Помощь студентам в учебе
ИССЛЕДОВАНИЕ И РАЦИОНАЛИЗАЦИЯ ПАРКА ОПРАВОК СТАНА ПРОДОЛЬНОЙ ПРОКАТКИ
|
АННОТАЦИЯ 2
ВВЕДЕНИЕ 5
1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ 7
1.1 Особенности технологии непрерывной прокатки труб на станах
продольной прокатки 7
1.2 Особенности непрерывного раскатного стана МРМ 8
1.3 Используемые в настоящее время оправки ВТЗ 9
1.4 Влияние выбора оправок на качество труб 10
1.5 Выводы и постановка задач 11
2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССА
ПРОДОЛЬНОЙ ПРОКАТКИ ТРУБ С УЧЁТОМ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ РАЗЛИЧНЫХ ДИАМЕТРОВ ОПРАВОК 12
2. 1 Исследование процесса продольной прокатки свинцовых патрубков с учетом использования различных диаметров оправок 12
2.1.1 Применяемое оборудование и материалы 12
2.1.2 Порядок проведения эксперимента 13
2.1.3 Результаты экспериментального исследования с учётом использования
двухвалковой схемы прокатки 15
2.2 Исследование процесса продольной прокатки патрубков из материала 08Х18Н10Т, с учетом использования различных диаметров оправок 19
2.2.1 Ход физического моделирования, полученные результаты 19
2.2.2 Влияние температуры прокатки на охват оправки и энергосиловые
параметры процесса прокатки 23
2.2.3 Влияние овальности калибра на охват оправки и энергосиловые
параметры процесса прокатки 24
2.3 Общие выводы по результатам проведенных экспериментов 26
3. РАЗРАБОТКА РАЦИОНАЛЬНОГО ПАРКА ОПРАВОК СТАНА МРМ ... 28
3.1 Разработка системы ограничений технологического процесса 28
3.2 Разработка рекомендаций по сокращению существующего парка оправок
стана МРМ 31
3.3 Рекомендации по рациональному использованию существующего парка
оправок стана МРМ 32
3.4 Рекомендации по сокращению существующего парка оправок стана
МРМ. Уточнение рационального парка оправок стана МРМ 44
3.5 Рекомендации по рациональному использованию предлагаемого парка
оправок 49
3.6 Основные выводы по главе 3 57
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 59
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 61
ПРИЛОЖЕНИЕ А. Калибровка валков систем калибров стана МРМ 64
ВВЕДЕНИЕ 5
1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ 7
1.1 Особенности технологии непрерывной прокатки труб на станах
продольной прокатки 7
1.2 Особенности непрерывного раскатного стана МРМ 8
1.3 Используемые в настоящее время оправки ВТЗ 9
1.4 Влияние выбора оправок на качество труб 10
1.5 Выводы и постановка задач 11
2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССА
ПРОДОЛЬНОЙ ПРОКАТКИ ТРУБ С УЧЁТОМ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ РАЗЛИЧНЫХ ДИАМЕТРОВ ОПРАВОК 12
2. 1 Исследование процесса продольной прокатки свинцовых патрубков с учетом использования различных диаметров оправок 12
2.1.1 Применяемое оборудование и материалы 12
2.1.2 Порядок проведения эксперимента 13
2.1.3 Результаты экспериментального исследования с учётом использования
двухвалковой схемы прокатки 15
2.2 Исследование процесса продольной прокатки патрубков из материала 08Х18Н10Т, с учетом использования различных диаметров оправок 19
2.2.1 Ход физического моделирования, полученные результаты 19
2.2.2 Влияние температуры прокатки на охват оправки и энергосиловые
параметры процесса прокатки 23
2.2.3 Влияние овальности калибра на охват оправки и энергосиловые
параметры процесса прокатки 24
2.3 Общие выводы по результатам проведенных экспериментов 26
3. РАЗРАБОТКА РАЦИОНАЛЬНОГО ПАРКА ОПРАВОК СТАНА МРМ ... 28
3.1 Разработка системы ограничений технологического процесса 28
3.2 Разработка рекомендаций по сокращению существующего парка оправок
стана МРМ 31
3.3 Рекомендации по рациональному использованию существующего парка
оправок стана МРМ 32
3.4 Рекомендации по сокращению существующего парка оправок стана
МРМ. Уточнение рационального парка оправок стана МРМ 44
3.5 Рекомендации по рациональному использованию предлагаемого парка
оправок 49
3.6 Основные выводы по главе 3 57
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 59
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 61
ПРИЛОЖЕНИЕ А. Калибровка валков систем калибров стана МРМ 64
Как известно, процессы продольной оправочной горячей прокатки труб широко используются в современных трубопрокатных агрегатах.
Применение оправочных станов продольной прокатки обеспечивает необходимую деформацию металла по толщине стенки, а использование редукционных и калибровочных станов позволяет осуществить значительное уменьшение диаметра труб, что повышает производительность агрегатов и расширяет сортамент при сокращении типоразмеров технологического инструмента. При этом формирование толщины стенки в непрерывном раскатном стане в значительной мере определяет характер распределения продольной и поперечной разнотолщинности и состояние поверхности на готовых трубах. [1, 4-6]
Основной тенденцией мирового развития трубопрокатного производства является применение в линии трубопрокатного агрегата непрерывного раскатного стана продольной прокатки. В отечественной и мировой практике, кроме плавающих оправок, эксплуатируются так же контролируемо- перемещаемые, раскатка гильз на которых осуществляется в двух и трехвалковых клетях. [4, 17] Изменение условий контакта контролируемо - перемещаемой оправки с деформируемым металлом существенно влияет на износостойкость инструмента. Длинные оправки непрерывных станов эксплуатируются в тяжелых температурных и силовых условиях, а тенденция к увеличению производства бесшовных труб из легированных сталей существенно усугубляет эти условия.
Качество поверхности рабочей части оправок непрерывных станов, в частности станов вида PQF, FQM, MPM, с контролируемо-перемещаемой оправкой, оказывает влияние, прежде всего, на качество внутренней поверхности производимых труб. [2, 6, 4].
Прокатка с использованием дефектных оправок может приводить к возникновению дефектов в виде рисок, продиров и других дефектов на внутренней поверхности труб.
Другой вид износа оправок - по наружному диаметру. Он приводит к необходимости дополнительной настройки валков в клетях непрерывного стана относительно оправки с целью получения требуемой толщины стенки раската.
Необходимость корректировки положения валков также обусловлена тем, что с использованием новых оправок одного диаметра, производится получение нескольких толщин стенок. Кроме того, возможно получение одинаковой толщины стенки труб на оправках разного диаметра. Корректировка положения валков относительно оправки приводит к изменению параметра разнотолщинности стенки черновой трубы. [5, 17, 24]
Совершенствование процессов продольной прокатки труб - это, прежде всего решение вопросов повышения их производительности и значительного улучшения качества выпускаемых труб.
Целью данной работы является совершенствование качества труб, а именно: повышение точности геометрических параметров и снижение количества дефектов, методами исследования и рационализации парка оправок стана MPM Волжского трубного завода.
Применение оправочных станов продольной прокатки обеспечивает необходимую деформацию металла по толщине стенки, а использование редукционных и калибровочных станов позволяет осуществить значительное уменьшение диаметра труб, что повышает производительность агрегатов и расширяет сортамент при сокращении типоразмеров технологического инструмента. При этом формирование толщины стенки в непрерывном раскатном стане в значительной мере определяет характер распределения продольной и поперечной разнотолщинности и состояние поверхности на готовых трубах. [1, 4-6]
Основной тенденцией мирового развития трубопрокатного производства является применение в линии трубопрокатного агрегата непрерывного раскатного стана продольной прокатки. В отечественной и мировой практике, кроме плавающих оправок, эксплуатируются так же контролируемо- перемещаемые, раскатка гильз на которых осуществляется в двух и трехвалковых клетях. [4, 17] Изменение условий контакта контролируемо - перемещаемой оправки с деформируемым металлом существенно влияет на износостойкость инструмента. Длинные оправки непрерывных станов эксплуатируются в тяжелых температурных и силовых условиях, а тенденция к увеличению производства бесшовных труб из легированных сталей существенно усугубляет эти условия.
Качество поверхности рабочей части оправок непрерывных станов, в частности станов вида PQF, FQM, MPM, с контролируемо-перемещаемой оправкой, оказывает влияние, прежде всего, на качество внутренней поверхности производимых труб. [2, 6, 4].
Прокатка с использованием дефектных оправок может приводить к возникновению дефектов в виде рисок, продиров и других дефектов на внутренней поверхности труб.
Другой вид износа оправок - по наружному диаметру. Он приводит к необходимости дополнительной настройки валков в клетях непрерывного стана относительно оправки с целью получения требуемой толщины стенки раската.
Необходимость корректировки положения валков также обусловлена тем, что с использованием новых оправок одного диаметра, производится получение нескольких толщин стенок. Кроме того, возможно получение одинаковой толщины стенки труб на оправках разного диаметра. Корректировка положения валков относительно оправки приводит к изменению параметра разнотолщинности стенки черновой трубы. [5, 17, 24]
Совершенствование процессов продольной прокатки труб - это, прежде всего решение вопросов повышения их производительности и значительного улучшения качества выпускаемых труб.
Целью данной работы является совершенствование качества труб, а именно: повышение точности геометрических параметров и снижение количества дефектов, методами исследования и рационализации парка оправок стана MPM Волжского трубного завода.
В результате выполненной квалификационной работы получены следующие результаты:
1. Экспериментально исследован процесс продольной прокатки труб с учётом использования различных диаметров оправок и материалов заготовок, показано:
- для получения одинаковой толщины стенки раската процесс продольной прокатки на оправке рационально вести без сведения и разведения валков относительно их номинального положения (по чертежу), т.е. значение эксцентриситета валков при прокатке в овальных калибрах должно стремиться к нулю;
- при сведении валков и одновременном уменьшении диаметра оправки с целью получения требуемой толщины стенки зафиксирована наибольшая относительная разнотолщинность стенки. Также на данном режиме зафиксировано наибольшее переполнение калибра металлом и возникновение дефектов. Использование меньшего диаметра оправки при получении одинаковой стенки раската в одной и той же системе калибров стана МРМ не рекомендуется;
- при разведении валков и одновременном увеличении диаметра оправки с целью получения требуемой толщины стенки, так же, зафиксировано увеличение относительной разнотолщинности стенки относительно номинального режима. Также на данном режиме зафиксирован наибольший угол охвата оправки металлом. Использование большего диаметра оправки при получении одинаковой стенки раската в одной и той же системе калибров стана МРМ не рекомендуется;
- наилучшие показатели разнотолщинности стенки в эксперименте достигнуты при номинальном положении валков;
2. На основании экспериментальных данных и анализа существующих таблиц прокатки разработана система ограничений технологического процесса для определения рационального парка оправок стана MPM.
3. Разработаны рекомендации по рациональному использованию существующего парка оправок стана МРМ
4. Разработаны рекомендации по сокращению существующего парка оправок стана МРМ. На основании данных рекомендаций существующий парк оправок МРМ может быть сокращен на 8 позиций.
5. Разработаны рекомендации по рациональному использованию предлагаемого парка оправок.
1. Экспериментально исследован процесс продольной прокатки труб с учётом использования различных диаметров оправок и материалов заготовок, показано:
- для получения одинаковой толщины стенки раската процесс продольной прокатки на оправке рационально вести без сведения и разведения валков относительно их номинального положения (по чертежу), т.е. значение эксцентриситета валков при прокатке в овальных калибрах должно стремиться к нулю;
- при сведении валков и одновременном уменьшении диаметра оправки с целью получения требуемой толщины стенки зафиксирована наибольшая относительная разнотолщинность стенки. Также на данном режиме зафиксировано наибольшее переполнение калибра металлом и возникновение дефектов. Использование меньшего диаметра оправки при получении одинаковой стенки раската в одной и той же системе калибров стана МРМ не рекомендуется;
- при разведении валков и одновременном увеличении диаметра оправки с целью получения требуемой толщины стенки, так же, зафиксировано увеличение относительной разнотолщинности стенки относительно номинального режима. Также на данном режиме зафиксирован наибольший угол охвата оправки металлом. Использование большего диаметра оправки при получении одинаковой стенки раската в одной и той же системе калибров стана МРМ не рекомендуется;
- наилучшие показатели разнотолщинности стенки в эксперименте достигнуты при номинальном положении валков;
2. На основании экспериментальных данных и анализа существующих таблиц прокатки разработана система ограничений технологического процесса для определения рационального парка оправок стана MPM.
3. Разработаны рекомендации по рациональному использованию существующего парка оправок стана МРМ
4. Разработаны рекомендации по сокращению существующего парка оправок стана МРМ. На основании данных рекомендаций существующий парк оправок МРМ может быть сокращен на 8 позиций.
5. Разработаны рекомендации по рациональному использованию предлагаемого парка оправок.