专利名称：无缝油井钢管限动连轧加工方法及专用设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及无缝油井钢管限动连轧加工方法，本发明还涉及连轧加工方法 的专用设备。
(二)
背景技术：
由于限动芯棒连轧管机组具有自动化程度高，生产效率及金属收得率高， 壁厚精度较好的特点，在世界范围内己经得到广泛使用。目前国内钢管生产工 艺流程为管坯锯断、加热、穿孔、限动连机、脱管芯、加热、定径、冷床、锯 切，生产流程较长，轧制过程温降大，部分钢管无法实现控轧控冷，只好使用 再加热炉，增加了能耗与运行成本；由于定径机机架的限制，轧棍的数量不能 太多，又由于定径机的扩径量小，所以生产规格受到限制，通常只能生产小口 径钢管，生产产品种类单一，相对来说设备的投资成本高。
(三)
发明内容
针对上述问题，本发明提供了一种无缝油井钢管限动连轧加工方法，通过 该方法可以生产各种规格的产品，相对来说企业的投资成本下降，为此，本发 明还提供了该加工方法的专用设备。
无缝油井钢管限动连轧加工方法,其通过以下步骤实现的，选料、锯切、加 热、穿孔、喷硼砂、穿芯棒、连轧、脱管轧制，其特征在于所述脱管轧制工 序中每个脱管机的减径率在0 3. 5%之间。
其进一步特征在于所述穿孔工序中，采用穿孔锥角度a为4.25°的顶头 穿孔；所述的连轧工序中，减壁量不超过7.5mm。
无缝油井钢管限动连轧加工专用设备，其包括环行加热炉、锥式穿孔机、 芯棒冷却站、限动连轧机、脱管机，其特征在于脱管机顺序安装于所述限动 连轧机后。
其进一步特征在于所述穿孔机顶头的穿孔锥角度a为4.25° ;所述连轧 机有5架，所述五架连轧机其孔型选择椭圆一圆孔型系统，孔型由槽底弧R1、
3第一脱离弧R2、第二脱离弧R4、连接弧R5和相应的辊缝S组成；连接弧与辊 缝处设立过渡圆角；其中a、槽底弧与第一脱离弧相切；b、第一脱离弧与槽底 弧和第二脱离弧相切；c、第二脱离弧与第一脱离弧内切，与连接弧外切;d、 连接弧是第二脱离弧与孔型中心线的公切圆弧；所述五机架限动芯棒连轧机的 第四机架、第五机架分别采用无偏心的圆弧侧壁圆孔型，且第四机架与第五机 架孔型相同，其特征在于所述五机架限动芯棒连轧机的第一机架到第三机架 采用带有偏心的椭圆孔型，下一机架偏心距取上一机架的一半，第一机架的偏 心距设置为设计孔型所轧制钢管最薄壁厚的0.645倍，第二机架、第三机架的连 接角设置为14° ;第四机架、第五机架的连接角设置为9° ;所述脱管机有5 台；所述5台脱管机顺序安装于所述限动连轧机后。
采用本发明的方法和专用设备，穿孔与连轧机组的变形合理分配，可以实 现大、小口径钢管的制作，有利于最大限度的发挥机组设备能力，生产超设计 能力的无缝钢管，为用户节约了设备的添置成本，从而避免了现有加工设备及 方法，只能生产小口径钢管，加工规格少，用户使用成本较高的缺点。
(四)
图1为本发明中设备的示意图； 图2为穿孔机顶头的结构示意图； 图3为连轧机的孔型的结构示意图。
(五)
具体实施例方式
见图l、图2、图3,本发明专用设备包括环行加热炉1、锥式穿孔机2、芯 棒冷却站3、限动连轧机4、脱管机5，穿孔机2顶头的穿孔锥角度a为4. 25° ， 脱管机5有五台顺序安装于限动连轧机后。连轧机4有五架，五架连轧机4其 孔型选择椭圆一圆孔型系统，孔型由槽底弧Rl、第一脱离弧R2、第二脱离弧 R4、连接弧R5和相应的辊缝S组成；连接弧与辊缝处设立过渡圆角；其中a、 槽底弧与第一脱离弧相切；b、第一脱离弧与槽底弧和第二脱离弧相切；c、第 二脱离弧与第一脱离弧内切，与连接弧外切；d、连接弧是第二脱离弧与孔型中 心线的公切圆弧；五机架限动芯棒连轧机中，第一机架到第三机架采用带有偏 心的椭圆孔型，下一机架偏心距ECC取上一机架的一半，第一机架的偏心距ECC 设置为设计孔型所轧制钢管最薄壁厚的0.645倍，第二机架、第三机架的连接角设置(X4为14。；第四、第五机架采用无偏心的圆弧侧壁圆孔型，且第四机架与 第五机架孔型相同，第四机架、第五机架的连接角(X4设置为9° 。加工钢管时
依据孔型系列进行参数配置，按连轧机轧制钢管的外径与壁厚的最大比值(D/t) 为42.5计算出设计可轧最小壁厚，计算总延伸系数，合理分配各架延伸系数， 相继计算出各机架出口钢管截面积，确定各机架孔型高，计算出相应的各机架
孔型相关参数，具体计算方法属市场已有技术，图3中0tl为第一脱离角、(X3为
第二脱离角，Cl、 C2、 C4、 C5分别代表R1、 R2、 R4、 R5的圆心，R10代表 10mm的导角，6为常化链、7为锯前辊道通向锯机。 下面简要描述本发明的加工过程-
将管坯锯切定尺后，由垂直提升链提升至3米平台，后经传输辊道将管坯 送至环形炉加热，管坯在环形炉内加热一周后，出料夹钳将管坯夹出。管坯由 传输辊道送至斜提升链，斜提升链将管坯提升至穿孔机前台。管坯滚入受料槽 后，由穿孔机将实心管坯穿为空心的毛管。后经拨料叉拨至抗氧化站喷硼砂， 然后拨料叉送至预穿线预穿芯棒。预穿后的芯棒一毛管翻至轧制线经五机架连 轧,然后脱管机轧制，当生产大口径管时，可以根据脱管机的减径率在0 3.5% 之间选用一道或两道脱管机轧制，荒管经脱管机出口到达常化链入口，直接由 拨料叉将荒管翻至常化链，在线冷却后到达垂直卸料链进行卸料，之后到管排 锯锯切头尾；生产小口径钢管时，可以根据脱管机的减径率在0 3.5%之间选 用多道脱管机轧制到规定尺寸，荒管经脱管机出口到达常化链入口，直接由拨 料叉将荒管翻至常化链，在线冷却后到达垂直卸料链进行卸料，之后到管排锯 锯切头尾。
这样，同一台设备，用户可以根据钢管的最终尺寸选择脱管机的轧制次数， 由于脱管机连续布置，所以钢管的温降小，加工中不需要再加热，这样既节省 了工序，又节约了能源还可以最大化的使用设备。
权利要求
1、无缝油井钢管限动连轧加工方法，其通过以下步骤实现的，选料、锯切、加热、穿孔、喷硼砂、穿芯棒、连轧、脱管轧制，其特征在于所述脱管轧制工序中每个脱管机的减径率在0～3.5％之间。
2、 根据权利要求1所述无缝油井钢管限动连轧加工方法，其特征在于所 述穿孔工序中，采用穿孔锥角度a为4.25。的顶头穿孔。
3、 根据权利要求2所述无缝油井钢管限动连轧加工方法，其特征在于所 述的连轧工序中，减壁量不超过7.5mm。
4、 无缝油井钢管限动连轧加工专用设备，其包括环行加热炉、锥式穿孔机、 芯棒冷却站、限动连轧机、脱管机，其特征在于所述脱管机有5台。
5、 根据权利要求4所述无缝油井钢管限动连轧加工专用设备，其特征在于 所述5台脱管机顺序安装于所述限动连轧机后。
6、 根据权利要求5所述无缝油井钢管限动连轧加工专用设备，其特征在于 所述穿孔机顶头的穿孔锥角度a为4. 25° 。
7、 根据权利要求6所述无缝油井钢管限动连轧加工专用设备，其特征在于 所述连轧机有5架。
8、 根据权利要求6所述无缝油井钢管限动连轧加工专用设备，其特征在于 所述5架连轧机其孔型选择椭圆一圆孔型系统，孔型由槽底弧R1、第一脱离弧 R2、第二脱离弧R4、连接弧R5和相应的辊缝S组成；连接弧与辊缝处设立过 渡圆角；其中a、槽底弧与第一脱离弧相切；b、第一脱离弧与槽底弧和第二脱 离弧相切；c、第二脱离弧与第一脱离弧内切，与连接弧外切；d、连接弧是第 二脱离弧与孔型中心线的公切圆弧；所述五机架限动芯棒连轧机的第四机架、 第五机架分别采用无偏心的圆弧侧壁圆孔型，且第四机架与第五机架孔型相同， 其特征在于所述五机架限动芯棒连轧机的第一机架到第三机架采用带有偏心 的椭圆孔型，下一机架偏心距取上一机架的一半，第一机架的偏心距设置为设 计孔型所轧制钢管最薄壁厚的0.645倍，第二机架、第三机架的连接角设置为 14° ;第四机架、第五机架的连接角设置为9° 。
全文摘要
本发明提供了一种无缝油井钢管限动连轧加工方法，通过该方法可以生产各种规格的产品，相对来说企业的投资成本下降，为此，本发明还提供了该加工方法的专用设备。无缝油井钢管限动连轧加工方法，其通过以下步骤实现的，选料、锯切、加热、穿孔、喷硼砂、穿芯棒、连轧、脱管轧制，其特征在于所述脱管轧制工序中每个脱管机的减径率在0～3.5％之间；无缝油井钢管限动连轧加工专用设备，其包括环行加热炉、锥式穿孔机、芯棒冷却站、限动连轧机、脱管机，其特征在于所述脱管机有5台，所述5台脱管机顺序安装于所述限动连轧机后。
文档编号B21B23/00GK101468360SQ20071019236
公开日2009年7月1日 申请日期2007年12月25日 优先权日2007年12月25日
发明者万立波, 宋建平, 毅 张, 朴龙华, 彦 许, 高连新 申请人:无锡西姆莱斯石油专用管制造有限公司