способ пилигримовой прокатки

Формула изобретения

Способ пилигримовой прокатки, включающий обжатие горячей гильзы на дорне бойками валков и раскатку полирующими участками валков с охлаждением их водой, отличающийся тем, что охлаждают водой взаимно противоположные части ручьев верхнего и нижнего валков относительно вертикальной плоскости, проходящей через ось прокатки.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к трубному производству, а именно к способу изготовления труб, и может быть использовано на трубопрокатных установках, имеющих в своем составе пилигримовые станы.

В прокатном производстве известен способ изготовления бесшовных горячекатаных труб на установках с пилигримовыми станами, где осуществляется обжатие горячей гильзы на дорне бойком валка и раскатка на полирующем участке с охлаждением валков. Охлаждение валков осуществляется с целью уменьшения износа (Ф.А.Данилов и др. Горячая прокатка труб. Металлургиздат, 1962, с.284-286).

Недостатком данного способа является повышенная разностенность (эксцентричная) по периметру труб, т.е. поперечная относительная разностенность гильз при пилигримовой прокатке не уменьшается. В связи с переходом на более жесткие требования по геометрическим размерам, вызванным переходом на зарубежные стандарты API 5L, API 5СТ, DIN, АСТМ, возникла необходимость поиска технического решения для снижения поперечной разностенности.

Известен калибр валка редукционного стана, где диаметрально противоположные части ручьев выполнены несимметричными относительно осей калибра, при этом правая часть ручья построена радиусом, не равным радиусу левой части. Несимметричность калибра создает разные условия трения по периметру калибра и приводит к вращению трубы при продольной прокатке. Возникающая схема напряженного состояния металла в очаге деформации уменьшает поперечную разностенность труб (Г.И.Гуляев и др. Калибр клети редукционного стана, А.С. №269895).

Использовать данное решение для уменьшения разностенности труб на пилигримовом стане не представляется возможным, т.к. прокатка производится на дорне, а несимметричный калибр приведет к дополнительной поперечной разностенности.

Целью данного изобретения является уменьшение поперечной разностенности на трубах, прокатанных на установках с пилигримовыми станами.

Указанная цель достигается тем, что охлаждение водой производят взаимно противоположные части ручьев верхнего и нижнего валков относительно вертикальной плоскости проходящей через ось прокатки.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемый способ прокатки труб на пилигримовом стане отличается тем, что для создания схемы напряженного состояния, создающей вращательный момент, за счет изменения трения на поверхности калибров валков, охлаждение водой производят взаимно противоположные части ручьев верхнего и нижнего валков относительно вертикальной плоскости, проходящей через ось прокатки.

Таким образом, заявляемый способ соответствует критерию изобретения "новизна". Сравнение заявляемого решения не только с прототипом, но и с другими техническими решениями в данной области техники не позволило выявить в них признаки, отличающие заявляемое решение от прототипа, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию «существенные отличия».

Предложенный способ пилигримовой прокатки заключается в том, что в зависимости от температуры рабочего инструмента меняется коэффициент трения рабочий инструмент - прокатываемый металл. Охлаждая половину калибра верхнего и половину калибра нижнего валков, расположенных по разные стороны от вертикальной плоскости, проходящей через ось прокатки, на данных поверхностях калибра увеличивается трение и соответственно создается момент скручивания. Создаваемая схема напряженного состояния металла уменьшает затекание металла в выпуски и позволяет выравнивать стенку по периметру трубы, т.е. улучшает раскатку стенки гильзы.

Данный способ был опробован на установке ТПА 8-16" ЧТПЗ. На пилигримовом стане были установлены "экраны" (пластины), разделяющие ручьи валков на две равные части. "Экраны" расположены в калибре над верхним валком и в калибре под нижним валком. "Экраны" жестко связаны с подушками. Зазор между экраном и полирующим участком валка в вертикальной плоскости проходящей через ось прокатки составлял 10 мм.

К экрану были прикреплены трубы с направлением поступления воды на противоположные части ручьев верхнего и нижнего валков.

Сравнительный анализ толщин стенок труб размером 426×9 мм, прокатанных по существующей и предлагаемой технологиям, показал, что суммарный допуск по толщине стенки при охлаждении всей поверхности калибра составил 26,3% (максимальный суммарный допуск по ГОСТ 8732-78 составляет 27,5%), а при несимметричном охлаждении составил 22,2%. Для большой пилигримовой установки снижение поперечной разностенности труб на 4,1% является существенным.