Таким образом, современный трубопрокатный агрегат представляет собой комплекс разных станов, на которых горячая деформация осуществляется последовательно на каждом стане (чаще всего с одного, а иногда —с двух нагревов). Для редуцирования (а иногда и для калибровки) производят дополнительный подогрев.
Редуцирование (хотя этим процессом и осуществляют большую деформацию) следует рассматривать как самостоятельный дополнительный передел трубы, полученной на основном агрегате. Поэтому при сопоставлении различных схем его можно условно не учитывать. Используемые способы раскатки Гильзы в трубу определяют принципиальные особенности той или иной технологической схемы, в связи с чем весь трубопрокатный агрегат носит наименование, соответствующее этой схеме. Наименование агрегата дополняется еще цифровым обозначением, соответствующим сортаменту стана —максимальному и минимальному или только максимальному диаметру труб.
Горячей прокаткой изготовляют трубы четырьмя основными способами, которые еще весьма длительное время будут играть ведующую роль в трубопрокатном производстве.
При способах производства труб, прошивку, как правило, осуществляют на станах поперечно-винтовой прокатки и значительно реже используют для этой цели прессы, так как на них ограничивается длина и масса заготовки, что приводит в конечном счете к низкой производительности.
Прессы принципиально могут применяться во всех способах, кроме способа с применением автомат-стана. Это объясняется спецификой прокатки на данном стане, заключающейся в том. что здесь по сравнению с другими процессами раскатки осуществляется относительно меньшая деформация и используется тонкостенная гильза. Применение различных процессов раскатки гильзы обусловливает различие в сортаменте труб, изготовляемых разными способами горячей прокатки.
Наиболее широкое распространение в отечественной и зарубежной практике получили агрегаты с автомат-станом. Большой диапазон размеров прокатываемых труб и легкая перестройка на прокатку труб разных размеров создают на таких агрегатах большую маневренность в работе, что выгодно отличает их от других. Эти достоинства сочетаются еще с достаточно высокой производительностью. По производительности агрегаты с автомат-станом уступают лишь современным установкам с непрерывным станом.
Технологический процесс на агрегатах с автомат-станом протекает в следующей последовательности. Заготовки необходимых размеров мостовым краном пакетами подают на загрузочный стол кольцевой печи, а затем поштучно загрузочная машина задает их в печь. Нагретые до 1180—1240 °С (в зависимости от марки стали) заготовки выдаются из печи. Для этого используют выгрузочные машины, по конструкции аналогичные загрузочным и отличающиеся лишь возможностью «поиска» заготовки в печи дополнительным перемещением хобота машины в горизонтальной плоскости.
При производстве труб на установках с непрерывным станом применяют две технологические схемы. По первой схеме прошивку производят на станах косой прокатки, по второй — на прессах. Преимущество второй схемы заключается в применении более дешевой квадратной заготовки и отсутствии на трубах таких трудно устранимых дефектов, как внутренние плены. Вместе с тем применение для прошивки прессов несколько ограничивает длину прокатываемых труб, что в конечном счете значительно снижает производительность агрегата. Труба после прокатки имеет разлохмаченный задний конец. Этот конец обрезают дисковой пилой, чтобы не было задержек при дальнейших передвижениях трубы и чтобы не вызвать поломок механизмов последующих станов.
Трубы перед редуцированием нагревают в высокочастотной подогревательной печи. При этом трубы, проходя через ряд последовательно расположенных кольцевых индукторов, нагреваются примерно до 1000 °С и сразу же поступают на редукционный стан. Индукторы установлены перед первым и вторым станами. На определенных точках индуктора установлены фотоэлектрические пирометры, измеряющие температуру нагрева труб. По их показаниям регулируют подаваемую мощность на индуктор и в конечном счете — температуру нагрева самого металла.
Трубы, освобожденные от оправки, имеют неравномерную температуру. Поэтому в целях повышения точности по наружному диаметру их перед калибровкой обязательно подогревают. С этой целью транспортным рольгангом трубы доставляют к подогревательной печи. Для подогрева труб используют методические перекатные печи, а на современных агрегатах — печи с шагающим подом, исключающие ручную кантовку труб. Последней операцией является калибровка наружного диаметра, которую производят на трехвалковом стане, конструкция которого аналогична конструкции раскатного стана. Так как на этом стане осуществляют незначительную деформацию только по диаметру, а толщина стенки сохраняется неизменной, усилия и момент прокатки оказываются значительно меньшими, чем на раскатном стане.
В одном из наиболее старых способов производства труб применяют технологический процесс, в котором прошивку осуществляют на станах поперечно-винтовой прокатки, а раскатку — на пилигримовом стане. Агрегаты, работающие с таким способом, получили широкое распространение в европейских странах и несколько меньшее — в США.
Одно время считали, что из-за относительно небольшой производительности и невысокого качества получаемых труб такой способ не будет иметь дальнейшего, развития. Поэтому почти все действующие агрегаты с пилигримовым станом имели относительно невысокий уровень механизации и автоматизации.
Однако применение в качестве исходного материала слитков и возможность получения труб большого диаметра и, наконец, более низкая конечная стоимость труб сделали этот способ изготовления труб вновь перспективным, поскольку в современных условиях удается заметно повысить уровень механизации и автоматизации труда и в конечном счете — производительность агрегата.
На современных агрегатах часто используют другую технологическую схему: на прессе осуществляют прошивку, а затем производят прокатку на стане-элонгаторе и на пилигримовом стане. Исключение из этой технологической схемы операции прошивки на станах поперечно-винтовой прокатки заметно повышает качество труб, предотвращая брак по внутренним пленам. Кроме того, создаются благоприятные условия для возможного расширения сортамента включением в него труб из высоколегированных сталей. Использование в качестве заготовки квадратных штанг снижает стоимость сырья.
Современные трубопрокатные агрегаты являются высокомеханизированными и в значительной мере автоматизированными установками, в которых почти все технологические операции выполняются механизмами, работающими в автоматическом режиме или, в редких случаях, на дистанционном ручном управлении. В этом отношении отечественное трубопрокатное производство опережает мировую практику.
Современные агрегаты полностью или частично работают на автоматическом управлении. Однако на пультах управления каждого стана необходимо предусмотреть кнопки переключения на ручное управление. Особое внимание должно уделяться транспортировке труб по цеху с помощью кранов. Транспортировка производится пакетами массой не более 5 га. Пакет труб обязательно перевязывается проволокой в несколько ниток в двух-трех местах. Недопустимо, чтобы в пакетах вместе с трубами большой длины находились и короткие.
|
