Короткий опис стану ТПА-200, Обгрунтування розширення сортаменту труб, що виробляються.

Трубопрокатний агрегат 200 Волзького трубного заводу призначений для випуску гарячекатаних безшовних труб підвищеної точності розмірами DTхST = 70. 203x9. 50 мм наступного сорту-менту: загального призначення DTxST = 73. 203x9. 50 мм з вуглецевих та середньолегованих марок сталі, підшипникові труби DTxST = 70,4. 171x7. 21 мм із сталі марок ШХ15, ШХ15СГ, ШХ15Ш, ШХ15В.

До складу цеху входять трубопрокатний агрегат 70-200 з тривалковим станом, лінія обробки труб загального призначення, ділянка обробки підшипникових труб, чотири роликові печі для проведення сфероидизирующего відпалу підшипникових труб, ділянка виготовлення технологічного інструменту.

кільцеві печі для нагрівання заготівлі;

трубопрокатний агрегат Асселя з тривалковим станом ТПА-200 з довгою плаваючою оправкою;

піч із крокуючими балками для підігріву труб;

тривалковий калібрувальний стан;

12-ти клітьовий редукційно-калібрувальний стан;

роликові печі для відпустки та відпалу труб;

лінії обробки підшипникових труб та труб загального призначення;

ділянку консерваційного покриття труб.

ТПА з тривалковим станом розкочують застосовують для виробництва товстостінних труб, що використовуються в машинобудуванні з відношенням діаметра до товщини стінки (D/S) менше 12.

Незважаючи на різні спроби розширення можливостей станів ТПА 200 і аналогічних вітчизняних трубопрокатних агрегатах отримувати тонкостінні труби на них не вдавалося, так як при прокатці кінців труб (особливо задніх) в тривалкових станах розвивається інтенсивна поперечна деформація і утворюються трикутні кінцеві розтруби, не дозволяючи труб із ставленням діаметра до товщини стінки понад 12.

Основна особливість ТПА зТривалковий розкочувальний стан - отримання необхідної товщини стінки готових труб в основному на розкочаному стані, а зовнішнього діаметра на редукційному і калібрувальному. Кожен із цих розмірів може незалежно змінюватися, забезпечуючи необхідне поєднання діаметра та товщини стінки.

Рисунок 8. Освіта розтрубу під час прокатування

Малюнок 9. Затікання металу між валками.

I – Конус захоплення; II-гребінь; III-розкатна ділянка;

1-Валки; 2-Оправлення; 3-Труба,

Ступінь тонкостінності сортаменту труб, що виробляється на установках даного типу, визначає тривалковий розкотний стан. Тому останнім часом у технічно розвинених країнах велика увага приділялася та приділяється вдосконаленню технології прокатки та конструкцій традиційних тривалкових розкочувальних станів, а також створенню нових процесів із забезпеченням можливості виробництва високоточних тонкостінних гарячекатаних труб.

Обгрунтування розширення сортаменту труб

Потужності трубних заводів з випуску безшовних труб для нафтогазової промисловості та машинобудування в даний час задіяні не на повне та подальше збільшення обсягів їх виробництва, можливе за умови додаткового введення обладнання або модернізації існуючого обладнання.

ТПА-200 - трубопрокатний агрегат з тривалковим станом розкочування. Відмінною особливістю даного агрегату є наявність двох ліній розкочування гільз, які отримують на прошивному стані. Це дозволяє значно збільшити продуктивність стану. Трубопрокатний стан ТПА-200 знаходиться в ТВЦ-1 ВАТ «ВТЗ».

ТПЦ-1 виробляє сталеві гарячекатані труби діаметром від 70мм до 203мм з товщиною від 9мм до 50мм, призначених для: загального призначення, підшипникової галузі,машинобудування з подальшою механічною обробкою, авіаційної техніки, котельних установок та трубопроводів, газопроводів газліфтних систем та облаштування газових родовищ.

Обладнання цеху дозволяє проводити труби нестандартних розмірів, труби зі зміщеними допусками за геометричними розмірами, особливо товстостінні труби, труби з підвищеною точністю по товщині стінки. Є можливість обточування труб із зовнішньої поверхні.

Основна особливість ТПА з тривалковим розкочуванням - отримання необхідної товщини стінки готових труб в основному на розкочному стані, а зовнішнього діаметра на редукційному та калібрувальному. Кожен із цих розмірів може незалежно змінюватися, забезпечуючи необхідне поєднання діаметра та товщини стінки.

Рисунок 8. Освіта розтрубу під час прокатування

Малюнок 9. Затікання металу між валками.

I – Конус захоплення; II-гребінь; III-розкатна ділянка;

1-Валки; 2-Оправлення; 3-Труба,

Ступінь тонкостінності сортаменту труб, що виробляється на установках даного типу, визначає тривалковий розкотний стан. Тому останнім часом у технічно розвинених країнах великеувага приділялася та приділяється вдосконаленню технології прокатки та конструкцій традиційних тривалкових розкочувальних станів, а також створенню нових процесів із забезпеченням можливості виробництва високоточних тонкостінних гарячекатаних труб.

Застосування в агрегатах тривалкових розкочувальних станів вносить певні обмеження в сортамент - на цих агрегатах можна отримувати тільки товстостінні труби з відношенням діаметра до товщини стінки D/S? 12. І хоча робляться різні спроби розширити їх можливості в тому відношенні, все ж таки отримувати тонкостінні труби поки не вдається, оскільки в цьому випадку при прокатці кінців труб розвивається поперечна деформація і утворюються кінцеві кінцеві розтруби, що не дозволяють нормально здійснювати прокатку. Можливі різні шляхи вирішення проблеми кінцевих розтрубів: розкочування гільз на малих кутах подачі, застосування спеціальних калібрування валків розкочного стану, зменшення товщини стінки гільзи та інші. На практиці потонання стінки гільзи проводиться за рахунок зведення валків при прокатуванні заготовки або за рахунок зміни положення оправлення в осередку деформації. Переміщення валків у процесі прокатки є менш переважним через конструктивну складність і підвищений зношування поверхонь, що сполучаються, ліжка кліті і барабана з валком.

Для прокатки тонкостінних труб з використанням вільно плаваючої довгої оправки французька фірма «Dujardin-Montbard-Somcnor» розробила конструкцію кліті тривалкового розкочування (кліть «Трансваль»), обладнаної спеціальними механізмами для здійснення процесу зі змінним кутом подачі та зміною вихідних розмірів калі. Прокатка кінцевих ділянок тонкостінних труб у кліті даної конструкції здійснюється за технологією, що передбачає зміну кутів.подачі до мінімальних значень з одночасним розведенням валків для утворення кінцевих потовщень.

В даний час за кордоном працює кілька трубопрокатних агрегатів з тривалковими станами типу «Трансваль». Один із них експлуатується на заводі фірми "Babcock and Wilcox Co." у м. Емпріджі (США).

Тривалковий розкатний стан типу «Трансваль» встановлений паралельно безперервному довгооправочному стану та призначений для виробництва високоточних труб з D/S від 4,5 до 15. При цьому для здійснення прокатки найбільш тонкостінної частини сортаменту передбачено автоматичну зміну кутів подачі, а також розмірів калібру, щоб при формуванні передньої кінцевої ділянки труби відношення D/S на ньому не перевищувало 10, а задньої кінцевої ділянки - 8.

На заводі фірми «Falck» у м. Мілані (Італія) введено в експлуатацію трубопрокатний агрегат з тривалковим станом «Трансваль» для виробництва труб з підшипникових і легованих марок сталей діаметром 60-70 мм з D/S =4-17.

На заводі фірми «Tubesex» в Більбао (Іспанія) експлуатується трубопрокатний агрегат з тривалковим станом «Трансваль», призначений для виробництва редукованих гарячекатаних труб діаметром 21-64 з товщиною стінки 2,2-10 мм. При цьому безпосередньо після тривалкового розкочування прокатують труби діаметром 72 мм, довжиною до 14 м і ставленням D/S