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  manufacturingprocessofseamlesstubeandpipe

  摘要:本文介绍了无缝钢管厂的生产的基本工艺流程及设备无缝钢管为用穿孔等方法生产周边无接缝的钢管或其他金属管和合金管。〜1425mm,〜200mm。除圆形管外,还有各种异形断面管和交断面管。

  生产方法无缝管的生产方法很多。无缝钢管根据交货要求,可用热轧(约占80〜90%)或冷轧、冷拔(约占10〜20%)方法生产。热轧管用的坯料有圆形、方形或多边形的锭、轧坯或连铸管坯,管坯质量对管材质量有直接的影响。热轧管有三个基本工序:①在穿孔机上将锭或坯穿成空心厚壁毛管;②在延伸机上将毛管轧薄,延伸成为接近成壁厚的荒管;③在精轧机上轧制成所要求的成品管。轧管机组系列以生产钢管的最大外径来表示(见轧机)。无缝钢管生产方法见表。

  (1)自动轧管生产生产无缝钢管的方式之一。生产设备由穿孔机、自动轧管机、均整机、定径机和减径机等组成。其生产工艺流程见图。

  (2)连续轧管生产生产设备由穿孔机、连续轧管机、张力减径机组成。圆坯穿成毛管后插入芯棒,通过7〜9架轧辊轴线;配置的二辊式轧机连轧。轧后抽芯棒,经再加热后进行张力减径,可轧成长达165m的钢管。140mm连续轧管机组年产40〜60万吨,为自动轧管机组的2〜4倍。这种机组的特点是适于生产外径168mm以下钢管,设备投资大,装机容量大,芯棒长达30m,加工制造复杂。70年代后期出现的限动芯棒连续轧管机(MPM),轧制时外力强制芯棒以小于钢管速度运动,可改善金属流动条件,用短芯棒轧制长管和大口径钢管

  -(3)周期轧管生产以多边形和圆形钢锭或连铸坯作原料,加热后经水压穿孔成杯形毛坯,再经二辊斜轧延伸机轧成毛管,然后在带有变直径孔槽的周期轧管机上,轧辊转一圈轧出一段钢管。周期轧管机又称皮尔格尔(Pilger)轧管机。周期轧管生产是用钢锭作原料,宜于轧制大直径的厚壁钢管和变断面管。

  -(4)三辐轧管生产大多数都用在生产尺寸精度高的厚壁管。这种方法生产的管材,壁厚精度达到5%,比用其他方法生产的管材精度高一倍左右。工艺流程见图4。60年代由于新型三辊斜轧机(称Transval轧机)的发明,这种方法得到迅速发展。新轧机特点是轧到尾部时迅速转动入口回转机架来改变辗轧角,从而防止尾部产生三角形,使生产品种的外径与壁厚之比,从12扩大到35,不仅可生产薄壁管,还提高了生产能力

  (5)顶管生产传统的方法是方坯经水压穿孔和斜轧延伸成杯形毛管,由推杆将长芯棒插入毛管杯底,顺序通过一系列孔槽逐渐减小的辊式模架,顶轧成管。这种生产方法设备投资少,可用连铸坯,能生产直径达1070mm、壁厚到200mm的特大特厚的管,但生产效率低,壁厚比较厚,管长比效短。出现CPE法的新工艺后,管坯经斜轧穿孔成荒管,收口后顶轧延伸成管,克服了传统方法的一些缺点,已成为无缝管生产中经济效益较好的方法。

  挤压管生产首先将剥皮圆坯进行穿孔或扩孔,再经感应加热或盐浴加热,并在内表面涂敷润滑剂送入挤压机,金属通过模孔和芯棒之间环状间隙被挤成管材(图

  5)。主要用来生产低塑性的高温合金管、异型管及复合管、有色金属管等。这种方法生产范围广,但产量低。近年来,由于模具材料、润滑剂、挤压速度等得到改进,挤压管生产也有所发展。

  导盘轧管生产又称狄塞耳(Diessel)法。穿孔后带长芯棒的毛管在导盘轧管机上轧成薄壁管材。轧机类似二辊斜轧穿孔机,只是固定导板改成主动导盘。由于用长芯棒生产,管材内壁光滑,且无刮伤;但工具费用大,调整复杂。大多数都用在生产外径150mm以下普通用途的碳素钢管。目前使用较少,也无很大的发展前景。

  旋压管生产将平板或空心毛坯在旋压机上经一次或多次旋压加工成薄壁管材。管子精度高,机械性能好,尺寸范围广,但生产效率低。主要用来生产有色金属管材,但也越来越多地用于生产钢管。旋压管材除用于生产生活器具、化工容器和机器零件外,多用于军事工业。

  70年代,采用强力旋压法已能生产管径达6000mm、直径与壁厚之比达10000以上的大直径极薄圆管和异形管件。

  冷轧、冷拔管生产用于生产***薄壁、精密和异形管材。生产特点是多工序循环工艺。用周期式冷轧管机冷轧,其延伸率可达6〜8(图6)。60年代开始向高速、多线、长行程、长管坯方向发展。此外,小辊式冷轧管机也得到发展。大多数都用在生产壁厚小于1mm极薄精密管材,冷轧设备复杂,工具加工困难,品种规格变换不灵活;一般会用冷轧、冷拔联合工艺,即先以冷轧减壁,获得大变形量,然后以冷拔获得多种规格。

  无缝钢管的生产设备:穿孔机常用的二辊斜轧穿孔过程见图。圆管坯穿轧成空心的厚壁管(毛管),两个轧辊的轴线与轧制线构成一个倾斜角。近年来倾斜角已由6〜12增至13〜17,使穿孔速度加快。生产直径250mm以上钢管,采用二次穿孔,以减少毛管的壁厚。带主动旋转导盘穿孔、带后推力穿孔、轴向出料和循环顶焊等新工艺也取得一定的发展,从而强化了穿孔过程,改进了毛管质量。

  自动轧管机把厚壁毛管轧成薄壁荒管。一般经2〜3道次,轧制到成品壁厚,〜。

  70年代以来,用单孔槽轧辊、双机架串列轧机、双槽跟踪轧制和球形顶头等技术,都提高了生产效率,实现了轧管机械化。

  均整机结构与穿孔机相似。均整的目的是消除内外表面缺陷和荒管的椭圆度,减少横向壁厚不均匀。近年采用三辊均整机,提高了均整机变形量和均整效率。

  定径机由3〜12架组成,减径机由12〜24架组成,减径率约达3〜28%。50年代出现的张力减径机,在调整辊速和减径的同时,以适当的张力控制壁厚。新型张力减径机一般用三辊式,有18〜28架,最大减径率达80%,减壁率达44%,出口速度达每秒18mm。张力减径机有两端增厚的缺点,可用“头尾端部突加电气控制”或微张力减径消除。

  自动轧管机组常用系列有外径为100mm、140mm、250mm和400mm四种,生产外径17〜426mm钢管。机组的特点是在穿孔机上实现主要变形,规格变化较灵活,生产品种范围较广。由于连续轧管技术的发展,已不再建造140mm以下的机组。

  (2)李国祯,现代钢管轧制与工具设计原理,北京;冶金工业出版社,2006

  (5)刘涛,《最新无缝钢管生产新工艺新技术与质量控制检验实用手册》,2006

  (8)金如崧,无缝钢管百年史线)史宸兴,实用连铸冶金技术,北京,冶金工业出版社,2008

  (10),梁爱生,近终形连铸技术,北京,冶金工业出版社,2001鞍钢无缝钢管厂是中华人民共和国第一座无缝钢管厂,是新中国第一根无缝钢管诞生地。从1953年12月26日正式竣工。

  鞍钢无缝钢管厂现有三套热轧无缝钢管机组,①100自动轧管机组一套(年产10万t,生产组距为①76〜114mm);①159MPM连轧管机组一套(年产20万t,生产组距为①73〜159mm);219机组一套(年产20万t,生产组距为①127〜219mm)。两条冷拔管生产线mm的冷拔无缝钢管)。生产钢种250多个,品种3000多个,其中重要产品有石油、锅炉、地质、化肥、化工、轻工、航天、航空、航海等用管,以及各种机械零件和结构用管等。

  07年产量预计达到60万to2008年计划产量68万t,2009年计划产量80万t。拟建

  340PQF轧机,目前在论证。新建的180PQF机组将考虑上配套的热处理线万t和管加工线~,即可干油管,也可以光套管。

  由于鞍钢现在无热处理设备,目前计划投资6000万用于热处理设备建设,已报公司批准,但具体建设时间还没有最终确定。

  销售模式:分三部分,直供部分三分之一,国内三分之一,出口三分之一。价格一月一调整。