无缝钢管连轧机组生产线穿孔机工艺设计优化

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Mini-MPM连轧管机261mm孔型的设计与开发

Mini-MPM连轧管机261mm孔型的设计与开发

STEEL PI Oc . 01 PE t 2 2,Vo. 1 1 4 ,No 5 .
钢 管 21 0 2年 1 0月 第 4 卷 第 5期 1
与 发 于
脱 管 机 的主要 作用 是使 钢管 与 芯棒分 离 。实 践 23 延伸 系数 分配 .
5 1
中,脱管机的总减径率为 3 6 %一 %。连轧后钢管直 根 据毛 管 以及 荒 管尺 寸计算 出 Mii M 连轧 n. MP 径 较 大时取 较 小值 ,钢 管直 径较 小 时取较 大值 。 管 机 的总延 伸系数 及顶 部延 伸 系数 ,并 将 总延伸 系 数 和顶 部延 伸 系数 合理 分 配 到 5个机 架上 [,连 轧 4 ] 管 机 2 1mm孔 型各 机 架 延伸 系数 分 配见 表 1 6 。分 2 连 轧 管机 孔 型 设 计 步 骤 及 结 果
机21 6 孔 型 。该 孔 型 所 用 芯 棒 均 为原 有废 旧 芯棒 ,生产 钢 管 最 小 壁 厚 为 6mm。生产 实 践 证 明 ,新 孔 型 能 实现 mm
在线连续生产 ,所轧钢管在壁厚精度 、内外表面质量等方面均能满足合 同要求。
关键 词:限动芯棒 连轧管机 ;2 1mm孔型 ;废旧芯棒 ;综合利用 ;降本增效 6 中图分类号:T 3  ̄ 3 文献标志码 :B 文章编号 :1 0 — 3 12 1 )5 0 5 — 4 G3 2. 1 0 1 2 1 (0 2 0 — 0 0 0
mm,毛 管 外 径 为 2 82 9 .5 mm,毛 管 壁 厚 为 1 .5 92 m m.芯棒 冷态 直径 为 2 82 4 .5mm。
架: 2 第 机架和第 3 机架 由于孔型差别很小 ,可采 用相 同 的速 比。速度 设定 时 ,以脱管 机末 机架 的秒 体积流量与连轧管机出口钢管秒体积流量相等为原 则 ,可 自然 保证 连轧 管机 与脱 管机第 1 架之 间 为 机

Ф180mm Mini-MPM连轧管机组穿孔机238mm系列孔型优化

Ф180mm Mini-MPM连轧管机组穿孔机238mm系列孔型优化
关 键 词 :MPM连 轧 管 机 组 ;穿 孔 机 ;管 坯 ;孔 型 ;热工具 中 图 分 类 号 :TG332+.13 文 献 标 志 码 :B 文 章 编 号 :1 0 0 1 -2 3 1 1 (2 0 1 9 )0 3 -0 0 4 0 -0 5
Optimization of 238 mm Series Passes of Piercing Mill for 0180 mm Mini-MPM Plant
张 文 亮 (1 9 8 4 - ),男 ,工 程 师 ,从 事 热 轧 无 缝 钢 管 生 产技术管理工作。
0230 mm管 坯 ,并 对 穿 孔 机 孔 型 进 行 优 化 设 计 , 以 解 决 238 mm系列孔型穿孔机热工具寿命低、消 耗 高 、质 量 不 稳 定 等 问 题 ,从 而 提 高 0180 mm Mini-MPM连 轧 管 机 组 的 产 能 ,提 升 产 品 质 量 。
1 穿孔机孔型设计思路 穿孔机孔型主要由变形热工具轧辊、顶 头 、导
板 组 成 ,热 工 具 的 设 计 不 恰 当 ,将 直 接 导 致 毛 管 上 一 些 缺 陷 的 存 在 ,这 些 缺 陷 有 的 经 过 后 面 的 工 序 也 很难消除或减轻。所以在钢管生产中穿孔工序热工 具 设 计 起 着 重 要 作 用 。斜轧穿孔机孔型及热工 具 设 计 的 合 理 化 ,即 孔 型 几 何 形 状 直 接 关 系 到 毛 管 的变形、几 何 尺 寸 、内外表面质量和金属的流动以 及热工具寿命。 现 通 过管坯的尺寸,计算出穿孔机
ZHANG Wenliang, WANG Dong ( Seamless Steel Tube Plant, Inner Mongolia Baotou Steel Union C o., Ltd., Baotou 014010, China)

连续轧管机组车间工艺设计

连续轧管机组车间工艺设计

连续轧管机组车间工艺设计连续轧管机组车间工艺设计是一个非常重要的环节,它直接关系到生产效率和产品质量。

在进行工艺设计时,需要考虑到很多因素,如原材料的性质、轧制过程中的温度、压力等参数以及设备的性能和操作要求等。

下面将从以下几个方面详细介绍连续轧管机组车间工艺设计。

一、原材料首先要考虑的是原材料的性质。

通常情况下,轧制钢管所使用的原材料主要包括热轧板卷和冷轧板卷。

这两种原材料在成分和性质上都有所不同,因此在进行车间工艺设计时需要根据不同原材料的特点来确定合适的加工流程和参数。

对于热轧板卷来说,其表面粗糙度较高,容易产生氧化皮等问题。

因此,在进行加工前需要对其进行酸洗处理,以去除表面氧化皮和其他污染物。

同时,在进行加热前也需要对其进行预处理,以保证加热均匀,并且避免出现过度热处理导致钢材变形或者其他问题。

而对于冷轧板卷来说,其表面精度较高,但是硬度也相应较高。

因此,在进行加工前需要对其进行软化处理,以降低硬度和提高可塑性。

同时,在进行加热前也需要注意控制加热速率和温度,以避免出现过度热处理导致钢材变形或者其他问题。

二、轧制参数在确定好原材料的性质后,接下来就是要考虑轧制参数的设置。

这些参数包括轧制温度、轧制速度、压下量等等。

在进行车间工艺设计时,需要根据不同的原材料和产品要求来确定合适的参数设置。

对于轧制温度来说,通常情况下是按照钢材的成分和产品要求来确定的。

一般来说,较高的温度可以提高钢材可塑性和变形能力,但是也容易导致表面氧化皮等问题。

因此,在进行车间工艺设计时需要根据具体情况来选择合适的轧制温度。

而对于轧制速度和压下量来说,则主要取决于设备的性能和操作要求。

一般来说,较快的轧制速度可以提高生产效率,但是也容易导致钢材表面粗糙度较高等问题。

因此,在进行车间工艺设计时需要根据设备的性能和操作要求来确定合适的轧制速度和压下量。

三、设备性能在进行车间工艺设计时,还需要考虑到设备的性能和操作要求。

这些要求包括设备的轧制力、轧制速度、温度控制精度等等。

热轧无缝钢管工艺系统的配合优化探讨

热轧无缝钢管工艺系统的配合优化探讨

热轧无缝钢管工艺系统的配合优化探讨北京科技大学材料科学与工程学院魏朝辉吴春京摘要:简要介绍了热轧无缝钢管工艺系统的组成和功能,强调了工艺配合优化的重要性。

重点从附加壁厚公差、过程载荷、经济消耗、动态控制配合、再结晶控制轧制这五个方面对工艺配合优化进行了探讨。

并以连轧削尖技术实际应用中的问题为例,印证了工艺配合优化的必要性。

关键词:工艺系统,配合优化,削尖技术Approach to the Optimized Matching Among the Hot-rolled Seamless Tube Rolling Technology SystemsSchool of Materials Science and EngineeringUniversity of Science and Technology BeijingWei zhaohui Wu chunjingAbstract:The composition and function of the tube hot Rolling technology system is introduced in this paper, and the importance of the optimized matching among the technology systems is stressed. Five aspects of the technology matching optimization, including the additional wall thickness control, the process load, the economic cost, the dynamic control matching, the recrystallization control roll, are discussed. The example of the problem solving in the Tube-end sharpening process has validated the necessary of the optimization in the technology matching.Key words:Technology systems, Optimized matching, tube-end sharpening process1 引言从钢管生产工艺现状看,先进性差别很大的多种工艺同时存在,由此产生的轧机效率、产品质量、生产经济性差异很大。

Mini-MPM连轧管机组204mm系列孔型开发

Mini-MPM连轧管机组204mm系列孔型开发
翰M 连轧管机组 2 0 4 m m系列孑 L 型开发
吴明宏 ,王增海 ,汪 超
( 内蒙古包钢钢联股份有 限公司无缝钢管厂 ,内蒙古 包头 0 1 4 0 1 0)

要 :为进一步优化 O1 8 0 m m Mi n i . MP M连 轧管机组 的产品结构 ,在该机组原有 的 O1 8 0 mm和 0 2 7 0 mm
De v e l o pme n t o f 2 0 4 m m S er i e s P a s s e s o f Mi n i — M PM
W U Mi n g h o n g,W ANG Z e n g h a i , W ANG C h a o
( I n n e r Mo n g o l i a S e a ml e s s S t e e l T u b e P l a n t ,B a o g a n g G a n g l i a n C o . ,L t d . ,B a o t o u 0 1 4 0 1 0 ,C h i n a)
管 坯之间新增使 用 02 1 0 m m管坯 ,并 为机组配套 开发出 2 0 4 mm系列孔型 。介 绍了新孔型开发 的思路及设计过
程。近 1年的生产运行及批量生产情况表明 :02 1 0 mm管坯的生产工艺 已经稳定 ,轧制产品的尺寸精度 和内外表 面质量均满 足合 同需求 ,2 0 4 mm系列孔型开发成功 。 关键词 :Mi i . MP M连轧管机 ;孔型开发 ;02 1 0 mm管坯 ;2 0 4 mm系列孔型设计 中图分类号 :T G 3 3 5 . 7 1 文献标志码 :B 文章编号 :1 0 0 1 - 2 3 1 1 ( 2 0 1 3 ) 0 4 — 0 0 4 3 — 0 3

探究热连轧无缝钢管过程自动化系统设计与实现

探究热连轧无缝钢管过程自动化系统设计与实现

探究热连轧无缝钢管过程自动化系统设计与实现摘要:进入21世纪之后,我国科技速度发展较快,也带动了热连轧无缝钢管技术的发展,本文主要论述了热连轧无缝钢管自动化系统的设计。

关键词:无缝钢管;自动化;系统设计引言热连轧无缝钢管工艺这是现代化无缝钢管之中最为先进的生产工艺并且慢慢变为主要使用的方法,在这之中热轧作业区是生产的主变形区域,关系的工艺范围包括管坯出料开始,经穿孔机、限动芯棒连轧管机、小冷床、步进式再加热炉、微张力减径机直到冷床为止这个区域要求有高水平的自动化系统可以满足用户对于产品产量以及质量相关的要求。

1、热轧无缝钢管的生产工艺在本文之中以某PQF连轧管机组的热轧生产线为实例,无缝钢管生产的具体生产工艺如下:当环形炉将管坯加热为1250℃~1280℃,出料机在钢管中取出管坯,置放于出料的斜台架中,管坯在斜台架中滚落到出炉位置的横移链位置,此时横移链将管坯传送到穿孔机的前台位置辊道中。

在辊道运送管坯过程中,表面可能出现氧化现象,铁皮脱落。

另外,通过入口辊道将管坯传送到穿孔机的前台,以拔料装置将管坯拔进到入口的导槽位置。

此装置的穿孔机为锥形穿孔机,以立式布置轧锟。

在穿孔机中,将实心管坯轧制成空心,在穿孔机的后台设置了三锟定心装置,以此支撑顶杆,发挥导向作用,确保周详壁的厚度均匀。

当毛管的尾部位置出了穿孔机之后,回退顶杆的止推机构,从毛管中将顶杆抽出来。

打开三锟定心之后,通过移送机把毛管拔出,旋转到托锟位置,此时向毛管中喷吹氮气及硼砂,将毛管中的氧化铁皮清洗干净,避免出现毛管表面的二次氧化。

该连轧管机应用了SMS-MEER公司的新型6机架PQF三锟连轧机组,根据实际工作情况,选择合适的规格,分别为191mm、235mm、263mm三种孔型,其中出口速度的最大值为5.5m/s。

利用脱管机实现毛管和芯棒的分离,当芯棒随着限动系统退回到起始位置,悬臂机械就会将其移送到芯棒位置,返回辊道中。

一旦毛管脱管之后,可以经过测量系统,得到外径、壁厚等等参数,之后再通过连轧出口的辊道以及悬臂机械发送到定径机组位置,开始轧制,得到245mm 左右的成品钢管。

Ф180mmPQF连轧管机组125mm孔型的设计与开发

Ф180mmPQF连轧管机组125mm孔型的设计与开发

STEEL PIPE Feb.2018,Vo1.47.No.1
钢 管 2018年 2月 第 47卷第 1期
36 lll 计与臌
2 锥形辊 穿孑L机 子L型设计 1 80 mm PQF连轧管机 组的穿孔 机采用 “导板+
瘩耕 与 发誓: 35
180 mm PQF连 轧管 ̄IL@_1 125 mm孑L型 的设计 与开发
卓 钊 ,昝启飞 ,王芳 波,黄 电源,周正 平
(衡 阳华菱钢管有限公 司 ,湖南 衡 阳 421001)
摘 要 :为扩大产 品规格范 围,在 中18O mm PQF连轧管机组原有孔型 的基础上 ,设计 开发 125 mm新孔型。 以生 产 @73 mmx4.0 mm无缝 钢管为例 ,介绍 产品的穿孑L、连轧 、定 (减 )径 机 125 mm孔 型的设 计与开发 ,描述 125 mm新 孔型的设计思路 、开发过程及试生产情况 。生产结果表 明:125 mm孔 型设计合理 ,且产 品表 面质量 良 好 、壁厚精度高 ;125 mm孔 型的成功开发 ,使 180 mln PQF连轧管机组 的产 品规格范 围下 限 由 中114 mmx4.0 m m 扩 展 至 @73 mmx4.0 mm。
on the design thinking, the development activities and the trial production.The actual production result demonstrates that the design of the 1 25 mm pass is reasonable, the pipe Suneace quality is good, and the W T accuracy is high.The

Φ159mm热轧无缝钢管CTP穿孔机工艺控制

Φ159mm热轧无缝钢管CTP穿孔机工艺控制

《冶金自动lE}2010年S2飒59mm热轧无缝钢管CTP穿孑L机工艺控制刘辉(中冶东方工程技术有限公司自动化所,内蒙古包头014010)摘要:对目前国内外最先进的热轧无缝钢管CTP穿孔机的工艺控制功能进行了分析。

介绍了工艺控制系统的计算机设备组成、过程计算、孔型计算、过程优化等工艺控制。

同时,为了正确应用CTP穿孔机工艺控制,论述了计算模型与自适应优化模型的应用、壁厚偏差度保证值的确定、钢管在线检测装置的选择等问题。

通过分析,指出了如何正确使用过程优化功能,减少壁厚偏差。

关键词:CTP斜轧穿孔机;工艺控制;过程优化;偏心度控制;应用O引言的。

近年来国内垂159mm热轧无缝钢管生产线针对CTP穿孔机易产生偏心性横向壁厚不采用了国外先进的CTP穿孔机工艺控制系统,例均,近些年来采用了计算机模型控制技术,其核心如德国SMS的穿孔机CARTA@-CTM工艺控制系技术就是钢管同心度控制,降低钢管偏心性壁厚统。

它是目前国外最先进的CTP穿孔机工艺控制偏差,从而提高钢管质量。

如德国SMS开发的穿技术之一,采用了很多新技术,包括数模设定计孔机CARTA@-CTM工艺控制系统,已在我国一些算、过程优化技术等。

但在使用这些新技术的过多159mill热轧无缝钢管生产线得到了应用。

程中,尤其是过程优化技术,对钢管产品质量的改2CTP穿孔机工艺控制系统的设备组成善还有许多问题值得关注研究。

本文试图通过分及功能析CTP穿孔机工艺控制系统的功能,帮助我们对2.1设备组成先进的CTP穿孔机工艺控制有一个全面的了解,CTP穿孔机工艺控制系统由工业PC计算蓼便于以后使用。

组成,主要有以下几部分:l基本概念(1)服务器:数学模型服务器1台,数据库服热轧无缝钢管壁厚偏差是评价钢管质量的重务器l台。

要指标,钢管不同部位的管壁厚度不一致是热轧(2)HMl人机界面:过程及孔型计算终端机l无缝管的缺陷之一。

每一横截面上最大壁厚和最台,工具管理终端机l台,过程优化终端机1台。

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无缝钢管连轧机组生产线穿孔机工艺设
计优化
摘要:以∅159mm无缝钢管连轧机组生产线穿孔机为例,简单介绍多孔型生产工艺及存在的问题,着重推导并提出穿孔机工艺设计优化方案,对于这类连轧机组生产线穿孔机工艺设计具有一定的参考意义。

关键词:穿孔机主电机;成材率;孔型
∅159mm无缝钢管连轧机组生产线国际最先进的三辊连轧管机,其装备水平处于一流水平。

该生产线核心设备为穿孔+连轧+张力减径,早期由于该生产线投资较高,部分厂家为节省投资将核心设备改为穿孔+连轧+定径,且穿孔机主电机功率改小,造成生产过程中孔型较多,产能受到严重制约,降低该类型生产线的成材率,且无法轧制高合金钢种。

为提高该类型生产线的产能及轧制钢种,首先对该生产线穿孔机进行改造。

1现有的连轧管生产线穿孔机生产现状
1.1穿孔机工艺参数
穿孔机入口管坯规格:
直径:Ф130mm、Ф185mm、Ф210mm;
长度:1.8m~4.5m;
最大管坯根重:~1226kg;
穿孔机出口毛管规格:
外径:Ф140mm、Ф205mm、Ф229mm;
长度:max.10m;
壁厚:13.38~40.38mm;
最大根重:~1226kg;
钢种:普通碳素钢、优质碳素钢、中低合金钢;
年产能:27.28万吨。

1.2穿孔机设备参数
型式:带导板的锥形辊穿孔机,轧辊上下布置,导板左右布置;类型:菌式穿孔机;
前台金属线长度:4.5m;
一段后台金属线长度:10m;
轧辊直径:Φ900~Φ1000 mm,长度750mm;
轧制速度: 0.54~1.1m/s;
轧辊转速: 114 r/min(额定);
送进角:6º~12º 可调;
辗轧角:15º(固定);
轧机辊缝最大开口度(两轧辊均为Φ1000mm时): 300mm;
主传动主电机:
功率:1500kW,电压:750V(DC),转速:550/1000 r/min;过载系数:2,冷却方式:IC86W,数量:2×2台;
万向接轴:
型号:SWF550;
回转直径:Ф550 mm;
公称转矩:800kN·m;
主传动减速机:
速比:~4.8125;
最大输出扭矩:~450 kN·m。

1.3生产工艺及设备
在穿孔过程中,两个轧辊以同一个方向旋转,与轧制线形成一个夹角(喂入角)。

坯料在轧辊的带动下沿轧制中心线方向边旋转边前进,并同时缩减外径及
壁厚。

坯料在旋转时的减径会使轧件产生有利的应力状态,同时在变形工具和辊
缝的精确控制下,能够降低顶头负荷,提高穿孔时定心率,使得毛管壁厚更均匀。

穿孔机区设备主要组成包括:翻料装置、翻料装置后输出辊道、下料翻料装
置前辊道及下料翻料装置、下料料筐、穿孔前拨料装置、穿孔前横移台架、穿孔
机入口推钢机、穿孔机入口导槽、穿孔机主机架、穿孔机主传动、穿孔机后台一段、穿孔机后台二段。

2穿孔过程中存在的问题
1)由于孔型较多,换辊换规格时间增加,不利于连轧生产线的高产能生产。

2)对于高合金钢及不锈钢的轧制,存在穿不透或壁厚均匀性差等工艺问题。

3)穿孔机主电机能力不足,对轧制高合金钢种进行能力测试,穿孔机主电
机负荷高造成过流跳闸、电机堵转,同时在轧钢过程中电机整流子处产生较大火花,最终无法轧制成毛管。

4)由于穿孔时间较长,生产薄壁管时头尾温差较大,造成产品头尾直径差
及壁厚差较大,不利于成品管壁厚及外径公差达到国家标准要求。

3改造方案
3.1优化生产工艺
优化车间生产工艺,在连轧机后增加24架张力减径机,优化车间孔型设计,将穿孔机及连轧管机孔型优化为单一孔型。

管坯采用φ210mm,穿孔毛管采用φ229mm孔型,轧机采用φ194mm孔型,
脱管采用φ185mm孔型。

将原生产中的多孔型轧制改造成单孔型轧制,减少换辊
换规格时间,减少车间工模具成本。

优化孔型设计能够改善毛管(荒管)壁厚均
匀性及内外壁质量,同时还能兼顾到轧制过程中机组的稳定性。

3.2优化产品方案
改造后生产线年产外径Φ229mm,壁厚13.38~40.38mm,最大长度10m的各
种普碳钢毛管、中低合金钢毛管、高合金钢毛管,使产能由25万t提高至50万t。

3.3穿空前增加头尾定心装置
管坯在线设置头尾定心。

具备管坯头端定心、尾端定心、头尾同时定心三种
功能。

在环形炉后出炉辊道末端及穿孔机前输入辊道前端设置头尾定心装置,根
据生产计划安排,当轧制钢种为高合金钢或不锈钢等难变形钢种时,头尾定心启动,对红热的管坯进行头尾定心。

3.4对穿孔机进行改造
产品方案优化后,穿孔机主电机能力不足。

因此对穿孔机主传动系统进行改造,拟将1500 kw×2×2改为3500kw×2。

改造后主电机技术数据如下:
额定功率:3500Kw;
过载倍数:200%;
数量:2台;
中心高:710mm;
额定电压:3150V,AC;
工作制:S9-100%;
防护等级:IP54;
冷却方式:IC81W;
电机转速:550-1000r/min;
安装方式:倾角±15°安装;
绝缘等级:F;
长期过载:115%;
过载倍数:200%,60s(基数)。

由于本项目为改造项目,穿孔机跨行车轨面标高为11m,为在优化投资和减少施工周期的基础上达到改造效果,拟将3500Kw电机及减速机基础利旧,减速机底板利旧,经过计算后从新采购接手及连杆,连杆支撑按现有连杆规格从新加工制作,主电机冷却水箱侧置,利用原有车间主管从新接冷却水至主电机进行冷却。

改造后,对穿孔机主传动进行核算,计算结果如下:
3.4.1条件参数
毛管规格:φ229×18.5mm(D H×S H);
轧辊直径:D=φ1000;
碾轧角:β=15°;
送进角:γ=11°;
管坯直径:D B=210mm;
毛管长度:10000mm;
设定轧制节奏:30s/pcs。

4结论
1)本生产线改造完成后,穿孔机实现年产能50万t,平均小时能力>110
支/小时,为钢管最小壁厚能达到3.5mm做出第一步轧制条件。

提高生产线的劳
动生产率,有效的降低轧制成本。

2)孔型优化后,具备生产7-8倍尺钢管的条件,产品的综合成材率可提高1%左右。

3)改善钢管内外壁质量,内外壁基本消除螺旋道,尤其对于高合金产品壁
厚均匀性达到国家标准以上。

改造后指标:
毛管外径偏差:≤±1mm;
毛管壁厚偏差:≤±0.75%S;
小时生产能力: 120p/h;
出口温度:1150℃~1260℃;
4参考文献
[1]胡水平,江树声.热轧轧制力数学模型的研究.冶金设备,2003
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计算与分析.维普期刊专业版,2013.
[3]潘峰.建立二辊斜轧穿孔机设计调整理论体系[J].钢管,2020(3):12~16.
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王雪飞、1984、女、汉、学士、工程师、总设计师,轧钢。

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