Валок пилигримового стана для прокатки толстостенных передельных труб из труднодеформируемых марок стали и сплавов размером 630×56 мм для объектов атомной энергетики из гильз и полых слитков электрошлакового переплава размером 690-720×70-90×3400 мм



Валок пилигримового стана для прокатки толстостенных передельных труб из труднодеформируемых марок стали и сплавов размером 630×56 мм для объектов атомной энергетики из гильз и полых слитков электрошлакового переплава размером 690-720×70-90×3400 мм
Валок пилигримового стана для прокатки толстостенных передельных труб из труднодеформируемых марок стали и сплавов размером 630×56 мм для объектов атомной энергетики из гильз и полых слитков электрошлакового переплава размером 690-720×70-90×3400 мм

 


Владельцы патента RU 2545932:

Открытое акционерное общество "Челябинский трубопрокатный завод" (RU)

Изобретение относится к трубопрокатному производству и может быть использовано на трубопрокатной установке 8-16″ с пилигримовыми станами ОАО «ЧТПЗ». Валок по окружности бочки содержит рабочую и холостую части протяженностью соответственно 210 и 150°. Рабочая часть содержит ручей круглого сечения с тангенциальными поперечными выпусками, составленный из последовательно расположенных бойка, полирующего участка и угла продольного выпуска. Протяженность бойка составляет 0,61-0,62 от общей протяженности рабочей части с углом поперечного выпуска, изменяющимся по длине бойка от 37° до 25° в сечение перехода на полирующий участок. Протяженность полирующего участка составляет 0,23-0,24 от общей протяженности рабочей части. Поперечное сечение полирующего участка плавно уменьшается до расчетной величины половины профиля готовой трубы. Протяженность угла продольного выпуска составляет 0,14-0,15 от общей протяженности рабочей части, а поперечное сечение его выполнено увеличивающимся в зависимости от изменения радиуса угла продольного выпуска. Обеспечивается повышение чистоты поверхности и точности геометрических размеров труб. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

 

Изобретение относится к трубопрокатному инструменту, а именно к способу калибровки валков пилигримовых станов для прокатки толстостенных труб из труднодеформируемых марок стали и сплавов размером 630×56 мм из гильз и полых слитков-заготовок электрошлакового переплава размером 690-720×70-90×3400±50 мм, и может быть использовано на трубопрокатной установке 8-16″ с пилигримовыми станами ОАО «ЧТПЗ» при прокатке передельных толстостенных труб из труднодеформируемых марок стали и сплавов размером 630×56 мм из гильз и полых слитков-заготовок ЭШП размером 680-720×70-90×3400±50 мм для последующего передела их обточкой и расточкой в товарные трубы размером 610×36,53 мм с чистотой поверхности Rz≤20 мкм и повышенными требованиями по геометрическим размерам для объектов атомной энергетики. Трубопрокатная установка 8-16″ с пилигримовыми станами - единственная в России, на которой в данный момент производят трубы диаметром до 550 мм из гильз диаметром 680 мм, т.е. с обжатием по диаметру 130 мм. В клеть пилигримового стана можно задать гильзу диаметром до 720 мм и длиной не более 3450 мм, а на прошивном стане прошить гильзу диаметром не более 690 мм. Поэтому для производства передельных труб размером 630×56 мм приняты гильзы и полые слитки-заготовки ЭШП размером 690-720×70-90×3400±50 мм.

В практике ТПУ с пилигримовыми станами известен валок пилигримового стана, содержащий по окружности бочки ручей с последовательно расположенными по длине бойком, полирующим участком, углом продольного выпуска и холостым участком, при этом боек выполнен с переменным возрастающим поперечным сечением по длине, а полирующий - с постоянным сечением в виде круга с выпусками (Ф.А. Данилов, А.З. Глейберг, В.Г. Балакин. «Горячая прокатка труб» Москва: Металлургия, 1962, с. 314-328).

Недостатком этих валков является то, что они позволяют прокатывать заготовки только одного диаметра в трубы диаметром до 550 мм с относительно тонкими стенками, т.е. с отношением D/S≥25.

Известен валок пилигримового стана, содержащий по окружности бочки ручей круглого поперечного сечения с выпусками, длина которого составлена из последовательно расположенных бойка, образованного радиусом гребня валка увеличивающейся величины, полирующего участка, имеющего постоянный радиус гребня валка, угла продольного выпуска и холостого участков, причем выпуски поперечного сечения изменяются по длине бойка от 32-37° до 20-25° в сечение перехода на полирующий участок (Ю.Ф. Шевакин, А.З. Глейберг. «Производство труб» Москва: Металлургия, 1968, с. 139-140, 160).

Недостаток данных валков, как и вышеуказанного аналога, заключается в невозможности прокатки заготовок с разными диаметрами при использовании валков одного типоразмера без замены их при переходе на другой размер заготовок, что приводит к увеличению перевалок валков и снижению тем самым производительности стана и невозможности прокатки качественных труб по стенке диаметром более 550 мм.

В трубном производстве известен валок, ручей которого выполнен с переменным сечением по окружности на обжимном и полирующем участках, а поперечное сечение ручья по длине полирующего участка выполнено плавно уменьшающимся до расчетной величины половины профиля готовой трубы, т.е. глубина вреза ручья на полирующем участке изменяется в пределах от 0,5 до 1,5 мм и зависит от толщины стенки прокатываемых труб (Авт. свид. СССР №358042, бюл. №34, 1972 г. )

Использование данных валков позволило стабилизировать величину подачи гильз в очаг деформации, исключить проскальзывание валков и образование «отесов» при прокатке труб с отношением D/S≥7,0, т.е. при прокатке труб с толщинами стенок от 40 до 60 мм в зависимости от диаметра труб, т.е. от отношения D/S.

Недостаток приведенного изобретения «Ручей пилигримового валка» заключается в том, что оно не решает вопрос прокатки труб диаметром более 550 мм с малыми обжатиями на участке бойка и не увязывает геометрические размеры труб с изменением поперечного сечения ручья по длине рабочей части.

Наиболее близким техническим решением (прототипом) является валок пилигримового стана, содержащий по окружности бочки ручей круглого поперечного сечения с выпусками, длина которого составлена из последовательно расположенных бойка, образованного радиусом гребня валка увеличивающейся величины, полирующего участка, имеющего постоянный радиус гребня валка, угла продольного выпуска (переходного) и холостого участков, выпуски поперечного сечения ручья на одной трети протяженности бойка выполнены постоянными по величине, а на остальной части бойка плавно уменьшающимися до значения выпусков полирующего участка, при этом радиус гребня валка в конце участка с постоянной величиной выпуска составляет 1,3 радиуса гребня его начала (Авт. свд. СССР №554019, бюл. ОИПОТЗ №14, 1977 г.).

Использование данных валков обеспечивает прокат труб из гильз с большими отклонениями диаметров от номинала, т.е. прокат труб из гильз большего диаметра, прокатку труб с большими вытяжками, за счет чего снижается расходный коэффициент металла, исключаются потери времени на перевалки валков. Данные валки не дают возможности вести процесс прокатки толстостенных труб диаметром более 550 мм с дозированной величиной подачи из гильз и полых слитков-заготовок ЭШП с обжатиями по диаметру менее 130 мм, что в свою очередь приводит к незаполнению калибра и образованию на теле труб «отесов» - провалов по диаметру и утонению стенки.

Задачей изобретения является производство толстостенных передельных труб размером 630×56 мм из гильз и полых слитков-заготовок ЭШП размером 690-720×70-90×3400±50 мм для последующего передела их механической обработкой - обточкой и расточкой в товарные трубы размером 610×36,53 мм с геометрическими размерами повышенной точности для объектов атомной энергетики.

Техническое решение достигается тем, что в валке пилигримового стана для прокатки толстостенных передельных труб из труднодеформируемых марок стали и сплавов размером 630×56 мм для объектов атомной энергетики из гильз и полых слитков-заготовок электрошлакового переплава размером 690-720×70-90×3400±50 мм, содержащего по окружности бочки рабочую и холостую части протяженностью соответственно 210 и 150°, при этом рабочая часть содержит ручей круглого сечения с тангенциальными поперечными выпусками, составленный из последовательно расположенных бойка, полирующего участка и угла продольного выпуска, при этом боек выполнен протяженностью от 0,61 до 0,62 от общей протяженности рабочей части с углом поперечного выпуска, изменяющимся по длине бойка от 37° до 25° в сечение перехода на полирующий участок, который имеет протяженность от 0,23 до 0,24 от общей протяженности рабочей части и поперечное сечение, плавно уменьшающимся до расчетной величины половины профиля готовой трубы, протяженность угла продольного выпуска составляет от 0,14 до 0,15 от общей протяженности рабочей части, а поперечное сечение угла продольного выпуска выполнено увеличивающимся в зависимости от изменения радиуса угла продольного выпуска, боек валка с центральным углом 130°, общим обжатием - редуцированием гильз и полых слитков электрошлакового переплава от 60 до 90 мм разбит на три участка 25, 35 и 70° с плавным распределением обжатия по диаметру 21, 45 и 24 мм, а приращения радиусов Δ через один градус определяют из выражений: где ρ0 - радиус валка в нулевой точке, мм; ρ25 - радиус валка в точке, соответствующей центральному углу 25°, мм; ρ60 - радиус валка в точке, соответствующей центральному углу 60°, мм; ρ130 - радиус валка в точке, соответствующей центральному углу 130°, т.е. в конце бойка, мм; α1, α2 и α3 - величины центральных углов участков бойка; Δ1,=0,402, Δ2=0,64, а Δ3=0,17 мм/град.

Сопоставительный анализ с прототипом показал, что заявляемый валок пилигримового стана для прокатки толстостенных передельных труб из труднодеформируемых марок стали и сплавов размером 630×56 мм для объектов атомной энергетики из гильз и полых слитков ЭШП размером 690-720×70-90×3400±50 мм отличается от известного тем, что содержит по окружности бочки рабочую и холостую части протяженностью соответственно 210 и 150°, при этом рабочая часть содержит ручей круглого сечения с тангенциальными поперечными выпусками, составленный из последовательно расположенных бойка, полирующего участка и угла продольного выпуска, при этом боек выполнен протяженностью от 0,61 до 0,62 от общей протяженности рабочей части с углом поперечного выпуска, изменяющимся по длине бойка от 37° до 25° в сечение перехода на полирующий участок, который имеет протяженность от 0,23 до 0,24 от общей протяженности рабочей части и поперечное сечение, плавно уменьшающимся до расчетной величины половины профиля готовой трубы, протяженность угла продольного выпуска составляет от 0,14 до 0,15 от общей протяженности рабочей части, а поперечное сечение угла продольного выпуска выполнено увеличивающимся в зависимости от изменения радиуса угла продольного выпуска, боек валка с центральным углом 130°общим обжатием - редуцированием гильз и полых слитков электрошлакового переплава от 60 до 90 мм разбит на три участка 25, 35 и 70° с плавным распределением обжатия по диаметру 21, 45 и 24 мм, а приращения радиусов Δ через один градус определяют из выражений: где ρ0 - радиус валка в нулевой точке, мм; ρ25 - радиус валка в точке, соответствующей центральному углу 25°, мм; ρ60 - радиус валка в точке, соответствующей центральному углу 60°, мм; ρ130 - радиус валка в точке, соответствующей центральному углу 130°, т.е. в конце бойка, мм; α1, α2 и α3 - величины центральных углов участков бойка; Δ1=0,402, Δ2=0,64, а Δ3=0,17 мм/град. Таким образом, эти отличия позволяют сделать вывод о соответствии критерию «изобретательский уровень».

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

Изобретение осуществлено на ТПУ 8-16″ с пилигримовыми станами ОАО «ЧТПЗ» при прокатке передельных труб размером 630×56 мм из стали марки 08Х18Н10Т-Ш в валках существующей (цеховой) калибровки для прокатки толстостенных труб с плавным уменьшением поперечного сечения по длине полирующего участка Δ1=1,5 мм для последующего передела их в механически обработанные трубы размером 610×36,53 мм для объектов атомной энергетики с геометрическими размерами повышенной точности по ТУ 14-3-197-2001. Прокатка труб данного размера производилась также в валках предложенной калибровки с увеличенной протяженностью бойка с общим обжатием - редуцированием гильз по диаметру не более 90 мм и с плавно уменьшающимся поперечным сечением ручья по длине полирующего участка Δ=3,3 мм. Данные по прокатке передельных труб размером 630×56 мм из полых слитков ЭШП размером 720×90×3450±50 мм стали марки 08Х18Н10Т-Ш в валках толстостенных калибровок (цеховая и предлагаемая) и передела их в товарные трубы размером 610×36,53 мм для объектов атомной энергетики по ТУ 14-3Р-197-2001 приведены в таблице. В производство было задано по 5 полых слитков ЭШП размером 720×90×3400±50 мм. После прокатки передельных труб производили замер толщины стенки и определяли продольную и поперечную разностенность. Из таблицы видно, что трубы размером 630×56 мм, прокатанные в валках предложенной калибровки, имеют разностенность в пределах 7-10 мм, а разностенность труб, прокатанных в валках цеховой толстостенной калибровки, составила 15,5-18,5 мм. Трубы, прокатанные в валках цеховой калибровки, имели повышенную бугристость и «отесы» (провалы по диаметру). После механической обработки передельных труб, прокатанных в валках предложенной калибровки, получены товарные трубы размером 610×36,53×5000-5150 мм, а в валках цеховой калибровки получены товарные трубы размером 610×36,53×3900-4800 мм с допуском по диаметру ±0,75%, а по стенке ±10,0% (по ТУ 14-3Р-197-2001 соответственно ±1,25 и ±12,5%). Средний расходный коэффициент металла по партии труб, прокатанных в валках цеховой калибровки, составил 2,139, а в валках, скалиброванных в соответствии с формулой изобретения, 1,844, т.е. получено снижение расходного коэффициента металла на 295 кг на тонну труб.

Таким образом, использование валков пилигримового стана для прокатки толстостенных передельных труб размером 630×56 мм из гильз или полых слитков ЭШП размером 690-720×70-90×3400±50 мм, скалиброванных по предлагаемой методике, позволило прокатать на ТПУ 8-16″ с пилигримовыми станами качественные передельные трубы размером 630×56 мм для последующего передела их механической обработкой в товарные трубы размером 610×36,53 мм с геометрическими размерами повышенной точности, полностью исключить брак труб по «отесам», значительно снизить расходный коэффициент металла при переделе гильза или полый слиток-заготовка ЭШП - передельная толстостенная труба - товарная механически обработанная труба с допуском по диаметру ±0,75%, а по стенке ±10,0% вместо ±1,25 и ±12,5% по ТУ 14-3Р-197-2001.

1. Валок пилигримового стана для прокатки толстостенных передельных труб из труднодеформируемых марок стали и сплавов размером 630×56 мм для объектов атомной энергетики из гильз и полых слитков-заготовок электрошлакового переплава размером 690-720×70-90×3400±50 мм, содержащий по окружности бочки рабочую и холостую части протяженностью соответственно 210 и 150°, при этом рабочая часть содержит ручей круглого сечения с тангенциальными поперечными выпусками, составленный из последовательно расположенных бойка, полирующего участка и угла продольного выпуска, при этом боек выполнен протяженностью от 0,61 до 0,62 от общей протяженности рабочей части с углом поперечного выпуска, изменяющимся по длине бойка от 37° до 25° в сечение перехода на полирующий участок, который имеет протяженность от 0,23 до 0,24 от общей протяженности рабочей части и поперечное сечение, плавно уменьшающееся до расчетной величины половины профиля готовой трубы, протяженность угла продольного выпуска составляет от 0,14 до 0,15 от общей протяженности рабочей части, а угол продольного выпуска выполнен с увеличением поперечного сечения в зависимости от изменения радиуса угла продольного выпуска.

2. Валок по п. 1, отличающийся тем, что боек валка с центральным углом 130°, общим обжатием - редуцированием гильз и полых слитков электрошлакового переплава от 60 до 90 мм разбит на три участка 25, 35 и 70° с плавным распределением обжатия по диаметру 21, 45 и 24 мм, при этом приращения радиусов Δ через один градус определяют из выражений:

где ρ0 - радиус валка в нулевой точке, мм; ρ25 - радиус валка в точке, соответствующей центральному углу 25°, мм; ρ60 - радиус валка в точке, соответствующей центральному углу 60°, мм; ρ130 - радиус валка в точке, соответствующей центральному углу 130°, мм; α1, α2 и α3 - величины центральных углов участков бойка; Δ1,=0,402, Δ2=0,64, а Δ3=0,17 мм/град.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к трубопрокатному производству, а именно к калибровке валков пилигримовых станов для прокатки бесшовных горячекатаных труб размером 508×10-16 мм.

Изобретение предназначено для повышения точности калибровки валков пилигримовых станов для прокатки труб размером 630×28 мм из стали марки 09Г2С. Валок содержит по окружности бочки ручей круглого сечения с тангенциальными поперечными выпусками.

Изобретение предназначено для повышения точности бесшовных горячекатаных котельных труб размером 610×28-40 мм из сталей марок 12Х1МФ, 15Х1М1Ф и 10Х9МФБ-Ш. Валок для прокатки этих труб содержит бочку, имеющую ручей круглого сечения с тангенциальными поперечными выпусками, состоящий из последовательно расположенных участков бойка, полирующего участка, участка продольного выпуска и холостого участка.

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано на трубопрокатной установке 8-16" с пилигримовыми станами ОАО "ЧТПЗ". Валок пилигримового стана содержит по окружности бочки диаметром 1150 мм рабочий и холостой участки протяженностью соответственно 220 и 140°.

Изобретение относится к трубопрокатному инструменту и может быть использовано на трубопрокатных установках с пилигримовыми станами для прокатки труб размером 377×9-16 и 426×9-18 мм.

Изобретение относится к металлургии. Валок пилигримового стана содержит по окружности бочки ручей круглого сечения с тангенциальными выпусками.

Изобретение относится к оборудованию прокатных станов и может быть использовано при производстве цельных горячекатаных труб. .

Изобретение относится к трубопрокатному производству, в частности к холодной и горячей периодической прокатке труб на станах валкового типа. .

Изобретение относится к трубопрокатной области и касается, в частности, усовершенствования формы бойка пилигримового валка и может быть использовано на станах периодической прокатки труб.

Изобретение относится к прокатному производству, в частности к калибровки рабочего инструмента для холодной прокатки труб. .

Оправка предназначена для использования в трубопрокатном производстве. Оправка содержит рабочий и калибрующий участки. Улучшение проработки литой структуры при прошивке гильз на станах винтовой прокатки обеспечивается за счет того, что на рабочий профиль оправки, не доходя до ее калибрующего участка, наносят концентрические проточки определенной формы и размеров. Углы между проточками и осью оправки регламентированы. Первая проточка наносится на оправку тогда, когда обеспечивается устойчивый вторичный захват заготовки. Применение оправки позволит получить трубы со структурой металла, отвечающей требованиям нормативно-технической документации и снизить потери металла. 3 ил.

Изобретение относится к области калибровки валков пилигримовых станов для прокатки труб диаметром от 273 до 630 мм. Валок содержит по окружности бочки ручей круглого сечения с тангенциальными выпусками, состоящий из последовательно расположенных бойка, образованного увеличивающимся радиусом гребня валка в пределах угла Θб=90-120° с плавно изменяющимся углом поперечного выпуска αп.в.б., полирующего участка в пределах угла Θп=60-90° с постоянным сечением с углом поперечного выпуска αп.в.т.i., участка продольного выпуска в пределах угла Θп.в.=30-40° с плавно увеличивающимся углом поперечного выпуска αп.в.у.п.в. и холостого участка с постоянным сечением и углом поперечного выпуска αп.в.х.у.=33°. Снижение поперечной и продольной разностенности и кривизны труб, снижение расходного коэффициента металла обеспечивается за счет того, что валок выполнен с постоянным углом поперечного выпуска αп.в.т.i на полирующем участке для труб каждого диаметра размерного ряда, при этом с возрастанием диаметра труб значение упомянутого угла увеличивается и регламентировано математической зависимостью, при этом значения углов поперечного выпуска кратны величине 0,5°. 1 з.п.ф-лы, 1 табл.

(57) Изобретение относится к металлургии, а именно к горячей прокатке труб на пилигримовых станах. Валок имеет полирующий участок, участок холостого хода и боек с угловым размером 60-90° и радиусом валка по гребню калибра бойка, изменяющимся от начального радиуса бойка до радиуса полирующего участка калибра. Снижение технологических нагрузок и повышение качества поверхности труб обеспечивается за счет того, что текущий радиус валка по гребню калибра бойка регламентирован математической зависимостью, при этом на каждом шаге калибровки разница между радиусом кривизны профиля бойка и радиусом валка по гребню калибра бойка не превышает 0,5%. 1 ил., 1 табл.
Наверх