热轧无缝钢管毕业设计完版(编辑修改稿)

热轧无缝钢管毕业设计完版(编辑修改稿)内容摘要：

T=60 N K D D 式中： T— 加热到 1050176。 时所需时间（ min）； D— 钢料厚度 (m)； K— 随钢种变化的系数，合金钢取 =； N— 考虑到钢在炉内加热各种因素的影响，一般取 ； 代表规格 **11500 、 **11500 的轧后壁厚分别为=Sz2=,加热时间分别为： T1=60 20 2 =(min) T2=60 20 2 =(min) 加热温度 钢的加热温度是指钢出炉时的温度。 加热目的是为了给加工过程提供好的朔性。 加热温度过高，会产生过热、过烧、脱碳及氧化铁皮增多等不良现象，即加热有个上限；加热温度过低，会影响轧件内部组织性能及轧制过程的进行，即加热有个下限。 N80 易产生魏氏缺陷和脱碳，所以在保证终轧温度的前提下，应采用较低的加热温度。 根据生产经验，一般加热温度为 1250176。 ～ 1280176。 钢的轧制 轧制是整个工序的核心，坯料通过轧制完成变形过程，因此他对轧制产品质量 起着决定作用。 确定轧制工艺参数主要在于正确制定变形规程、速度规程和温度规程。 变形规程 变形量的大小对轧机产量及产品的质量起着决定作用。 一般来说，变形量越大则轧机产量及产品的性能越好。 N80 朔性较好，变形抗力较低，由于再冷却时，铁素体晶粒沿珠光体晶粒形成网状铁素体，所以在设备强度、电机能力、咬入条件允许的条件下应采用大的道次变形量。 速度规程 轧制速度受到轧机结构及其强度、刚度、电机能力、咬入条件及产量的限制。 一般在条件允许的情况下，应该提高轧制速度，从而提高生产率。 参考包钢φ 120机组，其最大轧制速度为 ,一般轧制速度为 ,该机组取。 温度规程 温度规程规定了轧制时的温度区间，即开轧温度和终轧温度 ,需要将其保持在单相奥氏体内。 终轧温度主要考虑保证产品组织性能、质量的因素。 参考同类车间，一般终轧温度控制在 820～ 850 ℃。 开闸温度根据出炉温度及保证终轧温度为依据，通常比出炉温度（ 1250176。 ～ 1280176。 ）稍低一点，一般为 1180176。 左右。 钢材的轧后冷却与精整 钢材冷却 一般热轧后的轧件尚有 800176。 ～ 900176。 的温 度，从此温度冷却到 100176。 以下，钢材经历着相变和再结晶过程。 所以，轧后冷却的过程，也是利用余热热处理得过程。 根据不同产品使用及机械性能的不同要求，采用三种冷却方法：对于轧后温度较高的轧件，可以不经在加热炉直接高压水除磷；对于温度较低的轧件经加热炉后高压水除磷；对要求性能高的轧件经常化后在加热及除磷。 钢材矫直 在冷却过程中刚才会因运输过程中发生碰撞而产生弯曲，矫直就是使钢材平直，便于使用。 为提高产品椭圆度及平直度本机组采用 14 架 斜辊矫直机，既能满足矫直要求，又节省资金。 其他 精整工序 除了上述的精整工序外，钢管的精整工序还包括成品的热处理、表面精加工、管端加工及各种涂层等，考虑到成本原因，预留出空间，放在后期建设。 质量检查 钢材成品质量检查对于保证成品质量具有很重要的意义。 由于石油管质量要求严格，本机组采用涡流探伤装置、超声探伤装置及后续的人工检查。 以确保产品质量符合产品的技术要求。 生产工艺过程 生产工艺过程简述 坯料用汽车运到长管坯料场存放，由吊车吊上管坯锯切辊道进行定尺切断。 定尺管坯可由过跨车运在炉区暂时存放，然后吊到环形炉上料台架。 管坯在环形炉上料台架上靠重力滚到挡料器前，由拨料装置将管坯逐根拨出，进入辊道，由辊道定位。 装料机从辊道上夹起管坯送入炉内，管坯在炉内随炉底旋转一周，温度由室温加热到最高 1250～ 1280℃，再由出料机将其由炉内夹出在一定高度松开，摔在斜台架上，去除氧化铁皮。 管坯从斜台架上进入辊道，由辊道送至穿孔机前上料斜台架，然后由斜台架滚入穿孔机前台。 穿孔机为二辊锥形辊穿孔机，穿孔时推钢机将管坯推入穿孔机中，使之被转动的轧辊咬入，完成穿孔变形。 穿孔结束后，机后顶杆抱心辊打开，顶杆小车回退，拨料装置将毛管拨出穿孔机后台。 毛管在链式台架上被快速横移到轧管机前预穿芯棒工位进行预穿芯棒操作。 预穿了芯棒的毛管与芯棒一起被拨入轧管机前台，芯棒操作装置推动芯棒和毛管一起前进，进入 Assel 轧管机变形区。 轧 制结束后，由脱棒装置进行脱棒操作。 脱出的芯棒进入芯棒循环系统，荒管则由辊道向前运输。 根据品种和工艺的不同，荒管可有三种工艺路线：不再加热直接进定减机、再加热后进微张减机、在线常化冷却后再加热然后进定减机。 荒管也可从常化冷床前辊道拨上抽检台架进行中间质量检查。 本次可研设计予留再加热炉和常化台架。 定减机前设置了高压水除鳞装置，定减 机之后钢管被拨上链式冷床，需要中间抽检的则拨到冷床前抽检台架。 该链式冷床分两段，第一段采用双链方式，第二段采用单链方式。 钢管在冷床上冷却到 100℃ 以 下，对于较厚壁钢管可采用强制冷却措施。 钢管下冷床后经斜六辊矫直机矫直，再上除氧化铁皮工位进行除灰处理，然后再由两组切管机进行切头尾操作。 切头尾后的钢管经辊道运输穿过超声探伤装置，报废的钢管直接拨入废料筐，其它钢管拨上横移斜台架。 钢管被拨上涡流探伤前辊道后，需要修磨处理的则拨入中间料筐，进行离线修磨；不需要修磨处理的则由辊道运输穿过涡流探伤装置。 涡流探伤判废的钢 管直接拨入废料筐；需修磨重切的钢管拨入中间料筐，进行离线修磨。 检查合格的钢管要进行标志、打捆和称重，由吊车吊到过跨运输小车上运到成品库。 生产工艺流程图 芯棒 管坯切断 环形炉加热 锥形辊穿孔 Assel 轧管 再加热炉 高压水除鳞 定减径 冷 却 标 记 收集打捆 矫 直 切 头 尾 涡流探伤 人工检查 称重入库 脱 棒 芯棒冷 却 除氧化铁皮 超声探伤 废 品 待修待切品 离线修磨重切 在线常化冷却 回矫上料 矫后收集 回探上料 图一 生产工艺流程图 第五章 轧制表的编制 典型产品 **11500轧制表计算过程 轧制表是指计算轧管工艺过程变形工序主要参数的表格。 它是轧管工艺的基础 !其内容包括。 成品尺寸、管坯尺寸、毛管尺寸、荒管尺寸、工具尺寸及轧机调整参数。 计算方法有：逆轧制次 序、顺轧制次序、现场实际方法。 编制轧制表的基本条件为： （ 1）钢管在矫直后均切单倍尺； （ 2）环形加热炉的管坯烧损取 %，再加热炉的烧损取 %； （ 3）钢管切头尾长度取 500mm； （ 4）成品冷态密度取 103kg/m3，管坯冷态密度取 103kg/m3，钢管热膨胀系数取。 现按逆序计算，计算过程如下： 热成品管尺寸 Dc1=(1+k t) Dc Sc1=(1+k t) Sc Lc1=(1+k t) Lc Mco=(( 2Dc1 )2－ ( 2Dc1 － Sc1)2) 103 Mc=(( 2Dc1 )2－ ( 2Dc1 － Sc1)2) 103－ Mco M1=Mc Lc1 103 式中： Dc1— 成品管热外径 (mm)； Sc1— 成品管热壁厚 (mm)； Lc1— 成品管热管长 (mm)； Dc— 成品管冷外径 (mm)； Sc— 成品管热壁厚 (mm)； Lc— 成品管冷管长 (mm)； Mc— 热成品管单重 (kg/m)； M1— 热成品管重量（ kg)； k— 热膨胀系数 ,取 ～ ， (1+k*t)取 ； ， — 分别考虑热膨胀率和烧损率； — 成品管的密度（ g/cm3）； 将产品大纲中典型产品 **11500 有关数据带入计算得 : Dc1=(mm) Sc1=(mm) Mc=(kg/m) M1=(kg) Lc1=11615(mm) 切头尾 一般定减径管前端切头长度为 50～ 150mm,后端切头为 50～ 350mm。 本机组前端切头为 150 mm 后端为 350 mm，总的切头尾量为 500 mm。 定减径 Dd=Dc1 Sd=Sc1 Md=Mc M2=Md Ld 103 Ld=Lc1+500 Yd=dddzzz SSD SSD   )( )( 100)(  z dzd D DDJ 式中： Dc— 定减径后外径 (mm)； Sd— 定减径后壁厚 (mm)； Ld— 定减径后长度 (mm)； Md— 单重 (kg/m)； M2— 定减径后重量 (kg)。 Yd— 延伸系数 (%)； Jd— 减径率 (%)； Dz— 轧后外径 (mm)； 将有关数据代入后得： Dd=Dc1=(mm) Sd=Sc1=(mm) Ld=12115(mm) Md=(kg/m) M2=(kg) Yd=(%) Jd=(%) 轧管 Dz=Dd+m Dd Sz=Sd－ m Sd Lz=Ld247。 Yd dz=Dz－ 2 Sz Mz= ])2()2[( 22 SzDD zz  103 M3=Mz Lz 103 zzzmm SSD SS   )( )(D@z m 1 0 0)(  m zmz D DDK 式中： Dz— 轧后外径 (mm)； Sz— 轧后壁厚 (mm)； Ld— 轧后长度 (mm； dz— 轧后内径 (mm； m— 三管轧管机取 m=； Mz— 轧后单重 (kg/m)； M3— 轧后重量 (kg)；。 @z— 轧管机延伸系数，要求在 ～ ； Kz— 扩径率 (%)； 将数据带入后得： Dz=(mm) Sz=(mm) Lz=10267(mm) dz=(mm) Mz=(kg/m) M3=(kg) @z= Kz=(%) 穿孔机 Dm=dm+2 Sm Sm=Sz+△ Sz Lm=Lz247。 Yz dm=Dtz+△ m=dz－△ +△ m △ = (dz－ Sz) 322 )2()2(   mmmm SDDM M4=Mm Lm 103 )( D@p 222pmm dD  100)(  m zmD DDJz 式中： Dm— 穿孔后外径 (mm)； Sm— 穿孔后壁厚 (mm)； Lm— 穿孔后长度 (mm)； dm— 穿孔后内经 (mm)； Mm— 穿孔后单重 (kg/m)； M4— 穿孔后重量 (kg)； △ — 毛管与芯棒的间隙 (mm)； △ m— 一般为 8～ 12，此式取 10； △ Sz— 一般为取 3～ 20，此式取 3； @p— 穿孔机延伸系数，要求 在 ～ 3； Jz— 减径率（ %）； 经计算后的得： Dm=(mm) Sm=(mm) Lm=5925(mm) dm=(mm) Mm=(kg/m) M4=(kg) @p= Jz=(%) 管坯 Dp=(～ ) Dm pshcccmggp FK SSDLLNL   )()( 32 )2(  pp DM M5=Mp Lp 式中： Dp— 管坯外径 (mm)； Lp— 管坯长度 (mm)； Lg— 成品管长度 (mm)； Ng— 每根热轧管的倍尺数； Lm— 切头切尾长度管坯烧损系数，对环形加热炉， Ksh=～ ； Fp— 管坯横断面积 (mm2)； 经计算后得： Dp=(mm) Lp=(mm) Mp=(kg/m) M5=(kg) 产品大纲所有产品轧制表 将产品大纲中产品分别计算后得到的数制成表格，如表四所示。 计算用轧制表 (1/3) 序号 钢管类型 成品管（冷） 成品管（热） 切头尾 外径 (mm) 壁厚 (mm) 长度 (mm) 外径 (mm) 壁厚 (mm) 单重 (kg/m) 重量 (kg) 长度 (mm) 重量 (kg) 长度 (mm) 1 油井管 2。