Предназначение на пробивната мелница. Технология и оборудване за производство на безшевни тръби. Пещ с ходещо огнище

Всички мелници за валцуване на тръби могат да бъдат разделени на три групи:

Мелниците за шиене се доставят с бъчви, гъби и дискове. Устройството за варелни ролки има две работни ролки с двоен конус с диаметри от 450 до 1000 mm. И двете ролки са разположени в хоризонтална равнина, а техните оси във вертикална равнина са наклонени една спрямо друга под ъгъл, който може да се регулира от 5 до 18° или повече (ъгъл на подаване).

При пробиване на кръгъл детайл и двете ролки се въртят в една и съща посока. За задържане на метала в зоната на деформация има две направляващи линии, разположени във вертикална равнина, или две незадвижвани ролки.

Заготовката, влизаща в ролките, извършва сложно, ротационно и транслационно движение (поради ъгъла на подаване).

По време на спирално валцоване в ролки с двоен конус в метала възникват опънни и тангенциални напрежения, а радиалните опънни напрежения достигат значителни стойности и причиняват образуването на кухина с относително малък диаметър, с неравни стени. За да се получи вътрешен отвор с необходимия диаметър с гладка повърхност, валцуването се извършва върху дорник - конусообразен инструмент, монтиран в края на пръта между ролките по пътя на движение на детайла.Прътът с дорника е монтиран в специален ограничител. Когато се движи напред, детайлът се избутва върху дорника - той се зашива, докато разширяване и подравняване на зашития отвор.

На фиг. 4.1 показва диаграма на разположението на възлите на пробивната мелница, която се състои от две работни ролки 1, свързани към редукторна клетка 2 и електрически мотор 3 с помощта на свързващи шпиндели 4. Между шпинделите са монтирани тласкач 5 и направляващ жлеб 6. Пръчка 7 с дорник в края е закрепена в специален ограничител с ключалка 8. За получаване на зашития ръкав е монтиран ролков конвейер 9.

Заготовката за такава мелница за валцуване на тръби, обикновено с кръгло напречно сечение, се нагрява в методични пещи, откъдето се подава към ролкова маса. От ролковата маса детайлът влиза в приемния улей, през който се подава в ролките на пробивния блок с помощта на тласкач. При излизане от ролките втулката се намира на пръта и се отстранява от задния му край след отваряне на ключалката.

Дебелостенни ръкави, получени на различни пробиващи възли, се валцуват в тънкостенни тръби в горещо състояние на валцоващи мелници:

поклонници;
автоматичен;
непрекъснато;
триролка.

Името на агрегата за валцуване на тръби се определя от вида на валцоващите мелници.

Поклоннически лагервключва двуролкова стойка и механизъм за подаване. Посоката на въртене на ролките в този агрегат е противоположна на движението на детайла. се компресира в калибър с променливо сечение само по време на половин оборот на ролките. В следващия половин оборот детайлът преминава между ролките без компресия.

Работният процес на валцоване на тръби на поклонническа мелница (фиг. 4.2) е както следва: дорник 2 на захранващия механизъм се прекарва в дебелостенна втулка 1, която идва от пробивния възел, а дължината на дорника е по-голяма от дължината на ръкава. Втулката, заедно с дорника, бавно се премества от захранващия механизъм към ролките. Веднага щом металът достигне ролките, габарит 3 хваща част от втулката (фиг. 4.2, а) и я притиска с работната си част (фиг. 4.2, б). По време на валцоване, ролките се стремят да избутат втулката с дорника назад, но това се предотвратява от механизма за подаване.

Освен това самият механизъм непрекъснато се движи напред с ниска скорост. Краят на дорника е свързан с буталото на пневматичния цилиндър. След половин оборот на ролките гилзата излиза от работната част на калибъра и се освобождава. По време на следващия полуоборот буталото се привежда в движение и бързо избутва напред дорника с втулката, които при това движение се връщат по надлъжната си ос на 90° (фиг. 4.2, б), след което ролките улавят новия част от ръкава. При едно завъртане на ролките подаващият механизъм се измества напред на разстояние от 8 до 25 mm.

Процесът продължава, докато се изпомпва целият ръкав. В края на валцоването ролките се раздалечават и захранващият механизъм издърпва дорника от тръбата наобратно. Освободеният продукт се транспортира от задна ролкова маса до горещ трион, където се отрязва така наречената пилерна глава.

Вътрешният диаметър на валцувания продукт е почти равен на диаметъра на дорника, а външният му диаметър е диаметър на калибъра. На мелници за партиди е възможно да се произвеждат тръби с минимален външен диаметър 45 mm. За да се получат продукти с по-малки размери, полупродуктът от периодичната единица се прехвърля в мелница за намаляване или изтегляне.

Автоматични валцовачи са най-често срещаните за валцуване на безшевни тръби; осигуряват коефициент на отработените газове 1,2-2 в зависимост от размера на продуктите. Автоматичният блок се състои от двуролкова стойка с ролки с диаметър до 1000 мм и специални връщащи подаващи ролки.

Ролките на агрегата имат редица кръгли калибри с различни диаметри. В габарита се вкарва дорник, който се държи на място от прът, неподвижно фиксиран в рамка за натиск. При валцуване на автоматична единица диаметърът и дебелината на стената на тръбата намаляват, което се определя от хлабината между габарита и дорника. Обикновено валцоването се извършва в две или три преминавания, като продуктът се завърта на 90° след всяко преминаване.

Диаграмата на валцоване на автоматична мелница е показана на фиг. 4.3. Тръбата, преминала през ролките 1 на уреда, завършва на пръта от задната страна на уреда. Прехвърлянето на тръбата към предната страна се извършва от двойка връщащи подаващи ролки 2: долната ролка се издига и се притиска към продукта, който се изхвърля от пръта чрез сила на триене и се прехвърля към предната страна на устройството . По това време горната работна ролка на мелницата се издига, за да премине тръбата. След прехвърлянето му на предната страна, ролката се спуска обратно в работно положение. Височината на работната ролка и подходът на връщащите ролки са напълно автоматизирани.

Тръбата на автоматична единица обикновено се навива на две празнини, като се завърта на 90° и се сменя дорника след всяка празнина. След валцоване на автоматична мелница тръбата излиза леко овална, с различни стени и с недостатъчно гладка повърхност. За да осигурите кръгла форма, намалете разликите и полирайте външните и вътрешните повърхности, След валцоване на ролкова маса, продуктът се подава в валцоващи машини и след това, за да се получат окончателните размери на диаметъра, в калибрираща единица.

Непрекъснати валцови мелнициразделени на два вида. Старият тип непрекъсната единица се състои от седем чифта ролки: четири - хоризонтални и три - вертикални. Всички ролки се задвижват от един двигател чрез сложна система от предавки.

Непрекъсната единица от нов тип се състои от девет стойки, като осите на ролките на тези стойки са разположени под ъгъл 90 ° една спрямо друга и под ъгъл 45 ° спрямо хоризонталната равнина (фиг. 4.4). Ролките на всяка стойка се задвижват от отделен двигател, което улеснява настройването и регулирането на мелницата. Валцоването на непрекъснати единици се извършва с помощта на подвижен цилиндричен дорник, върху който е поставена втулка, която идва от пробивната мелница. След валцоване дорниците се изваждат от тръбите с помощта на специална машина, охлаждат се и се използват отново.

Триролковите агрегати за валцоване предимно на тръби от легирана стомана също са вид валцовани агрегати. Тяхната отличителна черта е, че те могат да произвеждат продукти с много точни размери.

На релсови мелници(фиг. 4.5) тръбите се произвеждат чрез изтегляне. Основен материал - квадратна валцована заготовка, който се нарязва на парчета с необходимата дължина, загрява се в методична пещ и се зашива на преса в гилза с дъно или чаша, която след това влиза в релсовия възел. В стъклото се вкарва дорник и се изтегля през серия от пръстени с намаляващ диаметър на отворите, докато дебелината на стената на продукта постепенно намалява.

След протягане на релсов възел, тръбата, заедно с дорника, се подава към валцова машина, в която диаметърът на продукта е леко увеличен, което улеснява отстраняването на дорника от него. През последните години не са монтирани релсови единици, тъй като този метод на производство се счита за остарял.

След валцуване на валцови мелници, тръбите се доставят до довършителни звена. Такива единици включват:

нахлувам;
калибриране;
намаляване.

Както беше отбелязано, ролковите агрегати за разбиване обикновено се монтират зад автоматични, а понякога и зад релсови.

По своята конструкция двуролковите валцови мелници са подобни на пробиващи и наклонени валцови мелници. Техните ролки са наклонени една спрямо друга под ъгъл ~ 6,5° и се въртят в една посока. Валцоването на тръби се извършва върху дорник, фиксиран към прът.. Продуктът, движещ се напред, едновременно се върти заедно с пръта. Валцовият агрегат е предназначен за разточване на стената на тръбата и полиране на външната и вътрешната повърхност за получаване на еднаква дебелина на стената и еднакъв диаметър на продукта по дължина.

Калибриращи мелницимонтирани зад входа за взлом и са предназначени за премахване на овалността и получаване на тръби с определен диаметър. Калибриращите единици могат да имат от една до дванадесет стойки. Във всяка стойка са монтирани по една двойка ролки, разположени хоризонтално, вертикално или наклонено. Най-широко използвани многостендови мелници за оразмеряване, при което осите на всяка двойка ролки са наклонени спрямо хоризонта под ъгъл 45° и спрямо съседната двойка ролки под ъгъл 90°. Ролките на тези агрегати се задвижват от един двигател за всички стойки или могат да имат индивидуално задвижване.

В устройствата за калибриране с много стендове, едновременно с калибрирането, фиксиране на тръбии няма нужда от мелници за горещо фиксиране на продуктите.

Редукционни мелнициса непрекъснати агрегати за горещо валцуване на тръби без дорник с цел намаляване на диаметъра им. Въз основа на броя на ролките, които формират калибъра във всяка стойка, те се различават дву-, три- и четириролкови редуктори. Ролките в стойките са разположени последователно хоризонтално, вертикално и под ъгъл 45°. Конструкцията на двувалковите редукционни мелници е подобна на многостендовите единици за оразмеряване. Разлики в размера и броя на стойки (в стаите за намаление има до 24 или повече).

Окончателната обработка на безшевни тънкостенни стоманени тръби е при студено валцуване, студено изтегляне или комбинация от тези методи.Поради специалните условия на студено изтегляне на продукти през окото, коефициентът на изтегляне при едно преминаване обикновено не надвишава 1,5-1,8.

При студено валцуване на тръби на единици, които работят на принципа поклоннически лагери, е възможно по-пълно да се използва пластичността на метала, като се получават коефициенти на удължение средно 4-6, а в някои случаи дори 6-8. Въпреки че методът на студено валцуване е по-ефективен от студеното изтегляне, но при студеното валцуване е необходимо често да се сменят ролките, което отнема 3-4 часа, а при студеното изтегляне смяната на инструмента отнема само няколко минути. Следователно в съвременните работилници се използват и двата процеса на обработка за производство.

Изтеглянето на тръби се извършва по три начина:

1) без дорник;
2) на късо;
3) на дълъг дорник (фиг. 4.6).

Ако е необходимо да се намали само диаметърът на тръбата, използвайте изтегляне без дорник през изтеглящ пръстен, неподвижно фиксирани в стабилните опори на изтеглящата мелница. Ако трябва едновременно да намалите диаметъра и дебелината на стената, това е възможно рисуване както на къси, така и на дълги дорници.

При изтегляне на къс цилиндричен дорник през изтеглящ пръстен, дорникът се държи в определено положение от прът. При преминаване през пръстеновидния процеп между дорника и пръстена тръбата се компресира по диаметъра и дебелината на стената, което осигурява нейното удължение. Чертежът на дълъг дорник е различен по това, че дорникът, който се намира вътре в тръбата, не е фиксиран, а се движи с продукта. В същото време силите на триене между продукта и инструмента са по-малки, отколкото при изтегляне на къс дорник, което позволява да се направят големи намаления с едно преминаване.

Заварените тръби се произвеждат с помощта на агрегати за заваряване на тръбипо различни начини, най-често срещаните от които са:

непрекъснато заваряване в пещ;
електросъпротивително заваряване;
електрозаваряване с индукционно нагряване;
електродъгово заваряване под слой от флюс или в среда на защитен газ и др.

Процесът на получаване на продукти, както е отбелязано по-горе, се състои в получаване на детайл под формата на валцована лента и заваряването му в тръба.

Устройството за заваряване на тръби е набор от машини и механизми, предназначени за производство на тръби, тяхното транспортиране, обработка, покритие, съхранение и опаковане.Такова устройство обикновено включва няколко мелници с няколко щанда:

формоване
намаляване
калибриране

На фиг. 4.7 показва диаграма на непрекъснатия процес на заваряване на продукти в пещ, който се извършва в следния ред.

рисуване. 4.7. Схема на процеса на заваряване на тръбата на пещта

Горещо валцована лента 1 (изработена от нисковъглеродна стомана) непрекъснато се движи през пещта, в която с помощта на газови горелки 2 краищата й се нагряват до 1450 ° C (температура на заваряване), а средата на лентата се нагрява до 1350 ° C. При напускане на пещта краищата на лентата се издухват със струя въздух от дюза 3, което осигурява отстраняване на мащаба от краищата на лентата и повишаване на температурата им на нагряване с 50-80 ° C. Първи задвижващ чифт ролки 4 превръща лентата в заготовка за тръба, без да съединява краищата. Втора задвижваща двойка ролки 5 сближава ръбовете на детайла и, като ги притиска, ги принуждава да се заваряват в тръба 6.

Заваряването на краищата на сгънат детайл е процес на ковашко заваряване, който включва използване на способността за молекулярна адхезия на метални повърхности, загрята до висока температура.

През последните години методът за производство на тръби чрез електрическо заваряване се разви и стана широко разпространен.

Основният материал е студено валцована лента на рула, а за тръби с голям диаметър - листов материал. Производството на продукти от празната лента се извършва в шест двойки ролки на мелница за непрекъснато формоване (фиг. 4.8). Четвъртата му двойка ролки е разположена вертикално. Студено сгънатият детайл след излизане от последния стенд се заварява челно в специални електрозаваръчни машини. В тези машини отоплението може да се извърши чрез контакти, през които се подава ток (кондуктивно отопление)и използване на индуктори (индукционно нагряване)и други методи. Чрез метода на индукционно електрозаваряване се произвеждат тръби с диаметър от 4 до 1400 mm и дебелина на стената от 0,15 до 20 mm.

И накрая, специално място е заето мелници за заваряване на спирални тръби. В тези мелници продуктите се произвеждат чрез навиване на лентата в спирала върху цилиндричен дорник и непрекъснато заваряване на спиралния шев с автоматична заваръчна глава. Този метод има значителни предимства пред производството на продукти с надлъжен шев:

1) диаметърът на тръбите не зависи пряко от ширината на оригиналната лента, тъй като диаметърът се определя не само от ширината на лентата, но и от ъгъла на издигане на спиралата. Това прави възможно производството на тръби с голям диаметър от относително тясна лента,
2) спираловидният шев придава по-голяма твърдост на продукта. Поради спираловидното разположение на шева, последният се натоварва с 20-25% по-малко в сравнение с надлъжния,
3) спирално заварените тръби имат по-точни размери и не изискват калибриране на краищата им след заваряване.

Въпреки това, в допълнение към предимствата, има и недостатъци на този процес, а именно:

ниска производителност
невъзможността да се получи висококачествен шев със значителна форма на полумесец на лентата.

Изобретението се отнася до производството на тръби, а именно до работния инструмент на пробивни мелници за напречно спирално валцоване и може да се използва при производството на тръби на тръбовалцовъчни агрегати, например с пилигримни мелници. Известен е класически пробивен мелничен валяк, който има секция за свързване към задвижването, две опорни шийки за лагери (от страната на заготовката, влизаща в мелницата, и обшивката, излизаща от мелницата) и калибрирана работна секция, състояща се от вход и изходен конус (виж В. Я. Осадчий и др. Технология на оборудването за производство на тръби. - М.: ИНТЕРНЕТ ИНЖЕНЕРИНГ, 2001, стр. 94-95). Недостатъкът на използването на тези ролки е, че при пробиване на заготовка, особено с голям диаметър, нагрята в методични и пръстеновидни пещи, възниква неравномерно нагряване по напречното сечение, което води до изкривяване на втулката и съответно до образуване на разлика в дебелина, т.е. по-пластичната част от метала се деформира в по-голяма степен. Целта на изобретението е да се елиминира кривината на втулката и да се намали промяната в нейната дебелина. Тази цел се постига чрез факта, че частта от пробивната ролка на изходната страна след лагерната шийка има конзолна допълнителна работна секция с диаметър 0,97-1,0 от най-малкия диаметър на изходния конус на цилиндъра на ролката с дължина 0,2-0,3 от дължината на изходния конус с профил, който елиминира спирането на обшивката в аксиална посока. Сравнителен анализ с прототипа показва, че изобретената ролка се отличава с наличието на допълнителна работна секция, разположена зад лагерната шийка от изходната страна, т.е. направен конзолно, осигурява подравняване на гилзата по оста на търкаляне. По този начин заявеното устройство отговаря на критерия „Новост“ на изобретението. Характеристиките, които отличават заявеното техническо решение от прототипа, не са идентифицирани в други технически решения при изучаването на тази и свързаните с нея области на технологията и следователно гарантират, че претендираното решение отговаря на критерия „Значителни разлики“. Изобретението е илюстрирано с чертеж, показващ валяк с формата на варел на пробиваща мелница. Ролката по протежение на фърмуера съдържа секция за връзка с задвижването 1, лагерна шийка 2, работен варел с калибриране, състоящ се от входни и изходни конуси 3, лагерна стойка зад изходния конус 4, допълнителен работен варел, разположен в конзола 5. Предлаганата ролка се произвежда например чрез изковаване на заготовка с голямо тегло, след което се обработва механично като обикновена ролка, но се изработва конзолната част с дължина 0,2-0,3 от дължината на изходящия конус с диаметър 0,97-1,0 от минималния диаметър на изходящия конус с профил, който елиминира спирането на втулката в аксиална посока. Процесът на пробиване на слитък на заготовка в спирална валцова мелница с помощта на предложената ролка се извършва по следния начин. При пробиване на заготовка на слитък от страната на най-нагрятата част по протежение на генератора се получава повишено удължение, което води до изкривяване на втулката. След като предният край на обшивката премине през участъка на гърлото на ролката, обвивката се захваща от допълнителната работна част на ролките, разположена в конзола, която я центрира спрямо оста на валцоване. В резултат на задържането на втулката по оста, изтеглянето на най-нагрятата част на заготовката става по-трудно и натискът върху ролките се увеличава. Възниква преразпределение на компресията, което води до подравняване на стената по напречното сечение. Допълнителна работна секция на ролката на изхода от мелницата ще елиминира кривината на втулката в резултат на неравномерна деформация на слитъка по напречното сечение в зоната на деформация, ще направи по-трудно деформирането на по-пластмасовата част, ще намали вариацията в дебелината на втулката и в резултат на това да се осигури свободно прилягане на втулката върху дорника, да се намали разликата в дебелината на стената на валцуваните тръби.

Иск

Ролка на пробивна мелница с кръстосано спирално валцоване, включваща по пътя на пробиване участък за връзка със задвижването, шийка за лагер, работна секция на ролката, състояща се от входен и изходящ конус, шийка за лагер, характеризиращ се с това, че ролката на пробивната мелница е от изходната страна след шийката за Лагерът има конзолна допълнителна работна секция с диаметър 0,97-1,0 от най-малкия диаметър на изходния конус на цилиндъра с дължина 0,2-0,3 от дължината на изходния конус с профил, който елиминира спирането на втулката в аксиална посока.

анотация

1. Обосновка за реконструкцията на TPA 2003 г

1.1 Обща характеристика на завода, състав на основните производствени отдели, структура на производството на VT

1.1.2 Цех за пресоване на тръби

1.1.3 Тръбовалцовъчен цех с шприцова машина 159-426

1.1.4 Цех за електрозаваряване на тръби (TEWS)

1.1.5 Цех за валцуване на тръби с машина за леене под налягане 200

1.2 Кратко описание на мелницата TPA-200

1.3 Обосновка за разширяване на гамата от произвеждани тръби

2. Техника на производство

2.1 Първоначален детайл

2.2 Асортимент преди и след реконструкция

2.3 Оборудване за производство на тръби на TPA 200

2.3.1 Преса за студено разбиване

2.3.2 Пръстенова пещ

2.3.3 Валцова мелница с пробивни винтове

2.3.4 Оборудване от страната на входа

2.3.5 Клетка на пробиваща мелница

2.3.6 Оборудване от страната на изхода

2.3.7 Работен стенд на тривалцов валцов стан1

2.3.8 Редукционна и калибрираща мелница

2.4.1 Валцоване на ръкави на непрекъсната PQF мелница

2.5.1 Подвижен стенд

2.5.2 Контейнер на ролка

2.5.3 Ролкови задвижвания

2.5.4 Боравене с подвижни стендове

2.5.5 Технологичен инструмент на PQF мелница

3. Особена част

3.1 Изчисляване на подвижната маса

3.2 Изчисляване на металната сила върху ролката

3.3 Изчисляване на якостта на монтажа на ролката

3.4 Изчисляване на циркуляра

мелница за претоварване на тънкостенни тръби

анотация

Представеният дипломен проект представя резултатите от разработването на технологичен процес за производство на тънкостенни безшевни тръби на TPA 50-200 с тривалкова непрекъсната мелница PQF в условията на ТЕЦ-1 на АД ВТЗ.

Раздел 2 съдържа таблици на продуктовата гама.

В специална част на дипломния проект бяха извършени изчисления на валцоващата маса, изчислена беше металната сила върху валците на непрекъснатата мелница PQF и изчислена якостта на ролката.

Раздел 4 съдържа изчисления на главния задвижващ електродвигател и

проверка изчисляване на неговата мощност.

Раздел 5 изчислява годишния обем на производството,

персонал от работници, ръководители и служители и техните трудови възнаграждения.

Раздел 6 представя изчисления на капиталовите разходи за производство, производствените разходи, а също така изчислява показателите за икономическа ефективност.

В раздели 7 и 8 се предлагат необходимите мерки за охрана на труда и опазване на околната среда.

Обяснителната записка е изложена на 175 страници, съдържа 43

чертежи, 40 таблици и 222 формули. При съставяне на пояснение

Забележки: Използвани са 19 източника.

1. Обосновка за реконструкцията на TPA 200

1 Обща характеристика на завода, състав на основните производствени отдели, структура на производството на ВТЗ

Volzhsky Pipe Plant (JSC VTZ) е едно от най-големите предприятия в Южния федерален окръг на Руската федерация. В завода работят около 12 000 души, което ни позволява да считаме VTZ за основно градообразуващо предприятие в града.

VTZ се намира в индустриалната зона на град Волжски, разположен на левия бряг на река Ахтуба, на 20 километра североизточно от центъра на Волгоград.Положителен фактор за местоположението е местоположението му на пресечната точка на транспортните пътища на юг Европейска част на Русия. В близост до VTZ има жп гара и федерална магистрала, което намалява разходите при доставка на готови продукти до потребителите в страната. На 10 километра от завода има товарно речно пристанище на река Волга. Чрез система от канали река Волга свързва града с пристанищата на Каспийско, Черно, Балтийско, Северно и Азовско море. Това позволява продуктите да се доставят по най-икономичния воден път. Удобното географско разположение на ВТЗ дава възможност и за доставка на суровини, спомагателни материали и други стоки, необходими за производството на тръби.

Основните потребители на OJSC VTZ са компании като OJSC Gazprom, AK Transneft, които включват много дъщерни дружества, от които има няколко десетки. В допълнение, това са водещи петролни компании: Тюменска петролна компания, ЛУКОЙЛ, Сибнефт, Роснефт, които са монополисти в производството и преработката на „черно злато“. Също така партньори на завода са петролни и газови компании от страните от Персийския залив Ирак, Бахрейн, Катар и Египет, където активно се разработват крайбрежни офшорни и сухопътни нефтени и газови находища.

От април 2001г Волжският тръбен завод е част от Тръбната металургична компания (TMK). Тръбната металургична компания е най-големият холдинг в руската тръбна индустрия, обединяващ водещи руски тръбни предприятия - Волжски (Волгоградска област), Северски, Синарски (Свердловска област) тръбни заводи, Таганрогски металургичен завод (Ростовска област).

Заводът произвежда повече от 800 стандартни размера на тръбите:

спирално заварени тръби с голям диаметър, включително покрити;

тръби с общо предназначение;

безшевни нефто- и газопроводи;

обсадни тръби и муфи за тях;

тръби за парни котли и паропроводи;

тръби за нефтопреработвателната и химическата промишленост

тръби от устойчива на корозия стомана (неръждаема);

тръби за производство на лагери;

стоманени заготовки с кръгло и квадратно сечение.

Потребителите на продуктите на VTZ са инженерни, химически, нефтопреработващи, строителни предприятия и предприятия в други индустрии, както местни, така и чуждестранни.

Във ВТЗ има пет основни производствени цеха: тръбовалцов цех № 1 (ТПС-1), тръбо-пресов цех № 2 (ТПС-2), тръбовалцов цех № 3 (ТПС-3), електрозаваръчен цех (ТЕЗ), електропещен топилен цех (ЕСТО).

1.1.1 Цех за топене в електрическа пещ (ESFS)

Капацитет - 900 хиляди тона стомана годишно.

Основно оборудване:

електродъгова стоманена пещ, тегло на топене 150 тона

инсталация на пещ черпак

Инсталация за вакуумно-кислородно рафиниране на стомана

инсталации за непрекъснато леене на криволинейни заготовки

ESP произвежда непрекъснато ляти стоманени заготовки:

диаметри на кръгло сечение 150 мм, 156 мм, 190 мм, 196 мм, 228 мм,

мм, 360 мм и 410 мм за производство на тръби и дълги изделия съгласно ТУ 14-1-4992-2003 /33/, СТОТМК 566010560008-2006 и др.;

квадратно сечение с размери 240 mm, 300 mm и 360 mm за производство на тръби и дълги продукти съгласно TU 14-1-4944-2003.

Основната суровина за производството на стомана в EAF е метален скрап, който се доставя в преработен вид в цеха за забиване на пилоти (CP).

За извършване на междуцехови транспортни операции се използва

автомобилен транспорт на автотранспортна работилница (АТС) и моб

състав на железопътния цех (ЖРЦ).

Volzhsky Pipe Plant е модерно предприятие, фокусирано върху потребителите на тръби в почти всички индустрии, включително

брой потребители на тръби в нефтената и газовата промишленост.

1.2 Цех за пресоване на тръби

Капацитет - 68 хиляди тона горещо пресовани тръби годишно.

Цехът включва: участък за подготовка на детайла за пресоване; линия за пресоване с хоризонтална преса със сила 55 MN за производство на тръби с размери 133 - 245x6-30 mm, а при използване на редукционна мелница - тръби с диаметър 42 - 114 mm; линия за пресоване с хоризонтална преса със сила 20MN за производство на тръби с размери 60-114x4-10 мм и цех за довършителни работи на тръби.

Съставът на линейното оборудване с преса със сила от 20 MN има някои промени в сравнение с пресовата линия 55 MN: няма пръстеновидна пещ и нагряването преди мигане се извършва в индукционни единици; вместо редукционна мелница е инсталирана мелница за изправяне, а също така няма пещ за предварително нагряване с движещи се греди.

Горещата обработка на тръбите завършва с участък за химична обработка, който се състои от две отделения - за обработка на тръби от въглеродни стомани и за обработка на тръби от корозионноустойчиви стомани.

Цехът разполага с три производствени линии за обработка и контрол на качеството на тръби: две линии за обработка на тръби с диаметър 43 - 133 mm и една линия за обработка на тръби с диаметър 50 - 245 mm. Всяка линия включва следното оборудване: изправна шестролкова мелница, две тръборежещи машини за рязане на краищата на тръбите; инсталация за премахване на външни фаски и подрязване на краища; монтаж на тръба за продухване от котлен камък; линия за безразрушителен контрол на качеството на тръбите за идентифициране на напречни външни дефекти и проверка на съответствието с класа на стоманата; ултразвукова инсталация за идентифициране на надлъжни и напречни дефекти; монтаж на визуален контрол на качеството на повърхността, геометричните размери на тръбите и стоелоскопията; инсталация за измерване на дължина на тръби.

TPC-2 произвежда горещо пресовани тръби, предназначени за: общо предназначение, машиностроене с последваща механична обработка, нефтохимическа промишленост, парни котли и тръбопроводи, работа в сероводородни среди, газопроводи на газлифтни системи и разработване на газови находища, атомни електроцентрали, работа в корозивни среди, работа при високи температури и др. За производството на тръби в ТЕЦ-2, кръгли заготовки с диаметър от 145 mm до 360 mm, произведени от ESPC и закупени заготовки, произведени от OJSC Волгоградски металургичен завод „Червен октомври“, Използват се Severstal, Zaporozhye Special Steel Plant и други производители.

Фигура 2. Технологична схема на производство на тръби на линия за пресоване с хоризонтална преса със сила 55 MN.

Фигура 3. Технологична схема на производство на тръби на линия за пресоване с хоризонтална преса със сила 20 MN.

1.3 Цех за валцуване на тръби с машина за леене под налягане 159-426

Технологията и оборудването ни позволяват да произвеждаме до 1,2 милиона тона горещовалцувани тръби годишно.

Фигура 4. Технологична схема на производство на тръби в ТЕЦ-3.

Основно оборудване:

пещ с ходещи греди за нагряване на детайла

мелница за пробиване на пресова ролка

удължаваща мелница

непрекъсната мелница TPA159-426 с непрекъснато задържан дорник

мелница за оразмеряване

довършителни линии за обсадни и нефтопроводни тръби

След валцуване на тръбите на TPA 159-426, охлаждане, рязане и изправяне

тръбите се подлагат на безразрушителен контрол на геометричните размери. След това тръбите се поставят в контейнери с помощта на плаващ магнитен кран и

пристигат в междинен склад, откъдето в зависимост от дестинацията,

се изпращат в отдела за довършителни работи. TPC-3 произвежда горещовалцувани стоманени тръби с диаметър от 159mm до 426mm и дебелина от 8mm до 35mm. Тръбите са предназначени за общо предназначение, използвани като обсадни и тръбни тръби за кладенци, газопроводи, газлифтни системи и разработване на газови находища, котелни инсталации и тръбопроводи, строителство, основен ремонт и реконструкция на подводни преходи.

За производството на тръби в ТЕЦ-3 се използва квадратна заготовка

профили с размери от 240мм до 360мм произведени от ESPC.

1.4 Цех за електрозаваряване на тръби (TEWS)

Достигнатият капацитет е 500 хил. тона заварени тръби с антикорозионно покритие годишно.

Основно оборудване:

тръбни електрозаваръчни мелници за автоматично заваряване на тръби под слоя

поток, за производство на тръби с диаметър 530-1420 mm

тръбна електрозаваръчна машина за автоматично заваряване на тръби под слоя

поток, за производство на тръби с диаметър 1420-2520 mm

зона за обемна термообработка на тръби

пещ за нагряване на тръби за закаляване,

темперираща пещ

линия за довършване на тръби.

Капацитет - 100 хиляди тона тръби с покритие с диаметър 102-1020 mm.

През 1976г В цеха за първи път в страната е усвоено производството на тръби за изграждане на газопроводи и нефтопроводи с антикорозионно покритие на базата на епоксидни прахове. Технологичният поток за производство на тези тръби се състои от следните операции: почистване на повърхността от котлен камък с четки и иглорези; взривяване; нагряване на тръби до температура 400°C в газова секционна фурна, като се нанася върху повърхността

антикорозионно покритие от епоксиден прах с дебелина 300 - 500

µm; 30-минутна експозиция в термостат с верижен транспортьор за осигуряване на полимеризация при температура 150 - 200°C; наблюдение на диелектричната непрекъснатост на покритието; контрол на адхезията и дебелината на покритието; ремонт на дефектни тръбни участъци.

След това се нанасят допълнителни маркировки върху готовите тръби и

поставете защитни гумени пръстени, за да предотвратите повреда

покрития по време на транспортиране. Срок на експлоатация на тръби с антикорозионна защита

покритие е 2 - 3 пъти по-високо от обичайното.

ИЗПИТВАНИЯ произвежда спирално заварени стоманени тръби с диаметър от

530mm до 2520mm с дебелина от 6mm до 25mm. Цехът разполага с участък за термообработка на тръби и два участъка за нанасяне на тръби.

антикорозионно покритие. Тръбите с голям диаметър са предназначени за:

общо предназначение, магистрални газопроводи и нефтопроводи, тръбопроводи

атомни електроцентрали.

За производството на тръби в ТЕЦ се използват ленти с ширина от 1050 мм до 1660 мм и листове с ширина 2650 мм. Доставчиците на метал са

Магнитогорски завод за желязо и стомана, завод за желязо и стомана Азовстал, завод за желязо и стомана Северстал, завод за желязо и стомана Новолипец и други производители. В допълнение, метал

Фигура 5. Технологична схема за заваряване на тръби с диаметър 530-1420 mm

от валцувани продукти.

Фигура 6. Технологична схема за заваряване на тръби с диаметър 1420-2520 mm от листова стомана.

1.1.5 Цех за валцуване на тръби с машина за леене под налягане 200

Капацитет - 225,5 хиляди тона горещовалцувани тръби годишно.

Основно оборудване:

две пръстеновидни пещи за нагряване на детайла;

пиърсинг мелница;

две тривалцови валцови мелници ТПА-200 с дълъг плаващ дорник;

две пещи с движеща се греда за отоплителни тръби;

две тривалцови мелници;

довършителни линии за носещи тръби и тръби с общо предназначение.

TPC-1 произвежда горещовалцувани стоманени тръби с диаметър от 57mm до 245mm с дебелина от 6mm до 50mm, предназначени за: общо предназначение, лагерна промишленост, машиностроене с последваща механична обработка, авиационна техника, котелни инсталации и тръбопроводи, газопроводи , газлифтни системи и разработване на газови находища

За производството на тръби в ТЕЦ-1 се използват кръгли заготовки с диаметър от 90 mm до 260 mm, произведени от ESPC и закупени заготовки, произведени от OJSC Волгоградски металургичен завод „Червен октомври“, Осколски металургичен завод и други производители.

Фигура 7. Технологична схема на производство на тръби в ТЕЦ-1.

2 Кратко описание на мелницата TPA-200

Тръбопроводен агрегат 200 на Волжския тръбен завод предназначени за производство на високопрецизни горещовалцувани безшевни тръби с размери DTxST = 70...203x9...50 mm от следния клас мент: общо предназначение DTxST = 73...203x9...50 mm въглерод високо и средно легирани стомани, носещи тръби DTxST = 70,4...171x7...21 mm от стомани марки ШХ15, ШХ15СГ, ШХ15Ш, ШХ15В.

Цехът включва агрегат за валцуване на тръби 70-200 с три вала ковашка мелница, линия за довършване на тръби с общо предназначение, секция от изработка на лагерни тръби, четири ролкови пещи за сфероидизиращо отгряване на лагерни тръби, разрез от подготовка на технологични инструменти.

Основно оборудване:

пръстеновидни пещи за нагряване на детайла;

пиърсинг мелница;

Тръбовалцов агрегат Assel с тривалцов стан TPA-200 с дълъг плаващ дорник;

пещ с движеща се греда за отоплителни тръби;

триролкова мелница за размери;

Мелница за редуциране и калибриране на стенд;

валцови пещи за темпериране и отгряване на тръби;

Довършителни линии за носещи тръби и тръби с общо предназначение;

участък от консервиращо покритие на тръбата.

Ролки; 2-дорник; 3-тръбен,

Степента на тънкост на тръбния асортимент, произведен в заводи от този тип, се определя от тривалцовата валцова мелница. Ето защо напоследък в технически развитите страни се обръща и се обръща много внимание на подобряването на технологията на валцуване и дизайна на традиционните тривалцови валцови мелници, както и създаването на нови процеси, които да позволят производството на високопрецизни тънкостенни горещовалцувани тръби.

3 Обосновка за разширяване на гамата от произвеждани тръби

Капацитетът на тръбните заводи за производство на безшевни тръби за нефтената и газовата промишленост и машиностроенето понастоящем не се използва напълно и е възможно по-нататъшно увеличаване на производствените им обеми при допълнително въвеждане в експлоатация на оборудване или модернизация на съществуващото оборудване.

TPA-200 е агрегат за валцуване на тръби с триролкова валцова мелница. Отличителна черта на това устройство е наличието на две линии за разточване на ръкави, произведени на пробивна мелница. Това ви позволява значително да увеличите производителността на мелницата. Тръбопрокатният цех ТПА-200 се намира в ТЕЦ-1 на АД ВТЗ.

TPC-1 произвежда горещовалцувани стоманени тръби с диаметър от 70mm до 203mm с дебелина от 9mm до 50mm, предназначени за: общо предназначение, лагерна промишленост, машиностроене с последваща механична обработка, авиационна техника, котелни инсталации и тръбопроводи, газопроводи , газлифтни системи и разработване на газови находища.

Оборудването на работилницата позволява производството на тръби с нестандартни размери, тръби с офсетни допуски в геометричните размери, особено дебелостенни тръби, тръби с повишена точност на дебелината на стената. Има възможност за обръщане на тръби на външната повърхност.

TPA с триролкова валцова мелница се използва за производството на дебелостенни тръби, използвани в машиностроенето със съотношение на диаметър към дебелина на стената (D/S) по-малко от 12.

Въпреки различните опити за разширяване на възможностите на мелниците TPA 200 и подобни местни агрегати за валцуване на тръби, не беше възможно да се произвеждат тънкостенни тръби върху тях, тъй като при валцоване на краищата на тръбите (особено задните) в мелници с три ролки, развива се интензивна напречна деформация и се образуват триъгълни крайни гнезда, които не позволяват нормално валцуване на тръби със съотношение диаметър към дебелина на стената повече от 12.

Основната характеристика на машините за леене под налягане с тривалцова валцова мелница е, че необходимата дебелина на стената на готовите тръби се получава главно на валцоващата мелница, а външният диаметър на редуциращата и оразмеряваща мелница. Всеки от тези размери може да се променя независимо, за да се осигури необходимата комбинация от диаметър и дебелина на стената.

Фигура 8. Образуване на гнездо по време на валцуване

Фигура 9. Поток на метал между ролките - Конус за захващане; II-гребен; III-Валцов участък Изходящ участък;

Ролки; 2-дорник; 3-тръбен,

Използването на триролкови валцувани мелници в агрегатите въвежда определени ограничения в асортимента - тези агрегати могат да произвеждат само дебелостенни тръби със съотношение на диаметър към дебелина на стената D/S ≤ 12. И въпреки че се правят различни опити за разширяване на техния възможности в това отношение все още е възможно да се произвеждат тънкостенни тръби, тъй като в този случай при валцуване на краищата на тръбите се развива напречна деформация и се образуват триъгълни крайни гнезда, които не позволяват нормално валцуване. Има различни начини за решаване на проблема с крайните камбани: разточване на ръкавите при малки ъгли на подаване, използване на специални калибрации на ролките на валцоващата мелница, намаляване на дебелината на стената на ръкава и други. На практика изтъняването на стената на обшивката се извършва чрез сближаване на ролките при валцоване на детайла или чрез промяна на позицията на дорника в зоната на деформация. Преместването на ролките по време на процеса на валцуване е по-малко за предпочитане поради структурната сложност и повишеното износване на свързващите повърхности на леглото на стойката и барабана с ролката.

За валцоване на тънкостенни тръби с помощта на свободно плаващ дълъг дорник, френската компания Dujardin-Montbard-Somcnor разработи дизайн на триролкова валцова стойка (Transval stand), оборудвана със специални механизми за извършване на процеса с променлива ъгъл на подаване и промяна на оригиналните размери на калибъра. Валцуването на крайните секции на тънкостенни тръби в стойка от този дизайн се извършва по технология, която включва промяна на ъглите на подаване до минимални стойности с едновременно разпръскване на ролките за образуване на крайни удебеления.

В момента в чужбина работят няколко тръбопроводни агрегата с тривалцови валцови мелници от типа Transval. Един от тях се експлоатира в завода Babcock and Wilcox Co. в Емридж (САЩ).

Тривалцова валцова мелница тип „Трансвал” е монтирана успоредно на непрекъсната мелница с дълги дорници и е предназначена за производство на високопрецизни тръби с D/S от 4,5 до 15. Освен това за валцоване на най-тънкостенните част от асортимента са предвидени автоматични промени в ъглите на подаване, както и размерите на габаритите, така че при оформяне на предния краен участък на тръбата съотношението D/S върху него да не надвишава 10, а задния краен участък надвишава 8.

В завода Falck в Милано (Италия) е пусната в експлоатация тръбовалцова единица с тривалцова валцова машина "Transval" за производство на тръби от лагерни и легирани стомани с диаметър 60-70 mm с D/ S = 4-17.

Заводът Tubesex в Билбао (Испания) работи с агрегат за валцуване на тръби с триролкова валцова мелница Transval, предназначена за производство на редуцирани горещовалцувани тръби с диаметър 21-64 с дебелина на стената 2,2-10 mm. В този случай тръби с диаметър 72 mm, дължина до 14 m и съотношение D/S се валцуват директно след тривалцова валцова мелница<18.

На триролкови валцоващи мелници "Transval" се произвеждат последователно тръби със съотношение диаметър към стена не повече от 15; те използват главно свободно плаващ дорник.

В чуждестранната практика се използват машини за леене под налягане, при които валцуването се извършва в двуролкови винтови валцоващи мелници с водещи дискове (мелници на Disher). Въпреки това, използването на мелници на Disher е ограничено главно поради сложността на конструкцията на работната стойка; диаграмата на работната стойка е показана на фигура 8. В допълнение, маневреността на устройството е намалена, тъй като валцуването на тръби с различни диаметри изисква определен дисков профил, което води до допълнително време, изразходвано за трансбордиране.

Фигура 10 - Диаграма на работната стойка на валцова мелница с дискови устройства

Работни ролки; 2 - задвижващи дискове; 3 - дисково устройство

Дизайнът на валцоващата мелница на Discher не се различава от дизайна на пробиваща мелница с дискови устройства. От страната на входа на мелницата има улей и ежектор за задачата за вкарване на дълъг дорник в ръкава и подаване на ръкава с дорника в работните ролки. От изходната страна на мелницата има ролков конвейер за приемане на тръби върху дорник.

В мелницата на Disher валцуването на тръбата се извършва върху дълъг дорник, движещ се заедно с тръбата по оста на валцоване. Дискови водачи 2 помагат за ускоряване на процеса на валцуване, постигане на по-голямо удължение, по-тънки стени и подобряване на точността на тръбата. Мощността на главното задвижване за валцоване на тръби с диаметър до 200 mm е 1470 kW, а мощността на двигателя за въртене на дисковете е 650 kW. Тази мелница е по-енергийно интензивна от триролковата валцова мелница.

Основното предимство на модулите с мелници Disher е възможността да се разточват тръби със съотношение на диаметър към дебелина на стената от D0/S0 до 35.

Коефициентът на изтегляне в мелницата на Disher е малко по-малък, отколкото в триролкова валцова мелница: μ= 1,2-1,5 при разточване на дебелостенни и μ = 2,2-2,8 при валцоване на тънкостенни тръби.

Предлага се реконструкция на една от линиите, замяна на тривалцовия валцов цех с непрекъснати стендове PQF, които ще произвеждат тънкостенни тръби с общо предназначение.

Методът на непрекъснато валцуване в триролков стенд е последователно популяризиран на пазара от SMS Demag Innse от началото на 90-те години на 20 век. Предимствата на процеса бяха очевидни, тъй като вече в участъка за редуциране-разтягане замяната на двуролкови стойки с триролкови стойки доведе до значително подобряване на качеството на безшевните тръби. Оборудването на мелницата PQF е разположено много компактно, което значително намалява времето за валцоване от пробиваща мелница до валцуване на дорник, което води до минимална загуба на температура върху кухата заготовка. В същото време, поради предварителното инсталиране на заготовката на основната валцоваща линия, кухата заготовка може да бъде валцована за много кратко време, което съкращава времето за контактно охлаждане на вътрешната повърхност на обшивката и повърхността на дорник. С конструкцията на стойката с три ролки неравномерната деформация на сечението е сведена до минимум, като същевременно се гарантира точността на геометричния размер на тръбата, което води до намалени загуби при рязане в края на тръбата, елиминиране на качествени дефекти, причинени от конвенционалните валцовъчни мелници с дорник, намаляване на съотношението на отворите, вдлъбнатината и неравномерността на дебелината . Също така, чрез използване на структурата на стойката с три ролки, комбинирана с единично задвижване, хидравлично пресоващо устройство и самостоятелно устройство за калибриране на габарита за контрол на точността на габарита на валцованата мелница, той винаги може да поддържа висока точност при въвеждане и регулиране на зададените стойности, които осигурява стабилността на контрола на целия процес на валцуване и качеството на продукта. Мелницата се състои от пет тривалцови стенда и представлява компактна валцова мелница с дорник. Всяка стойка има отделно устройство за хидравлично налягане, което действа върху централната линия на ролката и я позиционира. Ролките са свързани към стойката с помощта на осцилираща конзола, която в сравнение с триролковите стойки с други конструкции е по-опростена по дизайн и работа, по-удобна за настройка и настройката е по-ефективна. В сравнение с обичайния дизайн с две ролки, габаритът с три ролки е по-кръгъл, което играе по-голяма роля при деформацията на тръбата. Валцовият мелник с дорник с три стела е оборудван с HCCS и PSS системи за контрол на процеса. Системата HCCS се използва за управление на работата на устройството за хидравлично налягане на мелницата, за да се контролира разстоянието между ролките. В допълнение, наблюдението и изчисляването на данните за процеса помага за прилагането на функции като температурна компенсация, контрол на удара при потапяне, откат отпред и отзад. С помощта на системата PSS се изчисляват технологичните стойности, като в същото време, благодарение на получаването и визуализирането на сигналите за сила на валцуване, е възможно да се наблюдават, анализират и архивират данни за всяка тръба по време на процеса на валцоване. Цялата линия за горещо валцуване е оборудвана с множество вградени устройства за контрол на целия производствен процес, особено специални инструменти за измерване на температура, дебелина на стената, външен диаметър и дължина, монтирани на изхода на изтеглящата мелница и редуциращата мелница. Резултатите от тези измервания се изпращат обратно през системата към главния компютър на PQF мелницата и редукционната мелница, за да се регулира системата за пресоване и скоростта на валцоване, за да се получи оптимално качество на тръбата.

Валцоването на тръби в непрекъсната мелница се извършва на плаващ дорник, въпреки че са известни единици, които използват задържан дорник, но тъй като максималната дължина на готовите тръби не надвишава 12 m поради характеристиките на хладилната камера, плаващият дорник е използвани. Този тип дорник е много по-къс, но издръжливостта му е по-малка. Поради факта, че производителността на агрегата при използване на задържан дорник е значително по-ниска, той не е получил широко разпространение, въпреки факта, че не изисква екстрактор на дорник.

12-стойка редуцираща и калибрираща мелница ви позволява значително да разширите продуктовата гама. Намаляването става без опора и без напрежение, поради теглителната сила, създадена от въртящите се ролки на стойките. Степента на компресия зависи от броя на монтираните стойки в мелницата. В същото време в мелницата могат да се монтират 12 стойки.Мелницата за намаляване и калибриране ви позволява да работите с висока производителност при валцуване на тръби със същия диаметър, но при преминаване към друг размер на диаметъра е необходимо да прехвърлите група стойки или всички стойки, което намалява производителността на машината за леене под налягане 50 ÷ 200. минималният брой щандове е 6. Общата компресия в RCS обикновено не надвишава 20%, частичната компресия в една щанд е 2,8%. При намаляване на тънкостенните тръби се наблюдава увеличаване на дебелината на стената им, при намаляване на дебелостенните тръби вътрешният диаметър се нарязва, като се стреми към квадратна форма. Последният дефект може да бъде отстранен чрез намаляване на частичната компресия до 1,5%. Общото общо намаление в мелницата за редуциране и оразмеряване обикновено не надвишава 20%. Последните два размера на ролките са проектирани да произвеждат външен профил на тръбата, който съответства на готовия размер, а леката овалност на тръбите се елиминира в мелницата за оразмеряване на винтови валци.

2. Техника на производство

1 Първоначално празно

Волжският тръбен завод използва горещовалцувани квадратни и кръгли заготовки от въглеродни и легирани стомани със специални свойства, предназначени за производство на тръби, дълги и специални продукти.

Тръбната заготовка трябва да има точни размери. Неспазването на размерите води до увеличаване на дефектите в производството на тръби. Значително отклонение на външния диаметър на детайла в сравнение с номиналната стойност или голяма овалност води до влошаване на условията за захващане на детайла от пробивните ролки на мелницата. Допустимите отклонения в диаметъра за кръгли заготовки варират от 1,8% за производството на тръби с диаметър по-малък от 90 mm и до 3% за тръби с диаметър Dt< 220 мм.

Тръбните заготовки, пристигащи в цеха за валцуване на тръби с дължина от 5 m до 9 m, се поставят в купчини, разделени по клас стомана, размер и топлина.

Таблица 1. Класове стомана за тръбни заготовки

Клас стомана Диаметър Размери, mm Документация Допустими отклонения Дължина 10, 20, 30, 40, 45 GOST 1050-88 36G2S, D.OST14-21-77 20Х, 35Х, 40Х, 40ХН, 30ХГСА, 35ХГСА, 38Х2МУА и др. ГОСТ 4543 - 7150+1 ,2 - 22000- 6000ОСТ 14-21-77 Заготовки за тръби от въглеродни, нисколегирани и легирани стомани. Технически изисквания.160 170 180 190+1.5 -2.5200 210±2.5230 250 270±1.5

Таблица 2. Химичен състав на стоманата

Степен на стомана Масова част от елементи, % въглерод-силиций-манган-хром, не повече от 350.32-0.400.17-0.370.50-0.800.25400.37-0.450.17-0.370.50-0.800.25450.42-0.500.17-0.370 .50-0.800 ,25500.47-0.550.17-0.370.50-0.800.2555 15X 15XA 20X 30XRA 40X 45X0.52-0.60 0.12-0.18 0.12-0.17 0.17-0.23 0 .27-0.3 3 0.36-.44 0.41-0.490. 17-0,37 0,17-0,37 0,17-0,37 0,17-0,37 0,17-0,37 0,17-0,37 0,17-0,370,50-0,80 0,40-0,70 0,40-0,70 0,50-0,80 0,50-0,80 0,50 - 0,80 0,50-0,800,25 1 1 1 1.3 1.1 1.1

2 Асортимент преди и след реконструкция

Таблица 3. Диапазон на тръбите преди реконструкция

Външен диаметър, mm Дебелина на стената, mm 7.0-9.09.1-11.011.1-13.013.1-15.015.1-17.017.1-19.019.1-21.021.1-23.023.1-25.050.0-60.060, 1- 70.070.1-80.080.1-90.090.1-100.0100.1-110.0110.1-120.0120.1-130.0130.0-140.0140.1-150.0150.1- 160.0160.1-170.0170.1-180.0

В резултат на замяната на тривалцовия валцов стан с непрекъснати PQF стендове в комбинация с редукционен и оразмеряващ стан, гамата от продукти се разшири.

Таблица 4. Диапазон на тръбите след реконструкция

Външен диаметър, mm Дебелина на стената, mm567891011121350.0-60.060.1-70.070.1-80.080.1-90.090.1-100.0100.1-110.0110.1-120.0120.1-130.0130.0- 140.0140.1-15 0,0150,1- 160.0160.1-170.0170.1-180.0180.1-190.0190.1-200.0200.1-210.0

Преди реконструкцияСлед реконструкция

Таблица 4. Технически изисквания на международните стандарти за точност на тръбите по външен диаметър

Асортиментна гама, инч API 5CT API 5DAPI 5LASTM A53ASTM A106DIN 17121DIN 1629DIN 1630DIN 17175 2⅜ - 4½ ±0.79mm±0.75%±1%±0.79mm±1%±1%±1%±0.75% 4½ - 8 +1/-0,5%± 0,75%± 1%+1,59/-0,79 mm± 1%± 1%± 1%± 0,9%>8->12+1/-0, 5%± 0,75%± 1%+ 2.38/-0.79mm± 1%± 1%± 1%± 0.9%12 - 18+1/-0.5%± 0.75%± 1%+2.38/-0.79mm± 1%± 1%± 1%± 1%

Таблица 5. Гранични отклонения за външния диаметър и дебелината на стената на тръбите

Външен диаметър, mm Максимални отклонения за тръби с висока стандартна точност на производство До 50 включвания ± 0,5 mm ± 0,5 mm St. 50 до 219 "±0,8%±1,0%"219±1,0%±1,25%

Таблица 6. Гранични отклонения на дебелината на стената

Външен диаметър, mm Дебелина на стената, mm Максимални отклонения в дебелината на стената на точността на производство на тръбите, % по-висока от обичайната До 219 До 15 включвания ± 12,5 + 12,5 -15,0 St. 15 до 30+10,0 -12,5±12,530 и над ±10,0+10,0 -12,5

3 Оборудване за производство на тръби на TPA 200

3.1 Преса за студено разбиване

Върху заготовката, подадена в пресата, плазмена горелка прави разрез с ширина 4-10 mm и дълбочина до 20 mm, последвано от охлаждане на мястото на счупване с вода. Разрезът трябва да е от страната, противоположна на призмата.

Разрезът се проверява визуално.

Таблица 7. Технически характеристики на прътоделителната преса

Тип Хоризонтална, хидравлична, четириколонна Номинална сила 630 t Капацитет на пресата До 230 счупвания на час Размери на използваните заготовки Диаметър 90-260 mm Дължина на прътите От 3300 mm до 12000 mm Дължина на получените заготовки след счупване От 1100 mm до 4100 mm Тегло на детайла До 1300 kg Якост на използвания метал От 50 kgf/ mm2 до 100 kgf/mm2

След рязане детайлът се транспортира по направляващи ролкови маси до

устройство за зареждане на заготовки в пещта.

3.2 Пръстенова пещ

Пръстеновата пещ е промишлена пещ, в която се нагряват продуктите

възниква на пръстеновидно въртящо се огнище. Използват се пръстеновидни пещи

главно за нагряване на детайли по време на валцуване на тръби и за термично

обработка на метални изделия

Преди пробиване оригиналният детайл се нагрява в пръстеновидни пещи с

въртящо се дъно. В тези фурни, благодарение на цялостното нагряване

заготовки, специфичната продължителност на процеса на нагряване е леко намалена в сравнение с методичните пещи, където заготовките се нагряват в

главно от страната на покрива на пещта. Производителност на пръстеновидни пещи

достига 75 т/ч. Максимална температура на нагряване 1250-1300°C.

Пещта има формата на затворен кух пръстен, образуван от вътрешната и външната стена, покрива и дъното.

Фурната е разделена на четири зони: предварително загряване, нагряване,

заваряване и варене. В някои случаи третата зона е разделена на още две

части. Поради въртенето на огнището детайлът се премества от прозореца за зареждане към

прозорец за доставка. Прави път, съответстващ на завъртането на огнището под ъгъл 330...340°, тъй като прозорците за товарене и разтоварване са разположени близо един до друг.

Скорост на въртене на огнището, температурни условия по зони на пещ и

Температурата на нагряване на детайла се задава в съответствие с изискванията на технологичните инструкции за нагряване.

Зареждането и разтоварването на детайла се извършва от две специални машини (машини за зареждане) със същия дизайн; те представляват количка, носеща дълъг „багажник“ с клещи в предния край.

Таблица 8. Технически характеристики на пръстеновидната пещ.

Тип на пещта Пръстеновидна с въртящо се огнище Външен диаметър, mm 25450 Вътрешен диаметър, mm 14550 Ширина на огнището, mm 4180 Височина на работното пространство, mm 1740 Производителност, бр./час 10-30 Едновременно зареждане, бр. Най-малко 84 (1 ред) Вид гориво Природен газ Специфичен разход на гориво kg/t 57.0 - 81.225 Мощност на пещта, Gcal/h4.549-13.965 Ефективност на пещта, % 35.87-45.5 Максимално тегло на зареждане 250 t Ъгъл между осите на зареждане и разтоварване 24 градуса

фърмуер.

2.3.3 Валцова мелница с пробивни винтове

Пробивна мелница е мелница за валцоване на тръби, предназначена за

получаване на дебелостенна куха втулка от твърда заготовка или слитък

по метода на спирално валцуване. Фърмуер на детайла върху пробиването

мелница - това е първият етап от получаването на безшевни тръби.

Оборудване за центроване на заготовка за тръби:

За да се намали разликата в дебелината на предния край на втулката и да се подобрят условията за захващане на детайла от пробиващи мелни ролки, се използва центриране на детайла. Центрирането на предния край на детайла се извършва в горещ вид с помощта на пневматична центрираща машина. Центроването на детайла се извършва с един удар на ударника при висока скорост, което осигурява отвор в края на детайла с диаметър до 30 mm и дълбочина до 35 mm.

Тази конструкция позволява, с широка гама от детайли в диаметър, точно и автоматично да се изравни оста им с надлъжната ос на пневматичния пистолет, тъй като центраторът, когато улавя следващия детайл със своите гърбици, едновременно повдига ежекторните лостове и тези лостовете повдигат детайла от ролките, довеждайки го до центриращата ос. След операцията по центриране детайлът се изтласква от лостовия центратор чрез тласкач, монтиран на цевта на въздушния пистолет, което напълно предотвратява засядането на ударника на въздушния пистолет в метала на детайла. Всичко това осигурява висока точност на подравняване, достатъчна скорост на механизма и ви позволява да намалите времето при преминаване към валцувани детайли с различен диаметър.

Таблица 9. Технически характеристики на устройството за центриране на детайла

Диаметър на детайла 90-250 mm Ход на ударника 3.2 MU Центрираща сила 800 kN Време на операция на центриране 7 s Скорост на подаване на детайла към центриращата машина 0.5 m/s Налягане на охлаждащата вода 0.2-0.3 MPa Хидравлични цилиндри за затягане на детайла 100x2003 бр. Хидравличен цилиндър за екструдиращ център отвор - 320х1001 бр

Устройството за центриране на детайли съдържа захранващ ролков конвейер 1, ежектор 2 с вградени лостове 3 между ролките на ролковия конвейер и пневматичен пистолет 4. Между ролковия конвейер и пневматичния пистолет 62 има центратор с три лоста с конзола ролки 5. Гърбица 7 е фиксирана върху оста 6 на центратора на лоста, така че да е под ежекторния лост 8 най-близо до центратора. На цевта 9 на въздушния пистолет 4, успоредно на оста, е фиксиран тласкач 10, който е пневматичен цилиндър 11, на пръта на който е монтиран ограничител 12, този ограничител е поставен в слота на шайбата 13 на цевта 9 на въздушното оръжие. Специална характеристика на дизайна на центриране е, че центриращите ролки 5 са конзолни от външната страна на корпуса 14. Това позволява детайлът да бъде захванат директно в края му, като по този начин се постига висока точност на центриране.

Работата на центриращата машина на този дизайн се извършва по следния начин. Детайлът се подава по протежение на ролковия конвейер 1 към пневматичния пистолет 4, докато удари шайбата 13. Когато пневматичният цилиндър 15 е включен, центриращите лостове 16 се събират, за да захванат детайла. Едновременно с движението на центриращите лостове 16, гърбицата 7 се върти, която, действайки върху един от лостовете 5 на ежектора 2, ги повдига заедно с детайла над ролките на ролковата маса 1, докато оста на детайла се изравни с оста на ударника 17. При включване на пневматичното оръжие поради енергията, развита от ударника, се избива дупка. В същото време се подава въздух към пневматичния цилиндър 11. Веднага щом детайлът се центрира, центриращите лостове 16 се отварят и детайлът се изхвърля от тласкача 10 върху ролковата маса 1. След това центрираният детайл се хвърля към пробивната мелница и следващият детайл се подава в механизма и цикълът се повтаря.

2.3.4 Оборудване от страната на входа

Основното оборудване от страната на входа на пробивната мелница е предната маса, която по време на валцоване е изложена на температура, вода, котлен камък и редуващи се ударни натоварвания в резултат на удари от бързо въртящия се заден край на детайла. Конструкцията на масата TPA 50-200 има следните характеристики: повдигането и спускането на приемния улей за изравняване на оста на детайла с оста на пробиване се извършва чрез завъртане спрямо ос, разположена на определено разстояние от оста на търкаляне; улеят се поддържа от оста на въртене на улея и възглавницата на ексцентричния механизъм; масата е оборудвана с механизъм за изхвърляне на детайли от улея, които по някаква причина не са били търкаляни на мелницата.

Фигура 11 показва такава конструкция на маса, която се състои от масивен улей със сменяеми чугунени вложки 2, люлееща ос, механизъм за регулиране на улея по височина, механизъм за отваряне на проводници и механизъм за изхвърляне на детайли. Улукът лежи върху възглавници 4, монтирани върху ексцентрици 5, които се въртят свободно спрямо възглавниците. Ексцентриците са поставени на вал b, поддържан чрез втулки и плъзгащи лагери на стойката 8, която също е опора за оста на въртене 3 на улея 1. Въртенето на ексцентриците при промяна на височината на улея се извършва чрез опорният вал 6 от задвижване, състоящо се от конусно-спирална скоростна кутия и електрически двигател със спирачка. За да се елиминират вибрациите на улея по време на работа на мелницата, възглавницата отдолу се притиска към улея с помощта на ламели 12 и за да се улесни движението на улея спрямо клиновете при завъртане на ексцентрика, бронзовите дистанционни елементи 13 са прикрепени към механизми за отваряне на теловете и изхвърляне на неразвити детайли са монтирани на ос 14, която е монтирана на люлеещ се улей. Тези механизми се задвижват от пневматични цилиндри. Предимството на разработения дизайн е неговата висока твърдост и компактност.

Фигура 11. Предна маса с ексцентричен механизъм и опора

подложки на пробиваща машина TPA 50-200.

3.5 Клетка на пиърсинг мелница

Основният деформиращ инструмент на пробивната мелница е

дорник и ролки, въртящи се в лагери, монтирани в рамката на работната стойка. Фиксираните линийки се използват като спомагателен (насочващ) инструмент.

Работните ролки на пробиващи мелници се задвижват от електрически двигатели с постоянен или променлив ток. Напоследък все по-често се използват двигатели с постоянен ток, което позволява регулиране на скоростта на фърмуера в широк диапазон.

Работната клетка включва два барабанни блока с ролки, рамков блок, механизъм за накланяне на капака, два механизма за монтаж на ролки, два механизма за въртене на барабана, механизъм за монтаж на горна линийка и механизъм за прихващане на пръти. Барабаните 1 също са касети, тъй като ролковите модули 2 са монтирани директно в техните отвори и са здраво закрепени.За накланяне на капака 3 на рамката 4 при прехвърляне на ролки 2 в рамката са монтирани два хидравлични цилиндъра 5, прътите на които са шарнирно свързани към капака, за да предпазят модула на рамката от абразия и да улеснят въртенето и движението на барабаните, в рамката и в капака са предвидени направляващи щанги, разположени под ъгъл от 45°. Всеки барабан е оборудван с механизъм за аксиално движение за смяна на разтвора между ролките и механизъм за завъртане на ролките до ъгъла на подаване. Механизмът за аксиално движение включва притискащ винт 6 с гайка 7 и задвижване. От своя страна задвижването е направено от червячна предавка 8 и електродвигател (те са прикрепени към края на рамката). Механизмът за въртене на барабана се състои от зъбно колело 9 и механично задвижване, монтирано отделно от клетката. Механизмът за инсталиране на горния владетел се състои от две

10 цилиндрични направляващи колони, монтирани през втулки в отворите на капака на рамката. Колоните са здраво свързани помежду си отгоре с траверса 11, а отдолу с държач за линия 12. За преместване на държача за линия с колоните и траверса са предвидени два притискащи винта с гайки. Въртенето на притискащите винтове се извършва от колелата на червячните редуктори, които имат шлицова връзка с винтовете. От своя страна червячните редуктори се задвижват от електродвигател.

Таблица 10. Настройки на пробиваща мелница

Диаметър на детайла, mm Ъгъл на подаване на ролката, град Периферна скорост на ролката, m/s До 15011.5-135.3-5.6 До 16011.5-135.1-5.317011.54.9-5.018011.04.919010 ,54.3-4.62609.53.2-3.6

Фигура 12. Работна стойка на пробивната мелница.

Таблица 11. Технически характеристики на пробивната мелница.

3.6 Изходно оборудване

Голям брой сложни операции се извършват на изходната страна на мелницата: центриране на бързо въртящ се (повече от 1000 оборота в минута) тласкащ прът, центриране на втулка, която има въртеливо и транслационно движение по време на валцоване, приемане на аксиални сили на валцоване, освобождаване на валцувани втулки от мелницата и др. За извършване на тези операции е инсталиран набор от оборудване.

Принципът на работа на изходната страна при аксиално дозиране на ръкавите е следният: след приключване на процеса на валцоване, първата двойка ролки на дозиращото устройство на работната стойка се спуска върху ръкава и го движи с ниска скорост (до 1,7 m/s) зад първия центратор. Така освободеният прът с дорника се захваща от ролките на първия центратор. След това ключалката на механизма за регулиране на тягата се отваря и натискащата глава бързо се придвижва нагоре, осигурявайки свободно движение на втулката, която се транспортира от разпределителното устройство с висока скорост по изходната страна по време на валцуване. Веднага щом приключи освобождаването на втулката от мелницата, натискащата глава се връща и се заключва, всички центратори се затварят и следващият детайл се подава в мелницата.

Центрирането на тласкащия прът е важно. Ако прътът не е центриран правилно, дорникът се движи непрекъснато

по време на валцуване, което води до обшивка с увеличени вариации на дебелината. В допълнение, вибрациите на пръта увеличават вибрациите на мелницата,

което увеличава разликата в дебелината на обшивката, както и плъзгането на метала и следователно намалява производителността на мелницата.

Центраторът с двоен лост съдържа основа (корпус), която е шарнирно закрепена

монтиран на основата, долната с две ролки и горната с ролка, използва се прът, шарнирно свързващ долната и горната

осигуряваща кинематична връзка и на трите центриращи ролки, опора с рамка за шарнирно закрепване на пневматичния цилиндър.

Втулката се изхвърля с помощта на фрикционни ролки, монтирани от двете страни на центраторите; всяка ролка се задвижва от отделен електродвигател, монтиран на рамката. За синхронно люлеене на ролките се използва лостова шарнирна система с тяга. Задвижването на въртене на ролката е пневматично и се монтира на центратора (над оста на търкаляне).

Устройството за дозиране на ръкави се състои от фрикционни ролки, ролков люлеещ механизъм и задвижване. Ролковият люлеещ се механизъм има лостове, люлеещи се оси, лостова шарнирна система, която включва два лоста, здраво свързани към осите, и прът. Системата от лостове и пръти е избрана и монтирана така, че оста на втулките, когато се изхвърлят от ролки, практически не се измества от оста на търкаляне, независимо от размера на втулките (преместването не надвишава 1 mm дори при навиване на облицовки с екстремни размери). Осите на въртене на ролките са разположени в еднокомпонентни корпуси, които са закрепени към специални странични платформи на центратора. Пневматичният цилиндър за люлеене на ролките е монтиран на центратора. Прътът на пневматичния цилиндър е шарнирно свързан с лост, твърдо свързан с една от осите на въртене на ролката.

Конструкцията на механизма за регулиране на тягата има следните характеристики:

каретката с упорната глава лежи директно върху рамката

ниво на подвижната ос; това ви позволява да направите дизайна на механизма твърд и надежден при работа;

упорната глава е оборудвана с лагерен възел, състоящ се от мощен вграден ъглов контактен лагер;

механизмът има малък брой подвижни съединения, направени върху търкалящи лагери, което осигурява висока точност

монтиране на механизма и центриране на главата по оста на търкаляне;

Защитата на лагерния възел от вода е лесно и надеждно осигурена.

Аксиалните сили на търкаляне се възприемат от притискащи винтове с тяга

ядки. Аксиалното регулиране на каретката с упорната глава също се извършва чрез притискащи винтове чрез специален механизъм, който движи каретката в водачите на рамката.

Механизмът за преместване на каретката с тяговата глава е монтиран

опашната част на рамката.

Каретката в механизма за регулиране на тягата е предназначена за

движение по оста на търкаляне на задвижващата глава с отключващ механизъм

и заключване. Изработен е от отливка, има твърда кутия тип,

дизайн. Каретата се притиска към леглото чрез водачи

специални ленти.

3.7 Работна стойка на тривалцова валцова мелница

Фигура 13. Работен стенд на триролкова винтова валцова мелница

Клетката се състои от корпус 1, капак 2, барабани 3, касети с ролки 4,

притискащи винтове 5, притискаща гайка и барабанни задвижвания от хидравлични цилиндри.

Тази клетка е оборудвана с три устройства за завъртане на барабани с работни ролки (фиг. 23). Всяко устройство за завъртане на барабана има силови цилиндри, монтирани на рамката на стойката, действащи върху ограничители 3 и 4 и регулируеми ограничители 7 и 8 за ограничаване на хода на съответните силови цилиндри 1 и 2. Ограничителят включва притискащ винт 9 с натягаща гайка 10, монтирани в стоп тялото. Задвижването на притискащия винт е електромеханично, включващо червячна скоростна кутия, свързана към електродвигател чрез зъбен съединител. Кухините на силовите цилиндри са свързани към хидравлична система (помпена станция с хидравличен акумулатор, три разпределителя, тръбопроводи за високо налягане, свързващи кухините на цилиндрите със система за захранване.

Работната ролка на тривалцова валцова мелница се състои от цилиндър, монтиран върху опорен вал 2, чиито шийки са монтирани в лагери, поставени по двойки в подложки 3 и 4. Има празнини между краищата на подложките и външния състезания на опорните лагери за свободното движение на ролката с опорни лагери спрямо тампоните, които са монтирани в барабана. В една от възглавниците зад радиалните лагери има резбова втулка 5 с вътрешен фланец, от двете страни на който има опорни лагери, закрепени към цапфата с гайка. Втулката е фиксирана спрямо възглавницата с контрагайка. И двете възглавници са здраво монтирани в отворите на барабана, без да могат да се движат или въртят. Гребенът се регулира с резбова втулка - премествайки го спрямо възглавницата.

Фигура 14. Работен валяк на триролкова валцова мелница.

При подготовката на стойката за работа ограничителите на устройството за завъртане на барабаните трябва да се регулират, както следва: един - до малък ъгъл на подаване на работните ролки, при който започва и завършва процесът на валцуване на тръбите; вторият - към по-голям, за навиване на основната част на тръбата. След регулиране на ограничителите, течността се подава към хидравличния цилиндър, който върти барабана с ролката до малък ъгъл на подаване. След това, с помощта на механизмите за преместване на работните ролки, калибърът на ролките се регулира до необходимия диаметър на тръбата. В този случай гребените на работните ролки трябва да са в една равнина.

Веднага след като работните ролки хванат втулката и навият предния й край, барабаните с работните ролки се завъртат до по-голям ъгъл на подаване, при който се навива основната част на тръбата.

Краят на валцуването се извършва при нисък ъгъл на подаване, за което барабанът с ролки се завърта в първоначалното си положение. Промяната на ъгъла на подаване по време на валцуването на една тръба може да се извърши в ръчен и автоматичен режим.

3.8 Редукционна и калибрираща мелница

Калибрирането на тръбата се извършва за окончателното оформяне

външен диаметър на тръбите след валцуване.

Многостенна непрекъсната валцоваща мелница за надлъжно валцоване на тръби без дорник е предназначена за намаляване на диаметъра на тръбите без промяна или промяна на дебелината на стената и увеличаване на точността на размерите на диаметъра.

Таблица 12. Технически характеристики на редукционно-калибровъчната мелница

Диаметър на ролката 450 мм Междустойково разстояние 600 мм Задвижване на ролката Индивидуални Електродвигатели с мощност 12 х 250 kW Скорост на въртене на електродвигателите 0-500-1000 min-1 Предавателно число 7,06 Брой работни стендове, макс.12 бр Сила на въртене , максимум 60 t/s Макс. работен въртящ момент при търкаляне на стойка 230 MN*m

2.4 Оборудване за производство на тръби след реконструкция

4.1 Валцоване на ръкави на непрекъсната PQF мелница

След отстраняване на мащаба, готовата за валцуване обшивка се подава от манипулатор към входната секция на непрекъснатия валцов цех. Процесът на валцоване на груба тръба на непрекъснатата мелница PQF се основава на принципа на непрекъснато валцоване в пет 3-ролкови стойки, разположени под ъгъл от 60˚ една спрямо друга, и цилиндричен плаващ дорник. Стелажът избутва дорника през кухата заготовка, която се държи от ролката и центриращата вилка, докато валцоването започне в първата стойка на непрекъснатата мелница.

В началото обшивката се подава в клетката за груба обработка, където се поставя върху дорника, което е необходимо за подравняване на външния диаметър и намаляване на празнината между вътрешната му повърхност и дорника. Компресията в първата стойка е малко по-малка, отколкото във втората. Тъй като втулка с дорник преминава през всяка следваща стойка на непрекъсната мелница, външният диаметър и дебелината на стената на втулката намаляват поради комбинираното действие на валцоващите ролки и дорника. Във 2-ра стойка се осигурява максимална компресия, а в 4-5-та стойка грубата тръба се калибрира.

Фигура 15. Схема на процеса на валцуване.

Монтажът на ролките се извършва чрез хидравлични устройства, което позволява пълен контрол върху процеса и регулиране на дебелината на стената при валцоване с цел постигане на най-високо качество на продуктите.

Фигура 16. Напречно сечение на стенд на PQF валцов стан.

Вмъкването на обвивката в непрекъснатата PQF мелница се извършва от горната изтегляща ролка. По време на процеса на валцоване дорникът работи с постоянна скорост. След това прътът на дорника се връща към входната страна на мелницата и се подава от там в циркулационната система.

1. Подготовка на детайла, визуална проверка2. Счупване на детайла3. Загряване на детайла 4. Центриране на детайла5. Фърмуер на детайла6. Валцоване на ръкави на мелница PQF 7.Отстраняване на дорника8. Подстригването завършва9. Отоплителни тръби в пещ 10.Редукционни тръби11.Охладителни тръби12. Топлинна обработка 13. Изправяне на тръби14. Подрязване на краищата15. Контрол на качеството 16. Рязане на тръби по дължини17. Складиране Фигура 17. Технологична схема на производство на тръби в ТЕЦ-1 след реконструкция.

2.5 Конструктивни характеристики на PQF непрекъсната мелница

Устройството PQF е непрекъсната мелница, състояща се от пет триролкови стойки.

PQF мелницата включва следните четворки основните елементи:

подвижни стойки

контейнер с валцувани блокове

ролкови задвижвания

система за прехвърляне на ролки

5.1 Подвижен стенд

Валцовият стенд се състои от три задвижващи ролки, монтирани в касета.

Фигура 18. Общ изглед на валцовия стенд на непрекъснатата мелница PQF.

Всяка ролка лежи върху подложки, монтирани на държач на лоста. Лостът се върти на щифт, отзад монтиран в касета. За прехвърляне монтираната система се завърта извън касетата, където възглавниците се отделят от рамената. Следователно лостовете винаги остават монтирани на щифта в касетата.

Фигура 19. Диаграма на разгърнати лостове.

Системата с щифтове ви позволява да регулирате разстоянието между ролките и определя оста на зоната на деформация на валцоващата мелница. Следователно щифтът има същата функция като системата за затягане на клина в традиционна стойка с две ролки. Завъртането на ролковия блок върху щифта ви позволява да регулирате разстоянието между ролките, за да отговарят на различните дебелини на тръбите. Опцията за въртене на ролковия блок върху щифтове позволява използването само на един хидравличен агрегат за всяка ролка.

Настройката на оста на ролката след повторно шлифоване се постига чрез подмяна на шайбите между подложките на ролката и лоста, за да се осигури правилната радиална позиция.

Единствената функция на касетата е да поема аксиални натоварвания, докато секцията Упражняващите сили се поддържат от хидравлични капсули, разположени извън касетите в отворите на клетката.

По време на търкалянето възглавниците се притискат към стената на касетите. Стената реагира на тези натоварвания и ги прехвърля към контейнера през външните пръстени на контейнера. От изходната страна на всяка касета подложките се плъзгат към задната част на стената на съседната касета.

Фигура 21. Диаграма на тунелен контейнер.

5.2 Контейнер на ролка

Контейнерът има двойната функция да поддържа и помещава валцовани стойки и опори на дорника и да поема валцоващите сили.

Фигура 22. Диаграма на тунелния контейнер на подвижния стенд.

Валцовата стойка и опорните модули на дорника се поставят в контейнера под формата на пакет. Ролковите модули са свързани помежду си и със затварящата плоча чрез скоби. Опаковката се избутва към входната страна на контейнера с помощта на затваряща плоча.

Конструкцията на контейнера се състои от няколко плоски пръстена, свързани помежду си чрез заварени греди, върху които са монтирани хидравлични възли със съответните сервоклапи за регулиране на ролките. Контейнерът е закрепен към основата с помощта на обувки.

По време на търкалянето ролките са захванати върху опори вътре в контейнера, докато се движат по водачите по време на манипулиране.

Освен това в контейнера са инсталирани следните възли:

блокиращи блокове на подвижни стендове;

възли за хидравличен баланс на ролкови възглавници;

възли за разединяване на винтове и съответните опори.

След като валцоващите модули се вкарат в контейнера и се заключат, трите ролки се свързват към задвижванията чрез шпинделите. Всяка ролка се проверява на позиция с помощта на хидравлични агрегати чрез устройство за противотежест.

5.3 Ролкови задвижвания

Всяка ролка на валцованите се задвижва от трифазен двигател. Задвижването включва: двигател, редуктор и шпиндел. Три трифазни електродвигателя на една подвижна стойка са с регулируема скорост.

Фигура 23.

YYYTTyyy gt IHSHTYYY /TsK

3 (62), 2011 I IIU

В тази статия са описани различни видове ролки за шиене, техните предимства и недостатъци, характеристиката на интензивно-деформираното състояние в центъра на деформация, което се получава при поставяне на различни видове ролки. Освен това в статията са описани лагерите за шиене на инструменти за насочване. Резултатът е сравнителната характеристика на дисковете на Дишер и насочващите линийки.

В. В. КЛУБОВИЧ, В. А. ТОМИЛО, БНТУ, В. Е. ИБРАГИМОВ, О. Н. МАСЮТИНА, РУЕ "БМЗ"

UDC 621.774.35

КОНСТРУКТИВНИ ХАРАКТЕРИСТИКИ НА ИНСТРУМЕНТИ ЗА ПРОИЗВОДСТВО НА БЕЗШЕВНИ ТРЪБНИ ЗАГОТОВКИ

Широката гама от тръби предопредели множеството методи, възли и мелници, в които се прилага. Освен това всеки метод се характеризира с най-ефективната гама произведени тръби. В допълнение, специфичните изисквания към тръбите определят избора на техния метод на производство.

Производството на тръби непрекъснато се усъвършенства и развива, характеризира се не само с качествен растеж, но и със значителни качествени промени в съответствие с нуждите на клиентите. Разширява се гамата от тръби по размери и материали, нараства производството на тръби със специално обработени външни и вътрешни повърхности (тръби за ядрена енергетика, уредостроене), със защитни и гладки покрития за магистрални газопроводи и нефтопроводи и др. тръба с подходящи свойства и качество, е необходимо системата от габарити да бъде правилно избрана и изчислена, за да се гарантира получаването на тръба с дадения размер. От своя страна, калибрирането на инструментите на пробивните мелници се състои в правилното конструиране на профила на ролките, дорниците и направляващите инструменти и определянето на техните размери.

Тази статия предоставя различни видове пробиващи ролки и водач

инструменти, както и техните сравнителни характеристики.

В пробивните мелници се използват следните видове ролки: бъчвообразни; диск; кифлички с форма на гъба и двойна щипка.

I. Бъчвовидните ролки на пробиващи мелници са два пресечени конуса, сгънати заедно с големи основи (фиг. 1). На такива ролки има три секции: входен конус I; щипка t; изходен конус r.

Във входния участък металът се подготвя за пробиване. Скобата е предназначена да изглади прехода от входния конус към изходния конус. Изходният конус извършва напречно валцуване на вече зашита тръба.

Варелните ролки се класифицират в зависимост от дължината на входните и изходните конуси.

1. Ролките от първия тип имат еднаква дължина на входния и изходния конус (фиг. 2). Ако дължината на входния конус не осигурява необходимото качество и размери на ръкавите, тогава се използват ролки от втори тип.

2. При рула от втори тип входният конус е по-къс от изходния (фиг. 3).

3. В третия тип ролки има два входни конуса, първият е отговорен за подобряване на условията на захващане, вторият намалява дължината на зоната на деформация, което води до намаляване на дефектите на външната страна

Ориз. 1. Варелен валяк на пробиваща мелница

Ориз. 2. Бъчвовидна ролка от пробивна мелница от първи тип

yuti g m€imiyyyy:gt

Ориз. 3. Бъчвовидна ролка от пробивна мелница от втори тип

Ориз. 4. Бъчвовидна ролка от пробивна мелница от трети тип

и вътрешните повърхности на втулката, поради което такива ролки се използват при валцоване на детайли, които се различават леко по диаметър (фиг. 4).

Като се има предвид аксиалната зона на метала в зоната на деформация по време на пробиване, трябва да се отбележи, че диаграмата на напрежението и деформацията тук е различна, тъй като силите на натиск действат от ролките, а силите на опън действат от дисковете на Disher или водещите пръти, като както и от страната на пиърсинга . Това разположение не е желателно, тъй като може да причини разрушаване на метала, ако се постигне критична компресия. В крайна сметка резервът от пластичност ще бъде напълно изразходван и ще се образуват макропукнатини, което води до образуване на дефекти от вътрешната страна на тръбата. Следователно, важно условие за пробиване е не само създаването на благоприятна схема на напрежение и деформация по време на деформация на метала и оптималното съотношение на напречна и надлъжна деформация, което значително влияе върху възможността за разрушаване в централната зона на детайла, но също и увеличаване на стойността на критичната компресия.

Критичната компресия може да се увеличи чрез промяна на обичайната схема на напрегнато-деформирано състояние (по две оси - напрежение и една ос - компресия) на нова (по две оси - компресия и една ос - напрежение). Такава промяна в модела на състоянието на напрежение може да се получи чрез промяна на приплъзването и създаване на допълнителни поддържащи сили. Това може да се осъществи, ако по пътя на металния поток в зоната на деформация се направят ръбове на ролките, които

Ориз. 5. Калибриране на канали на ролки

Те ще създадат допълнително съпротивление на потока на метала, а това от своя страна ще доведе до промяна в картината на напрегнатото състояние на метала в зоната на деформация.

Направените изводи формират основата за нови видове калибриране на пробиващи ролки.

1. Калибрирането на канала (фиг. 5) се характеризира с факта, че върху ролките се създават ръбове с променлива височина и канали с променлива ширина. Ъгълът на наклона на билото спрямо оста на ролката е 0°. Гребените са разположени по цялата образуваща на ролката, което води до намаляване на опънното напрежение и в резултат на това схемата се доближава до схемата с две натискови и едно опънно напрежение, а това от своя страна води до увеличаване на стойността на критичното намаление. Калибрирането на канала има един съществен недостатък, който е, че е трудно да се произвежда.

2. Калибриране на пръстена (фиг. 6). Ъгълът на наклона на билото спрямо оста на ролката е 900. Тук ръбовете имат подобен ефект, както при калибрирането на канала, като по този начин подобряват състоянието на напрежение и деформация.

3. Калибриране на винта (фиг. 7). Ъгълът на наклона на гребените спрямо оста на ролката е в диапазона 0-90°. Този тип калибриране дава възможност да се подобри диаграмата на напрежението и деформацията както в аксиалната, така и в тангенциалната посока.

Ако за пробиване се използват детайли с диаметър до 140 mm, се използват пробиващи мелници с дискови и гъбовидни ролки. Валцови мелници с гъби и дискови ролки произвеждат по-дълги обшивки.

Ориз. 6. Калибриране на пръстена

/¡gtge G KtPGLRGUYA /117

Въпреки технологичните предимства на пиърсинг мелниците с ролки с форма на гъба, те не са получили скорошно развитие поради редица недостатъци в дизайна:

1) нерегулирани ъгли на валцуване и подаване, което намалява производителността и намалява гъвкавостта при работа на мелницата;

2) обемиста, неудобна за работа клетка, която съчетава зъбно колело и работна клетка в една рамка;

3) конзолно закрепване на работните ролки, което значително намалява твърдостта на стойката.

В съвременното производство на безшевни горещо деформирани тръби се използва вид ролка, като двойна щипка. Профилът на тази ролка е показан на фиг. 10. Калибрирането на такава ролка се основава на принципа на деформация на смачкване. В този случай ролката се разделя на секции, в които се извършва компресия, значително по-малка от критичната, последвано от преминаване през секции, където компресията не се извършва. В резултат на това използването на ролки от този тип позволява да се подобри стабилността на детайла в ролките, както и да се намали разликата в дебелината.

Ориз. 8. Профил на дисковата ролка на пробивната мелница

Ориз. 7. Шнеково калибриране на ролки

II. Профилът на дисковите ролки на пробивните мелници е показан на фиг. 8.

Дисковите ролки позволяват получаването на профили с остри преходи; в допълнение, използването на двойни опорни ролки позволява значително да се опрости конструкцията на работната стойка, което води до използването на конични ролки в мелници с малък размер и дискови ролки в по-тежко натоварени едрогабаритни мелници.

III. Профилът на гъбовидни ролки на пробиващи мелници е показан на фиг. 9.

На такива ролки се разграничават две секции: входни 1p и изходни (/p) конуси.

Ориз. 9. Профил на гъбовидна ролка на пробиваща мелница

Ориз. 10. Ролков профил на пробивна мелница с двойно защипване

При изчисляване на система от габарити, които осигуряват производството на тръба с даден размер, трябва да се обърне специално внимание на направляващия инструмент, който образува затворен габарит в зоната на деформация заедно с ролките, което позволява извършването на процеса на пробиване с повишени коефициенти на удължение и за получаване на гилзи с по-тънки стени. В пробиващи мелници като направляващ инструмент могат да се използват водещи линийки и дискове на Disher.

Линийките на пробивната мелница имат доста сложна форма, която се определя от вида на деформацията, степента на компресия и нарастването на диаметъра на втулката в сравнение с диаметъра на детайла. Линийките в пробивните мелници участват в процеса на деформация на детайлите, така че тяхната форма трябва да съответства на профила на ролката, така че да няма празнини между страничните повърхности на ролките и правилата. Линийките също влияят върху напречната деформация на метала, допринасяйки за овализиране на втулката.

На фиг. Фигура 11 показва профила на линията на пробиваща фреза.

Предимствата на водещите линийки са, че покриват цялата област на деформация, но има и недостатъци:

1) те се нагряват и бързо се влошават поради високото триене с детайла;

2) линийките се сменят ръчно, което увеличава риска от нараняване и физически стрес на работещия персонал;

3) разходите за производство на линийки са по-високи от тези за производство на дискове.

За да елиминира всички тези недостатъци, съвременното производство все повече използва дисковете Disher като насочващ инструмент. Профилът на дисковете Disher е показан на фиг. 12.

Предимствата на водещите дискове пред водещите шини са следните:

1) времето за производство е намалено, тъй като няма нужда да отделяте толкова много време за смяна на линиите;

2) дисковете се въртят, благодарение на което имат време да се охладят;

3) триенето е значително по-малко от това на владетелите, което повишава тяхната устойчивост на износване;

4) детайлът се отстранява по-лесно след валцуване поради факта, че дисковете се прибират в различни посоки.

Ориз. 11. Линия на пробиваща мелница

Ориз. 12. Дишер диск

Недостатъкът на дисковете е, че те не улавят цялата област на деформация, за разлика от владетелите.

Подмяната на водещите щанги с водещите дискове е необходима за фабриките, тъй като благодарение на водещите дискове производствените разходи ще бъдат намалени и производството на продукта ще се увеличи. В резултат на използването на направляващи дискове ще се увеличи обемът на производството, ще намалее рискът от нараняване и физически стрес на персонала. Ремонтът и смяната на водещите дискове е по-евтин от смяната на водещите линийки. Техният ресурс също е значително по-висок.

Трябва да се отбележи, че за правилния избор и изчисляване на калибърна система, която осигурява производството на тръба с определен размер, трябва да се изхожда от специфичните производствени условия, да се вземе предвид спецификата на производството, механизацията и автоматизацията на производството, размера и формата на деформиращия инструмент, физичните и механичните свойства на стоманата.

В този случай калибрирането трябва да отговаря на специални изисквания, гарантиращи:

1) получаване на ръкави с необходимите геометрични размери и високо качество на външните и особено вътрешните повърхности;

2) нормален и стабилен ход на процеса на фърмуера, без да се нарушават условията на първично и вторично улавяне;

3) висока производителност на мелницата с минимален разход на енергия за пробиване;

4) висока издръжливост на инструмента, което намалява броя на прехвърлянията и удължава експлоатационния му живот;

5) възможността за извършване на процеса на пробиване за широка гама облицовки без допълнително претоварване.

Литература

1. Матвеев Ю. М., Ваткин Я. Л. Калибриране на инструменти за валцувани мелници. М.: Металургия, 1970.

2. Технология на валцовото производство / А. П. Грудев, Л. Ф. Машкин, М. И. Ханин М.: Металургия, 1994 г.