專(zhuān)利名稱(chēng)：無(wú)縫鋼管的管坯內(nèi)部氧化皮的清除方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種管坯內(nèi)部氧化皮的清除方法，尤其是涉及一種無(wú)縫鋼管的管坯內(nèi)
部氧化皮的清除方法。
背景技術(shù)：
通常利用旋擴(kuò)機(jī)生產(chǎn)無(wú)縫鋼管時(shí)，要先對(duì)管坯進(jìn)行加熱，然后對(duì)加熱后的管坯進(jìn) 行旋擴(kuò)軋制，即將旋擴(kuò)機(jī)的頂頭與旋擴(kuò)機(jī)的兩個(gè)錐型傾斜軋輥配合使用，使管坯先經(jīng)積壓， 再擴(kuò)徑。但管坯加熱后內(nèi)表面會(huì)形成氧化皮，在旋擴(kuò)軋制過(guò)程中，通過(guò)旋擴(kuò)機(jī)的錐型傾斜軋 輥對(duì)管坯擠壓后氧化皮不能有效剝落，且剝落的氧化皮無(wú)法清除到管坯外，在隨后的擴(kuò)徑 過(guò)程中旋擴(kuò)機(jī)的頂頭會(huì)將管坯內(nèi)表面的氧化皮壓實(shí)并嵌入內(nèi)壁，在隨后的均整、定徑和矯 直時(shí)，很難將嵌入管坯內(nèi)表面的氧化皮去除，最終影響無(wú)縫鋼管的表面質(zhì)量，從而影響無(wú)縫 鋼管的正常使用。 目前，為了清除管坯加熱后內(nèi)表面形成的氧化皮，在工藝布置上通常在旋擴(kuò)軋制 前先進(jìn)行減徑軋制和噴吹處理。所述減徑軋制，即用減徑機(jī)先對(duì)加熱后的管坯進(jìn)行減徑變 形，使管坯內(nèi)表面的氧化皮剝落，然后將減徑軋制后的管坯進(jìn)行噴吹處理，即用高壓空氣對(duì) 管坯內(nèi)部進(jìn)行噴吹，將剝落的氧化皮從管坯內(nèi)部吹出，最后將管坯進(jìn)行旋擴(kuò)軋制，在旋擴(kuò)軋 制過(guò)程中，為了防止管坯內(nèi)壁繼續(xù)氧化，通常將頂頭前端開(kāi)設(shè)噴氣孔，通過(guò)噴氣孔向管坯內(nèi) 部噴吹氮?dú)?，使管坯?nèi)表面形成保護(hù)層，隔絕氧氣，阻止管坯內(nèi)表面繼續(xù)氧化。采用上述工 藝除去氧化皮的效果并不理想，這主要是由于減徑軋制過(guò)程中對(duì)管坯通過(guò)縱軋方式來(lái)軋制 變形，經(jīng)常造成氧化皮不能有效剝落，雖然在隨后的噴吹處理過(guò)程中可將剝落的氧化皮吹 出，但沒(méi)有剝落的氧化皮會(huì)在隨后的旋擴(kuò)軋制中被旋擴(kuò)機(jī)的頂頭壓實(shí)并嵌入內(nèi)表面，最終 導(dǎo)致結(jié)疤和麻坑等嚴(yán)重缺陷，無(wú)法達(dá)到使用質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，影響無(wú)縫鋼管的正常使用。此外，由 于以上工藝增加了減徑軋制和噴吹處理工藝，雖然可以將氧化皮部分去除，但生產(chǎn)無(wú)縫鋼 管的效率降低較多，同時(shí)減徑機(jī)和噴吹機(jī)的加入還增加了生產(chǎn)成本。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種無(wú)縫鋼管的管坯內(nèi)部氧化皮的清除方法，使管 坯經(jīng)過(guò)旋擴(kuò)軋制處理后達(dá)到使用質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，且無(wú)縫鋼管的生產(chǎn)效率高。 本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是無(wú)縫鋼管的管坯內(nèi)部氧化皮的清除 方法，對(duì)加熱后的管坯直接進(jìn)行旋擴(kuò)軋制，在旋擴(kuò)軋制過(guò)程中通過(guò)對(duì)稱(chēng)設(shè)置在管坯兩側(cè)的 第一錐型傾斜軋輥和第二錐型傾斜軋輥對(duì)管坯進(jìn)行軋制，使管坯內(nèi)表面附著的氧化皮在與 頂頭接觸前剝落，同時(shí)，通過(guò)頂頭前端的噴氣孔向管坯內(nèi)部噴吹氣體，將管坯內(nèi)部剝落的氧 化皮從管坯內(nèi)部吹出至管坯外部；所述第一錐型傾斜軋輥的底面中心點(diǎn)距頂端錐點(diǎn)的長(zhǎng)度 Ll與第二錐型傾斜軋輥的底面中心點(diǎn)距頂端錐點(diǎn)的長(zhǎng)度L2相等，且Ll與L2為> 790mm ; 所述第一錐型傾斜軋輥和第二錐型傾斜軋輥對(duì)管坯的下壓量S為> 13% ;所述氣體的氣壓
進(jìn)一步的是所述LI與L2的范圍為790mm《LI《850mm， 790mm《L2《850mm ;
所述下壓量S的范圍為13%《S《18%。 進(jìn)一步的是所述氣體為惰性氣體或氮?dú)狻?本發(fā)明的有益效果是采用上述工藝，由于省去了減徑軋制過(guò)程和噴吹處理過(guò)程， 使得無(wú)縫鋼管的生產(chǎn)效率明顯增加，同時(shí)，對(duì)氧化皮的清除比較徹底，達(dá)到使用質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)， 且不需要增加額外的設(shè)備，只需對(duì)現(xiàn)有設(shè)備進(jìn)行調(diào)整即可實(shí)現(xiàn)本方法，在增加生產(chǎn)效率的 同時(shí)，還有助于降低生產(chǎn)成本。


圖1為管坯內(nèi)部氧化皮的清除方法的示意圖；
圖2為頂頭的噴氣孔示意圖。 圖中標(biāo)記為1-第一錐型傾斜軋輥，2-第二錐型傾斜軋輥，7-管坯，10-頂頭， ll-噴氣孔。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。 由圖1所示，對(duì)加熱后的管坯7直接進(jìn)行旋擴(kuò)軋制，在旋擴(kuò)軋制過(guò)程中通過(guò)對(duì)稱(chēng)設(shè) 置在管坯7兩側(cè)的第一錐型傾斜軋輥1和第二錐型傾斜軋輥2對(duì)管坯7進(jìn)行軋制，使管坯7 內(nèi)表面附著的氧化皮在與頂頭10接觸前剝落，同時(shí)，通過(guò)頂頭10前端的噴氣孔11向管坯 7內(nèi)部噴吹氣體，將管坯7內(nèi)部剝落的氧化皮從管坯7內(nèi)部吹出至管坯外部；所述第一錐型 傾斜軋輥1的底面中心點(diǎn)距頂端錐點(diǎn)的長(zhǎng)度LI與第二錐型傾斜軋輥2的底面中心點(diǎn)距頂 端錐點(diǎn)的長(zhǎng)度L2相等，且LI與L2的范圍為L(zhǎng)I > 790mm， L2 > 790mm ;所述第一錐型傾斜 軋輥1和第二錐型傾斜軋輥2對(duì)管坯7的下壓量S的范圍為S > 13% ;所述氣體的氣壓P 的范圍為P > 3MPa，氣流量V的范圍為V > 600m3/h。 由于省去了減徑軋制過(guò)程和噴吹處理過(guò)程，使得無(wú)縫鋼管的生產(chǎn)效率明顯增加。 此外，與目前本領(lǐng)域的旋擴(kuò)機(jī)的錐型斜軋輥比較，所述第一錐型傾斜軋輥1的底面中心點(diǎn) 距頂端錐點(diǎn)的長(zhǎng)度LI和第二錐型傾斜軋輥2的底面中心點(diǎn)距頂端錐點(diǎn)的長(zhǎng)度L2在以上所 述范圍時(shí)，管坯7與以上兩個(gè)錐型傾斜軋輥的接觸距離較長(zhǎng)，可以獲得足夠的被軋制時(shí)間， 同時(shí)下壓量S使得管坯7可以獲得足夠的變形量，這兩方面因素使得管坯7內(nèi)表面附著的 氧化皮在與頂頭10接觸前可以全部剝落，再通過(guò)噴吹氣體，將剝落的氧化皮吹出管坯7，使 得管坯7內(nèi)表面附著的氧化皮不會(huì)被頂頭10壓實(shí)并嵌入管坯7的內(nèi)表面，所以采用上述方 法去除氧化皮可以將管坯7內(nèi)部的氧化皮去除干凈，且管坯內(nèi)表面無(wú)氧化皮造成的凹坑、 結(jié)疤等缺陷，可以達(dá)到使用質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。此外，本發(fā)明無(wú)縫鋼管的管坯內(nèi)部氧化皮的清除方法 還克服了技術(shù)偏見(jiàn)，即目前本領(lǐng)域普遍認(rèn)為在旋擴(kuò)軋制前必須經(jīng)過(guò)減徑軋制過(guò)程和噴吹處 理過(guò)程，否則加熱后的管坯直接進(jìn)行旋擴(kuò)軋制是無(wú)法將氧化皮去除干凈，即直接進(jìn)行旋擴(kuò) 軋制會(huì)使管坯內(nèi)表面因氧化皮造成凹坑、結(jié)疤等缺陷，無(wú)法達(dá)到使用質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。另外，與減 徑軋制過(guò)程和噴吹處理過(guò)程所用的總時(shí)間相比，以上所述由于第一錐型傾斜軋輥1和第二 錐型傾斜軋輥2的長(zhǎng)度的變化引起的旋擴(kuò)軋制時(shí)間的延長(zhǎng)非常短，所以無(wú)縫鋼管的生產(chǎn)效 率明顯增加。
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以上所述第一錐型傾斜軋輥1的底面中心點(diǎn)距頂端錐點(diǎn)的長(zhǎng)度LI是指第一錐型 傾斜軋輥1的底面中心點(diǎn)距第一錐型傾斜軋輥1的頂端的錐點(diǎn)的長(zhǎng)度，以下簡(jiǎn)稱(chēng)為第一錐 型傾斜軋輥1的長(zhǎng)度LI ;所述第二錐型傾斜軋輥2的底面中心點(diǎn)距頂端錐點(diǎn)的長(zhǎng)度L2是 指第二錐型傾斜軋輥2的底面中心點(diǎn)距第二錐型傾斜軋輥2的頂端的錐點(diǎn)的長(zhǎng)度，以下簡(jiǎn) 稱(chēng)為第二錐型傾斜軋輥2的長(zhǎng)度L2 ;所述下壓量S的計(jì)算公式為
S = (D-d)/D (1) 以上公式1中S代表下壓量，D代表管坯7加熱后未經(jīng)旋擴(kuò)軋制前的外徑，單位為 毫米，d代表管坯7經(jīng)第一錐型傾斜軋輥1和第二錐型傾斜軋輥2軋制過(guò)程中外徑的最小 值，單位為毫米。下壓量S越大，說(shuō)明d值越小，即管坯7的變形量越大，越有利于氧化皮的 剝落。 作為一種易于實(shí)施的優(yōu)選方式，所述L1與L2的范圍為790mm《LI《850mm， 790mm《L2《850mm ;所述下壓量S的范圍為13%《S《18%。雖然所述第一錐型傾斜軋 輥1的長(zhǎng)度LI和第二錐型傾斜軋輥2的長(zhǎng)度L2越長(zhǎng)以及相應(yīng)下壓量S越大，管坯7的變形 量就越大，越有利于使氧化皮剝落，但相應(yīng)的第一錐型傾斜軋輥1和第二錐型傾斜軋輥2的 尺寸也要增加，這樣， 一方面不利于生產(chǎn)空間的節(jié)省，增加了設(shè)備制造成本，另一方面，驅(qū)動(dòng) 第一錐型傾斜軋輥1和第二錐型傾斜軋輥2轉(zhuǎn)動(dòng)所需的能源消耗也相應(yīng)的增加，即增加了 生產(chǎn)成本，而使第一斜扎輥1的長(zhǎng)度Ll、第二錐型傾斜軋輥2的長(zhǎng)度L2和下壓量S控制在 以上所述范圍時(shí)，不但可以將氧化皮去除干凈，使管坯7內(nèi)表面不會(huì)因氧化皮形成凹坑、結(jié) 疤等缺陷，從而達(dá)到使用質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，還可以有效節(jié)省生產(chǎn)空間，以及節(jié)省相應(yīng)的能源消耗， 使生產(chǎn)成本較低。 以上所述氣體可以為氮?dú)饣蚰蕷狻⒑獾绕渌栊詺怏w，所述氣體既可以將管坯7 內(nèi)部剝落得氧化皮從管坯內(nèi)部吹出至管坯外部，也可以對(duì)管坯7起到相應(yīng)的保護(hù)作用，即 在管坯7內(nèi)部形成氣體保護(hù)層，阻止管坯7內(nèi)部在旋擴(kuò)過(guò)程中繼續(xù)氧化。優(yōu)選方式為氮?dú)猓?br> 因?yàn)榕c其它氣體比較，氮?dú)獠坏珒?chǔ)存和使用很方便，且使用成本低。
實(shí)施例一 管坯7加熱后直接進(jìn)行旋擴(kuò)軋制，第一錐型傾斜軋輥1的長(zhǎng)度Ll和第二錐型傾斜 軋輥2的長(zhǎng)度L2都為800mm，下壓量S為14% ，使用氮?dú)庾鳛樗鰢姶禋怏w，氣壓P控制在 3MPa，氣流量V控制在600mVh。采用上述工藝，管坯7內(nèi)表面氧化皮被清除干凈，達(dá)到使用 質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，無(wú)氧化皮造成的凹坑、結(jié)疤等缺陷。
實(shí)施例二 管坯7加熱后直接進(jìn)行選擴(kuò)處理，第一錐型傾斜軋輥1的長(zhǎng)度Ll和第二錐型傾斜 軋輥2的長(zhǎng)度L2都為820mm，下壓量S為15 % ，使用氮?dú)庾鳛樗鰢姶禋怏w，氣壓P控制在 3MPa，氣流量V控制在650mVh。采用上述工藝，管坯7內(nèi)表面氧化皮被清除干凈，達(dá)到使用 質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，無(wú)氧化皮造成的凹坑、結(jié)疤等缺陷。
實(shí)施例三 管坯7加熱后直接進(jìn)行選擴(kuò)處理，第一錐型傾斜軋輥1的長(zhǎng)度Ll和第二錐型傾斜 軋輥2的長(zhǎng)度L2都為840mm，下壓量S為17 % ，使用氮?dú)庾鳛樗鰢姶禋怏w，氣壓P控制在 4MPa，氣流量V控制在650mVh。采用上述工藝，管坯7內(nèi)表面氧化皮被清除干凈，達(dá)到使用 質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，無(wú)氧化皮造成的凹坑、結(jié)疤等缺陷。
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實(shí)施例四 管坯7加熱后直接進(jìn)行選擴(kuò)處理，第一錐型傾斜軋輥1的長(zhǎng)度LI和第二錐型傾斜 軋輥2的長(zhǎng)度L2都為900mm，下壓量S為20 % ，使用氮?dú)庾鳛樗鰢姶禋怏w，氣壓P控制在 4MPa，氣流量V控制在720m3/h。采用上述工藝，管坯7內(nèi)表面氧化皮被清除干凈，達(dá)到使用 質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，無(wú)氧化皮造成的凹坑、結(jié)疤等缺陷。
實(shí)施例五 管坯7加熱后直接進(jìn)行選擴(kuò)處理，第一錐型傾斜軋輥1的長(zhǎng)度Ll和第二錐型傾斜 軋輥2的長(zhǎng)度L2都為900mm，下壓量S為20 % ，使用氦氣作為所述噴吹氣體，氣壓P控制在 4MPa，氣流量V控制在690mVh。采用上述工藝，管坯7內(nèi)表面氧化皮被清除干凈，達(dá)到使用 質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，無(wú)氧化皮造成的凹坑、結(jié)疤等缺陷。
權(quán)利要求
無(wú)縫鋼管的管坯內(nèi)部氧化皮的清除方法，其特征是對(duì)加熱后的管坯(7)直接進(jìn)行旋擴(kuò)軋制，在旋擴(kuò)軋制過(guò)程中通過(guò)對(duì)稱(chēng)設(shè)置在管坯(7)兩側(cè)的第一錐型傾斜軋輥(1)和第二錐型傾斜軋輥(2)對(duì)管坯(7)進(jìn)行軋制，使管坯(7)內(nèi)表面附著的氧化皮在與頂頭(10)接觸前剝落，同時(shí)，通過(guò)頂頭(10)前端的噴氣孔(11)向管坯(7)內(nèi)部噴吹氣體，將管坯(7)內(nèi)部剝落的氧化皮從管坯(7)內(nèi)部吹出至管坯外部；所述第一錐型傾斜軋輥(1)的底面中心點(diǎn)距頂端錐點(diǎn)的長(zhǎng)度L1與第二錐型傾斜軋輥(2)的底面中心點(diǎn)距頂端錐點(diǎn)的長(zhǎng)度L2相等，且L1與L2為≥790mm；所述第一錐型傾斜軋輥(1)和第二錐型傾斜軋輥(2)對(duì)管坯(7)的下壓量S為≥13％；所述氣體的氣壓P為≥3MPa，氣流量V為≥600m3/h。
2. 如權(quán)利要求1所述的無(wú)縫鋼管的管坯內(nèi)部氧化皮的清除方法，其特征是所述L1與 L2為790mm《Ll《850mm， 790mm《L2《850mm ;所述下壓量S為13X《S《18X。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的無(wú)縫鋼管的管坯內(nèi)部氧化皮的清除方法，其特征是所述 氣體為惰性氣體或氮?dú)狻?br> 全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種無(wú)縫鋼管的管坯內(nèi)部氧化皮的清除方法，具有將氧化皮有效去除且生產(chǎn)效率高的特點(diǎn)。所述方法為對(duì)加熱后的管坯直接進(jìn)行旋擴(kuò)軋制，通過(guò)對(duì)稱(chēng)設(shè)置在管坯兩側(cè)的兩個(gè)錐型傾斜軋輥對(duì)管坯擠壓變形，使管坯內(nèi)部氧化皮剝落，同時(shí)，通過(guò)頂頭前端的噴氣孔向管坯內(nèi)噴吹氣體，將管坯內(nèi)部剝落的氧化皮從管坯內(nèi)部吹出；兩個(gè)錐型傾斜軋輥的底面中心點(diǎn)距錐點(diǎn)的長(zhǎng)度相同且都大于等于790mm；下壓量S的范圍為S≥13％；氣體的氣壓P的范圍為P≥3MPa，氣流量V的范圍為V≥600m3/h。采用上述方法，可以省去減徑軋制和噴吹處理，提高了生產(chǎn)效率，管坯質(zhì)量也相應(yīng)提高。
文檔編號(hào)B21B45/04GK101767114SQ200910312050
公開(kāi)日2010年7月7日 申請(qǐng)日期2009年12月23日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月23日
發(fā)明者岳凱, 成海濤, 李奇, 蘇勇, 阮林 申請(qǐng)人:攀枝花新鋼釩股份有限公司;攀鋼集團(tuán)成都鋼釩有限公司