Краткий анализ производства горячекатаных труб на ОАО «БМЗ»

Основной сортамент трубопрокатного цеха составляют: трубы для машиностроения из углеродистой и низколегированной стали (в том числе для дальнейшей холодной перетяжки) наружным диаметром 21,3-168,3 мм с толщиной стенки 2,3-24,0 мм; нефтегазопроводные трубы без резьбы и муфт наружным диаметром 48,3-168.3 мм и толщиной стенки 3,91-21,95 мм;трубы подшипниковые обточенные по наружной поверхности наружным диаметром 70-160 мм и толщиной стенки 7,0-16,0 мм; трубы-заготовки с гладкими концами без резьбы для производства обсадных, насосно-компрессорных и бурильных труб наружным диаметром 60,3-168,3 мм с толщиной стенки 4,83-10,54 мм; трубы для производства соединительных муфт наружным диаметром 66,7-168.3 мм и толщиной стенки 8,0-22,0 мм; трубы для паровых котлов и трубопроводов диаметром 32,0-168,3 мм с толщиной стенки 3,2-19,0 мм.

Для производства всех типоразмеров труб используется горячекатанная трубная заготовка диаметром 140, 160 мм и непрерывнолитая диаметром 200 мм, длиною 4000-10200 мм и непрерывнолитая заготовка диаметром 200 мм и длиной от 4000 до 9600 мм.

Технологический процесс производства бесшовных труб осуществляется по разработанной SМS-Меег технологии РQF [1]. Все основное технологическое оборудование цеха расположено на отметке +5,0 м с целью минимизации углубления вспомогательного оборудования.

Складирование заготовок. Катаная заготовка и непрерывнолитая заготовка диаметром 200 мм поступают со стана 850 на склад или доставляются автотранспортом на специальных палетах из ЭСПЦ-2. Подача заготовки на загрузочные столы осуществляется подъемными устройствами или электромагнитными кранами.

Порезка заготовок на мерные длины. Раскрой заготовок на определенные длины осуществляется дисковыми пилами холодной резки. Измерение длины и взвешивание производится непосредственно перед пилами. Длина разрезанных заготовок зависит от их дальнейшего передела и составляет от 750 до 4200 мм.

Нагрев в кольцевой нагревательной печи до температуры 1240-1280ºСс целью придания металлу заданных пластических свойств, обеспечивающих возможность его деформации при прошивке и в процессе дальнейшей деформации.Кольцевая печь газового типа с вращающимся подом, производительностью до 80т/ч. Система загрузки и выгрузки заготовок полностью автоматизирована. Выдача происходит через окно выдачи поштучно.

Прошивка. Прошивка заготовки в гильзу на стане поперечно-винтовой прокатки является основной технологической операцией, в дальнейшем определяющей качество труб. Для этого используется косовалковый прошивной стан поперечно-винтовой прокатки с двухопорными валками грибовидной формы и направляющими дисками Дишера. Ось прошики должна совпадать с осью заготовки и гильзы. Для предотвращения окисления внутренней поверхности гильза продувается порошкообразной смесью на основе азота.

Раскатка. Для получения черновой трубы используется раскатной стан непрерывного типа (РQF). Стан состоит из 4 клетей 3-валкового типа и клети обжатия полой заготовки. Каждый валок имеет индивидуальный привод. Гильза с предварительно введённой в неё оправкой подаётся в стан, где происходит её последовательное обжатие. При прокатке оправка движется в направлении прокатки со скоростью, равной скорости выхода металла из первой клети. За станом РQF расположен 3-клетьевой стан-извлекатель, который захватывает свободный конец черновой трубы и помогает извлечь оправку.

Редуцирование. Перед началом операции происходит подогрев заготовки в индукционной печи с тремя водоохлаждаемыми катушками до температуры 900-1050ºС для выравнивания температуры по длине и сечению. На выходе из стана-извлекателя у черновой трубы дисковой пилой отрезаются деформированные концы. После индукционной печи трубы передаются в редуционно-растяжной стан. Черновая труба проходит через установку гидросбива окалины и затем поступает на 28- клетьевой редуционно-растяжной стан, имеющий 3-валковую конструкцию клетей. В процессе редуцирования происходит уменьшение наружного диаметра и толщины стенки трубы до требуемых размеров.

Охлаждение на холодильнике. Затем труба передается на холодильник, для ее окончательного охлаждения. С целью равномерного охлаждения готового проката на холодильнике производится вращение труб вокруг продольной оси.

Порезка труб. На пилах пакетной резки производится раскрой труб на мерные длины от 6 до 15 м.

Правка. После порезки труба направляется к косовалковым правильным машинам с целью устранения кривизны и подвергаются правке. Для очистки от окалины внутренней поверхности трубы продувают сжатым воздухом и направляют на установку контроля вихревыми токами.

Контроль вихревыми токами. На установке неразрушающего контроля выявляются дефекты, расположенные на наружной поверхности трубы или залегающиеблизко к ее наружной поверхности. Выявленные дефекты маркируются. Трубы, на которых обнаружены неустранимые дефекты, отбраковываются.

Линия термообработки. Линия состоит из двух газовых печей с шагающими балками (печь закалки и отжига и печь отпуска), закалочного устройства, и системы холодильников для замедленного охлаждения на открытом воздухе. Для равномерного охлаждения трубы на холодильнике вращаются вокруг своей продольной оси.

В зависимости от требований спецификаций трубы проходят одну из операций термообработки: закалка, закалка и отпуск, отпуск. Режим термообработки выбирается в зависимости от марки стали и требований потребителя к механическим свойствам готовых труб.

Правка и обработка торцов. После термообработки с целью устранения кривизны трубы направляются в правильную машину. На линии осуществляется торцовка концов труб и снятие фасок.

Гидроиспытания. В соответствии с требованиями потребителей трубы проходят испытания на герметичность на гидроиспытательном прессе.

Ультразвуковой контроль. На линии неразрушающего контроля с помощью ультразвуковой ротационной установки производится обнаружение продольных дефектов, а также осуществляется контроль толщины стенки и длина готовой трубы.

Маркировка, покраска, пакетирование, взвешивание. Прошедшие неразрушающий контроль трубы маркируются (наносятся на трубу ее свойства и параметры) , затем наносится антикоррозионное покрытие, и I устанавливаются торцевые заглушки. Далее трубы формируются в пакеты весом не более 5 т и обвязываются стальной лентой. Упакованные пакеты взвешиваются и комплектуются бирками с указанием массы, марки стали, номера плавки, длины, диаметра и толщины стенки.

Склад готовой продукции. Готовая продукция с помощью электромостовых кранов поплавочно складируются на складе. После комплектации заказов горячекатаные продукция отгружаются потребителям в железнодорожный или автомобильный транспорт.

Схема расположения оборудования трубопрокатного цеха представлена на рисунке 1.

1- пилы порезки заготовок; 2- кольцевая нагревательная печь; 3- прошивной стан; 4- непрерывный стан PQF; 5- система циркуляции и удержания стержней оправок; 6- стан извлекатель; 7- индукционные печи; 8- редукционно-растяжной стан; 9- холодильник; 10- пилы холодной резки; 11- правильные машины; 12- неразрушающий контроль; 13- машины маркировки; 14- печь закалки; 15- закалочная ванна; 16- печь отпуска; 17- правильная машина; 18- гидроиспытательный пресс; 19- машины снятия фаски; 20- неразрушающий контроль; 21- маркировка, окраска; 22- машина пакетирования; 23- маркировка, взвешивание

Рисунок 1 – Схема расположения оборудования ТПЦ