Способ производства бесшовных горячекатаных труб размером 610×28-32 мм из сталей марок 15х1м1ф и 10х9мфб-ш на тпу 8-16" с пилигримовыми станами для трубопроводов промежуточного перегрева пара котельных установок

Авторы патента:


Способ производства бесшовных горячекатаных труб размером 610×28-32 мм из сталей марок 15х1м1ф и 10х9мфб-ш на тпу 8-16 с пилигримовыми станами для трубопроводов промежуточного перегрева пара котельных установок

 


Владельцы патента RU 2523394:

Открытое акционерное общество "Челябинский трубопрокатный завод" (RU)

Изобретение относится к трубопрокатному производству, а именно к производству бесшовных горячекатаных труб размером 610x28-32 мм из сталей марок 15Х1М1Ф и 10Х9МФБ-Ш для трубопроводов промежуточного перегрева пара котельных установок. Слитки-заготовки ЭШП размером 620х100х1250±50 мм нагревают до температуры 1270-1290 и 1190-1210°C соответственно марке, и прошивают в стане поперечно-винтовой прокатки в гильзы-заготовки размером 650 хвн. 390х1610-1740 мм. После охлаждения и ремонта гильзы-заготовки повторно нагревают с холодного посада до температуры 1270-1290 и 1200 -1210°С соответственно и прошивают-раскатывают в стане поперечно-винтовой прокатки в гильзы. Гильзы прокатывают на ТПУ 8-16'' с пилигримовыми станами в товарные трубы размером 610×28-32×4500-5500 мм, отрезают технологические отходы пилой горячей резки, правят, термообрабатывают, травят, ремонтируют, правят, проводят УЗ контроль и принимают. Обеспечивается снижение расхода металла при увеличенной длине труб. 1 з.п.ф-лы, 2 табл.

.

 

Изобретение относится к трубопрокатному производству, а именно к способу производства бесшовных горячекатаных труб размером 610×28-32 мм из сталей марок 15Х1М1Ф и 10Х9МФБ-Ш для трубопроводов промежуточного перегрева пара котельных установок и может быть использовано на трубопрокатной установке 8-16" с пилигримовыми станами ОАО "ЧТПЗ" при производстве товарных труб размером 610×28-32 мм из слитков - заготовок электрошлакового переплава размером 620×100×1250±50 мм.

ТПУ 8-16" ОАО "ЧТПЗ" с пилигримовыми станами единственная в России, на которой в настоящее время производят трубы диаметром до 550 мм в валках с калибром 562 мм и диаметром бочки 1045 мм. Для прокатки труб размером 610×28-32 мм необходим калибр диаметром 618-620 мм, который врезать в валки с идеальным диаметром 1070 мм не представляется возможным, т.к. они будут поломаны при прокатке первой трубы. Путь отката подающего аппарата при прокатке труб диаметром 610 мм в валках с диаметром бочки 1045 мм сократится более чем в 1,5 раза, что приведет к снижению оборотов валков и производительности ТПУ ≈ в 1,5 раза.

В практике трубопрокатного производства существует способ изготовления котельных труб большого и среднего диаметров из кованых заготовок сталей марок 20. 15ГС, 15ХМ, 12Х1МФ, 15Х1М1Ф, 12Х2МФСР, 10Х9МФБ, 12Х11В2МФ, 08Х16Н9М2, 12Х18Н12Т и 10Х13Г12БС2Н2Д2 с заданными требованиями по механическим свойствам, включающий отливку слитков, ковку их в поковки (уплотнение структуры) с уковом ≥ 2,5, механическую обработку поковок в заготовки (обточку со съемом металла 10-15 мм на сторону), сверление в заготовках центрального отверстия диаметром 100±5 мм для удаления центральной ликвационной пористости и неметаллических включений, нагрев заготовок до температуры пластичности, прошивку заготовок в стане поперечно-винтовой прокатки в гильзы, прокатку гильз в трубы диаметром 245-550 мм на пилигримовой установке 8-16" с допуском по диаметру +1,25/-1,0 и толщине стенки +25/-5% (ТУ 14-1-2560-78 "Заготовка трубная кованая для котельных труб", ТУ 14-3-460-2003 и ТУ 14-ЗР-55-2001 "Трубы стальные бесшовные для паровых котлов и трубопроводов" и ТУ 14-3-55-2001 "Трубы стальные бесшовные для паровых котлов и трубопроводов" и ТУ 14-3-420-75 "Трубы для паровых котлов и трубопроводов из стали 15ГС и 15Х1М1Ф").

Недостатком указанного способа является высокая энергоемкость процесса, связанная с нагревом и деформацией (ковкой) слитков в поковки с последующей обточкой и сверлением центрального отверстия, нагревом заготовок до температуры пластичности, прошивкой и прокаткой их в трубы на пилигримовых станах с допуском по стенке+20/-5%, повышенный расходный коэффициент металла при переделе слиток - поковка - заготовка - труба и, как следствие, высокая стоимость труб, а также то, что трубы размером 610×28-32 отсутствуют в ТУ 14-ЗР-55-2001 и они в данный момент способом горячей прокатки в России не производятся.

В трубной промышленности известен способ производства бесшовных горячедеформированных механически обработанных труб размером 530×15 и 550×25 мм из стали марки 20 для трубопроводов судовых систем из передельных горячедеформированных труб размером 550×33 и 570×43 мм, прокатываемых на трубопрокатных установках с пилигримовыми станами из заготовок размером 650×100×1240-1400 мм, включающий обточку поковок размером 680×1240-1400 мм в заготовки, сквозное сверление центрального отверстия диаметром 100±5,0 мм, нагрев заготовок до температуры пластичности, прошивку заготовок в гильзы-заготовки в стане винтовой прокатки на оправке диаметром 375 мм с вытяжкой µ=1,41 и подъемом по диаметру 1,5-1,6%, нагрев гильз-заготовок до температуры пластичности с холодного или горячего посада, прошивку - раскатку гильз-заготовок в стане поперечно-винтовой прокатки размер в размер но наружному диаметру на оправке диаметром 500 мм с вытяжкой µ=1,61, прокатку передельных труб на пилигримовом стане размером 550×33×6000-6200 мм в калибре 562 мм, передельных труб размером 570×43×5000-5200 мм в калибре 584 мм, механическую обработку - обточку и расточку передельных горячедеформированных труб в товарные размером соответственно 530×15×6000-6200 и 550×25×5000-5200 мм с допуском по диаметру ±3,0 мм, а по стенке +2,5/-1,0 мм с удалением с наружной поверхности труб по 10 мм, а с внутренней по 8 мм (ТУ 14-ЗР-53-2001 "Трубы стальные бесшовные механически обработанные для паропроводов", ТИ 158-Тр. ТБ 1-5-99 "Изготовление бесшовных горячедеформированных механически обработанных труб из стати марки 20 по ТУ 14-3Р-53-2001").

Данный способ направлен на прокат передельных труб для последующей механической обработки - обточки и расточки их на размер 530×15 и 550×25 мм и не решает технические и технологические вопросы производства бесшовных горячекатаных труб размером 610×28-32 мм из сталей марок 15Х1М1Ф и 10Х9МФБ-Ш на ТПУ 8-16" с пилигримовыми станами.

В трубном производстве известен также способ изготовления котельных труб большого диаметра из слитков ЭШП, обеспечивающий уменьшение энергозатрат, снижение расхода металла и, как следствие, снижение стоимости котельных труб за счет использования слитков большого диаметра и ведения процесса прошивки с посадом по диаметру, равным 8-16% (патент RU №2180874, кл. B21B 19/04).

Недостатком данного способа является то, что из-за малой мощности привода прошивного стана ОАО "ЧТПЗ" слитки ЭШП диаметром более 600 мм из данных марок стали прошить за одну прошивку не представляется возможным. Для производства качественных товарных труб диаметром 610 мм с разными толщинами стенок на ТПУ 8-16" с пилигримовыми станами гильзы должны иметь диаметр 700 - 720 мм. Данный размер гильз на ТПУ 8-16" ОАО "ЧТПЗ" получить невозможно, т.к. гильзы диаметром более 690 мм нельзя выдать из стана поперечно-винтовой прокатки.

В трубном производстве известен также способ производства горячедеформированных и передельных труб большого и среднего диаметров (273 - 465 мм с отношением D/S=8-12, 5) из коррозионностойких труднодеформируемых марок стали и сплавов на ТПА с пилигримовыми станами, включающий первую прошивку слитков ЭШП (заготовок) диаметром 460-600 мм в прошивном стане с вытяжкой 1,2-1,4 при скорости вращения рабочих валков 15-25 оборотов в минуту, а вторую и последующие (при необходимости) прошивки (раскатки) с подъемом или посадом по диаметру не более 5,0% и вытяжкой 1,5-1,75 при скорости вращения валков 25-50 оборотов в минуту, выдержку холодных гильз - заготовок после первой прошивки диаметром 460-600 мм с отношением D/S=3,0-4,5 на колосниках печи при температуре 400-500°C в течение 50-70 минут в зависимости от диаметра и толщины стенки, затем нагрев до температуры пластичности 1100-1260°C со скоростью 1,6-1,8 градуса в минуту в зависимости от марки стали, равномерный нагрев гильз - заготовок после прошивного стана с температурой 600-800°C до температуры пластичности 1100-1260°C со скоростью 1,7-2,0 градуса в минуту, выдержку гильз-заготовок в течение 45-60 минут перед выдачей из печи при температуре пластичности с кантовкой через 10-15 минут на угол ≈180°, прошивку раскатку, от захвата слитков-заготовок ЭШП до полного нахождения на оправку, с уменьшением числа оборотов рабочих валков с 25 до 15, установившийся процесс прошивки - раскатки при 15-20 оборотах в минуту, увеличение числа оборотов валков до 35-40 на выходе гильзы, прошивку - раскатку, от захвата гильзы до полного нахождения на оправку, с уменьшением числа оборотов рабочих валков с 50 до 20, установившийся процесс прошивки - раскатки при 20-25 оборотах в минуту и увеличение числа оборотов на выходе гильзы из валков до 45-50, а прокатку труб на пилигримовом стане с вытяжкой µ=3,0-5,0 (патент РФ №2247612, от 06.05.2003).

Недостатком данного способа является то, что он направлен на производство горячекатаных и передельных труб из труднодеформируемых марок стали и сплавов и как предыдущие аналоги не решает технические и технологические вопросы производства бесшовных горячекатаных котельных труб диаметром более 550 мм на ТПУ 8-16" с пилигримовыми станами.

Наиболее близким техническим решением является способ производства бесшовных горячекатаных труб для паровых котлов и трубопроводов по ТУ 14-3Р-55-2001 размером 572×25-50,8 мм и 610×25-50,8 мм из сталей марок 20,12Х1МФ и 15ХМ на трубопрокатной установке с пилигримовыми станами (каталог продукции трубы, прутки и специальные профили, Хомутов, Чехия, 2011 г.), предусматривающий прошивку кованых заготовок в станах поперечно-винтовой прокатки в гильзы, прокатку гильз на пилигримовых станах в передельные трубы и последующую раскатку их на раскатной машине в товарные трубы за один или несколько проходов с подъемом по диаметру.

Недостатком данного способа является то, что в России на ТПУ с пилигримовыми станами отсутствуют раскатные станы. Данный агрегат энергоемок, металлоемок, сложен как технически, так и технологически, требует больших капитальных затрат и не обеспечивает необходимого качества поверхности труб и геометрических размеров.

Бесшовные трубы диаметром 550 мм и более в России можно производить только на ТПУ 8-16" с пилигримовыми станами ОАО "ЧТПЗ".

Прокатка труб размером 610×28-32 мм из стали марок 15Х1М1Ф и 10Х9МФБ-Ш на ТПУ 8-16" с пилигримовыми станами в валках диаметром 1045 мм невозможна, т.к. в данные валки невозможно врезать калибр диаметром 618-620 мм. Для прокатки труб размером 610×28-32 мм необходимы слитки-заготовки ЭШП размером 620×100×1250±50 мм, из которых на стане поперечно-винтовой прокатки за прошивку и раскатку получаем тонкостенные гильзы размером 690хвн. 590×3300-3570 мм. На существующем прошивном стане ОАО "ЧТПЗ" данные слитки из сталей 15Х1М1Ф и 10Х9МФБ-Ш прошить за одну прошивку с подъемом по диаметру 11,3% невозможно.

Задачей предложенного способа (изобретения) является освоение производства бесшовных горячекатаных труб размером 610×28-32 мм из слитков ЭШП сталей марок 15Х1М1Ф и 10Х9МФБ-Ш для трубопроводов промежуточного перегрева пара котельных установок с механическими требованиями и геометрическими размерами по ТУ 14-3Р-55-2001, из слитков электрошлакового переплава размером 620×100×1750±50 мм стали марок 15Х1М1Ф 10Х9МФБ-Ш в условиях ОАО "ЧТПЗ", а именно производство товарных труб размером 610×28-32 мм на ТПУ 8-16" с пилигримовыми станами с требованиями по ТУ 14-3Р-55-2001.

Технический результат достигается тем, что в известном способе производства бесшовных горячекатаных труб размером 610×28-32 мм из сталей марок 15Х1М1Ф и 10Х9МФБ-Ш на ТПУ 8-16" с пилигримовыми станами для трубопроводов промежуточного перегрева пара котельных установок, включающем выплавку слитков в электрических и мартеновских печах, ковку слитков в поковки размером 680×1400±50 мм, обточку поковок в трубные заготовки размером 650±1400±50 мм, выплавку слитков электрошлаковым переплавом размером 640×1750±50 мм, механическую обработку-обточку слитков в слитки-заготовки размером 620×1750±50, сверление в заготовках и слитках-заготовках центрального отверстия диаметром 100±5 мм, нагрев заготовок и слитков-заготовок до температуры пластичности, прошивку их в стане поперечно-винтовой прокатки в гильзы-заготовки размером соответственно 660 хвн. 340×1690-1810 мм и 650 хвн. 340×2010-2120 мм на оправке диаметром 325 мм с вытяжками µ=1,25 и µ=1,18 и подъемом по диаметру Δ=1,54 и Δ=4,84, охлаждение гильз-заготовок, ремонт гильз-заготовок при необходимости, повторный нагрев гильз-заготовок с холодного посада до температуры пластичности, прошивку-раскатку гильз - заготовок в стане поперечно-винтовой прокатки из кованых заготовок в гильзы размером 680хвн. 530×2890-3100 мм на оправке диаметром 515 мм с вытяжкой µ=1,71 и подъемом по диаметру Δ=3,03%, прошивку-раскатку гильз-заготовок ЭШП в гильзы размером 680 хкн.530×3300-3480 мм на оправке диаметром 515 мм с вытяжкой µ=1,64 и подъемом по диаметру Δ=4,62%, прокатку гильз на пилигримовых станах в валках диаметром 1045 мм с калибром 562 мм в товарные трубы размером 550×28-32×6000-8800 мм, длина которых зависит от толщины стенки труб, размеров заготовок и слитков-заготовок ЭШП, с подачей гильз в очаг деформации m=20-25 мм, коэффициентом вытяжки µ от 2,74 до 3,1, обжатием по диаметру Δ=17,7% и коэффициентом полировки kn от 4,8 до 5,3, термическую обработку, травление, правку, ультразвуковой контроль и приемку труб с допуском по диаметру +1,25/-1,0% и толщине стенки +20/-5,0%, отличающийся тем, что трубы размером 610×28-32 мм производят из слитков-заготовок электрошлакового переплава размером 620×100×1250±50 мм, которые нагревают до температуры соответственно 1270-1290 и 1190-1210°C, прошивают в стане поперечно-винтовой прокатки в гильзы-заготовки размером 650 хвн. 390×1610-1740 мм на оправке диаметром 375 мм с вытяжкой µ=1,34 и подъемом по диаметру 4,84%, гильзы-заготовки охлаждают, ремонтируют при необходимости, гильзы-заготовки с холодного посада повторно нагревают до температуры соответственно 1270-1290 и 1200-1210°C, гильзы-заготовки прошивают - раскатывают в стане поперечно-винтовой прокатки в гильзы размером 690 хвн. 590×3300-3570 мм на оправке диаметром 575 мм с вытяжкой µ=2,05 и подъемом по диаметру 6,15%, гильзы прокатывают на ТПУ 8-16" с пилигримовыми станами в товарные трубы размером 610×28-32×4500-5500 мм в валках с диаметром бочки 1150 мм и калибром 618 мм, с вытяжками µ от 1,73 до 1,96, обжатием по диаметру 10,2%, с подачами гильз в очаг деформации при прокатке труб размером 610×28 мм m=18-20 мм, а при прокатке труб размером 610×32 мм m=20-25 мм, отрезают технологические отходы пилой горячей резки, правят на шестивалковой правильной машине, термообрабатывают, травят, ремонтируют при необходимости, правят, проводят УЗК и принимают с допуском по диаметру +1,25/-1,0% и толщине стенки +20/-5,0%, прокатку труб производят с коэффициентами полировки kn=6,0-8,0, большее значение которого относится к трубам с толщиной стенки 28 мм, а значения определяют из выражения k n ω R o Θ n m i μ i , где ω - 1.05 - среднее значение коэффициента опережения течения металла на полирующем участке пилигримового валка; Ro - радиус валка по вершине калибра на полирующем участке, мм; Θn=1,22 - центральный угол полирующего участка пилигримового валка, радианы: mi - величина подачи гильз в очаг деформации при прокатке труб с i-той толщиной стенки, мм; µi - коэффициент вытяжки при прокатке труб с i-той толщиной стенки, мм.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемый способ производства бесшовных горячекатаных труб размером 610×28-32 мм из сталей марок 15Х1М1Ф и 10Х9МФБ-Ш на ТПУ 8-16" с пилигримовыми станами для трубопроводов промежуточного перегрева пара котельных установок, отличающийся тем, что трубы размером 610×28-32 мм производят из слитков-заготовок электрошлакового переплава размером 620×100×1250±50 мм, которые нагревают до температуры соответственно 1270-1290 и 1190-1210°C, прошивают в стане поперечно-винтовой прокатки в гильзы-заготовки размером 650 хвн. 390×1610-1740 мм на оправке диаметром 375 мм с вытяжкой µ=1,34 и подъемом по диаметру 4,84%, гильзы-заготовки охлаждают, ремонтируют при необходимости, гильзы-заготовки с холодного посада повторно нагревают до температуры соответственно 1270-1290 и 1200-1210°C, гильзы-заготовки прошивают - раскатывают в стане поперечно-винтовой прокатки в гильзы размером 690 хвн. 590×3300-3570 мм на оправке диаметром 575 мм с вытяжкой µ=2,05 и подъемом по диаметру 6,15%, гильзы прокатывают на ТПУ 8-16" с пилигримовыми станами в товарные трубы размером 610×28-32×4500-5500 мм в валках с диаметром бочки 1150 мм и калибром 618 мм, с вытяжками µ от 1,73 до 1,96, обжатием по диаметру 10,2%, с подачами гильз в очаг деформации при прокатке труб размером 610×28 мм m=18-20 мм, а при прокатке труб размером 610×32 мм m=20-25 мм, отрезают технологические отходы пилой горячей резки, правят на шестивалковой правильной машине, термообрабатывают, травят, ремонтируют при необходимости, правят, проводят УЗК и принимают с допуском по диаметру +1,25/-1,0% и толщине стенки +20/-5,0%, прокатку труб производят с коэффициентами полировки kn=6,0-8,0, большее значение которого относится к трубам с толщиной стенки 28 мм, а значения определяют из выражения k n ω R o Θ n m i μ i , где ω=1,05 - среднее значение коэффициента опережения течения металла на полирующем участке пилигримового валка; Ro - радиус валка по вершине калибра на полирующем участке, мм; Θn=1,22 - центральный угол полирующего участка пилигримового валка, радианы; mi - величина подачи гильз в очаг деформации при прокатке труб с i-той толщиной стенки, мм; µi- коэффициент вытяжки при прокатке труб с i-той толщиной стенки, мм. Таким образом, эти отличия позволяют сделать вывод о соответствии критерию "изобретательский уровень".

Сравнение заявляемого способа не только с прототипом, но и с другими техническими решениями в данной области техники не позволило выявить в них признаки, отличающие заявляемый способ от прототипа, что соответствует патентоспособности "изобретательский уровень".

Предложенный способ производства бесшовных горячекатаных труб размером 610×28-32 мм из статей марок 15+Х1М1Ф и 10Х9МФБ-Ш на ТПУ 8-16" с пилигримовыми станами для трубопроводов промежуточного перегрева пара котельных установок заключается в том, что трубы размером 610×28-32 мм производят из слитков-заготовок электрошлакового переплава размером 620×100×1250±50 мм, которые нагревают до температуры соответственно 1270-1290 и 1190-1210°C, прошивают в стане поперечно-винтовой прокатки в гильзы-заготовки размером 650 хвн. 390×1610-1740 мм на оправке диаметром 375 мм с вытяжкой µ=1,34 и подъемом по диаметру 4,84%, гильзы - заготовки охлаждают, ремонтируют при необходимости, гильзы - заготовки с холодного посада повторно нагревают до температуры соответственно 1270-1290 и 1200-1210°C, гильзы-заготовки прошивают - раскатывают в стане поперечно-винтовой прокатки в гильзы размером 690 хвн. 590×3300-3570 мм на оправке диаметром 575 мм с вытяжкой µ=2,05 и подъемом по диаметру 6,15%, гильзы прокатывают на ТПУ 8-16" с пилигримовыми станами в товарные трубы размером 610×28-32×4500-5500 мм в валках с диаметром бочки 1150 мм и калибром 618 мм, с вытяжками µ от 1,73 до 1,96, обжатием по диаметру 10,2%, с подачами гильз в очаг деформации при прокатке труб размером 610×28 мм m=18-20 мм, а при прокатке труб размером 610×32 мм m=20-25 мм, отрезают технологические отходы пилой горячей резки, правят на шестивалковой правильной машине, термообрабатывают, травят, ремонтируют при необходимости, правят, проводят УЗК и принимают с допуском по диаметру +1,25/-1,0% и толщине стенки +20/-5.0%, прокатку труб производят с коэффициентами полировки kn=6,0-8,0, большее значение которого относится к трубам с толщиной стенки 28 мм, а значения определяют из выражения k n ω R o Θ n m i μ i , где ω=1,05 - среднее значение коэффициента опережения течения металла на полирующем участке пилигримового валка; Ro - радиус валка по вершине калибра на полирующем участке, мм; Θn=1.22 - центральный угол полирующего участка пилигримового валка, радианы; mi - величина подачи гильз в очаг деформации при прокатке труб с i-той толщиной стенки, мм; µi - коэффициент вытяжки при прокатке труб с i-той толщиной стенки, мм.

Так как данный размер труб на ТПУ 8-16" с пилигримовыми станами ОАО "ЧТПЗ" не производился, то сравнительные опытно-промышленные прокатки не производились. Наиболее технологически сложным являются трубы размером 610×28 мм. Поэтому прокатку опытно-промышленной партии товарных труб производили на размер 610×28 мм из стали 15Х1М1Ф. Прокат товарных труб размером 610×28 мм производили из слитков-заготовок ЭШП размером 620×100×1250±50 мм. Данные по прокатке опытно-промышленной партии котельных труб размером 610×28 мм из стали марки 15Х1М1Ф на ТПУ 8-16" с пилигримовыми станами ОАО "ЧТПЗ" по предлагаемой технологии приведены в таблице 1. Из таблицы 1 видно, что в производство было задано 10 слитков-заготовок ЭШП размером 620×100×1250±50 обшей массой 28,839 т поставки ОАО "Мечел". Слитки-заготовки ЭШП были нагреты в методической печи до температуры 1270-1290°C и прошиты в стане поперечно-винтовой прокатки в гильзы-заготовки размером 650хвн. 390×1675 мм на оправке диаметром 375 мм с вытяжкой µ=1,34 и подъемом по диаметру Δ=4,84% (п.1 формулы изобретения). Гильзы-заготовки с холодного посада были нагреты в методической печи до температуры 1280-1290°C, а затем прошиты - раскатаны в стане поперечно-винтовой прокатки в гильзы размером 690 хвн. 590×3430 мм на оправке диаметром 575 мм с вытяжкой µ=2,05 и подъемом по диаметру 6,15%. Гильзы были прокатаны на ТПУ 8-16" с пилигримовыми станами в товарные трубы размером 610×28×5200 мм в валках с калибром 618 мм и диаметром бочки 1150 мм, с вытяжками µ=1,96, обжатием по диаметру 10,2%, с подачами гильз в очаг деформации m=19-21 мм (п.1 формулы изобретения). При данной подаче теоретический коэффициент полировки составил Kn=9,2, что соответствует п.2 формулы изобретения. От труб были отрезаны пилой горячей резки технологические отходы (пилигримовые головки и затравочные концы). Трубы были выправлены на шестивалковой правильной машине, термообработаны, протравлены, отремонтированы (при необходимости), прошли УЗК и приняты с допуском по диаметру +1,25/-1,0% и толщине стенки +20/-5,0%. Принято по ТУ 14-3Р-55-2001 десять труб, общей длиной 46.5 м и массой 19,943 т. Средняя длина труб на сдаче составили 4650 мм. Расходный коэффициент метала составил 1,446. По существующей технологии данный размер труб в России производят способом прессования. Данные по производству промышленной партии котельных труб размером 610×28 мм из стали марки 15Х1М1Ф способом прессования с последующей механической обработкой - обточкой и расточкой приведены в таблице 2. В производство было задано 10 кованых заготовок размером 630×100×1250 мм общей массой 29,802 т. Заготовки были прошиты в передельные стаканы-заготовки размером 630хвн.530×4000 мм. От заготовок были удалены недошитые части (донышки), а затем они были обточены и расточены в товарные трубы размером 610×28×3500 мм. В соответствии с ТУ 14-3Р-55-2001 принято 10 труб общей массой 15,01 т. Расходный коэффициент металла по трубам данной партии составил 1,986. Средняя длина трубы на сдаче составила 3500 мм. Использование данного способа по сравнению с прессованием позволило снизить расходный коэффициент металла на 540 кг на каждой тонне труб при одновременном увеличении длин в 1,36 раза.

Таким образом, использование предложенного способа позволит впервые в России осуществить производство бесшовных горячекатаных труб размером 610×28-32 мм на ТПУ 8-16" с пилигримовыми станами ОАО "ЧТПЗ" из слитков ЭШП сталей марок 15Х1М1Ф и 10Х9МФБ-Ш для трубопроводов промежуточного перегрева пара котельных установок с геометрическими размерами в соответствии с ТУ 14-3Р-55-2001, что позволит значительно снизить расход металла при переделе слиток-заготовка ЭШП - товарная труба и увеличить длину труб.

Таблица 2
Данные по производству котельных труб размером 610x28 мм из стали марки 15Х1М1Ф способом прессования с последующей механической обработкой - обточкой и расточкой по существующей технологии
Размер Размер Задано Прессование Механическая обработка-удаление Сдача труб Расход.
труб заготовки (шт./т) донышка, обточка и расточка коэфф.
(мм) (мм) Размер Коэфф. Подъем Высота Длина труб шт. м т металла
стаканов- вытяжки по диам. донышка, на сдаче
заготовок (µ) (Δ) % (мм) (мм)
610×28 630×100× 10/29,802 630 хвн. 3,24 0 250 610×28×3500 10 35 15,01 1,986
1250 530×4000

1. Способ производства бесшовных горячекатаных труб размером 610x28-32 мм из сталей марок 15Х1М1Ф и 10Х9МФБ-Ш для трубопроводов промежуточного перегрева пара котельных установок, включающий нагрев слитков-заготовок ЭШП размером 620х100х1250±50 мм до температуры 1270-1290 и 1190-1210°C соответственно, прошивку их в стане поперечно-винтовой прокатки в гильзы-заготовки размером 650 хвн. 390х1610-1740 мм на оправке диаметром 375 мм с вытяжкой µ=1,34 и подъемом по диаметру 4,84%, охлаждение гильз-заготовок, ремонт, повторный нагрев гильз-заготовок с холодного посада до температуры 1270-1290 и 1200 -1210°С соответственно, прошивку-раскатку гильз-заготовок в стане поперечно-винтовой прокатки в гильзы размером 690 хвн. 590×3300-3570 мм на оправке диаметром 575 мм с вытяжкой µ=2,05 и подъемом по диаметру 6,15%, прокатку гильз на ТПУ 8-16'' с пилигримовыми станами в товарные трубы размером 610×28-32×4500-5500 мм в валках с диаметром бочки 1150 мм и калибром 618 мм, с вытяжками µ от 1,73 до 1,96, обжатием по диаметру 10,2%, с подачами гильз в очаг деформации m=18-20 мм при прокатке труб размером 610×28 мм, и m=20-25 мм при прокатке труб размером 610×32 мм, отрезку технологических отходов пилой горячей резки, правку на шестивалковой правильной машине, термообработку, травление, ремонт, правку, ультразвуковой контроль и приемку с допуском по диаметру +1,25/-1,0% и толщине стенки +20/-5,0%.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что прокатку труб производят с коэффициентами полировки kn=6,0-8,0, большее значение которого относится к трубам с толщиной стенки 28 мм, а значения определяют из выражения
,
где ω=1,05 - среднее значение коэффициента опережения течения металла на полирующем участке пилигримового валка,
Ro - радиус валка по вершине калибра на полирующем участке, мм,
Θn=1,22 - центральный угол полирующего участка пилигримового валка, радианы,
mi - величина подачи гильз в очаг деформации при прокатке труб с i-той толщиной стенки, мм,
µi - коэффициент вытяжки при прокатке труб с i-той толщиной стенки, мм.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к металлургии. Способ включает выплавку полых слитков электрошлаковым переплавом, которые растачивают и обтачивают в слитки-заготовки размером 540×вн.360×3200±50 мм.

Изобретение предназначено для снижения энергозатрат на производство и повышения качества бесшовных труб размером 550×25-60 мм. Способ включает выплавку слитков-заготовок электрошлакового переплава размером 620×100×1750±50 мм, нагрев слитков-заготовок до температуры 1190-1210°C, прошивку их в станах поперечно-винтовой прокатки в гильзы, прокатку гильз на пилигримовых станах в товарные трубы, отрезку пилой горячей резки технологических отходов - затравочных концов и пилигримовых головок, термическую обработку труб, травление, ремонт, ультразвуковой контроль, приемку труб размером 550×25-30 мм с допуском по диаметру ±1,0% и по толщине стенки +15/-5,0%, а труб размером 550×31-60 мм с допуском по диаметру +1,25/-1,0% и по толщине стенки +20/-5,0%.

Способ включает выплавку слитков электрошлаковым переплавом, обточку и расточку слитков в слитки-заготовки размером 600×вн.240×2100±50 мм, нагрев слитков-заготовок до температуры пластичности, прошивку-раскатку их в стане поперечно-винтовой прокатки в гильзы-заготовки.

Изобретение относится к оборудованию станов винтовой прокатки, используемых для производства труб, трубчатых изделий, деформирования сплошной заготовки и т.д. .
Изобретение относится к области обработки металлов давлением и касается получения горячекатаных труб на трубопрокатных агрегатах с раскатным станом продольной прокатки, например с непрерывным станом.

Изобретение относится к технологическому инструменту трехвалкового стана поперечно-винтовой прокатки. .

Изобретение относится к области трубопрокатного производства, а точнее к способу прошивки и боковой выдачи толстостенных гильз на стане поперечно-винтовой прокатки.

Изобретение относится к способу деформации труб и может быть использовано при раскатке гильз преимущественно на одноклетьевых раскатных станах. .

Изобретение относится к области обработки металлов давлением и касается технологии получения горячекатаных труб винтовой прокаткой, преимущественно из стали и сплавов.

Изобретение относится к трубопрокатному производству. Заготовка-слиток имеет форму цилиндра размером 610±10×1750±50 с осевым сверлением размером 100±5,0 мм, профилированными концами в виде сферических выпуклых поверхностей и механически обработанными сферическими выпуклыми поверхностями с чистотой не более 80 мкм. Размеры сферических выпуклых поверхностей определяют из выражений: Lд.с.п.=0,11Lзаг.±15, Dд.с.п.=0,91Dзаг.±5,0, Rп.д.к.=0,98Rзаг.±5,0, Lу.с.п.=0,07Lзаг.±15, Dу.с.п.=0,92Dзаг.±5,0, Rп.у.к.=0,81Rзаг.±5,0, где Lзаг.=1750±50 - длина заготовки-слитка, мм; Dзаг.=610±10 - диаметр заготовки-слитка, мм; Rзаг.=310±5 - радиус заготовки-слитка, мм; Lд.с.п. - длина сферической выпуклой поверхности заготовки-слитка с донного конца, мм; Dд.с.п. - диаметр основания спрофилированного донного конца заготовки-слитка, мм; Rп.д.к. - радиус сферической выпуклой поверхности донного конца заготовки-слитка, мм; Lу.с.п. - длина сферической выпуклой поверхности заготовки-слитка с усадочного конца, мм; Dу.с.п. - диаметр основания спрофилированного усадочного конца заготовки-слитка, мм; Rп.у.к. - радиус сферической выпуклой поверхности усадочного конца заготовки-слитка, мм. Обеспечивается снижение расходного коэффициента металла. 1 ил., 1 табл.

Изобретение относится к трубопрокатному производству. Слитки электрошлакового переплава размером 470×100×1750±50 мм нагревают до температуры 1200-1210°C и прошивают в станах поперечно-винтовой прокатки в гильзы размером 500×вн.365×2980-3150 мм на оправке диаметром 350 мм с вытяжкой µ=1,75 и подъемом по диаметру 6,3-6,5%. Гильзы прокатывают в трубы размером 377×22×8000-8500 мм с вытяжкой µ=3,74 и обжатием по диаметру 24,6%. Осуществляют термообработку и прокатку труб на стане ХПТ 450 в трубы размерами 325×15×13200-14000, 325×16×12400-13200, 325×17×11700-12400 и 325×18×1100-11800 мм с вытяжками: µ=1,68, µ=1,58, µ=1,49 и µ=1,41. Термообработанные и разрезанные на трубы-краты трубы размерами 325×15×6600-7000 мм, 325×16×6200-6600 мм, 325×17×5850-6200 мм, 325×18×5500-5900 мм прокатывают на стане ХПТ 450 в товарные трубы размерами: 273×9×12600-13300 мм, 273×10×11300-12000 мм, 273×11×10300-1100, 273×12×9400-10100 и 273×13×8600-9300 мм, с вытяжками: µ=1,96, µ=1,88, µ=1,82, µ=1,76, и µ=1,64. Осуществляют ультразвуковой контроль и приемку труб с допуском по диаметру +1,0% и толщине стенки +15/-5%. Обеспечивается получение труб с повышенными требованиями по механическим свойствам, геометрическим размерам и качеству поверхности труб. 2 табл.

Изобретение относится к трубопрокатному производству. Способ включает изготовление слитков-заготовок электрошлакового переплава и их термическую и деформационную обработку. Расширение размерного ряда производимых труб с механическими свойствами, превышающими требования существующих технических условий, снижение поля допуска по толщине стенки и снижение стоимости труб обеспечивается за счет того, что используют слитки-заготовки электрошлакового переплава размером 490×100×1750±50 мм, нагревают, прошивают в стане поперечно-винтовой прокатки в гильзы, прокатывают на ТПУ 8-16" с пилигримовыми станами в передельные горячекатаные трубы регламентированных размеров с вытяжкой µ=4,83 и обжатием по диаметру 24,6%, которые термообрабатывают и прокатывают на стане ХПТ 450 в передельные холоднокатаные трубы трех групп размеров, которые разрезают на трубы-краты равной длины, термообрабатывают и подвергают заключительной обработке с режимами, регламентированными для каждой из упомянутых размерных групп. 2 табл.

Способ производства передельных горячекатаных механически обработанных труб размером 325×12 мм с повышенной точностью по диаметру и стенке из сталей марок 12х12м1бфру-ш, 16х12мвсфбр-ш, предназначенных для переката на станах хпт 450 и хпт 250 в передельные трубы-заготовки размером 202±1,2×3,5+0,3/-0,2 мм и последующего профилирования в шестигранные трубы-заготовки размером "под ключ" 181,8±0,4×3,5+0,3/-0,2×3750+20/-0 мм и 175±0,4×2,5+0,3/-0,2×2680+20/-0 мм для реакторов нового поколения на быстрых нейтронах // 2550041
Изобретение относится к трубопрокатному производству, а именно к способу производства передельных горячекатаных механически обработанных труб размером 325×12 мм с повышенной точностью по диаметру и стенке из сталей марок 12Х12М1БФРУ-Ш, 16Х12МВСФБР-Ш, предназначенных для переката на станах ХПТ 450 и ХПТ 250 в передельные трубы размерами 202±1,2×3,5+0,3/-0,2 мм и 194±1,2×2,5+0,3/-0,2 мм и последующего профилирования в шестигранные трубы-заготовки размерами "под ключ" 181,8±0,4×3,5+0,3/-0,2×3750+20/-0 мм и 175±0,4×2,5+0,3/-0,2×2680+20/-0 мм для реакторов нового поколения на быстрых нейтронах. Отливают полые слитки электрошлакового переплава из стали марки 12Х12М1БФРУ-Ш размером 490×вн.290×2850±25 мм, а из стали марки 16Х12МВСФБР-Ш размером 490×вн.290×3000±25 мм, которые обтачивают и растачивают в полые слитки-заготовки размерами 480×вн.300×2850±25 и 480×вн.300×3000±25 мм, нагревают до температуры 1130-1150°C, прокатывают на пилигримовых станах в передельные горячедеформированные трубы-заготовки размерами 338×25×11200±100 и 338×25×11850±100 мм, правят в шестивалковой правильной машине, разрезают на две трубы-заготовки размерами 338×25×5600±50 и 338×25×5925±50 мм, растачивают и обтачивают в трубы-заготовки размерами 325×12×5600±50 и 325×12×5925±50 мм со съемом металла по внутренней и наружной поверхностям по 6,5 мм. Обеспечивается снижение расходного коэффициента металла. 4 з.п. ф-лы, 1 табл.

Способ производства передельных горячекатаных механически обработанных труб размером 325×12 мм с повышенной точностью по диаметру и стенке из сталей марок 12х12м1бфру-ш и 16х12мвсфбр-ш для переката на станах хпт 450 и хпт 250 в передельные трубы-заготовки размером 202±1,2×3,5+0,3/-0,2 мм, 194±1,2×2,5+0,3/-0,2 мм и последующего профилирования в шестигранные трубы-заготовки размером "под ключ" 181,8±0,4×3,5+0,3/-0,2×3750+20/-0 мм и 175±0,4×2,5+0,3/-0,2×2680+20/-0 мм для реакторов нового поколения на быстрых нейтронах // 2550045
Изобретение относится к трубопрокатному производству, а именно к способу производства передельных горячекатаных механически обработанных труб размером 325×12 мм с повышенной точностью по диаметру и стенке из сталей марок 12Х12М1БФРУ-Ш и 16Х12МВСФБР-Ш для переката их на станах ХПТ 450 и ХПТ 250 в передельные трубы размерами 202±1,2×3,5+0,3/-0,2 мм и 194±1,2×2,5+0,3/-0,2 мм и последующего профилирования в шестигранные трубы-заготовки размерами "под ключ" 181,8±0,4×3,5+0,3/-0,2×3750+20/-0 мм и 175±0,4×2,5+0,3/-0,2×2680+20/-0 мм для реакторов нового поколения на быстрых нейтронах. Слитки электрошлакового переплава из стали марки 12Х12М1БФРУ-Ш отливают размером 485×1650±25 мм, а из стали марки 16Х12МВСФБР-Ш - размером 485×1600±25 мм, обтачивают и растачивают в слитки-заготовки размерами 470×100×1650±25 и 470×100×1600±25 мм, нагревают до температуры 1120-1140°С, прошивают в стане поперечно-винтовой прокатки в гильзы размерами 480×вн.315×2560±40 и 480×вн.315×2500±40 мм, гильзы прокатывают на пилигримовых станах в передельные горячедеформированные трубы размерами 338×28×8500±150 и 338×28×8000±150 мм, трубы правят в шестивалковой правильной машине, разрезают на две трубы-заготовки размерами 338×28×4250±75 и 338×28×4000±75 мм, растачивают и обтачивают в трубы-заготовки размерами 325×12×4250±75 и 325×12×4000±75 мм. Способ позволяет снизить расходный коэффициент металла. 4 з.п. ф-лы, 1 табл.

Изобретение относится к трубопрокатному производству. Биметаллическая заготовка содержит торцевое кольцо из углеродистой марки стали и цилиндрическую вставку из стали марки 08Х18Н10Т. Рубашка заготовки выполнена из стали марки 10ГН2МФА в форме цилиндра размером 570±1,0×вн. 260+1,0/-0×1750±25 мм. Вставка выполнена из стали марки 08Х18Н10Т в форме цилиндра размером 260+0/-1,0×80±1,01750±25 мм. Торцевое кольцо выполнено в виде цилиндра, наружный диаметр которого равен наружному диаметру рубашки, а осевое отверстие равно или больше на 10 мм внутреннего диаметра цилиндрической вставки, длина которой составляет 250±25 мм. Обеспечивается снижение расходных коэффициентов сталей, снижение отбраковки труб по толщине плакирующего слоя и количеству выпадов основного металла. 2 н.п. ф-лы, 1 ил., 3 табл.

Изобретение относится к трубопрокатному производству, а именно к способу производства труб для энергетического оборудования с суперсверхкритическими параметрами пара. Способ производства бесшовных горячедеформированных котельных и паропроводных труб размером 530×30 - 75 мм из жаропрочной стали марки 10Х9К3В2МФБР-Ш характеризуется тем, что трубы производят путем выплавки электрошлаковым переплавом полых слитков размером 660×вн.260-280×2100±50 мм, расточки и обточки слитков в полые слитки-заготовки размером 640×вн.280-360×2100±50 мм, нагрева слитков-заготовок до температуры 1210-1230°C, прошивки-раскатки слитков-заготовок в стане поперечно-винтовой прокатки в гильзы размером 660×вн.505-415×3350-2800 мм, прокатки гильз на пилигримовых станах в трубы размером 530×30-75×6700-3500 мм, отрезки пилой горячей резки технологических отходов, правки, термической обработки, травления, ультразвукового контроля и приемки труб. Обеспечивается снижение расхода металла и повышение производительности ТПУ с пилигримовыми станами. 1 табл.

Изобретение относится к трубопрокатному производству, а именно к способу производства бесшовных горячедеформированных котельных и паропроводных труб размером 465×25-75 мм из стали 10Х9К3В2МФБР-Ш для энергетического оборудования с суперсверхкритическими параметрами пара. Способ характеризуется тем, что трубы производят путем выплавки электрошлаковым переплавом полых слитков размером 660×вн.180-280×2100±50 мм с отношением диаметра к толщине стенки D/S=2,75-3,50, большие значения которого относятся к полым слиткам с меньшими толщинами стенок, расточки и обточки слитков в полые слитки-заготовки размером 640×вн.200-300×2100±50 мм с отношением диаметра к толщине стенки D/S=2,9-3,8, большие значения которого относятся к слиткам-заготовкам с меньшими толщинами стенок, нагрева слитков-заготовок до температуры 1200-1220°С, прошивки-раскатки слитков-заготовок в стане поперечно-винтовой прокатки в гильзы размером 640×вн.340-440×3120-2520 мм с вытяжками µр, равными 1,45-1,23, и подъемом по диаметру δ=0, на оправках диаметром 425,400, 375, 350 и 325 мм в зависимости от геометрических размеров гильз, прокатки гильз на пилигримовых станах с вытяжками µп, равными 4,57-2,38, в трубы размером 465×25-75×11500-5000 мм с суммарной вытяжкой µΣ=µрµп, равной 6,63-2,93, большие значения которых относятся к трубам с меньшими толщинами стенок, и обжатием по диаметру Δ=26,6%, отрезки пилой горячей резки технологических отходов - пилигримовых головок и затравочных концов, правки, термической обработки, травления, ультразвукового контроля и приемки труб. Обеспечивается снижение расхода металла, повышение производительности ТПУ 8-16" с пилигримовыми станами. 1 табл.

Изобретение относится к трубопрокатному производству, а именно к способу производства бесшовных труб размером 325×26-45 мм для паровых котлов, паропроводов и коллекторов установок с высокими и сверхкритическими параметрами пара из стали марки 10Х9МФБ-Ш. Способ включает выплавку полых слитков электрошлаковым переплавом, расточку и обточку полых слитков в полые слитки-заготовки размером 500хвн.160×2100±50 мм, нагрев слитков-заготовок в методической печи до температуры 1160-1180°С, прошивку-раскатку в стане поперечно-винтовой прокатки в гильзы размером 500хвн.290×2700-2860 мм или 500хвн.275×2580-2710 мм на оправках диаметром 275 и 260 мм с вытяжками µ=1,33 и µ=1,26 размер в размер по наружному диаметру, прокатку гильз на ТПУ 8-16" с пилигримовыми станами в товарные трубы размером 325×26×11000-11800 - 325×35×8800-9400 мм и 325×36×8500-9100 - 325×45×7900-8300 мм с вытяжками, соответственно, от µ=4,89 до µ=3,81 и от µ=3,91 до µ=3,06, обжатием по диаметру Δ=34,0% и с подачами гильз в очаг деформации, соответственно, m=20-24 и m=22-26 мм, отрезку технологических отходов в виде затравочных концов и пилигримовых головок пилой горячей резки, правку, термическую обработку, при необходимости ремонт, ультразвуковой контроль и приемку труб с допуском по диаметру +1,25/-1,0% и толщине стенки +20,0/-5,0%. Обеспечивается снижение расходного коэффициента металла и повышение производительности ТПУ 8-16" с пилигримовыми станами. 1 табл.

Изобретение относится к трубопрокатному производству, а именно к способу производства бесшовных горячекатаных труб размером 550×46-60 мм для паровых котлов, паропроводов и коллекторов установок с высокими и сверхкритическими параметрами пара из стали марки 10Х9МФБ-Ш. Трубы производят путем выплавки электрошлаковым переплавом полых слитков, расточки и обточки их в полые слитки-заготовки размером 660×вн.340×2300±50 мм, нагрева слитков-заготовок до температуры 1170-1190°C, прошивки - раскатки в стане поперечно-винтовой прокатки на оправках диаметром 475 и 450 мм в гильзы размером 680×вн.490×3170-3310-680×вн.465×2860-2980 мм, прокатки гильз на ТПУ 8-16″ с пилигримовыми станами в товарные трубы размером от 550×46×5900-6200 до 550×60×5000-5300 мм, отрезки пилой горячей резки технологических отходов - затравочных концов и пилигримовых головок, правки на шестивалковой правильной машине, термической обработки, ультразвукового контроля, приемки товарных труб. Обеспечивается снижение расходного коэффициента металла и повышение производительности пилигримовой установки. 1 табл.
Наверх