Способ производства бесшовных горячекатаных труб большого диаметра на трубопрокатной установке с пилигримовыми станами

Изобретение относится к трубному производству, а именно к способу производства бесшовных горячекатаных труб большого диаметра на трубопрокатных установках с пилигримовыми станами. Способ включает нагрев слитков и заготовок до температуры пластичности, прошивку их в стане поперечно-винтовой прокатки в гильзы, нагрев гильзы, последующую раскатку ее на стане поперечно-винтовой прокатки и прокатку на пилигримовом стане, при этом трубы диаметром более 500 мм с отношением диаметра к толщине стенки 48-60 производят на ТПУ 8-16” с пилигримовыми станами по технологии - прошивка слитков и заготовок в гильзы с отношением диаметра к толщине стенки 4,5-5,5 и подъемом по диаметру 3,0-5,0%, нагрев гильз до температуры пластичности с холодного или горячего посада, раскатка гильз в прошивном стане с вытяжкой не более 1,7, подъемом по диаметру 6,0-6,5%, прокатка гильз на пилигримовом стане в товарные трубы на дорнах, разогретых до температуры 500-650°С, а прокатку труб на пилигримовом стане производят с величиной подачи гильзы в очаг деформации m=12-14 мм. Обеспечивается производство бесшовных труб диаметром более 500 мм с соотношением Д/S, равным 48-60, и расширяется сортамент труб, производимых на ТПУ с пилигримовыми станами. 1 з.п. ф-лы.

 

Изобретение относится к трубному производству, а именно к способу прокатки труб большого диаметра, и может быть использовано при производстве труб на установках с пилигримовыми станами.

Известен способ производства бесшовных труб большого диаметра на больших установках с пилигримовыми станами, включающий нагрев слитков (заготовок), прошивку на стане поперечно-винтовой прокатки, прокатку гильз в трубы на пилигримовом стане (Достижения в теории и практике трубного производства, Екатеринбург, 2004 г., Сафьянов А.В. и.др. Перспективы развития и совершенствования производства горячекатаных труб на агрегатах с пилигримовыми станами, современное состояние и техническое перевооружение ТПА 8-16” ОАО «ЧТПЗ», с.284-287).

Недостатком данного способа является то, что на установках с пилигримовыми станами можно получать трубы с отношением диаметра к толщине стенки Д/S не более 47,3.

Известен способ производства труб большого диаметра, где после первой прошивки осуществляют нагрев гильзы с последующей раскаткой ее на стане поперечно-винтовой прокатки, т.е. за счет увеличения дробности деформации исключается вероятность разрушения гильзы при прошивке и снижается их разностенность (ТИ 158-Тр. ТБ1-96-2004 «Изготовление бесшовных горячекатаных механически обработанных труб из стали марки 38ХН3МФА по ТУ 14-3-805-78, ТУ 14-158-44-80»).

Недостатком данного способа является исключение возможности прокатки труб диаметром >500 мм с отношением Д/S>48, т.к. гильзу с относительно тонкой стенкой приходится заряжать на дорн диаметром >490 мм, т.е. большой массы, в результате чего идет интенсивный отбор тепла, охлаждение гильзы-трубы в очаге деформации и, соответственно, возникновение поперечных разрывов на поверхности труб.

Задачей предложенного способа является получение тонкостенных труб с отношением диаметра к толщине стенки 48÷60 диаметром >500 мм на установках с пилигримовыми станами.

Технический результат достигается тем, что в известном способе производства бесшовных горячекатаных труб большого диаметра на трубопрокатных установках с пилигримовыми станами, включающем нагрев слитков и заготовок до температуры пластичности, прошивку их в стане поперечно-винтовой прокатки в гильзы, нагрев гильзы, последующую раскатку ее на стане поперечно-винтовой прокатки и прокатку на пилигримовом стане, трубы диаметром более 500 мм с отношением диаметра к толщине стенки 48-60 производят на ТПУ 8-16” с пилигримовыми станами по технологии - прошивка слитков и заготовок в гильзы с отношением диаметра к толщине стенки 4,5-5,5 и подъемом по диаметру 3,0-5,0%, нагрев гильз до температуры пластичности с холодного или горячего посада, раскатка гильз в прошивном стане с вытяжкой не более 1,7, подъемом по диаметру 6,0-6,5%, прокатка гильз на пилигримовом стане в товарные трубы на дорнах, разогретых до температуры 500-650°С, прокатку труб на пилигримовом стане производят с величиной подачи гильзы в очаг деформации m=12-14 мм.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемый способ прокатки отличается тем, трубы диаметром более 500 мм с отношением диаметра к толщине стенки 48-60 производят на ТПУ 8-16” с пилигримовыми станами по технологии - прошивка слитков и заготовок в гильзы с отношением диаметра к толщине стенки 4,5-5,5 и подъемом по диаметру 3,0-5,0%, нагрев гильз до температуры пластичности с холодного или горячего посада, раскатка гильз в прошивном стане с вытяжкой не более 1,7, подъемом по диаметру 6,0-6,5%, прокатка гильз на пилигримовом стане в товарные трубы на дорнах, разогретых до температуры 500-650°С, а прокатку труб на пилигримовом стане производят с величиной подачи гильзы в очаг деформации m=12-14 мм. Эти отличия позволяют сделать вывод о соответствии критерию «изобретательский уровень».

Сравнение заявляемого объекта не только с прототипом, но и с другими техническими решениями в данной области техники не позволило выявить в них признаки, отличающие заявляемое решение от прототипа, что соответствует условию патентоспособности «изобретательский уровень».

Заложенные ограничения в технологических параметрах процесса предложенного способа позволяют максимально возможно сохранять температуру деформируемого металла до и в момент прокатки на пилигримовом стане, что исключает поперечные разрывы на трубах и снижает продольную разностенность труб.

Предложенный способ был опробован на Челябинском трубопрокатном заводе. Способ осуществлен при изготовлении труб размером 530×9-10 мм из сверленых заготовок размером 600×100вн.×1700±25 мм стали марки 20. Первую прошивку производили на оправке диаметром 350 мм с подъемом по диаметру 5% (до 630 мм). Раскатку на прошивном стане производили на оправке диаметром 525 мм с подъемом по диаметру 6,5% (до 670 мм) с вытяжкой 1,64. Прокатка труб размером 530×9-10 мм производилась на разогретых дорнах диаметром 517/518 мм до 600°С с подачей гильзы в очаг деформации 12 мм при прокатке труб размером 530×9 мм и 14 мм при прокатке труб размером 14 мм. Температура конца прокатки составляла 850-890°С, что обеспечивало стабильное ведение процесса прокатки с отсутствием поперечных разрывов на трубах и снижением продольной разностенности.

Использование предложенного способа производства бесшовных труб диаметром более 500 мм с соотношением Д/S, равным 48-60, позволит расширить востребованный сортамент труб, производимый на установках с пилигримовыми станами.

1. Способ производства бесшовных горячекатаных труб большого диаметра на трубопрокатных установках с пилигримовыми станами, включающий нагрев слитков и заготовок до температуры пластичности, прошивку их в стане поперечно-винтовой прокатки в гильзы, нагрев гильзы, последующую раскатку ее на стане поперечно-винтовой прокатки и прокатку на пилигримовом стане, отличающийся тем, что трубы диаметром более 500 мм с отношением диаметра к толщине стенки 48-60 производят на трубопрокатных установках ТПУ 8-16'' с пилигримовыми станами путем прошивки слитков и заготовок в гильзы с отношением диаметра к толщине стенки 4,5-5,5 и подъемом по диаметру 3,0-5,0%, нагрева гильз до температуры пластичности с холодного или горячего посада, раскатки гильз в прошивном стане с вытяжкой не более 1,7, подъемом по диаметру 6,0-6,5% и их прокатки на пилигримовом стане в товарные трубы на дорнах, разогретых до температуры 500-650°С.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что прокатку труб на пилигримовом стане производят с величиной подачи гильзы в очаг деформации m=12-14 мм.