Машины и агрегаты трубного производства

Раздел: Быт. Хозяйство. Строительство. Техника

Термическую обработку широко применяют в трубном производстве для улучшения пластических свойств и механических характеристик металла труб, а также для снятия напряжений, возникающих при холодной деформации заготовок. Термическая обработка применяется как для готовых изделий, так и на промежуточных стадиях изготовления труб.

В зависимости от требуемых свойств металла труб методы термической обработки могут быть различными. Широкое применение получили отжиг, нормализация с отпуском, закалка с отпуском. В практике трубного производства находит также применение термомеханическая обработка.

Термомеханическая обработка (ТМО) служит для придания металлу высоких механических свойств и заключается в совмещении в определенной последовательности деформации и термической обработки.

Для упрочнения высоколегированных сталей применяют низкотемпературную термомеханическую обработку (НТМО), включающую охлаждение стали до температуры высокой устойчивости аустенита, деформации ее при этой температуре, закалку и отпуск.

Упрочнение низколегированных и углеродистых сталей достигают высокотемпературной термомеханической обработки (ВТМО), включающей нагрев металла до температуры, отвечающей области стабильного аустенита, выдержку при этой температуре, деформацию и немедленную закалку с последующим отпуском.

Термическую обработку труб в зависимости от требований к их поверхности и химического состава стали осуществляют на воздухе, в атмосфере печи, в безокисленных и в восстановительных средах. В качестве защитных сред применяют азот, водород, диссоциированный аммиак и смеси различных газов.

В технологии трубного производства все чаще для термообработки используют сохраненную температуру деформации, благодаря чему не требуются печи для нагрева труб и достигается экономия энергоносителей. При этом способе деформация металла ведется при таком температурном режиме или условиях охлаждения, которые оказывают облагораживающее действие на структуру металла на заключительной стадии обработки давлением. При этом можно с высокой эффективностью добиваться необходимого уровня качества труб. Результативность способа зависит от уровня контролируемости параметров процесса прокатки. Температура на заключительных стадиях обработки зависит от сортамента и длины деформируемых труб, скорости прокатки, изменения структуры металла и пр. Когда не удается добиваться необходимого уровня свойств, прибегают к легирующим микродобавкам.

Современное трубопрокатное производство создает благоприятные условия для осуществления указанного способа. В целях улучшения механических свойств труб это оборудование позволяет вести контролируемый режим проката, регулировать скорость охлаждения, комбинировать все эти приемы.

Примером способа термической обработки труб с прокатного нагрева может служить производство толстостенных труб из углеродистой стали. При нагреве их до 900...950 °С перед редуцированием зерно растет, прочность, деформируемость, вязкость труб ухудшаются. В этом случае требуется их нормализовать при температуре 870 °С, для чего необходимо дорогостоящее, энергоемкое оборудование. Если же перед операцией редуцирования прокатанную при температуре 870...920 °С толстостенную трубу с помощью системы охлаждающих (спрейерных) устройств охладить до 500...600 °С, то от последующего нагрева до 900...950 °С, необходимого для редуцирования, отказываются. При этом структура металла, а следовательно, свойства не ухудшаются.

Для термической обработки труб применяют печи проходного и камерного типа, а также различные электроустановки. В качестве энергоносителя используют электроэнергию, природный газ, нефтепродукты, а также горючие газы образующиеся при химических и металлургических процессах. Конструкцию печи выбирают с учетом режима термообработки, требований к поверхности и геометрическим размерам (главным образом к кривизне и овальности), а также сортамента труб.

Оборудование для термической обработки труб должно отвечать следующим требованиям: при установке в линии трубопрокатного агрегата превосходить его производительность; обеспечивать интенсивный, но равномерный нагрев по длине и сечению; с большой точностью обеспечивать получение наиболее целесообразной структуры металла в соответствии с заданной прочностью и технологическими требованиями; остаточные деформации и напряжения в трубе должны быть минимальными; стоимость оборудования и эксплуатационные расходы должны быть минимальными.

При создании агрегатов для термической обработки труб много внимания уделяется конструкциям охлаждающих устройств труб после закалки, нормализации, отжига и отпуска по заданному режиму. При термообработке в печах с защитной атмосферой трубы охлаждаются в камерах, являющихся элементом конструкции печи. При термической обработке труб в печах без защитной атмосферы, трубы охлаждают на рольганге за печью на охладительных столах разных конструкций, в ванных с водой, маслом или другими жидкостями. Для охлаждения труб на воздухе используют удлиненные рольганги. При необходимости ускоренного охлаждения применяют обдувку труб воздухом или во- довоздушной смесью.

Толстостенные трубы после нагрева под закалку охлаждают в ваннах. Ванны часто снабжают устройствами принудительной продувки внутреннего канала воздухом, чтобы освободить их от пара и обеспечить бесперебойное прохождение воды или другой жидкости, а также механизмами вращения труб при погружении их в ванну для предотвращения искривления. Толстостенные трубы, нагретые под закалку, охлаждают в водяных или водовоздушных спрейерах.

Аппаратура и технология термической обработки

Для термической обработки сварных соединений труб и корпусов различных аппаратов, газгольдеров и емкостей с помощью перечисленных нагревателей и источников питания...

ТЕРМИЧЕСКИЕ ПЕЧИ. Термическая обработка металлов

Основными видами термической обработки металлов являются: отжиг, нормализацияК содержанию книги: Промышленные печи и трубы. Смотрите также

Термическая обработка сварных соединений

Различают следующие виды термической обработки: термический отдых; высокий отпускНормализацию применяют главным образом для сварных соединений труб из легированной...

ТЕРМИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА ОСАДКОВ. Барабанные сушилки...

Осадки после термической обработки, в зависимости от их состава, могут быть использованыОсадок сушат в вертикальной трубе длиной до 20 м, по которой снизу вверх движется смесь...

Термическая внутрикотловая обработка питательной воды....

Метод термической внутрикотловой обработки питательной воды не полностью уничтожаетНа- центральный элемент кипь легко отделяется от стенок котла й \ реактора жаровых труб, а...

Автоклавная обработка легких цементных и силикатных бетонов....

Это время нами приведено выше при описании тепловлажностной обработки разных, видовДо внедрения нового метода длительность пропаривания труб составляла зимой 15 ч, летом 11...

ХРОМИРОВАНИЕ. Термическая обработка стали

Виды термической обработки стали. Химико-термическая обработка стали.Трубы и санитарно-технические изделия.

Термическая обработка профилей толстолистовой стали

Строительные стали применяют в горячекатаном состоянии и после термической обработки.гибка труб и профилей.

ВИДЫ ОБРАБОТКИ МЕТАЛЛОВ. Термическая обработка металла

Рассмотрим основные виды собственно термической обработки сталей, отличающиеся друг от друга режимами термообработки, т. е. температурой нагрева...

Трубы сварные стальные

Трубы изготавливаются термически обработанными. Без термической обработки поставляются трубы, у которых отношение D/S > 50.