热轧无缝钢管生产技术.ppt

热轧无缝钢管生产技术 高秀华 无缝钢管生产概述 穿孔工艺及设备特征 轧管工艺及设备特征 定减径工艺 热轧无缝钢管生产工艺流程 其它实际问题 1 无缝钢管生产概述 近年来，随着钢铁行业进入快速发展时期，我国钢管企业也在迅猛发展，各企业生产规模不断扩大。从2000年到2006年，国内无缝钢管表观需求量由418.9万吨增长到1303万吨，短短六年之内增长了两倍。与此同时，国内无缝钢管生产量由415.8万吨增长到1484万吨，增长了近2.6倍；生产量从2003年开始超过国内表观需求量，其差额也在逐年增大，2006年已达到180万吨。预计2007年国内无缝钢管生产能力将达到1950万吨，表观消费量预计1580万吨。 无缝钢管行业四大特点 产品结构上，表现出中低端产品产能过剩而部分高端产品供应不足的现象。 这从2006年无缝钢管进出口产品结构可以看出：国内无缝钢管进口总量69.4万吨，主要品种是高钢级、特殊扣型油井用管、合金钢锅炉管等；而同期无缝钢管出口总量250.5万吨，主要品种是普通油井用管、管线管。 无缝钢管行业四大特点 产业布局趋于合理，民营无缝钢管企业产能发展迅猛。低端普管市场竞争十分激烈，国营大型无缝钢管企业在低端市场已逐步处于竞争劣势。近年发展最快的应属华北、华东等地的民营企业，出于投资总额及投资回收期等因素的考虑，民营无缝钢管企业主要采用的是穿孔+冷拔（轧）或热轧等简单、低投入的设备和生产工艺，绝大部分没有热处理能力，产品也主要是中小口径（∮273以下）结构用管、流体用管等普通管材，其产品成本非常低，加上灵活的销售策略，民营无缝钢管企业在普通管材的销售上优势十分明显，在部分普管市场以逐步占据主导地位。 无缝钢管行业四大特点 随着普管市场竞争的加剧，部分实力较强的民营企业在装备方面已逐步加大投入，新建了连轧管机组、Accu-Roll机组和热处理、车丝、精整等配套设施，大力开拓油井管、高压锅炉管等专用产品市场，无缝钢管市场竞争将向中高端产品方向发展。 无缝钢管行业四大特点 生产集中度大幅降低，有逐步向分散化方向发展的趋势。 替代产品的冲击愈加强烈。目前国内板带、焊管产能都非常大，焊管是纯替代产品，其对无缝钢管的价格优势非常明显，近年新上焊管机组如宝钢ERW、UOE机组工艺先进、产品质量高，将对无缝钢管市场造成全线冲击。 热轧无缝管的加工基本工序 穿孔：将实心管坯穿制成空心毛管。（内外表面质量和壁厚不均匀性） →毛管 轧管：将空心毛管减壁延伸达到成品管所要求的热尺寸和均匀性。主要延伸工序。→荒管 定（减）径： 定径：是毛管获得成品管所要求的外径热尺寸和精度，提高管外表质量； 减径：大管径减缩到所要求的外径热尺寸和精度； 张力减径：在前后张力作用下，减径同时减壁。 2 穿孔工艺及设备特征 按穿孔机结构、穿孔过程变形特点将穿孔方法分类: 2.1 斜轧穿孔 2.1.1曼乃斯曼穿孔机 （二辊斜轧穿孔机） 结构特点：斜轧，桶形轧辊+顶头+导板 布置方式：立式和卧式 优点： ①对心性好,毛管壁厚均匀； ②一次延伸系数较大μ=1.25～4.5； 缺点： ①变形复杂；旋转横锻效应大，附加变形严重，内外表面易产生和扩大缺陷； ②管坯质量要求高，不能直接穿连铸坯。 2.1 斜轧法 2.1.2狄塞尔穿孔机 1972年西德，二辊斜轧立式，每个轧辊单独转动 结构：辊形(桶形+主动导盘+顶头) 优点： ①主动导盘旋转速度大于轧辊轴向速度，给轧件施加一个送进力，提高咬入，提高穿孔效率，提高生产率； ②可穿连铸坯，减少了孔腔形成； ③导盘寿命比导板高； ④提高穿孔速度0.67～1.1～1.2m/s。 2.1 斜轧法 2.1.2 狄塞尔穿孔机 缺点： ①更换规格不便； ②轧制稳定性差，咬入机架不稳定，穿孔后毛管首尾外径差大5mm，一般3mm后设空减机。 2.1 斜轧法 2.1.3 锥辊式穿孔机 1971，前苏联改进悬臂辊为双支撑轧辊，增大刚度。1983年工业生产。 结构：辊形：锥形（菌式）+顶头+主动导盘，带辗轧角、送进角大，大直径、大导盘、双支撑辊。 2.1 斜轧法 2.1.3锥辊式穿孔机（菌式穿孔机） 优点： ①锥形辊的直径沿穿孔变形区是逐渐增加的，轧件前进和轧辊配合好，减少滑动，促进纵向延伸，减轻扭转变形和横锻效应，可穿塑性较差的高合金管坯； ②主动大导盘,穿孔效率高，1.5m/s； ③延伸系数大?=6； ④咬入条件好； ⑤大送进角,提高生产能力。 缺点：更换规格不便。 一、斜轧法 2.1.4三辊穿孔机（阿塞尔穿孔机） 1948年研究成功，1965年工业投产。 结构：三辊斜轧、桶（鼓）形辊、120°布置 +顶头，无导板（盘） 2.2 纵轧法 2.2