专利名称：无缝钢管头尾壁厚削尖轧制方法
技术领域：
本发明涉及一种无缝钢管的生产方法，尤其涉及一种无缝钢管的头尾壁厚控制方法。
背景技术：
无缝钢管的生产通常包括穿孔、轧制及定减径三个工序。目前，穿孔工序通常采用 二辊斜轧工艺将实心的坯料轧制成空心的毛坯，轧制工序通常在包括一个空减机的五机架 轧机中将穿孔后的毛坯轧制成一定外径及壁厚的钢管，而定减径工序将五机架连轧后的钢 管轧制成满足产品直径和壁厚要求的成品钢管。目前，为了得到较小管径的无缝钢管，通常在定减径工序采用张力减径的工艺将 较大直径的钢管减径成较小管径的成品钢管。但由于张力减径的特性，在钢管的头端及尾 端部位，张力远小于钢管中部正常部位，从而形成钢管头尾部位壁厚超差。为了满足用户需 要，必须将头尾壁厚超差部分切除，造成了产品成材率损失。
发明内容
为了克服无缝钢管现有轧制工艺造成成材率损失的不足，本发明所要解决的技术 问题是提供一种能够减小成材率损失的无缝钢管头尾壁厚削尖轧制方法。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是无缝钢管头尾壁厚削尖轧制方法， 利用多机架的连轧机组完成钢管轧制工序，在轧制钢管时，利用各机架辊缝变化在钢管头 尾各轧制一段削尖段，削尖段的壁厚单调变化且小于两削尖段之间的中间段的壁厚。所述钢管轧制时在头、尾削尖段外各轧制一段空心圆柱形状的咬入段，咬入段的 外径=削尖段的最小外径。所述咬入段的长度占咬入段及削尖段总长度的20% 40%。所述削尖段为一段空心圆锥台。前述的无缝钢管头尾壁厚削尖轧制方法中，所述削尖段的最小壁厚 > 中间段的壁 厚的60%。前述的无缝钢管头尾壁厚削尖轧制方法中，以所述轧机的上一机架轧机咬钢或抛 钢信号来启动下一机架轧机进行辊缝及速度调节。本发明的有益效果是在钢管轧制时就对其头、尾壁厚进行减薄，形成削尖段，以 改善头尾壁厚超差状况，提高成材率，本发明削尖段采用组合削尖段，进一步避免了削尖轧 制时无缝钢管头尾管形较差造成轧卡事故的问题，进一步以上一机架咬钢或抛钢信号启动 下一机架轧机进行辊缝及轧制速度的调节，提高了无缝钢管头尾削尖轧制段长度控制精度。
图1是本发明轧机的示意图。
图2是本发明轧机的示意图。图3是本发明削尖段的示意图。图4是本发明组合削尖段的示意图。图5是本发明实施例一的组合削尖段的示意图。图6是本发明实施例二的组合削尖段的示意图。图中标记为，1-空减机，2-连轧机组，3-热金属探测器，4-削尖段，5-咬入段，6-中间段，21 25-轧机的第一机架 第五机架，d-中间段外径，h-中间段壁厚，S-削尖 段最小壁厚，LO-咬入段长度，Ll-削尖段长度，L-咬入段及削尖段总长度。
具体实施例方式下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。如图1 图6所示，本发明的无缝钢管头尾壁厚削尖轧制方法，利用多机架的连轧 机组2完成钢管轧制工序，在轧制钢管时，利用各机架辊缝变化在钢管头尾各轧制一段削 尖段4，削尖段4的壁厚单调变化且小于两削尖段4之间的中间段6的壁厚h。根据张力减 径工艺特性，在钢管的头端及尾端部位，张力远小于钢管中部正常部位，在钢管轧制时就通 过缩窄辊缝的方式对其头、尾壁厚进行减薄，在头尾形成削尖段4，位于头、尾的削尖段4的 壁厚相较于中间段6的壁厚是逐渐减小的，与定减径工序中张力的变化趋势相一致，从而 缩短定减径过程中钢管头尾壁厚超差长度，改善了头尾壁厚超差状况，提高了成材率。如图3和图4所示，考虑到张力变化趋势，所述削尖段4 一般为由头、尾向中间的 一段空心圆锥台，此时头尾削尖段壁厚变化是均勻变化的。当减径率较小时，例如减径率 ^ 2时，由此带来的压下量的增大对管形影响较小，但当减径率较大时，无缝钢管头尾削尖 长度较长，采用单一空心圆锥台形式的削尖段将使钢管头尾末端压下量太大，钢管管形太 差，易造成轧卡事故。因此，当减径率> 2时，所述钢管轧制时在头、尾削尖段4外还各轧制 一段空心圆柱形状的咬入段5，咬入段5的外径=削尖段4的最小外径，钢管头尾末端压下 量相对于采用单一空心圆锥台形式的削尖段时有所减小，不易发生轧卡事故，兼顾了成材 率的提高和轧制故障率的降低。一般地，为兼顾成材率的提高和轧制故障率的降低，所述咬入段5的长度LO既不 宜过短也不宜过长，推荐咬入段5的长度LO为咬入段5及削尖段4总长度L的20% 40%。如图4、图5和图6所示，考虑到减径率一般< 3. 5，并考虑到轧机的实际可控性， 所述削尖段5可以是一段空心圆锥台。为避免压下量过大造成的不利影响，一般来说，所述削尖段4的最小壁厚应至少 为中间段6的壁厚的60%。如图1所示，为了跟随轧制节奏而相应控制轧机各机架的辊缝变化，根据需要控 制削尖段长度，可以在所述连轧机组2的空减机1入口前设置有一热金属探测器3，由热金 属探测器3发出信号启动多机架连轧机组2各机架的辊缝调节及轧制速度调节。当热金属 探测器检测到热金属时，发出信号，让轧机各机架的辊缝及轧制速度发生变化，实现所要求 的钢管形状。这一方法比较简单，但存在以下问题由于轧制过程中时间计算上的累积误差 以及现场水蒸气的影响，难以准确控制钢管头尾削尖轧制长度。
如图2所示，为准确控制钢管头尾削尖轧制长度，最好是以所述连轧机组2的上一 机架轧机咬钢或抛钢信号来启动下一机架轧机进行辊缝调节及轧制速度调节，如此可避免 轧制过程中时间计算上的累积误差，并且不受现场环境的影响。实施例一本实施例是采用本发明的轧制方法以Φ 159无缝钢管连轧机组轧制外径为89mm，壁厚为4. 5mm的无缝钢管。其生产过程是当钢管进入带空减机1的五机架无缝钢管连轧机组2时，空减机1 取得咬钢信号，启动第一机架连轧机组21按图5所示的削尖轧制路径进行钢管头部削尖轧 制，其中，LO = 327mm，L = 780mm，组合削尖段5与中间段6的最大壁厚差为0. 9mm，当第一 机架21轧机取得咬钢信号时，启动第二机架连轧机组22按图5所示的削尖轧制路径进行 钢管头部削尖轧制，依此类推，直到第五机架25进行钢管头部削尖轧制。当空减机1取得 抛钢信号时，启动第一机架连轧机组21进行钢管尾部削尖轧制，当第一机架连轧机组21取 得抛钢信号时，启动第二机架连轧机组22进行钢管尾部削尖轧制，依此类推，直到第五机 架连轧机组25进行钢管尾部削尖轧制。上述削尖轧制路径相对于传统无削尖的轧制工艺，压下量最大增加了 0. 9mm，头尾 壁厚超差段长度缩短了 58%，相对于采用单一圆锥台的削尖段4而言，压下量最多可少增 加0. 65mm，有利于减少轧卡事故。实施例二本实施例是采用本发明的轧制方法以Φ 159无缝钢管连轧机组轧制外径为60mm， 壁厚为6. Omm的无缝钢管。其生产过程是当钢管进入带空减机1的五机架无缝钢管连轧机组2时，空减机1 取得咬钢信号，启动第一机架连轧机组21按图6所示的削尖轧制路径进行钢管头部削尖轧 制，其中，LO = 264mm，L = 840mm，组合削尖段5与中间段6的最大壁厚差为1. 2mm，当第一 机架连轧机组21取得咬钢信号时，启动第二机架连轧机组22按图6所示的削尖轧制路径 进行钢管头部削尖轧制，依此类推，直到第五机架连轧机组25进行钢管头部削尖轧制。当 空减机1取得抛钢信号时，启动第一机架连轧机组21进行钢管尾部削尖轧制，当第一机架 连轧机组21取得抛钢信号时，启动第二机架连轧机组22进行钢管尾部削尖轧制，依此类 推，直到第五机架连轧机组25进行钢管尾部削尖轧制。上述削尖轧制路径相对于传统无削尖的轧制工艺，压下量最大增加了 1. 2mm，头尾 壁厚超差段长度缩短了 65%，相对于采用单一圆锥台的削尖段4而言，压下量最多可少增 加0. 55mm，有利于减少轧卡事故。
权利要求
无缝钢管头尾壁厚削尖轧制方法，利用多机架的连轧机组(2)完成钢管轧制工序，其特征是在轧制钢管时，利用各机架辊缝变化在钢管头尾各轧制一段削尖段(4)，削尖段(4)的壁厚单调变化且小于两削尖段(4)之间的中间段(6)的壁厚(h)。
2.如权利要求1所述的无缝钢管头尾壁厚削尖轧制方法，其特征是所述钢管轧制时 在头、尾削尖段(4)外各轧制一段空心圆柱形状的咬入段(5)，咬入段(5)的外径=削尖段 (4)的最小外径。
3.如权利要求2所述的无缝钢管头尾壁厚削尖轧制方法，其特征是所述咬入段(5) 的长度(LO)占咬入段(5)及削尖段⑷总长度(L)的20% 40%。
4.如权利要求1所述的无缝钢管头尾壁厚削尖轧制方法，其特征是所述削尖段(4) 为由头、尾向中间的一段空心圆锥台。
5.如权利要求1 4中任意一项权利要求所述的无缝钢管头尾壁厚削尖轧制方法，其 特征是所述削尖段⑷的最小壁厚》中间段(6)的壁厚(h)的60%。
6.如权利要求1 4中任意一项权利要求所述的无缝钢管头尾壁厚削尖轧制方法，其 特征是以所述连轧机组(2)的上一机架轧机咬钢或抛钢信号来启动下一机架轧机进行辊 缝调节及轧制速度调节。
全文摘要
本发明公开了一种能够减小成材率损失的无缝钢管头尾壁厚削尖轧制方法，该方法在轧制钢管时，利用各机架辊缝变化在钢管头尾各轧制一段削尖段，削尖段的壁厚单调变化且小于两削尖段之间的中间段的壁厚，削尖段的最小壁厚≥中间段的壁厚的60％，还可在所述削尖段外再轧制一段空心圆柱形状的咬入段，以减少轧卡事故，并以所述轧机的上一机架轧机咬钢或抛钢信号来启动下一机架轧机进行辊缝及速度调节。本发明可改善头尾壁厚超差状况，提高成材率，提高了无缝钢管头尾削尖轧制段长度控制精度，主要用于无缝钢管热连轧机组上。
文档编号B21B17/00GK101823075SQ20101018144
公开日2010年9月8日 申请日期2010年5月25日 优先权日2010年5月25日
发明者李俊洪, 王飞龙, 罗许, 郭华 申请人:攀钢集团有限公司;攀钢集团研究院有限公司;攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司