Caractéristiques du processus de production de chaque unité de laminage à chaud pour tubes en acier sans soudure laminés à chaud

Nous appelons généralement le traitement de l’épaisseur de paroi du laminage de tubes capillaires. Le laminage de tubes est le processus le plus important dans le processus de formage de tubes en acier. La tâche principale de ce lien est d'amincir le tube capillaire à paroi épaisse jusqu'à un niveau adapté au tuyau en acier fini selon les exigences du tuyau en acier fini. C'est-à-dire qu'il doit tenir compte des changements d'épaisseur de paroi au cours des processus ultérieurs de prise et de réduction de diamètre. Ce lien doit également améliorer le tube capillaire. La qualité de la surface interne et externe et l’uniformité de l’épaisseur des parois. Les tuyaux qui ont subi le processus de réduction et d’allongement des parois sont généralement appelés tuyaux bruts. La caractéristique de base de la méthode de laminage de tubes consiste à presser un mandrin rigide à l'intérieur du tube capillaire et à utiliser un outil externe (rouleau ou trou de matrice) pour comprimer et réduire l'épaisseur de paroi du tube capillaire. Il existe de nombreuses méthodes de production basées sur différents principes de déformation et caractéristiques des équipements. Il est généralement d'usage de nommer l'unité de laminage à chaud en fonction de la forme du laminoir de tubes. Les machines à rouler les tubes sont divisées en mono-cage et multi-cage. Les laminoirs à cage unique comprennent les laminoirs automatiques pour tubes, les laminoirs Asel, ACCU-ROLL, etc. Les laminoirs à tubes à laminage croisé sont tous à cage unique ; les laminoirs de tubes en continu sont tous multi-supports. Habituellement 4 à 8 racks, tels que MPM, PQF, etc. Actuellement, deux procédés de laminage de tubes sont principalement utilisés : le laminage continu (laminage longitudinal) et le laminage croisé.

Plusieurs formes de machines à rouler les tubes continus : une fois le long mandrin inséré dans le tube capillaire, la machine à rouler les tubes continus est disposée séquentiellement à travers plusieurs cadres et les espaces entre les rouleaux des cadres adjacents sont décalés (les espaces entre les rouleaux des deux rouleaux sont décalés de 90°), un laminoir continu à trois rouleaux avec des écarts entre les rouleaux décalés de 60° est laminé en tubes d'acier. Il s’agit aujourd’hui de la méthode de laminage longitudinal de tubes en acier la plus largement utilisée. Pendant le processus de laminage du laminoir continu à tubes, la déformation de la pièce laminée est un processus allant du cercle à l'ellipse... ellipse, puis à nouveau en cercle en raison de l'action répétée de plusieurs jeux (4 à 8 jeux) de rouleaux. et des mandrins.

Le développement des laminoirs à tubes continus a une longue histoire. Dès la fin du 19ème siècle, des tentatives ont été faites pour rouler des tuyaux sur de longs mandrins. Cependant, pour diverses raisons, en 1950, il n’existait que 6 laminoirs à tubes continus dans le monde. À la fin des années 1990, la technologie des laminoirs continus à trois rouleaux (PQF) a été lancée, ce qui a amené l'équipement du processus de laminage continu des tubes à un niveau supérieur. Avant l'émergence du PQF, les laminoirs à tubes continus étaient tous du type à deux rouleaux, c'est-à-dire que deux rouleaux étaient utilisés comme un ensemble pour former un modèle de passe. Le châssis à deux rouleaux était soit disposé en quinconce à 45° par rapport au sol, soit perpendiculairement au sol. , disposition décalée horizontalement ; PQF est un type à trois rouleaux, c'est-à-dire que trois rouleaux forment un ensemble de modèles de passage ; Les modèles de réussite MPM et PQF sont similaires ; lors du laminage continu de tuyaux, le métal au sommet du modèle de passage est affecté par la pression externe des rouleaux et la pression à l'intérieur du mandrin provoque une extension axiale et s'élargit latéralement jusqu'à la circonférence. Le métal sur la paroi latérale du trou n'entre pas en contact avec le mandrin, mais cela est dû à la contrainte de traction qui lui est ajoutée par le métal s'étendant axialement au sommet. extension axiale et contraction axiale en même temps.

Laminoir à tubes continus à mandrin flottant (ou laminoir à tubes continus à mandrin entièrement flottant) : dénommé MM (Mandrel Mill), généralement équipé de 8 cages. Pendant le processus de laminage, la vitesse du mandrin n'est pas contrôlée. Le mandrin est entraîné par la friction du métal laminé pour suivre librement le tube à travers le laminoir. La vitesse de défilement du mandrin est incontrôlée ; pendant le processus de laminage, la vitesse de déplacement du mandrin change avec le tuyau. Il y a des fluctuations dans le mordant et le lancer de l'acier de chaque cadre, ce qui provoque des fluctuations dans l'épaisseur de paroi du tuyau ; une fois le laminage terminé, le mandrin est déroulé avec le tube brut jusqu'à la table à rouleaux de sortie derrière le laminoir continu. Lors du laminage, le tube à paroi mince, à ce moment, presque toute la longueur du mandrin se trouve dans le tube à déchets, comme le montre la figure 3 ; le tube à déchets avec le mandrin se déplace latéralement vers la ligne d'enlèvement de tige, et la tige de mandrin est retirée du tube à déchets par la machine d'enlèvement de tige à des fins de refroidissement, de lubrification et de recyclage. Il se caractérise par un rythme de laminage rapide et peut rouler 4 tubes d'acier ou plus par minute ; cependant, la précision de l'épaisseur de paroi des tuyaux bruts est légèrement inférieure, le flux de processus est plus long en raison de la machine de décodage et la longueur du mandrin est proche de la longueur du tuyau. ; Convient pour produire stuyaux en acier sans soudure de spécifications plus petites (diamètre extérieur inférieur à 177,8 mm).

Les caractéristiques de fonctionnement de la machine à rouler les tubes continus à mandrin flottant sont les suivantes : étant donné que la vitesse du mandrin n'est pas contrôlée pendant le laminage, la vitesse du mandrin change plusieurs fois pendant tout le processus de laminage. Par exemple, sur un laminoir à tubes continu à 8 cages, lorsque le métal entre dans la première cage, le mandrin défile à une vitesse de laminage proche de la première cage sous l'action du frottement ; lorsque le métal entre dans la deuxième cage En entrant dans la troisième cage, la vitesse du mandrin changera et fonctionnera à une vitesse comprise entre les vitesses de roulement de la première et de la deuxième cage ; en entrant dans la troisième cage, la vitesse du mandrin a changé pour les première, deuxième et deuxième cages. Une certaine vitesse entre la vitesse de roulement de la troisième cage ; et ainsi de suite, jusqu'à l'entrée dans la huitième cage, la vitesse du mandrin a changé 8 fois, fonctionnant à une vitesse comprise entre 1 et 8 cages, et entrant dans une étape de laminage relativement stable. À ce stade, la vitesse de roulement de la béquille avant est plus lente que la vitesse du mandrin (appelée béquille lente), et la vitesse de roulement de la béquille arrière est plus rapide que la vitesse du mandrin (appelée béquille rapide). Si une machine est au milieu, la vitesse de roulement du châssis est la même que la vitesse de fonctionnement du mandrin, on parle alors de châssis synchrone. Ensuite, lorsque le métal est progressivement déroulé du support concerné, la vitesse du mandrin passe à une vitesse comprise entre 2 et 8 supports ; lorsque le métal est déroulé du deuxième support, la vitesse du mandrin passe du troisième au troisième support. Une certaine vitesse entre la huitième cage, et ainsi de suite jusqu'à ce que le métal soit sorti de la huitième cage.

Il ressort de ce qui précède que pendant le processus de laminage des tubes en acier, la vitesse du mandrin changera au moins 15 fois. Les changements de vitesse du mandrin entraîneront des changements dans les conditions d'écoulement du métal. La machine à rouler les tubes en continu à mandrin flottant modifie le flux de métal en raison du changement de vitesse du mandrin pendant le processus de laminage. L'irrégularité du flux de métal provoque des modifications de l'épaisseur de la paroi longitudinale et du diamètre du tube en acier. Bien que de nombreuses mesures aient été prises et réalisées, un certain effet est obtenu lorsque les changements dans les conditions de laminage existent toujours et que la précision dimensionnelle du tube de produit est toujours inférieure à celle du laminoir à mandrin limité. De plus, le mandrin long augmente les coûts de fabrication et rend la fabrication difficile, et le poids du mandrin long est également très important. Faire passer le tuyau en acier sur la table à rouleaux avec un mandrin en surpoids endommagera la surface du tuyau en acier. Par conséquent, les machines à rouler les tubes continus à mandrin flottant sont actuellement utilisées dans de petites unités.

Lors du laminage continu du tube, le tube brut peut être considéré comme étant formé par laminage continu entre des rouleaux de diamètres différents. Le mandrin inséré dans le tube en acier peut être considéré comme un rouleau intérieur avec un rayon de courbure infini. Lors du laminage du mandrin flottant, le mandrin n'a aucune autre force externe à l'exception de la force transmise du rouleau à travers la pièce laminée. Une fois que la tête de la pièce laminée a mordu la première cage, à mesure que la pièce laminée se déplace une à une vers les cages étendues, le nombre de cages agissant sur le mandrin augmente l'une après l'autre et la vitesse de la barre continue d'augmenter. Cette étape est appelée l'étape « mordre dans ». Lorsque la tête de la pièce laminée entre dans la dernière cage, la pièce laminée entière est dans le processus de laminage de toutes les cages du laminoir à tubes continus, et la vitesse de le mandrin reste inchangé, c'est ce qu'on appelle l'étape de « roulage stable ». Lorsque la queue de la pièce laminée quitte la première cage, la vitesse du mandrin augmente pas à pas jusqu'à ce que le déroulement soit prolongé, ce qu'on appelle le 'roulage stable'. Étape de « roulage ». La vitesse périphérique de travail du rouleau est réglée dans l'état de « roulage stable ». Pendant le processus de laminage, la pièce laminée suit la loi du volume constant. le matériel roulant provoqué par le mandrin augmentera inévitablement la quantité de métal s'écoulant dans les cadres suivants, c'est-à-dire que le mandrin alimente plus de métal dans les cadres suivants que ne le permet la vitesse circonférentielle du rouleau réglée. S'il y a plus de métal, il y en aura. accumulation de métal qui augmente la surface de la section transversale. La section transversale plus grande provoquée par cet afflux progressif de métal supplémentaire, bien que traitée sur le cadre final, conduit toujours à des diamètres plus grands et à des épaisseurs de paroi plus épaisses dans certaines parties du tuyau stérile. Ce phénomène est appelé « nœuds de bambou ». En principe, des « nœuds de bambou » peuvent apparaître sur l'ensemble du tube en acier. Évidemment, le phénomène de « nœuds de bambou » est une épaisseur de paroi longitudinale inégale, ce qui est préjudiciable. au roulement ultérieur du tendeur et doit être évité autant que possible pour éviter ou réduire la formation de « bambou », lors de l'attribution de la quantité de réduction dans la conception du trou, la quantité de réduction des premiers cadres doit être augmentée de manière appropriée tout en garantissant. que l'extension totale reste inchangée. De cette manière, le saut de vitesse du mandrin peut être affaibli dans les supports suivants, réduisant ainsi l'impact des changements de vitesse du mandrin. Une bonne lubrification du mandrin est bénéfique pour l'extension, réduit la consommation d'énergie et peut également réduire la formation. de nœuds de bambou. La technologie de contrôle électronique peut également être utilisée pour empêcher l'apparition de nœuds de bambou. Elle est prédéfinie par l'ordinateur électronique et la vitesse des rouleaux change selon les besoins. Lorsque le matériel roulant passe, les rouleaux sont calibrés de manière à ce que la vitesse de sortie soit réglée. chaque support peut s'adapter aux changements de vitesse du mandrin. Les unités de laminoirs à tubes continus à mandrin flottant sont devenues populaires dans les années 1970. En raison de la limitation du poids du mandrin, ce type d'unité ne peut jusqu'à présent produire que des tubes en acier d'un diamètre inférieur à 177,8 mm.