Процесс прокатки труб в непрерывном стане
Процесс прокатки трубы в непрерывном стане происходит при температуре 1100—1150°С и заключается в прокатке гильзы, надетой на длинную оправку, в ряде последовательно расположенных двухвалковых клетей. Количество клетей в старых установках ; в новых установках . Одна из старых установок дооборудована двумя клетями с индивидуальным приводом.
Гильза в непрерывный стан поступает с прошивного стана. Для возможности свободной задачи оправки в гильзу внутренний диаметр гильзы принимается на 5—10 мм больше диаметра оправки.
Очаг деформации металла при прокатке трубы на оправке состоит из двух участков: зоны редуцирования и зоны обжатия. В зоне редуцирования труба деформируется только по диаметру с очень незначительным изменением толщины стенки. Зона редуцирования ограничена углом фр. В зоне обжатия происходит деформация стенки трубы. Она ограничена углом фо. По сравнению с прокаткой на короткой оправке при непрерывной прокатке на длинной оправке зона редуцирования трубы меньше, а зона обжатия — больше.
Калибры валков, кроме предпоследней и последней клети, имеют круглую форму с большими выпусками. Применяются овальные калибры, но по сравнению с круглыми они способствуют повышенной разностенности труб. Широкие калибры обеспечивают отделение стенки трубы от оправки и тем самым облегчают движение металла трубы по оправке. В месте выпусков получается зазор между оправкой и трубой. При процессе прокатки труба скользит по оправке.
Прокатные клети непрерывного стана расположены под углом 45° к горизонту и под углом 90° относительно друг друга. При поступлении трубы в следующий калибр очаг деформации будет также состоять из зоны редуцирования и обжатия. По ходу прокатки в каждой следующей клети редуцирование будет уменьшаться и основной процесс будет заключаться в интенсивном обжатии стенки. В двух последних клетях для обеспечения извлечения оправки из трубы снова проводится редуцирование металла с получением круглого сечения трубы, причем внутренний диаметр трубы должен быть больше диаметра оправки на 1—3 мм.
Деформация металла в калибрах непрерывного стана происходит под действием сил, приложенных со стороны валков и оправки.
Со стороны валков к входящей трубе приложены радиальная сила давления Р (на рис. показана равнодействующая сила по дуге захвата ср) и сила трения Т, направленная по ходу прокатки. Со стороны оправки к трубе приложены нормальная сила давления ро и направленная против хода прокатки сила трения Т0.
Непрерывность процесса прокатки и одновременное нахождение прокатываемого металла в нескольких клетях усложняют процесс деформации. При непрерывной прокатке может быть натяжение или подпор металла, если две соседние клети в единицу времени могут пропустить разный объем металла.
Если из двух соседних клетей стана первая клеть по ходу прокатки может пропустить в единицу времени больший объем металла, чем вторая клеть, в ней возникает передний подпор, а во второй клети — задний подпор металла. Если вторая клеть может пропустить в единицу времени больше металла, чем первая клеть, то в первой клети возникает переднее натяжение, а во второй клети — заднее натяжение. В первой клети стана может возникнуть только переднее натяжение или подпор, а в последней клети — только заднее натяжение или подпор.
Прокатка трубы в непрерывном стане относится к продольной прокатке труб. Зависимости и формулы, относящиеся к процессу прокатки трубы в непрерывном стане, рассматриваются ниже, при расчете калибровки валков.
Основные преимущества непрерывной прокатки труб на оправке следующие:
1) хорошая внутренняя поверхность труб;
2) малая разностенность труб;
3) получение тонкостенных труб большой длины (до 24 м);
4) большая производительность установки;
5) возможность прокатки труб с малой толщиной стенки из высоколегированных сталей;
6) возможность полной автоматизации производственного процесса.
Благодаря своим преимуществам непрерывная прокатка труб на оправке в последнее время получает большее развитие.
|
