Основной процесс прокатки стальных труб

Восемь основных процессов прокатки стальных труб

После изобретения периодической технологии прокатки труб во всем мире появилось множество процессов прокатки труб. К ним относятся прокатка труб Эрхардта, автоматическая прокатка труб, прокатка труб Дишера, трехвалковая прокатка труб, производство труб методом горячей экструзии, непрерывная прокатка труб, холодное волочение (прокатка) труб и горячее расширение труб — всего восемь технологий прокатки труб.

1. Процесс прокатки труб Эрхардта: Изобретенный Эрхардтом в 1891 году, этот процесс использует гидравлическую штамповку для производства чашеобразных заготовок, а в 1899 году усовершенствовал метод, использующий оправки для проталкивания через ряд постепенно уменьшающихся по диаметру колец для производства бесшовных стальных труб. Обычно известный как процесс проталкивания труб, он до сих пор используется для производства бесшовных труб чрезвычайно большого диаметра до 1066 мм. В 1980-х годах компания Mannesmann развила его в процесс CPE, в основном для производства бесшовных труб меньшего диаметра.
2. Автоматический процесс прокатки труб: После того, как в 1895 году Штифель получил патент на дисковую прошивную машину, в 1903 году в США начал работу первый автоматический трубопрокатный стан, а к 1905 году появился автоматический трубопрокатный стан с калибровочными машинами. Известный как трубопрокатный стан Штифеля, он стал основным агрегатом для производства бесшовных стальных труб.
3. Процесс прокатки труб Diescher и процесс прокатки труб Accu Roll: Сэм Дишер внедрил вращающиеся направляющие в двухвалковые станы поперечной прокатки для прокатки расширенных труб, что привело к созданию первого трубного стана Diescher в 1932 году. Полвека спустя американская компания AS внедрила конические валки в станы косой прокатки труб, получив патент. Первый в мире трубный стан Accu Roll начал производство в Яньтае, Китай, в 1989 году.
4. Процесс прокатки труб с тремя валками: Это процесс поперечной прокатки труб с тремя валками, где оболочка прокатывается между оправкой и тремя роликами. Трехвалковый трубный стан также известен как трубный стан Асселя.
5. Процесс горячего прессования труб: До того, как братья Маннесманн изобрели косую прокатку, уже существовали патенты на производство бесшовных труб с использованием технологии горячего прессования для алюминия. Однако только после успешного применения стеклянных смазок в 1950-х годах процессы горячего прессования стальных труб по-настоящему взлетели и быстро развивались.
6. Процесс непрерывной прокатки труб: Еще в 1891 году завод стальных труб Kellogg в Америке получил патент на непрерывные прокатные станы. По разным техническим причинам этот процесс не достиг настоящего успеха до 1950-х годов, когда он значительно развился благодаря своей высокой производительности, эффективности и качеству, став доминирующим типом прокатного стана для производства бесшовных труб.
7. Процесс холодной вытяжки (прокатки) труб: Для расширения и улучшения ассортимента и качества горячекатаных бесшовных труб были разработаны соответствующие методы вторичной обработки, такие как холодная вытяжка (прокатка) и горячее расширение. До принятия методов производства горячекатаных бесшовных труб методы холодной вытяжки уже использовались для вторичной обработки сварных труб. Технология холодной прокатки, запатентованная американской компанией Tabl Reducing Company в 1931 году, использует процессы деформации, аналогичные процессам периодических прокатных станов. Метод холодной вытяжки (прокатки) позволяет не только производить продукцию со спецификациями и высокими требованиями к качеству, которую трудно производить (или неэкономично) или которую невозможно производить горячей прокаткой, но также может использовать прокатанную заготовку вместо горячей прокатки для производства стальных труб малого размера и специальных сортов с высоким качеством (например, подшипниковых труб
8. Процесс горячего расширения труб: Это основной метод производства бесшовных труб большого диаметра, доступный в трех формах: прокатка роликами (косая прокатка), вытягивание-расширение и выталкивание. Расширение роликами может достигать диаметров до 1500 мм, что подходит для массового производства; тогда как оборудование для выталкивания-расширения простое, требует меньших инвестиций, имеет меньшую производительность и подходит только для мелкосерийного производства.

Производство горячекатаных бесшовных стальных труб

Текущий базовый процесс для горячекатаных бесшовных стальных труб включает: подготовку заготовок → нагрев → пробивку или штамповку → повторный нагрев и прокатка труб → калибровка → отделка, осмотр, испытания (охлаждение, правка, режущие головки, отбор проб, ультразвуковые испытания, гидростатические испытания, взвешивание, антикоррозионная обработка и т. д.) → упаковку и складирование. Среди них основными этапами горячей деформации являются пробивка или штамповка, прокатка труб и калибровка или редукция.

• Прошивка в первую очередь преобразует сплошные трубные заготовки в полые грубые трубы;
• Прокатка труб в основном уменьшает толщину стенки и контролирует ее однородность, выступая в качестве основного процесса продольной деформации.
• Калибровка (или уменьшение диаметра) направлена ​​на уменьшение наружного диаметра и его контроль, а также на регулировку толщины стенки (калибровка под напряжением).

Поскольку процесс прокатки труб имеет решающее значение не только для продольной деформации, но и играет важную роль в контроле толщины стенки, качества поверхности и общей эффективности производства агрегата, люди привыкли называть процесс прокатки труб по типу используемого агрегата, например, агрегаты непрерывной прокатки, автоматические агрегаты прокатки, агрегаты прецизионной прокатки и т. д.

Методами горячей прокатки можно изготавливать бесшовные трубы из углеродистой стали, легированных труб, высоколегированных сталей и некоторых цветных металлов с наружным диаметром от 16 до 1600 мм и толщиной стенки от 2 до 200 мм. Помимо труб круглого сечения, доступны также трубы с различным фасонным сечением и трубы переменного сечения. Горячекатаные бесшовные трубы, помимо того, что являются готовыми изделиями, могут также служить сырьем для холоднотянутых или холоднокатаных труб (см. холодное волочение и холодная прокатка трубных материалов).

К основным процессам горячей прокатки относятся:

1. На прошивном станке слитки или заготовки прокалываются в толстостенные полые грубые трубы. Методы прошивки заготовок включают двухвалковую косую прокатку, прошивку давлением, пробивку толканием, трехвалковую косую прокатку и т. д.
2. На машине для удлинения черновые трубы прокатываются тоньше и удлиняются почти до толщины стенки готового изделия. Методы удлинения черновых труб (прокатки) включают автоматическую прокатку трубного стана, непрерывную прокатку трубного стана, наклонную прокатку двухвалковым и трехвалковым трубным станом (см. расширение прокатки трубного материала), периодическую прокатку и машины для проталкивания труб.
3. Черновые трубы точно прокатываются в готовые изделия на чистовых станах. Отделка черновых труб включает в себя процессы, направленные на улучшение качества, такие как калибровка и регулировка диаметра труб, а также те, которые направлены на расширение технических характеристик продукции, такие как уменьшение диаметра труб и горячее расширение.

В связи с высокими требованиями к качеству бесшовных труб и эффективным, быстрым развитием горячекатаных трубопрокатных агрегатов, методы и оборудование для отделки труб получили дальнейшее развитие и модернизацию. Последовательно появились и широко применяются ступенчатые холодильники, многовалковые правильные машины для труб, эффективные машины и пилы для резки труб, быстродействующие машины для снятия фасок с головок, автоматические измерительные, весовые, распылительные печатающие и механизированные устройства для обвязки. Для более высоких требований к качеству и специализированных труб необходимы дополнительные виды термической обработки (нормализация, отжиг, закалка и отпуск и т. д.) и механической обработки (нарезание резьбы, очистка, полировка, утолщение концов и т. д.).