Search

Представлен анализ технологии производства бесшовных труб на трубопрокатных агрегатах с непрерывными пятиклетевыми трёхвалковыми оправочными станами типа PQF, FQM. Проведено исследование влияния величины овальности калибров чистовых клетей непрерывного стана FQM на формоизменение раската при прокатке. На основании результатов моделирования технологии прокатки в программном продукте Deform-3D получен характер распределения толщины стенки раската по периметру поперечного сечения очага деформации на выходе из пятой клети стана FQM в зависимости от величины овальности чистовых калибров. Получен характер изменения толщины стенки раската в выпуске калибра (на линии разъёма валков) и в зоне выпусков. Определено влияние овальности чистовых калибров на показатель уширения раската, окова оправки металлом, абсолютную разнотолщинность стенки по периметру очага деформации. Наименьшая величина абсолютной разнотолщинности, утолщения по выпуску калибра, поля допуска по толщине стенки получена при использовании калибра с овальностью 1,03. Показатель уширения раската, площадь раската в обжимной зоне калибра, величина угла окова оправки металлом принимают максимальные значения при использовании калибра с овальностью 1,03. Переполнение калибров отсутствовало на всех этапах моделирования. Analysis of the production technology of seamless pipes for pipe-rolling units with continuous type PQF, FQM mills was carried out. Investigation of the influence of ovality value of finishing caliber of three-roll continuous mandrel FQM mill on rolled product forming was performed. Based on the results of simulation of rolling technology in “Deform-3D” software the distribution of the wall thickness of the rolled product along the perimeter of the cross-section of the deformation zone at the outlet of the fifth stand of FQM mill was obtained as a function of the value of caliber ovality. The changing of the wall thickness of the rolled product in the taper of groove (on the parting line of the rolls) and in the outlet zone was obtained. Influence of the ovality of finishing caliber on the value of broadening of the rolled product, the contact zone between mandrel and rolled product, and the absolute non-uniformity of the wall thickness along the perimeter of the deformation zone was determined. The lowest absolute non-uniformity of the wall thickness, thickening at the taper of the groove, and tolerance zone of the wall thickness was obtained when the caliber with the ovality of 1.03 was used. The rolled product broadening coefficient, the area of the product in the deformation zone, the angle of contact between mandrel and rolled product also have maximum values for the caliber with ovality of 1.03. No overfill of the caliber was observed at all stages of simulation. Шкуратов Евгений Александрович, аспирант кафедры машин и технологий обработки материалов давлением, Южно-Уральский государственный университет, г. Челябинск; инженер лаборатории продольной прокатки, ОАО «Российский научно-исследовательский институт трубной промышленности», г. Челябинск; Shkuratov@rtural.ru. Струин Дмитрий Олегович, заведующий лабораторией продольной прокатки, ОАО «Российский научно-исследовательский институт трубной промышленности», г. Челябинск; StruinDO@rosniti.ru. Черных Иван Николаевич, аспирант кафедры машин и технологий обработки материалов давлением, Южно-Уральский государственный университет, г. Челябинск; младший научный сотрудник лаборатории продольной прокатки, ОАО «Российский научно-исследовательский институт трубной промышленности», г. Челябинск; Chernyh@rosniti.ru. Сарафанова Ольга Евгеньевна, инженер лаборатории продольной прокатки, ОАО «Российский научно-исследовательский институт трубной промышленности», г. Челябинск; Sarafanova@rosniti.ru. Бушин Роман Олегович, заместитель начальника технического отдела, ОАО «Северский трубный завод», г. Полевской; stw@stw.ru. Носков Константин Александрович, помощник начальника технического отдела, ОАО «Северский трубный завод», г. Полевской; stw@stw.ru. Панасенко Олег Александрович, начальник трубопрокатной лаборатории НИЦ, ОАО «Северский трубный завод», г. Полевской; stw@stw.ru. E.A. Shkuratov, South Ural State University; JSC “Russian Research Institute of the Tube and Pipe Industries” (RosNITI), Chelyabinsk, Russian Federation, Shkuratov@rtural.ru, D.O. Struin, JSC “Russian Research Institute of the Tube and Pipe Industries” (RosNITI), Chelyabinsk, Russian Federation, StruinDO@rosniti.ru, I.N. Chernykh, South Ural State University; JSC “Russian Research Institute of the Tube and Pipe Industries” (RosNITI), Chelyabinsk, Russian Federation, Chernyh@rosniti.ru, O.E. Sarafanova, JSC “Russian Research Institute of the Tube and Pipe Industries” (RosNITI), Chelyabinsk, Russian Federation, Sarafanova@rosniti.ru, R.O. Bushin, JSC “Seversky Tube Works”, Polevskoy, Russian Federation, stw@stw.ru, K.A. Noskov, JSC “Seversky Tube Works”, Polevskoy, Russian Federation, stw@stw.ru, O.A. Panasenko, JSC “Seversky Tube Works”, Polevskoy, Russian Federation, stw@stw.ru

Проведено теоретическое исследование формирования концевой обрези раската на трубопрокатных агрегатах с непрерывными станами. Выявлено, что большинство из имеющихся формул адаптированы для расчета концевой обрези при раскатке черновой трубы в линии ТПА с использованием непрерывных станов двухвалкового типа с удерживаемой либо плавающей оправкой. Определено, что основными технологическими факторами, влияющими на формирование концевой обрези на участке горячего передела, являются наличие системы гидроутонения непрерывного стана, коэффициент вытяжки по горячему переделу, отношение наружного диаметра к толщине стенки раската (D/S), тоннаж (прокатная компания), использование различных систем калибров стана PQF. Из анализа замеров толщины стенки за извлекательно-калибровочным станом видно, что система гидроутонения труб выравнивает толщину стенки по телу раската, но при этом величина абсолютной разнотолщинности стенки на заднем конце значительно превосходит разнотолщинность стенки на переднем. На основании анализа промышленных данных получена степенная зависимость величины концевой обрези от безразмерного коэффициента, который включает в себя такие параметры как: коэффициенты вытяжки и наружные диаметры труб после непрерывного оправочного, извлекательно-калибровочного и редукционно-растяжного станов. С использованием данной зависимости, можно регламентировать величину концевой обрези труб с использованием калибра стана PQF 190 мм и 290 мм. Полученная формула имеет высокую сходимость результатов с практическими данными, а также не противоречит рекомендациям, приводимых в литературных источниках. The theoretical study of the formation of the end crops during rolling at a tube rolling plant with continuous mills was made. It is found that the majority of available formulas are adapted to calculate the end crops for rough pipe rolling at a tube rolling plant with two roll continuous mills having a retained or floating mandrel. It is determined that the main technological factors affecting the formation of end crops during the hot process stage are the hydrothinning system of continuous mill, the coefficient of elongation of the hot process stage, the ratio of the outside diameter to the wall thickness of the rolling product (D / S), tonnage, the usage of different caliber systems of the PQF mill. The analysis of the wall thickness measurements at the extractor mill showed that the pipe hydrothinning system adjusts the wall thickness across the body of the rolling product, but the absolute value of the wall thickness variation on the rear end is considerably higher than the wall thickness variation on the front one. Based on the data analysis the power dependence of the end crops on the dimensionless coefficient including the coefficient of drawing, the outer diameters of the pipes after continuous, calibrating and reductionrecliner mills were obtained. With this dependence it is possible to regulate the amount of the end crops by using 190 mm and 290 mm caliber of the PQF mill. The formula obtained has a good agreement with practice and follows recommendations given in literature. Черных Иван Николаевич, аспирант кафедры машин и технологий обработки материалов давлением, Южно-Уральский государственный университет; младший научный сотрудник лаборатории продольной прокатки труб, ОАО «Российский научно-исследовательский институт трубной промышленности» (г. Челябинск); Chernyh@rosniti.ru. Струин Дмитрий Олегович, заведующий лабораторией продольной прокатки труб, ОАО «Российский научно-исследовательский институт трубной промышленности» (г. Челябинск); StruinDO@rosniti.ru. Шкуратов Евгений Александрович, аспирант кафедры машин и технологий обработки материалов давлением, Южно-Уральский государственный университет; инженер лаборатории продольной прокатки труб, ОАО «Российский научно-исследовательский институт трубной промышленности» (г. Челябинск); Shkuratov@rtural.ru. I.N. Chernykh, South Ural State University; The Russian Research Institute of the Tube and Pipe Industries, Chelyabinsk, Russian Federation, Chernyh@rosniti.ru, D.O. Struin, The Russian Research Institute of the Tube and Pipe Industries, Chelyabinsk, Russian Federation, StruinDO@rosniti.ru, E.A. Shkuratov, South Ural State University; The Russian Research Institute of the Tube and Pipe Industries, Chelyabinsk, Russian Federation, Shkuratov@rtural.ru

We have developed a continuous theory for grinding of solids in batch and continuous mills which includes only a few parameters, the values of which can be obtained directly from data on a laboratory scale batch mill. This allows an easy scale-up from a laboratory-scale batch mill to an industrial continuous mill. Furthermore, the analysis presented indicates that a characteristic material parameter, the “ critical volume ”, plays an important role on the grinding process in general, and it is the only parameter which is affected by the additives. The performance of industrial mills is due to the influence that additives may have on the value of the critical volume.