一种大扩径轧制无缝管的热轧生产工艺的制作方法

    专利2022-07-07  124


    本发明涉及钢管生产领域,尤其涉及一种大扩径轧制无缝管的热轧生产工艺。



    背景技术:

    无缝钢管(seamlesssteeltube),是一种具有中空截面、周边没有接缝的长条钢材。是用钢锭或实心管坯经穿孔制成毛管,然后经热轧、冷轧或冷拨制成。钢管具有中空截面,大量用作输送流体的管道,如输送石油、天然气、煤气、水及某些固体物料的管道等。从2006年至2008年,美国从中国进口的无缝钢管增加了131.52%,金额增至约3.82亿美元。2012年10月我国无缝钢管产量是248万吨,较去年同期同比增长8.6;1-10月全国累计生产无缝钢管达2285.9万吨,累计同比增长6.9%。

    现有的无缝管生产均是采用大口径圆坯或等口径圆坯,采用小口径生产大口径无缝管还没有相关技术。



    技术实现要素:

    本发明的目的是为了提供一种大扩径轧制无缝管的热轧生产工艺。

    为了实现上述目的,本发明采用了如下技术方案:

    一种大扩径轧制无缝管的热轧生产工艺,包括如下步骤:

    a、管坯检验;

    b、管坯截断;

    c、环形炉加热;

    d、将上述截断管坯进行穿孔;

    e、轧管;

    f、定径;

    g、链式冷床冷却;

    h、矫正;

    i、锯切;

    j、无损探伤;

    k、人工检查、包装入库。

    进一步地,管坯在步骤a之前需要按照要求挑选,其指标必须满足:直径允许偏差:椭圆度:直径公差±1.5mm;长度允许偏差:0-- 50;端面切斜度:不大于5mm;弯曲度:每米不超过6mm。

    进一步地,在环形炉加热工序中,加热速率为10min/cm,加热温度不能超过规定最高温度10℃以上;管坯料转到出料炉口时,要将出料口上的烧嘴关小或关闭,确保调整到轧制要求温度;每出料一支都要及时倒炉底,使料退回隔墙里面;轧制出料时,关闭烟道闸,使炉膛保证轧制要求的炉膛压;在环形炉内各个加热段的温度设定为:预热段750℃-800℃、加热ⅰ段900℃-950℃、加热ⅱ段1150℃-1200℃、加热ⅲ段1200℃-1250℃、出料口温度1250℃-1280℃。

    进一步地,在上述穿孔工序中,采用大变形量、低轧制速度的轧制过程,压下率5.5-8%,顶前压下率5.5%-7.6%,穿孔速度0.2m/s,穿孔辊滚花0.4mm。穿孔轧辊材质采用60crmnmo,导板采用高镍合金。顶头采用普通20crni4顶头。穿后毛管温度为1230℃-1250℃。

    进一步地,在上述轧管工序中,减壁量1.6mm,压下量8%,轧制速度0.4m/s,轧辊滚花深度0.3mm。轧管机轧辊材质采用40crnimo,芯棒材质采用42crmo,轧板材质为高镍合金,轧后荒管温度为1150℃-1200℃。

    进一步地,在所述定径工序中,定径前荒管温度为950℃-1100℃、定径后的温度为900℃-1000℃。

    进一步地,在所述冷却工序中,采用链式冷床,冷却到室温。

    进一步地,采用室温矫正,矫正工序后铌及铌合金管弯曲度≤1.0mm。

    进一步地,所述矫正工序中用到的机器为七辊矫直机。

    有益之处:本发明解决了小坯生产大口径无缝管产品扩径问题,采用大变形量、大角度轧辊,全面提升机组扩径能力等措施。该生产工艺适用于小坯生产大口径无缝管产品,主要针对难扩径的工艺特性展开的研发,生产了各规格无缝管产品。

    附图说明

    图1为本发明的结构示意图。

    具体实施方式

    下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。

    在本发明的描述中,需要理解的是,术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。

    参照图1,一种大扩径轧制无缝管的热轧生产工艺,包括如下步骤:

    a、管坯检验;圆管坯在a之前需要按照要求挑选,其指标必须满足:直径允许偏差:椭圆度:直径公差±1.5mm;长度允许偏差:0-- 50;端面切斜度:不大于5mm;弯曲度:每米不超过6mm。

    b、管坯截断;钢管管坯硬度高,要用锯片切割;截断机包括底座、旋转轴,所述底座上设置有若干横向排列一致的轴辊,所述轴辊的中间向内凹陷用于承载钢管坯料,每个轴辊都由电机配合链条带动转动,由此通过轴辊的转动运输钢管坯料;在轴辊之间设置有若干滚轴,所述滚轴位于钢管坯料下、与轴辊处于同一高度,滚轴也通过电机带动转动,滚轴的转动方向与轴辊的转动方向垂直,即滚轴的作用是带动钢管坯料进行自转运动。旋转轴与钢管坯料平行设置于底座上,且旋转轴上设有若干间隔均匀的气割枪,当旋转轴来回转动时,气割枪会靠近或远离钢管坯料。工作过程为:旋转轴转动带动气割枪靠近钢管坯料,滚轴转动带动钢管坯料自转,开启气割枪对钢管坯料进行预切割后关闭,然后旋转轴回转,气割枪远离钢管坯料,轴辊旋转,将切割后的钢管坯料运输走,进入加热步骤。

    c、环形炉加热;在环形炉加热工序中,加热速率为10min/cm,加热温度不能超过规定最高温度10℃以上;管坯料转到出料炉口时,要将出料口上的烧嘴关小或关闭,确保调整到轧制要求温度;每出料一支都要及时倒炉底,使料退回隔墙里面;轧制出料时,关闭烟道闸,使炉膛保证轧制要求的炉膛压;在环形炉内各个加热段的温度设定为:预热段750℃-800℃、加热ⅰ段900℃-950℃、加热ⅱ段1150℃-1200℃、加热ⅲ段1200℃-1250℃、出料口温度1250℃-1280℃。

    d、将上述截断管坯进行穿孔;采用大变形量、低轧制速度的轧制过程,压下率5.5-8%,顶前压下率5.5%-7.6%,穿孔速度0.2m/s,穿孔辊滚花0.4mm。穿孔轧辊材质采用60crmnmo,导板采用高镍合金。顶头采用普通20crni4顶头。穿后毛管温度为1230℃-1250℃。

    e、轧管;减壁量1.6mm,压下量8%,轧制速度0.4m/s,轧辊滚花深度0.3mm。轧管机轧辊材质采用40crnimo,芯棒材质采用42crmo,轧板材质为高镍合金,轧后荒管温度为1150℃-1200℃。

    f、定径;定径前荒管温度为950℃-1100℃、定径后的温度为900℃-1000℃。

    g、链式冷床冷却;采用链式冷床,冷却到室温。

    h、矫正;采用室温矫正,矫正工序后铌及铌合金管弯曲度≤1.0mm。所述矫正工序中用到的机器为七辊矫直机。

    i、锯切;将无缝管输送到自动切管机,对其两端头切割加工,达到成品管的标准要求。

    j、无损探伤;采用超声波无损探伤设备对无缝管进行涡流探伤,确保产品没有李文、分层、砂眼、摔坑等缺陷,并填写《探伤探伤原始记录》

    k、人工检查、包装入库。由质检部负责对每批铌管的化学成分、物理性能、水压、冲击功等内容进行检验,对铌管的表面外观质量、外径、椭圆度、壁厚、长度、直度进行测量,对每根铌管进行通径测量,并填写《外观检验记录表》、《成品尺寸检验记录》、《通径记录》、《成品化学检验记录》、《拉伸试验记录》、《涡流探伤原始记录》。检验合格的产品按顾客要求进行包装入库,填写《包装记录》、《入库单》。

    所述的产品有20#、45#、q345b等多种材质。产品直径规格φ351-426mm,壁厚规格10-35.0mm。产品长度范围10-12.5m。

    以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。


    技术特征:

    1.一种大扩径轧制无缝管的热轧生产工艺,其特征在于:包括如下步骤:

    a、管坯检验;

    b、管坯截断;

    c、环形炉加热;

    d、将上述截断管坯进行穿孔;

    e、轧管;

    f、定径;

    g、链式冷床冷却;

    h、矫正;

    i、锯切;

    j、无损探伤;

    k、人工检查、包装入库。

    2.根据权利要求1所述的一种大扩径轧制无缝管的热轧生产工艺,其特征在于,管坯在步骤a之前需要按照要求挑选,其指标必须满足:直径允许偏差:椭圆度:直径公差±1.5mm;长度允许偏差:0-- 50;端面切斜度:不大于5mm;弯曲度:每米不超过6mm。

    3.根据权利要求1所述的一种大扩径轧制无缝管的热轧生产工艺,其特征在于,在环形炉加热工序中,加热速率为10min/cm,加热温度不能超过规定最高温度10℃以上;管坯料转到出料炉口时,要将出料口上的烧嘴关小或关闭,确保调整到轧制要求温度;每出料一支都要及时倒炉底,使料退回隔墙里面;轧制出料时,关闭烟道闸,使炉膛保证轧制要求的炉膛压;在环形炉内各个加热段的温度设定为:预热段750℃-800℃、加热ⅰ段900℃-950℃、加热ⅱ段1150℃-1200℃、加热ⅲ段1200℃-1250℃、出料口温度1250℃-1280℃。

    4.根据权利要求1所述的一种大扩径轧制无缝管的热轧生产工艺,其特征在于,在上述穿孔工序中,采用大变形量、低轧制速度的轧制过程,压下率5.5-8%,顶前压下率5.5-7.6%,穿孔速度0.2m/s,穿孔辊滚花0.4mm,穿孔轧辊材质采用60crmnmo,导板采用高镍合金;顶头采用普通20crni4顶头,穿后毛管温度为1230℃-1250℃。

    5.根据权利要求1所述的一种大扩径轧制无缝管的热轧生产工艺,其特征在于,在上述轧管工序中,减壁量1.6mm,压下量8%,轧制速度0.4m/s,轧辊滚花深度0.3mm;轧管机轧辊材质采用40crnimo,芯棒材质采用42crmo,轧板材质为高镍合金,轧后荒管温度为1150℃-1200℃。

    6.根据权利要求1所述的一种大扩径轧制无缝管的热轧生产工艺,其特征在于,在所述定径工序中,定径前荒管温度为950℃-1100℃、定径后的温度为900℃-1000℃。

    7.根据权利要求1所述的一种大扩径轧制无缝管的热轧生产工艺,其特征在于,在所述冷却工序中,采用链式冷床,冷却到室温。

    8.根据权利要求1所述的一种大扩径轧制无缝管的热轧生产工艺,其特征在于,采用室温矫正,矫正工序后铌及铌合金管弯曲度≤1.0mm。

    9.根据权利要求8所述的一种大扩径轧制无缝管的热轧生产工艺,其特征在于,所述矫正工序中用到的机器为七辊矫直机。

    技术总结
    本发明公开了一种大扩径轧制无缝管的热轧生产工艺,涉及钢管生产领域,包括如下步骤:A、管坯检验;B、管坯截断;C、环形炉加热;D、将上述截断管坯进行穿孔;E、轧管;F、定径;G、链式冷床冷却;H、矫正;I、锯切;J、无损探伤;K、人工检查、包装入库。本发明解决了小坯生产大口径无缝管产品扩径问题,采用大变形量、大角度轧辊,全面提升机组扩径能力等措施。该生产工艺适用于小坯生产大口径无缝管产品,主要针对难扩径的工艺特性展开的研发,生产了各规格无缝管产品。

    技术研发人员:高海瑞;李凤魁;王军;王胜永;张士宝
    受保护的技术使用者:鑫鹏源(聊城)智能科技有限公司
    技术研发日:2020.10.20
    技术公布日:2021.03.12

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