Iba pang mga paraan ng pagpapalawak ng mga hot-processed steel pipe

Dahil sa mga limitasyon ng mga kondisyon ng billet at ang kapasidad ng extension ng piercing machine, ang laki at katumpakan ng magaspang na tubo pagkatapos ng pagbubutas ay hindi matugunan ang mga kinakailangan ng gumagamit. Ang magaspang na tubo ay kailangang maproseso pa. Mayroong maraming mga paraan para sa hot-processing at pagpapahaba ng mga seamless steel pipe. Bilang karagdagan sa tatlong uri ng mga makina na ipinakilala sa itaas, ang mga sumusunod na pamamaraan ay kasalukuyang karaniwang ginagamit.

5.4.1 Awtomatikong pipe rolling machine
Ang awtomatikong pipe rolling machine ay naimbento ng Swiss Stephen noong 1903, at ang unang hanay ng mga yunit ay itinatag noong 1906. Bago ang 1980s, ito ay isa sa mga pangunahing pamamaraan para sa hot-rolling seamless steel pipe. Dahil sa mga limitasyon ng haba ng rolled pipe nito, katumpakan ng kapal ng pader, atbp., unti-unti itong napalitan ng tuluy-tuloy na pipe rolling units; sa kasalukuyan, ang pinakamahusay na awtomatikong pipe rolling unit sa aking bansa ay ang 400 unit sa Baotou. Maliban sa ilang awtomatikong pipe rolling unit sa dating Unyong Sobyet at Silangang Europa na ginagamit pa rin, karamihan sa iba ay na-dismantle na. Ang awtomatikong pipe rolling machine ay binubuo ng tatlong bahagi: ang pangunahing makina, ang front desk, at ang back desk. Ang pangunahing makina ay isang two-roller irreversible longitudinal rolling mill, na nailalarawan sa pamamagitan ng isang pares ng high-speed reverse-rotating return rollers na naka-install sa likod ng working rollers. Kasabay nito, upang matugunan ang mga pangangailangan ng pagbabalik ng mga tubo ng bakal, ang isang mabilis na mekanismo ng pag-aangat para sa itaas na gumaganang roller at ang mas mababang return roller ay ibinigay. Ang working roller ay may isang round hole type. Ang magaspang na tubo na ipinadala ng piercing machine at ang stretching machine ay pinagsama sa annular hole type na binubuo ng isang round hole type at isang head (conical head o spherical head). Karaniwan, dalawang pass ang pinagsama. Pagkatapos ng bawat rolling pass, ang upper working roller at ang lower return roller ay itinataas sa isang tiyak na taas, at ang magaspang na tubo ay ibabalik sa front stage ng return roller, at pagkatapos ay ang rolled pipe ay ibabalik sa orihinal na posisyon ng pagtatrabaho, at ang steel pipe ay nakabukas sa 90°, at pagkatapos ay ang pangalawang pass ay pinagsama sa parehong uri ng butas. Ang halaga ng pagpapapangit ng bawat pass ay nababagay sa pagkakaiba sa diameter ng ulo ng dalawang pass. Matapos maibalik ang pinagsamang bakal na tubo sa harap na yugto, inilipat ito nang pahalang sa leveling machine para sa leveling. Ang proseso ng pagpapapangit nito ay dumaan din sa tatlong yugto: pagyupi, pagbabawas ng diameter, at pagbabawas ng dingding.

Ang bentahe ng mga awtomatikong tube rolling mill ay ang mga pagtutukoy ng produksyon ay maaaring iakma nang may kakayahang umangkop. Sa abot ng mga uri ng bakal, ang naaangkop na hanay ay malawak, at mababa at katamtamang carbon steel, mababang haluang metal na bakal, hindi kinakalawang na asero, atbp. ito ay angkop para sa maliit na batch at multi-variety production. Ang mga disadvantages nito ay mahinang kakayahan sa pagpapapangit, at ang kabuuang extension ng dalawang pass ay mas mababa lamang sa 2.5; ang kapal ng pader ay hindi pantay, at madalas na nangyayari ang mga panloob na gasgas, na dapat alisin ng isang leveling machine; ang haba ng magaspang na tubo ay maikli, na nakakaapekto sa pagpapabuti ng rate ng ani. Mababang kahusayan sa produksyon (mabagal na pag-ikot ng ritmo, ngunit magaan).

5.4.2 Accu-Roll tube mill
Nagsimula ang Accu-Roll tube mill sa Yantai, Chengdu, at iba pang lugar sa aking bansa noong unang bahagi ng 1990s. Napakasikat nito noong panahong iyon at nagkaroon ng momentum na palitan ang iba pang pahilig na rolling at tuluy-tuloy na rolling unit. Gayunpaman, pagkatapos ng mga praktikal na pagsubok, napag-alaman na ang maikling haba ng mga hilaw na tubo na inirolyo nito ay limitado ang paggawa ng 3-beses na haba ng mga tubo ng ilang mga pagtutukoy, at ang malalim na mga marka ng spiral sa ibabaw ng mga hilaw na tubo kapag lumiligid ang manipis na pader na mga tubo ay nakakaapekto sa kalidad ng hitsura ng mga bakal na tubo. Sa ngayon, ito ay nakaligtas lamang sa aking bansa, lalo na kamakailan lamang ang ilang mga pribadong negosyo ay nagtayo ng isang batch ng maliliit na Accu-Roll tube mill. Sa ngayon, wala pang ulat sa pagtatayo ng ganitong uri ng tube mill sa ibang bansa. Ang ganitong uri ng makina ay hindi angkop para sa paggawa ng malaki at medium-diameter na walang tahi na bakal na tubo. Ito ay isang two-roller horizontal long mandrel oblique rolling mill na may aktibong guide plate.

Ang istraktura ng mill ay may mga sumusunod na katangian:
Ang dalawang roller ay korteng kono. Tulad ng tapered roller piercing machine, mayroon itong parehong feeding angle at rolling angle, upang ang diameter ng roller ay unti-unting tumataas sa direksyon ng rolling, na nakakatulong sa pagbabawas ng sliding, pagtataguyod ng longitudinal extension ng metal, at pagbabawas ng karagdagang torsional deformation.
Dalawang malalaking diameter na active guide disc ang ginagamit.
Ang limitadong mandrel operation mode ay pinagtibay.
Ang uri ng roller na walang roller shoulder ay pinagtibay. Iniulat na nalampasan nito ang problema na binabawasan ng ASSEL ang halaga ng pagbawas sa dingding ng bahagi ng balikat ng roller, na binabawasan ang buhay ng roller at ang epekto ng pagkakapareho ng dingding, sa gayon ay nagpapabuti sa katumpakan ng kapal ng pader ng magaspang na tubo.

5.4.3 Pipe jacking machine pipe jacking
Ang pipe jacking method para sa paggawa ng mga seamless steel pipe ay iminungkahi ni Heinrich Erhard ng Germany noon pang 1892. Ang proseso ng piercing ng maagang pipe jacking unit ay nahahati sa hydraulic piercing method, na gumagamit ng vertical hydraulic press upang pigain ang bakal na ingot na inilagay sa molde sa isang magaspang na tubo na may ilalim ng tasa, at pagkatapos ay gumagamit ng isang mahaba, magaspang na tubo upang ilabas ito sa rough, pipe rough, at ilagay ito sa rough ng pipe. mandrel. Ang mandrel ay itinutulak upang ang hugis-cup na magaspang na tubo ay dumaan sa isang grupo ng mga butas ng annular die na may bumababa naman na mga diyametro upang makakuha ng pagbabawas ng diameter, pagbabawas ng pader, at pagpapahaba. Ang kapangyarihan ng pagpapapangit ay puro sa buntot ng jacking rod. Pagkatapos ng jacking, kailangang alisin ang baras at pagkatapos ay putulin ang ilalim ng tasa. Ang mga katangian ay mababa ang produktibidad, malubhang hindi pantay na kapal ng pader, at limitadong L/D ng steel pipe. Sa kasalukuyan, ang pamamaraang ito lamang ang ginagamit upang makagawa ng malalaking diameter (400-1400m na ​​walang tahi na bakal na tubo). Ang isa pang paraan ay tinatawag na CPE method, na gumagamit ng oblique rolling at perforation method upang makagawa ng mga magaspang na tubo, at ang paraan ng pag-urong ng isang dulo ng magaspang na tubo ay nagbibigay ng mga magaspang na tubo para sa jacking machine. Maaari nitong pagbutihin ang produksyon at kalidad ng produkto, at ibalik ang sigla para sa produksyon ng maliliit na diameter na walang tahi na bakal na tubo sa pamamagitan ng proseso ng pag-jack.
Ang mga pakinabang ng pamamaraan ng jacking ay:
1) Mababang pamumuhunan, simpleng kagamitan at kasangkapan, at mababang gastos sa produksyon.
2) Malaki ang extension ng jacking unit, hanggang 10-17. Samakatuwid, ang bilang ng mga kagamitan at tool na kinakailangan para sa pag-roll ng mga katulad na produkto sa pamamagitan ng jacking method ay maaaring mas kaunti.
3) Isang malawak na hanay ng mga varieties at mga pagtutukoy.
Ang kawalan ay ang katumpakan ng kapal ng pader ay hindi mataas, at ang mga scratch defect ay madaling mangyari sa panloob at panlabas na mga ibabaw.

5.4.4 Extruded steel pipe
Ang tinatawag na paraan ng extrusion ay tumutukoy sa isang paraan ng paglalagay ng metal billet sa isang "sarado" na lalagyan na binubuo ng isang extrusion cylinder, isang extrusion die, at isang extrusion rod, at paglalapat ng presyon ng extrusion rod upang pilitin ang metal na dumaloy palabas ng extrusion die hole upang makakuha ng metal plastic forming. Ito ay isang paraan ng paggawa ng mga seamless steel pipe na may mahabang kasaysayan. Ayon sa kamag-anak na relasyon sa pagitan ng direksyon ng puwersa ng extrusion rod at direksyon ng daloy ng metal, ang paraan ng extrusion ay maaaring nahahati sa dalawang uri: positive extrusion at reverse extrusion. Ang direksyon ng puwersa ng positibong pagpilit ay pare-pareho sa direksyon ng daloy ng metal, habang ang reverse extrusion ay ang kabaligtaran. Ang reverse extrusion ay may mga bentahe ng maliit na extrusion force, malaking extrusion ratio, mabilis na extrusion speed, mas mababang temperatura ng extrusion, pinabuting kondisyon ng extrusion, madaling makuha ang isothermal/isobaric/constant speed extrusion, pinahusay na pagganap ng istraktura ng produkto at dimensional na katumpakan, nabawasan ang sobrang presyon ng metal sa dulo ng extrusion, at tumaas na rate ng pagbawi ng metal; gayunpaman, ang operasyon nito ay medyo hindi maginhawa, at ang cross-sectional na laki ng produkto ay limitado sa laki ng extrusion rod.
Ang aplikasyon ng teknolohiya ng metal extrusion sa industriya ay may kasaysayan ng higit sa 100 taon, ngunit ang paggamit ng teknolohiya ng hot extrusion sa produksyon ng bakal ay unti-unting nabuo pagkatapos ng "Seshi" na imbento ng glass extrusion lubricant noong 1941. Sa partikular, ang pag-unlad ng non-oxidative heating, high-speed extrusion technology, mold materials, at tensionless steel extrusion na teknolohiya ay naging mas matipid sa produksyon ng pipe at walang tension na extrusion na teknolohiya. lubos na nagpapabuti sa output at kalidad, at higit pang pagpapalawak ng hanay ng mga varieties, kaya nakakaakit ng atensyon ng iba't ibang bansa.
Sa kasalukuyan, ang hanay ng produkto ng mga bakal na tubo na ginawa sa pamamagitan ng pagpilit ay karaniwang: panlabas na diameter: 18.4~340mm, ang pinakamababang kapal ng pader ay maaaring umabot sa 2mm, ang haba ay humigit-kumulang 15m, at ang mga maliliit na diameter na tubo ay maaaring makakuha ng 60m na ​​bakal na tubo. Ang kapasidad ng extruder ay karaniwang 2000~4000 tonelada, at ang maximum ay 12000 tonelada.
Kung ikukumpara sa iba pang mga mainit na paraan ng rolling, ang produksyon ng mga extruded seamless steel pipe ay may mga sumusunod na pakinabang:
Mas kaunting mga hakbang sa pagpoproseso, na makakatipid sa pamumuhunan sa ilalim ng parehong output.
Dahil ang extruded na metal ay nasa three-dimensional na compressive stress state, maaari itong makagawa ng mga materyales na mahirap o imposibleng gumulong at mag-forge, tulad ng mga nickel-based na haluang metal.
Dahil sa malaking halaga ng pagpapapangit ng metal sa panahon ng pagpilit (malaking extrusion ratio), at ang kumpletong pagpapapangit ay nakumpleto sa napakaikling panahon, ang produkto ay may pare-parehong istraktura at mahusay na pagganap.
Mayroong ilang mga depekto sa panloob at panlabas na mga ibabaw, at ang katumpakan ng geometric na sukat ay mataas.
Ang organisasyon ng produksyon ay flexible at angkop para sa small-batch at multi-variety production.
Maaari itong gumawa ng mga tubo at bimetallic composite pipe na may kumplikadong mga seksyon.
Ang mga disadvantages ay:
1) Mataas na kinakailangan para sa mga pampadulas at pagpainit, na nagpapataas ng mga gastos sa produksyon.
2) Pati na rin ang mababang buhay ng tool, malaking pagkonsumo, at mataas na presyo.
3) Ang rate ng ani ay mababa, na nagpapababa sa pagiging mapagkumpitensya ng produkto.

5.4.5 Cycle tube mill (Pilger tube mill) tube rolling
Ang cycle tube mill ay inilagay sa industriyal na produksyon noong 1990. Ito ay isang single-frame two-roller mill. May variable na cross-section hole sa roll. Ang dalawang rolyo ay umiikot sa magkasalungat na direksyon, at ang magaspang na tubo ay pinapakain sa tapat na direksyon ng roll. Ang roll ay umiikot sa isang bilog at itinutulak palabas ang magaspang na tubo upang ang magaspang na tubo ay nabawasan ang diameter, nabawasan sa dingding, at natapos sa butas upang makumpleto ang paggulong ng isang seksyon ng magaspang na tubo. Pagkatapos ang magaspang na tubo ay pinapakain muli para sa paggulong. Ang isang magaspang na tubo ay kailangang magpalipat-lipat sa butas nang maraming beses upang makumpleto ang buong proseso ng pag-roll, kaya tinatawag itong periodic tube rolling mill, na kilala rin bilang Pilger tube rolling mill. Ang tubo ay pana-panahong pinoproseso ng isang variable-section roller hole, at ang pagpapatakbo ng pagpapakain at pag-ikot ng materyal ng tubo ay pinagsama upang ang pader ng tubo ay sumailalim sa maraming pinagsama-samang mga deformasyon upang makakuha ng mas malaking pagbawas at pagpapahaba ng dingding.
Ang mga katangian ng pamamaraang ito ng produksyon ay:
1) Ito ay mas angkop para sa paggawa ng makapal na pader na tubo, at ang kapal ng pader nito ay maaaring umabot sa 60-120mm;
2) Ang hanay ng mga uri ng naprosesong bakal ay medyo malawak. Dahil ang paraan ng pagpapapangit nito ay isang kumbinasyon ng forging at rolling, maaari itong makagawa ng mga tubo na may mababang plasticity at mahirap na deform na mga metal, at ang mga mekanikal na katangian ng mga bakal na tubo ay mahusay.
3) Ang haba ng rolled steel tube ay malaki, hanggang 35m.
4) Ang pagiging produktibo ng rolling mill ay mababa, sa pangkalahatan ay 60-80%, kaya mababa ang output; samakatuwid, ang isang piercing machine ay kailangang nilagyan ng dalawang periodic tube rolling mill upang balansehin.
5) Hindi maproseso ang buntot, na nagreresulta sa malaking pagkalugi sa pagputol at mababang rate ng ani.
6) Mahina ang kalidad ng ibabaw at malubhang hindi pantay na kapal ng pader.
7) Malaking pagkonsumo ng tool, karaniwang 9-35kg/t.

5.4.6 Mainit na pagpapalawak ng mga bakal na tubo
Ang maximum na panlabas na diameter ng mga natapos na pipe ng bakal na ginawa ng hot-rolled seamless steel pipe unit ay mas mababa sa 530mm para sa mga awtomatikong pipe rolling unit; mas mababa sa 460mm para sa tuluy-tuloy na pipe rolling unit; at mas mababa sa 660mm para sa malalaking tambak. Kapag ang isang mas malaking diameter na bakal na tubo ay kinakailangan, bilang karagdagan sa paraan ng pag-jack at ang paraan ng pagpilit, ang paraan ng pagpapalawak ng mainit na tubo ng bakal ay maaaring gamitin. Ang pamamaraang ito ay kasalukuyang makakagawa ng manipis na pader na tubo na may pinakamataas na panlabas na diameter na 1500mm para sa mga walang tahi na bakal na tubo.
Mayroong tatlong mga paraan para sa mainit na pagpapalawak ng mga tubo ng bakal: pahilig na rolling, drawing, at pushing. Ang tatlong pamamaraan na ito ay nagsimula noong 1930s. Ang pahilig na rolling at drawing ay nangangailangan ng pag-init ng steel pipe sa kabuuan bago maisagawa ang pagproseso ng pagpapapangit, habang ang paraan ng pagtulak ay hindi nangangailangan ng pag-init ng buong pipe ng bakal.

Pahilig na rolling expansion machine:
Ang proseso ng daloy ng oblique rolling expansion ay: ang heated pipe material ay dinadala sa pahilig na rolling expansion machine para sa pagpapalawak. Ang pahilig na rolling expansion machine ay binubuo ng dalawang roller ng parehong hugis. Ang mga palakol ng dalawang roller ay nasa isang anggulo na 30° sa rolling line, at ang dalawang roller ay hinihimok ng mga motor nang hiwalay upang paikutin sa parehong direksyon. Ang plug ay nakikilahok sa pagpapapangit sa expansion deformation zone, at ang steel pipe ay gumagawa ng spiral motion sa deformation zone. Ang pipe wall ay pinagsama ng mga roller at ang plug upang ang expansion diameter ay pinalaki at ang kapal ng pader ay thinned. Ang axial force ng plug ay dinadala ng push rod, na maaaring ayusin sa gilid ng pumapasok o mai-install sa gilid ng labasan.
Ang oblique rolling expansion ay maaaring makabuo ng mga bakal na tubo na may kapal ng pader na 6 hanggang 30 mm at ang maximum na panlabas na diameter na 710 mm. Ang kawalan nito ay mayroong natitirang mga marka ng spiral sa panloob at panlabas na ibabaw ng pipe ng bakal, na binabawasan ang kalidad ng ibabaw. Para sa kadahilanang ito, dapat na mai-install ang isang leveling machine at isang sizing machine. Ang ganitong uri ng expansion machine ay may malalaking kagamitan, mataas na gastos sa pamumuhunan, at ilang mga paghihigpit sa mga varieties, at hindi makagawa ng mga tubo na may makapal na pader.

Pagguhit ng expansion machine:
Ang pagpapalawak ng pagguhit ay isang paraan ng produksyon na may mababang kapasidad ng produksyon, ngunit ito ay ginagamit pa rin dahil sa simpleng kagamitan at pagproseso nito at madaling mekanisadong operasyon. Ang drawing expansion machine ay maaaring gamitin para sa parehong cold drawing at hot drawing expansion. Kapag ang halaga ng pagpapalawak ay hindi malaki at ang pisikal at mekanikal na mga katangian at dimensional na katumpakan ng pipe ng bakal ay kailangang mapabuti, maaaring gamitin ang cold drawing expansion. Ang proseso ng daloy ng mainit na pagguhit ng pagpapalawak ng mga tubo ng bakal ay ang pag-init ng materyal ng tubo, pagpapalawak ng mga dulo ng tubo, pagpapalawak at pagguhit, pagtuwid, pagputol ng mga ulo at buntot, at inspeksyon. Ang rate ng pagpapalawak ng bawat pag-init ay 60-70%, at ang maximum na diameter ng mga pipe ng bakal na 750mm ay maaaring gawin.
Ang pangunahing prinsipyo ng pagtatrabaho ng pagguhit ng mainit na pagpapalawak ay: sa pamamagitan ng isang grupo (karaniwan ay 1-4) ng mga plug na may unti-unting pagtaas ng mga diameter, ipasok at ipasa ang buong haba ng panloob na butas ng pipe ng bakal, upang ang diameter ng pipe ng bakal ay pinalawak, ang kapal ng pader ay manipis, at ang haba ay bahagyang pinaikli.
Ang mga pangunahing tool ng drawing expansion machine ay expansion plugs, expansion plugs, at ejector rods. Ang mga bentahe ay simpleng kagamitan, maginhawang operasyon, at kadalian sa master; isang malawak na hanay ng mga uri ng produkto at mga pagtutukoy, at maaari ding gumawa ng hugis-parihaba at iba pang mga espesyal na hugis na bakal na tubo. Ang mga kawalan ay mahabang ikot ng produksyon, mababang produktibidad, at mataas na pagkonsumo ng mga kasangkapan at metal.

Push-type expander: Ang gumaganang prinsipyo ng push-type expander ay ilagay ang raw steel pipe sa medium-frequency induction coil. Pagkatapos ng medium-frequency induction heating, ang hydraulic cylinder piston o ang pusher head ng winch ay gumagalaw upang itulak ang buntot ng steel pipe upang ang bakal ay dumaan sa axially fixed conical core rod mula sa pipe head sa pagkakasunud-sunod upang makamit ang layunin ng pagpapalawak; kapag ang buntot ng bakal na tubo ay itinulak sa core rod, isang bagong bakal na tubo na ipoproseso ay idinagdag sa likod nito, at ang ulo ng pusher ay babalik upang patuloy na itulak ang buntot ng bagong bakal na tubo. Ang ulo ng bagong pipe ng bakal ay itinutulak ang buntot ng nakaraang pipe ng bakal sa pamamagitan ng core rod, sa gayon ay nakumpleto ang pagpapalawak ng pipe ng bakal. Dahil ang bakal na tubo lamang sa deformed na seksyon ay pinainit, ang deformed steel pipe ay madaling yumuko, at ang kapal ng pader at haba ng pinalawak na tubo ay limitado. Ang mga bentahe ng pusher expander ay isang mataas na rate ng pagbawi ng metal, simpleng kagamitan, at mababang pagkonsumo ng enerhiya. Ang mga kawalan ay ang pagkakapare-pareho ng pagganap ng pipe ng bakal sa direksyon ng haba ay bahagyang mahina at ang kahusayan ng produksyon ay mababa.


Oras ng post: Okt-31-2024