În scopul creșterii competitivității produselor pe piața mondială și pe piața internă, acest sector de producție rulare adoptă măsuri pentru a reduce intensitatea energetică, materială și a forței de muncă a producției. Direcția principală în acest caz este folosirea sârmurilor turnate în mod continuu pentru producerea de produse sortate.
În ultimul deceniu, domeniul de aplicare al MNRS sa schimbat semnificativ. Anterior, s-au specializat în producția de semifabricate din oțeluri de carbon pentru produse lungi de uz general. Dar, din cauza faptului că piața a început să domine cererea constructorii de mașini, în primul rând auto, mai degrabă decât firmele de construcții, sa realizat o îmbunătățire semnificativă a turnare continuă, ceea ce a permis producerea de secțiune mică tagle să stăpânească o gamă largă de produse din metal pentru fabricarea de aplicații critice.
Principalul consumator de oțel laminat (grinzi, canale, grinzi) este construcția industrială (ferme, coloane și podele de clădiri și structuri), poduri și construcții navale.
Lungimea căilor ferate rusești este de 87 mii km, reprezintă 3/4 din cifra de afaceri mondială. Cu acest trafic de marfă, calea ferată este de numai câțiva ani, deci aproximativ 2 milioane de tone de șine sunt înlocuite anual.
Șina și magazine balustrade cu o greutate de până la 75 kg pe metru de lungime, I-grinzi de până la 400 mm, canale, profil unghiular pentru bare rotunde 230Ѕ230 mm, cu un diametru de 120-350 mm. Sticla pentru șină este în floare. Masa Bloom 2-4 m. Infloreste de încălzire se realizează în cuptoare de reîncălzire.
Bluzele pentru sinele de rulare sunt încălzite la 1180-1200 ° C. Prin fereastra de capăt a cuptorului metodic acestea sunt livrate la transportorul cu role de alimentare a suportului de sertizare. În standul de sertizare pentru cinci treceri se obține o piesă de prelucrat având o formă de șină grosieră. În următorul stand rulant cu trei role, pentru trei sau patru treceri, aria secțiunii transversale este redusă și se apropie de forma șinei. Cele patru suporturi de lucru ale șinei de cale ferată sunt în linie (schemă liniară). Ultimul stand de lucru este în două role, în el, într-o singură trecere, oferă ruloului forma finală. Două șine de 25 m lungime sunt obținute dintr-o singură floare. În funcție de masă, contorul de lungime a șinei este rulat pentru 12-14 treceri.
3.6 PRODUCȚIA DE RULARE A TUBULUI
Țevile sunt unul dintre cele mai dificile tipuri de produse metalice, deoarece, spre deosebire de majoritatea celorlalte tipuri de produse laminate, ele au o suprafață exterioară și interioară, care pot fi adesea simultan muncitori, ceea ce conduce la cerințe ridicate privind calitatea lor.
Rusia are cea mai mare capacitate mondială de producție a oțelului, a țevilor și a cilindrilor din fontă, principalele din care sunt concentrate în 15 mari întreprinderi ale complexului metalurgic. Mai mult de 70 de întreprinderi mici (secții, ateliere) produc tevi sudate electric cu diametre mici și mijlocii. În general, capacitățile de producție ale principalelor întreprinderi din complexul metalurgic rus au potențialul de a produce 13 milioane de tone de țevi de oțel pe an și, ținând cont de întreprinderile mici, de peste 15 milioane de tone.
Ca parte a capacității de producție, aproximativ 110 de stații de sudare cu tuburi și țevi și 15 magazine și locuri pentru producerea unor țevi deformate la rece, în mod deosebit.
În ciuda potențialului existent pentru producerea acestui tip de produse, există o lipsă stabilă a unor tipuri de țevi: tuburi, rezistențe ridicate, rezistente la coroziune, rezistență la frig și ductilitate crescută; în scop general deformat; pereți subțiri de carbon și deformați la rece și aliați.
Starea tehnică a majorității magazinelor pentru fabricarea țevilor fără sudură nu corespunde stadiului tehnicii și tehnologiei: unitățile au fost comandate în anii 1930-1940; uzura unui număr de active de producție de bază depășește 50%.
În Occident, aproximativ 65% din tuburi laminate la cald produse pe freze continue, inclusiv 35% - pe o moară dorn păstrate, 15% - la morile cremaliere, 15% - la mori specializate. Multe mori caracterizate prin manevrabilitate ridicată și permit clasa largă de țeavă și dimensiunea sortiment. În Rusia, mai mult de jumătate din țevi fierbinți sunt realizate în unități cu mori avtomat- și Pilger, care sa concentrat în principal pe producerea de loturi mari de țevi dintr-un interval relativ îngust și nu prevede cerințe stricte privind toleranțele și finisarea suprafeței.
Pe lângă industria de petrol și gaze, țevile sunt utilizate ca linii de transport pentru apă caldă și abur. Utilizată pe scară largă ca material structural în industria aviatică.
Laminarea la cald a țevilor constă în următoarele operațiuni: obținerea unui manșon cu pereți groși dintr-un țagle sau un lingou rotund; rularea manșonului în țeavă; finisarea finală a conductei.
În prezent, în practica producției de țeavă utilizat următoarele metode pentru producerea de manșoane: perforarea tagle pe o moară cu două valțuri și preforme firmware într-o presă într-un pahar cu pereți groasă este laminată cu căptușeală ulterioară. Unitatea de bază pentru obținerea calității cerute a manșonului este laminor șurub. În producția de masă, este de preferat să proceseze EEPROM elicoidal ca viteza de rulare mori moderne de perforare este 1,0-1,4 m / s, viteza în timpul străpungerea pe o presă (hidraulic) este în general 0,1-0,4 m / s. Ciclul de rulare este 8-12 cu garnituri în piercing 5-7 m pe morile cu emitere axială și presare ciclu -. 20-40 în perforarea cu 0,5-0,8 m proces EEPROM mâneci lungi produs o rolă poanson, ciupercă sau tip disc pe un dorn conic (Figura 56).
Fig. 55. Schemă de introducere a tăblițelor pe morile (a), ciupercile (b) și discurile (în)
Cea mai mare parte a țevilor fără sudură este obținută prin laminarea pe mori cu tuburi automate. Materia primă pentru laminarea țevilor pe o moară automată este o preformă circulară cu un diametru de 70-350 mm. Zona de deformare este formată dintr-un calibru și un dorn (Figura 56), decalajul dintre ele determină grosimea peretelui conductei.
Înfășurarea se face în mai multe treceri cu rotația dornului împreună cu conducta cu 90 ° după fiecare trecere. La sfârșitul fiecărei treceri, conducta iese complet din rolele suportului de lucru și se află pe dorn. Cu rola superioară a suportului de lucru ridicat, conducta se rotește înapoi pe partea frontală a suportului de lucru, iar procesul de rulare se repetă.
Rotile de alimentare inversă funcționează în sincronizare cu rolele suportului de lucru. La rularea țevii, cilindrul inferior este coborât și conducta trece liber în dorn. După terminarea laminării, când țeavă se află complet pe dorn, cilindrul inferior se ridică și presează conducta împotriva rolei superioare, după care țeavă se întoarce la partea din față a suportului de lucru pentru reluare. Conducta țevii după moara automată se duce la laminoare.
Rularea pe laminor se efectuează în cuști cu rulouri conice. Conducta de laminare este realizată pe o plută, armată pe tija. Țeava primește mișcare de translație și simultan se rotește în jurul axei sale. Moara de ovalitate elimină ovalitatea și diferența în conductă. Moriile de laminare sunt instalate după cele automate și se efectuează operația de calibrare înainte de rularea finală a țevilor.
Rolarea finală a țevilor se efectuează pe o laminoră continuă de șapte kilometri, continuă, cu suporți alternante cu două role, cu dispunere orizontală și verticală.
Țevile terminate cu diametrul de 60-430 și grosimea peretelui de 3-60 mm intră în frigider. În viitor, țevile sunt corectate pe mașinile din dreapta cu role elicoidale, trecând printr-o calibrare rece de-a lungul diametrului. În departamentul de finisare a țevilor, firele sunt filetate, cuplajele sunt înșurubate, inspecția și ambalarea sunt efectuate.
În plus față de automatizare, pentru producția de țevi se utilizează moara continuă, pelerinaj și rack.
Țevile deformate la rece sunt produse din diferite oțeluri și aliaje cu un diametru exterior cuprins între 0,3 și 450 mm și o grosime a peretelui de 0,05 până la 60 mm sau mai mult. Metoda de laminare la rece în Rusia produce aproximativ 50%, iar în străinătate aproximativ 25% din țevile deformate la rece.
Fig. 56. Schema de rulare a țevii pe o moară automată: 1 - o manșon; 2 - dorn; 3-pipe; 4 - rulouri de lucru; 5 - role de alimentare
Principalele avantaje ale metodei de laminare a țevilor pe un dorn sunt: absența practică a pierderilor de metale; posibilitatea obținerii unor presiuni înalte ale pereților (până la 75-85%) și a diametrului (până la 65%) al conductei, reducând astfel reducerea totală la 95%; o reducere semnificativă a variației grosimii peretelui țevii; posibilitatea de a utiliza tăblițe cu pereți groși; de înaltă calitate a suprafețelor exterioare și interioare ale țevilor.
Mașinile de laminare la rece sunt împărțite în rolă (CPT), rolă (CPTR) și laminor (PPT). Acestea din urmă sunt utilizate pentru a produce tuburi de precizie cu un grad redus de deformare.
Prin numărul de țevi simultan laminate, moriile pot fi una, două și trei filetate. Pentru rularea țevilor din metale feroase, se folosesc mori de unică și dublă catenară, cu o productivitate de 1,6-1,7 ori mai mare decât cea a laminoarelor cu un singur fir.
Prin proiectarea sa, miezul HPT este o moară cu două role, în care standul de lucru în timpul procesului de laminare se rotește reciproc cu ajutorul unui mecanism de manivelă.
Montat pe suporți stativ cilindrii de lucru prin roți dințate plantate la gâtul lor și angajarea cu cremaliere de pe pereții laterali ai cadrului, efectuați împreună cu o mișcare de stativ cu piston rotit simultan și sincron cu un anumit unghi în jurul axei sale. lățime variabilă și adâncimea de rola calibru modelează țeava pe dornul conic staționar (fig. 57). Alimentarea și rotirea piesei de prelucrat se realizează prin mecanismul de alimentare cu rotire.
Malaxorul HDTR este proiectat pentru țevi cu pereți subțiri cu o grosime de până la 0,10 mm în diametru de la 4 până la 120 mm de la D / S la 500.
În construcția de mori, CPTR și CPT au multe în comun. Mădura HPPT include un suport de lucru, un mecanism de antrenare, un mecanism de strângere a mandrinei, un mecanism pentru accelerarea îndepărtării cartușului de prelucrat, care este rulat pe un dorn cilindric.
Fig. 57. Schema de laminare a țevilor pe moara HPT: 1 - mecanismul de manivelă; 2 - suport de lucru; 3 - rulouri de lucru; 4 - mecanisme de acționare; 5 - lamele; 6 - unelte antrenate; 7 - ghiduri
Millerele CPTR au următoarele avantaje față de fabricile HPT:
diametrele considerabil mai mici ale rolelor de lucru, ceea ce duce la o scădere a forțelor de rulare și, în consecință, la deformarea elastică a suportului și rolelor de lucru;
simplitatea instrumentului de lucru (rolele și șinele de ghidare) și a masei sale mici;
o masă mult mai mică a căruciorului de lucru, ceea ce face posibilă creșterea numărului de curse pe minut;
alunecarea minimă a metalului în rulouri;
o acoperire mai completă a materialului deformabil cu trei role, ceea ce face posibilă rularea oțelurilor și a aliajelor ușor deformabile.
Prezența mișcării rectilinii alternative a unei cuști de lucru masivă în mori HPT și HPTR, împreună cu forța de rulare de mare este sarcini dinamice mari pe echipamentul moara și deteriorarea rapidă a acestuia. Pentru a îmbunătăți proiectarea și elimina dezavantajele create în tuburi de laminare la rece MISA cu un stand de lucru staționar. Gemene tuburi de laminare la rece, cu o pre-tensionat cușca de lucru fix (2HPTS) pentru producția de țevi și tije de precizie ridicată dintr-o varietate de metale și aliaje, inclusiv greu și predispuse la lipirea, cum ar fi aliajele de tungsten, molibden, zirconiu, titan, etc. .
Millerele 2XPTS au un timp minim de ajustare (20-30 min) pe o altă dimensiune și pot fi utilizate efectiv la fabricarea țevilor de sortimente largi.
Cele mai importante avantaje ale morilor cu o cușcă staționară sunt:
grad ridicat de deformare la o singură trecere a piesei de prelucrat (95%) datorită deformării numai la prova și în timpul stabilirii stării de stres vatra de metal aproape de compresiune uniformă; datorită acestui 2-3 ori comparativ cu morile HPT redus numărul de etape de proces, reduce cerințele pentru piesa inițială, creșterea eficienței procesului și rulare țevi 20-30% reduce costul lor;
Creșterea de 1,5-2 ori în comparație cu frezele HPT a acurateței țevilor produse, datorită prezenței unui stand prestabilit staționar de rigiditate ridicată și o mică eroare în livrare; pe morile de 2XPTS, este posibilă rularea țevilor de precizie crescută cu toleranțe: ± 0,3% din diametrul exterior; ± 3% pentru grosimea peretelui;
în douăzeci de ori, în comparație cu fabricile HPT, a crescut productivitatea datorită laminării simultane a două țevi cu o viteză de până la 150-180 duble pe minut.
Metodele de fabricare a țevilor sudate diferă:
temperatura metalului fiind formată. Formarea plăcilor la rece (toate tipurile de mașini moderne de sudură cu țevi și electrice); Formarea unei foi fierbinți (agregate de sudare a conductelor continue);
metoda de obținere a țevilor finite cu dimensiuni finale: pe cuști de calibrare a unităților de sudare; producerea unui număr limitat de semănătoare de țevi pe mașinile de sudura electrice țevi și formarea finală a diametrului și a grosimii peretelui la mori de întindere sau de deformare a deformării la cald sau rece;
natura procesului. continuu și discret;
numărul și direcția cusăturilor de pe țevi. cusătură unică, dublă, drept și spirală;
metoda de formare a unei foi într-un tub tubular. role, prese, pe mașini de tip roll sau semi-bobbin;
mod de sudare. cuptor cu arc imersat, rezistență electrică, inducție, curenți de înaltă frecvență, atmosferă electrică de gaz inert, cu fascicul de electroni cu plasmă de curent continuu si cu ultrasunete;
numărul de straturi de metal din conductă. unul, doi sau mai mulți.
Sudarea produce țevi cu diametrul de 6-2520 mm cu o grosime a peretelui de 0,4-25,0 mm.
În funcție de cerințele tehnice pentru conducte, gama lor, oportunități pentru țaglei inițială și productivitatea echipamentelor necesare folosind o metodă specială de sudare și de formare preforme, procesul de alegere a designului și a conductelor cel mai adecvat.
Fig. 58. Schemă pentru formarea unei țagle de țevi în rolele de îndoire (a) și pe prese în producerea țevilor cu un suturi (b) și două (c)
Să considerăm una dintre operațiile de bază ale tuturor proceselor tehnologice de producere a țevilor sudate - formarea (plierea) unei piese plate (bandă, foaie, bandă).
Acest proces este mai puțin consumant de energie decât laminarea. Formarea țaglei de țevi în stare fierbinte este folosită pentru sudarea continuă a țevilor și este efectuată în role de antrenare. Ca urmare a plasticității ridicate a metalului încălzit, este posibilă plierea benzii într-un tub în două perechi de role cu o lungime scurtă a centrului de deformare.
Formarea unui rulou și prese (fig. 58) este utilizat în fabricarea de țeavă cu diametru mare (mai mult de 426 mm) foi. O modalitate mai modernă de formare a tuburilor longitudinale cu diametru mare este pe prese de turnare care pot fi realizate ca un singur butuc cilindric, cu margini podgibkoy preliminare pe o moară cu valțuri și cele două piese semicilindrice în timpul sudării a două foi de tuburi.
În fabricarea tuburilor sudate în spirală, preforma tubulară este formată prin îndoirea plastică a benzii într-un plan situat la un unghi față de axa longitudinală a foii (Figura 59).
Fig. 59. Schemă pentru formarea unei țagle de țevi în sudură cu țeavă spirală
Astfel, dintr-o bandă de aceeași lățime pot fi produse țevi de diverse diametre, care se rostogolesc într-o spirală la diferite unghiuri. În mod tipic, sudarea țevilor cu îmbinări spirale, precum și a conductelor longitudinale cu diametru mare, este realizată de un electrod consumabil sub un strat de flux.
În practică, se utilizează un număr mare de etalonări ale rolelor de formare (Figura 60). Selectarea calibrării depinde de prelucrabilității posibilitatea încovoierii procesului intensificare și turnarea de țeavă cu pereți subțiri, uzura cilindrilor, complexitatea construcției și dimensiunile acestora.
Acum, Rusia este diametrul țevii de deficit mai mare de 1 420 mm, pentru conducte magistrale, astfel încât înainte de metalurgiști sarcină este de a crea noi și de reconstrucție a întreprinderilor existente pentru producerea de foi și țevi largi de înaltă calitate.
Fig. 60. Tipuri de etalonări ale morilor de turnare: a - unic-radial; b - două raze cu raza secțiunilor periferice; c - două raze cu raza secțiunii centrale