Проект цеха по выпуску бесшовных горячекатаных труб

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки

Российской Федерации

Государственное образовательное учреждение среднего профессионального образования «Каменск-Уральский политехнический колледж»

Специальность 150106.51

Обработка металлов давлением

ПРОЕКТ ЦЕХА ПО ВЫПУСКУ БЕСШОВНЫХ ГОРЯЧЕКАТАНЫХ ТРУБ РАЗМЕРАМИ 73,0Х3,5 ИЗ СТАЛИ 10 ПО DIN 1629. ГОДОВАЯ ПРОГРАММА 100 ТЫС. ТОНН

Пояснительная записка

КП.150106.51.01.41.21.11.ПЗ

Курсовой проект

по дисциплине «Трубное производство»



Содержание

Введение

1. Описательная часть

1.1 Описание свойств обрабатываемого металла или сплава

1.2 ГОСТ и требования, предъявляемые к готовой продукции

1.3 Описание существующей технологии, ее анализ

1.4 Выбор и описание новой технологии

1.5 Описание основного и вспомогательного оборудования

1.6 Инструмент и смазка

1.7 Брак и меры по его устранению

2. Расчетная часть

2.1 Обоснование выбора заготовки

2.2 Расчет таблицы прокатки

2.3 Расчет энергосиловых параметров

2.4 Расчет и заполнение нормативно-технологической карты

Заключение

Список используемой литературы

Приложение



Введение

Мировой финансовый кризис 2008-го года оказал сильнейшее влияние в целом на мировое производство труб и Российское в частности. Наблюдалось снижение объёмов производства, спроса и следовательно цен на сырье. Только к середине 2010-го года темпы роста производства и потребления труб начали возвращаться на докризисные показатели. Ярким примером оздоровления рынка стала финансовая статистика ТМК. В течение 2010 года TMK отгрузила потребителям 3 969 тыс. тонн стальных труб, на 42,2% больше по сравнению с 2009 годом.

ТМК как лидер трубной промышленности России и одна из ведущих компаний на мировом отраслевом рынке стремится к дальнейшему укреплению своих позиций как в национальном, так и в глобальном масштабах.

Одним из производственных подразделений ТМК является Синарский трубный завод основанный в 1934 году.

СинТЗ выпускает широкий спектр труб нефтяного сортамента - бурильные, обсадные, насосно-компрессорные, нефтегазопроводные, а также коррозионно-стойкие,бесшовные горячекатаные и холоднодеформированные трубы, нержавеющие трубы. Продукция завода используется нефтегазодобывающими объединениями, машиностроительными заводами, в энергетическом комплексе, многими строительными и коммунальными организациями.

Трубы производятся в соответствии со стандартами API, EN/DIN, ASTM. Система менеджмента качества сертифицирована по международным стандартам EN ISO 9001 / API Q1.

Продукция предприятия поставляется как российским, так и зарубежным потребителям.



1. Описательная часть

1.1 Описание свойств обрабатываемого сплава

Сталь - это сплав железа с углеродом, содержащий до 2% углерода. Свойства стали зависят от содержания углерода: чем больше в стали углерода, тем она прочнее и тверже. Диаграмма состояния железо-углерод показана на рисунке 1. Как и в чугуне, в стали, кроме углерода, присутствуют различные примеси: кремний, марганец, сера, фосфор и другие.

Рис.1 - Диаграмма состояния «железо - углерод»

Химический состав

Сталь 10 - углеродистая качественная сталь, с содержанием углерода в ней 0,1 %.

Углеродистые качественные стали выплавляют в электрических печах; в зависимости от способа раскисления они могут быть спокойными или кипящими. В качественных сталях сужены пределы по содержанию углерода, а так же снижено содержание серы и фосфора до 0,04%.

В таблице 1 приведена массовая доля всех элементов, находящихся в стали.

Таблица 1 - Массовая доля элементов в стали 10, %

Сталь	Содержание элементов, %
	Mn	Si	Cr	As	Ni	P	S	Cu	Ni
Ст 10	0,35-0,65	0,17-0,37	0,15	0,08	0,25	0,035	0,04	0,25	0,25

Механические свойства

Механические свойства стали приведены в таблице 2

Таблица 2 - Механические свойства стали Ст10

ут,МПа	ув,МПа	д,%
355	515	24

Влияние основных компонентов и примесей, содержащихся в стали 10

Углерод оказывает основное влияние на свойства стали. С увеличением в стали содержания углерода повышаются твердость и прочность ее и уменьшаются пластичность и вязкость. Углерод влияет на технологические свойства стали. Увеличение содержания углерода приводит к снижению способности стали деформироваться в горячем и особенно холодном состоянии, затрудняется свариваемость стали.

Сера и фосфор являются вредными примесями, которые ухудшают свойства стали.

Сера вызывает красноломкость стали - хрупкость при горячей обработке давлением.

Фосфор вызывает хладноломкость стали - снижение ударной вязкости по мере понижения температуры.

Марганец нейтрализует вредное влияние серы, он связывает серу в сульфиды MnS, при этом образование легкоплавкой эвтектики в стали исключается и уменьшается красноломкость.

Марганец и кремний добавляют в сталь при ее выплавке для удаления оксидов железа. Частично марганец и кремний переходят в сталь в процессе раскисления и остаются в ней в количестве, обычно не превышающем 0,5 - 0,8% Mn и 0,3 - 0,4% Si.

Марганец и кремний растворяются в феррите и повышают ее твердость и прочность.

Никель ( Ni ) - увеличивает и прочность, и пластичность и немного снижает скорость закалки. Если добавить никель вместе с хромом, то сталь приобретает высокую окалиностойкость, то есть она становится нержавеющей.

Хром ( Cr ) - используют для регулирования микроструктуры и предотвращения роста зерен, повышает температуру рекристаллизации сплавов.

Медь ( Cu ) - в стали повышает прочностные свойства, но понижает коррозионную стойкость.

1.2 ГОСТ и требования, предъявляемые к готовой продукции

1.2.1. ГОСТ 632-80 - «Производство обсадных труб»

1.2.1.1 Сортамент

1.2.1.1.1 Трубы изготавливают групп прочности Д, Е, Л, М, а по точности и качеству - исполнения А.

1.2.1.1.2. Концы труб должны выполняться так, чтобы обеспечить минимальную длину резьбы с полным профилем без черновин на расстоянии 27мм от конца резьбы ОТТМ и 39мм для треугольной резьбы.

1.2.1.1.3. На концевых участках, равных одной трети длины трубы, не допускается изогнутость более 1,3 мм на 1м длины. Стрела прогиба, замеренная на середине трубы, более 1/2000 длины трубы.

1.2.1.1.4. Условное обозначение труб должно включать тип соединения, условный диаметр трубы, толщину стенки, группу прочности и обозначение технических условий.

В цехе производятся трубы из углеродистых, легированных и высоко легированных марок сталей диаметром D=28-89мм и толщиной стенки S=2,5-13мм.

В основном цех специализируется на выпуске насосно-компрессорных труб, труб общего назначения и труб предназначенных для последующего холодного передела. Одним из самых наиболее часто выполняемых цехом заказов является выпуск насосно-компрессорных труб размером 73х5,5 мм.

Трубы изготавливаются из катанной и непрерывнолитой заготовки. Производство труб из непрерывнолитой заготовки на ТПА 80 является новым направлением развития технологии на данном агрегате.

Таблица № 3 -Сортамент стальных бесшовных горячедеформированных труб

D|S

2,8

3,0

3,2

3,5

4,0

4,5

5,0

5,5

6,0

6,5

7,0

7,5

8,0

8,5

9,0

9,5

10

11

12

13

30

+

+

+

+

+

+

32

+

+

+

+

+

+

38

+

+

+

+

+

+

+

42

+

+

+

+

+

+

+

+

+

45

+

+

+

+

+

+

+

+

48,3

+

+

+

+

+

+

+

+

+

50

+

+

+

+

+

+

+

+

54

+

+

+

+

+

+

+

57

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

60

+

+

+

+

+

+

+

+

+

60,3

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

63,5

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

68

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

70

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

73

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

76

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

83

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

89

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

1.2.2. Правила приемки

1.2.2.1 Трубы предъявляются к приемке партиями.

Партия должна состоять из труб одного условного диаметра, одной толщины стенки и группы прочности, одного типа соединения и одного исполнения и сопровождаться одним документом, удостоверяющим соответствие их качества требованиями настоящего стандарта и содержащим:

а) товарный знак или наименование предприятия-изготовителя и товарный знак;

б) условный диаметр труб и толщина стенки в миллиметрах, длину в метрах и вес в килограммах;

в) тип соединения;

г) вид исполнения (для труб исполнения А);

д) группу прочности, номер плавки, массовую долю серы и фосфора для всех входящих в партию плавок;

е) номера труб (от и до для каждой плавки);

ж)результаты испытаний;

з) обозначение настоящего стандарта.

1.2.1.2.2 Проверке внешнего вида, величине дефектов и геометрических размеров и параметров, кроме указанных ниже в настоящем пункте, должна быть подвергнута каждая труба и каждая муфта партии.

1.2.1.2.3. Шаг резьбы, углы наклона сторон и высота профиля, конусность по среднему диаметру треугольной резьбы, конусность по внутреннему диаметру наружной трапецеидальной резьбы и по наружному диаметру внутренней трапецеидальной резьбы, перпендикулярность и плоскостность упорных поверхностей, соосность резьбы и уплотнительных конических поверхностей соединения труб и муфт ОТТГ и труб ТБО и ширина упорного уступа раструбного конца труб ТБО, линейные и угловые размеры должны проверяться периодически в объемах и сроках, согласованных изготовителей с потребителями.

Проверке соосности резьбы должно быть подвергнуто не менее 1% муфт от каждой партии.

Трубы изготавливают групп прочности Д, Е, Л, М, а по точности и качеству - исполнения А.

1.2.1.2.4. Проверка массы должна производиться на каждой трубе партии исполнения А и Б.

1.2.1.2.5. Массовая доля серы и фосфора должна проверяться от каждой плавки.

1.2.1.2.6. Для проверки механических свойств металла отбирают по одной трубе и одной муфтовой заготовке каждого размера от каждой плавки.

1.2.1.2.7. Для проверки на сплющивание отбирают по одной трубе каждого размера от каждой плавки.

1.2.1.2.8. Проверке внутренним гидравлическим давлением должна быть подвергнута каждая труба исполнения А и Б с навинченной и закрепленной на ней муфтой, а также каждая труба ТБО.

1.2.1.2.9. Для обнаружения продольных дефектов трубы и муфты должны быть подвергнуты неразрушаемому контролю методом ультразвуковой или магнитоиндукционной дефектоскопии

1.2.1.2.10. При получении неудовлетворительных результатов испытаний хотя бы по одному из показателей по нему проводят повторные испытания на удвоенной выборке от каждой партии.

1.2.3. Методы испытаний.

1.2.1.3.1. Осмотр внешней и внутренней поверхности труб и муфт проводится визуально.

1.2.1.3.2. Проверка геометрических размеров и параметров труб и муфт должна осуществляться с помощью универсальных измерительных средств или специальных приборов, обеспечивающих необходимую точность измерения, в соответствии с технической документацией, утвержденной в установленном порядке.

1.2.1.3.3. Проверка внутреннего диаметра трубы должна проводиться по всей длине трубы двойным жестким шаблоном или цилиндрической оправкой.

1.2.1.3.4. Изогнутость на концевых участках трубы определяется, исходя из величины стрелы прогиба, и вычисляется как частное от деления стрелы прогиба в миллиметрах на расстояние от места измерения до ближайшего конца трубы в метрах.

1.2.1.3.5. Проверка толщины стенки под резьбой производится во впадине первой нитки, расположенной со стороны торца трубы

1.2.1.3.6. Натяг резьбы труб ОТТМ должен проверяться гладким и резьбовым калибрами-кольцами.

1.2.1.3.7. Натяг резьбы муфт ОТТМ должен проверяться гладким и резьбовым калибрами-кольцами.

1.2.1.3.8. Испытание на растяжение должно проводиться по

ГОСТ 10006 на коротких продольных образцах.

1.2.1.3.9. Испытание на сплющивание должно проводиться по ГОСТ 8695 на кольцевых образцах шириной (60±5) мм, отрезаемых от обоих концов каждой готовой отобранной трубы.

Допускается наличие фаски не более 1Ч45є на кольцевых образцах.

1.2.1.3.10. Продолжительность испытания гидравлическим давлением должна быть не менее 10 с.

При испытании в стенке и резьбе трубы и муфты не должно обнаруживаться течи.

Трубы, у которых в соединении обнаружен пропуск воды, подлежат перенарезанию с последующим повторным гидравлическим испытанием.

1.3 Описание существующей технологии, ее анализ

Трубопрокатный агрегат ТПА-80, предназначенный для производства труб диаметром от 28 до 89 мм с толщиной стенки от 2,5 до 13 мм, из углеродистых и лигированных сталей. В состав агрегата входит восьмиклетьевой непрерывный стан. В процессе производства используется круглая катанная заготовка диаметром 120 мм и длинной от 5,6 м до 9,8 м.

Поступающая в цех заготовка в виде штанг, складируется на внутреннем складе. Перед запуском в производство она на специальном стеллаже подвергается выборочному осмотру, если необходимо - ремонту. Заготовки со склада элктромостовым краном подаются на загрузочную решетку перед печью и загружаются в нагревательную печь с шагающим подом (ПШП). Качественный нагрев металла обеспечивается равномерным прохождением заготовок по всей длине печи.

Нагретая до 1250⁰ С заготовка выдается из печи по рольгангу и подается на линию горячей резки, где штанга режется на определенное количество равных заготовок, необходимой длины.

Отрезанная заготовка после уходя с рольганга линии горячей резки передается к зацентровщику. Зацентрованная заготовка подается на входной рольганг двухвалкового прошивного стана. С помощью вталкивателя заготовка задается в зону деформации, где осуществляется прошивка заготовки на оправке, удерживаемой стержнем, в гильзу. После окончания прошивки гильза подается по рольгангу к непрерывному стану.

Гильза сбрасывается в приемный желоб непрерывного стана, в это время в гильзу вводится длинная оправка, и гильза с оправкой задается в восьмиклетьевой непрерывный стан. Температура черновой трубы на выходе из стана должна быть 1030-1130^оС.

После выхода из непрерывного стана черновая труба с оправкой немедленно отправляется к сдвоенному извлекателю для извлечения длинной оправки из черновой трубы.

После извлечения оправки черновая труба поступает на пилу для обрезки заднего разлохмаченного конца. Длина обрези составляет от 50 до 120 мм.

После обрезки разлохмачено заднего конца черновая труба по рольгангу транспортируется через индукционные нагреватели, где подогревается до температуры 850 - 900⁰ С и задается в редукционный стан.

После редукцирования в 24^х клетьевом редукционном стане продольной безоправочной прокатки труба подается на охладительный стол.

Следующим этапом, идущим за охлаждением, трубы формируются в плоские пакеты на широком рольганге и поступают на две последовательно расположенные пилы пакетной резки. На пиле № 1 происходи обрезка переднего и заднего утолщенных концов труб. На пиле № 2 происходит порезка на мерные длины.

Порезанные на мерные длины плоские пакеты при помощи механических перекладывателей поступают на правку в правильный стан.

Правленные трубы по рольгангу подаются на инспекционные столы для осмотра наружной и внутренней поверхности трубы, контроля геометрических размеров, пакетирования и отгрузки на склад.

Анализ существующей технологии

Существующая технология производства бесшовных горячекатаных труб, описанная выше, устарела. В настоящее время трубы, выпускаемые на действующем оборудовании ТПА-80, не удовлетворяют требованиям передовых мировых стандартов по допускам на толщину стенки, высок расходный коэффициент металла, мала пропускная способность стана. Поэтому, с целью расширения сортамента прокатываемых труб, снижения расхода металла за счёт уменьшения концевых технологических потерь и, соответственно, увеличение выхода годного, уменьшение затрат на приобретение заготовки требуется реконструкция стана ТПА-80.

1.4 Выбор и описание новой технологии

Для увеличения выхода годного в новой технологии предлагается установить защитную юбку из асбестового полотна на защитной шторке печи ПШП. Данное нововведение уменьшит подсосы воздуха в рабочее пространство печи, следовательно, снизить потери металла на угар с 2,5% до 1,0% .

Асбестовое полотно - это ткань состоящая из переплетенных асбестовых нитей, содержащие от 5 до 18% вискозы, хлопка или лавсана. Отличается высокими теплоизоляционными свойствами, высокой прочностью и долговечностью при температуре рабочей среды до +500 °С.

Защитную шторку (3) следует закрепить специальными планками (2), шириной 400мм . Наличие планок на асбестовом полотне предотвращает его намотку на гильзу и последующий его обрыв.

В свою очередь планки будут крепиться на шторке печи при помощи шарниров (1).

а

б

в

Штанга, попадая на наклонный стол (5) осматривается на наличие дефектов. Далее, при помощи специального упора устанавливается в нужное положение, рис. а.

При скатывании, штанга(4) задевает защитную юбку (3) и поднимает её, рис.б. После того как штанга попала в печь, юбка благодаря шарниру(1) возвращается в начальное положение, рис. в.

Так же поставить ультразвуковой контроль «РОТ - 140П» для проверки заготовки перед посадом ее в печь, что позволит сократить брак в процессе прокатки труб.

Выход годного составляет 93%.

1.5 Описание основного и вспомогательного оборудования

Основное оборудование:

Печь с шагающим подом

Заготовки со склада подаются на загрузочную решетку перед печью при помощи мостового крана. С решетки заготовки загружаются в нагревательную печь с шагающим подом (ПШП) в соответствии с графиком и темпом проката.

В состав оборудования участка печи с шагающим подом входят следующие устройства и механизмы: решетка загрузочная перед печью, рольганг перед печью, устройство загрузочное, устройство выгрузочное, механизм подъёма заслонок, рольганг выгрузочный, заслонка посада недоката, механизм перемещения пода, термостат. Печь представляет собой жесткую сварную металлоконструкцию, зафутерованную изнутри огнеупорами и термоизоляционными материалами.

Таблица №4-Техническая характеристика печи с шагающим подом

Характеристика	Единицы измерения	Значения
Размер и площадь пода	м, м2	10,556*28,37=305
Размеры обрабатываемых заготовок: диаметр длина	мм м	90 - 120 5,6 - 9,8
Вес нагреваемых заготовок	кг	270 - 890
Температура нагрева металла	0С	1120 - 1280
Производительность печи	т/час	10,6 - 73,5
Напряжение площади габаритного пода	кг/м2*час	35 - 240
Тепловое напряжение пода	кДж/м2*час	168000
Теплота сгорания топлива	кДж/м3	35181
Нормальный расход топлива по зонам: I зона II зона III зона IV зона V зона Всего	м3 м3 м3 м3 м3 м3	1560 1560 1040 520 520 5200
Максимальный расход воздуха при б = 1,05	м3/час	52000
Максимальное количество продуктов горения при б = 1,05	м3/час	57000
Вес пода с садкой	т	280
Темп выдачи заготовок	шт/час	23,1 - 45
Вертикальный ход балок	мм	250
Горизонтальный ход балок	мм	250
Температура наружной поверхности стен	0С	До 45
Тепловыделение	кДж/час	3,0*106*4,1

Прошивной стан

Рабочая клеть стана предназначена для прошивки заготовки в гильзу и состоит из следующих узлов и механизмов: двух барабанов с установленными в них валками с подушками; двух механизмов установки валков (нажимное и уравновешивающее устройство); двух механизмов поворота барабанов; механизмов установки линеек; механизма исчезающих линеек; механизма исчезающего упора; механизма подъема крышки клети; механизма перехвата стержня; узла станины.

Таблица №5- техническая характеристика прошивного стана

Характеристика	Единицы измерения	Значения
Размеры прошиваемой заготовки: диаметр длина	мм м	90 - 120 1,2 - 3,4
Размер гильз: толщина стенки диаметр гильзы длина гильзы	мм мм м	14 - 22 90 - 126 1,8 - 6,4
Давление металла на валок: радиальное осевое	кН кН	784,8 245,25
Максимальный крутящий момент на валке	кН · м	103
Диаметр рабочих валков	мм	860 - 940
Ход траверсы механизма установки линеек	мм	150
Наибольший ход нажимного винта	мм	120
Скорость перемещения нажимного винта	мм/с	2
Передаточное число шестеренной клети		3
Угол подачи	град	0 - 20
Число оборотов валков	об/мин	До 133
Усилие на шпиндель упорной головки	кН	294,3
Мощность главного привода	кВт/час	3200

Рабочая клеть непрерывного стана

Рабочая клеть включает в себя следующие компоненты: станину, узел валков, верхний и нижний нажимные механизмы и механизм осевой регулировки. Станина рабочей клети закрытого типа. Опоры валков - четырехрядные подшипники качения, подушки валков - литые.



Таблица №6-техническая характеристика непрерывного стана

Характеристика	Единицы измерения	Значения
Наружный диаметр черновой трубы	мм	91,0 - 94,0
Толщина стенки черновой трубы	мм	от 3,5 до 8,0
Максимальная длина черновой трубы	м	30,0
Диаметр оправок непрерывного стана	мм	от 66 до 85
Длина оправки	м	19,5
Диаметр валков	мм	400
Длина бочки валка	мм	230
Диаметр шейки валков	мм	220
Расстояния между осями клетей	мм	850
Ход верхнего нажимного винта вверх	мм	8
Ход верхнего нажимного винта вниз	мм	15
Ход нижнего нажимного винта вверх	мм	20
Ход нижнего нажимного винта вниз	мм	10
Скорость подъема верхнего валка	мм/с	0,24
Частота вращения двигателя главного привода	об/мин	от 220 до 550
Масса рабочей клети	т	13350
Давление металла на валки	кН	1471,5
Момент прокатки	кН ·м	93,195

Редукционный стан агрегата ТПА-80

Станы продольной безоправочной прокатки могут иметь клети с двумя или тремя валками. В состав ТПА-80 входит 24-х клетьевой редукционный стан с трехвалковыми клетями, 22 клети с нерегулируемым положением валков, две последние - с регулируемым.

Редукционный стан состоит из следующих основных узлов и механизмов:

- клетей черновых;

- клетей чистовых;

- скоб в сборе;

- перевалочного устройства;

- дифференциального редуктора;

- раздаточного редуктора, редуктора вспомогательного привода и редуктора

клетей №1-3;

- соединительных устройств;

- установки плитовин;

- проводок;

- привода 2-х чистовых клетей.

Таблица №7-Техническая характеристика редукционного стана

Характеристика	Единицы измерения	Величина
Идеальный диаметр валков	мм	330
Расстояние между осями смежных клетей	мм	300
Частота вращения валков до	об/мин	400
Мощность двигателей	кВт	250
Частота вращения двигателей до	об/мин	1500
Скорость редуцирования на входе в стан	м/с	2,5

Прокатка труб на редукционном стане

Во время прокатки валки непрерывно охлаждаются водой. Температура труб перед задачей их в стан должна быть в соответствии с ТИ 161-Т3-1704. После редуцирования трубы поступают на охладительный стол. При перемещении труб по охладительному столу в каждом звене его должно находиться не более одной трубы. Разделение труб по размерам, маркам стали, плавкам производится согласно ТИ 161-Т3-1701. При прокатке передельных горячедеформированных труб, предназначенных для изготовления насосно-компрессорных труб группы прочности “К” исп. А, Б по ГОСТ 633 из стали марки 37Г2С после редукционного стана осуществляется ускоренное регулируемое охлаждение труб в спрейерах.

Скорость прохождения труб через спрейера должна быть стабилизированана со скоростью редукционного стана.

Вспомогательное оборудование:

Линия горячей резки заготовок

После нагрева заготовка попадает на линию горячей резки заготовки. В состав оборудования линии горячей резки входят: ножницы для резки заготовки, передвижной упор, транспортный рольганг, защитный экран для предохранения оборудования от теплового излучения из окна выгрузки ПШП.

Ножницы рассчитаны на безотходный раскрой металла, однако в результате каких-либо аварийных причин образуется остаточная обрезь, то для её сбора установлены желоб и короб около ножниц. В любом случае работа линии горячей резки должна быть организована так, чтобы исключить образование обрези. После нагрева и выдачи заготовка проходит через термостат, доходит до передвижного упора и разрезается на заготовки необходимой длины.

Таблица №8-Технологическая характеристика ножниц горячей резки заготовки

Максимальное усилие резания, кН	490
Число ходов в минуту	11
Боковой зазор между ножами без нагрузки, мм	от 0,3 до 1,0
Усилие прижима, кН	65,9

Извлекатель оправок

Предназначен для извлечения оправок из черновой трубы на ТПА-80 и дальнейшей транспортировки трубы на участок обрезки заднего конца черновой трубы. Извлекатель оправок состоит из:

- входной стороны извлекателя оправок;

- цепи;

- фермы в сборе;

- установки звездочек приводных;

- звездочек натяжных;

- редуктора Ц2Ш-800.

Труба с оправкой поступает на входной рольганг оправкоизвлекателя, задний конец оправки задается в люнету, имеющую полукольца размерами, соответствующими диаметру оправки. По направляющим станины стана с помощью бесконечной цепи перемещается тележка. Тележка захватывает головку оправки и извлекает её из трубы, которая упирается своим задним концом в полукольца люнета. Извлеченные оправки сбрасываются на стилажи, откуда транспортируются в ванну для охлаждения оправок. Время нахождения оправки в ванне составляет около одной минуты. За это время оправка охлаждается до температуры 80-90єС, а затем транспортируется к ванне смазки.

Таблица №9 -Краткая техническая характеристика:

Краткая техническая характеристика:
- длина оправки, м	не более 19,5
- длина вылета хвостовика из трубы
перед извлечением, мм	не менее 800
Усилие извлечения оправки:
- в момент срыва, кН(кгс)
не более	200 (2104)
- в установившемся режиме, кН(кгс)
не более	50 (5102)
- масса извлекателя оправок, м/с	1100
- скорость извлечения оправки, м/с	1,86
- внутренний диаметр кольца люнета, мм	от 75 до 84
- ширина вставки захвата, мм	52

Пила обрезки заднего конца

Пила обрезки заднего конца предназначена для обрезки заднего конца черновых труб и дальнейшей транспортировки труб на участок индукционного нагрева. Пила обрезки заднего конца включает в себя следующие механизмы:

- подводящий рольганг;

- выбрасыватель шнековый;

- дозатор;

- укладыватель;

- выравнивающий рольганг;

- корпус с валом пильного диска с приводом от электродвигателя;

- упор переменной длины;

- отводящий рольганг;

Таблица №10- Краткая техническая характеристика:

Краткая техническая характеристика:
- диаметр пильного диска, мм	1200
- окружная скорость пильного диска, м/сек	60
- диаметр трубы, м	от 60 до 96
- длина трубы, м	от 10 до 31
- толщина стенки трубы, мм	от 2,5 до 10,0
- масса трубы, кг	до 300

Холодильный агрегат

Холодильный агрегат предназначен для охлаждения и дальнейшей транспортировки калиброванной трубы к участку пил холодной резки.

Таблица №11-Краткая техническая характеристика:

- диаметр транспортируемой трубы, мм	до 89
- длина трубы, м	до 70
- температура трубы, єС	900
- скорость транспортировки, м/с	до7
- шаг подвижных и неподвижных реек, мм	500
- шаг зубьев реек, мм	120
- время перекладывания
и обратного хода реек, с	5,2

Правильная косовалковая машина РВВ320х8

Правильная косовалковая машина РВВ320х8 предназначена для правки труб длиной от 3 до 11 метров.



Таблица №12-Краткая техническая характеристика:

исходная кривизна труб на 1 м длины, мм	не более10
диаметр трубы, мм	от 25 до 120

Предел текучести материала, в зависимости от диаметра, позволяющий получить гарантированную правку, кгс/м²:

Таблица №13- Краткая техническая характеристика:

- диаметр 25-90 мм	до 50
- диаметр 90-120мм	до 33
- общее количество валков	9
- приводных валков	4
- диаметр валков в горловине, мм	260
- угол установки валков, град	от 32 до 52
- ход верхних валков, мм	160
Настройка валков:
- верхних	от электропривода
- нижних	ручная
- скорость правки, м/сек	от 0,6 до 4,0
- остаточная кривизна труб после
правки на 1 мм длины, мм	от 1,0 до 1,5

1.6 Инструмент и смазка

Основная деформация при прошивке заготовок в пустотелую гильзу происходит между рабочими поверхностями валков и оправки. От формы и чистоты поверхности оправки зависит качество продукции и энергетические показатели процесса прошивки. Наибольшее распространение получили оправки, форма поверхности которых состоит из четырех основных участков: носка, рабочего конуса, конуса поперечной раскатки и цилиндрического пояска (или обратного конуса). Оправки больших размеров часто выполняют без носка, т.к. в этом случае он практически не влияет на стойкость оправки. Валки изготавливают из стали (обычно низкоуглеродистой). В целях восстановления размеров валка после износа на его поверхность наплавляют слой металла электродами из стали 30ХГСА или 18ХГСА, а затем калибруют на токарном станке. Линейки прошивного стана служат направляющим инструментом, а также предназначены для создания закрытого калибра при производстве тонкостенных гильз.

В станах продольной прокатки для задачи трубы используют задающие ролики. Диаметр оправок, устанавливаемых в стан, должен быть на 4-8 мм меньше внутреннего диаметра трубы. Допускается установка стержня, без оправки с разворотом на 180° упорным конусом вперед. Зазоры между валками с обеих сторон должны быть одинаковыми, на новых не более 6 мм, на изношенных не менее 1 мм. Контроль зазоров производиться с помощью отожженной проволоки диаметром 6 мм.

Инструмент обкатного стана аналогичен инструменту прошивного стана. Редукционный стан состоит из большого количества клетей (от 9 до 26), прокатка труб без оправки в редукционных станах сопровождается утолщением их стенки, что не всегда желательно.

Смазка, уменьшая коэффициент трения, понижает давление на контактной поверхности, снижает упругие деформации рабочего инструмента, за счет чего возрастает величина обжатия и повышается эффективность процесса. Смазка охлаждает рабочий инструмент и деформируемый сплав и вымывает продукты эрозии. Она должна удовлетворять основным требованиям. При прокатке смазка должна создавать неразрывный разделительный слой, обеспечивать прочное сцепление с инструментом и деформируемым материалом и способствовать снижению коэффициента при сложившихся температурно-скоростных

условиях обработки. Смазка не должна вызывать коррозию металла, менять своего строения и свойств в течении длительного времени, содержать веществ, вредных для здоровья человека. Толщина смазочного слоя должна быть соизмерима со средней высотой выступов на поверхностях обрабатываемого металла и инструмента.

На современных предприятиях в связи с увеличением скорости рабочих механизмов предусмотрено большое количество механизмов, подлежащих непрерывной смазке.

Прокатка труб производится с применением технологической смазки. В качестве смазки могут использоваться:

- соль поваренная пищевая помола № 1;

- полифосфат натрия;

- состав «Трифом 2000»;

Фосфатсодержащие смазки (полифосфат натрия и состав «Трифом 2000») используются при прокатке:

- экспортных труб;

- труб, подлежащих консервации в консервационном масле;

- труб, к которым заказчиком регламентируются требования по отсутствию ионов хлора на поверхности;

- труб, в цеховом задании на прокат которых указано использование фосфатсодержащих смазок.

1.7 Брак и меры по его устранению

Таблица 14 - Брак и меры, применяемые для его устранения

Виды дефектов	Причины	Способы устранения
При подготовке металла к прокату
1. Косой рез и смятие торца заготовки	1. Выработка ножей или неправильная их установка	1. Заменить или правильно установить ножи
	2.Установка ножей не по размеру заготовки	2. Установить ножи согласно чертежам
	3. Перекос штанги при резке	3. Отрегулировать прижим
	4. Большой зазор между ножами	4. Отрегулировать величину зазора прокладками
2. Трещины на торцах заготовки	1. Некачественный металл	1. Задавать в производство качественный металл
	2. Износ ножей или неправильная их установка, холодный металл	2. Заменить инструмент или проверить его установку; подогреть в водяной ванне заготовку
	3. Перекос штанги	3. Отрегулировать прижим
При прошивке заготовки
1. Дефекты на наружной поверхности гильзы	1. Некачественная заготовка	1. Не допускать в печь некачественный металл
Виды дефектов	Причины	Способы устранения
2. Дефекты на внутренней поверхности гильзы	1. Износ оправки, навар металла на нее	1. Заменить оправку
	2. Низкая температура нагрева заготовки	2. Поднять температуру нагрева заготовки
	3. Порезы острыми кромками оправки или стержня	3. Зачистить острые кромки
При прокате на станах продольной прокатки
1. "Гармошка	1. Разрывы на переднем конце трубы	1. Не задавать в стан трубы с дефектными концами
	2. Застревание переднего конца трубы на выходной стороне стана	2. Устранить причину эастревания труб на выходной стороне
	3. Разрывы на переднем конце трубы	3. Не задавать в стан трубы с дефектными концами
2. Продольные риски, закаты на внутренней поверхности труб	1. Навар металла на поверхности оправки	1. Сменить оправку
	2. Изношенная оправка	2. Сменить оправку
	3. Некачественная смазка внутренней поверхности гильз (труб)	3. Применять качественную смазку в требуемых количествах
	3. Отсутствие кантовки перед СПП-2	3. Обеспечить кантовку труб
	5. Кривой или тонкий стержень	5. Сменить стержень
Виды дефектов	Причины	Способы устранения
При прокатке труб на обкатных станах
1. Заниженный диаметр трубы	1. Недостаточная раскатка	1. Увеличить диаметр оправки или величину обжатия
	2. Пониженная температура труб	2. Не задавать в стан остывшие трубы
	3. Заниженный диаметр оправки	3. Установить оправку большего диаметра
2. Наружные порезы, бугры, раковины, отпечатки	1. Острые кромки на проводках	1. Притупить острые кромки
	2. Налипание металла на валки	2. Зачистить поверхность валков
	3. Местная выработка, выбоины или раковины на поверхности валков	3. Сменить валки
3. Гранёность по длине трубы	1. Дефекты на стержне	1. Заменить стержень
	2. Повышенное обжатие трубы по диаметру в пережиме	2. Уменьшить обжатие
	3.Малый или большой угол подачи	3. Настроить стан согласно данной ТИ
Виды дефектов	Причины	Способы устранения
При прокатке на редукционно-растяжном стане
1. Отклонение от заданного диаметра труб	1. Неправильная расточка клетей	1. Заменить клети
	2. Большой перепад температуры по длине труб	2. Уменьшить охлаждение переднего конца трубы. Отрегулировать скорость тянущих роликов для нагрева переднего конца
2. Штамповка "елочка" сетка	1. Выкрашивания, грубая трещина на валках	1. Заменить клеть (клети)
	2. Налипание металла на валки	2. Заменить клеть или зачистить
	3. Низкая температура прокатки	3. Увеличить температуру труб перед станом
3. Общая кривизна труб	1. Смещение оси прокатки в отдельных клетях	1. Установить клети на общую ось прокатки
	2. Повышенное одностороннее охлаждение труб в стане	2. Отрегулировать равномерность подачи воды
Виды дефектов	Причины	Способы устранения
При правке труб
1.Винтовой порез на трубах	1.Неправильная настройка стана	1. Настроить стан в соответствии с настоящей инструкцией. Зачистить острые кромки
	2. Повышенная выработка валков	2. Сменить валки
2. Отпечатки на поверхности труб	1. Наличие дефекта на поверхности валков	1. Зачистиь валки или сменить валки
4. Кривые трубы	1. Неправильная настройка стана	1. Настроить стан в соответствии с инструкцией



2. Расчетная часть

2.1 Обоснование выбора заготовки

Расчет труб размером 73х3,5мм из стали марки 10

Диаметр штанги для производства горячедеформированных труб на

ТПА-80 150 мм. Поэтому принимаем D_з=120 мм. Заготовка проходит через обжимной стан, внедренный по новой технологии, и становится диаметром 120мм оптимальной для дальнейшего проката на ТПА-80.

Длину заготовки считаем в зависимости от длины готовой трубы, которая равна 10 000 мм.

После охладительного стола, труба режется на мерные длины на пилах пакетной резки и там же обрезается передний и задний утолщенные концы трубы. Труба режется на три равных частей длиной 10000 мм и обрезается задний конец равный 600 мм и передний конец трубы длиной 300 мм, значит длина трубы на охладительном столе равна:

10 000*3 + 600 + 300 = 30 900 мм

Перед редукционным станом на пиле обрезки заднего конца черновой трубы отрезается еще 100 мм, значит длина трубы будет равна:

30 900 + 100 = 40 000 мм

Общий коэффициент вытяжки по агрегату на данном размере трубы равен 23,1 поэтому длина одной части заготовки после резки на ножницах горячей резки на равные части будет равна:

40 000/23,1 = 1731,6 мм

Так как после печи штанга режется на три равные части, то длина штанги будет равна:

1731,6*3 = 5194,8 мм

Принимаем длину заготовки (L_з) равную 5200 мм.

Расчет труб размером 73,0x3,5мм из стали марки 10

Диаметр заготовки 150 мм. D_з=150 мм.

Длина готовой трубы равна L_т=10 000 мм.

Обрезь утолщенных концов:

- передний - 600 мм;

- задний - 300 мм.

Длина трубы на охладительном столе:

10 000*3 + 600 + 300 = 30 900 мм

Добавляем обрезь разлохмаченного заднего конца, которая равна 100 мм:

30 900 + 100 = 40 000 мм.

Находим длину одной части заготовки после резки на ножницах горячей резки:

L_т..х./м₀ = 40 000/23,1 = 1 731,6 мм

L_шт = 1 731,6*3 = 5 194,8 мм

Длину штанги принимаем 5 200 мм.

2.2 Расчет таблицы прокатки для труб размером 73х3,5мм

Таблицу прокатки рассчитываем против хода прокатки. Размер труб:

Редукционный стан

Наружный диаметр труба после редуцирования:

D_p = D_гор = D_т *(1 + t),

где D_p - наружный диаметр после редукционного стана;

D_гор - наружный диаметр горячей трубы после редукционного стана;

D_т - наружный диаметр готовой трубы;

t - утолщение в следствии нагрева. Данный показатель равен 0,013.

D_p = D_гор = 73,0*(1+0,013)=73,95мм.

Прокатка на редукционном стане ведется без натяжения, поэтому считается, что стенка при редуцировании не изменяется:

S_н = S_p = S_т = 3,5мм

где S_н - толщина стенки после непрерывного стана;

S_p - толщина стенки после редукционного стана;

S_т - толщина стенки готовой трубы.

Наружный диаметр трубы после непрерывного стана D_н, а также обжатие по толщине стенки в непрерывном стане S, постоянна для данного агрегата и равны D_н = 94 мм, S = 11,5 мм.

Величины обжатия по диаметру на редукционном стане находиться по формуле:

D = D_н - D_р,

где D_н - наружный диаметр трубы после непрерывного стана.

D = 94 - 73,95= 20,05мм

Коэффициент вытяжки на редукционном стане находим по формуле:

м_р = ,

м_р =

Непрерывный стан

Внутренний диаметр трубы после непрерывного стана находиться по формуле:

D_н = D_н - 2S_н,

d_н = 94 - 2*3,5 = 87,0мм

Диаметр оправки непрерывного стана находим по формуле:

д_н = D_н - 2S_н - _н

где _н - зазор между оправкой и трубой. Он равен 1 - 3 мм.

д_н =94 - 7,0- 2,0 = 85,0мм.

Диаметр оправки непрерывного стана принимаем 86мм.

Толщину стенки гильзы находим по формуле:

S_т = S_н + S,

где S - обжатие по толщине стенки на непрерывном стане. Оно постоянно и равно 11,0мм.

S_т = 3,5 + 11,0 = 14,5мм

Внутренний диаметр гильзы d_г определим по формуле:

d_г = д_н + _г,

где _г - зазор между оправкой и внутренней поверхностью гильзы. Он принят 8 мм.

d_г = 85,0 + 8 = 93,0мм

Зная толщину стенки гильзы и внутренний диаметр гильзы находим наружный диаметр гильзы D_г.

D_г = d_г + S_г*2,

D_г = 93,0 + 29,0 = 122,0мм

Коэффициент вытяжки после непрерывного стана:

М_н = ,

м_н =

Прошивной стан

Диаметр обжатой заготовки равен 120 мм.

Площадь поперечного сечения трубы после непрерывного стана будет равна: сталь труба прошивной стан

F_н = *(d_н + S_н)*S_н,

F_н = 3,14 * (87,0 + 3,5) * 3,5 = 994,59мм²

Площадь сечения гильзы будет равна:

F_г = F_н*м_н

F_г = 994,59 * 4,92 = 4893,38мм²

Находим диаметр оправки прошивного стана:

д_п = d_г - ,

где К_г - величина раската, равная 6 мм;

k_у - коэффициент угара заготовки после ПШП (печи с шагающим подом), равный 0,95 - 0,97.

д_п = мм

Диаметр оправки прошивного стана принимаем равную 87мм.

Коэффициент вытяжки после прошивного стана:

м_п = ,

м_п =

Обжимной стан

Коэффициент вытяжки после обжимного стана:

м_об = ,

м_об = = 1,56

Общий коэффициент вытяжки:

м = м_р * м_н * м_п * м_об

м = 1,28 *4,92 * 2,31 * 1,56 = 22,69

2.3 Расчет энергосиловых параметров

Расчет калибровки инструмента прошивного стана

На основании теоретических данных угол наклона образующей входного конуса валков (конус прошивки) обычно принимают равным ц₁ = 2 ч 4⁰. Принимаем ц₁ =3⁰. угол наклона образующей выходного конуса (конус попречной раскатки) выбирают равным ц₂ = 3⁰30' ч 5⁰. Принимаем ц₂ = 4⁰.

Диаметр бочки валков выбираем из эмпирической зависимости:

D_б = D₀ + (400 ч 900),

где D₀ - диаметр обжатой заготовки

D_б = 120 + 780 = 900 мм

Длина бочки валка определяется:

L_б = (0,5 ч 0,7) * D_б,

L_б = 0,67*900 = 600 мм

с = р = ,

где р - длина поперечной раскатки

с = р = мм

Определим диаметр цилиндрического пояска:

д_ц = D_г - R,

где D_г - диаметр гильзы (120 мм);

R - величина раскатки. R = 6 ч 15 мм.

R = D_г - 2*S_г - д_н,

где

S_г - стенка гильзы (14,5мм)

д_н - диаметр оправки (86 мм)

R = 120 - 2*14,5 - 86 = 5,0 мм

д_ц = 120 - 7,6 = 112,4 мм

Длину цилиндрического участка принимают равной l_ц=15 мм.

Определяем диаметр оправки в конце раскатного участка:

д_р = д_ц - 2*l_р*tgц₂

где l_р- длина раскатного участка

l_р = (0,5ч1,5)* ,

где - величина винтовой линии гильзы.

= *D_г*tgв**Е_г,

Где в - угол подачи валков - 12⁰;

з₀ - коэффициент осевого скольжения - 0,73;

з_в - коэффициент скольжения при вращении - 0,95;

Е_г - коэффициент овальности гильзы на выходе - 1,02.

= 3,14 * 120 * 0,21 * 0,76 * 1,02 = 61,34 мм

l_р =0,5 * 61,34 = 30,67 мм

д_р = 114,4 - 2*30,67 - 0,07 = 53,13 мм

Определяем величину выдвижения пояска оправки за пережим:

К = l₁ - 0.5* l_ц - ,

где

l₁ - длина рабочей части оправки;

в - расстояние между валками, равное 109 мм;

ц₁ - угол конуса прошивки, равный - 3⁰.

l₁ = д_р + (20 - 30),

l₁ = 53,13 + 25 = 78,13 мм

К = 78,13 - 0,5*15 - = 10,63 мм

Определяем расстояние от края бочки валка до носка оправки:

y = р + К ,

y = 300 + 10,63 = 310,63 мм

Определяем обжатие перед носком оправки:

е_н = *100%,

е_н = *100% = 8,28%

Определяем расстояние между линейками в пережиме:

),

е = ,

е =

A_n = 109*(1+0,75*0,091*) = 116,45 мм

Определяем угол наклона образующей гребня линейки с входной стороны:

,

где l - длина конуса прошивки.

l = 0.5*(L_б - l_ц)

l = 0.5*(600-15) = 292,5мм

щ₁ = 3⁰43'

Определяем угол наклона образующей гребня линейки с выходной стороны:

,

щ₂ = 8⁰61'

Расчет калибровки инструмента непрерывного стана

Идеальный диаметр валков непрерывного стана определяем по формуле:

,

D_i = 4,3*94,0 = 404,2 мм

Диаметр бочек валков находим по формуле:

D_б = D_i - _в,

где _в - зазор между ребордами валков.

D_б = 404,2 - 6 = 398,2 мм

Принимаем D_б = 400,0 мм

Длина бочки рассчитывается по формуле:

L_б = (0,65 - 0,85)* D_б,

L_б = 0,65*400 = 260,0 мм

Суммарное обжатие стенки в непрерывном стане:

S = S_г - S_н,

S = 14,5 - 3,5 = 11,0 мм

Распределение обжатия по толщине стенки в клетях со второй по шестую определяем, пользуясь следующей эмпирической зависимостью параболического типа:

S_i = (0,0417 + )*S,

где i - порядковый номер клети

S₂ = (0,0417 + )*11,0 = 4,85 мм;

S₃ = (0,0417 + )*11,0 = 2,93 мм;

S₄ = (0,0417 + )*11,0 = 1,55 мм;

S₅ = (0,0417 + )*11,0 = 0,73 мм;

S₆ = (0,0417 + )*11,0 = 0,46 мм;

Рис.2 - Распределение обжатия по толщине стенки в клетях

При этом условно полагают, что толщина стенки в выпусках рассматриваемого калибра приближенно равна толщине стенки в вершине предыдущего. Тогда:

S₁ + S₃ + S₅ = S,

S₂ + S₄ + S₆ = S,

Поэтому обжатие в первой клети определяется разностью:

S₁ = S - (S₃ + S₅),

S₁ = 11,0 - (2,93 + 0,73) = 7,34 мм

Находим толщину стенки трубы по вершинам калибров:

S_в = S_т = S₆ = S₅ = S_н = 3,5 мм,

S₄ = S_н + S₆ = 3,5 + 0,46 = 3,96 мм

S₃ = S_н + S₅ = 3,5 + 0,73 = 4,23 мм

S₂ = S_н + S₆ + S₄ = 3,5 + 0,46 + 1,55 = 5,51 мм

S₁ = S_н + S₅ + S₃ = 3,5 + 0,73 + 2,93 = 7,16 мм

Рис. 3 - Толщина стенки трубы по вершинам калибров

Определим высоту калибров для клетей:

h₁ = д_н + 2*S₁ = 86 + 2*7,16 = 100,32 мм

h₂ = д_н + 2*S₂ = 86 + 2*5,51 = 97,02 мм

h₃ = д_н + 2*S₃ = 86 + 2*4,23 =94,46 мм

h₄ = д_н + 2*S₄ = 86 + 2*3,96 =93,92 мм

h₅ = д_н + 2*S₅ = 86 + 2*3,5 = 93,0 мм

h₆ = д_н + 2*S₆ = 86 + 2*3,5 =93,0 мм

h₇ = h₈ = 93,0 мм

Рис. 4 - Высота калибров для клетей

В первой клети выбираем круглый калибр с прямыми выпусками, в клетях со второй по шестую -круглый калибр с округленными выпусками, в седьмой и восьмой- овальные калибры без выпусков, для обеспечения снятия трубы с оправки.

Ширину калибров определяем исходя из соотношения:

b_i = _i * h_i,

где _i - коэффициент овализации калибров.

b₁ = ₁ * h₁ = 1,2*100,32 = 120,38 мм

b₂ = ₂ * h₂ = 1,2*97,02 = 116,4 мм

b₃ = ₃ * h₃ = 1,25*94,46 = 118,07 мм

b₄ = ₄ * h₄ = 1,25*93,92 = 117,4 мм

b₅ = ₅ * h₅ = 1,24*93,0 = 115,32 мм

b₆ = ₆ * h₆ = 1,24*93,0 = 115,32 мм

b₇ = ₇ * h₇ = 1,02*93,0 = 94,86 мм

b₈ = ₈ * h₈ = 1,02*93,0 = 94,86 мм

Рис. 5 - Ширина калибров по клетям

Находим радиусы выпусков по формуле:

r_i = Ѕ*(1,6 - 1,8)*h_i,

r₁ = 0,5*1,7*100,32 = 85,27 мм

r₂ = 0,85*97,02 = 82,46 мм

r₃ = 0,85*94,46 = 80,29 мм

r₄ = 0,85*93,92 = 79,83 мм

r₅ = 0,85*93,0 = 79,05 мм

r₆ = 0,85*93,0 = 79,05 мм

Рис. 6 - Радиусы выпусков в клетях

Эксцентриситет калибров для седьмой и восьмой клетей находим по формуле:

мм,

мм,

Результаты расчетов калибровки валков непрерывного стана сведем в таб.15.

Таблица №15 - Калибровка валков непрерывного стана

Трубы размером 73,0x3,5
№ клети, i	S, мм	S, мм	h, мм	b, мм	r, мм	е, мм
1	7,34	7,16	100,32	120,38	85,27	-
2	4,85	5,51	97,02	116,4	82,46	-
3	2,93	4,23	94,46	118,07	80,29	-
4	1,55	3,96	93,92	117,4	79,83	-
5	0,73	3,5	93,0	115,32	79,05	-
6	0,46	3,5	93,0	115,32	79,05	-
7	-	3,5	93,0	94,86	-	0,94
8	-	3,5	93,0	94,86	-	0,94

Расчет калибровки инструмента редукционного стана

Расчет производим для труб размером 73,0x3,5 мм. Идеальный диаметр валков редукционного стана определяется из зависимости:

,

D_i = 3,5*94,0 = 336,0 мм

Диаметр бочки валка находим по формуле:

D_б = D_i - ,

где = 6 мм - зазор между ребордами валков

D_б = 336 - 6 = 330 мм,

Ширина реборды валков редукционного стана принята равной b_p' =80,0 мм

Длина бочки валка находиться по формуле:

,

мм

По характеру изменения частных деформаций клетей редукционного стана могут быть разделены на три группы:

- головную в начале стана, в которой обжатие интенсивно увеличивается по ходу прокатки;

- калибрующую в конце стана, в которой деформация уменьшается до минимального значения;

- группу клетей между ними (среднюю), в которых частные деформации максимальны или близки к ним.

Величина общей деформации трубы по диаметру:

Е_общ = ,

Е_общ =

Средняя (по клетям) деформация трубы по диаметру:

* 100,

где N - количество клетей.

Средние диаметры калибров рассчитывают по формуле:

d_i = d_i-1*(1 - E_cp),

d₁ =94,0

d₂ = 94,0*(1 - 0,013) = 92,77 мм

d₃ = 88,9*0,987 = 87,74мм d₁₅ = 45,65*0,987 = 45,05 мм

d₄ = 84,08*0,987 = 82,98 мм d₁₆ = 43,19*0,987 = 42,62 мм

d₅ = 79,53*0,987 = 78,49 мм d_17-20 = 40,85*0,987 = 40,32 мм

d₆ = 75,24*0,987 = 74,26 мм

d₇ = 71,18*0,987 = 70,25 мм

d₈ = 67,33*0,987 = 66,45 мм

d₉ = 63,70*0,987 = 62,87 мм

d₁₀ = 60,26*0,987 = 59,47 мм

d₁₁ = 57,0*0,987 = 56,23 мм

d₁₂ = 53,92*0,987 = 53,21 мм

d₁₃ = 51,01*0,987 = 50,34 мм

d₁₄ = 48,26*0,987 = 47,63 мм

Рис.7 - Средние диаметры калибров по клетям

Клети №№ 17 - 20 - чистовая группа клетей, диаметр калибров у них одинаковый.

Коэффициент овализации калибров _i = 1,01. Высота калибров клетей:

,

мм мм

мм мм

мм мм

мм мм

мм мм

мм мм

мм мм

мм мм

мм

Рис. 8 - Высота калибров клетей

Ширину калибров клетей находим по формуле:

,

b₁ = 1,01*93,53 = 94,46 мм b₂ = 1,01*92,3= 93,22 мм

b₃ = 1,01*87,4 = 88,27 мм b₄ = 1,01*82,56 = 83,38 мм

b₅ = 1,01*78,09 = 78,87 мм b₆ = 1,01*73,89 = 74,63 мм

b₇ = 1,01*69,9 = 70,59 мм b₈ = 1,01*66,12 = 66,78 мм

b₉ = 1,01*62,56 = 63,18 мм b₁₀ = 1,01*59,2 = 59,79 мм

b₁₁ = 1,01*55,95 = 56,5 мм b₁₂ = 1,01*52,49 = 53,01 мм

b₁₃ = 1,01*50,08 = 50,58 мм b₁₄ = 1,01*47,39 = 47,86мм

b₁₅ = 1,01*44,82 = 45,26 мм b₁₆ = 1,01*42,4 = 42,82 мм

b_17-20 = 1,01* 40,11 = 40,51мм

Рис.9 - Ширина калибров клетей

Определим эксцентриситет калибров:

,

мм мм

мм мм

мм мм

мм мм

мм мм

мм мм

мм мм

мм мм

мм

Рис. 10 - Эксцентриситет калибров по клетям

Определяем радиусы калибров по формуле:

,

мм мм

мм мм

мм мм

мм мм

мм мм

мм мм

мм мм

мм мм

мм

Рис.11 - Радиусы калибров клетей

Таблица №16 - Калибровки валков редукционного стана

Трубы размером 73,0x3,5 мм
№ клети	d, мм	h, мм	b, мм	e, мм	r, мм
1	94,00	93,53	94,46	0,47	47,23
2	92,77	92,3	93,22	0,46	44,61
3	87,74	87,4	88,27	0,44	44,14
4	82,98	82,56	83,38	0,41	41,69
5	78,49	78,09	78,87	0,39	39,4
6	74,26	73,89	74,63	0,37	37,3
7	70,25	69,9	70,59	0,34	35,29
8	66,45	66,12	66,78	0,33	33,39
9	62,87	62,56	63,18	0,31	31,59
10	59,47	59,2	59,79	0,29	29,89
11	56,23	55,95	56,5	0,27	28,24
12	53,21	55,49	53,01	0,26	28,0
13	50,34	50,08	50,58	0,25	25,29
14	47,63	47,38	47,86	0,23	23,93
15	45,05	44,82	45,26	0,21	22,62
16	42,62	42,4	42,82	0,20	21,4
17	40,32	40,11	40,51	0,19

Подобные документы

• Технологии изготовления стальных труб

  Применение и классификация стальных труб. Характеристика трубной продукции из различных марок стали, стандарты качества стали при ее изготовлении. Методы защиты металлических труб от коррозии. Состав и применение углеродистой и легированной стали.
  
  реферат [18,7 K], добавлен 05.05.2009
  

• Тепловые условия работы короткой цилиндрической оправки трехвалкового раскатного стана

  Сравнительный анализ способов производства бесшовных труб. Общая характеристика оборудования и конструкция раскатных станов винтовой прокатки. Совершенствование технологического процесса производства бесшовных труб на ТПА с трехвалковым раскатным станом.
  
  дипломная работа [363,9 K], добавлен 28.07.2014
  

• Разработка технологического процесса и оборудования для изготовления особо тонких сварных труб

  Особенности изготовления тонкостенных труб. Состав оборудования стана. Расчет калибровки и энергосиловых параметров. Назначение детали в узле, анализ ее технологичности. Трудоемкость изготовления конструкции. Защита производства в чрезвычайных ситуациях.
  
  дипломная работа [1,3 M], добавлен 26.10.2014
  

• Изучение тепловых условий работы короткой цилиндрической оправки трехвалкового раскатного стана

  Сравнительный анализ способов производства бесшовных труб. Характеристика оборудования и конструкция раскатных станов винтовой прокатки. Математическая постановка задачи расчета температурного поля оправки, программное решение. Расчет прокатки для труб.
  
  дипломная работа [2,4 M], добавлен 08.07.2014
  

• Технологический процесс производства стальных труб

  Технологические операции при производстве труб из стали и их контроль, технология локальной термообработки. Характеристика основного технологического оборудования. Виды дефектов: прожоги, наплывы, непровары. Расчёт калибровки трубы основного сорта.
  
  курсовая работа [383,3 K], добавлен 25.12.2012
  

• Производство круглых труб с диаметром 48 мм на трубоэлектросварочном агрегате (ТЭСА) "50-76" ЦГП ПАО "Северсталь"

  Разработка технологии производства круглых электросварных прямошовных труб. Сортамент выпускаемой станом продукции. Техническая характеристика трубоэлектросварочного агрегата. Расчет калибровки валков, параметров калибровочного стана, турголовок.
  
  дипломная работа [1,1 M], добавлен 08.06.2019
  

• Производство труб на трубопрокатном агрегате с автомат станом

  Расчет калибров прокатного инструмента. Калибровка линеек прошивного стана. Энергосиловые параметры продольной прокатки. Горизонтальная проекция контактной поверхности металла, параметры прокатки. Расчет и заполнение нормативно-технологических карт.
  
  дипломная работа [1,3 M], добавлен 18.06.2015
  

• Технологический процесс производства тонкостенных бесшовных труб на ТПА 50-200 с трехвалковым непрерывным PQF станом в условиях ТПЦ-1 ОАО "ВТЗ"

  Общая характеристика завода, состав основных производственных цехов, структура производства ВТ. Обоснование расширения сортамента производимых труб. Перевалка прокатных клетей. Технологический инструмент стана PQF. Расчет усилия металла на валок.
  
  дипломная работа [4,8 M], добавлен 14.11.2014
  

• Анализ деятельности предприятия по производству стальных бесшовных труб для нефтегазовой отрасли

  Изучение технологических процессов производства стальных бесшовных труб для нефтегазовой отрасли. Характеристика лаборатории ферросплавного производства. Правила техники безопасности на химических объектах. Методика химического анализа углистой породы.
  
  отчет по практике [60,4 K], добавлен 07.04.2017
  

• Процесс получения тонкостенных труб

  Характеристика Выксунского металлургического завода. Обоснование целесообразности модернизации цеха. Оборудование и технология производства. Настройка агрегатов линии подготовки, формовки и калибровки. Расчет калибровки валков формовочного стана.
  
  дипломная работа [682,6 K], добавлен 19.12.2012
  

• главная
• рубрики
• по алфавиту
• вернуться в начало страницы
• вернуться к началу текста
• вернуться к подобным работам