燕山大学钢管生产工艺及设备三级项目概论

1、钢管生产工艺及设备讨论课无缝钢管生产的主要工艺及每个工序的作用班级：某某级轧钢某班指导老师：刘丰成员：日期:目录一、无缝钢管的历史及简要介绍3二、无缝钢管的用途及分类4三、无缝钢管的生产工艺及其作用51、热轧无缝钢管主要生产工序52、冷轧（拔）无缝钢管主要生产工序 79一、无缝钢管的历史及简要介绍无缝钢管生产有近100年的历史。德国人曼尼斯曼兄弟于 1885年首先发明二辗斜轧穿孔机，1891年乂发明周期轧管 机，1903年瑞士人施蒂费尔(R. C. Stiefel)发明自动轧管机(也 称顶头式轧管机)，以后乂出现了连续式轧管机和顶管机等各种 延伸机，开始形成近代无缝钢管工业。20世纪30年代由

2、于釆用 了三規轧管机、挤压机、周期式冷轧管机，改善了钢管的品种质 量。60年代由于连轧管机的改进，三辗穿孔机的出现，特别是应 用张力减径机和连铸坯的成功，提高了生产效率，增强了无缝管 与焊管竞争的能力。70年代无缝管与焊管正并驾齐驱，世界钢管 产量以每年5%以上的速度递增。中国1953年后重视发展无缝 钢管工业，已初步形成轧制各种大、中、小型管材的生产体系。 铜管一般也采用锭坯斜轧穿孔、轧管机轧制、盘管拉伸工艺。无缝钢管是一种具有中空截面、周边没有接缝的圆形，方形, 矩形钢材。无缝钢管是用钢锭或实心管坯经穿孔制成毛管，然后 经热轧、冷轧或冷拨制成。无缝钢管具有中空截面，大量用作输 送流体的管道

3、，钢管与圆钢等实心钢材相比，在抗弯抗扭强度相 同时，重量较轻，是一种经济截面钢材，广泛用于制造结构件和 机械零件，如石油钻的钢脚手架等。二、无缝钢管的用途及分类用途：无缝钢管是一种经济断面钢材，在国民经济中具有很 重要的地位，广泛应用于石油、化工、锅炉、电站、船船、机械 制造、汽车、航空、航天、能源、地质、建筑及军工等各个部门。分类 按断面形状分：圆形断面管、异形断面管 按材质 分：碳素钢管、合金钢管、不锈钢管、复合管按连接方式分: 螺纹连接管、焊接管 按生产方式：热轧（挤、顶、扩） 管、冷轧（拔）管按用途分：锅炉管、油井管、管线管、结构 管、化肥管三、无缝钢管的生产工艺及其作用无缝管用热轧（

4、约占8090%）或冷轧、冷拔（约占1020% ） 方法生产，下面详细介绍热轧并简要介绍冷轧。1、热轧无缝钢管主要生产工序：管坯准备及检查一管坯加 热一穿孔一轧管一荒管再加热一定（减）径一热处理一成品管矫直f精整f检验（无损、理化、台检）-入库自动轧管生产设备由穿孔机、自动轧管机、均整机、定径机 和减径机等组成。其生产流程图如图管坯质量对管材质量有直接的影响，管坯通常为实心的钢 锭、轧制圆钢、连铸坯和锻造坯，极少情况下使用机加空心坯。 钢锭过去主要用于水压机挤压穿孔，其优点是成本低，但是由于 钢锭的铸造铸造组织疏松、金相偏析、晶粒粗大和其他先天缺陷, 而影响毛管质量。所以现在很少用；轧制圆管坯和

5、铸造坯111于经 过压力加工，所以质量较高，但是成本较高；在解决了连铸技术 的问题后，连铸坯是无缝管的首选管坯，它既能保证质量乂具有 短流程、低成本的优点，所以现在新建的钢管厂都采用连铸管坯。热轧管有三个基本工序：在穿孔机上将锭或坯穿成空心厚 壁毛管；在延伸机上将毛管轧薄，延伸成为接近成壁厚的荒管; 在精轧机上轧制成所要求的成品管。轧管机组系列以生产钢管 的最大外径来表示常用的二眾斜轧穿孔过程见图。圆管坯穿轧成空心的用壁管（毛管），两个轧轨的轴线与轧制线构成一个倾斜角。近年来倾 斜角已由612增至1317，使穿孔速度加快。生产直 径250mm以上钢管，采用二次穿孔，以减少毛管的壁厚。带主动 旋

6、转导盘穿孔、带后推力穿孔、轴向岀料和循环顶焊等新工艺也 取得一定的发展,从而强化了穿孔过程，改进了毛管质量。图2 穿孔过程示韋自动轧管机把厚壁毛管轧成薄壁荒管。一般经23道次，轧制 到成品壁厚,总延伸率约为1.82. 2。70年代以来，用单孔槽轧 轮、双机架串列轧机、双槽跟踪轧制和球形顶头等技术，都提高 了生产效率，实现了轧管机械化。均整机结构与穿孔机相似。均整的LI的在于消除内外表面缺 陷和荒管的椭圆度，减少横向壁厚不均匀。近年采用三轨均整机, 提高了均整机变形量和均整效率。定径机由312架组成，减径机由1224架组成，减径率 约达328%。50年代出现的张力减径机,在调整規速和减径的 同时

7、，以适当的张力控制壁厚。新型张力减径机一般用三辗式，有1828架，最大减径率达80%,减壁率达44%,出口速度达 每秒18mmo张力减径机有两端增厚的缺点，可用“头尾端部突加 电气控制”或微张力减径消除。自动轧管机组常用系列有外径为100mm、140mm、250mm和 400mm四种，生产外径17426mm钢管。机组的特点是在穿孔机上 实现主要变形，规格变化较灵活，生产品种范围较广。曲于连续 轧管技术的发展，已不再建造140mm以下的机组。三轮轧管生产流程如图:W 4生产说收2、冷轧（拔）无缝钢管主要生产工序：坯料准备一酸洗润滑冷轧（拔）一热处理一矫直一精整检验冷轧、冷拔管生产用于生产小口径薄壁、精密和异形管材。 生产特点是多工序循环工艺。用周期式冷轧管机冷轧，其延伸率 可达68。60年代开始向高速、多线、长行程、