防止熱軋Cr-Mo合金鋼鋼管冷床彎曲變形的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及熱軋鋼管冷卻技術領域，具體涉及一種防止熱軋Cr-Mo合金鋼鋼管冷床彎曲變形的方法。
【背景技術】
[0002]無縫鋼管，是常用的流體輸送管道。與實心圓鋼相比，在抗彎抗扭強度相同時，其制造材料較少、重量較輕、便于加工成型，被廣泛用于制造結構件和機械零件。無縫鋼管的制造方法主要有熱軋、冷軋、冷拔三種，其中，熱軋是目前使用最多的無縫鋼管生產方法。
[0003]熱軋，是指在較高溫度下，將鋼錠或者鋼坯進行大變形量軋制。以鋼板的軋制為例，一般連鑄坯厚度在230mm左右，而經過粗軋和精軋，最終厚度為I?20mm。對軋制成品的組織結構有要求的通常是采用控制開軋溫度、終軋溫度來實現。熱軋生產無縫鋼管包括將檢驗合格并清楚表面缺陷的實心管坯截成預定長度，對管坯端面定心后送加熱爐加熱處理，在穿孔機上管坯在軋輥和頂頭的作用下管坯內部逐漸形成空腔制成空心厚壁毛管，在自動軋制機上將毛管軋制成接近成品壁厚的荒管，再經均整機均整壁厚，經定徑機定徑制成所要求的成品管六個基本工序。也即按照制作管坯、管坯加熱處理、將管坯穿孔成毛管、毛管軋制成荒管、荒管加熱處理、荒管均整、荒管定徑成光管、光冷床冷卻處理、光管矯直、光管精整成成品管、檢驗入庫的生產工藝進行生產。
[0004]熱軋Cr-Mo合金鋼鋼管，特別是經張力減徑機定徑處理后熱軋Cr-Mo合金鋼鋼管，在冷床，通常為鏈式冷床冷卻時，由于管體的溫度均勻性較差，冷卻時，管體的溫降不均勻，會發生鋼管管體彎曲變形，造成在線生產受阻，在生產上處理彎曲鋼管存在較大的安全風險，同時產生彎曲變形的鋼管在后續生產中不易加工。
[0005]公開號為CN204093848U的中國專利文獻，針對熱軋鋼管在鏈式冷床冷卻移送會產生彎曲變形的技術問題，公開一種用于熱軋鋼管的冷卻移送裝置，其由旋轉托輥機構和步進機構組成，旋轉托輥機構的托輥由電機經鏈輪、鏈條驅動旋轉，電機安裝于固定梁上；步進機構由移動梁升降機構和移動梁移送機構組成，移動梁升降機構的移送液壓缸與擺桿連接，擺桿與連桿連接，連桿與移動梁連接；移動梁升降機構的升降液壓缸與右擺臂連接，右擺臂下端與拉桿連接，拉桿的另一端與左擺臂下端連接，右擺臂、左擺臂的上端滾輪上表面與移動梁底面接觸。由于過旋轉托輥的支撐，使大直徑鋼管在移送的間歇中保持旋轉，避免熱鋼管產生彎曲變形、鋼管表面出現壓痕。該冷卻移送裝置由于通過旋轉托輥的支撐，使大直徑鋼管在移送的間歇中保持旋轉，避免熱鋼管產生彎曲變形、鋼管表面出現壓痕。但使用該冷卻移送裝置防止熱軋鋼管在冷床上彎曲變形是將冷卻移送裝置設置在鏈式冷床上，這就需要對現有鏈式冷床進行工藝技術改造，相應增加熱軋鋼管的冷卻成本，同時該冷卻移送裝置是通過讓熱軋鋼管旋轉來實現讓管體不變形，其僅適用于移送長度小于20m熱軋鋼管，當熱軋鋼管的長度大于20m后，要讓熱軋鋼管旋轉非常困難，用該冷卻移送裝置在鏈式冷床上移送長度大于20m，就不能保證冷卻中讓熱軋鋼管不產生彎曲變形。
[0006]公開號為CN101386123的中國專利文獻，針對用軋機軋制后的長材異型鋼進入冷床進行冷卻的過程中，由于其斷面不對稱，導致其兩邊的冷卻速度不一樣，從而引起球扁鋼向某一方向自然冷卻變形彎曲，當異型鋼材的彎曲量超出后道的矯直機的矯直范圍后，矯直機無法對其進行矯直的技術問題，公開一種異型鋼材的防冷卻變形工藝，該工藝包括鋼坯原料的軋機軋制、冷床冷卻、矯直機矯直、精整收集，其中，在異型鋼材生產工藝中的冷床冷卻工序之前，加入一道反方向預彎工序，即將軋件向自然冷卻形變方向相反的方向進行反方向預彎，并且反方向預彎的彎曲量應能保證軋件經冷床冷卻后能進入矯直機矯直。該工藝主要是通過反向預彎，來消除自然冷卻變形彎曲的技術問題。但該方法只能適用于異型鋼材，通常異型鋼材的長度不會超過20m，也即該方法不能解決由于冷床冷卻過程中，由于管體的溫降不均勻，造成鋼管管體彎曲變形的技術問題。
[0007]綜上所述，現有經熱軋、定徑后的熱軋Cr-Mo合金鋼鋼管，在冷床冷卻時，由于管體的溫度均勻性較差，冷卻時，管體的溫降不均勻，會發生鋼管管體彎曲變形，造成在線生產受阻，在生產上處理彎曲鋼管存在較大的安全風險，同時產生彎曲變形的鋼管在后續生產中不易加工的技術問題。
【發明內容】
[0008]本發明所要解決的技術問題是提供一種能在冷床冷卻前大幅降低光管的內應力，在冷床冷卻時大幅降低前后光管溫差造成的光管溫降不均內應力的防止熱軋Cr-Mo合金鋼鋼管冷床彎曲變形的方法，從而進一步降低熱軋Cr-Mo合金鋼鋼管冷卻時發生管體彎曲變形的幾率，提高熱軋Cr-Mo合金鋼鋼管冷卻處理的成材率。
[0009]本發明解決技術問題所采用的技術方案是:
[0010]防止熱軋Cr-Mo合金鋼鋼管冷床彎曲變形的方法，包括以下步驟:
[0011]步驟1、荒管均熱處理:點燃再加熱爐內的20?28個旁通燒嘴，經30?45分鐘將再加熱爐均熱段爐溫提升到800°C?1000°C，保持恒溫，毛管熱軋成荒管后，進入再加熱爐，在均熱段保溫0.5?1.0分鐘；
[0012]步驟2、張力減徑前除鱗控制:對均熱處理后的荒管在再加熱爐外采用高壓除鱗水除鱗，除鱗時，荒管的頭端I?2m部分和尾端I?2m部分不進行除鱗處理；
[0013]步驟3、張力減徑過程控制:除鱗處理后的荒管在張減機上張力減徑時，關閉不參與金屬軋制的空過機架的冷卻水；
[0014]步驟4、光管冷床布管控制:定徑后的光管經張減機與冷床之間的出輥通道進入冷床，光管在冷床上采用離線模式布料，相鄰兩個光管之間間隔至少I個管位。
[0015]進一步，步驟2中的荒管的頭端I?2m部分和尾端I?2m部分不進行除鱗處理為:根據后續要切除的光管的頭端部分長度LI和尾端部分長度L2，確定不進行除鱗處理的荒管頭端部分長度為LI和尾端部分長度為L2。
[0016]進一步，步驟3還包括除鱗處理后的荒管在張減機上張力減徑前在張減機軋制架后設置帶軋輥的插入架，將插入架作為導向機架，荒管張力減徑制成的光管通過插入架輸出。
[0017]本發明的防止熱軋Cr-Mo合金鋼鋼管冷床彎曲變形的方法適用于Cr-Mo合金鋼鋼管的冷卻處理，也適用于和Cr-Mo合金鋼類似的鋼管的冷卻處理。
[0018]與現有技術相比，本發明的有益效果是:
[0019]1、本發明的防止熱軋Cr-Mo合金鋼鋼管冷床彎曲變形的方法，由于采用再加熱爐對熱軋后的荒管進行均熱處理，用以消除熱軋工藝在荒管內產生的內應力，同時也確保了荒管溫度的整體均勻性，避免在荒管內產生新的溫差應力；由于不對后續加工工序要鋸切切除而又極易在除鱗處理中產生彎曲變形的荒管頭端部分和尾端部分進行除鱗處理，也就沒有由于荒管頭端部分和尾端部分溫降不均勻，產生造成荒管頭端和尾端彎曲變形的內應力，從而減小荒管彎曲變形的可能；由于采用關閉不參與金屬軋制的空過機架的冷卻水，極大減少冷卻水直接集中噴射到熱軋制成的荒管管面的可能性，確保定徑后的光管的冷卻均勻性，也相應提高定徑后的光管溫度的整體均勻性；由于采用離線模式布料，相鄰兩個光管之間間隔至少I個管位，極大降低前后光管之間的溫差影響，確保光管冷卻時的管體溫降均勻性，消除光管冷卻過程中由于溫降不均，導致光管產生彎曲變形的內應力。本發明的各步驟在技術上相互關聯，在工藝上相互配合，從而在光管冷卻前消除管體熱軋產生的內應力，確保管體在冷床冷卻前管體溫度在整體上的均勻性，管體溫降在整體上的均勻性，消除溫度變化比較敏感的頭端部分和尾端部分造成彎曲變形的可能性，確保管體在冷床冷卻時，前后冷卻的光管相互溫度影響很小，大幅降低前后光管溫差造成的光管溫降不均內應力，從而從整體上確保光管在冷床冷卻時管體彎曲變形很小，不會造成在線生產受阻，冷卻后的管體易于加工。
[0020]2、本發明的防止熱軋Cr-Mo合金鋼鋼管冷床彎曲變形的方法，由于根據后續要切除的光管的頭端部分長度LI和尾端部分長度L2，確定不進行除鱗處理的荒管頭端部分長度為LI和尾端部分長度為L2，從而進一步確保后續制成的成品管的整體質量；由于采用在張減機上張力減徑后在張減機軋制架后設置帶軋輥的插入架，將插入架作為導向機架，荒管張力減徑制成的光管通過插入架輸出的技術方案，能有效防止冷卻水直接集中噴射到外徑規格大于114_的Cr-Mo合金鋼鋼管面，使其制成的光管盡可能均勻冷卻。
【附圖說明】
[0021]圖1為本發明的防止熱軋Cr-Mo合金鋼鋼管冷床彎曲變形的方法的實施