Виды оборудования для прокатки труб: риллинг-стан, элонгатор, поперечно-винтовой стан и пресс.
Горячая прокатка труб проводится различными методиками, но общим для всех технологий является прошивка и раскатка прошитой гильзы. Учитывая это, каждый трубопрокатный завод должен оборудоваться не менее чем двумя станами – прошивным и раскатным. На самом деле, на современном заводе станов намного больше, учитывая станы для калибровки труб по диаметру и редукционные для прокатки труб малого диаметра. Некоторые методики предполагают установку риллинг – станов, а другие элонгаторов. Учитывая особенности каждых технологических схем, современный завод для прокатки труб должен оборудоваться комплексом всевозможных станов, с помощью которых горячая деформация (с одного или двух нагревов) проходит последовательно на каждом из них. Дополнительный нагрев допустим при редуцировании или калибровке.
Редуцирование (хоть это процесс большей деформации) нужно отделять от прокатки, и рассматривать как самостоятельный процесс дополнительного переделывания трубы, проведенный на основном аппарате. Способ раскатки гильзы определяют основные особенности дальнейшей технологии прокатки, поэтому и название трубопрокатного агрегата происходит от технологической схемы. Дополнительное цифровое отличие каждого агрегата соответствует максимальному и минимальному диаметру труб (изредка только максимальному).
Следует отметить 4 основные технологии прокатки труб, которые уверенно будут лидировать в трубопрокатном производстве еще длительное время.
Не зависимо от способа производства труб, для прошивки чаще используют поперечно-винтовые прокатные станы, реже – прессы, из-за ограничения в длине и массе заготовок и как следствие – низкой производительности. Прессы могут быть использованы в каждом из методик, кроме схем, где используются автомат-стан, специфика прокатки на котором заключается в меньшей деформации в сравнении с другими методиками и использовании тонкостенной гильзы.
Различие процессов раскатки гильз определяет разнообразие сортамента труб, произведенных разными технологиями горячей прокатки.
Агрегаты с автомат-станом пользуется наибольшей популярностью и доверием, как на отечественном, так и зарубежном производстве. Основными преимуществами использования аппарата являются большой диапазон размеров труб и легкость в перестройке и наладке конструкции на прокатку труб разного диаметра. Все это выгодно отличает автомат-стан от других агрегатов маневренностью и высокой производительностью, которой он уступает только установкам с непрерывным станом.
Технология производства на агрегатах с автомат-станом следует следующему алгоритму:
• заготовки определенного размера партиями подают на загрузочный стол кольцевой печи, которые в дальнейшем загрузочная машина последовательно задает в печь;
• нагреваясь, в зависимости от марки стали, до 1180 – 1240 градусов Цельсия заготовки извлекаются из печи с помощью выгрузочной машины, которая отличается от загрузочной возможностью «поиска» заготовки с помощью перемещения хобота аппарата в горизонтальной плоскости.
Производство труб на установке с непрерывным станом возможно по двум схемам.
Первая предполагает прошивку на станах косой прокатки, вторая – на прессах. Преимуществом использования прессов является использование дешевой квадратной заготовки и предупреждение образование на трубах плен, которые тяжело устранить в дальнейшем. Недостатком технологической схемы является значительное ограничение длины прокатываемой трубы и замедление производства. После проката задний конец трубы имеет разлохмаченный вид, который в дальнейшем обрезают дисковой пилой, для устранения задержки в дальнейшем производстве, максимально быстрого продвижения труб и предотвращения поломок механизмов.
Перед редуцированием трубы нагревают в высокочастотной подогревательной печи. Проходя ряд кольцевых индукторов, трубы нагреваются примерно до 1000 градусов Цельсия и немедленно переходят на редуцированный стан. Установленные перед первым и вторым станами индукторы имеют фотоэлектрические пирометры. С их помощью измеряется температура нагрева труб и регулируется подаваемая мощность нагрева металла.
Освобожденные от оправки трубы имеют неравномерную температуру. Поэтому перед калибровкой их повторно нагревают по наружному диаметру для повышения точности процесса. С этой целью используют методические перекатные печи или печи с шагающим подом (без ручной кантовки труб).
Заключительным этапом является калибровка нужного диаметра на трехвалковом стане (агрегате аналогичном конструкции раскатного стана). В ходе процесса происходит минимальная деформация по диаметру труб и толщина стенки не меняется, поэтому усилия прилагаются намного меньше, чем при работе раскатного стана.
К самым старым способам изготовления труб относится технология прошивки на станах поперечно-винтовой прокатки, а раскатки на пилигримовом стане. Подобные агрегаты широко использовались в европейском производстве и ограничено – в США.
Трубопрокатные заводы с современными технологиями пилигримовые станы не используют.
