+7 (343) 247-81-32

Инжиниринг Производство Строительство и монтаж

Публикации

18.06.2018

Вариант технологии для мелкосерийного производства труб

Мыльников С. В., Исхаков Р. Ф. (Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина, ЗАО НПП «Машпром», Екатеринбург)

На сегодняшний день в металлургической промышленности существуют традиционные процессы производства стальных труб, которые при различных вариациях построения технологического процесса не пригодны для производства труб из цветных металлов и сплавов, ввиду проблемы ограниченного сортамента.

По существующей технологии, трубная заготовка, в виде полунепрерывнолитой заготовки сплошного сечения, прошивается в горизонтальном экструзионном прессе, а затем прессуется для последующей обработки в станах холодной прокатки труб или трубоволочильных станах. Обзор применяемых технологических схем производства холоднодеформированных труб из цветных металлов и сплавов приведен в работе [1].

Для данной технологии требуется проведение промежуточных термообработок для восстановления пластичности. Для большинства сплавов меди необходим промежуточный рекристализационный отжиг после каждого прохода холодной деформации. Для минимального окисления поверхности изделия применяют печи с восстановительной азото-водородной атмосферой, что в свою очередь имеет достаточно высокую стоимость. Также необходимо оборудование для генерации защитной атмосферы, очистку и рециклинг, что в мелкосерийном производстве трудноокупаемо.

Для мелкосерийного производства подойдет новая технология производства труб, которая включает в себя совмещение прессования трубной заготовки на горизонтальном экструзионном прессе с редукционно-растяжной прокаткой. Схема и состав комплекса выглядит следующим образом: 1) полая заготовка под прессование формируется методом намораживания металла на кристаллизатор; 2) слиток подогревается в индукционной печи, затем проходит через термос для выравнивания температуры по сечению; 3) производится прессование в трубную заготовку; 4) после прессования заготовка поступает в редукционно-растяжной стан без дополнительных нагревов; 5) производится ускоренное охлаждение в УКО в противопотоке воды; 6) калибровка размеров трубы в дополнительном волочильном проходе.

Преимущества технологии с точки зрения энергосбережения и экологичности: 1) использование тепла литейного передела для горячей деформации на начальных этапах производства; 2) отсутствие потерь металла на мехобработку и обрези захватом при многократном волочении; 3) отсутствие отжига в защитной атмосфере и кислотных ванн для травления.

В качестве показателей энергоэффективности производства труб по данной технологии приведем сравнение с типовой технологической схемой производства труб [2].

Таблица. Удельный расход энергии

Технологическая операция

Удельный расход энергии, кВт*ч/т

Типовая технология

Предлагаемая технология

Нагревательная печь

508

Прошивной пресс литой заготовки

30

Индукционный нагрев перед прессованием

610

400

Прессование на горизонтальном экструзионном прессе

42

42

Травление поверхности заготовки

26

Редукционно-растяжная прокатка

38

Волочение в холодном состоянии

40

5

Итого:

1256

485

Данное сокращение удельных затрат энергии при производстве труб частично решает вопросы энергосбережения, а отсутствие применения опасных и вредных стадий производства с образованием активных отходов, таких так кислотные растворы ванн травления, отходы операций фосфатирования и др., решает вопросы экологического характера.

Литература

  1. Зиновьев А.В., Колпашников А.И. Технология обработки давлением цветных металлов и сплавов / А.В. Зиновьев, А.И. Колпашников, П.И. Полухин и др. – М.: Металлургия, 1992. – 512 с.
  2. Хензель, А. Оптимизация расхода энергии в процессах деформации / А. Хензель, Т. Шпитгель, М. Шпитгель и др. – М.: Металлургия, 1985. – 184 с.

Вернуться к списку публикаций