ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Результат выполнения конструкторской разработки.

Устройство для изменения направления и деления потока охладителя содержит корпус с входным и выходными патрубками и установленный в нем на оси с возможностью вращения пере­ключающий элемент в виде герметичной камеры, полость которой сообщена с источником давления. На стенке переключающего элемента закреплен центральный сектор из эластичного материала площадью, превышающей площадь проходного сечения выходно­го патрубка, и в ней выполнены несколько отверстий, при этом по краям переключающего элемента имеются жесткие сектора в виде крыльев с вырезами, а между наружной поверхностью централь­ного сектора, обращенного к выходному патрубку, и внутренней поверхностью корпуса образован зазор. Внутрь камеры переключающего элемента подается рабочая среда, например сжатый воздух, внутри камеры создается избыточное давление, под действием которого центральный сек­тор стенки переключающего элемента, выполненный из эластич­ного материала площадью, превышающей площадь проходного сечения выходного патрубка, изменяет свое положение. В резуль­тате этого между стенкой корпуса и стенкой переключающего элемента изменяется величина зазора. Это позволяет плавно регу­лировать подачу охладителя через выходные патрубки и повы­сить тем самым эффективность охлаждения. Кроме этого, плавное регулирование подачи охладителя при переключении осуществ­ляется также выполненными по краям переключающего элемента жесткими секторами в виде крыльев стенками переключающего элемента с вырезами различной формы. Сектора при перемеще­нии переключающего элемента изменяют проходные сечения вы­ходных патрубков и, таким образом, регулируют величину расхо­да подачи охладителя, повышая эффективность охлаждения. За­кон изменения расхода охладителя в момент переключения опре­деляется формой выреза.

Предлагаемое устройство опробовано на линии ТПА 140 цеха Т-2 Синарского трубного завода при осуществлении процес­са термомеханической обработки (ТМО) газлифтных труб диа­метром 159х6мм из стали 09Г2С. На линии установлены прошив­ной стан, дуо-стан, два обкатных стана, в которые поочередно за­даются трубы. За обкатными станами на месте первых проволок размещены спрейера для осуществления регулируемого охлаждения труб. После охлаждения в спрейерах до 740-860°С трубы дефор­мируются в калибровочном стане.

Так как трубы задают в обкатные станы поочередно, то для уменьшения суммарного расхода охладителя на процесс ТМО расход воды в спрейерах также изменяли периодически: при про­катке трубы в стане он равен рабочему, а при паузе он минимален, необходимый только для заполнения спрейера с целью уменьше­ния инерционности при включении его в работу.

Трубы перед входом в обкатной стан имеют разброс темпе­ратур от трубы к трубе до 100°С, зависящей от режимов нагрева заготовки, прошивки и темпа прокатки, а также неравномерную температуру по длине единичной трубы, вызванную периодично­стью процесса прокатки, при этом температура передней части трубы (~1 м) на 50-70°С ниже, а задней (~1,5-2,0 м) на 30-50°С выше, чем температура тела трубы, равная для этой марки стали согласно цеховой ТИ 850-950°С. Это приводит к тому, что и тем­пература конечной деформации в калибровочном стане после ре­гулируемого по прототипу охлаждения за обкатными станами, определяющая уровень свойств труб, колеблется в пределах 740-860°С. В качестве примера приведены значения ударной вязкости газлифтных труб диаметром 159х6мм из стали 09Г2С (0,08% c; 1,38% mn; 0,57% si) после обычной прокатки и охлаждения по прототипу после раскатки с последующим калиброванием.

Для получения равномерных свойств металла от трубы к тру­бе и по длине трубы после охлаждения за обкатными станами, вы­равнивания и стабилизации температуры труб перед последующей окончательной деформацией при пониженных температурах ка­либрования охлаждение труб необходимо вести по режиму, обес­печивающему пониженную интенсивность охлаждения переднего конца, повышенную заднего при оптимальной интенсивности ох­лаждения тела каждой из труб. Для регулирования подачи воды на охлаждение в линии трубопроводов перед спрейерами было установлено предлагаемое устройство.