Способ производства бесшовных горячекатаных труб размером 630×28-32×4800-5500 мм из сталей марок 15х1м1ф и 10х9мфб-ш на тпу 8-16" с пилигримовыми станами для трубопроводов промежуточного перегрева пара котельных установок

Авторы патента:


Владельцы патента RU 2530090:

Открытое акционерное общество "Челябинский трубопрокатный завод" (RU)

Изобретение относится к трубопрокатному производству, а именно к способу производства бесшовных горячекатаных труб размером 630×28-32×4800-5500 мм из сталей марок 15Х1М1Ф и 10Х9МФБ-Ш мм на ТПУ 8-16″ с пилигримовыми станами для трубопроводов промежуточного перегрева пара котельных установок. Трубы размером 630×28-32 мм производят из полых слитков-заготовок электрошлакового переплава размером 720×вн.600×3200±50 мм, которые нагревают до температуры, соответственно, 1270-1290 и 1190-1210°C, гильзы прокатывают на ТПУ 8-16″ с пилигримовыми станами в товарные трубы размером 630×28-32×4800-5500 мм в валках с диаметром бочки 1150 мм и калибром 640 мм, с вытяжками от 1,9 до 2,13, обжатием по диаметру 11,4%, с подачей гильз m=16-18 мм в очаг деформации при прокатке труб размером 630×28 мм, а при прокатке труб размером 630×32 мм с подачей гильз m=18-20 мм, отрезают технологические отходы пилой горячей резки, правят на шестивалковой правильной машине, термообрабатывают, травят, осветляют, ремонтируют при необходимости, правят, проводят УЗК и принимают с допуском по диаметру +1,25/-1,0% и толщине стенки +20/-5,0%. Обеспечивается снижение расхода металла и увеличение длин труб. 4 з.п. ф-лы, 2 табл.

 

Изобретение относится к трубопрокатному производству, а именно к способу производства бесшовных горячекатаных труб размером 630×28-32×4800-5500 мм из сталей марок 15Х1М1Ф и 10Х9МФБ-Ш мм 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 630×28-32×4800-5500 мм из полых слитков-заготовок электрошлакового переплава размером 720×вн.600×3200±50 мм.

ТПУ 8-16″ с пилигримовыми станами ОАО «ЧТПЗ» - 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 630×28-32 мм необходим калибр диаметром 638-640 мм, который врезать в валки с идеальным диаметром 1070 мм не представляется возможным.

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-Ш, 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 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-ЗР-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 производства труб диаметром более 465 мм 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 их в гильзы-заготовки, охлаждением, ремонтом гильз-заготовок (при необходимости), прошивкой-раскаткой гильз-заготовок в гильзы и прокаткой их в трубы диаметром 530 и 550 мм на ТПУ 8-16″ с пилигримовыми станами с допуском по диаметру +1,25/-1,0 и 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 мм в ТУ 14-ЗР-55-2001 отсутствуют, 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, включающий обточку поковок размером 680×1240-1400 мм в заготовки размером 650×1240-1400 мм, сквозное сверление центрального отверстия диаметром 100±5,0 мм, нагрев заготовок до температуры пластичности, прошивку заготовок в стане поперечно-винтовой прокатки в гильзы-заготовки 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 в гильзы размер в размер по 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 14-3Р-53-2001 «Трубы стальные бесшовные механически обработанные для паропроводов», ТИ 158-Тр. ТБ 1-5-99 «Изготовление бесшовных горячедеформированных механически обработанных труб из стали марки 20 по ТУ 14-3Р-53-2001»).

Данный способ направлен на прокат передельных труб для последующей механической обработки - обточки и расточки их в товарные трубы размером 530×15 и 550×25 мм и не решает технические и технологические вопросы производства бесшовных горячекатаных труб размером 630×28-32 мм из сталей марок 15Х1М1Ф и 10Х9МФБ-Ш на ТПУ 8-16″ с пилигримовыми станами для трубопроводов промежуточного перегрева пара котельных установок.

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. В21В 19/04).

Недостатками данного способа являются 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 630 мм с разными толщинами стенок на ТПУ 8-16″ с пилигримовыми станами гильзы должны иметь диаметр 720-740 мм. Данный размер гильз на ТПУ 8-16″ ОАО «ЧТПЗ» получить не возможно, 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 коррозионно-стойких труднодеформируемых марок стали и сплавов на ТПУ с пилигримовыми станами, включающий первую прошивку слитков ЭШП (заготовок) диаметром 460-600 мм в стане поперечно-винтовой прокатки 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 µ=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 при температуре 400-500°С 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 горячих 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 гильз-заготовок от захвата слитков ЭШП (заготовок) до полного нахождения на оправку с уменьшением числа оборотов рабочих валков с 25 до 15, установившийся процесс прошивки при 15-20 оборотах в минуту, увеличение числа оборотов валков до 35-40 на выходе гильзы, прошивку-раскатку гильз-заготовок в гильзы от захвата гильзы до полного нахождения на оправку с уменьшением числа оборотов рабочих валков с 50 до 20, установившийся процесс 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 г.).

Недостатком данного способа является то, что он направлен на производство горячекатаных и передельных труб из трудно-деформируемых 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.

В трубном производстве известен также 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 гильза, 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 размером 610×28-32 мм из полых слитков-заготовок ЭШП сталей марок 15Х1М1Ф и 10Х9МФБ-Ш.

Наиболее близким техническим решением является способ подготовки заготовок для прокатки товарных и передельных труб большого и среднего диаметров из трудно-деформируемых 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:

Δ=K*D/S,

Δ1=K1*D/S,

где Δ - величина снимаемого слоя металла при обточке полых слитков ЭШП, мм; Δ1 - величина снимаемого слоя металла при расточке полых слитков ЭШП, мм; D - наружный диаметр полых слитков-заготовок, мм; S - толщина стенки полых слитков-заготовок, мм; К=0,3-0,4 - коэффициент для определения величины снимаемого слоя металла при обточке полых слитков, 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, 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:

L=K2*D/S,

где К2=15-20 - коэффициент для определения величины удаляемой донной части полых слитков, большие значения которого 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 горячекатаных труб размером 630×28-32 мм из сталей марок 15Х1М1Ф и 10Х9МФБ-Ш для трубопроводов промежуточного перегрева пара котельных установок.

Котельные бесшовные горячекатаные трубы размером 630×28-32 мм в России можно производить только на ТПУ 8-16″ с пилигримовыми станами или способом прессования. Для прокатки труб размером 630×28-32 мм на ТПУ 8-16″ с пилигримовыми станами необходимы гильзы или полые слитки-заготовки ЭШП размером 720×вн.600×3200±50 мм. На существующем стане поперечно-винтовой прокатки ОАО «ЧТПЗ» можно получить гильзу диаметром не более 690 мм, а задать в пилигримовый стан гильзу длиной не более 3500 мм. Поэтому основным способом, технически и экономически конкурентно способным способу прессования, является производство труб данного размера на ТПУ 8-16″ с пилигримовыми станами из полых слитков-заготовок электрошлакового переплава размером 720×вн.600×3200±50 мм в валках диаметром 1150 мм с калибром 638-640 мм.

Задачей предложенного способа (изобретения) является освоение производства бесшовных горячекатаных труб размером 630×28-32×4800-5500 мм в условиях ОАО «ЧТПЗ» из полых слитков-заготовок электрошлакового переплава размером 720×вн.600×3200±50 мм сталей марок 15Х1М1Ф и 10Х9МФБ-Ш для трубопроводов промежуточного перегрева пара котельных установок с механическими требованиями и геометрическими размерами по ТУ 14-ЗР-55-2001, снижение расходного коэффициента металла и увеличение длины труб.

Технический результат достигается тем, что в известном способе производства бесшовных горячекатаных труб размером 610×28-32×5300-6000 мм из сталей марок 15Х1М1Ф и 10Х9МФБ-Ш на ТПУ 8-16″ с пилигримовыми станами для трубопроводов промежуточного перегрева пара котельных установок трубы размером 630×28-32 мм производят из полых слитков-заготовок электрошлакового переплава размером 720×вн.600×3200±50 мм, которые нагревают до температуры, соответственно, 1270-1290 и 1190-1210°C, гильзы прокатывают на ТПУ 8-16″ с пилигримовыми станами в товарные трубы размером 630×28-32×4800-5500 мм в валках с диаметром бочки 1150 мм и калибром 640 мм, с вытяжками µ от 1,9 до 2,13, обжатием по диаметру 11,4%, с подачей гильз m=16-18 мм в очаг деформации при прокатке труб размером 630×28 мм, а при прокатке труб размером 630×32 мм с подачей гильз m=18-20 мм отрезают технологические отходы пилой горячей резки, правят на шестивалковой правильной машине, термообрабатывают, травят, осветляют, ремонтируют при необходимости, правят, проводят УЗК и принимают с допуском по диаметру +1,25/-1,0% и толщине стенки +20/-5,0%, полые слитки электрошлакового переплава отливают с отношением диаметра к толщине стенки D/S=9,0-9,5, которые обтачивают и растачивают в полые слитки-заготовки с отношением диаметра к толщине стенки D/S=11,8-12,2, прокат труб из стали марки 10Х9МФБ-Ш производят на дорнах, разогретых до температуры 500-550°С, прокаткой настроечных гильз из углеродистых марок стали, прокат труб на пилигримовом стане производят на стенку с учетом плюсового поля допуска на трубы по ТУ 14-ЗР-55-2001, значение которой определяют из выражения Sn=SH*к, где SH - номинальная толщина стенки труб по ТУ 14-ЗР-55-2001, мм; k=1,075 - коэффициент, учитывающий плюсовое поле допуска на толщину стенки, а прокатку труб на пилигримовом стане производят с коэффициентами полировки Кп>9,0.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемый способ производства бесшовных горячекатаных труб размером 630×28-32 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 630×28-32 мм производят из полых слитков-заготовок электрошлакового переплава размером 720×вн.600×3200±50 мм, которые нагревают до температуры, соответственно, 1270-1290 и 1190-1210°C, гильзы прокатывают на ТПУ 8-16″ с пилигримовыми станами в товарные трубы размером 630×28-32×4800-5500 мм в валках с диаметром бочки 1150 мм и калибром 640 мм, с вытяжками µ от 1,9 до 2,13, обжатием по диаметру 11,4%, с подачей гильз m=16-18 мм в очаг деформации при прокатке труб размером 630×28 мм, а при прокатке труб размером 630×32 мм с подачей гильз m=18-20 мм, отрезают технологические отходы пилой горячей резки, правят на шестивалковой правильной машине, термообрабатывают, травят, осветляют, ремонтируют при необходимости, правят, проводят УЗК и принимают с допуском по диаметру +1,25/-1,0% и толщине стенки +20/-5,0%, полые слитки электрошлакового переплава отливают с отношением диаметра к толщине стенки D/S=9,0-9,5, которые обтачивают и растачивают в полые слитки-заготовки с отношением диаметра к толщине стенки D/S=11,8-12,2, прокат труб из стали марки 10Х9МФБ-Ш производят на разогретых дорнах до температуры 500-550°С прокаткой настроечных гильз из углеродистых марок стали, прокат труб на пилигримовом стане производят на стенку с учетом плюсового поля допуска на трубы по ТУ 14-ЗР-55-2001, значение которой определяют из выражения Sn=SH*К, где SH - номинальная толщина стенки труб по ТУ 14-ЗР-55-2001, мм; К=1,075 - коэффициент, учитывающий плюсовое поле допуска на толщину стенки, прокатку труб на пилигримовом стане производят с коэффициентами полировки Kn>9,0. 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 630×28-32×5300-6000 мм из сталей марок 15Х1М1Ф и 10Х9МФБ-Ш на ТПУ 8-16″ с пилигримовыми станами для трубопроводов промежуточного перегрева пара котельных установок заключается в том, что трубы размером 630×28-32 мм производят из полых слитков-заготовок электрошлакового переплава размером 720×вн.600×3200±50 мм, которые нагревают до температуры, соответственно, 1270-1290 и 1190-1210°C, гильзы прокатывают на ТПУ 8-16″ с пилигримовыми станами в товарные трубы размером 630×28-32×4800-5500 мм в валках с диаметром бочки 1150 мм и калибром 640 мм, с вытяжками µ от 1,9 до 2,13, обжатием по диаметру 11,4%, с подачей гильз m=16-18 мм в очаг деформации при прокатке труб размером 630×28 мм, а при прокатке труб размером 630×32 мм с подачей гильз m=18-20 мм отрезают технологические отходы пилой горячей резки, правят на шестивалковой правильной машине, термообрабатывают, травят, осветляют, ремонтируют при необходимости, правят, проводят УЗК и принимают с допуском по диаметру +1,25/-1,0% и толщине стенки +20/-5,0%, полые слитки электрошлакового переплава отливают с отношением диаметра к толщине стенки D/S=9,0-9,5, которые обтачивают и растачивают в полые слитки-заготовки с отношением диаметра к толщине стенки D/S=11,8-12,2, прокат труб из стали марки 10Х9МФБ-Ш производят на дорнах, разогретых до температуры 500-550°C, прокаткой настроечных гильз из углеродистых марок стали, прокат труб на пилигримовом стане производят на стенку с учетом плюсового поля допуска на трубы по ТУ 14-ЗР-55-2001, значение которой определяют из выражения Sn=SH*К, где Sn - номинальная толщина стенки труб по ТУ 14-ЗР-55-2001, мм; К=1,075 - коэффициент, учитывающий плюсовое поле допуска на толщину стенки, прокатку труб на пилигримовом стане производят с коэффициентами полировки Kn>9,0.

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 630×28 мм, т.е. с наименьшей толщиной стенки. Поэтому прокатку опытно-промышленной партии товарных труб производили на размер 630×28 мм из стали марки 15Х1М1Ф. Прокат товарных труб размером 630×28 мм на ТПУ 8-16″ с пилигримовыми станами ОАО «ЧТПЗ» производили из полых слитков-заготовок ЭШП размером 720×вн.600×3200±50 мм поставки ОАО «ЗМЗ». Данные по прокатке опытно-промышленной партии котельных труб размером 630×28 мм на ТПУ 8-16″ с пилигримовыми станами по предлагаемой технологии из полых слитков-заготовок ЭШП стали марки 15Х1М1Ф приведены в таблице 1. Из таблицы 1 видно, что в производство было задано 5 полых слитков ЭШП размером 740×вн.580×3200±50 обшей массой 20,792 т, которые были обточены и расточены в полые слитки-заготовки размером 720×вн.600×3200±50 мм (пп.1 и 2 формулы изобретения). Полые слитки-заготовки ЭШП были нагреты в методической печи до температуры 1270-1290°C (п.1 формулы изобретения) и прокатаны на ТПУ 8-16″ с пилигримовыми станами в товарные трубы размером 630×28×5500-5700 мм (пп.3-5 формулы изобретения). Прокат труб производили в валках диаметром 1150 мм с калибром 640 мм на дорнах диаметром 580/581 мм с вытяжкой µ=2,13 и подачей слитков-заготовок в очаг деформации m=18 мм. При подаче m=18 мм теоретический коэффициент полировки составил Kn=9,0, что соответствует п.5 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, осветлены, 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-ЗР-55-2001 пять труб, обшей длиной 26,8 м и массой 11,899 т. Средняя длина труб на сдаче составили 5360 мм. Расходный коэффициент металла составил 1,747. По существующей технологии данный размер труб в России производят способом прессования. Данные по производству промышленной партии котельных труб размером 630×28 мм из стали марки 15Х1М1Ф способом прессования с последующей механической обработкой-обточкой и расточкой приведены в таблице 2. В производство было задано 5 поковок размером 670×1300±50 мм, общей массой 17,918 т. Поковки были обточены в заготовки размером 650×1300±50 мм, общей массой 16,860 т. Заготовки прошиты в передельные стаканы-заготовки размером 650×вн.500×4270-4600 мм. От стаканов-заготовок были удалены недошитые части (донышки) и верхние утяжены, а затем они были обточены и расточены в товарные трубы размером 630×28×3920-4230 мм. В соответствии с ТУ 14-ЗР-55-2001 принято 5 труб длиной 3,87-4,23 м, общей массой 8,969 т. Расходный коэффициент металла по трубам данной партии составил 1,998. Средняя длина трубы на сдаче составила 4020 мм. Использование предложенного способа производства бесшовных горячекатаных труб размером 630×28-32 мм из сталей марок 15Х1М1Ф и 10Х9МФБ-Ш на ТПУ 8-16″ с пилигримовыми станами для трубопроводов промежуточного перегрева пара котельных установок по сравнению с прессованием позволило снизить расходный коэффициент металла на 251 кг на каждой тонне труб при одновременном увеличении их длины более чем в 1,32 раза.

Таким образом, использование предложенного способа позволит впервые в России осуществить производство бесшовных горячекатаных труб размером 630×28-32×4800-5500 мм на ТПУ 8-16″ с пилигримовыми станами ОАО «ЧТПЗ» из полых слитков-заготовок ЭШП сталей марок 15Х1М1Ф и 10Х9МФБ-Ш для трубопроводов промежуточного перегрева пара котельных установок с геометрическими размерами в соответствии с ТУ 14-ЗР-55-2001, что позволит значительно снизить расход металла при переделе слиток-заготовка ЭШП - товарная труба, увеличить длину труб по сравнению с прессованными более чем 1,32 раза и снизить их стоимость.

Таблица 1
Данные по прокатке котельных труб размером 630×28 мм на ТПУ 8-16″ с пилигримовыми станами по предлагаемой технологии из полых слитков-заготовок ЭШП стали марки 15Х1М1Ф
Размер труб (мм) Размер слитков ЭШП (мм) Масса слитков ЭШП (кг) Размер слитков-заготовок (мм) Масса слитков-заготовок (кг) Прокатка товарных труб на пилигримовом стане Сдача Расход, коэфф. металла
Длина труб на прокате (мм) Диам. дорна (мм) Коэфф. вытяж. (µ) Диаметр калибра (мм) Велич. подачи, (m) мм Коэфф. полир (µ) (мм) (кг.)
  740×вн.580×3200 4165 720×вн.600×3200 3124 630×28×5600           5400 2396 1,738
  740×вн.580×3250 4230 720×вн.600×3250 3172 630×28×5700           5450 2420 1,748
630×28 740×вм.580×3150 4100 720×вн.600×3150 3074 630×28×5500 580/581 2,13 640 18 9,0 5300 2353 1,743
  740×вн.580×3200 4165 720×вн.600×3200 3124 630×28×5600           5350 2375 1,754
  740×вн.580×3175 4132 720×вн.600×3175 3099 630×28×5550           5300 2353 1,756
Итого: 20792 - 15,593 - - - - - - 26800 11899 1,747
Таблица 2
Данные по производству котельных труб размером 630×28 мм из стали марки 15Х1М1Ф способом прессования с последующей механической обработкой - обточкой и расточкой по существующей технологии
Размер труб (мм) Размер поковок (мм) Масса поковок (кг) Размер заготовок (мм) Масса заготовок (кг) Прессование Механическая обработка-удаление донышка, обточка и расточка Сдача труб Расход, коэфф. металла
Размер стаканов-заготов. (мм) Коэфф. вытяжки (µ) Подъем по диам. (Δ) % Высота донышка (мм) Высота верхней утяжки (мм) Длина труб на сдаче (мм) (м) (кг)
  670×1250 3459 650×1350 3255 650×вн.500×4270     250 100 630×28×3920 3,92 1741 1,987
  670×1250 3459 650×1350 3255 650×вн.500×4270     250 150 630×28×3870 3,87 1718 2,013
610×28 670×1350 3736 650×1400 3515 650×вн.500×4600 3,42 0 250 150 630×28×4200 4,20 1865 2,003
  670×1350 3736 650×1400 3515 650×вн.500×4600     250 120 630×28×4230 4,23 1878 1,989
  670×1275 3528 650×1450 3320 650×вн.500×4360     250 130 630×28×3980 3,98 1767 1,997
Итого: 17918 - 16860 - - - - - - 20,20 8969 1,998

1. Способ производства бесшовных горячекатаных труб размером 630×28-32×4800-5500 мм из стали марок 15Х1М1Ф и 10Х9МФБ-Ш на ТПУ 8-16″ с пилигримовыми станами для трубопроводов промежуточного перегрева пара котельных установок, отличающийся тем, что трубы размером 630×28-32 мм производят из полых слитков-заготовок электрошлакового переплава размером 720×вн.600×3200±50 мм, которые нагревают до температуры, соответственно, 1270-1290 и 1190-1210°C, гильзы прокатывают на ТПУ 8-16″ с пилигримовыми станами в товарные трубы размером 630×28-32×4800-5500 мм в валках с диаметром бочки 1150 мм и калибром 640 мм, с вытяжками от 1,9 до 2,13, обжатием по диаметру 11,4%, с подачей гильз m=16-18 мм в очаг деформации при прокатке труб размером 630×28 мм, а при прокатке труб размером 630×32 мм с подачей гильз m=18-20 мм, отрезают технологические отходы пилой горячей резки, правят на шестивалковой правильной машине, термообрабатывают, травят, осветляют, ремонтируют при необходимости, правят, проводят УЗК и принимают с допуском по диаметру +1,25/-1,0% и толщине стенки +20/-5,0%.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что полые слитки электрошлакового переплава отливают с отношением диаметра к толщине стенки D/S=9,0-9,5, которые обтачивают и растачивают в полые слитки-заготовки с отношением диаметра к толщине стенки D/S=11,8-12,2.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что прокат труб из стали марки 10Х9МФБ-Ш производят на разогретых дорнах до температуры 500-550°C прокаткой настроечных гильз из углеродистых марок стали.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что прокат труб на пилигримовом стане производят на стенку с учетом плюсового поля допуска на трубы по ТУ 14-ЗР-55-2001, значение которой определяют из выражения:
Sn=Sн*k,
где Sн - номинальная толщина стенки труб, мм;
k=1,075 - коэффициент, учитывающий плюсовое поле допуска на толщину стенки.

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что прокатку труб на пилигримовом стане производят с коэффициентами полировки Кn>9,0.



 

Похожие патенты:

Способ производства передельных труб размером 289×11,5×26000-27000 и 290×12×26000-27500 мм на тпу 8-16" с пилигримовыми станами из слитков-заготовок электрошлакового переплава низкопластичных сталей марок 04х14т3р1ф-ш и 04х14т5р2ф-ш с содержанием бора от 1,3 до 3,5% для изготовления шестигранных труб-заготовок размером "под ключ" 257+2,0/-3,0×6,0+2,0/-1,0×4300+80/-30 мм для уплотненного хранения в бассейнах выдержки аэс и транспортировки отработанного ядерного топлива // 2530085
Изобретение относится к трубному производству, в частности к способу производства передельных труб размером 289×11,5×26000-27000 и 290×12×26000-27500 мм для изготовления шестигранных труб-заготовок для уплотненного хранения в бассейнах выдержки АЭС и транспортировки отработанного ядерного топлива.
Изобретение предназначено для улучшения качества и снижения себестоимости длинномерных передельных труб из полых слитков-заготовок электрошлакового переплава труднодеформируемых марок стали 08Х10Н20Т2 и 08Х10Н16Т2.
Изобретение относится к трубопрокатному производству, а именно, к способу производства бесшовных горячекатаных длинномерных котельных труб размером 465×75 мм на трубопрокатных установках с пилигримовыми станами для паровых котлов, паропроводов и коллекторов установок с высокими и сверхкритическими параметрами пара из слитков электрошлакового переплава стали марки 10Х9МФБ-Ш.
Изобретение относится к производству труб для добычи газа и газового конденсата в сероводородсодержащих средах. Методом ЭШП выплавляют полые слитки размером 470×110×2700 или 430×105х×2700 мм, которые растачивают и обтачивают в полые слитки-заготовки размером соответственно 460×100×2700 и 420×95×2700 мм.

Изобретение относится к производству труб для трубопроводов промежуточного перегрева пара котельных установок. Методом ЭШП выплавляют полые слитки размером 720×вн.560×3200±50 мм, которые растачивают и обтачивают в полые слитки-заготовки размером 700×вн.580×3200±50 мм.

Изобретение относится к трубопрокатному производству. Сплошные или полые слитки-заготовки ЭШП из легированных марок стали и сплавов нагревают до температуры пластичности и прошивают в стане поперечно-винтовой прокатки.

Изобретение относится к производству передельных труб размером 426×34×10500±250 мм из титанового сплава Gr 29. Слитки отливают в вакуумно-дуговых печах, подвергают их ковке и обточке в заготовки.

Изобретение предназначено для снижения себестоимости передельных труб из сплавов на железно-никелевой и никелевой основах. Снижение расходного коэффициента металла при производстве труб, повышение их эксплуатационных качеств обеспечивается за счет того, что производят отливку полых слитков - заготовок электрошлакового переплава, нагрев их до температуры пластичности и прокатку на пилигримовых станах на конусных дорнах с углом наклона образующей к оси дорна α=2,7- 3,1 минуты, в валках, имеющих по длине окружности ручей с редуцирующим, обжимным и полирующим участками, участком угла продольного выпуска и холостым участком, образующими калибр, полирующий участок которого выполнен с тангенциальными выпусками с углами 25-28° или овальным, центральные части которого ограничены радиусами, равными 1,10-1,12 радиуса горячекатаной трубы.
Изобретение относится к производству труб для добычи газа и газового конденсата в сероводородсодержащих средах. Методом ЭШП выплавляют полые слитки размером 470×110×2700 или 430×105×2700 мм, которые обтачивают и растачивают в полые слитки-заготовки размером соответственно 460×100×2700 и 420×95×2700 мм.
Изобретение предназначено для сокращения потерь на перевалки, вызванные необходимостью замены оправок в станах холодной периодической прокатки труб из высокопрочных марок стали.

Изобретение относится к области металлургии. Для расширения технологических возможностей при производстве проката используют демонтированные магистральные трубы диаметром 540÷1420 мм, из которых нарезают кольцевые заготовки. Из кольцевой заготовки нарезают промежуточную заготовку C-образной формы и правят её в правильно-деформирующей машине вхолодную, затем полученную прямолинейную полосу нагревают в проходном нагревателе со скоростью 80÷120°C/сек до температуры ≤950°C, прокатывают полосу в прокат при температуре окончания прокатки 870÷920°C. Полученный сортовой прокат ускоренно охлаждают до 340÷470°C, затем прокат охлаждают на воздухе со скоростью 5÷10°C/мин. Кроме того, из трубы в продольном направлении нарезают полосовую заготовку, длину которой Lтр определять из выражения:Lтр=Lпр/λΣ+Lобр, где Lпр - заданная длина проката, 6,0÷11,7 м, λΣ - суммарная вытяжка при прокатке, 1,5÷3,5, Lобр - длина концевой обрези, 0,15÷0,35 м. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к трубопрокатному производству. Согласно способу осуществляют обтачивание и растачивание полых слитков электрошлакового переплава в полые слитки-заготовки, их нагрев до температуры 1180-1200°C и прокатку с регламентированными режимами на ТПУ с пилигримовыми станами в передельные трубы, отрезку технологических отходов - затравочных концов и пилигримовых головок пилой горячей резки, правку на шестивалковой правильной машине, термическую обработку, прокатку на стане ХПТ 450 передельных труб в товарные холоднокатаные трубы, термическую обработку, правку, ультразвуковой контроль и приемку труб. Нагрев полых слитков-заготовок производят до температуры пластичности в методической печи, при этом производят посад слитков-заготовок на колосники печи партиями по 8-10 штук в один ряд с интервалом через 1,25-1,5 часа при температуре в третьей зоне печи 1000-1050°C, выдержку слитков-заготовок на колосниках без кантовки в течение 1,0-1,25 часа, нагрев слитков-заготовок со скоростью 2,3-2,6°C в минуту в течение 4,5-5,0 часа до температуры 1190-1200°C с равномерной кантовкой слитков-заготовок по подине печи с 22-го по 6-е окно через 18-20 минут на угол 220-230°, выдержку в течение 0,5-0,75 часа с равномерной кантовкой с 6-го на 4-е окно через 15-20 минут на угол 220-230°, кантовку с 4-го окна на яму печи и выдачу заготовок из печи. Снижение расходного коэффициента металла обеспечивается за счет повышения точности геометрических размеров и качества поверхности изделий. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.
Изобретение относится к области трубопрокатных установок с пилигримовыми станами для прокатки труб диаметром от 273 до 630 мм. Установка имеет участок для складирования и подготовки кованых заготовок, НЛЗ, слитков-заготовок ЭШП и полых слитков-заготовок ЭШП к прокатке, печи для нагрева их до температуры пластичности, рольганг для транспортировки нагретых до температуры пластичности кованых заготовок, НЛЗ и слитков-заготовок ЭШП к станам поперечно-винтовой прокатки, установки для внестановой зарядки дорнов, две передаточные тележки для транспортировки гильз с дорнами к пилигримовым станам, два пилигримовых стана и другое оборудование. Повышение точности геометрических параметров, изготовление труб малыми партиями без потери производительности обеспечивается за счет того, что установка снабжена участком подготовки технологического инструмента, включающим два станка для изготовления и контроля геометрических размеров пилигримовых валков с диаметрами бочки от 975 до 1100 мм и от 1125 до 1250 мм, два станка для наплавки проволокой марки 30Х25Н16Г7 рабочей части пилигримовых валков, токарный станок для изготовления дорнов диаметром от 258 до 580 мм длиной до 5,5 м, фрезерный станок для фрезерования щечек дорновых головок дорнов и автоматическую установку для наплавки изношенных дорновых головок. 5 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к области производства бесшовных трехслойных труб с наружными и внутренними плакирующими слоями. Снижение расхода коррозионно-стойких марок стали и сплавов при сохранении ресурса эксплуатации труб обеспечивается за счет того, что осуществляют отливку электрошлаковым переплавом слитков из стали марки 10ГН2МФА, сверление в слитках центрального отверстия, нагрев до температуры пластичности, прошивку в стане поперечно-винтовой прокатки в гильзы, прокатку гильз на пилигримовых станах в толстостенные горячекатаные трубы, обточку и расточку труб в трубные заготовки необходимого размера, наплавку на внутреннюю поверхность заготовок слоя из стали марки 08Х18Н10Т, расточку биметаллических заготовок в товарные трубы на заданные толщины стенок основного металла и плакирующих слоев, при этом на наружные и внутренние поверхности трубных заготовок размером 219-630×1200-3200±50 мм наносят способом электросварки плакирующие слои из коррозионно-стойких марок стали и сплавов, толщины которых регламентируются математическими зависимостями. 2 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к производству труб для объектов атомной энергетики. Слитки ЭШП обтачивают в заготовки, сверлят сквозное отверстие. Профилируют донный и усадочный концы заготовки, наружные поверхности которых имеют сферическую форму. Заготовки нагревают до температуры пластичности и прошивают в стане винтовой прокатки в гильзы-заготовки. Скорость деформирования на выходе задних концов гильз-заготовок из валков на длину, равную 0,25-0,50 длины очага деформации, снижают на 20-25%. Нагревают гильзы-заготовки с холодного посада до температуры пластичности и прошивают-раскатывают в стане винтовой прокатки в передельные гильзы-заготовки. Скорость деформирования Vвых. на выходе задних концов передельных гильз-заготовок из валков на длину, равную длине очага деформации снижают до значения, которое определяют из выражения: V в ы х . = μ п μ Р V р . у с т . , где µп - вытяжка при прошивке заготовок в гильзы-заготовки, µР - вытяжка при раскатке гильз-заготовок в передельные гильзы-заготовки, Vр.уст. -скорость вращения валков при установившемся процессе раскатки, об/мин. Передельные гильзы-заготовки термообрабатывают, растачивают и обтачивают в товарные трубы. Обеспечивается улучшение механических свойств, повышение качества поверхности и повышение точности геометрических размеров труб. 1 табл.
Изобретение относится к трубному и металлургическому производствам шестигранных труб-заготовок. Снижение расхода металла, уменьшение брака шестигранных труб-заготовок и их стоимости обеспечивается за счет того, что производят отливку полых слитков электрошлакового переплава размером 515±5×вн.320±5×2750±50 мм, расточку и обточку до удаления раковин и следов флюса в полые слитки-заготовки размером 500±2×вн.330±2×2750±50 мм с чистотой поверхности RZ≤40 мкм, полые слитки-заготовки нагревают до температуры 1080-1100°C и прокатывают на пилигримовом стане на дорнах диаметром 303/304 мм с вытяжкой µ от 9,0 до 9,2 в передельные горячекатаные трубы размером 325×12×224000-23300 мм, которые разрезают пилой горячей резки на передельные горячекатаные трубы размером 325×12×7450-7750 мм, растачивают и обтачивают их на установке со следящей системой в передельные трубы размером 321×8×7450-7750 мм с чистотой поверхности Rz≤30 мкм, удаляя шлифовкой невыведенную черноту с наружной поверхности, которые перекатывают на стане ХПТ 450 в передельные холоднокатаные трубы размером 284,8×6×10500-11000 мм, которые разрезают на трубы-заготовки размером 284,8×6×5250-5500 мм и профилируют в шестигранные трубы-заготовки размером 257+2/-3×6+2/-1×4300+80/-30 мм.

Изобретение относится к трубопрокатному производству, а именно к способу изготовления и эксплуатации технологического инструмента пилигримовых станов, в частности дорнов из стали марки 25Х2М1Ф для производства горячекатаных труб большого и среднего диаметров (273-550 мм). Снижение удельного расхода дорнов на тонну прокатанных труб, а следовательно, себестоимости одной тонны труб обеспечивается за счет того, что способ включает переточку в период эксплуатации дорна, который состоит из 5-6 установок дорна, в стан до первой переточки на меньший размер, 4-6 установок - до второй переточки на меньший размер, 3-4 установок - до третьей переточки на меньший размер и 4-х установок перед выводом дорна из эксплуатации, причем переточку на меньший диаметр осуществляют до появления в микроструктуре слоя сорбита отдельных участков перлита, при этом первую переточку производят после достижения стойкости дорнов 0,75-0,80 от их средней первоначальной стойкости, вторую переточку - после достижения 0,5-0,55 от их средней первоначальной стойкости, а третью переточку - после достижения 0,30-0,35 от их средней первоначальной стойкости с увеличением съема металла по диаметру на каждой последующей переточке в 1,2-1,3 раза и удалением окалины и шлифовкой дорнов перед каждой их установкой в упомянутый стан. 1 табл.

Изобретение относится к трубопрокатному производству. Слитки ЭШП обтачивают, сверлят центральное отверстие, нагревают до температуры пластичности и прошивают в стане винтовой прокатки в гильзы-заготовки. Скорость прошивки на выходе задних концов гильз-заготовок из валков на длину, равную 0,50-0,75 длины очага деформации, снижают на 25-40%. Гильзы-заготовки нагревают с холодного посада до температуры пластичности и прошивают-раскатывают в стане винтовой прокатки в передельные гильзы-заготовки. Скорость раскатки Vвых. на выходе задних концов передельных гильз-заготовок из валков на длину, равную 0,75-1,0 длины очага деформации, снижают, а ее значение определяют из выражения:, где µn - вытяжка при прошивке заготовок в гильзы-заготовки, µp - вытяжка при раскатке гильз-заготовок в передельные гильзы-заготовки, Vр.уст. - скорость вращения валков при установившемся процессе раскатки, об/мин. Затем передельные гильзы-заготовки термообрабатывают, растачивают и обтачивают до готового размера. Обеспечивается повышение механических свойств и точность геометрических размеров труб. 1 табл.

Изобретение относится к трубопрокатному производству и предназначено для прокатки труб с толщинами стенок от 12 до 25 мм на трубопрокатной установке 8-16" с пилигримовыми станами. Валок содержит бочку диаметром 1150 мм, имеющую ручей круглого сечения с тангенциальными выпусками, состоящий по длине из последовательно расположенных бойка с центральным углом 80°, образованного радиусом гребня валка увеличивающейся величины, полирующего участка с центральным углом 90°, участка продольного выпуска с центральным углом 40° и холостого участка с центральным углом 150°. Углы поперечных выпусков на участке бойка от нулевой точки до центрального угла, равного 20°, выполнены постоянными и равными 36°, на участке бойка с центральным углом от 20 до 60° с переходом на полирующий участок с центральным углом 10° - плавно снижающимися с 36 до 22°, на полирующем участке с центральным углом 80° - постоянными и равными 22°, на участке продольного выпуска 40° с переходом на холостой участок на 10° - плавно увеличивающимися с 22 до 36°, а на холостом участке 140° с переходом на боек с центральным углом 20° - постоянными и равными 36°. Обеспечивается получение труб с повышенной точностью по стенке, снижение расходного коэффициента металла для котельной и нефтеперерабатывающей промышленностей. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

Изобретение относится к производству труб для коммуникаций нефтеперерабатывающих заводов. Поковки размером 650×1630±50 мм обтачивают в заготовки и сверлят в них сквозные центральные отверстия. Заготовки нагревают до температуры пластичности и прошивают в стане винтовой прокатки в гильзы. Скорость прошивки на выходе задних концов гильз из валков на длину, равную 0,50-0,75 длины очага деформации, снижают на 30-40%. Гильзы нагревают до температуры пластичности и прошивают-раскатывают в стане винтовой прокатки в гильзы-заготовки. Скорость деформирования Vдеф.в. на выходе задних концов гильз-заготовок из валков на длину, равную 0,75-1,0 длины очага деформации, снижают до значения, которое определяют из выражения: , где µn - вытяжка при прошивке заготовок в гильзы, µp - вытяжка при раскатке гильз в гильзы-заготовки, Vдеф.уст. - скорость деформирования при установившемся процессе раскатки, об/мин. Гильзы-заготовки термообрабатывают, растачивают и обтачивают в товарные трубы. Обеспечивается улучшение механических свойств и повышение точности геометрических размеров труб. 1 табл.
© Патентный поиск, поиск патентов на изобретения - FindPatent.RU 2012-2024
Политика конфиденциальности 2014-10-10 2014-10-09T17:07:24
Наверх