Способ производства бесшовных горячекатаных труб размером 550×25-30 мм для паровых котлов, паропроводов и коллекторов установок с высокими и сверхкритическими параметрами пара из стали марки 10х9мфб-ш

Авторы патента:


Способ производства бесшовных горячекатаных труб размером 550×25-30 мм для паровых котлов, паропроводов и коллекторов установок с высокими и сверхкритическими параметрами пара из стали марки 10х9мфб-ш
Способ производства бесшовных горячекатаных труб размером 550×25-30 мм для паровых котлов, паропроводов и коллекторов установок с высокими и сверхкритическими параметрами пара из стали марки 10х9мфб-ш
Способ производства бесшовных горячекатаных труб размером 550×25-30 мм для паровых котлов, паропроводов и коллекторов установок с высокими и сверхкритическими параметрами пара из стали марки 10х9мфб-ш

 


Владельцы патента RU 2527560:

Открытое акционерное общество "Челябинский трубопрокатный завод" (RU)

Изобретение относится к трубопрокатному производству, а именно к способу производства бесшовных горячекатаных труб размером 550×25-30 мм для паровых котлов, паропроводов и коллекторов установок с высокими и сверхкритическими параметрами пара из стали марки 10Х9МФБ-Ш. Способ производства включает выплавку полых слитков электрошлаковым переплавом (ЭШП), механическую обработку - обточку слитков в слитки-заготовки, нагрев слитков-заготовок до температуры пластичности, прошивку их в стане поперечно-винтовой прокатки в гильзы-заготовки, 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 в гильзы, термическую обработку, травление, правку, ультразвуковой контроль и приемку труб. Обеспечивается производство котельных труб из полых слитков-заготовок ЭШП из стали марки 10Х9МФБ-Ш с геометрическими размерами и качеством поверхности, превышающими требования существующих технических условий, снижение расходного коэффициента металла, повышение производительности пилигримовой установки. 5 з.п. ф-лы, 1 табл.

 

Изобретение относится к трубопрокатному производству, а именно к способу производства бесшовных горячекатаных труб размером 550×25-30 мм для паровых котлов, паропроводов и коллекторов установок с высокими и сверхкритическими параметрами пара из стали марки 10Х9МФБ-Ш, и может быть использовано на трубопрокатной установке 8-16″ с пилигримовыми станами при производстве передельных труб размером 570×45 и 570×48 мм из полых слитков-заготовок ЭШП для последующей механической обработки - расточки и обточки их в товарные трубы размером 550×25-30 мм.

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, 12Х11 В2МФ, 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 станах 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 +20/-5% (ТУ 14-1-2560-78 «Заготовка трубная кованая для котельных труб», ТУ 14-3-460-2003 и ТУ 14-3Р-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%, повышенная отбраковка труб размером 550×25-30 мм из-за разностенности, повышенный расходный коэффициент металла при переделе слиток-поковка-заготовка-труба и, как следствие, высокая стоимость труб, а также то, что хотя данная марка стали и включена в ТУ14-3Р-55-2001, но трубы из нее до настоящего времени не производились.

В трубном производстве известен способ производства котельных труб большого диаметра из слитков ЭШП (патент RU №2180874, Кл. В21В 19/04), обеспечивающий снижение энергозатрат, 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%.

Недостатком данного способа является то, что из-за малой мощности привода прошивного стана ОАО «ЧТПЗ» слитки ЭШП стали марки 10Х9МФБ-Ш диаметром 630-650 мм прошить с посадом по диаметру 8-16% не представляется возможным.

Известен также способ производства бесшовных горячедеформированных труб большого и среднего диаметров на трубопрокатных установках с пилигримовыми станами для паровых котлов, паропроводов и коллекторов установок с высокими и сверхкритическими параметрами пара из слитков электрошлакового переплава и непрерывно-литых заготовок (патент RU №2322314, Кл. В21В 19/04), предусматривающий прошивку слитков ЭШП и НЛЗ в станах поперечно-винтовой прокатки с посадом по диаметру в зависимости от марки стали и суммарной вытяжки при переделе слиток электрошлакового переплава - труба или непрерывно-литая заготовка-труба, при этом значения величин посада по диаметру слитков электрошлакового переплава при прошивке в станах поперечно-винтовой прокатки определяют из выражения

где Δi′эшп - значения величин посада по диаметру при прошивке в станах поперечно-винтовой прокатки слитков ЭШП i-й марки стали, %; µi∑=µпр.µп. - суммарный коэффициент вытяжки при прокатке труб i-го размера; ki′эшп - коэффициент, учитывающий величину посада по диаметру при прошивке гильз из слитков ЭШП i-й марки стали, %; µпр. - коэффициент вытяжки при прошивке гильз под прокатку труб i-го размера; µп. - коэффициент вытяжки при прокатке труб j-го размера на пилигримовом стане, при этом коэффициенты ki′эшп для разных марок варьируются от 24 до 40.

Недостатком данного способа является то, что он очень сложен для производства, так как под каждый размер труб необходимы свои размеры слитков ЭШП, распространяется данный способ на производство бесшовных горячедеформированных труб большого и среднего диаметров на трубопрокатных установках с пилигримовыми станами из углеродистых марок сталей и не предусматривает производство котельных труб из слитков ЭШП стали марки 10Х9МФБ-Ш.

В трубном производстве известен способ производства горячекатаных передельных и товарных труб большого и среднего диаметров из труднодеформируемых марок стали и сплавов на трубопрокатных установках с пилигримовыми станами (патент RU №2278750, Кл. В21В 21/00), включающий обточку слитков ЭШП и кованых заготовок, сверловку центрального отверстия диаметром 100±5 мм, нагрев их до температуры пластичности, прошивку с последующей раскаткой в стане поперечно-винтовой прокатки в гильзы и прокатку гильз на пилигримовом стане в горячекатаные передельные или товарные трубы с относительно толстой стенкой, при этом первую прошивку слитков ЭШП и кованых заготовок в стане поперечно-винтовой прокатки производят донным концом вперед, а вторую прошивку-раскатку - усадочным концом вперед, прокатку труб на пилигримовом стане производят из гильз с отношением диаметра к толщине стенки D/S=6,5-8,0 с вытяжкой µ≤4,5.

Недостатком данного способа является то, что он включает нагрев слитков ЭШП и заготовок до температуры пластичности, прошивку их в стане поперечно-винтовой прокатки в гильзы-заготовки, повторный нагрев гильз-заготовок с холодного или горячего посада до температуры пластичности, прошивку-раскатку в стане поперечно-винтовой прокатки в гильзы с последующей прокаткой их на пилигримовом стане в товарные или передельные трубы. Двойной нагрев приводит к двойному угару металла, а прошивка слитков ЭШП и заготовок в гильзы-заготовки с последующей раскаткой их в гильзы приводит к потере производительности пилигримовой установке в 2 раза, повышенной кривизне гильз, а следовательно, к повышенной разностенности труб, повышению стоимости товарных и передельных труб. Распространяется данный способ на производство бесшовных горячедеформированных передельных и товарных труб большого и среднего диаметров на трубопрокатных установках с пилигримовыми станами из труднодеформируемых марок стали и сплавов и не предусматривает производство котельных труб из сплошных и полых слитков ЭШП стали марки 10Х9МФБ-Ш.

Наиболее близким техническим решением является способ подготовки заготовок для прокатки товарных и передельных труб большого и среднего диаметров из труднодеформируемых марок стали и сплавов на трубопрокатных установках с пилигримовыми станами (патент RU №2340417, Кл. В21В 21/00), включающий отливку полых слитков электрошлаковым переплавом, обточку и расточку их в полые слитки-заготовки со съемом металла, величину которого определяют из выражений

где Δ - величина снимаемого слоя металла при обточке полых слитков ЭШП в слитки-заготовки, мм; Δ1 - величина снимаемого слоя металла при расточке полых слитков в слитки-заготовки, мм; D - наружный диаметр полых слитков, мм; S - толщина стенки полых слитков ЭШП, мм; K=0,3-0,4 - коэффициент для определения величины снимаемого слоя металла при обточке полых слитков в слитки-заготовки, большие значения которого относятся к сталям с большим содержанием легирующих элементов; K1=0,4-0,5 - коэффициент для определения величины снимаемого слоя металла при расточке полых слитков в слитки-заготовки, большие значения которого относятся к сталям с большим содержанием легирующих элементов, а донную часть полых слитков ЭШП удаляют анодно-механической резкой, величину которой определяют из выражения

где K2=15-20 - коэффициент для определения величины удаляемой донной части полых слитков, большие значения которой относятся к сталям с большим содержанием легирующих элементов.

Недостатком данного способа является то, что он направлен на технологию передела полых слитков ЭШП в полые слитки-заготовки для производства труб из труднодеформируемых марок стали и сплавов и не решает технологические вопросы производства бесшовных труб для паровых котлов, паропроводов и коллекторов установок с высокими и сверхкритическими параметрами из стали марки 10Х9МФБ-Ш диаметром 550 мм с толщинами стенок от 25 до 30 мм.

Котельные горячекатаные трубы диаметром 550 мм с разными толщинами стенок в России можно производить только на ТПУ 8-16″ с пилигримовыми станами ОАО «ЧТПЗ».

Прокатка труб размером 550×25-30 мм на ТПУ 8-16″ с пилигримовыми станами из-за низкой температуры стали 10Х9МФБ-Ш под деформацию 1170-1200°С проблематична. Для прокатки труб размером 550×25-30 мм необходимы слитки-заготовки ЭШП размером 630-650×100×1750±50 мм, из которых на стане поперечно-винтовой прокатки за прошивку и раскатку получаем гильзы размером 650хвн. 510×3900-4100 мм или полые слитки-заготовки размером 660хвн.500х3200±50 мм. На существующем стане поперечно-винтовой прокатки ОАО «ЧТПЗ» можно получить гильзу не длиннее 3600 мм, а задать в пилигримовый стан гильзу не длиннее 3500 мм. Время прокатки трубы размером 550×25 мм из гильзы длиной 3500 мм с толщиной стенки 70 мм на пилигримовом стане составит более 4,0 минут. За данный промежуток времени гильза-труба остынет ниже 800°С в конце прокатки. Прокатка труб размером 550×25-30 мм и обкатка (докатка) пилигримовых головок из стали марки 10Х9МФБ-Ш при температуре ниже 850°С приводит к повышенным нагрузкам на привод пилигримового стана и затяжкам дорнов, что, в свою очередь, приводит к поломкам предохранительных болтов и шпинделей пилигримового стана, снижению производительности за счет извлечения дорнов из-за затяжек, замены предохранительных болтов и шпинделей. Для исключения затяжек дорнов необходимо производить прокат труб на дорнах с конусностью 5-6 мм вместо существующей конусности 1,0 мм, а это приведет к продольной разностенности, т.е. к повышенной отбраковке труб по толщине стенки.

Задачей предложенного способа (изобретения) является освоение производства на ТПУ 8-16″ с пилигримовыми станами бесшовных передельных горячекатаных труб размером 570×45×4800-5000 и 570×48×4500-4700 мм из полых слитков-заготовок электрошлакового переплава размером 660хвн. 500×3200±50 мм стали марки 10Х9МФБ-Ш для последующей механической обработки - расточки и обточки их в товарные механически обработанные трубы размером 550×25-30 мм для паровых котлов, паропроводов и коллекторов установок с высокими и сверхкритическими параметрами пара.

Технический результат достигается тем, что в известном способе производства бесшовных горячекатаных труб размером 550×25-30 мм для паровых котлов, паропроводов и коллекторов установок с высокими и сверхкритическими параметрами пара из стали марки 10Х9МФБ-Ш, включающем выплавку полых слитков электрошлаковым переплавом, механическую обработку - расточку и обточку слитков в слитки-заготовки, нагрев слитков-заготовок до температуры пластичности, прошивку их в стане поперечно-винтовой прокатки в гильзы-заготовки, 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 в гильзы, прокатку гильз на ТПУ 8-16″ с пилигримовыми станами в трубы, термическую обработку, травление, правку, ультразвуковой контроль и приемку труб, при этом упомянутые трубы размером 530×25-30 мм производят из полых слитков электрошлакового переплава, которые растачивают и обтачивают в полые слитки-заготовки размером 660хвн. 500×3200±50 мм, нагревают до температуры 1180-1200°С и прокатывают на ТПУ 8-16″ с пилигримовыми станами в передельные трубы размером 570×45×4800-5000 и 570×48×4500-4700 мм с вытяжками, соответственно, µ=1,92, µ=1,82 и посадом по диаметру Δ=13,6%, с подачами гильз в очаг деформации m=21-23 мм, отрезают технологические отходы пилой горячей резки, правят на шестивалковой правильной машине, термообрабатывают, повторно правят на шестивалковой правильной машине с замером общей кривизны на длину труб не более 5,0 мм, при этом трубы размером 570×45×4800-5000 мм растачивают и обтачивают в товарные трубы размером 550×25-28×4800-5000 мм, а трубы размером 570×48×4500-4700 мм - в товарные трубы размером 550×28-30×4500-4700 мм, причем приемку труб размером 550×25-30 мм производят с допуском до диаметру ±1,0% и по стенке +15,0/-5,0%, полые слитки электрошлакового переплава отливают с отношением диаметра к толщине стенки D/S=6,6-6,8, которые растачивают и обтачивают в полые слитки-заготовки с отношением диаметра к толщине стенки D/S=8,0-8,2, большие значения которых относятся к полым слиткам и слиткам-заготовкам для прокатки передельных труб с меньшими толщинами стенок, механическую обработку - расточку и обточку передельных труб размером 570×45 и 570×48 мм в товарные начинают с труб с более толстой стенки, а именно 550×28 и 550×30 мм, а при наличии дефектов или закрытии заказа на данную стенку механическую обработку производят на более тонкие стенки, полые слитки-заготовки нагревают в методических печах по режиму: посад слитков-заготовок на колосники печи партиями по 6-8 штук в один ряд с интервалом 1,0-1,25 часа при температуре в третьей зоне печи 950-1000°С; выдержка слитков-заготовок на колосниках без кантовки в течение 0,75-1,0 часа; нагрев слитков-заготовок со скоростью 2,2-2,3°С в течение 5,0-5,5 часа до температуры 1160-1200°С с равномерной кантовкой слитков-заготовок по подине печи с 22-го по 6-е окно через 18-22 минуты на угол ≈210-230°; выдержка при температуре 1160-1200°С в течение 0,5-0,75 часа с равномерной кантовкой с 6-го на 4-е окно через 15-20 минут на угол ≈210-230°; кантовка с 4-го окна на яму печи и выдача слитков-заготовок из печи с температурой слитков-заготовок 1160-1200°С, транспортировку нагретых полых слитков-заготовок от выдачи из печи до начала процесса пилигримовой прокатки производят в течение 1,0-1,5 минут, после выдачи из печи слитков-заготовок на передаточную тележку вовнутрь подают смазку смесь графита с поваренной солью (50/50) массой 0,8-1,0 кг.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемый способ производства бесшовных горячекатаных труб размером 550×25-30 мм для паровых котлов, паропроводов и коллекторов установок с высокими и сверхкритическими параметрами пара из стали марки 10Х9МФБ-Ш отличается тем, что трубы размером 570×45×4800-5000 мм растачивают и обтачивают в товарные трубы размером 550×25-28×4800-5000 мм, а трубы размером 570×48×4500-4700 мм - в товарные трубы размером 550×28-30×4500-4700 мм, при чем приемку труб размером 550×25-30 мм производят с допуском по диаметру ±1,0% и по стенке +15,0/-5,0%, полые слитки электрошлакового переплава отливают с отношением диаметра к толщине стенки D/S=6,6-6,8, которые растачивают и обтачивают в полые слитки-заготовки с отношением диаметра к толщине стенки D/S=8,0-8,2, большие значения которых относятся к полым слиткам и слиткам-заготовкам для прокатки передельных труб с меньшими толщинами стенок, механическую обработку - расточку и обточку передельных труб размером 570×45 и 570×48 мм в товарные начинают с труб с более толстой стенки, а именно 550×28 и 550×30 мм, а при наличии дефектов или закрытии заказа на данную стенку механическую обработку производят на более тонкие стенки, полые слитки-заготовки нагревают в методических печах по режиму: посад слитков-заготовок на колосники печи партиями по 6-8 штук в один ряд с интервалом 1,0-1,25 часа при температуре в третьей зоне печи 950-1000°С; выдержка слитков-заготовок на колосниках без кантовки в течение 0,75-1,0 часа; нагрев слитков-заготовок со скоростью 2,2-2,3°С в течение 5,0-5,5 часа до температуры 1160-1200°С с равномерной кантовкой слитков-заготовок по подине печи с 22-го по 6-е окно через 18-22 минуты на угол ≈210-230°; выдержка при температуре 1160-1200°С в течение 0,5-0,75 часа с равномерной кантовкой с 6-го на 4-е окно через 15-20 минут на угол ≈210-230°; кантовка с 4-го окна на яму печи и выдача слитков-заготовок из печи с температурой слитков-заготовок 1160-1200°С, транспортировку нагретых полых слитков-заготовок от выдачи из печи до начала процесса пилигримовой прокатки производят в течение 1,0-1,5 минут, после выдачи из печи слитков-заготовок на передаточную тележку вовнутрь подают смазку смесь графита с поваренной солью (50/50) массой 0,8-1,0 кг. 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».

Способ производства бесшовных горячекатаных механически обработанных товарных размером 550×25-30 мм для паровых котлов, паропроводов и коллекторов установок с высокими и сверхкритическими параметрами пара стали марки 10Х9МФБ-Ш осуществлен на ТПУ 8-16″ с пилигримовыми станами ОАО «ЧТПЗ» при прокатке передельных труб размером 570×48 мм для последующее механической обработки - расточки и обточки их в товарные размером 550×28-30 мм. Данные по прокатке передельных труб размером 570×48 мм из полых слитков-заготовок ЭШП размером 660хвн. 500×3200±50 мм из стали марки 10Х9МФБ-Ш (предлагаемый способ) и передельных труб размером 570×48 мм из слитков-заготовок ЭШП размером 630×100×1750±50 мм (существующий способ), механической обработке и сдаче их в товарные трубы размером 550×28-30 мм приведены в таблице 1.

Из таблицы 1 видно, что передельные трубы размером 570×48 мм производили из полых слитков-заготовок ЭШП размером 660хвн. 500×3200±50 мм. В производство было задано 5 полых слитков-заготовок ЭШП общей массой 18,243 тонны, которые были нагреты в методической печи до температуры 1180-1200°С и прокатаны на пилигримовом стане в передельные трубы размером 570×48×4500-4800 мм с вытяжкой µ=1,82 и обжатием по диаметру Δ=13,6%. На пиле горячей резки от труб были отрезаны технологические отходы - пилигримовые головки и затравочные концы, затем трубы были выправлены на шестивалковой правильной машине и термообработаны. Трубы с общей кривизной более 5,0 мм прошли повторную правку с последующим замером кривизны. Трубы с кривизной, не превышающей 5,0 мм, были расточены и обточены на размер 550×28-30 мм. После расточки и обточки товарные трубы были протравлены, отремонтированы (при необходимости), прошли ультразвуковой контроль и приняты в соответствии с ТУ 14-3Р-55-2001 с допуском по диаметру ±1,0% и стенке +15,0/-5,0%. Было принято 2 трубы размером 550×30×4200-4350 мм, две размером 550×29×4200-4300 мм и одна размером 550×28×4300 мм общей массой 8,372 тонны. Расходный коэффициент металла по трубам данной партии составил 2,179. Для сравнения в производство было задано 5 слитков-заготовок ЭШП размером 630×100×1750±50 мм общей массой 20,759 т, которые были нагреты, прошиты в гильзы-заготовки размером 650хвн. 315×1970-2090 мм на оправке диаметром 300 мм с коэффициентом вытяжки µ=1,16 и подъемом по диаметру δ=3,37%. Гильзы-заготовки с холодного посада были нагреты до температуры пластичности и прошиты-раскатаны в гильзы размером 670хвн. 505×3200-3380 мм на оправке диаметром 490 мм с коэффициентом вытяжки µ=1,62 и подъемом по диаметру δ=3,08%. Гильзы прокатаны на пилигримовом стане в передельные трубы размером 570×48×4900-5200 мм с коэффициентом вытяжки µ=1,94 и обжатием по диаметру Δ=14,9%. В соответствии с ТУ 14-3Р-55-2001 принято 5 труб общей массой 9,242 тонны: из них три трубы размером 550×28×4700-4900 мм и две трубы размером 550×28×4900-5000 мм. Расходный коэффициент металла по трубам данной партии составил 2,246. При прокатке товарных труб размером 550×28-30 мм по предлагаемой технологии получено снижение расходного коэффициента металла на 67 кг на каждой тонне труб, при одновременном повышении производительности пилигримового стана более чем в 2,0 раза.

Таким образом, использование предложенного способа позволит впервые в России осуществить производство товарных бесшовных горячекатаных механически обработанных труб размером 550×25-30 мм из полых слитков-заготовок ЭШП стали марки 10Х9МФБ-Ш для паровых котлов, паропроводов и коллекторов установок с высокими и сверхкритическими параметрами пара с механическими свойствами металла и геометрическими размерами труб, превышающими значения данных показателей, приведенных в ТУ 14-3Р-55-2001, что позволит значительно снизить энергозатраты за счет исключения нагрева гильз-заготовок под прошивку-раскатку, исключения из технологического процесса прошивки-раскатки гильз-заготовок в гильзы, производить качественные товарные механически обработанные трубы на ТПУ 8-16″ с пилигримовыми станами ОАО «ЧТПЗ», снизить расход металла при переделе полых слитков-заготовок ЭШП в товарные механически обработанные трубы размером 550×25-30 мм, повысить производительность ТПУ 8-16″ с пилигримовыми станами, а следовательно, снизить стоимость котельных труб данного размера из стали марки 10Х9МФБ-Ш.

Данные по прокатке передельных труб размером 570×48 мм из слитков-заготовок ЭШП стали марки 10Х9МФБ-Ш на ПТУ 8-16″ с илигримовыми станами, механической обработке - расточке и обточке передельных труб размером 570×48 в товарные трубы размером 550×28-30 мм по существующей и предлагаемой технологиям

1. Способ производства бесшовных горячекатаных труб размером 550×25-30 мм для паровых котлов, паропроводов и коллекторов установок с высокими и сверхкритическими параметрами пара из стали марки 10Х9МФБ-Ш, включающий выплавку полых слитков электрошлаковым переплавом, механическую обработку - расточку и обточку слитков в слитки-заготовки, нагрев слитков-заготовок до температуры пластичности, прошивку их в стане поперечно-винтовой прокатки в гильзы-заготовки, 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 в гильзы, прокатку гильз на ТПУ 8-16″ с пилигримовыми станами в трубы, термическую обработку, травление, правку, ультразвуковой контроль и приемку труб, при этом упомянутые трубы размером 530×25-30 мм производят из полых слитков электрошлакового переплава, которые растачивают и обтачивают в полые слитки-заготовки размером 660×вн. 500×3200±50 мм, нагревают до температуры 1180-1200°С и прокатывают на ТПУ 8-16″ с пилигримовыми станами в передельные трубы размером 570×45×4800-5000 и 570×48×4500-4700 мм с вытяжками соответственно µ=1,92, µ=1,82 и посадом по диаметру Δ=13,6%, с подачами гильз в очаг деформации m=11-23 мм, отрезают технологические отходы пилой горячей резки, правят на шестивалковой правильной машине, термообрабатывают, повторно правят на шестивалковой правильной машине с замером общей кривизны на длину труб не более 5,0 мм, при этом трубы размером 570×45×4800-5000 мм растачивают и обтачивают в товарные трубы размером 550×25-28×4800-5000 мм, а трубы размером 570×48×4500-4700 мм - в товарные трубы размером 550×28-30×4500-4700 мм, причем приемку труб размером 550×25-30 мм производят с допуском до диаметру ±1,0% и по стенке +15,0/-5,0%.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что полые слитки электрошлакового переплава отливают с отношением диаметра к толщине стенки D/S=6,6-6,8, которые растачивают и обтачивают в полые слитки-заготовки с отношением диаметра к толщине стенки D/S=8,0-8,2, большие значения которых относятся к полым слиткам и слиткам-заготовкам для прокатки передельных труб с меньшими толщинами стенок.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что механическую обработку - расточку и обточку передельных труб размером 570×45 и 570×48 мм в товарные начинают с труб с более толстой стенки, а именно 550×28 и 550×30 мм, а при наличии дефектов или закрытии заказа на данную стенку механическую обработку производят на более тонкие стенки.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что полые слитки-заготовки нагревают в методических печах по режиму:
- посад слитков-заготовок на колосники печи партиями по 6-8 штук в один ряд с интервалом 1,0-1,25 часа при температуре в третьей зоне печи 950-1000°С;
- выдержка слитков-заготовок на колосниках без кантовки в течение 0,75-1,0 часа;
- нагрев слитков-заготовок со скоростью 2,2-2,3°С в течение 5,0-5,5 часа до температуры 1160-1200°С с равномерной кантовкой слитков-заготовок по подине печи с 22-го по 6-е окно через 18-22 минуты на угол ≈210-230°;
- выдержка при температуре 1160-1200°С в течение 0,5-0,75 часа с равномерной кантовкой с 6-го на 4-е окно через 15-20 минут на угол ≈210-230°;
- кантовка с 4-го окна на яму печи и выдача слитков-заготовок из печи с температурой слитков-заготовок 1160-1200°С.

5. Способ по одному из пп.1, 4, отличающийся тем, что транспортировку нагретых полых слитков-заготовок от выдачи из печи до начала процесса пилигримовой прокатки производят в течение 1,0-1,5 минут.

6. Способ по одному из пп.1, 4, отличающийся тем, что после выдачи из печи слитков-заготовок на передаточную тележку вовнутрь подают смазку смесь графита с поваренной солью (50/50) массой 0,8-1,0 кг.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к трубопрокатному производству. Слитки ЭШП обтачивают в слитки-заготовки размером 600×100×1750±50 мм, нагревают в методической печи до 1190-1210оС и прошивают в стане поперечно-винтовой прокатки в гильзы-заготовки.

Изобретение относится к металлургии. Способ включает выплавку слитков электрошлаковым переплавом, обточку слитков в слитки-заготовки размером 600хвн.240х2100±50 мм и 600хвн.200х2100±50 мм, нагрев слитков-заготовок до температуры пластичности, прошивку их в стане поперечно-винтовой прокатки на оправках диаметром 400 и 350 мм в гильзы размером 600хвн.415х3200-3350 мм и 600хвн.365х2800-2950 мм с вытяжками µ=1,56 и µ=1,37.
Изобретение предназначено для снижения энергозатрат в трубопрокатном производстве при прошивке слитков и заготовок массой от 3 до 10 тонн в гильзы в стане поперечно-винтовой прокатки и может быть использовано на трубопрокатных установках с автоматическими и пилигримовыми станами.

Способ предназначен для снижения расхода металла, повышения производительности пилигримовых станов, снижения нагрузок на привод пилигримового стана при производстве бесшовных горячекатаных труб на трубопрокатных установках с пилигримовыми станами.

Изобретение относится к трубопрокатному производству и может быть использовано при производстве бесшовных горячекатаных труб из стали марки 10Х9МФБ-Ш для паровых котлов паропроводов и коллекторов установок с высокими и сверхкритическими параметрами пара.

Изобретение относится к трубопрокатному производству, а именно к способу производства бесшовных труб для паровых котлов, паропроводов и коллекторов установок с высокими и сверхкритическими параметрами пара из слитков электрошлакового переплава стали марки 10Х9МФБ-Ш.

Изобретение может быть использовано при производстве бесшовных горячедеформированных котельных и паропроводных труб для энергетического оборудования с суперсверхкритическими параметрами пара.

Изобретение относится к трубному производству. Способ включает нагрев слитков-заготовок до температуры пластичности и прошивку их в стане поперечно-винтовой прокатки в гильзы с разными вытяжками по длине µпр, µпр1 и µпр2. В стане поперечно - винтовой прокатки слитки-заготовки прошивают в гильзы, имеющие форму двух полых совмещенных усеченных конусов, один из которых имеет длину, равную (0,10-0,15) длины гильзы, и меньшее основание его расположено на переднем конце по ходу прошивки гильз, а второй конус имеет длину, равную (0,85-0,9) длины гильзы, и меньшее основание его расположено на заднем конце по ходу прошивки гильз.

Изобретение предназначено для улучшения проработки непрерывнолитой структуры заготовок при их прошивке в двухвалковых прошивных станах винтовой прокатки. Инструмент имеет биконические валки с пережимом между их конусами и установленную между ними прошивную оправку, носок которой выдвинут за пережим в сторону входа в очаг деформации, а также направляющие линейки, имеющие входной конический и выходной участки с гребнем между ними, который расположен в пережиме валков или сдвинут в сторону носка оправки.

Изобретение предназначено для снижения себестоимости товарных и передельных труб большого диаметра из легированных труднодеформируемых марок стали и сплавов. Технологический инструмент состоит из рабочих приводных валков, установленных на угол подачи и угол раскатки, оправки с носиком, выдвинутой за пережим и жестко насаженной на вращающийся стержень - дорновую штангу.

Изобретение предназначено для снижения себестоимости бесшовных труб размером 245×10-15 мм для паровых котлов, паропроводов и коллекторов установок с высокими и сверхкритическими параметрами пара из слитков электрошлакового переплава (ЭШП) стали марки 10Х9МФБ-Ш. Трубы производят из слитков-заготовок ЭШП. Уменьшение расхода металла и поломок оборудования за счет снижения нагрузок на привод прокатного стана обеспечивается за счет того, что используют слитки размером 430×100×1750±50 мм, которые нагревают до температуры 1180-1190°С, прошивают в стане поперечно-винтовой прокатки в гильзы размером 460хвн.265×2060-2180 мм на оправке диаметром 250 мм с вытяжкой µ=1,21 и подъемом по диаметру 6,9-7,1%, гильзы прокатывают на ТПУ 8-16" с пилигримовыми станами в передельные трубы размером 273×16×14200-15200 и 273×19×11600-12500 мм с подачами m=16-18 мм, с вытяжками соответственно µ=8,60 и µ=7,32 и обжатием по диаметру δ=40,7%, трубы разрезают на трубы-краты равной длины, трубы размером 273×16×7100-7600 мм прокатывают на станах ХПТ 250 в товарные трубы размером 245×10×12100-1300, 245×11×11000-11800 мм и 245×12×10100-10800 мм с вытяжками соответственно µ=1,75, µ=1,60 и µ=1,47, трубы размером 273×19×5800-6250 мм прокатывают на станах ХПТ 250 в товарные трубы размером 245×13×8500-9300, 245×14×8000-8600 и 245×15×7800-8400 мм с вытяжками µ=1,53, µ=1,43 и µ=1,40, товарные трубы разрезают на длины в соответствии с заказом, термообрабатывают, травят, правят и принимают с допуском по диаметру ±1,0% и стенке +15/-5,0. 2 табл.

Изобретение относится к трубопрокатному производству. Способ включает прошивку на оправке. Оправка удерживается жестко на вращающемся стержне - дорновой штанге. Передний конец гильз при выходе из очага деформации фиксируют второй оправкой. Вторая оправка установлена на стержне и имеет две степени свободы - вращения и скольжения по стержню до фиксирующего упора. Обеспечивается повышение производительности ТПУ с пилигримовыми станами, снижение расхода дорогостоящего металла и снижение стоимости товарных и передельных труб. 1 табл.

Изобретение относится к трубопрокатному производству, а именно к способу производства бесшовных труб размером 465×15-60 мм для паровых котлов, паропроводов и коллекторов установок с высокими и сверхкритическими параметрами пара из слитков электрошлакового переплава стали марки 10Х9МФБ-Ш. Способ включает выплавку слитков электрошлаковым переплавом, механическую обработку - обточку слитков в слитки-заготовки, сверление в слитках-заготовках центрального отверстия диаметром 100±5 мм, нагрев слитков-заготовок до температуры пластичности, прошивку их в станах поперечно-винтовой прокатки в гильзы, прокатку гильз на пилигримовых станах в товарные трубы размером 465×15-60 мм, термическую обработку, травление, правку, ультразвуковой контроль и приемку труб с допуском по диаметру и толщине стенки. Обеспечивается производство бесшовных труб с механическими свойствами металла и геометрическими размерами, превышающими значения данных показателей, приведенных в ТУ 14-3Р-55-2001, снижение энергозатрат и нагрузок на привод стана поперечно-винтовой прокатки. 2 з.п. ф-лы, 1 табл.

Изобретение относится к трубопрокатному производству, а именно к способу производства бесшовных труб размером 273×9-15 мм для паровых котлов, паропроводов и коллекторов установок с высокими и сверхкритическими параметрами пара из стали марки 10Х9МФБ-Ш. Способ производства бесшовных труб включает выплавку полых слитков электрошлаковым переплавом, расточку и обточку полых слитков в слитки-заготовки размером 540×вн.360×3200±50, нагрев слитков-заготовок в методической печи до температуры 1170-1180°C, прокатку на ТПУ 8-16" с пилигримовыми станами в передельные трубы размером 377×20×15100-15650 и 377×22×13500-14000 мм с вытяжками, соответственно, µ=5,59 и µ=5,08, обжатием по диаметру 29,6% и с подачами гильз-заготовок в очаг деформации m=17-20 мм, отрезку технологических отходов в виде затравочных концов и пилигримовых головок пилой горячей резки, резку труб на две трубы равной длины, правку, термическую обработку, при необходимости ремонт, ультразвуковой контроль и приемку труб с допуском по диаметру +1,25/-1,0% и толщине стенки ±12,5%. Обеспечивается производство труб из полых слитков-заготовок с механическими свойствами и геометрическими размерами, превышающими требования существующих технических условий, снижение расходного коэффициента металла и повышение производительности ТПУ 8-16′′ с пилигримовыми станами. 1 табл.

Изобретение относится к трубопрокатному производству. Производство товарных труб с повышенными требованиями по геометрическим размерам и с расходным коэффициентом металла, сниженным до 2,250-2,280, осуществляют путем выплавки слитков, их ковки в поковки, которые обтачивают и сверлят в заготовки, производят их посад в методическую печь в два ряда и нагревают до температуры пластичности по регламентированному режиму, затем выдают из печи и прошивают в стане винтовой прокатки на оправке в гильзы-заготовки, которые охлаждают на складе заготовок до температуры окружающей среды, ремонтируют при необходимости, производят посад в один ряд и нагревают в методических печах до температуры пластичности по режиму, предусматривающему посад на колосники III-зоны при температуре 1000-1050°C, выдержку на колосниках без кантовки в течение 0,45-1,0 часов, кантовку-поворот вдоль печи до 7 окна с интервалом 20-25 минут на угол 215-225°, нагрев гильз-заготовок до температуры 1270-1280°C в течение 7,0-8,5 часов, выдержку при температуре 1270-1280°C в течение 0,45-1,25 часов с кантовкой вдоль печи через 15-20 минут с 7 на 4 окно, после чего кантуют на яму и выдают из печи, прошивают - раскатывают в стане винтовой прокатки на оправке диаметром 485 мм в передельные гильзы-заготовки размером 650×500вн.×3340-3540 мм, производят термическую обработку передельных гильз-заготовок, механическую обработку - расточку и обточку в трубы готовых размеров с чистотой поверхности Rz не более 40 мкм, отрезку колец для проведения механических испытаний, подрезку концов, снятие двухсторонней фаски, ультразвуковой контроль и приемку. 1 табл.

Изобретение относится к трубопрокатному производству, а именно к способу производства бесшовных труб размером 219×8-50 мм для паровых котлов, паропроводов и коллекторов установок с высокими и сверхкритическими параметрами пара из слитков электрошлакового переплава стали марки 10Х9МФБ-Ш. Способ включает выплавку слитков электрошлаковым переплавом с последующей обточкой и сверлением центрального отверстия, нагрев слитков до температуры пластичности, прошивку их в станах поперечно-винтовой прокатки в гильзы с деформацией металла вдоль расположения кристаллов путем задачи слитков в стан головной частью и с посадом по диаметру 8-16% и последующую прокатку гильз в трубы, калибровку, термическую обработку, травление, правку, ультразвуковой контроль и приемку готовых труб. Обеспечивается производство труб с механическими свойствами, геометрическими размерами и качеством поверхности, превышающими требования существующих технических условий, а также снижение расходного коэффициента металла за счет снижения поля допуска по толщине стенки. 2 з.п. ф-лы, 2 табл.

Изобретение относится к трубопрокатному производству и может быть использовано при производстве гильз-заготовок двойной прошивкой (прошивкой и раскаткой) на трубопрокатной установке и последующим переделом их в механически обработанные товарные трубы. Заготовка имеет форму цилиндра с профилированными концами в виде сферических выпуклых поверхностей и осевым сверлением диаметром 100±5,0 мм. Снижение расходного коэффициента металла, повышение точности геометрических размеров и увеличение длины труб обеспечивается за счет того, что с донного конца заготовка выполнена со сферической выпуклой поверхностью на длине Lд.п.к.=0,12Lзаг.±15, с диаметром у торца Dд.п.к.=0,92Dзаг.±5,0, причем наружная поверхность заготовки сопряжена с диаметром торца радиусом Rд.п.к.=0,93Rзаг.±5,0, а с усадочного конца - на длине Lу.п.к.=0,08Lзаг.±10, с диаметром у торца Dу.п.к.=0,97Dзаг.±5,0, причем наружная поверхность заготовки сопряжена с диаметром торца радиусом Rу.п.к.=0,96Rзаг.±5,0, где Lзаг.=1630±50 - длина заготовки, мм; Dзаг.=630±10 - диаметр заготовки, мм; Rзаг.- радиус заготовки, мм. 1 ил., 1 табл.

Изобретение относится к металлургии. Полые слитки электрошлакового переплава с наружным диаметром 660 мм, внутренним диаметром от 310 до 420 мм обтачивают и растачивают в полые слитки-заготовки с наружным диаметром 640 мм, внутренним диаметром от 330 до 440 мм. Слитки-заготовки нагревают в методической печи до температуры от 1200 до 1220°С и прокатывают на ТПУ 8-16″ с пилигримовыми станами в трубы размером 465×25-75 мм с вытяжками µ от 2,36 до 4,43. Полые слитки электрошлакового переплава отливают с отношением диаметра к толщине стенки D/S=3,6-7,0. 3 з.п. ф-лы, 1 табл.

Изобретение относится к производству труб для паровых котлов, паропроводов и коллекторов установок с высокими и сверхкритическими параметрами пара. Методом ЭШП выплавляют слитки, которые обтачивают в слитки-заготовки размером 490×100×1750±50 мм. Слитки-заготовки нагревают до температуры 1190-1200оС, прошивают в станах поперечно-винтовой прокатки в гильзы и прокатывают на ТПУ 8-16″ с пилигримовыми станами в передельные горячекатаные трубы. Передельные горячекатаные трубы термообрабатывают, разрезают на краты равной длины и прокатывают на стане ХПТ 450 в товарные холоднокатаные трубы. Обеспечивается улучшение механических свойств и повышение точности геометрических размеров труб. 2 табл.

Изобретение относится к трубопрокатному производству, а именно к способу производства бесшовных труб размером 377×14-60 мм для паровых котлов, паропроводов и коллекторов установок с высокими и сверхкритическими параметрами пара из стали марки 10Х9МФБ-Ш. Способ производства бесшовных труб размером 377×14-60 мм включает выплавку слитков электрошлаковым переплавом (ЭШП), механическую обработку-обточку слитков в слитки-заготовки размером 490×1750±50 мм и 565×1750±50 мм, сверление в слитках-заготовках центрального отверстия диаметром 100±5 мм, нагрев слитков-заготовок до температуры пластичности, прошивку их в стане поперечно-винтовой прокатки в гильзы-заготовки, 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 в гильзы и прокатку гильз в товарные трубы, ультразвуковой контроль, приемку труб с допуском по диаметру +1,25/-1,0% и толщине стенки +20/-5,0%. Трубы размером 377×14-19 мм производят на стане ХПТ 450 из передельных горячекатаных труб размером 426×21 мм и 426×23 мм, товарные трубы размером 377×20-30 мм производят на ТПУ 8-16'' с пилигримовыми станами из полых слитков-заготовок электрошлакового переплава размером 540×вн.360×3200±50 мм и 540×вн.340×3200±50 мм, товарные трубы размером 377×31-40 мм - из полых слитков-заготовок размером 540×вн.200×2100±50 мм, а трубы размером 377×41-60 мм - из слитков ЭШП размером 565×100×1750 мм. Обеспечивается производство труб размером 377×14-60 мм из полых слитков-заготовок и слитков-заготовок ЭШП стали марки 10Х9МФБ-Ш с механическими свойствами и геометрическими размерами, превышающими требования существующих технических условий, снижение расходного коэффициента металла и повышение производительности ТПУ 8-16” с пилигримовыми станами. 6 з.п. ф-лы, 1 табл.
Наверх