Способ производства шестигранных труб - заготовок для уплотненного хранения и транспортировки отработанного ядерного топлива из низкопластичной стали с содержанием бора от 1,3 до 3,5 %


 


Владельцы патента RU 2536023:

Общество с ограниченной ответственностью "Технологии энергетического машиностроения" (ООО "ТЭМ") (RU)

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 трубному и металлургическому производствам, в частности к способу производства полых слитков электрошлакового переплава размером 515±5×вн.320±5×2750±50 мм из низкопластичной стали с содержанием бора от 1,5 до 3,5%, обточки и расточки их в слитки-заготовки размером 500±2×вн.330±2×2750±50 мм, прокатки их на ТПУ 8-16” с пилигримовыми станами в передельные горячекатаные труб размером 325×12×22400-23300 мм, порезки на трубы-краты длиной 7450-7750 мм, расточки и обточки на установке со следящей системой в передельные горячекатаные механически обработанные трубы размером 321×8×7450-7750 мм, теплой прокатки механически обработанных труб на стане ХПТ 450 в передельные холоднокатаные трубы размером 284,8×6×10500-11000 мм, порезки их на трубы-заготовки размером 284,8×6×5250-5500 мм и теплое профилирование на валковом профилировочном стане в шестигранные трубы-заготовки размером “под ключ” 257+2/-3×6+2/-1×4300+80/-30 мм, изготовление стеллажей для уплотненного хранения и транспортировки отработанного ядерного топлива, и может быть использовано на установках ЭШП ОАО “ЗМЗ”, на трубопрокатной установке с пилигримовыми станами, на стане ХПТ 450 и на профилировочном стане “400” ОАО “ЧТПЗ”.

В трубном производстве известен способ производства передельных труб из низкопластичной стали с содержанием бора 1,3-1,8% (ЧС 82), предусматривающий выплавку стали вакуумно-дуговым (ВД), вакуумно-индукционным (ВИ), вакуумно-индукционным с последующим вакуумно-дуговым переплавом (ИД) и плазменным переплавом (П) в слитки диаметром 460 мм с последующей ковкой их в прутки-заготовки диаметром 225-230 мм и механической обработкой-обточкой на размер 215×1850-1950 мм, нагрев до температуры пластичности, прошивку в стане поперечно-винтовой прокатки на ТПА-350 с автоматическим станом в гильзы размером 220×45×2700-2850 мм, охлаждение, ремонт, прошивку на первом стане поперечно-винтовой прокатки в гильзы размером 250×28×3400-3600 мм, прошивку на втором стане поперечно-винтовой прокатки в гильзы размером 292×13×5600-5950 мм, прокатку в автоматическом стане в три прохода с обжатиямисоответственно 14,3%, 8,3%, 0,5% и калибровку в калибровочном стане в трубы размером 288×11 мм при температуре 850-950°C, обточку и расточку в трубы размером 284,8+2/-3×6+2/-1×5250-5750 мм и профилирование их в шестигранные трубы-заготовки размером 257+2/-3×6+2/-1×4300+80/-30 мм (Отчет по НИР “Освоение технологии производства горячекатаных труб большого диаметра из стали ЧС 82 в условиях ТПА 350 “ЮТЗ”, Днепропетровск 1988 г.).

Недостатком данного способа являются межгосударственные перевозки (Челябинск - Никополь - Челябинск), трудоемкая операция ковки слитков диаметром 460 мм в прутки-заготовки диаметром 225-230 мм с последующей механической обработкой-обточкой и порезкой на размер 215×1850-1950 мм, большой расходный коэффициент металла при переделе слиток - шестигранная труба-заготовка, равный 6,53 и, как следствие, высокая стоимость передельных труб и готовой продукции (шестигранных труб-заготовок).

В металлургической и трубной промышленности известен способ производства сплошных слитков из коррозионно-стойкой стали марки 04Х14Т3Р1Ф-Ш (ЧС82), выплавленных в электропечах под шлаком, которые обтачиваются в слитки-заготовки размером 460-480×750-1650±70 мм и поставляются трубникам для производства передельных труб на трубопрокатных установках с пилигримовыми станами (ТУ 14-1-4599-89 “Заготовка трубная из стали 04Х14Т3Р1Ф-ВИ (ЧС82-ВИ), 04Х14Т3Р1Ф-ПТ (ЧС82-ПТ), 04Х14Т3Р1Ф-ПШ (ЧС82-НШ и 04Х14Т3Р1Ф-Ш (ЧС82-Ш)”. Данные слитки на ОАО “ЧТПЗ” подвергаются сверлению на диаметр 100±5,0 мм и задаются в производство.

Недостатком данного способа является повышенный расходный коэффициент металла при переделе слитков ЭШП - шестигранная трубная заготовка, который достигает более 4,5.

В трубной промышленности известен способ производства передельных трубных заготовок для изготовления шестигранных чехловых труб из низкопластичной безникелевой стали с содержанием бора 1,3-1,8%, включающий выплавку стали вакуумно-дуговым, вакуумно-индукционным, вакуумно-индукционным с последующим вакуумно-дуговым переплавом и плазменным переплавом в слитки размером 460×1700-1750 мм, сверление центрального отверстия диаметром 100±5,0 мм, нагрев их до температуры пластичности, прошивку в стане поперечно-винтовой прокатки ТПУ 8-16” в гильзы размером 460×110×2100-2300 мм, прокатку гильз на пилигримовом стане в трубы-заготовки размером 377×88,5×3150-3500 мм, охлаждение, при необходимости ремонт, и порезку на две равные части-заготовки размером 377×88,5×1575-1750 мм, повторный нагрев их до температуры пластичности, прошивку-раскатку в стане поперечно-винтовой прокатки в гильзы размером 400×50×2300-2550 мм, прокатку на пилигримовом стане в передельные трубы размером 290×12×11000-12000 мм и правку на правильной машине при температуре не ниже 100°C, используя температуру прокатного нагрева (Патент РФ №2226133 “Способ производства трубных заготовок для изготовления шестигранных чехловых труб из низкопластичной безникелевой стали с содержанием бора 1,3-1,8%”, Бюл. №9, 2004. “Разработка и освоение новой технологии производства шестигранных чехловых труб из низколегированной нейтронопоглащающей безникелевой стали с содержанием бора 1,3-1,8%. “Труды четвертого конгресса прокатчиков”, Магнитогорск, 16-19 октября 2001 г., Москва, 2002, стр. 44-47).

Известный способ имеет следующие недостатки. Технологический процесс производства передельных труб из стали ЧС 82, включающий два нагрева, две прошивки, две прокатки на пилигримовом стане и порезку на станках труб-заготовок на два равных крата-заготовки, трудоемок, требует больших затрат, что приводит к росту цены передельных труб и, как следствие, к росту цены шестигранных чехловых труб. Прокатка двух кратов-заготовок размером 377×88,5×1600-1800 мм, полученных из одного слитка, на пилигримовом стане в передельные трубы размером 290×12×11500-12500 мм приводит к увеличению технологических отходов в виде двух затравочных концов и двух пилигримовых головок. При неустановившимся процессе прокатки, т.е. при затравке и докатке (обкатке) пилигримовых головок, из-за малой пластичности стали образуются концевые дефекты в виде продольных трещин и рванин на длине 0,5-0,8 метра. Это приводит к увеличению расходного коэффициента металла при переделе слиток ЭШП - передельная труба. Прокатка на пилигримовом стане труб размером 290×12×11500-12500 мм из гильз размером 400×50×2300-2550 мм в течение 3,0-3,5 минут приводит к снижению температуры гильзы до 750°C, т.е. прокатка концов труб происходит при температуре ниже 800°C, а это значительно ниже нижнего предела интервала пластичности данной марки стали (800-850°C), что приводит к образованию рванин под пилигримовую головку на длине 2,0-3,0 метров, а это в свою очередь приводит к браку одного крата, т.к. минимальная длина трубы для профилирования (передела в шестигранник) должна быть не короче 5000 мм. Средний расходный коэффициент металла при переделе слиток ЭШП - шестигранная труба-заготовка по данной технологии составил 4,55, т.е. для получения одной тонны шестигранных труб размером “под ключ” 257+2/-3×6+2/-1×4300+80/-30 мм необходимо 4,55 тонн слитков ЭШП стали ЧС 82-Ш. Данная технология производства передельных труб приводит к потере производительности пилигримовых станов ≈ в 2,0 раза, т.к. требуется двойной нагрев, двойная прошивка и двойная прокатка передельных труб на ТПУ с пилигримовыми станами.

В трубном производстве известен также способ производства передельных труб из низкопластичной стали с содержанием бора 1,3-1,8%, включающий отливку электрошлаковым переплавом полых слитков размером 480-490×вн.270×2300-2500 мм, расточку и обточку до удаления раковин и следов флюса в полые слитки-заготовки размером 470-480×вн.280×2300-2500 мм с чистотой поверхности Rz≤40 мкм, на концах которых, соответствующих донным концам полых слитков ЭШП, выполнены с наружной поверхности конуса на длине L=(1,5-2,0)Sз, с толщиной притупления h=(5,0-6,0)Sm, где Sm - толщина стенки передельных труб, мм; Sз - толщина стенки полых заготовок электрошлакового переплава, мм; h - толщина притупления стенки полых слитков-заготовок электрошлакового переплава, мм, нагрев заготовок до температуры 1040-1060°C и прокатку их на пилигримовом стане в передельных горячекатаных труб размером 290×12×22000-23000 мм на дорнах диаметром 264/265 мм с вытяжкой µ=10,7-11,4, отрезку пилой горячей резки технологических отходов - пилигримовых головок и затравочных концов, теплую правку на шестивалковой правильной машине с использованием температуры прокатного нагрева и отгрузку передельных труб в цех №5 для выполнения всех последующих операций по технологическому процессу передела горячекатаных труб в шестигранные трубы-заготовки размером “под ключ” 257+2/-3×6+2/-1×4300+80/-30 мм (Патент РФ №2297893. Кл. В21В 21/00. 27.04.2007).

Недостатком данного способа производства шестигранных труб-заготовок является то, что он не в полной мере использует преимущества пластических свойств полого слитка ЭШП перед сплошным, т.к. ударная вязкость и относительное удлинение металла по длине (от затравки к пилигримовой головке) передельных труб размером 290х12 мм, прокатанных из полых слитков-заготовок ЭШП, составляют, соответственно, KCU=5,0-4,0-6,8, а δ=(14-14,5)%. Это дает возможность производить теплую прокатку горячекатаных передельных труб на станах ХПТ с обжатиями по стенке до 20% и посадом по диаметру до 16% с содержанием бора до 3,5%.

Наиболее близким техническим решением является способ производства слитков- заготовок электрошлаковым переплавом из низкопластичной стали с содержанием бора 1,3-1,8% и прокатки из них на трубопрокатных установках с пилигримовыми станами труб для последующего передела их в шестигранные трубы-заготовки для уплотненного хранения отработанного ядерного топлива (Патент РФ №2317865. Кл. В21В 21/04, В21В 23/00. 2007.09.20), включающий отливку полых слитков электрошлакового переплава размером 480×вн.270×2450±50 мм из стали марки 04Х14Т3Р1Ф-Ш, донные и усадочные части которых, образующих при прокатке передельных труб пилигримовые головки и затравочные концы, отливают из пластичных углеродистых марок стали, высоту донных и усадочных частей, отлитых из пластичной углеродистой марки стали, определяют из выражений Lδ=(0,12-0,15)Lc, Ly=(0,05-0,06)Lc, где Lδ - высота донной части полого слитка, отлитого из углеродистой марки стали, мм; Ly - высота усадочной части полого слитка, отлитого из углеродистой марки стали, мм; Lc - общая высота полого слитка - 2450±50, мм, расточку и обточку полых слитков с усадочной стороны в полые слитки - заготовки размером 470×вн.280 мм до границ сплавления двух металлов в донной части слитка или со смещением в сторону пластичной углеродистой стали на 50-80 мм с чистотой поверхности Rz≤40 мкм, выполнение при обточке на донном конце слитков плавного, в виде усеченного конуса, перехода от основного металла к пластичной углеродистой стали на длине 50-80 мм, оставление участков из пластичных углеродистых марок стали длиной 500-700 мм после удаления технологических отходов - пилигримовых головок и затравочных концов из пластичных углеродистых марок стали, порезку труб-плетей на две трубы равной длины или кратные длине передельной трубе-заготовке, задачу на последующую теплую правку передельных труб в шестивалковую правильную машину концами из пластичных углеродистых марок стали, сверление отверстий для тянущей цепи под теплое профилирование на трубах-заготовках с углеродистыми пластичными концами на участках труб-заготовок из пластичных углеродистых марок стали, удаление концов труб-заготовок из пластичных углеродистых марок стали перед термической обработкой и выполнение всех последующих операций по технологическому процессу.

Одним из основных недостатков данного прототипа, также как и выше приведенного аналога, является то, что он не использует преимущества пластических свойств полого слитка ЭШП перед сплошным, что дает возможность производить теплую прокатку горячекатаных передельных труб на станах ХПТ в холоднокатаные передельные трубы размером 284,8×6 мм с содержанием бора до 3,5% и с более жесткими геометрическими размерами, по сравнению с механически обработанными 284,8+2/-3×6+2/-1 мм, и, соответственно, производить шестигранные трубы-заготовки с лучшими геометрическими размерами.

Задачей предложенного способа является освоение нового технологического процесса производства передельных холоднокатаных труб размером 284,8×6 мм под теплое профилирование их в шестигранные трубы-заготовки размером “под ключ” 257+2/-3×6+2/-1×4300+80/-30 мм из низкопластичной стали с содержанием бора от 1,5 до 3,5% из передельных горячекатаных труб размером 325×12×22400-23300 мм, прокатываемых на ТПУ 8-16” с пилигримовыми станами из полых слитков-заготовок электрошлакового переплава размером 500±2×вн.330±2×2750±50 мм, снижение расходного коэффициента металла при переделе полый слиток-заготовка ЭШП - передельная горячекатаная трубная заготовка-передельная холоднокатаная трубная заготовка - шестигранная труба-заготовка, снижение стоимости конечной продукции шестигранных труб-заготовок из стали 04Х14Т3Р1Ф-Ш (ЧС82) и 04Х14Т5Р2Ф-Ш (ЧС 82М), что в свою очередь позволит производить шестигранные трубы-заготовки с более жесткими геометрическими размерами, а, следовательно, повысить надежность стеллажей для хранения и транспортировки отработанного ядерного топлива на вновь вводимых и реконструируемых объектах атомной энергетики и снизить их стоимость.

Технический результат достигается тем, что в известном способе производства шестигранных труб-заготовок для уплотненного хранения и транспортировки отработанного ядерного топлива из низкопластичной стали с содержанием бора от 1,3 до 3,5%, характеризующимся тем, 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 ц 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+807-30 мм.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемый способ шестигранных труб-заготовок для уплотненного хранения и транспортировки отработанного ядерного топлива из низкопластичной стали с содержанием бора от 1,3 до 3,5%, отличается тем, 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 шкстигранные трубы-заготовки размером 257+2/-3×6+2/-1×4300+80/-30 мм. Таким образом, эти отличия позволяют сделать вывод о соответствии критерию “ изобретательский уровень”.

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

Способ был осуществлен на ОАО “ЗМЗ” при производстве полых слитков ЭШП размером 515±5×вн.320±5×2750±50 мм, которые были обточены и расточены на ОАО “ЗМЗ” в полые слитки-заготовки размером 500±2×330±2×2750±50 мм, поставлены на ОАО “ЧТПЗ” и прокатаны на ТПУ 8-16” с пилигримовыми станами в передельные горячекатаные трубы размером 325×12×22400-23300 мм. Передельные горячекатаные трубы были порезаны на трубы-краты длиной 7450-7750 мм и отправлены в цех №5. В цехе №5 трубы были обточены и расточены на размер 321×8×7450-7750 мм с чистотой поверхности Rz≤30 мкм. Затем горячекатаные механически обработанные трубы были перекатаны на стане ХПТ 450 в передельные трубы размером 284,8×6×10500-11000 мм, которые были перерезаны в трубы-заготовки размером 284,8×6×5250-5500 мм. Трубы-заготовки прошли УЗК и спрофилированы в шестигранные трубы-заготовки размером “под ключ” 257+2/-3×6+2/-1×4300+80/-30 мм с выполнением всех последующих операций по технологическому процессу. В производство были заданы 5 слитков-заготовок ЭШП размером 470×100×1700 мм, отлитых по существующей технологии, 5 полых слитков-заготовок ЭШП размером 470×вн.280×2450±50, отлитых по существующей технологии (Патент РФ №2317165) и 5 слитков-заготовок ЭШП размером 500±2×вн.330×2750±50 мм, отлитых по предлагаемой технологии. Данные по прокатке передельных горячекатаных труб размером 290×12 мм на ТПУ 8-16” с пилигримовыми станами из слитков-заготовок ЭШП размером 470×100×1700 мм с содержанием бора от 1,65 до 1,73% (существующий способ), из полых слитков-заготовок размером 470×вн.280×2450±50 мм с содержанием бора от 2,65 до 2,87% (Патент №2317165), передельных горячекатаных труб размером 325×12 мм из полых слитков-заготовок ЭШП размером 500×вн.300×2750±50 мм с содержанием бора от 2,85 до 3,05 (предлагаемая технология) и передела их на стане ХПТ 450 в холоднокатаные трубы размером 284,8×6 мм для последующего передела их в шестигранные трубы-заготовки размером “под ключ” 257+2/-3×6+2/-1×4300+80/-30 мм приведены в таблице. Из таблицы видно, что по существующей технологии слитки ЭШП размером 480×1700±50 мм с содержанием бора от 1,65 до 1,73% на ОАО “ЗМЗ” были обточены в слитки - заготовки размером 470×1700±50 мм, а на ОАО “ЧТПЗ” просверлены на диаметр 100±5 мм и заданы в производство по существующей технологии, а именно: нагреты в печи до температуры 1080-1090°C, прошиты в стане поперечно-винтовой прокатки на оправке диаметром 275 мм в гильзы размером 470×вн.290×2500-2600 мм с вытяжкой µ=1,47, гильзы после продувки прокатаны на пилигримовом стане в передельные трубы размером 290×12×22000-23000 мм с вытяжкой µ=10,25. По данной технологии прокатано 5 труб-плетей, которые в цехе №1 были порезаны на 10 труб длиной 11000-11500 мм (20 кратов). В цехе №1 забракованы по рванинами и наружным пленам 2 крата. В цех №5 на переработку отгружено 18 кратов, из которых при переделе по дефектам проката цеха №1 (наружным пленам) забракована одна шестигранная труба-заготовка. Таким образом, по существующей технологии в производство было задано 11575 кг стали ЧС82, принято 17 шестигранных труб-заготовок, общей массой 3145 кг. Расходный коэффициент металла по данной партии составил 3,680. По существующей технологии (Патент РФ №2317165) полые слитки ЭШП размером 480×вн.270×2450±50 мм с содержанием бора от 2,65 до 2,87% были отлиты, обточены и расточены на ОАО “ЗМЗ” в слитки-заготовки размером 470×вн.280×450±50 мм. На ОАО “ЧТПЗ” заданы в производство по существующей технологии (Патент РФ №2317165), а именно: нагреты в печи до температуры 1040-1050°C, и прокатаны на пилигримовом стане в передельные трубы размером 290×12×22000-23000 мм с вытяжкой µ=10,68. По данной технологии прокатано 5 труб-плетей, которые в цехе №1 были порезаны на 10 труб длиной 11000-11500 мм (20 кратов). В цехе №1 забракован один крат по рванинами. В цех №5 на переработку отгружено 19 кратов, из которых при переделе по дефектам проката цеха №1 (наружным пленам) забракованы две шестигранные трубы-заготовки. Таким образом, по существующей технологии (Патент РФ №2317165) в производство было задано 10277 кг стали ЧС82М, принято 17 шестигранных труб-заготовок, общей массой 3145 кг. Расходный коэффициент металла по данной партии составил 3,268.

По предлагаемой технологии полые слитки ЭШП размером 515±5×вн.320×2750±50 мм с содержанием бора от 2,85 до 3,05% были отлиты, обточены и расточены на ОАО “ЗМЗ” в слитки-заготовки размером 500±2×вн.330±2×2750±50 мм. На ОАО “ЧТПЗ” полые слитки-заготовки были нагреты в печи до температуры 1080-1100°C, и прокатаны на пилигримовом стане в передельные трубы размером 325×12×22400-23300 мм на дорнах диаметром 303/304 с вытяжкой µ=9,11. Передельные горячекатаные трубы разрезали пилой горячей резки на трубы-краты длиной 7450-7750 мм. Передельные горячекатаные трубы размером 325×12×7450-7750 мм растачивали и обтачивали в цехе №5 на установке со следящей системой в передельные трубы размером 321×8×7450-7750 мм с чистотой поверхности Rz≤30 мкм, а не выведенную черноту с наружной поверхности удаляли шлифовкой. Затем передельные горячекатаные механически обработанные трубы размером 321×8×7450-7750 мм были перекатаны на стане ХПТ 450 (теплая прокатка) в передельные холоднокатаные трубы размером 284,8×6×10500-11000 мм, которые были порезаны в трубы-заготовки размером 285×6×5250-5500 мм. После УЗК трубы-заготовки с подогревом в индукторе были спрофилированы в шестигранные трубы заготовки размером “под ключ” 257+2/-3×6+2/-1×4300+80/-30 мм с выполнением всех последующих операций по технологическому процессу. После УЗК две трубы-крата были забракованы по наружным пленам (дефект проката цеха №1). Принято в соответствии с ТУ 28 шестигранных труб-заготовок. Таким образом, по предлагаемой технологии в производство было задано 11423 кг стали ЧС82М, принято 28 шестигранных труб-заготовок общей массой 5180 кг. Расходный коэффициент металла по данной партии составил 2,205.

Таким образом, по результатам производства опытно-промышленных партий шестигранных труб-заготовок по существующим и предлагаемому способам видно, что расходный коэффициент металла при переделе полый слиток - заготовка ЭШП - шестигранная труба-заготовка по предлагаемому способу производства шестигранных труб-заготовок для уплотненного хранения и транспортировки отработанного ядерного топлива из низкопластичной стали с содержанием бора от 2,85 до 3,05% снизился относительно аналога на 1475, а относительно прототипа на 1063 кг.

Использование предлагаемого способа производства шестигранных труб-заготовок для уплотненного хранения и транспортировки отработанного ядерного топлива из низкопластичной стали с содержанием бора от 1,3 до 3,5% позволит значительно снизить расход дорогостоящего металла ЧС 82 и ЧС 82М за счет повышения пластических свойств передельных горячекатаных труб и возможности передела их на станах ХПТ (теплая прокатка) в холоднокатаные передельные трубы с более жесткими геометрическими параметрами по сравнению с горячекатаными механически обработанными, снижения количества металла в стружку при механической обработке под холодный перекат по сравнению с механической обработкой горячекатаных прередельных труб под прямое профилирование их в шестигранные трубы-заготовки, а, следовательно, снизить стоимость товарных шестигранных труб-заготовок.

Способ производства шестигранных труб-заготовок для уплотненного хранения и транспортировки отработанного ядерного топлива из низкопластичной стали с содержанием бора от 1,3 до 3,5%, характеризующийся тем, 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, причем невыведенную черноту с наружной поверхности удаляют шлифовкой, 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.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к производству труб для объектов атомной энергетики. Слитки ЭШП обтачивают в заготовки, сверлят сквозное отверстие.

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.
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.

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.

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.
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.

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 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.

Изобретение относится к трубопрокатному производству. Способ включает нагрев полых слитков-заготовок электрошлакового переплава размером 660×вн. 270×3200±50 мм в методической печи до температуры 1170-1180°C, прокатку на ТПУ 8-16" с пилигримовыми станами в передельные трубы-заготовки размером 620×вн.250×3470-3570 мм в валках с калибром 630 мм, на дорнах диаметром 249/250 мм с обжатием по диаметру Δ=6,1% и вытяжкой µ=1,1. Передельные трубы-заготовки с горячего или холодного посада нагревают в методической печи до температуры 1180-1200°C и прокатывают в трубы размером 426×90×7800-8100 мм на дорнах диаметром 237/238 мм, с обжатием по диаметру Δ=30,6% и вытяжкой µ=2,49. Обеспечивается снижение расходного коэффициента металла и увеличение длины товарных труб на 28,0%. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

Изобретение относится к трубопрокатному производству. Слитки выплавляют в электрических или мартеновских печах. Куют их в поковки размером 650×1575+25/-100 мм. Обтачивают поковки в трубные заготовки размером 630±10×1575+25/-100 мм. Сверлят в заготовках сквозное центральное отверстие диаметром 100±5 мм. Нагревают заготовки до температуры пластичности и прошивают заготовки в стане винтовой прокатки в гильзы размером 640×365вн.×2100±50 мм на оправке диаметром 350 мм. Гильзы нагревают с холодного посада до температуры пластичности и прошивают-раскатывают в стане винтовой прокатки на оправке диаметром 495 мм в гильзы-заготовки размером 640×510вн.×3750+/-100 мм. Термически обрабатывают гильзы с кривизной не более 10 мм и механически обрабатывают - растачивают и обтачивают в товарные трубы размером 610×36,53×3550±50 мм с чистотой поверхности Rz не более 40 мкм. Осуществляют отрезку колец для проведения механических испытаний, подрезку концов, снятие двухсторонней фаски, ультразвуковой контроль и приемку. Обеспечивается производство труб с повышенными требованиями по геометрическим размерам и качеству поверхности. 1 табл.

Изобретение относится к трубопрокатному и металлургическому производствам. Слитки-заготовки размером 500±2×вн.330±2×2750±50 мм садят на колосники по центру методической печи при температуре в третьей зоне 800-850°С и выдерживают без кантовки в течение 45-60 минут и нагревают до температуры 550-600°С. Кантуют слитки-заготовки на одно окно через 20-22 минуты. В процессе кантовки с 22-го по 7-е окно слитки-заготовки равномерно нагревают до температуры 1080-1100°С со скоростью 1,3-1,5°С в минуту и выдерживают в течение 45-50 минут при температуре 1080-1100°С с равномерной кантовкой с 7-го на 4-е окно через 15-17 минут. С 4-го окна слитки-заготовки кантуют на яму и выдают из печи на слитковую тележку с температурой центра 1080-1100°С. Продувают слитки-заготовки сжатым воздухом и подают смесь графина с поваренной солью (50/50) массой 800-1000 г. Транспортируют слитки-заготовки на входную сторону пилигримового стана и прокатывают в передельные трубы-плети размером 325×12×22400-23300 мм. Разрезают трубы-плети пилой горячей резки на трубы-краты длиной 7450-7750 мм, растачивают и обтачивают в передельные трубы-краты размером 321×8×7450-7750 мм с чистотой поверхности Rz≤30 мкм. Трубы-краты нагревают в индукторе до температуры 200-250°С и перекатывают на стане ХПТ 450 в передельные трубы размером 284,8×6×10500-11000 мм. Проводят ультразвуковой контроль, профилируют в шестигранные трубы-заготовки и разрезают на трубы-заготовки размером 257+2/-3×6+2/-1×4300+80/-30 мм с выполнением всех последующих операций по технологическому процессу. Обеспечивается производство передельных холоднокатаных труб с более жесткими геометрическими параметрами для последующего профилирования в шестигранные трубы-заготовки и снижение расходного коэффициента металла. 1 табл.

Изобретение относится к трубному и металлургическому производствам. Полые слитки электрошлакового переплава растачивают и обтачивают до удаления раковин и следов флюса в полые слитки-заготовки размером 500±2×вн.330±2×2750±50 мм. Слитки-заготовки нагревают до температуры пластичности и прокатывают их на пилигримовом стане в передельные горячекатаные трубы-плети размером 325×12×22400-23300 мм. Прокатку осуществляют с плавным увеличением подачи полых слитков-заготовок в очаг деформации при затравке от 0 до mуст. на длине трубы, равной 1800-2400 мм или 1,5-2,0 пути отката подающего аппарата. Две третих длины слитка-заготовки прокатывают в трубу-плеть длиной 16000-17000 мм с величиной подачи mуст.=12-14 мм. Оставшуюся часть слитка-заготовки прокатывают с плавным увеличением подачи от mуст. до (1,2-1,25)mуст.. Трубы плети разрезают на трубы-краты длиной 7450-7750 мм, растачивают и обтачивают в передельные трубы размером 321×8×7450-7750 мм. Трубы прокатывают на стане ХПТ 450 в передельные холоднокатаные трубы размером 284,8×6х10500-11000 мм, разрезают на трубы-заготовки размером 284,8×6×5250-5500 мм и профилируют в шестигранные трубы-заготовки. Обеспечивается выравнивание пластических свойств и величины ферритного зерна по длине передельных труб-плетей. 1 табл.

Изобретение относится к трубопрокатному производству. Непрерывнолитые заготовки размером 530×100×1750±25 мм и размером 550×100×1850±25 мм нагревают до температуры 1260-1280°C, прошивают в станах поперечно-винтовой прокатки на оправке диаметром 375 мм размер в размер по наружному диаметру с вытяжкой µпр=1,88-1,90 в гильзы размером 550хвн.390×3250-3350 и 550хвн.390×3440-3540 мм. Гильзы на пилигримовом стане прокатывают в трубы размером 377×9-11×27000-33000 мм - трехкратной длины и трубы размером 377×12-16×20000-25000 мм - двухкратной длины с вытяжками µ=6,51-10,24 мм и подачами гильз в очаг деформации m=15-23 мм. Обеспечивается снижение расходного коэффициента металла, трудоемкости ремонта по удалению наружных и внутренних дефектов. 1 табл.

Изобретение относится к металлургическому производству. Отливают слитки из низкопластичной стали 04Х14Т5Р2Ф-Ш с содержанием бора от 2,0 до 3,0% электрошлаковым переплавом размером 480×1775±25 мм. Обтачивают их наружную поверхность до удаления дефектов литейного происхождения в слитки-заготовки размером 465±5×1775±25 мм. Сверлят сквозное центральное отверстие диаметром 100±5,0 мм. Нагревают слитки-заготовки до температуры 1040-1050°С. Слитки-заготовки прошивают в стане поперечно-винтовой прокатки в гильзы размером 450×вн.290×2890-3100 мм с обжатием по диаметру Δ от 2,17 до 4,26% и вытяжкой µпр от 1,65 до 1,73. Гильзы прокатывают на пилигримовом стане в передельные трубы-плети размером 284×11×25500-27500 мм с вытяжкой µп=9,86 и обжатием по диаметру Δ=36,2%. Трубы-плети режут на трубы кратной длиной 10250-11000 и остаток 5000-5500 мм и правят. Механически обрабатывают - растачивают и обтачивают в цилиндрические трубы-заготовки размером 278,5±1,8×52+1,5/-1,0×5000-5500 мм и осуществляют теплое профилирование в шестигранные трубы-заготовки размером 252,6±1,8×5+1,5/-1,0×4300+80/-30 мм. Обеспечивается снижение расхода металла, массы стеллажей при одновременном увеличении массы отработанного ядерного топлива и повышение надежности стеллажей. 2 з.п. ф-лы, 1 табл.
Наверх