[发明专利]一种抽油杆的大盘卷生产方法

说明书

技术领域

本发明属于冶金及轧钢技术领域，涉及一种抽油杆的生产方法。

背景技术

目前，国内一些冶金企业已经研制成功20CrMoA、30CrMoA和25MnVRE系列钢种抽油杆用圆钢。产品已辐射到许多石油机械生产厂家。石油机械制造企业对产品质量给予了充分肯定。现在依然主要利用棒材轧制生产线组织生产，产品以直条状态交货，但是棒材生产抽油杆钢存在一些问题，主要表现在：切头质量差，表面质量有缺陷(麻面、划伤)，成材率低等。用户要求抽油杆钢全部定尺，由此造成成材率降低约4％左右，并且使用冷剪机剪切端面，马蹄口、三角头等问题时有发生。

曾经尝试采用冲床进行端头离线二次补充加工，但是效率较低，人工劳动强度大，且容易对产品质量造成二次伤害。

发明内容

本发明的目的是公开一种可改善切头及表面质量，提高成材率与定尺率的采用大盘卷工艺生产抽油杆等棒材产品的方法。

大盘卷生产线分为三个系统：棒材在线温度控制系统；卷曲作业系统；盘卷精整系统。

棒材温度控制和输送系统位于精轧后的棒材冷床线旁，轧制后的轧件经冷却装置进行快速冷却，冷却到500～550℃时通过卷曲机。在此温度范围内进行绕卷可以使盘卷轧材获得优异的机械性能。轧制过程控制温度可形成细晶粒钢，并且卷曲后有一个自回火过程，可消除钢材的轧制应力，有利于钢材的进一步冷加工。

卷曲作业系统主要设备包括剪切机、“智能”夹送辊、活套器、棒材喂线器、二台卷曲机等。在卷轴式卷曲机入口处的剪切机，其作用是对棒材的头、尾实施剪切；活套器的作用是保证无张力卷曲及对每层棒材均匀、整齐布卷；棒材喂线器是将棒材整齐、一致的卷到卷轴上，形成外形完美的棒卷；卷曲机的作用是将棒材卷曲成盘卷。卷曲机由一个旋转卷轴、一个用于卷曲的棒材头部夹紧和导卫装置组成。卷轴带有张紧芯柱，以便于卸卷。二台卷曲机交替工作，其中一台进行棒材卷曲时，另一台卸卷。轧件卷成盘卷，然后空冷到室温。在盘卷精整区将无扭棒卷自动打捆、称量后，输送到指定位置。

卷轴式棒卷技术是棒材生产领域的新技术，开创了生产高质量、超紧凑、重型无扭圆钢和方钢盘卷的先例。采用大盘卷工艺生产抽油杆等棒材产品，再通过矫直产品供货，可提高产品成材率和产品定尺率，按照用户要求剪切定尺长度，改善抽油杆端面剪切质量，经济效益明显提高。

具体实施方式

大盘卷生产线是在精轧机后配置在线控制冷却系统和大盘卷卷曲作业线。分为三个系统区：(1)棒材在线温度控制系统；(2)卷曲作业区；(3)卷取机盘卷精整区。

线棒材温度控制和输送系统位于精轧后穿水箱出口与卷曲区之间。此条线位于棒材冷床线旁，由一套水冷箱和导管组成。在卷轴式卷曲机入口处，有一切头/尾剪。轧制后的轧件经冷却装置进行快速冷却，冷却到500～550℃时通过卷曲机。通过在此温度范围内进行绕卷可以使盘卷轧材获得优异的机械性能均匀度。过程控制温度可形成细晶粒钢，并且卷曲后有一个自回火过程，可消除钢材的轧制应力，有利于钢材的进一步冷加工。

卷曲区主要设备包括：“智能”夹送辊和保证无张力卷曲及对每层棒材均匀、整齐布卷的活套器。棒材喂线器，用于将棒材整齐、一致的卷到卷轴上，形成外形完美的棒卷。二台卷曲机交替工作，其中一台进行棒材卷曲时，另一台卸卷。每一台卷曲机由一个旋转卷轴、一个用于卷曲的棒材头部夹紧和导卫装置组成。卷轴带有张紧芯柱，以便于卸卷。轧件卷成盘卷，然后空冷到室温。

在盘卷精整区将无扭棒卷自动打捆、称量后，输送到指定位置。

卷轴式棒卷技术是棒材生产领域的新技术，开创了生产高质量、超紧凑、重型无扭圆钢和方钢盘卷的先例。其盘卷特有的无故障开卷特性，使得卷轴式盘卷可以直接送往下游工序，明显地节约了转化成本。棒卷生产线设计生产能力为100吨/小时、最高速度为35米/秒，能够生产直径为12-52毫米的、无扭圆钢和穿水冷却螺纹钢筋，卷重高达3.5吨。其具体特点是：

①棒材大盘卷温度控制参数，不同的规格略有差异。开轧温度、终轧速度、卷曲温度等控冷工艺参数的设置须准确控制奥氏体相变的区间温度与转变结束时间，以便得到合适的铁素体加珠光体组织、强度以及优良的塑性指标，使盘卷具有优良的综合性能。

②棒材卷取机控制参数与产品规格及终轧速度有关。设定的参数需保证无张力卷曲及对每层棒材均匀、整齐布卷。在卷曲过程中不允许产生压痕、刮伤等产品缺陷，形成外形完美的棒卷。具体设定值见表1。

表1棒材卷曲机控制参数

  卷取机  数量  1+1  最大操作速度  米/秒  35  最小卷取重量  千克  1000  最大卷取重量  千克  3500  最大卷取棒材直径  毫米  φ16mm～φ40mm  卷取芯轴内直径  毫米  850  卷取芯轴高度  毫米  800  旋转角度  (°)  105  液压夹紧装置(每个挡板)  数量  2  锁紧压力  Bar  50  开锁(释放)压力  Bar  100