повышает их износостойкость;

4) заготовка легче извлекается после прокатки благодаря тому, что диски отводятся в разные стороны.

Рис. 11. Линейка прошивного стана

Рис. 12. Диск Дишера

Минус дисков состоит в том, что они захватывают не весь очаг деформации в отличие от линеек.

Замена направляющих линеек направляющими дисками необходима заводам, так как благодаря направляющим дискам издержки производства сократятся и увеличится выпуск продукции. В результате применения направляющих дисков вырастет объем производства, уменьшатся травмо-опасность и физическая нагрузка персонала. Ремонт и замена направляющих дисков обходятся дешевле, чем замена направляющих линеек. Их ресурс также заметно выше.

Необходимо отметить, что для правильного подбора и расчета системы калибров, обеспечивающих получение трубы заданного размера, следует исходить из конкретных условий производства, учитывать специфичность производства, механизацию и автоматизацию производства, размеры и форму деформирующего инструмента, физические и механические свойства стали.

При этом калибровка должна отвечать специальным требованиям, обеспечивая:

1) получение гильз с необходимыми геометрическими размерами и высокое качество наружной и особенно внутренней поверхностей;

2) нормальное и стабильное течение процесса прошивки, не нарушая условий первичного и вторичного захвата;

3) высокую производительность стана при минимальном расходе энергии на прошивку;

4) высокую стойкость инструмента, которая сокращает число перевалок и удлиняет срок его службы;

5) возможность осуществления процесса прошивки для гильз широкого сортамента без дополнительных перевалок.

Литература

1. М а т в е е в Ю. М., В а т к и н Я. Л. Калибровка инструмента прокатных станов. М.: Металлургия, 1970.

2. Технология прокатного производства / А. П. Грудев, Л. Ф. Машкин, М. И. Ханин М.: Металлургия, 1994.

Сортамент продукции, выпускаемой трубопрокатным цехом. Анализ технологии горячего проката труб на трубопрокатном агрегате. Оборудование, инструмент и смазка, используемые при горячем прокате труб. Виды несоответствий продукции, меры по их устранению.

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru

МИНИСТЕРСТВО ОБЩЕГО И ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ СВЕРДЛОВСКОЙ ОБЛАСТИ

«КАМЕНСК-УРАЛЬСКИЙ ТЕХНИКУМ МЕТАЛЛУРГИИ И МАШИНОСТРОЕНИЯ»

Специальность 22.02.05.

Обработка металлов давлением

Группа ОМД - 313

Отчет по производственной практике

ПАО «СинТЗ» цех Т-3

Студент С.М. Кирпищиков

Руководитель практики:

Л.В. Петрова

ВВЕДЕНИЕ

К строительству нового трубопрокатного агрегата на Синарском Трубном Заводе приступили весной 1979 г. Первоначально трубопрокатный цех № 3 задумывался как план реконструкции старого ТПА-60, эвакуированного в 1942 году из Днепропетровска. В реальности же получился высокопроизводительный стан на плавающей оправке, катающий свыше 300 штук труб в час. Проектная мощность ТПА-80 315тыс.тонн стальных труб в год.

Основные звенья единой технологической цепочки являются участок горячего проката труб и участок пил пакетной, резки и отделки и сдаче труб. В технологическом процессе задействованы Бюро по учету основного производства, участок подготовки заготовки, участок готовой продукции, участок по подготовке прокатного инструмента, участок по ремонту сменного оборудования и технологического инструмента, а так же крановое и складское хозяйство. В состав основного оборудования входят: печь с шагающим подом, обжимной стан, прошивной стан, восьмиклетьевой непрерывный стан, 24-клетьевой редукционный стан, охладительный стол, пилы пакетной резки труб, линии отделки труб, участок по производству длинномерных оправок.

Уникальной особенностью цеха является расположение основного технологического оборудование на высоте шести метров от уровня пола на отметке «+6,0». Масло подвал и машинное помещение разметили на отметке «+0,0» для удобства и доступности его обслуживания и ремонта.

В цехе Т-3 используют катаную заготовку диаметром 120 мм и непрерывнолитую диаметром 145-156мм. Использование непрерывнолитой заготовки стало возможным в 2007 году после установки трехвалкового обжимного стана. Это позволило получать заготовку с предприятий ТМК - Северского, Волжского трубных, Таганрогского металлургического заводов.

1. СОРТАМЕНТ ВЫПУСКАЕМОЙ ПРОДУКЦИИ НА УЧАСТКЕ ГОРЯЧЕГО ПРОКАТА ТРУБ

Сортамент цеха - горячекатаные трубы низкоуглеродистых и углеродистых марок сталей. ТПА-80 выпускают трубы, которые в дальнейшем поступают на переработку в цеха Т-2, Т-4 и В-2, а так же готовую трубу. Возможности цеха Т-3 позволяют выпускать около 970 типоразмеров из более чем 40 марок сталей. Каждый год цех осваивает более 15 новых видов труб. Диаметр труб от 28 мм до 89 мм. Толщина стенки от 3,2 до 13 мм.

В основном ТПА-80 специализируется на выпуске труб общего назначения, бурильных, насосно-компрессорных, а так же труб, предназначенных для последующего холодного передела.

За 30 лет цехом выпущено 7 965 691 тонна труб различного сортамента. трубопрокатный цех горячий прокат труба

2. ОПИСАНИЕ СУЩЕСТВУЮЩЕЙ ТЕХНОЛОГИИ ГОРЯЧЕГО ПРОКАТА ТРУБ НА ТРУБОПРОКАТНОМ АГРЕГАТЕ (ТПА)

Рисунок 1 Схема производства ТПА-80

На рисунке 1 схематично показан процесс производства горечекатаных труб на ТПА-80.

Поступающая в цех заготовка в виде штанг складируется на внутреннем складе. Перед запуском в производство она на специальном стеллаже подвергается выборочному осмотру, если это необходимо - ремонту. На участке подготовки заготовки установлены весы для контроля веса, запущенного металла в производство. Заготовки со склада электромостовым краном подаются на загрузочную решетку перед печью и загружаются в нагревательную печь c шагающим подом в соответствии с графиком и темпом проката.

Нагретые до 1200 о С заготовки выдаются на внутренний рольганг выгрузки, и выдаются им на линию горячей резки.

Мерная заготовка рольгангом за ножницами передается на решетку перед прошивным станом, по которой скатывается к задержнику и при готовности выходной стороны передается в желоб, который закрывается крышкой. С помощью вталкивателя, при поднятом упоре заготовка задается в зону деформации. В зоне деформации осуществляется прошивка заготовки на оправке, удерживаемой стержнем.

После прошивки гильза по рольгангу транспортируется до передвижного упора. Далее гильза перемещается цепным транспортером на входную сторону непрерывного стана.

С наклонной решетки гильза сбрасывается в приемный желоб непрерывного стана с прижимами. В это время в гильзу при помощи одной пары фрикционных роликов вводится длинная оправка.

Прокатанные трубы с оправками попеременно передаются на ось одного из оправкоизвлекателей.

После извлечения оправки черновая труба поступает на пилы для обрезки заднего разлохмаченного конца.

После индукционного нагрева трубы задаются в редукционный стан, имеющий двадцать четыре трехвалковые клети. В редукционном стане количество работающих клетей определяется в зависимости размеров прокатываемых труб (от 5 до 24 клетей), причем исключаются клети, начиная с 22 в сторону уменьшения номеров клетей. Чистовые клети 23 и 24 участвуют во всех программах прокатки.

После редуцирования трубы поступают на реечный охладительный стол с шагающими балками, где они охлаждаются.

За охладительным столом трубы собираются в однослойные пакеты для обрези концов и порезки на мерные длины на пилах холодной резки.

При необходимости трубы правят на правильной косовалковой машине.

Готовые трубы поступают на стол осмотра ОТК, после осмотра трубы увязывают в пакеты и отправляют потребителю.

3. ОПИСАНИЕ ОСНОВНОГО И ВСПОМОГАТЕЛЬНОГО ОБОРУДОВАНИЯ НА УЧАСТКЕ ГОРЯЧЕГО ПРОКАТА ТРУБ

3.1 Печь с шагающим подом

Печь предназначена для нагрева перед прошивкой заготовок Ш 120 мм из углеродистых (10, 20, 35, 45), низколегированных и нержавеющих марок стали до t = 1120 - 1270 0C.

Печь представляет из себя жесткую сварную металлоконструкцию, зафутерованную изнутри огнеупорами и термоизоляционными материалами.

Под печи выполнен в виде подвижных и неподвижных балок, с помощью которых заготовки транспортируются через печь. На торцах загрузки и выгрузки печи установлены механизированные заслоны. Отопление печи производится природным газом с помощью горелок, установленных на своде. Воздух для горения подается двумя вентиляторами.

Дымовые газы удаляются по системе металлических футерованных дымопроводов и боровов, с помощью двух вентиляторов.

На дымопроводе борова установлен петлевой трубчатый рекуператор для подогрева воздуха, подаваемого на горелки.

Печь оборудована установками промышленного телевидения, обеспечивающих возможность дистанционного визуального контроля за загрузкой и выгрузкой заготовок.

В таблице 1 представлена техническая характеристика печи с шагающим подом.

Подлежащие нагреву заготовки подаются на стол загрузки, откуда по рольгангу загрузки транспортируются к загрузочному окну печи, где с помощью упоров фиксируются относительно балок подвижного пода. Консолями шагающих балок заготовки снимаются с рольганга выгрузки, транспортируются через печь и укладываются на неподвижные направляющие, по которым скатываются на внутрипечной рольганг выгрузки, которым выдаются из печи на рольганг линии горячей резки.

Таблица 1 - Техническая характеристика печи с шагающим подом

	Характеристика	Единицы измерения	Значения
	Размер и площадь пода		10,556*28,37=305
	Размеры обрабатываемых заготовок:
	Вес нагреваемых заготовок
	Температура нагрева металла
	Производительность печи
	Напряжение площади габаритного пода
	Тепловое напряжение пода
	Теплота сгорания топлива
	Нормальный расход топлива по зонам:
	Максимальный расход воздуха при а=1,05
	Максимальное количество продуктов горения при а=1,05
	Вес пода с садкой
	Темп выдачи заготовок
	Вертикальный ход балок
	Горизонтальный ход балок
	Температура наружной поверхности стен
	Тепловыделение

Заготовка в печь загружается поштучно в каждый, через один или несколько шагов направляющих плит подвижных балок в зависимости от темпа проката и кратности реза прокатываемых труб, посад металла в печь прекращается за 5 - 6 шагов до остановки стана, при остановке на перевалку металл отшагивается на 5 - 6 шагов назад. Перемещение заготовок через печь осуществляется тремя подвижными балками.

Для уменьшения подстуживания заготовок при простоях предусмотрен термостат на рольганге транспортировки нагретых заготовок к ножницам, а также возможность возврата (включением на реверс) не разрезанной заготовки в печь и нахождение ее в течении простоя.

Схема печи с шагающим подом представлена на рисунке 2

Рисунок 2 Схема печи с шагающим подом

1 - окно загрузки; 2 - подвижная балка; 3 - неподвижная балка; 4 - механизм вертикального перемещения балок; 5 - механизм горизонтального перемещения балок; 6 - ролик рольганга выдачи заготовок из печи.

Распределение температуры в печи по зонам приведено в таблице 2.

Таблица 2 - Распределение температуры в печи по зонам

Наименование контролируемого параметра	Единицы измерения	Величина контролируемого параметра	Допускаемые отклонения	Объем контроля или периодичность контроля
Температура печи по зонам:		от 1000 до 1150 от 1150 до 1230 от 1200 до 1260 от 1230 до 1280 от 1230 до 1280		Постоянно
Избыточное давление продуктов сгорания в печи		от 10 до 29,43		Постоянно

Во время работы возможна горячая остановка печи. Горячей остановкой печи считается остановка без отключения подачи природного газа. При горячих остановках подвижные балки печи устанавливаются на уровне неподвижных. Окна загрузки и выгрузки закрываются.

Нагревальщик металла каждый ремонтный день и при длительной остановке более двух часов, а также по мере необходимости производит чистку подины IV и V зон от окалины сжатым воздухом под давлением 29,4 кПа.

3.2 Линия горячей резки заготовок

После нагрева заготовка попадает на линию горячей резки заготовки. В состав оборудования линии горячей резки входят ножницы для резки заготовки, передвижной упор, транспортный рольганг, защитный экран для предохранения оборудования от теплового излучения из окна выгрузки ПШП. В таблице 3 представлена техническая характеристика линии горячей резки.

Таблица 3 - Техническая характеристика линии горячей резки.

	Характеристика	Единицы измерения	Значения
	Вес штанги
	Длина заготовок
	Температура штанг
	Скорость транспортировки
	Производительность
	Упор передвижной, ход
	Диаметр бочки Длина бочки Катающий диаметр
	Шаг роликов
	Расход воды на ролик водоохлаждаемый
	Расход воды на ролик водоохлаждаемый с водоохлаждаемыми буксами
	Расход воды на экран

Ножницы рассчитаны на безотходный раскрой металла, однако если в результате каких - либо аварийных причин образуется остаточная обрезь, то для ее сбора установлен желоб и короб в приямке около ножниц. После нагрева штанги и выдачи ее, она проходит через термостат, доходит до передвижного упора и разрезается на заготовки необходимой длины. После производства реза передвижной упор поднимается и с помощью пневмоцилиндра, заготовка транспортируется по рольгангу. После ее прохода за упор он опускается в рабочее положение и цикл реза продолжается. Для удаления окалины из под роликов рольганга, ножниц горячей резки предусмотрена система гидросмыва окалины. Заготовка после ухода с рольганга линии горячей резки попадает на приемный рольганг прошивного стана.

3.3 Участок обжимного стана

Рабочая клеть обжимного стана конструкции ЭЗТМ (рис. 3) состоит из станины 1, крышки 2, трёх валков 3 (расположенных под углом 120? друг к другу), подшипниковые опоры, которых установлены в опорных барабанах 4; барабаны размещены в цилиндрических расточках 5 станины и крышки и могут перемещаться при помощи нажимных механизмов 6, имеющих привод от электродвигателей через червячные редукторы; нажимные винты 14 вращаются в неподвижных нажимных гайках 8 и своими шлицевыми концами 7 соединены со втулками червячных колёс.

1 - станина; 2 - крышка; 3 - валок; 4 - барабан; 5 - расточка под барабан; 6 - нажимное устройство; 7 - шлицевой конец нажимного винта;8 - шлицевой конец нажимного винта; 9 - синхронизирующий вал нажимного устройства; 10 - регулировочная гайка; 11 - гидроцилиндр; 12 - шток гидроцилиндра; 13 - центральное осевое отверстие нажимного винта; 14 - нажимной винт; 15 - пята нажимного винта; 16 - тяга

Рисунок 3 Клеть обжимного стана

В центральном отверстии 13 каждого нажимного винта имеется подпружиненная уравновешивающая тяга 19 для прижима поворотного барабана через пяту 15 к нажимному винту. Для обеспечения постоянного совпадения центра клети с осью прокатки трубы механизмы установки 6 двух нижних валков синхронизированы между собой валом 9, который имеет привод от электродвигателя. Замена барабанов с валками осуществляется при снятии крышки 2. Под пятой нажимного винта находится гидроцилиндр 11, опирающийся на торец барабана 4; на нижней части штока 12 цилиндра установлена регулировочная гайка 10. Поворот каждого барабана осуществляется при помощи стопорных устройств, соединённых с двухплунжерными гидроцилиндрами.

При регулировании калибра валков между торцом гайки 10 и опорной поверхностью корпуса гидроцилиндра 11 предусматривается определенный зазор. При постоянном угле подачи и при постоянном (в процессе обжатия заготовки) калибре валков рабочая жидкость не подаётся в полость гидроцилиндра 11, поэтому этот корпус притягивается без зазора подпружиненной тягой 16 к торцу штока 12.

Входная сторона обжимного стана состоит из литой рамы с чугунным жёлобом и закрытой проводкой. На раме смонтирован механизм закрывания жёлоба, имеющий пневмопривод. Этот механизм сделан таким образом, что в закрытом состоянии он играет роль задержника последующей заготовки при передаче её к столу обжимного стана. Выходная сторона имеет вид длинной проводки с тремя парами выдающих фрикционных роликов. После окончания обжатия заготовки эти ролики под действием пневмоцилиндров сближаются до соприкосновения с заготовкой и транспортируют её на отводящий рольганг.

3.4 Участок прошивного стана

На ТПА-80 установлен двухвалковый прошивной стан с направляющими линейками. Стан оборудован выходной стороной с осевой выдачей гильзы, позволяющей вести прошивку на водоохлаждаемой оправке без вывода стержня и оправки из валков.

3.4.1 Входная сторона прошивного стана

Назначение входной стороны заключается в приеме заготовки с линии горячей резки, совмещения ее оси с осью стана задачи этой заготовки в рабочую клеть стана и ограничении биения заготовки в процессе прошивки.

Водоохлаждаемый рольганг перед прошивным станом предназначен для приема заготовки с линии горячей резки и транспортирования ее к зацентровщику. Рольганг состоит из 14 водоохлаждаемых роликов с индивидуальным приводом.

Зацентровщик предназначен для выбивки центрового углубления диаметром D = 20 - 30 мм глубиной 15 - 20 мм на торце нагретой заготовки и представляет собой пневмоцилиндр, в котором скользит ударник с наконечником. В настоящее время зацентровщик не функционирует.

Решетка перед прошивным станом предназначена для приема нагретой заготовки с водоохлаждаемого рольганга (после зацентровки) и передачи ее в желоб переднего стола прошивного стана. Решетка состоит из рельсов, опирающихся на стойки, одновременно являющихся опорой для валов выбрасывателя рычажного типа, снабженных электроприводом. На решетке также установлен задержник с пневматическим приводом, предназначенный для остановки и выравнивания оси заготовки параллельно оси прокатки. Перед задержником имеется настил для доступа вальцовщика к остановленной по какой-либо причине заготовке или заготовке аварийно выброшенной на решетку из приемного желоба.

Передний стол предназначен для приема нагретой заготовки, скатывающейся по решетке, совмещения оси заготовки с осью прошивки и удерживания ее во время прошивки. Передний стол состоит из литой рамы с чугунными желобами, которая установлена на двух стойках. При прошивке заготовок разного диаметра положение рамы регулируется прокладками. На раме смонтирован механизм закрывания желобов, имеющий также пневмопривод.

В раме установлены сменные центрующие желоба проводки. При поднятом механизме закрывания желоба заготовка свободно скатывается с решетки в желоб переднего стола. Внутренняя поверхность рычагов механизма закрывания выполняют функцию крыши - проводок, которые при опущенных рычагах образуют с проводками замкнутый контур, хорошо обеспечивающий центрирование заготовок. Нижнее положение рычагов устанавливается в зависимости от диаметра заготовок.

Вталкиватель предназначен для перемещения заготовки по желобу переднего стола стана к рабочим валкам и задачи ее в валки и представляет из себя пневматический цилиндр двустороннего действия, который монтируется перед желобом переднего стола. Ход толкателя составляет 4100 мм. На штоке вталкивателя закрепляется наконечник, который скользит по направляющим и соприкасается с горячей заготовкой. Наконечник является сменной частью и может иметь разную длину и диаметр, в зависимости от длины и диаметра заготовки. Вталкиватель управляется с помощью двух вентилей.

3.4.2 Прошивной стан

Рабочая клеть стана предназначена для прошивки заготовки в гильзу и состоит из следующих узлов и механизмов: двух барабанов с установленными в них валками с подушками; двух механизмов установки валков (нажимное и уравновешивающее устройство); двух механизмов поворота барабанов; механизмов установки линеек; механизма исчезающих линеек; механизма исчезающего упора; механизма подъема крыши клети; механизма перехвата стержня; узла станины. Барабаны предназначены для изменения углов подачи, а также для установки валков. Корпус устанавливается в расточку станины, на хвостовой его части имеется кольцевая выточка, в которой крепится зубчатый венец, входящий в зацепление с вал - шестерней механизма поворота барабана и одновременно являющийся фиксатором.

Рабочая клеть прошивного стана показана на рисунке 4.

1 - барабан; 2 - валок; 3 - крышка; 4 - станина; 5 - гидроцилиндр; 6 - нажимной винт; 7 - гайка; 8 - червячный редуктор; 9 - шестерня; 10 - направляющая колонна; 11 - траверса; 12 - линейкодержатель.

Рисунок 4 Рабочая клеть прошивного стана

Механизмы поворота барабанов служат для установки угла подачи. В расточках барабанов устанавливаются валки. Барабаны могут поворачиваться на угол от 0 до 150 с помощью электропривода через редукторы. Для ограничения крайних положений при повороте на максимальный угол предусмотрены конечные выключатели. Ограждение поворота барабана при подходе к рабочему положению не предусматривается. Управление механизмом поворота барабана - ручное. Стопорение барабана производится от гидроцилиндра управляемого ручным распределителем. Установленное положение барабанов фиксируется механизмом запирания крыши, состоящего из двух механизмов перемещения засова и двух механизмов эксцентрика. Приводы механизмов перемещения засовов и эксцентриков - пневматические.

Бочка рабочего валка насаживается по горячей посадке на вал, на который также с двух сторон устанавливаются подушки с вмонтированными в них четырехрядными подшипниками качения. Уплотнения подшипников со стороны бочки - лабиринтные бесконтактные, в процессе прокатки к ним периодически подается густая смазка от централизованной системы смазки. Перемещение валков осуществляется при помощи нажимного винта от электродвигателя через коническо-червячные редукторы. Для указания величины раствора рабочих валков служат сельсин - датчики и сельсин - приемники. С торцов станины установлены два механизма стопорения барабана. Оба механизма получают перемещение от пневмоцилиндров. Механизмы установки линеек, перехвата стержня и исчезающего упора состоят из нижнего стула с линейкодержателем и нижней линейкой, вводной проводки, которая устанавливается на выступ стула и крепится к нему с помощью крюка и тяги. Узел верхней линейки служит для удержания заготовки по центру прошивки в очаге деформации. Конструктивно узел верхней линейки представляет собой Т-образную траверсу, к нижней части которой крепится линейка. Траверза вместе с линейкой могут перемещаться в вертикальном направлении с помощью двух винтов с упорной резьбой от электродвигателя через червячные редукторы. Второй конец вала двигателя соединен через редуктор с сельсин - датчиком, один оборот которого соответствует 1 мм перемещения верхней линейки. Крепление верхней линейки, так же как и нижней осуществляется с помощью шарнирного механизма.

Механизм перехвата стержня с оправкой предназначен для сокращения вспомогательного времени прошивки и удержания стержня с оправкой в момент открывания упорно - регулировочного механизма и транспортирования гильзы через выходную сторону прошивного стана. Механизм исчезающего упора крепится на вводной проводке клети и предназначен путем удержания заготовки перед рабочими валками в вводной проводке сократить вспомогательное время задачи заготовки в валки прошивного стана. Механизм состоит из рычага, упорная часть которого входит в отверстие вводной проводки, преграждая путь заготовке. Вторым концом рычаг шарнирно соединен с пневмоцилиндром, установленным на крыше клети.

В расточках разъемной станины клети размещены барабаны, в нижней половине станины - площадки для установки стула линейкодержателя.

3.4.3 Выходная сторона прошивного стана

Прошивной стан работает с применением коротких оправок, укрепленных на конце стержня. Поэтому одной из основных операций, производящихся на выходной стороне, является снятие гильзы со стержня.

На выходной стороне установлены роликовые центрователи стержня, которые поддерживают и центрируют стержень, как перед прошивкой, так и в процессе прошивки, когда на него действуют высокие осевые усилия и возможен его продольный изгиб.

По ходу прокатки размещается четыре центрователя. Первый из них имеет возможность перемещаться на 560 мм, для удобства замены оправки, проводок и линеек прошивного стана. Остальные три центрователя установлены стационарно, на них смонтированы пять пар выдающих роликов для выдачи гильзы одна пара для отвода стержня. По мере подхода переднего торца гильзы ролики центрователя разводятся так, что между ними свободно проходит прошиваемая гильза. В таком положении центрователи превращаются в роликовые проводки. Закрываются и открываются роликовые центрователи при помощи систем рычагов от пневматических цилиндров.

Ролики центрователей холостые, они установлены на подшипниках качения и снабжены водяным охлаждением. Центрователи № 2 - 4 оборудованы фрикционными выдающими роликами, которые в момент прохождения гильзы находятся в развернутом положении. Выдающие ролики служат для снятия гильзы со стержня и передачи ее на рольганг за прошивным станом. Каждый ролик имеет привод вращения от электродвигателя, а каждая пара роликов имеет пневмопривод сведения. Режим работы двигателей роликов - длительный с кратковременной нагрузкой при сведении роликов для выдачи гильзы. Исходное положение роликов (ролики разведены) контролируется бесконтактным конечным выключателем. После выхода гильзы из клети сводятся первая пара выдающих роликов, и на пониженной скорости отводит гильзу от валков для возможности сведения рычагов перехвата на стержень и открытия замка и упорной головки, затем сводятся выдающие ролики к гильзе и выдают ее за пределы выходной стороны.

За центрователем № 4 установлен стационарный упорно - регулировочный механизм, служащий для восприятия осевых усилий, действующих на стержень с оправкой и для корректировки положения оправки в очаге деформации, с открывающейся головкой для пропуска гильзы за пределы выходной стороны. В рабочем положении упорная головка закрыта и фиксируется замком. Упорная головка откидывается на 700 и поворачивается в исходное положение пневмоцилиндром. Фиксация рабочего и откинутого положения упорной головки осуществляется двумя бесконтактными конечными выключателями. В упорную головку упирается стержень положение, которого в очаге деформации необходимо регулировать по мере износа оправки.

В таблице 4 представлена техническая характеристика прошивного стана.

Таблица 4 - Техническая характеристика прошивного стана.

	Характеристика	Единицы измерения	Значения
	Размеры прошиваемой заготовки:
	Размер гильз: Толщина стенки Диаметр гильзы Длина гильзы
	Давление металла на валок: Радиальное
	Максимальный крутящий момент на валке
	Диаметр рабочих валков
	Ход траверсы механизма установки линеек
	Наибольший ход нажимного винта
	Скорость перемещения нажимного винта
	Передаточное число шестеренной клети
	Угол подачи
	Число оборотов валков
	Усилие на шпиндель упорной головки
	Мощность главного привода

3.4.4 Общий принцип работы участка прошивного стана

Из печи с шагающим подом горячая заготовка передается на рольганг перед ножницами. Ножницы разрезают штанги заготовок на мерные длины, согласно установке передвижного упора. Мерная заготовка рольгангом за ножницами передается к зацентровщику. Зацентрованная заготовка выбрасывателем передается на решетку перед прошивным станом, по которой скатывается к задержнику и при готовности выходной стороны передается в желоб, который закрывается крышкой. Стержень упирается в стакан упорной головки упорно - регулировочного механизма, открытие которой не допускает замок. Продольный изгиб стержня от осевых усилий, возникающих при прокатке, предотвращается закрытыми центрователями, оси которых параллельны оси стержня.

В рабочем положении ролики сводятся вокруг стержня пневмоцилиндром через систему рычагов. По мере приближения переднего торца гильзы ролики центрователей последовательно разводятся. После окончания прошивки заготовки, пневмоцилиндром сводятся первые ролики трайб - аппарата, которые перемещают гильзу от валков для возможности захвата рычагами перехватчика стержня, затем откидывается замок и передняя головка, сводятся ролики выдающие и гильза на повышенной скорости выдается за упорную головку на рольганг за прошивным станом.

3.5 Участок непрерывного стана

Непрерывный стан является ступенью, определяющей производительность всего трубопрокатного агрегата.

В таблице 5 представлена техническая характеристика непрерывного стана.

Схема участка непрерывного стана представлена на рисунке 6.

1 - транспортёр перед непрерывным станом; 2 - входная сторона непрерывного стана; 3 - непрерывный 8 - клетевой трубопрокатный стан; 4 - привод клетей; 5 - выходная сторона непрерывного стана; 6 - транспортёр за непрерывным станом; 7 - входная сторона извлекателя оправок; 8 - сдвоенный извлекатель оправок; 9 - рольганг за извлекателем оправок; 10 - решётка передаточная перед ванной; 11 - ванна для охлаждения оправок; 12 - упор стационарный; 13 - решётка передаточная за ванной; 14 - рольганг за ванной; 15 - печь для подогрева оправок; 16 - установка для смазки оправок; 17 - рольганг перед непрерывным станом.

Рисунок 6 Схема участка непрерывного стана

После прошивки гильза по рольгангу транспортируется до передвижного упора. Далее гильза перемещается цепным транспортером на входную сторону непрерывного стана. После транспортера гильза по наклонной решетке скатывается к дозатору, задерживающему гильзу пред входной стороной непрерывного стана. Под направляющими наклонной решетки расположен карман для сбора бракованных гильз. С наклонной решетки гильза сбрасывается в приемный желоб непрерывного стана прижимами. В это время в гильзу при помощи одной пары фрикционных роликов вводится длинная оправка. По достижении передним концом оправки переднего торца гильзы прижим гильзы отпускается, на гильзу сводятся две пары тянущих роликов и гильза с оправкой задается в непрерывный стан. При этом скорость вращения тянущих роликов оправки и тянущих роликов гильзы рассчитана таким образом, чтобы в момент захвата гильзы первой клетью непрерывного сана выдвижение оправки из гильзы составляло 2,5-3,0м. В связи с этим линейная скорость тянущих роликов оправок должна быть в 2,25-2,5 раза выше линейной скорости тянущих роликов гильзы.

Настройку механизмов входной стороны непрерывного стана производят следующим образом: перед началом работы вальцовщик обязан проверить калибров тянущих роликов гильзы и оправки с помощью кронциркуля и металлической измерительной линейки. Расстояние тянущих роликов гильзы устанавливают на 3-5 мм меньше диаметра гильзы, а расстояние тянущих роликов оправки на 1 мм меньше диаметра оправки, на которой предстоит работать. При правиль¬ной настройке тянущих роликов исключается смятие гильзы и оправки; регулируются прижимы гильзы так, чтобы исключить смятие гильзы либо перемещение последней в момент зарядки; обеспечивается визуально выдвижение свободного заднего конца оправки из черновой трубы на выходе из стана не менее, чем на 0,8 м выдвижением переднего конца оправки из гильзы при задаче в стан..

Таблица 5 - Краткая техническая характеристика непрерывного стана.

Наименование	Величина
Наружный диаметр черновой трубы, мм
Толщина стенки черновой трубы, мм
Максимальная длина черновой трубы, м
Диаметр оправок непрерывного стана, мм
Длина оправки, м
Диаметр валков, мм
Длина бочки валка, мм
Диаметр шейки валков, мм
Расстояние между осями клетей, мм
Ход верхнего нажимного винта при новых валках, мм
Ход нижнего нажимного винта при новых валках, мм
Скорость подъёма верхнего валка, мм/с
Частота вращения двигателей главного привода, об/мин

3.5.1 Рабочая клеть непрерывного стана

Рабочая клеть включает в себя станину, узел валков, верхний и нижний нажимные механизмы и механизм осевой регулировки. Станина рабочей клети закрытого типа. Опоры валков - четырехрядные подшипники качения, подушки валков - литые.

Верхние подушки имеют встроенное в них пружинное устройство, благодаря которому обеспечивается постоянное прижатие подушек к нижним и верхним нажимным винтами выборка зазоров в системе подушка - стакан - винт.

Верхний нажимной механизм предназначен для регулирования раствора между верхним и нижним валками. Сближение с помощью нажимных винтов, которые приводятся во вращение от электродвигателя через червячные редукторы, соединенные между собой зубчатой муфтой. Привод нижнего нажимного устройства - ручной.

Валки приводятся во вращение наклонно расположенными под углом 45 0 спаренными двигателями мощностью 2х500 кВт через промежуточные редукторы.

3.5.2 Настройка непрерывного стана

Пред началом работы вальцовщик на холостом ходу проверяет фактические зазоры между ребордами валков, для чего между ребордами валков прокатывается проволока диаметром 6-8мм из мягкого металла (низкоуглеродистая сталь). Толщина прокатанного участка проволоки замеряется микрометром. При этом величина зазора между ребордами валков должна составлять: для первой клети 6 (+0,1; -0,1)мм; для клетей со второй по шестую 4 (+0,5; -1,0)мм; для седьмой - восьмой клети 6 (+1,5; -1,5)мм. При этом запрещается сводить и разводить валки при прокатке.

Установку зазоров между ребордами валков производят только перемещением верхнего валка путем включения привода верхнего нажимного устройства. Производить настройку клети перемещением нижнего валка - запрещается. На пульте управления №3 вальцовщик устанавливает по клетям непрерывного стана частоту вращения валков в зависимости от толщины стенки в соответствии с таблицей 6.

При невозможности устранения брака по стенке путем настройки в линии стана, клети снимают и проверяют их настройку на стенде. Производить осевую регулировку валков в линии стана - запрещается.

Оправки по диаметру выбираются в зависимости от толщины стенки черновой трубы в соответствии с таблицей 7.

Таблица 6 - Число оборотов валка непрерывного стана

	Толщина стенки черновой трубы
	Число оборотов валков, об/мин

Таблица 7 - Выбор диаметров оправок в зависимости от толщины стенки черновой трубы.

Если при запуске в работе нового или бывшего в употреблении комплекта длинных оправок в течении одного часа не удалось исключить кривизну оправок путем корректировки зазоров и скоростных режимов, необходимо: остановить прокат; проверить состояние поверхности и размеры всего комплекта оправок; последовательно проверить на стенде размеры калибра и настройку каждой клети, при необходимости произвести замену или их настройку; очистить от грязи, окалины, металла посадочные места станины и клетей; установить настроенные клети в стан.

Перевалку клетей непрерывного стана производят после прокатки в среднем следующего количества труб, указанного в таблице 8.

Таблица 8 - Количество прокатанных труб до перевалки клетей непрерывного стана

3.5.3 Подготовка непрерывного стана к прокату

Перед началом смены мастер стана горячего проката труб в соответствии с заданием ПРБ цеха выдает вальцовщику сменное задание на прокат труб. Перед запуском в работу комплекта оправок вальцовщик обязан:

* проверить скобой диаметр оправок. В комплекте допускается разность диаметров оправок до 0,3 мм;

* проверить количество оправок в комплекте, количество оправок в комплекте - 24 шт. минимальное количество оправок в работе - 12 шт.

* осмотреть на загрузочном столе печи подогрева оправок состояние поверхности оправок (Запрещается запуск в производство оп¬равок, имеющих трещины, задиры, волосовины, навар металла и другие дефекты, которые могут дать отпечатки на внутренней поверхности чер¬новых труб или привести к поломке оправки в процессе работы на оп¬равках, бывших в работе, допускаются дефекты на расстоянии не более 0,8 м от заднего конца оправки. Отбракованные оправки в прокат не задаются. Кривизна оправок должна соответствовать ТИ 161-ТЗ-1725);

* нагреть комплект оправок в печи подогрева согласно ТИ 161-ТЗ-1723;

* выдавать из печи подогрева 18 оправок, остальные оправки комплекта задавать в работу после нагрева их до заданной температуры по ТИ 161-ТЗ-1723.

Во время работы стана вальцовщик обязан:

* выдерживать соотношения между размерами заготовки, гильзы, черновой и готовой трубы;

* проверять в начале и середине смены состояние поверхности оправок, износ оправок по диаметру с помощью скобы; величина износа не должна превышать 0,3 мм от номинального размера.

* следить за интенсивным охлаждением валков водой.

Все отброшенные из потока черновые трубы (недокат) режутся газорезчиком с помощью автогена, увязываются и укладываются в специальный карман. Запрещается задавать в непрерывный стан гильзы, имеющие: местные охлажденные участки в виде темных пятен; полос; разорванные концы; видимые дефекты поверхности в виде плен, трещин; по геометрическим размерам несоответствующие ТК 161-ТЗ-1716. Температура труб на выходе из непрерывного стана должна быть 1030-1130 0 С. Замена оправок производится комплектом. Комплект должен иметь бирку с действительными размерами оправок. При наблюдаемом вращении трубы при прокатке снять клети стана и настроить их.

3.6. Извлекатель оправок

При выходе из непрерывного стана труба с оправкой должна быть немедленно направлена к сдвоенному извлекателю для извлечения оправки, техническая характеристика которого приведена в таблице 9.

Оператор поста, управления на сдвоенном извлекателе оправок обязан прекратить извлечение оправки если:

* на заднем конце трубы образуется «гофр»;

* свободный конец оправки выдвигается из черновой трубы менее

чем на 0,8 м (об этом немедленно сообщить старшему вальцовщику непрерывного стана, закатанную оправку с трубой отправить на извлечение);

* попытка извлечения оправки из охлажденной трубы производилась два раза.

Таблица 9 - Краткая техническая характеристика извлекателя оправок.

Параметр	Величина
Максимальный диаметр извлекаемых оправок, мм
Максимальная длина извлекаемых оправок, мм
Минимальная длина вылета хвостовика оправки из трубы перед извлечением, мм
Максимальная масса извлекаемой оправки, кг
Скорость извлечения оправки, м/с
Усилие извлечения, тс, не более
	В установившемся режиме
Передаточное число редуктора привода
Крутящий момент на тихоходном валу, кН/м, не более

3.7 Пила для обрезки заднего разлохмаченного конца

В таблице 10 представлена краткая техническая характеристика пилы обрезки заднего конца черновой трубы.

Таблица 10 - Краткая техническая характеристика пилы обрезки заднего конца черновой трубы.

Параметр	Величина
Выбрасыватель шнековый
Время сброса трубы, с
Частота вращения шнека, об/мин
Скорость подводящего рольганга, м/с
Эксцентриситет коленчатого вала, мм
Укладыватель
Скорость подачи трубы, мм/с
Частота вращения обрезного диска, об/мин
Выравнивающий рольганг
Отводящий рольганг
Скорость транспортирования, м/с

После извлечения оправки черновая труба поступает на пилы для обрезки заднего разлохмаченного конца. Перед началом работы резчик горячего металла обязан проверить состояние пильного диска, который не должен иметь биений, трещин, поломанных зубьев. Замена пильного диска производится после проката 6000 тонн труб или при обнаружении дефектов. Длина обрези должна составлять 50-120 мм.

3.8 Нагревательная установка ИНЗ - 9000/2,4

В процессе изготовления температура прокатываемой трубы падает, поэтому перед редуцированием ее подвергают индукционному нагреву до 850 0 С.

В таблице 11 представлена техническая характеристика нагревательной установки.

Таблица 11 - Техническая характеристика нагревательной установки.

Параметр	Величина
Размеры нагреваемых труб	Наружный диаметр, мм
	Толщина стенки, мм
Основные параметры	Установленная мощность средней частоты, кВт
	Номинальная частота тока, Гц
	Максимальная производительность т/ч
	Скорость перемещения труб через индуктор, м/с
	Расход охлаждающей воды, м 3 /ч, не более
	Блоков нагревательных, шт
	Индукторов, шт
	Преобразователей частоты ОПЧ 500-1-6000, шт

3.9 Редукционный стан агрегата ТПА - 80

На ТПА-80 установлен 24-клетьевой редукционный стан с 3-х валковыми клетями. Преимущество 3-х валковых клетей заключается в том, что они обеспечивают более высокую точность труб по толщине стенки. Другое достоинство 3-х валковых клетей заключается в том, что приводные валы во всех клетях можно располагать горизонтально (в 2-х валковых - под углом 45 0), а привод - по одну сторону от оси проката, что облегчает обслуживание стана.

Схема рабочей клети редукционного стана конструкции агрегата ТПА-80 представлена на рисунке 7.

Рисунок 7 Трёхвалковая рабочая клеть редукционного стана

Оборудование данного участка предназначено для индукционного нагрева, проката ее в редукционном стане, охлаждения и дальнейшей транспортировки к участку пил холодной резки.

В состав данного оборудования входят следующие механизмы: ролики тянущие; индукционная установка; стенд для прокрутки скоб; стенд для кантовки скоб; редукционный стан; рольганг за редукционным станом; рольганг с клапанным сбрасывателем; клапанный сбрасыватель; рейки подвижные; рольганг выравнивающий; рольганг отводной.

Труба тянущими роликами транспортируется через индукционные нагреватели и задается в редукционный стан. После выхода из последней клети редукционного стана труба передается подводящими роликами в сторону клапанного сбрасывателя. В таком положении находится труба на рольганге перед началом работы клапанного сбрасывателя.

По сигналу датчика, установленного перед клапанным сбрасывателем, он включается, захватывает трубу с консольных роликов подводящего рольганга и передает ее в приемный желоб. В зависимости от длины поступающей трубы могут включаться две секции клапанного сбрасывателя (длинная труба) или одна секция (короткая труба).

Для повышения надежности захвата трубы клапанами и чтобы избежать удара трубы, в клапан при возможном рассогласовании скорости подъема клапанов 1и 2 секции, привод второй секции включается с выдержкой времени 0,5 с.

После отключения приводов клапанных сбрасывателей дается сигнал на включение приводов реек подвижных, которые переносят трубу из приемного желоба на первую трубу неподвижных реек. Отключение привода после поворота вала на 360 0 . При каждом последующем шаге подвижных реек трубы передаются с позиции на позицию неподвижных реек и охлаждаются.

Трубы, поступающие на ролики выравнивающего рольганга, выравниваются в режиме буксования трубы по роликам и передаются подвижными рейками на позиции неподвижных реек и далее накапливаются на тележке перекладывающего устройства. После того, как на тележке будет набрано необходимое количество труб (в зависимости от наружного диаметра) трубы в виде плоского пакета перекладывающим устройством укладываются на рольганг за холодильником.

3.9.1 Устройство рабочей клети

Станы продольной безоправочной прокатки могут иметь клети с двумя или тремя валками. На ТПА-80 установлен 24-х клетьевой редукционный стан с трехвалковыми клетями, 22 клети с нерегулируемым положением валков, две последние - с регулируемым. Техническая характеристика стана представлена в таблице 12.

Установка 24-х клетьевого редукционного стана состоит из следующих основных узлов и механизмов:

* клетей черновых;

* клетей чистовых;

* скобы в сборе;

* перевалочного устройства;

* дифференциального редуктора;

* раздаточного редуктора, редуктора вспомогательного привода и редуктора клетей №1-3;

* соединительных устройств;

* установки плитовин;

* проводок;

* привода 2-х чистовых клетей.

Таблица 12 - Краткая техническая характеристика редукционного стана.

Параметр	Величина
Идеальный диаметр валков, мм
Расстояние между осями смежных клетей, мм
Мощность двигателей, кВт
Максимальная частота вращения двигателей, об/мин
Максимальная скорость редуцирования на входе в стан, м/с
Передаточные отношения редукторов
1…3 клети;
4…6 клети;
7-я клеть;
10,11 клети;
12…22 клети;
23,24 клети;

Клеть рабочая черновая, предназначена для редуцирования трубы по диаметру и по толщине стенки. Клеть рабочая, трехвалковая. Валки в клети расположены под углом 120 0 друг к другу. Клеть имеет овальный калибр. Расточка калибра производится на специальном станке в собранно клети. Клеть представляет собой стальной литой корпус, в шести расточках которого смонтированы три узла валков. Буксы валков крепятся к корпусу посредством трех литых крышек при помощи девяти болтов.

Буксы представляют собой подшипниковые узлы, собранные в стаканах, причем в каждой буксе смонтированы два конических подшипника с промежуточным калибровочным кольцом и уплотнения.

На каждый из трех валков посредством шлицов, насажаны зубчатые муфты, при помощи которых момент от скобы (привода клети) передается валкам. Корпус имеет специальные захваты для перевалки клетей.

На корпусе крепится труба для подвода охлаждающей воды к ва...

Подобные документы

Сущность проблемы по дефекту "внутренняя плена". Сортамент продукции трубопрокатного цеха. Механические свойства и технологический процесс производства бесшовных труб. Виды брака при производстве гильзы. Подогрев труб в печи с шагающими балками.

дипломная работа , добавлен 12.12.2013


Описание свойств различных видов стали. Анализ продукции, оборудования и инструментов ОАО "Междуреченский Трубный Завод", предложения по совершенствованию его технологии по заготовке труб. Общая характеристика брака проката, меры, по его устранению.

дипломная работа , добавлен 24.07.2010


Технологические операции агрегата непрерывного горячего цинкования АНГЦ-1, требования к горячеоцинкованному прокату. Построение диаграммы Парето и диаграммы Исикавы. Формирование, отжиг и правка цинкового покрытия. Дефекты горячеоцинкованного проката.

курсовая работа , добавлен 20.11.2012


Расчет калибров прокатного инструмента. Калибровка линеек прошивного стана. Энергосиловые параметры продольной прокатки. Горизонтальная проекция контактной поверхности металла, параметры прокатки. Расчет и заполнение нормативно-технологических карт.

дипломная работа , добавлен 18.06.2015


Сортамент и требования нормативной документации к трубам. Технология и оборудование для производства труб. Разработка алгоритмов управленияы редукционным станом ТПА-80. Расчет прокатки и калибровки валков редукционного стана. Силовые параметры прокатки.

дипломная работа , добавлен 24.07.2010


Продукция трубопрокатного цеха №2, ее назначение и потребители. Технология производства труб на ТПА-140. Описание оборудования, его основные характеристики, указания по эксплуатации и уходу за ним. Участок подготовки трубной заготовки и горячего проката.

отчет по практике , добавлен 03.06.2015


Общие сведения о трубах, их виды, размеры и особенности установки. Оборудование для производства современных труб водоснабжения и газоснабжения, основные материалы для их изготовления. Технология и установки для производства полиэтиленовых труб.

реферат , добавлен 08.04.2012


Виды и характеристики пластмассовых труб, обоснование выбора способа их соединения, принципы стыковки. Общие правила стыковой сварки пластиковых и полипропиленовых труб. Технология сварки враструб. Принципы и этапы монтажа полипропиленовых труб.

курсовая работа , добавлен 09.01.2018


Применение и классификация стальных труб. Характеристика трубной продукции из различных марок стали, стандарты качества стали при ее изготовлении. Методы защиты металлических труб от коррозии. Состав и применение углеродистой и легированной стали.

реферат , добавлен 05.05.2009


Характеристика сырья и материалов. Характеристика готовой продукции - труб кольцевого сечения, изготавливаемые из полиэтилена. Описание технологической схемы. Материальный баланс на единицу выпускаемой продукции. Нормы расхода сырья и энергоресурсов.