Способ производства товарных и передельных труб на трубопрокатных установках с пилигримовыми станами из кованных заготовок, сплошных или полых слитков-заготовок электрошлакового переплава из легированных труднодеформируемых марок стали и сплавов, сплавов на основе титана

Изобретение относится к трубопрокатному производству. Кованые заготовки или сплошные слитки-заготовки ЭШП нагревают до температуры пластичности и прошивают в стане поперечно-винтовой прокатки в гильзы. Подкладные углеродистые кольца нагревают до температуры пластичности. Заряжают дорн с дорновым кольцом в дорновую головку, надевают на дорн подкладное углеродистое кольцо, вводят дорн в гильзу или в полый слиток-заготовку ЭШП и надевают на дорн углеродистое подкладное кольцо для выведения затравочных концов с получением сборной заготовки. Углеродистое подкладное кольцо для выведения затравочных концов выполняют с цилиндрическим и коническими участками. Конусной частью углеродистого подкладного кольца центрируют передний конец гильзы или полого слитка-заготовки относительно оси дорна. Сборную заготовку деформируют в валках с переменным профилем калибра в товарные или передельные трубы с выведением затравочного конца и пилигримовой головки на углеродистые кольца. Обеспечивается полная обкатка передних концов гильз и полых слитков-заготовок. 4 з.п. ф-лы, 1 табл.

 

Изобретение относится к трубопрокатному производству, в частности к способу производства товарных и передельных труб на трубопрокатных установках с пилигримовыми станами из кованых заготовок, сплошных или полых слитков-заготовок электрошлакового переплава из легированных труднодеформируемых марок стали и сплавов, сплавов на основе титана с выведением пилигримовых головок и затравочных концов на подкладные углеродистые кольца, и может быть использовано при производстве труб на трубопрокатных установках с пилигримовыми станами.

В процессе прокатки труб на ТПУ с пилигримовыми станами образуются технологические отходы в виде пилигримовых головок и затравочных концов, масса которых, в зависимости от геометрических размеров труб, на каждой тонне составляет от 135 до 150 кг (Ф.А.Данилов, А.З.Глейберг, В.Г.Балакин. // Горячая прокатка труб. Москва. Издательство "Металлургия", 1962, с.296).

В трубной промышленности известен способ подготовки заготовок к прокатке труб без пилигримовых головок на пилигримовом стане, включающий раздельный нагрев до температур пластичности заготовок из легированных марок стали и сплавов и изготовленных из углеродистых марок стали патрубков (подкладных колец), прошивку заготовок в стане поперечно-винтовой прокатки в гильзы и последовательное насаживание их на дорн до стыка торцов. Прокатку производят до образования (выведения) пилигримовой головки на патрубке (подкладном углеродистом кольце). После прокатки подкладное кольцо (пилигримовую головку) и трубу удаляют с дорна. Трубу по рольгангу (выводному желобу) направляют к пиле горячей резки для удаления затравочного конца и порезки трубы (при необходимости) на кратные длины, а пилигримовую головку краном передают в коробки с углеродистым металлическим ломом. Подготовку очередной гильзы к прокатке производят вышеописанным способом (авт. св. СССР №430908, кл. B21B 21/00, 1972).

Недостатком данного способа подготовки гильз к пилигримовой прокатке без пилигримовых головок является то, что он направлен на технологию прокатки товарных и передельных труб из легированных труднодеформируемых марок стали и сплавов без пилигримовых головок и не решает вопросы снижения расхода легированных марок стали и сплавов на образование затравочных концов.

В трубной промышленности известен также способ подготовки заготовок (гильз) к пилигримовой прокатке труб, включающий раздельный нагрев заготовок из легированных марок стали и сплавов и изготовленных из углеродистых марок стали подкладных углеродистых колец, наружный диаметр которых составляет 1,15-1,25 от диаметра гильзы. При этом с целью более медленного снижения температуры кольца и многократного использования с несколькими гильзами поверхность кольца покрывают теплоизолирующим материалом (авт. св. СССР №732043, кл. B21B 21/00, 1980).

Недостатком известного способа подготовки гильз к пилигримовой прокатке труб является нетехнологичность нанесения покрытия на подкладные углеродистые кольца теплоизолирующих плавких материалов и как выше приведенный аналог он не решает вопросы снижения расхода легированных марок стали и сплавов на образование затравочных концов. Данный способ может быть приемлем только при прокатке труб из сплавов на основе титана.

В трубной промышленности известен также способ подготовки заготовок-гильз из легированных марок стали и сплавов к пилигримовой прокатке труб, включающий нагрев заготовок-гильз и изготовленных из недорогих углеродистых марок стали патрубков - подкладных углеродистых колец, наружный диаметр которых больше диаметра гильз и имеющих цилиндрический и конический участки, размеры которых определяются из выражений Lк=(0,6-0,8)Dг, Lц.y.=(0,35-0,4)Dг, Lк.y.=(0,25-0,4)Dг, Dц.у.=(1,15-1,3)Dг, Dк.y.=(1,0-1,1)Dг, где Dг - диаметр гильзы, мм; Lк - общая длина углеродистого кольца, мм; Lц.y. - длина цилиндрического участка кольца, мм; Lк.у. - длина конического участка кольца, мм; Dц.y. - диаметр цилиндрического участка кольца, мм; Dк.y. - наименьший диаметр конического участка кольца, мм, с увеличением диаметра цилиндрического участка кольца длина конического участка возрастает с 0,25 до 0,4 Dг, а конический участок патрубка меньшим основанием прилегает к торцу гильзы (патент RU №2207199, кл. B21B 21/00, 27.06.2003).

Данный способ обеспечивает многократное использование подкладных углеродистых колец, исключение затяжек дорнов при прокатке труб из высоколегированных марок стали и сплавов с повышенным коэффициентом линейного расширения, полную обкатку (выведение пилигримовых головок на углеродистый металл), но, как выше приведенные аналоги, не решает вопроса снижения расхода легированных марок стали и сплавов на образование затравочных концов.

Наиболее близким техническим решением является способ пилигримовой прокатки, включающий ввод дорна в гильзу, имеющего участок с повышенной конусностью под дорновую головку для центрирования заднего конца гильзы, надевание на дорн конусного кольца, конусной частью которого центрируют передний конец гильзы относительно оси дорна и деформацию составной заготовки валками с переменным профилем калибра в товарные трубы (патент RU №2346766, кл. B21B 21/00, 20.02.2009).

Данный способ пилигримовой прокатки направлен на снижение поперечной разности затравочных концов труб, т.е. на частичное снижение их длины, и не решает задачи выведения затравочных концов при прокатке товарных и передельных труб из легированных марок стали и сплавов на углеродистый металл.

Задачей предложенного способа производства товарных и передельных труб на трубопрокатных установках с пилигримовыми станами из кованых заготовок, сплошных или полых слитков-заготовок электрошлакового переплава из легированных труднодеформируемых марок стали и сплавов, сплавов на основе титана является полная прокатка (обкатка) передних концов гильз в товарные и передельные трубы за счет выведения затравочных концов на подкладные углеродистые кольца и снижение времени на затравку.

Технический результат достигается тем, что в известном способе производства товарных и передельных труб на трубопрокатных установках с пилигримовыми станами из кованых заготовок, сплошных или полых слитков-заготовок электрошлакового переплава из легированных труднодеформируемых марок стали и сплавов, сплавов на основе титана, включающем нагрев кованых заготовок, сплошных или полых слитков-заготовок электрошлакового переплава и подкладных углеродистых колец до температуры пластичности, прошивку кованых заготовок и сплошных слитков-заготовок электрошлакового переплава в стане поперечно-винтовой прокатки в гильзы, зарядку дорна с дорновым кольцом в дорновую головку, надевание на дорн подкладного углеродистого кольца, ввод дорна в гильзу или полый слиток-заготовку электрошлакового переплава, надевание на дорн конусного углеродистого подкладного кольца, центрирование конусной частью кольца переднего конца гильзы или полого слитка-заготовки относительно оси дорна и деформацию сборной заготовки - подкладное углеродистое кольцо-гильза или полый слиток-заготовка электрошлакового переплава из легированной труднодеформируемой стали, сплава или сплава на основе титана - подкладное углеродистое кольцо в валках с переменным профилем калибра в товарные или передельные трубы с выведением затравочного конца и пилигримовой головки на углеродистые кольца, подкладные углеродистые кольца для выведения затравочных концов выполняют в виде цилиндра с коническими участками, размеры которых определяют из выражений Dн.к.=(0,9-1,0)Dн.г., Dв.к.=(1,02-1,03)D, L к = 1 , 5 ( D m S m ) S m L з ( D н . к . S н . к . ) S н . к . , Lп.к.=(0,20-0,25)Lк, Lц.к.=(0,30-0,35)Lк, Lз.к.=(0,4-0,5)Lк, Dм.∂.п.к.=(0,98-0,99)Dв.г., Dб.∂.п.к.=(0,01-1,015)Dв.г., Dз.к.=(0,75-0,80)Dн.к., где Dн.к. - наружный диаметр цилиндрической части подкладного углеродистого кольца, большее значение которого относится к гильзам меньшего диаметра, мм; Dв.к. - внутренний диаметр подкладного углеродистого кольца, большее значение которого относится к дорнам меньшего диаметра, мм; Dн.г. - наружный диаметр гильзы или полого слитка-заготовки ЭШП, мм; Dв.г. - внутренний диаметр гильзы или полого слитка-заготовки ЭШП, мм; D - диаметр дорна, мм; Lк - длина подкладного углеродистого кольца, мм; Lп.к. - длина переднего конуса подкладного углеродистого кольца, большее значение которой относится к кольцам большего диаметра, мм; Lц.к. - длина цилиндрической части подкладного углеродистого кольца, большее значение которой относится к кольцам большего диаметра, мм; Lз.к. - длина заднего конуса подкладного углеродистого кольца, большее значение которой относится к кольцам большего диаметра, мм; Dм.∂.п.к. - меньший наружный диаметр переднего конуса подкладного углеродистого кольца, большее значение которого относится к гильзам с меньшим внутренним диаметром, мм; Dб.∂.п.к. - больший диаметр переднего конуса подкладного углеродистого кольца, большее значение которого относится к гильзам с меньшим внутренним диаметром, мм; Dз.к. - наружный диаметр заднего конуса подкладного углеродистого кольца, большее значение которого относится к кольцам меньшего диаметра, мм; Dm - диаметр товарной или передельной трубы, мм; Sm - толщина стенки товарной или передельной трубы, мм; Lз - длина затравочной части (затравки) товарной или передельной трубы, при прокатке товарных или передельных труб из гильз или полых слитков-заготовок электрошлакового переплава без подкладных углеродистых колец, мм, передний конический участок подкладного углеродистого кольца меньшим основанием вводят во внутреннюю полость гильзы или полого слитка-заготовки на величину, значение которой определяют из выражения Lвхода=(0,75-0,85)Lп.к, где большие значения коэффициента относятся к гильзам и полым слиткам-заготовкам большего диаметра, на плоскость после переднего конического участка подкладного углеродистого кольца через 60° или 90° наносят способом наплавки выступы, которые располагают по эвольвенте от основания меньшего конуса к наружному диаметру кольца против хода вращения подающего аппарата, после первых двух подач сборной заготовки в очаг деформации угол кантовки подающего аппарата за каждую последующую подачу плавно увеличивают на угол, значения которого определяют из выражения β = α n 2 , где α - угол кантовки подающего аппарата при установившемся процессе прокатки, град; n - количество подач сборной заготовки в очаг деформации до полного отката подающего аппарата, с увеличением диаметра подкладных углеродистых колец ширину и высоту выступов увеличивают соответственно с 15 до 20 мм и с 10 до 15 мм.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемый способ производства товарных и передельных труб на трубопрокатных установках с пилигримовыми станами из кованых заготовок, сплошных или полых слитков-заготовок электрошлакового переплава из легированных труднодеформируемых марок стали и сплавов, сплавов на основе титана, отличается тем, что подкладные углеродистые кольца для выведения затравочных концов выполняют в виде цилиндра с коническими участками, размеры которых определяют из выражений Dн.к.=(0,9-1,0)Dн.г., Dв.к.=(1,02-1,03)D, L к = 1 , 5 ( D m S m ) S m L з ( D н . к . S н . к . ) S н . к . , Lп.к.=(0,20-0,25)Lк, Lц.к.=(0,30-0,35)Lк, Lз.к.=(0,4-0,5)Lк, Dм.∂.п.к.=(0,98-0,99)Dв.г., Dб.∂.п.к.=(0,01-1,015)Dв.г.,. Dз.к.=(0,75-0,80)Dн.к., где Dн.к. - наружный диаметр цилиндрической части подкладного углеродистого кольца, большее значение которого относится к гильзам меньшего диаметра, мм; Dв.к. - внутренний диаметр подкладного углеродистого кольца, большее значение которого относится к дорнам меньшего диаметра, мм; Dн.г. - наружный диаметр гильзы или полого слитка - заготовки ЭШП, мм; Dв.г. - внутренний диаметр гильзы или полого слитка - заготовки ЭШП, мм; D - диаметр дорна, мм; Lк - длина подкладного углеродистого кольца, мм; Lп.к. - длина переднего конуса подкладного углеродистого кольца, большее значение которой относится к кольцам большего диаметра, мм: Lц.к. - длина цилиндрической части подкладного углеродистого кольца, большее значение которой относится к кольцам большего диаметра, мм; Lз.к. - длина заднего конуса подкладного углеродистого кольца, большее значение которой относится к кольцам большего диаметра, мм; Dм.∂.п.к. - меньший наружный диаметр переднего конуса подкладного углеродистого кольца, большее значение которого относится к гильзам с меньшим внутренним диаметром, мм; Dб.∂.п.к.- больший диаметр переднего конуса подкладного углеродистого кольца, большее значение которого относится к гильзам с меньшим внутренним диаметром, мм; Dз.к. - наружный диаметр заднего конуса подкладного углеродистого кольца, большее значение которого относится к кольцам меньшего диаметра, мм; Dm - диаметр товарной или передельной трубы, мм; Sm - толщина стенки товарной или передельной трубы, мм; длина затравочной части (затравки) товарной или передельной трубы, при прокатке товарных или передельных труб из гильз или полых слитков-заготовок электрошлакового переплава без подкладных углеродистых колец, мм, передний конический участок подкладного углеродистого кольца меньшим основанием вводят во внутреннюю полость гильзы или полого слитка-заготовки на величину, значение которой определяют из выражения Lвхода=(0,75-0,85)Lп.к, где большие значения коэффициента относятся к гильзам и полым слиткам-заготовкам большего диаметра, на плоскость после переднего конического участка подкладного углеродистого кольца через 60° или 90° наносят способом наплавки выступы, которые располагают по эвольвенте от основания меньшего конуса к наружному диаметру кольца против хода вращения подающего аппарата, после первых двух подач сборной заготовки в очаг деформации угол кантовки подающего аппарата за каждую последующую подачу плавно увеличивают на угол, значения которого определяют из выражения β = α n 2 , где α - угол кантовки подающего аппарата при установившемся процессе прокатки, град; n - количество подач сборной заготовки в очаг деформации до полного отката подающего аппарата, с увеличением диаметра подкладных углеродистых колец ширину и высоту выступов увеличивают соответственно с 15 до 20 мм и с 10 до 15 мм. Таким образом, эти отличия позволяют сделать вывод о соответствии критерию "изобретательский уровень".

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

Предложенный способ производства товарных и передельных труб на трубопрокатных установках с пилигримовыми станами из кованых заготовок, сплошных или полых слитков-заготовок электрошлакового переплава из легированных труднодеформируемых марок стали и сплавов, сплавов на основе титана заключается в том, что подкладные углеродистые кольца для выведения затравочных концов выполняют в виде цилиндра с коническими участками, размеры которых определяют из выражений Dн.к.=(0,9-1,0)Dн.г., Dв.к.=(1,02-1,03)D, L к = 1 , 5 ( D m S m ) S m L з ( D н . к . S н . к . ) S н . к . , Lп.к.=(0,20-0,25)Lк, Lц.к.=(0,30-0,35)Lк, Lз.к.=(0,4-0,5)Lк, Dм.∂.п.к.=(0,98-0,99)Dв.г., Dб.∂.п.к.=(0,01-1,015)Dв.г., Dз.к.=(0,75-0,80)Dн.к., где Dн.к. - наружный диаметр цилиндрической части подкладного углеродистого кольца, большее значение которого относится к гильзам меньшего диаметра, мм; Dв.г. - внутренний диаметр подкладного углеродистого кольца, большее значение которого относится к дорнам меньшего диаметра, мм; Dн.г. - наружный диаметр гильзы или полого слитка-заготовки ЭШП, мм; Dв.г. - внутренний диаметр гильзы или полого слитка-заготовки ЭШП, мм; D - диаметр дорна, мм; Lк - длина подкладного углеродистого кольца, мм; Lп.к. - длина переднего конуса подкладного углеродистого кольца, большее значение которой относится к кольцам большего диаметра, мм; Lц.к. - длина цилиндрической части подкладного углеродистого кольца, большее значение которой относится к кольцам большего диаметра, мм; Lз.к. - длина заднего конуса подкладного углеродистого кольца, большее значение которой относится к кольцам большего диаметра, мм; Dм.∂.п.к. - меньший наружный диаметр переднего конуса подкладного углеродистого кольца, большее значение которого относится к гильзам с меньшим внутренним диаметром, мм; Dб.∂.п.к. - больший диаметр переднего конуса подкладного углеродистого кольца, большее значение которого относится к гильзам с меньшим внутренним диаметром, мм; Dз.к. - наружный диаметр заднего конуса подкладного углеродистого кольца, большее значение которого относится к кольцам меньшего диаметра, мм; Dm - диаметр товарной или передельной трубы, мм; Sm - толщина стенки товарной или передельной трубы, мм; Lз - длина затравочной части (затравки) товарной или передельной трубы, при прокатке товарных или передельных труб из гильз или полых слитков-заготовок электрошлакового переплава без подкладных углеродистых колец, мм, передний конический участок подкладного углеродистого кольца меньшим основанием вводят во внутреннюю полость гильзы или полого слитка-заготовки на величину, значение которой определяют из выражения Lвхода=(0,75-0,85)Lп.к, где большие значения коэффициента относятся к гильзам и полым слиткам-заготовкам большего диаметра, на плоскость после переднего конического участка подкладного углеродистого кольца через 60° или 90° наносят способом наплавки выступы, которые располагают по эвольвенте от основания меньшего конуса к наружному диаметру кольца против хода вращения подающего аппарата, после первых двух подач сборной заготовки в очаг деформации угол кантовки подающего аппарата за каждую последующую подачу плавно увеличивают на угол, значения которого определяют из выражения β = α n 2 , где α - угол кантовки подающего аппарата при установившемся процессе прокатки, град.; n - количество подач сборной заготовки в очаг деформации до полного отката подающего аппарата, с увеличением диаметра подкладных углеродистых колец ширину и высоту выступов увеличивают соответственно с 15 до 20 мм и с 10 до 15 мм.

Определение теоретически необходимых геометрических размеров подкладных углеродистых колец, нанесение на участки углеродистых колец выступов, способ кантовки и подачи сборных заготовок в очаг деформации позволят производить прокатку гильз и полых слитков-заготовок электрошлакового переплава из легированных марок стали и сплавов, сплавов на основе титана на пилигримовых станах в товарные и передельные трубы с фиксированными величинами подач от затравки до полной обкатки (выведения) затравочных концов и пилигримовых головок на углеродистый металл без разделения их на составные части, поточное удаление пилигримовых головок и затравочных концов из углеродистого металла пилой горячей резки, т.е. исключение операции снятия углеродистых колец с дорна и их транспортировку краном в коробки для металлического лома, что позволит снизить расход легированных марок стали и сплавов и повысить производительность пилигримовых станов.

Способ опробован и осуществлен на трубопрокатной установке с пилигримовыми станами 8-16" ОАО "ЧТПЗ" при прокатке передельных труб размером 426×40 мм из стали марки 08Х18Н10Т из слитков-заготовок ЭШП размером 585×100×1750 мм.

По существующей технологии прокатка труб данного размера из данной марки стали должна производиться на конусных дорнах диаметром 349/355 мм в валках с калибром 434 мм с подкладными цилиндрическими углеродистыми кольцами размером 600×вн.370×350 мм для выведения пилигримовых головок на углеродистый металл. Двукратное использование конусных колец размером 620×вн.370×350 мм оказалось не целесообразным из-за трудности дополнительного комплектования и трудности надевания их на дорн после обкатки одного из концов. Прокат передельных труб размером 426x40 мм из слитков-заготовок ЭШП размером 585×100×1750 мм производят по технологии: нагрев слитков-заготовок ЭШП в методической печи до температуры 1260-1270°C; Прошивка слитков-заготовок в стане поперечно-винтовой прокатки на оправке диаметром 275 мм в гильзы размером 600×вн.290×2070 мм; повторный нагрев с холодного или горячего посада до температуры 1260-1270°C; прошивка (раскатка) гильз в стане поперечно-винтовой прокатки на оправке диаметром 375 мм в гильзы размером 620×вн.390×2410 мм; нагрев на яме печи цилиндрических подкладных углеродистых колец размером 620×вн.470×350 мм до температуры 1280-1300°C; надевание на дорн кольца, а затем гильзы; совместная прокатка гильзы из стали 08Х18Н10Т и углеродистого кольца с выведением пилигримовой головки на углеродистое кольцо. Среднее количество ударов (подач) гильз в очаг деформации при затравке по существующей технологии составило 30 подач, а время на затравку при 36 оборотах валков пилигримового стана в минуту - 50 сек. Средняя длина труб на прокате составила 8100 мм. По существующей технологии в производство было задано 5 слитков-заготовок общей массой 17,92 т. После проката принято 5 передельных труб размером 426×40×8100 мм общей массой 15,41 т. Расходный коэффициент металла по прокату составил 1,163.

По предлагаемой технологии перед прокаткой передельных труб были изготовлены 5 подкладных колец из стали марки 20 размером 620×вн.470×350 мм для выведения пилигримовых головок (существующая технология) и 5 подкладных колец из стали марки 20 для выведения затравочных концов (предлагаемая технология). Углеродистые кольца для выведения затравочных концов были изготовлены в соответствии с пп.1, 3 и 5 формулы изобретения. Геометрические размеры подкладных углеродистых колец для выведения затравочных концов приведены в таблице 1. Нагрев слитков-заготовок и подкладных углеродистых колец, прошивку слитков-заготовок в гильзы и раскатку гильз в стане поперечно-винтовой прокатки проводили аналогичным способом, т.е. по существующей технологии. Схема сборки подкладных колец и гильз приведена на рис.1. Передние конические участки подкладных углеродистых колец для выведения затравочных концов меньшим основанием вводили во внутреннюю полость гильз на величину в соответствии с п.2 формулы изобретения. После первых двух ударов (подач) сборных заготовок в очаг деформации подкладные углеродистые кольца для выведения затравочных концов плотно входили в гильзы, образуя одну монолитную сборную гильзу. За счет заднего конуса на углеродистом кольце среднее количество ударов (подач) гильз в очаг деформации при затравке по предлагаемой технологии составило 14 подач, а время на затравку при 36 оборотах валков пилигримового стана в минуту составило 24 сек, т.е. снизилось в 2,08 раза. После первых двух подач сборных заготовок в очаг деформации и плотного посада их на дорн угол кантовки подающего аппарата за каждую последующую подачу увеличивали на 8-9°, что соответствует п.4 формулы изобретения. Затравочные концы из углеродистого металла удалялись пилой горячей резки, т.е. без снижения производительности пилигримового стана. Средняя длина труб на прокате, прокатанных по предлагаемой технологии, составила 8600 мм. В производство было задано 5 слитков-заготовок ЭШП общей массой 17,85 т. Масса передельных горячекатаных труб составила 16.365 т. Расходный коэффициент металла по трубам данной партии составил 1,091, т.е. получено снижение расходного коэффициента металла (стали 08Х18Н10Т) на 72 кг на каждой тонне передельных труб размером 426x40 мм. Данные по прокатке передельных труб размером 426×40 мм из стали марки 08Х18Н10Т на ТПУ 8-16′′ с пилигримовыми станами ОАО "ЧТПЗ" по существующей и предлагаемой технологиям приведены в таблице 1.

Таким образом, использование предлагаемого способа производства товарных и передельных труб на трубопрокатных установках с пилигримовыми станами из кованых заготовок, сплошных или полых слитков-заготовок электрошлакового переплава из легированных труднодеформируемых марок стали и сплавов, сплавов на основе титана позволит вести процесс прокатки товарных и передельных труб с полным выведением затравочных концов на подкладные углеродистые кольца, исключить затяжку дорнов в трубах, исключить вероятность сброса подкладых углеродистых колец при полной их обкатке, а, следовательно, снизить расходный коэффициент металла при переделе гильза или полый слиток-заготовка ЭШП-труба, повысить производительность пилигримовой установки за счет снижения вспомогательного времени на извлечение подкладного кольца из жолоба пилигимового стана и транспортировку его краном в коробки с металлическими отходами, а, следовательно, снизить стоимость товарных и передельных труб из дорогостоящих марок сталей и сплавов.

1. Способ производства товарных и передельных труб на трубопрокатных установках с пилигримовыми станами из легированных труднодеформируемых марок стали и сплавов и сплавов на основе титана, включающий нагрев кованых заготовок, сплошных или полых слитков-заготовок электрошлакового переплава до температуры пластичности, прошивку кованых заготовок или сплошных слитков-заготовок электрошлакового переплава в стане поперечно-винтовой прокатки в гильзы, нагрев подкладных углеродистых колец до температуры пластичности, зарядку дорна с дорновым кольцом в дорновую головку, надевание на дорн подкладного углеродистого кольца, ввод дорна в гильзу или в полый слиток-заготовку электрошлакового переплава, надевание на дорн углеродистого подкладного кольца для выведения затравочных концов, выполненного с цилиндрическим и коническими участками, центрирование конусной частью углеродистого подкладного кольца переднего конца гильзы или полого слитка-заготовки электрошлакового переплава относительно оси дорна и деформацию сборной заготовки, состоящей из подкладного углеродистого кольца, гильзы или полого слитка-заготовки электрошлакового переплава и подкладного углеродистого кольца для выведения затравочных концов, в валках с переменным профилем калибра в товарные или передельные трубы с выведением затравочного конца и пилигримовой головки на углеродистые кольца, при этом размеры цилиндрического и конических участков подкладного углеродистого кольца для выведения затравочных концов определяют из выражений:
Dн.к.=(0,9-1,0)Dн.г.,
где Dн.к. - наружный диаметр цилиндрической части подкладного углеродистого кольца, большее значение которого относится к гильзам и полым слиткам-заготовкам меньшего диаметра, мм;
Dн.г. - наружный диаметр гильзы или полого слитка-заготовки, мм;
Dв.к.=(1,02-1,03)D,
где Dв.к. - внутренний диаметр подкладного углеродистого кольца, большее значение которого относится к дорнам меньшего диаметра, мм;
D - диаметр дорна, мм;
Dм.∂.п.к.=(0,98-0,99)Dв.г.,
где Dм.∂.п.к. - меньший наружный диаметр переднего конуса подкладного углеродистого кольца, большее значение которого относится к гильзам и полым слиткам-заготовкам с меньшим внутренним диаметром, мм;
Dв.г. - внутренний диаметр гильзы, мм;
Dб.∂.п.к.=(0,01-1,015)Dв.г.,
где Dб.∂.п.к. - больший диаметр переднего конуса подкладного углеродистого кольца, большее значение которого относится к гильзам и полым слиткам-заготовкам с меньшим внутренним диаметром, мм;
Dз.к.=(0,75-0,80)Dн.к.,
где Dз.к. - наружный диаметр заднего конуса подкладного углеродистого кольца, большее значение которого относится к кольцам меньшего диаметра, мм;
при этом длину Lк подкладного углеродистого кольца определяют из выражения:
L к = 1 , 5 ( D m S m ) S m L з ( D н . к . S н . к . ) S н . к . ,
где Dm - диаметр товарной или передельной трубы, мм;
Sm - толщина стенки товарной или передельной трубы, мм;
Lз - длина затравочной части товарной или передельной трубы, при прокатке товарных или передельных труб из гильз и полых слитков-заготовок без подкладных углеродистых колец, мм;
длину Lп.к. переднего конуса подкладного углеродистого кольца, большее значение которой относится к кольцам большего диаметра, определяют из выражения:
Lп.к.=(0,20-0,25)Lк,
длину Lц.к. цилиндрической части подкладного углеродистого кольца, большее значение которой относится к кольцам большего диаметра, определяют из выражения:
Lц.к.=(0,30-0,35)Lк,
а длину Lз.к. заднего конуса подкладного углеродистого кольца, большее значение которой относится к кольцам большего диаметра, определяют из выражения:
Lз.к.=(0,4-0,5)Lк.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что меньшее основание переднего конического участка подкладного углеродистого кольца размещают во внутренней полости гильзы на величину Lвхода, определяемую из выражения:
Lвхода=(0,75-0,85)Lп.к.,
причем большие значения коэффициента относятся к гильзам большего диаметра.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что на конические участки подкладного углеродистого кольца через 60° или 90° наплавляют выступы, которые располагают по эвольвенте от меньшего основания конусной части к наружному диаметру кольца против хода вращения подающего аппарата.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что после первых двух подач сборной заготовки в очаг деформации угол кантовки подающего аппарата за каждую последующую подачу плавно увеличивают на угол β, значения которого определяют из выражения:
β = α n 2 ,
где α - угол кантовки подающего аппарата при установившемся процессе прокатки, град;
n - количество подач сборной заготовки в очаг деформации до полного отката подающего аппарата.

5. Способ по п.3, отличающийся тем, что ширину и высоту выступов увеличивают соответственно с 15 до 20 мм и с 10 до 15 мм при увеличении диаметра подкладных углеродистых колец.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к трубопрокатному производству. Отливают конусные слитки с прибылью размером 540/555×1650 мм и непрерывно-литые заготовки (НЛЗ) размером 550×1750-2100 мм.

Изобретение относится к металлургическому производству. Способ включает отливку полых слитков электрошлаковым переплавом размером 490хвн.290х3000±25 мм, обточку и расточку их в полые слитки-заготовки размером 480хвн.300х3000±25 мм, нагрев до температуры 1130-1150°С и прокатку на пилигримовых станах с использованием подкладных углеродистых колец в передельные горячедеформированные трубы-заготовки размером 338x25x11800±100 мм.

Изобретение относится к металлургии. Способ включает отливку слитков электрошлаковым переплавом диаметром 490×вн.290 мм из труднодеформируемой стали марки 16Х12МВСФБР-Ш (ЭП823-Ш), обточку их в полые слитки-заготовки размером 480×вн.300×3000 мм, длину которых определяют по математической зависимости.

Изобретение относится к металлургическому производству. Слитки ЭШП размером 485×1600±25 мм обтачивают в слитки-заготовки размером 470×1600±25 мм, сверлят сквозное отверстие диаметром 100±5 мм, нагревают до температуры 1120-1140°С, прошивают в стане поперечно-винтовой прокатки в гильзы размером 480×вн.315×2500±40 мм на оправке диаметром 300 мм с подъемом по диаметру δ=2,1-2,2% и вытяжкой μпр=1,55-1,56.

Изобретение относится к трубопрокатному производству. Слитки электрошлакового переплава размером 620x100х1750±50мм нагревают в методических печах до температуры 1260-1270°С, прошивают в стане поперечно-винтовой прокатки в гильзы-заготовки размером 620х вн.265x1985-2105мм, которые с холодного или горячего посада нагревают до температуры 1260-1270°С, прошивают - раскатывают в гильзы размером 620хвн.390x2630-2800мм.

Изобретение относится к прокатному производству. Кованые заготовки, непрерывнолитые заготовки или слитки-заготовки электрошлакового переплава нагревают до температуры пластичности.

Изобретение относится к трубопрокатному и механообрабатывающим производствам. Слитки отливают с последующей ковкой и механической обработкой в заготовки размером 585×1900±25 мм.

Изобретение относится к трубопрокатному производству. Валок пилигримового стана содержит по окружности бочки диаметром 1150 мм ручей круглого сечения с тангенциальными выпусками, длина которого составлена из последовательно расположенных бойка с центральным углом 90°, полирующего участка с центральным углом 80°, угла продольного выпуска с центральным углом 40° и холостого участка с центральным углом 150°.

Изобретение относится к трубопрокатному производству. Способ включает изготовление рубашек из слитков ЭШП стали марки 10ГН2МФА, изготовление втулок из слитков ЭШП стали марки 08Х18Н10Т и изготовление торцевых колец из непрерывнолитых заготовок углеродистых марок сталей.
Изобретение относится к трубопрокатному производству. Способ включает механическую обработку под наплавку черновых валков на вальцетокарных станках по программе или копиру с перекрытием по 5-10° в сторону холостого участка от нулевой точки валка или от угла продольного выпуска. Осуществляют наплавку на рабочую поверхность под слоем флюса износостойкого жаростойкого слоя из стали СВ30Х30Н16Г7 с припуском под механическую обработку. Механическую обработку рабочей части валков после наплавки производят с чистотой поверхности Rz≥80 мкм. Осуществляют шлифовку с чистотой поверхности Rz≤20 мкм на участке бойка от 0,15 до 0,20 его длины, примыкающей к полирующему участку, полирующего и угла продольного выпуска. Обеспечивается повышение стойкости валков, снижение количества ударов на затравку, снижение времени прокатки одного погонного метра труб и улучшение качества наружной поверхности труб. 1 табл.

Изобретение относится к трубопрокатному производству. Способ включает посад слитков или непрерывно-литых заготовок (НЛЗ) в методические печи, нагрев их до температуры пластичности, прошивку слитков и НЛЗ в гильзы, прокатку гильз в трубы-плети с фиксированной подачей гильз в очаг деформации при установившемся процессе прокатки, порезку труб-плетей на трубы кратной длины. Величину подачи по длине прокатываемых труб-плетей периодически меняют (2n+1) раз, где n - количество труб-кратов, шт. Затравку при прокатке труб-плетей на длине, равной 1000-1200 мм, производят с подачей гильз в очаг деформации mj З=(0,5-0,6)mj уст, где mj уст - фиксированная величина подачи гильз в очаг деформации при установившемся процессе прокатки труб j-го размера, мм, установившийся процесс прокатки с подачей гильз mj уст производят на длине труб, равной 10250±250 мм, подачу на переходных участках труб-кратов на длине 1800-2000 мм снижают до mj П=(0,6-0,7) mj уст, а оставшуюся часть гильзы прокатывают с подачей в очаг деформации mj П.Г=(0,55-0,65)mj уст. Обеспечивается повышение надежности резьбовых соединений, снижение расхода металла. 1 табл.

Изобретение относится к трубопрокатному производству. Способ включает нагрев слитков-заготовок ЭШП размером 640×1750 мм до температуры 1230-1250°С, прошивку в стане поперечно-винтовой прокатки в гильзы размером 670хвн.465×2830 мм, которые прокатывают на пилигримовом стане с подкладными углеродистыми кольцами в передельные трубы размером 590×85×3900 мм. От передельных труб удаляют не обкатанные пилигримовые головки и затравочные концы, торцуют, растачивают и обтачивают в рубашки-заготовки размером 580±1,0×74,5±1,0×3300 мм. На внутреннюю поверхность рубашек-заготовок наплавляют электросваркой слой стали 08X18H10Т толщиной 25±1,0 мм и растачивают в биметаллические заготовки размером 580±1,0×вн.430±1,0×95±1,0×3300 мм. Заготовки нагревают до температуры 1250-1260°С, продувают и прокатывают на пилигримовом стане в передельные горячекатаные трубы размером 426×40×8500 мм и перекатывают их на стане ХПТ 450 в товарные холоднокатаные биметаллические трубы размером 351×36×11000 мм с толщиной плакирующего слоя 7±2 мм из стали марки 08X18H10Т. Обеспечивается снижение расходных коэффициентов металлов, снижение брака по толщине плакирующего слоя. 3 табл.

Изобретение относится к производству конусных длинномерных полых металлических изделий горячей прокаткой из слитков. Установка содержит печи для нагрева слитков до температуры пластичности, рольганг для транспортировки слитков и заготовок, стан поперечно-винтовой прокатки для прошивки слитков и заготовок на короткой оправке в полые гильзы, две передаточные тележки для транспортировки гильз к пилигримовым станам, передаточные рольганги, пилы горячей резки для удаления технологических отходов - пилигримовых головок и затравочных концов, шлеппер для транспортировки изделий в отделение отделки, прессы для правки, станочное оборудование для подрезки изделий на мерную длину, участки осмотра, ремонта и приемки готовых изделий. Повышение производительности, снижение металлоемкости и стоимости изделий обеспечивается за счет того, что после стана поперечно-винтовой прокатки установлен пилигримовый стан, имеющий по меньшей мере три пилигримовые клети, расположенные по одной оси на регламентированных расстояниях друг от друга, после каждой клети установлены стационарные желоба, диаметры полуокружностей которых регламентированы, при этом подающий аппарат с дорном - длинной оправкой расположены на входной стороне первой пилигримовой клети. 5 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к трубопрокатному производству. Дорн состоит из рабочего, замкового и концевого участка с надетым на концевой участок дорновым кольцом. Повышение запаса прочности изделий при снижении их массы при поточном производстве обеспечивается за счет того, что рабочий участок дорна состоит из трех или более, числом n периодических конусных участков с уменьшающимися диаметрами, соединенных между собой двумя или n-1 коническими переходами с длиной перехода li от 50 до 100 мм, большие значения которых расположены между конусными участками больших диаметров, при этом разность между концевыми диаметрами каждого конусного участка Δd составляет от 2,0 до 4,0 мм, большие значения которой относятся к конусным участкам большего диаметра, а разность между диаметрами конического перехода между конусными участками Δi регламентирована. 1 ил.
Изобретение относится к металлургическому и трубопрокатному производствам. Отлитые электрошлаковым переплавом слитки размером 485x1600±25 мм обтачивают в слитки-заготовки размером 470x1600±25 мм. Сверлят в них центральное отверстие диаметром 100±5 мм, нагревают в методической печи до температуры до 1120-1140°С и прошивают в стане поперечно-винтовой прокатки в гильзы размером 480хвн.315х2500±40 мм. Гильзы прокатывают на пилигримовых станах на дорнах диаметром 282/286 в калибре 340 мм в передельные горячедеформированные трубы размером 338х25х9000±200 мм с вытяжкой μn=4,07-4,08, обжатием по диаметру Δ=(29,5-29,6)% и подачей гильз в очаг деформации m=16-18 мм. Правку труб в шестивалковой правильной машине осуществляют до кривизны h≤3 мм на длину 4500±100 мм. Передельные трубы режут, растачивают и обтачивают в передельные трубы размером 325х12х4500±100 мм со съемом металла по внутренней и наружной поверхностям Δсв=Δсн.≤6,5 мм с чистотой поверхности Rz≤30 мкм, с допуском по диаметру ±0,8% и толщине стенки ±10%. Передельные трубы перекатывают в товарные размером 170x3,0х15200±320мм и режут на трубы-заготовки размером 170x3,0x370 мм. Обеспечивается снижение расходного коэффициента металла.

Изобретение относится к трубопрокатному производству. Способ включает ковку слитков в поковки размером 650×1630±50 мм, обточку поковок и сверление в них сквозных центральных отверстий с получением заготовок размером 630±10×100±5×1630±50 мм, нагрев заготовок до температуры 1285-1295°C, прошивку заготовок в стане поперечно-винтовой прокатки на оправке диаметром 325 мм с подъемом по диаметру 1,59% в гильзы-заготовки размером 640×вн.340×2150-2280 мм. Гильзы-заготовки прошивают-раскатывают в передельные гильзы-заготовки размером 650×Sп.г.з., где Sп.г.з. - толщина стенки передельной гильзы-заготовки, мм. Прошивку-раскатку гильз-заготовок производят на оправке, диаметр которой определяют по зависимости, включающей параметры передельной гильзы-заготовки и товарной трубы. Обеспечивается повышение геометрических размеров и качества поверхности труб. 1 табл.

Изобретение относится к трубопрокатному производству, а именно к способу производства шестигранных труб-заготовок размером "под ключ" 181,8±0,4×3,5+0,3/-0,2×3750+20/-0 мм из стали марки 12Х12М1БФРУ-Ш для реакторов АЭС на быстрых нейтронах. Полые слитки ЭШП размером 490×вн.290×2850±25 мм обтачивают и растачивают в полые слитки-заготовки размером 480×вн.300×2850±25 мм, нагревают до температуры 1130-1150°C, прокатывают на пилигримовых станах в передельные горячедеформированные трубы-заготовки размером 338×25×11200±100 мм в калибре 340 мм на дорнах диаметром 282/286 мм с вытяжкой µ=4,35, обжатием по диаметру Δ=29,2% и подачей в очаг деформации m=18-20 мм. От труб-заготовок пилой горячей резки удаляют технологические отходы, правят в шестивалковой правильной машине, разрезают на две трубы-заготовки размером 338×25×5600±50 мм, растачивают и обтачивают в трубы-заготовки размером 325×12×5600±50 мм, перекатывают на станах ХПТ450 и ХПТ250 по маршрутам 325×12×5600±50 - 273×8×9600±85 - 250×5×16300±150 мм. Трубы размером 250×5×16300±150 мм разрезают на трубы-заготовки размером 250×5×9200±75 мм и 250×5×7100±75 мм, которые прокатывают на стане ХПТ250 в трубы-заготовки размером, соответственно, 202×3,5×15800±130 и 202×3,5×12100±130 мм, профилируют в профилировочном "стане 400" в шестигранные трубы размером "под ключ" 181,8±0,4×3,5+0,3/-0,2×15800±130 мм и 181,8±0,4×3,5+0,3/-0,2×12100±130 мм и производят порезку труб на мерные шестигранные трубы-заготовки размером 181,8±0,4×3,5+0,3/-0,2×3750+20/-0 мм. Обеспечивается производство шестигранных труб-заготовок с заданными геометрическими размерами "под ключ" 181,8±0,4×3,5+0,3/-0,2×3750+20/-0 мм и снижение расходного коэффициента металла. 4 з.п. ф-лы, 1 табл.

Изобретение относится к трубопрокатному производству. Способ включает отливку полых слитков ЭШП размером 470×110×2700 и 430×105×2700 мм, расточку и обточку слитков в слитки-заготовки размером 460×100×2700 мм и 420×95×2700 мм, нагрев слитков-заготовок до температуры пластичности, прокатку на пилигримовом стане на конусных дорнах диаметром 234/239 и 199/204 мм в передельные горячекатаные трубы размером 325×45×6400 и 260×30×8000 мм. Передельные трубы растачивают и обтачивают в трубы-заготовки размером 310×30×3200 и 245×16×4000 мм. Трубы-заготовки прокатывают на станах ХПТ в холоднодеформированные насосно-компрессорные трубы размером 168,3×10,6×5000-1000 мм по маршрутам 310×30-273×23-219×16-168,3×10,6 мм с относительными обжатиями по стенке соответственно δ1m=23,3%, δ2m=30% и δ3m=33,8% и 245×16-219×13-168,3×10,6 мм с относительными обжатиями по стенке соответственно δ1m=12,8% и δ2m=18,5%. Обеспечивается снижение расхода металла. 1 табл.

Изобретение относится к металлургии. Способ включает отливку электрошлаковым переплавом полых слитков из низкопластичной стали 04Х14Т5Р2Ф-Ш с содержанием бора от 2,0 до 3,0% размером 470±5×вн.270±5×3000±25 мм. Донные и усадочные части слитков высотой соответственно 0,06-0,07 и 0,08-0,10 от общей высоты слитков отлиты из пластичных углеродистых марок и образуют при прокатке передельных труб затравочные концы и пилигримовые головки. Полые слитки растачивают и обтачивают в полые слитки-заготовки размером 455±5×вн.280±5×3000±25 мм, нагревают до температуры 1030-1050°C и прокатывают в передельные трубы-плети на дорнах 263/264 с вытяжкой µ от 9,79 до 10,98 и обжатием по диаметру Δ от 36,8 до 38,3%. Удаляют пилигримовые головки и затравочные концы, разрезают на трубы кратной длины, а затем на две заготовки-краты длиной не менее 5000 мм. Растачивают и обтачивают заготовки-краты в трубы-заготовки размером 278,7±1,8×5+1,5/-1,0 мм и профилируют в шестигранные трубы размером «под ключ» 252,6±1,8×1,5/-1,0×4300+80/-30 мм. Обеспечивается снижение расхода стали 04Х14Т5Р2Ф-Ш. 4 з.п. ф-лы, 1 табл.

Изобретение относится к трубопрокатному производству. Кованые заготовки или сплошные слитки-заготовки ЭШП нагревают до температуры пластичности и прошивают в стане поперечно-винтовой прокатки в гильзы. Подкладные углеродистые кольца нагревают до температуры пластичности. Заряжают дорн с дорновым кольцом в дорновую головку, надевают на дорн подкладное углеродистое кольцо, вводят дорн в гильзу или в полый слиток-заготовку ЭШП и надевают на дорн углеродистое подкладное кольцо для выведения затравочных концов с получением сборной заготовки. Углеродистое подкладное кольцо для выведения затравочных концов выполняют с цилиндрическим и коническими участками. Конусной частью углеродистого подкладного кольца центрируют передний конец гильзы или полого слитка-заготовки относительно оси дорна. Сборную заготовку деформируют в валках с переменным профилем калибра в товарные или передельные трубы с выведением затравочного конца и пилигримовой головки на углеродистые кольца. Обеспечивается полная обкатка передних концов гильз и полых слитков-заготовок. 4 з.п. ф-лы, 1 табл.

Наверх