Способ производства бесшовных труб размером 325×13-15 мм 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 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 325×13-60 мм для паровых котлов, паропроводов и коллекторов установок с высокими и сверхкритическими параметрами пара из слитков-заготовок электрошлакового переплава стали марки 10Х9МФБ-Ш и может быть использовано на трубопрокатных установках с пилигримовыми станами при производстве товарных труб размером 325×16-60 мм и передельных труб размером 377×20 для последующего переката их в товарные трубы размером 325×13-15 мм на стане ХПТ 450.

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 +25/-5% (ТУ 14-1-2560-78 "Заготовка трубная кованая для котельных труб", ТУ 14-3-460-2003 и ТУ 14-3P-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 данная марка стали хотя и включена в ТУ 14-3P-55-2001, но трубы до последнего момента из нее не производились.

В трубном производстве известен способ изготовления газлифтных труб большого диаметра из слитков стали 09Г2С выплавки ЭШП и ВДП (Патент RU №2119395, кл. B21B 19/04), где деформацию слитков в прошивном стане ведут вдоль расположения кристаллов, задавая слитки в стан головной частью, и прошивают с посадом по диаметру на величину

D=2SГ(1-sinα)/SC,

где SГ - толщина стенки гильзы, мм;

SC - толщина стенки сверленого слитка ЭШП, мм;

α - угол наклона фронта кристаллизации к оси слитка, град.

Недостатком указанного способа изготовления труб большого диаметра из слитков ЭШП и ВДП стали марки 09Г2С является необходимость изготовления макротемплетов для определения угла наклона фронта кристаллизации к оси слитка, а прошивка слитков усадочной (головной) частью вперед приводит к образованию дефектов в виде внутренних плен на передних концах гильз.

В трубном производстве известен также способ производства котельных труб большого диаметра из слитков ЭШП (патент RU №2180874, кл. B21B 19/04), 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%.

Недостатками данного способа являются то, что из-за малой мощности привода прошивного стана ОАО "ЧТПЗ" слитки ЭШП из данной марки стали прошить с посадом по диаметру 8-16% не представляется возможным.

Наиболее близким техническим решением является 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. B21B 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

Δi'эшп=ki'эшпµiΣ,

где Δi'эшп - значения величин посада по диаметру при прошивке в станах поперечно-винтовой прокатки слитков ЭШП i-й марки стали, %;

µiΣ=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-той 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 стали и не предусматривает производство котельных труб из слитков ЭШП стали марки 10Х9МФБ-Ш. В настоящее время заводами России, а именно ОАО "ЗМЗ" и ОАО "Мечел", освоено производство слитков ЭШП размером 430×1750±50, 470×1750±50, 490×1750±50, 565×1750±50 и 620×1750±50 мм. Для производства других диаметров нужны кристаллизаторы, производство которых требует больших инвестиций, да и нет целесообразности, т.к. геометрические размеры кристаллизаторов можно унифицировать.

Трубы диаметром 325 мм можно производить на ТПУ 350 с автоматическим станом, но данные установки в России отсутствуют.

Прокатка труб размером 325×13-15 мм на средних трубопрокатных установках с пилигримовыми станами проблематична из-за низкой температуры стали 10Х9МФБ-Ш под деформацию 1180-1200°C. Из слитков ЭШП размером 490×100×1750±50 мм на пилигримовом стане получают трубу 325×13 мм длиной до 22 метров. Время прокатки такой трубы составляет более 3,0 минут. За данный промежуток времени гильза-труба остывает до 820-830°C (при рекомендуемой не ниже 850°C в конце прокатки). Прокатка труб и докатка пилигримовых головок из стали марки 10Х9МФБ-Ш при температуре ниже 850°C приводит к повышенным нагрузкам на привод пилигримового стана и затяжкам дорнов, что в свою очередь может привести к поломкам предохранительных болтов и шпинделей пилигримового стана и снижению производительности за счет извлечения дорнов из-за затяжек. Для исключения затяжек необходимо производить прокатку труб из данной марки стали на дорнах с конусностью 4-5 мм, что приведет к продольной разностенности и повышенному браку труб по стенке. Прокатка труб размером 325×13-15 мм на трубопрокатных установках с пилигримовыми станами с допуском по толщине стенки +20/-5% приводит к дополнительному расходу металла.

Задачей предложенного способа (изобретения) является освоение производства бесшовных труб размером 325×13-60 мм для паровых котлов, паропроводов и коллекторов установок с высокими и сверхкритическими параметрами пара из слитков электрошлакового переплава размером 490×100×1750±50 мм стали марки 10Х9МФБ-Ш вместо кованой заготовки в условиях ОАО "ЧТПЗ", а именно производство товарных труб размером 325x16-60 мм и передельных труб размером 377×20 мм на ТПУ 8-16” с пилигримовыми станами и последующего передела (переката) передельных труб на стане ХПТ 450 в товарные трубы размером 325×13-15 мм с повышенными требованиями по механическим свойствам, геометрическим размерам и качеству поверхности труб, снижение расхода металла при переделе слиток ЭШП - котельная труба за счет снижения плюсового допуска по толщине стенки и повышения механических свойств металла труб, за счет дробности деформации при прокатке на ТПУ с пилигимовыми станами и прокатки (перекатке) передельных труб на станах ХПТ.

Технический результат достигается тем, что в известном способе производства бесшовных труб размером 325×13-60 мм для паровых котлов, паропроводов.и коллекторов установок с высокими и сверхкритическими параметрами пара из слитков электрошлакового переплава стали марки 10Х9МФБ-Ш, включающем 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 325×16-60 мм, термическую обработку, травление, правку, ультразвуковой контроль и приемку труб с допуском по диаметру +1,25/-1,0% и толщине стенки +20/-5,0%, трубы размером 325×13-15 мм производят из слитков-заготовок электрошлакового переплава размером 490×100×1750±50 мм, которые нагревают до температуры 1190-1200°C, прошивают в стане поперечно-винтовой прокатки в гильзы размером 520×вн.375×2950-3100 мм на оправке диаметром 360 мм с вытяжкой µ=1,74 и подъемом по диаметру 6,0-6,2%, гильзы прокатывают на ТПУ 8-16” с пилигримовыми станами в передельные трубы размером 377×20×11000-10700 мм с вытяжкой µ=4,54 и обжатием по диаметру 27,5%, передельные горячекатаные трубы размером 377×20×10000-10700 мм термообрабатывают, разрезают на трубы-краты равной длины и прокатывают на стане ХПТ 450 в товарные холоднокатаные трубы размером 325×13×8400-9000, 32×14×7800-8400 и 325×15×7400-7800 мм с вытяжками, соответственно, µ=1,75, µ=1,63 и µ=1,53, трубы диаметром 325 мм с толщинами стенок от 16 до 30 мм производят на ТПУ 8-16” с пилигримовыми станами из слитков - заготовок ЭШП размером 490×100×1750±50 мм, которые нагревают до температуры пластичности, прошивают в стане поперечно винтовой прокатки в гильзы размером 500×вн.315×2550-2700 и 500×вн.290×2330-2450 мм на оправках диаметром 300 и 275 с подъемом по диаметру 1,9-2,1% с вытяжками µ=1,50 и µ=1,37, гильзы размером 500×вн.315×2550-2700-500×вн.290×2300-2450 мм прокатывают на пилигримовом стане в товарные трубы размером 325×16×15900-17000-325×30×9300-9900 мм с вытяжками от µ=7,62 до µ=4,69 и обжатием по диаметру 35.0%, товарные трубы диаметром 325 мм с толщинами стенок от 31 до 60 мм производят на ТПУ 8-16” с пилигримовыми станами из слитков-заготовок ЭШП размером 490×100×1750±50 мм, которые нагревают до температуры пластичности, прошивают в стане поперечно-винтовой прокатки в гильзы размером 500хвн.290×2300-2450 и 500×вн.240×2000-2100 мм на оправках диаметром 275 и 225 мм с подъемом по диаметру 1,9-2,1% и вытяжками µ=1,36 и µ=1,17, гильзы размером 500×вн.290×2300-2450-500×вн.240×2000-2100 мм прокатывают на ТПУ 8-16” с пилигримовыми станами в товарные трубы размером 325×31×7100-7600-325×60×4000-4300 мм с вытяжками от µ=4.54 до µ=2,51 и обжатием по диаметру 35,0%. трубы разрезают на длины в соответствии с заказом, трубы размером 325×13-15 мм принимают с допуском по диаметру ±1,0% и стенке +15/-5%, а трубы размером 325×16-60 мм принимают с допуском по диаметру +1,25/-1,0% и стенке +20/-5,0%, товарные трубы размером 325×16-60 мм производят на ТПУ 8-16” с пилигримовыми станами из слитков ЭШП, которые нагревают до оптимальной температуры деформации при прокатке труб на заданную стенку, значение которой определяют из выражения t=tном.+(D/Si)t, где tном.=1190 - номинальная температура нагрева слитков диаметром 490 мм под прошивку, °C; D - диаметр прокатываемой трубы, мм; Si - толщина стенки прокатываемой трубы, мм; t - коэффициент, °C, прошивку слитков ЭШП в гильзы в стане поперечно-винтовой прокатки производят с формированием внутреннего диаметра гильз больше диаметра дорна пилилигримового стана, значение которого определяют из выражения dвн.=d+Δ+(D/Si)K≤30, где d - средний диаметр дорна, мм; Δ=20 - разность между диаметром дорна и внутренним диаметром гильзы при прокатке труб на ТПУ 8-16” из углеродистых марок стали, мм; K - коэффициент, мм, прокатку товарных труб размером 325×16-60 мм на ТПУ 8-16” с пилигримовыми станами производят с подачей гильзы в очаг деформации, значение которой определяют из выражения m j = m 16 + m 16 μ i , где m16 - 15-17 - величина подачи гильзы диаметром 500 мм в очаг деформации пилигримового стана при прокатке труб размером 325×16 мм в валках с калибром 332, мм; µi - величина вытяжки при прокатке труб диаметром 325 мм с i - толщиной стенки.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемый способ производства бесшовных труб размером 325×13-60 мм для паровых котлов, паропроводов и коллекторов установок с высокими и сверхкритическими параметрами пара из слитков электрошлакового переплава стали марки 10Х9МФБ-Ш, отличается тем, что трубы размером 325×13-15 мм производят из слитков-заготовок электрошлакового переплава размером 490×100×1750±50 мм, которые нагревают до температуры 1190-1200°C, прошивают в стане поперечно-винтовой прокатки в гильзы размером 520×вн.375×2950-3100 мм на оправке диаметром 360 мм с вытяжкой µ=1,74 и подъемом по диаметру 6,0-6,2%, гильзы прокатывают на ТПУ 8-16” с пилигримовыми станами в передельные трубы размером 377×20×11000-10700 мм с вытяжкой µ=4,54 и обжатием по диаметру 27,5%, передельные горячекатаные трубы размером 377×20×10000-10700 мм термообрабатывают, разрезают на трубы-краты равной длины и прокатывают на стане ХПТ 450 в товарные холоднокатаные трубы размером 325×13×8400-9000, 325×14×7800-8400 и 325×15×7400-7800 мм с вытяжками, соответственно, µ=1,75, µ=1,63 и µ=1,53, трубы диаметром 325 мм с толщинами стенок от 16 до 30 мм производят на ТПУ 8-16” с пилигримовыми станами из слитков - заготовок ЭШП размером 490×100×1750±50 мм, которые нагревают до температуры пластичности, прошивают в стане поперечно винтовой прокатки в гильзы размером 500×вн.315×2550-2700 и 500×вн.290×2330-2450 мм на оправках диаметром 300 и 275 с подъемом по диаметру 1,9-2,1% с вытяжками µ=1,50 и µ=1,37, гильзы размером 500×вн.315×2550-2700-500×вн.290×2300-2450 мм прокатывают на пилигримовом стане в товарные трубы размером 325×16×15900-17000-325×30×9300-9900 мм с вытяжками от µ=7,62 до µ=4,69 и обжатием по диаметру 35,0%, товарные трубы диаметром 325 мм с толщинами стенок от 31 до 60 мм производят на ТПУ 8-16” с пилигримовыми станами из слитков-заготовок ЭШП размером 490×100×1750±50 мм, которые нагревают до температуры пластичности, прошивают в стане поперечно-винтовой прокатки в гильзы размером 500×вн.290×2300-2450 и 500×вн.240×2000-2100 мм на оправках диаметром 275 и 225 мм с подъемом по диаметру 1,9-2,1% и вытяжками µ=1,36 и µ=1,17, гильзы размером 500×вн.290×2300-2450- 500×вн.240×2000-2100 мм прокатывают на ТПУ 8-16” с пилигримовыми станами в товарные трубы размером 325×31×7100-7600-325×60×4000-4300 мм с вытяжками от µ=4,54 до µ=2,51 и обжатием по диаметру 35,0%, трубы разрезают на длины в соответствии с заказом, трубы размером 325×13-15 мм принимают с допуском по диаметру ±1,0% и стенке +15/-5%, а трубы размером 325×16-60 мм принимают с допуском по диаметру +1,25/-1,0% и стенке +20/-5,0%, товарные трубы размером 325×16-60 мм производят на ТПУ 8-16” с пилигримовыми станами из слитков ЭШП, которые нагревают до оптимальной температуры деформации при прокатке труб на заданную стенку, значение которой определяют из выражения t=tном.+(D/Si)t, где tном.=1190 - номинальная температура нагрева слитков диаметром 490 мм под прошивку, °C; D - диаметр прокатываемой трубы, мм; Si - толщина стенки прокатываемой трубы, мм; t - коэффициент, °C, прошивку слитков ЭШП в гильзы в стане поперечно-винтовой прокатки производят с формированием внутреннего диаметра гильз больше диаметра дорна пилилигримового стана, значение которого определяют из выражения dвн.=d+Δ+(D/Si)K≤30, где d - средний диаметр дорна, мм; Δ=20 - разность между диаметром дорна и внутренним диаметром гильзы при прокатке труб на ТПУ 8-16” из углеродистых марок стали, мм; K - коэффициент, мм, прокатку товарных труб размером 325×16-60 мм на ТПУ 8-16” с пилигримовыми станами производят с подачей гильзы в очаг деформации, значение которой определяют из выражения m j = m 16 + m 16 μ i , где m16 - 15-17 - величина подачи гильзы диаметром 500 мм в очаг деформации пилигримового стана при прокатке труб размером 325×16 мм в валках с калибром 332, мм; µi - величина вытяжки при прокатке труб диаметром 325 мм с i - толщиной стенки. 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 труб размером 325x13-60 мм для паровых котлов, паропроводов и коллекторов установок с высокими и сверхкритическими параметрами пара из слитков электрошлакового переплава стали марки 10Х9МФБ-Ш заключается в том, что трубы размером 325×13-15 мм производят из слитков-заготовок электрошлакового переплава размером 490×100×1750±50 мм, которые нагревают до температуры 1190-1200°C, прошивают в стане поперечно-винтовой прокатки в гильзы размером 520×вн.375×2950-3100 мм на оправке диаметром 360 мм с вытяжкой µ=1,74 и подъемом по диаметру 6,0-6,2%, гильзы прокатывают на ТПУ 8-16” с пилигримовыми станами в передельные трубы размером 377×20×11000-10700 мм с вытяжкой µ=4,54 и обжатием по диаметру 27,5%, передельные горячекатаные трубы размером 377×20×10000-10700 мм термообрабатывают, разрезают на трубы-краты равной длины и прокатывают на стане ХПТ 450 в товарные холоднокатаные трубы размером 325×13×8400-9000, 325×14×7800-8400 и 325×15×7400-7800 мм с вытяжками, соответственно, µ=1,75, µ=1,63 и µ=1,53, трубы диаметром 325 мм с толщинами стенок от 16 до 30 мм производят на ТПУ 8-16” с пилигримовыми станами из слитков - заготовок ЭШП размером 490×100×1750±50 мм, которые нагревают до температуры пластичности, прошивают в стане поперечно винтовой прокатки в гильзы размером 500×вн.315×2550-2700 и 500×вн.290×2330-2450 мм на оправках диаметром 300 и 275 с подъемом по диаметру 1,9-2,1% с вытяжками µ=1,50 и µ=1,37, гильзы размером 500×вн.315×2550-2700-500×вн.290×2300-2450 мм прокатывают на пилигримовом стане в товарные трубы размером 325×16×15900-17000-325×30×9300-9900 мм с вытяжками от µ=7.62 до µ=4,69 и обжатием по диаметру 35,0%, товарные трубы диаметром 325 мм с толщинами стенок от 31 до 60 мм производят на ТПУ 8-16” с пилигримовыми станами из слитков-заготовок ЭШП размером 490×100×1750±50 мм, которые нагревают до температуры пластичности, прошивают в стане поперечно-винтовой прокатки в гильзы размером 500×вн.290×2300-2450 и 500×вн.240×2000-2100 мм на оправках диаметром 275 и 225 мм с подъемом по диаметру 1,9-2,1% и вытяжками µ=1,36 и µ=1,17, гильзы размером 500×вн.290×2300-2450 - 500×вн.240×2000-2100 мм прокатывают на ТПУ 8-16” с пилигримовыми станами в товарные трубы размером 325×31×7100-7600-325×60×4000-4300 мм с вытяжками от µ=4,54 до µ=2,51 и обжатием по диаметру 35.0%. трубы разрезают на длины в соответствии с заказом, трубы размером 325×13-15 мм принимают с допуском по диаметру ±1,0% и стенке +15/-5%, а трубы размером 325×16-60 мм принимают с допуском по диаметру +1,25/-1,0% и стенке +20/-5,0%, товарные трубы размером 325×16-60 мм производят на ТПУ 8-16” с пилигримовыми станами из слитков ЭШП, которые нагревают до оптимальной температуры деформации при прокатке труб на заданную стенку, значение которой определяют из выражения t=tном.+(D/Si)t, где tном.=1190 - номинальная температура нагрева слитков диаметром 490 мм под прошивку, °C; D - диаметр прокатываемой трубы, мм; Si - толщина стенки прокатываемой трубы, мм; t - коэффициент, °C, прошивку слитков ЭШП в гильзы в стане поперечно-винтовой прокатки производят с формированием внутреннего диаметра гильз больше диаметра дорна пилилигримового стана, значение которого определяют из выражения dвн.=d+Δ+(D/Si)K≤30, где d - средний диаметр дорна, мм; Δ=20 - разность между диаметром дорна и внутренним диаметром гильзы при прокатке труб на ТПУ8-16” из углеродистых марок стали, мм; K - коэффициент, мм, прокатку товарных труб размером 325×16-60 мм на ТПУ 8-16” с пилигримовыми станами производят с подачей гильзы в очаг деформации, значение которой определяют из выражения m j = m 16 + m 16 μ i , где m16 - 15-17 - величина подачи гильзы диаметром 500 мм в очаг деформации пилигримового стана при прокатке труб размером 325×16 мм в валках с калибром 332, мм; µi - величина вытяжки при прокатке труб диаметром 325 мм с i - толщиной стенки.

Прокатки товарных труб размером 325×40 и передельных размером 377×20 мм из стали 10Х9МФБ-Ш производились на ТПУ 8-16” с пилигримовыми станами из слитков ЭШП размером 490×100×1750±50 мм. Прокатка передельных горячекатаных труб размером 377×20 мм в товарные холоднокатаные трубы размером 325×14 мм производилась на стане ХПТ 450 ОАО "ЧТПЗ". Данные по прокатке передельных труб размером 377×20 мм и товарных труб размером 325×40 мм из стали марки 10Х9МФБ-Ш на ТПУ 8-16” с пилигримовыми станами и прокатке передельных труб размером 377×20 мм в товарные трубы размером 325×14 мм на стане ХПТ 450 ОАО "ЧТПЗ", результатам сдачи, механическим свойствам и геометрическим размерам труб приведены в таблицах 1 и 2. Из таблицы 1 видно, что в производство было задано 10 слитков ЭШП размером 490×100×1750±50 мм, поставки ОАО "Мечел". Пять слитков ЭШП размером 490×100×1750±50 мм были прокатаны на ТПУ 8-16” в передельные трубы размером 377×20 мм, а пять слитков в товарные трубы размером 325×40 мм. Слитки для прокатки передельных труб были посажены в методическую печь и нагреты в соответствии с п.1 формулы изобретения до температуры 11900-1200°C. Пять слитков, общей массой 12,338 т были прошиты в стане поперечно-винтовой прокатки на оправке диаметром 360 мм в гильзы размером 520×вн.375×2960-3130 мм с вытяжкой µ=1,74 и подъемом по диаметру 6,1% (в соответствии с п.1 и 3 формулы изобретения). Затем гильзы были прокатаны на ТПУ 8-16” с пилигимовыми станами в передельные трубы размером 377×20×105000-11200 мм (в соответствии с п.1 формулы изобретения). Передельные горячекатаные трубы были отправлены в цех №5 на холодный передел. В цехе №5 передельные горячекатаные трубы размером 377×22 мм были термообработаны, порезаны на два крата-трубы равной длины и перекатаны на стане ХПТ 450 в товарные холоднокатаные размером 325×14 мм (в соответствии с п.1 формулы изобретения). В результате было прокатано и принято в соответствии с ТУ 14-3P-55-2001 десять труб размером 325×14×8250-9200 мм общей массой 9,160 тн. Средний расходный коэффициент металла по данной партии труб составил 1,347. Сравнения по данной прокатке не производили, т.к. трубы данного сортамента из стали 10Х9МФБ-Ш в России не производились в виду отсутствия технологии и оборудования для их производства.

Одновременно в производство было задано 5 слитков ЭШП размером 490×100×1750±50 мм, общей массой 12,415 т, которые были нагреты в соответствии с п.2 формулы изобретения, прошиты в гильзы размером 500×275×2200-2300 мм на оправке диаметром 260 мм с вытяжкой µ=1,29 с подъемом по диаметру 5=2,0%, а затем прокатаны на ТПУ 8-16” с пилигримовыми станами в товарные трубы размером 325×40×7000-7750 мм с коэффициентом вытяжки µ=3,82 и обжатием по диаметру Δ=35,0% (в соответствии с пп.1-4 формулы изобретения). Трубы были приняты в соответствии с ТУ14-3Р-55-2001-36,55 м труб общей массой 10,271 т. Средний расходный коэффициент металла по трубам данной партии составил 1.209.

В таблице 2 приведены данные по механическим свойствам металла и геометрические размеры труб. Из таблицы видно, что механических свойств металла и геометрические размеры труб, прокатанных из слитков ЭШП по предлагаемой технологии, выше чем по ТУ 14-3Р-55-2001, что в свою очередь дает гарантированную возможность снизить плюсовое поле допуска по толщине стенки и установить допуск +15/-10 вместо существующего +20/-5,0%. А так как качество металла слитков ЭШП значительно лучше, то основной критерий котельных труб длительная прочность будет значительно выше.

Таким образом, использование предложенного способа позволит впервые в России осуществлять производство бесшовных труб размером 325×13-60 мм непосредственно из слитков 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 превышающими значения данных показателей, приведенных в ТУ 14-3Р-55-2001, что позволит значительно снизить энергозатраты за счет исключения нагрева слитков под ковку и ковку слитков в поковки, снижения нагрузок при прошивке слитков ЭШП с дифференцированными обжатиями по диаметру и производить качественные товарные и передельные трубы на ТПУ8-16” с пилигримовыми станами ОАО "ЧТПЗ" для последующего передела передельных труб в товарные на стане ХПТ 450 в соответствии с заказами потребителя, снизить расходный коэффициент металла при переделе слиток ЭШП - котельная труба, а следовательно, снизить стоимость котельных труб из данной марки стали.

Способ производства бесшовных труб размером 325×13-15 мм для паровых котлов, паропроводов и коллекторов установок с высокими и сверхкритическими параметрами пара из стали марки 10Х9МФБ-Ш, включающий выплавку электрошлаковым переплавом слитков, их обточку в слитки-заготовки размером 490×100×1750±50 мм, нагрев слитков-заготовок до температуры 1190-1200оС, прошивку в стане поперечно-винтовой прокатки в гильзы размером 520×вн.375×2950-3100 мм на оправке диаметром 360 мм с вытяжкой µ=1,74 и подъемом по диаметру 6,0-6,2%, прокатку гильз на ТПУ 8-16” с пилигримовыми станами в передельные горячекатаные трубы размером 377×20×11000-10700 мм с вытяжкой µ=4,54 и обжатием по диаметру 27,5%, термообработку, разрезку передельных горячекатаных труб на краты равной длины, прокатку на стане ХПТ 450 в товарные холоднокатаные трубы размером 325×13×8400-9000, 325×14×7800-8400, 325×15×7400-7800 мм с вытяжками µ=1,75, µ=1,63, µ=1,53 соответственно, термическую обработку товарных холоднокатаных труб, травление, правку, ультразвуковой контроль и приемку с допусками по диаметру ±1,0% и стенке +15/-5%.



 

Похожие патенты:

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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 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.

Изобретение относится к области производства труб большого и среднего диаметров. Способ включает выплавку слитков электрошлаковым переплавом и их прокатку. Снижение расходного коэффициента металла и стоимости котельных труб обеспечивается за счет того, что производят механическую обработку - обточку слитков в слитки-заготовки размером 620×100×1750±25 мм, нагрев слитков-заготовок до температуры пластичности, прошивку слитков-заготовок в стане поперечно-винтовой прокатки в гильзы-заготовки размером 620×вн.290×2120 мм, нагрев гильз-заготовок с холодного или горячего посада до температуры пластичности, прошивку-раскатку гильз-заготовок в гильзы с подъемом по диаметру 3,2-3,4%, прокатку на пилигримовых станах гильз в передельные трубы размером 465×30×10200 мм с допусками по диаметру ±1,25 и толщине стенки ±12,5%, термическую обработку передельных труб, прокатку на стане ХПТ передельных труб по маршруту 465×30×10200 мм - 426×24×13200, порезку на две равные части, прокатку их в товарные трубы - 377×18 мм с ультразвуковым контролем и приемку труб. 1 табл.

Изобретение относится к трубопрокатному производству. Слитки-заготовки электрошлакового переплава (ЭШП) размером 620×100×1750±50 мм нагревают до температуры 1190-1210°C. Слитки-заготовки прошивают в станах поперечно-винтовой прокатки в гильзы-заготовки размером 650×вн.315×1940-2050 мм на оправке диаметром 300 мм с вытяжкой µ=1,14 и подъемом по диаметру 4,7-4,9%, охлаждают и повторно нагревают с холодного посада до температуры 1200-1220°C. Гильзы-заготовки прошивают-раскатывают в гильзы размером 680×вн.490×2830-2980 мм на оправке диаметром 475 мм с вытяжкой µ=1,43 и подъемом по диаметру 4,5-4,7%. Осуществляют прокатку гильз на ТПУ 8-16" с пилигримовыми станами в передельные трубы размером 550×45×5000-5400 и 550×48×4600-5000 мм с вытяжками, соответственно, µ=2,45 и µ=2,31, обжатием по диаметру 19,1%, с подачами гильз в очаг деформации при прокатке труб размером 550×45 мм m=15-16 мм, а при прокатке труб размером 550×48 мм m=16-17 мм. Осуществляют обточку и расточку передельных труб размером 550×45×5000-5300 мм в товарные трубы размером 530×25-28×5000-5300 мм, а передельные трубы размером 550×48×4600-5000 мм в товарные трубы размером 530×28-30×4600-5000 мм. Обеспечивается производство бесшовных труб с геометрическими размерами, превышающими требования существующих технических условий. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

Изобретение относится к трубопрокатному производству. Слитки ЭШП обтачивают, сверлят центральное отверстие диаметром 100±5 мм с получением слитков-заготовок размером 565×100×1750±50 мм. Слитки-заготовки нагревают до температуры 1200-1210оС и прошивают в гильзы размером 580×290×2040-2160 мм с подъемом по диаметру 2,5-2,8%. Повторно нагревают с холодного посада до температуры 1190-1200оС, прошивают-раскатывают с подъемом по диаметру 3,4-3,5% и прокатывают на пилигримовом стане в товарные трубы. Прокатку на пилигримовом стане осуществляют с величиной подачи, где m21-15-16 - величина подачи при прокатке труб с толщиной стенки 21 мм; µi - величина вытяжки при прокатке труб диаметром 426 мм с i-той толщиной стенки. Отрезают технологические отходы пилой горячей резки, правят трубы на шестивалковой правильной машине, проводят термообработку, травление, ультразвуковой контроль и приемку. Обеспечивается повышение механических свойств и точность геометрических размеров труб. 2 табл.

Изобретение относится к трубопрокатному производству. Способ производства бесшовных труб включает нагрев слитков-заготовок электрошлакового переплава размером 565×100×1750±50 мм до температуры 1200-1210°С и прошивку их в стане поперечно-винтовой прокатки на оправке диаметром 275 мм с вытяжкой μ=1,20 и подъемом по диаметру 2,6-2,8% в гильзы-заготовки размером 580×вн.290×2040-2160 мм. Гильзы-заготовки охлаждают, повторно нагревают с холодного или горячего посада до температуры 1210-1220°С и прошивают в стане поперечно-винтовой прокатки на оправке диаметром 400 мм с вытяжкой μ=1,32 и подъемом по диаметру 3,4-3,6% в гильзы размером 600×вн.415×26900-2850 мм. Прокатывают гильзы в передельные трубы размером 426×21×11800-12700 мм и 426×23×10150-11000 мм. Передельные трубы размером 426×21×5900-6350 мм прокатывают с вытяжками μ=1,67, μ=1,57 и μ=1,47 в товарные трубы размером 377×14×9550-10300, 377×15×9200-9970 и 377×16×8700-9050 мм, передельные трубы размером 426×23×5075-5500 мм прокатывают с вытяжками μ=1,52, μ=1,43 и μ=1,36 в товарные трубы размером 377×17×7700-8350, 377×18×7250-7850 и 377×19×6900-7500 мм. Обеспечивается повышение механических свойств и точности геометрических размеров труб, снижение расходного коэффициента металла. 2 табл.

Изобретение относится к трубопрокатному производству. Способ включает выплавку полых слитков электрошлаковым переплавом, обточку и расточку их в полые слитки-заготовки размером 640×вн.440×3200±50, нагрев слитков-заготовок до температуры 1190-1200°С и прокатку их на ТПУ 8-16″ с пилигримовыми станами в передельные трубы размером 465×22×14100-14600 и 465×25×12200-12600 мм с вытяжками μ=5,43 и μ=4,81, соответственно, обжатием по диаметру 27,3% и с подачами гильз в очаг деформации m=15-17 мм. От передельных труб отрезают затравочные концы и пилигримовые головки, правят на шестивалковой правильной машине, термически обрабатывают, разрезают на два крата равной длины и прокатывают на стане ХПТ 450 в товарные трубы. Передельные трубы размером 465×22×7050-7300 мм прокатывают в товарные холоднокатаные трубы размером 426×15×10200-10500, 426×16×9500-9900 и 426×17×9000-9400 мм с вытяжками μ=1,50, μ=1,41 и μ=1,34 соответственно. Передельные трубы размером 465×25×6100-6300 мм прокатывают в товарные трубы размером 426×18×8350-8600, 426×19×7900-8200 и 426×20×7600-7800 мм. Обеспечивается повышение качества поверхности труб и точности геометрических размеров труб, а также снижение расходного коэффициента металла. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

Изобретение относится к трубопрокатному и металлургическому производствам. Полые слитки-заготовки ЭШП нагревают до температуры пластичности и прокатывают на пилигримовом стане. Прокатку производят в валках с диаметром бочки 1150 мм с получением труб размером 610×32-90 или 630×28-80 мм. Разность между внутренним диаметром полого слитка-заготовки и диаметром дорна при прокатке труб с отношением диаметра к толщине стенки D/S≥18 принимают равной 10-15 мм, а при отношении D/S≤18 - равной 15-20 мм. Прокатку труб с отношением D/S≥15 производят с коэффициентом полировки 3,0-3,5, а труб с отношением D/S≤15 - с коэффициентом полировки 2,5-3,0. Обеспечивается снижение поперечной и продольной разностенности, снижение расходного коэффициента металла. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

Изобретение относится к трубопрокатному производству. Снижение энергозатрат, повышение производительности пилигримовых станов, снижение расходного коэффициента металла и, как следствие, снижение стоимости котельных труб обеспечивается за счет того, что производят выплавку электрошлаковым переплавом полых слитков-заготовок размером 680×Dвн.×3300 мм, внутренний диаметр Dвн которых регламентирован математическими зависимостями, механическую обработку полых слитков-заготовок в заготовки, нагрев в печи заготовок до температуры пластичности, прокатку на пилигримовом стане в валках с диаметром бочки 1150 мм, при этом прокатку труб с отношением D/S≥20 производят с коэффициентом полировки 3,0-3,5, а прокатку труб с отношением D/S≤20 - с коэффициентом полировки 2,5-3,0. Окалину с внутренней поверхности слитков-заготовок удаляют продувкой после выдачи их из печи. 1 табл.

Изобретение относится к трубопрокатному производству. Полые слитки электрошлакового переплава обтачивают и растачивают в полые слитки-заготовки размером 660хвн.490×3200±50 мм. Нагревают их до температуры 1180-1190°С и прокатывают на ТПУ 8-16" с пилигримовыми станами в передельные трубы размером 550×45×5300-5500 и 550×48×5000-5200 мм с вытяжками соответственно μ=2,10, μ=1,99 и посадом по диаметру 16,7%, с подачами гильз в очаг деформации m=20-22 мм. Осуществляют отрезку технологических отходов пилой горячей резки, правку на шестивалковой правильной машине, термообработку, повторную правку на шестивалковой правильной машине с замером общей кривизны на длину труб не более 5,0 мм. Трубы передают на участок по обработке поковок и труб специального назначения. Трубы размером 550×45×5500-5800 мм растачивают и обтачивают в товарные трубы размером 530×25-28×5300-5500 мм. Трубы размером 550x48x5000-5200 мм растачивают в товарные трубы размером 530×28-30×5000-5200 мм. Обеспечивается снижение расходного коэффициента металла и повышение производительности пилигримовой установки. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.
Изобретение относится к трубопрокатному производству. Методом ЭШП выплавляют полые слитки с соотношением диаметра и толщины стенки от 5,0 до 5,5, которые обтачивают и растачивают в полые слитки-заготовки с соотношением диаметра и толщины стенки от 5,8 до 6,6. Слитки-заготовки нагревают до температуры 1190-1200оС и прокатывают на ТПУ 8-16″ с пилигримовыми станами в передельные трубы размерами 480×30-35 мм с подачами в очаг деформации m=14-16 мм и передельные трубы размерами 480×38-40 мм с подачами в очаг деформации m=15-17 мм. Передельные горячекатаные трубы правят, термообрабатывают, обтачивают и растачивают их в товарные трубы. Обеспечивается улучшение механических свойств и повышение точности геометрических размеров труб. 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.

Наверх