Способ производства шестигранных труб-заготовок размером "под ключ" 181,8×3,5+0,3/-0,2×3750+20/-0 мм из стали марки 12х12м1бфру-ш (эп450у-ш) для реакторов на быстрых нейтронах



Способ производства шестигранных труб-заготовок размером под ключ 181,8×3,5+0,3/-0,2×3750+20/-0 мм из стали марки 12х12м1бфру-ш (эп450у-ш) для реакторов на быстрых нейтронах

 


Владельцы патента RU 2547053:

Открытое акционерное общество "Челябинский трубопрокатный завод" (RU)

Изобретение относится к металлургическому и трубопрокатному производствам. Отливают слитки электрошлаковым переплавом и обтачивают их в слитки-заготовки размером 470×1540 мм. Сверлят в слитках-заготовках центральное отверстие диаметром 100±5 мм. Нагревают слитки-заготовки до температуры пластичности и прошивку в стане поперечно-винтовой прокатки в гильзы. Гильзы прокатывают в передельные горячедеформированные трубы-заготовки. Трубы правят и режут на две заготовки. Осуществляют расточку и обточку. Прокатку труб-заготовок размером 325×12 мм ведут на станах ХПТ450 и ХПТ250, а прокатку труб-заготовок на стане ХПТ250, профилировку труб в профилировочном «стане 400» в шестигранные трубы-заготовки. Обеспечивается снижение расходного коэффициента металла. 1 табл.

 

Изобретение относится к металлургическому и трубопрокатному производствам, а именно к производству слитков способом электрошлакового переплава из стали марки 12Х12М1БФРУ-Ш (ЭП450У-Ш), передела их в слитки-заготовки, способу производства из слитков-заготовок ЭШП на ТПУ 8-16″ с пилигримовыми станами передельных горячекатаных труб размером 337×28 мм, механической обработки их в трубы-заготовки размером 325×12 мм, переката механически обработанных труб-заготовок размером 325×12 мм на станах ХПТ450 и ХПТ250 в передельные трубы-заготовки размером 202±1,2×3,5+0,3/-0,2 мм, профилирования передельных труб-заготовок в шестигранные трубы-заготовки размером «под ключ» 181,8±0,4×3,5+0,3/-0,2×3750+20/-0 мм и может быть использовано на ОАО «ЗМЗ» на установках ЭШП слитков, на ОАО «ЧТПЗ» на ТПУ 8-16″ с пилигримовыми станами при переделе слитков-заготовок ЭШП в передельные горячекатаные трубы-заготовки размером 337×28 мм, механической обработки - расточки и обточки передельных горячекатаных труб в передельные трубы размером 325×12 мм с допуском по диаметру ±0,8% и стенке ±10,0%, переката их на станах ХПТ450 и ХПТ250 в передельные холоднокатаные трубы-заготовки размером 202±1,2×3,5+0,3/-0,2 мм, передела труб-заготовок на профилировочном «стане 400» в шестигранные трубы заготовки размером «под ключ» 181,8±0,4×3,5+0,3/-0,2×3750+20/-0 мм для использования их на АЭС, имеющих в своем составе реакторы нового поколения на быстрых нейтронах.

В трубопрокатном производстве известен способ производства горячекатаных товарных и передельных труб большого и среднего диаметров на трубопрокатных установках с пилигримовыми станами из слитков ЭШП стали марки 10Х9МФБ-Ш (ТУ 14-134-398-2003 «Заготовка трубная - слитки для котельных труб ЭШП», ТУ 14-3Р-55-2001 «Трубы стальные бесшовные для паровых котлов и трубопроводов», ТИ 158-Тр.ТБ1-56-2007 «Изготовление бесшовных горячекатаных труб для паровых котлов и трубопроводов по ТУ 14-ЗР-55-2001»).

Недостатком данного способа является то, что трубы после прокатки имеют большое количество дефектов на внутренней поверхности в виде плен и сетки разгарных трещин, требуют последующую механическую обработку (расточку) со съемом металла по 8-10 мм на сторону. Данная марка стали имеет интервал горячей пластичности 1160-900°C и повышенный коэффициент линейного расширения. Если слитки-заготовки ЭШП нагревать до температуры 1160°C, то при прошивке слитков-заготовок в стане поперечно-винтовой прокатки в гильзы температура металла в очаге деформации на границе оправка - внутренняя поверхность гильз повышается на 50-70°C, в зависимости от диаметра слитка-заготовки. При прокатке гильз на пилигримовом стане в товарные трубы с температурой наружной поверхности 1160°C и менее конец прокатки происходит при температуре 800-850°C в зависимости от диаметра и толщины стенки, что приводит к затяжкам дорнов даже с конусностью 4-5 мм вместо 1,0 по ТИ 158-Тр.ТБ1-56-2007. Нагрев слитков-заготовок ЭШП данной марки стали выше 1160°C приводит к перегреву внутренней поверхности гильз и массовому образованию внутренних плен и сетки разгарных трещин. Данные трубы необходимо браковать или растачивать на меньшую стенку со съемом металла более 10 мм на сторону, что, в свою очередь, приводит к повышенному расходу металла и дополнительной трудоемкой операции - расточке дефектных труб.

Известен также способ производства бесшовных горячекатаных передельных длинномерных труб из труднодеформируемых марок стали и сплавов, включающий прокатку гильз-заготовок в передельные горячекатаные трубы-заготовки в пилигримовом стане в калибрах валков при разности между внутренним диаметром гильз-заготовок и средним диаметром дорнов, равной Dг.вн-Dср.д=10-20 мм, и с обеспечением вытяжки µ≤6,0, где µ - коэффициент вытяжки на пилигримовом стане; Dг.вн - внутренний диаметр гильзы, мм; Dср.д - средний диаметр дорна, мм. Прокатку труб на пилигримовом стане в валках с круглым калибром с углом поперечного выпуска на полирующем участке α=25-30°, где α - угол поперечного выпуска валков пилигримового стана на полирующем участке, град., или прокатку на пилигримовом стане в валках с овальным калибром с отношением В/Η=1,1-1,15, где В - ширина калибра валка на полирующем участке, мм; Η - высота калибра валка, мм (Патент РФ №2266132, кл. В21В 21/00, 27.03.2004, бюл. №9).

Недостатком данного способа является то, что он также направлен на снижение количества затяжек дорнов при прокатке труб из труднодеформируемых марок стали и сплавов с повышенным коэффициентом линейного расширения за счет прокатки в валках с повышенной овализацией и не решает основного технологического вопроса докатки гильз - обкатки пилигримовых головок при температурах ниже нижнего интервала горячей пластичности данных марок стали и сплавов, технологии получения качественных по внутренней поверхности гильз в процессе прошивки слитков-заготовок и прошивки - раскатки гильз-заготовок в гильзы в стане поперечно-винтовой прокатки.

В трубной промышленности известен также способ производства горячекатаных товарных и передельных труб большого и среднего диаметров из труднодеформируемых марок стали и сплавов на трубопрокатных установках с пилигримовыми станами, включающий отливку полых слитков высотой 1750-2100 мм на установках электрошлакового переплава. Слитки обтачивают и растачивают в слитки-заготовки до удаления окалины и микротрещин на диаметр 400-620 мм с отношением диаметра к толщине стенки D/S=3,0-4,0, большие значения которых соответствуют слиткам-заготовкам меньшего диаметра. Затем слитки-заготовки нагревают до температуры пластичности и прошивают - раскатывают в стане поперечно-винтовой прокатки в гильзы с вытяжками µ=1,5-1,7, большие значения которых соответствуют гильзам большего диаметра. Гильзы, прошитые - раскатанные с вытяжками µ=1,5-1,6, прокатывают на пилигримовых станах в передельные трубы, а гильзы прошитые - раскатанные с вытяжками µ=1,6-1,7 - в товарные трубы (Патент РФ №2311979, кл. В21В 21/00, 10.12.2007).

Недостатком данного способа является то, что он только частично снижает образование дефектов на внутренних поверхностях гильз за счет снижения коэффициента вытяжки (обжатия гильз-заготовок по стенке) в очаге деформации при прошивке - раскатке гильз-заготовок из коррозионно-стойких труднодеформируемых марок стали и сплавов с низким температурным интервалом горячей пластичности и высоким коэффициентом линейного расширения в станах поперечно-винтовой прокатки. К недостатком данного способа относится и то, что способ изготовления полых гильз-заготовок значительно трудоемок и металлоемок, т.к. требуется механическая обработка - обточка и расточка полых слитков ЭШП в гильзы-заготовки. Данный способ не решает технологические вопросы нагрева слитков ЭШП из стали марки 12Х12М1БФРУ-Ш, прошивки и прокатки передельных труб из труднодеформируемых марок стали и сплавов с низким температурным интервалом горячей пластичности и высоким коэффициентом линейного расширения и прокатки их на станах ХПТ в передельные трубы размером 202±1,2×3,5+0,3/-0,2 мм для последующего профилирования их в шестигранные трубы-заготовки размером 181,8±0,4×3,5+0,3/-0,2×3750+20/-0 мм для реакторов нового поколения на быстрых нейтронах.

В трубной промышленности известен способ производства чехловых шестигранных труб размером «под ключ» 257+2/-3×6+2/-1×4300+80/-30 мм из низкопластичной стали с содержанием бора 1,3-1,8%, включающий механическую обработку - расточку и обточку, обезжиривание, индукционную обработку, УЗК, сверление отверстий для тянущей цепи при профилировании, покрытие труб солевой смазкой и теплое профилирование труб двух - трехкратной длины, величину которой определяют из выражения:

Lmp.=(2-3)Lkp.+Lnep.+Lk.o.,

где L - длина шестигранной трубы-плети, мм;

Lnep. - длина цилиндрической части заготовки-трубы для сверления осевого отверстия

под шкворень тянущей цепи и переходного участка от круга к шестиграннику, мм;

Lkp. - длина шестигранной трубы-заготовки, мм;

Lk.o. - длина концевой обрези,

а порезку труб на мерную длину, отбор темплетов для изготовления образцов на механические испытания и удаления концевой обрези производят после контроля геометрических размеров и разметки шестигранных труб-плетей (Патент РФ №2246363, кл. В21В 23/00, 20.05.2005).

Данный способ направлен на производство шестигранных труб из стали с содержанием бора от 1,3 до 1,8% для хранения и транспортировки отработанного ядерного топлива и не решает технологические и конструкционные вопросы производства шестигранных труб-заготовок размером 181,8±0,4×3,5+0,3/-0,2×3750+20/-0 мм из стали марки 12Х12М1БФРУ-Ш (ЭП450У-Ш) для реакторов АЭС нового поколения на быстрых нейтронах.

В трубной промышленности известен способ производства холоднокатаных труб большого и среднего диаметров из труднодеформируемых марок стали и сплавов с повышенной точностью по стенке, включающий прокатку передельной сварной заготовки в калибрах с переменным радиусом в товарную холоднокатаную трубу максимального диаметра с вытяжкой µ=1,4-1,7 и обжатием по стенке не менее 25%, при этом при последующих перекатах вытяжку плавно увеличивают на 0,05-0,10 до 1,7-2,0, а большие значения вытяжек и обжатий по стенке принимают для сталей с большим содержанием хрома и никеля, передельную трубную заготовку прокатывают в товарную или передельную холоднокатаную трубу максимального диаметра с отношением диаметра к толщине стенки трубы D/S=40-50, которую при последующем перекате прокатывают в трубы меньшего диаметра с увеличением отношения D/S от 2 до 10, а последний перекат производят с отношением D/S=50-75.

Недостатком данного способа является то, что он направлен на технологию производства холоднокатаных труб большого и среднего диаметров из труднодеформируемых марок стали и сплавов с повышенной точностью по стенке из сварных заготовок и не решает технологические и конструкционные вопросы 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 (ЭП450У-Ш) для реакторов АЭС нового поколения на быстрых нейтронах.

В трубной промышленности известен способ производства опытных образцов шестигранных труб-заготовок размером «под ключ» 181,8×3,5×3750+20/-0 мм из стали марки 12Х12М1БФРУ-Ш (ЭП450У-Ш) для реакторов АЭС нового поколения на быстрых нейтронах (протокол №60/11 от 03.08.2011 и ТУ 1367-043-00186654-2012 (опытная партия) «Трубы бесшовные холоднодеформированные шестигранные из стали марки 12Х12М1БФРУ-Ш (ЭП450У-Ш)», включающий отливку слитков электрошлаковым переплавом размером 485×1540 мм, обточку слитков в слитки-заготовки размером 470×1540 мм, сверление в слитках-заготовках центрального отверстия диаметром 100±5 мм, нагрев до температуры 1180-1200°C, прошивку в стане поперечно-винтовой прокатки в гильзы размером 480хвн.315×2400 мм, прокатку гильз на пилигримовых станах в передельные горячедеформированные трубы-заготовки размером 344×31×6600 мм в калибре 351 мм, отрезку пилой горячей резки технологических отходов - пилигримовых головок и затравочных концов, правку труб, порезку труб на две трубы-крата равной длины и механическую обработку - расточку и обточку их в передельные трубы размером 325×12×3300 мм с допуском по диаметру ±1,0% и толщине стенки ±12,5% со съемом металла по наружной и внутренней поверхностям по 9,5 мм с чистотой поверхности Rz≤30 мкм, перекатку механически обработанных труб размером 325×12×3300 мм на станах ХПТ450 и ХПТ250 в передельные трубы размером 202×3,5 мм с допуском по диаметру ±0,8% и толщине стенки ±10,0%.

Недостатком данного способа является то, что при переделе слитков-заготовок ЭШП размером 470×1540 мм в передельные горячекатаные механически обработанные трубы размером 325±3,25×12±1,5×3300 мм, даже при трехкратном перекате их на станах ХПТ450 и ХПТ250, холоднокатаные трубы размером 202×3,5 мм с допуском по диаметру ±1,2 мм и стенке +0,3/-0,2 мм получить проблематично. При производстве передельных горячекатаных труб размером 325×12 мм получаются повышенные отходы по некратности. Прошивка слитков-заготовок ЭШП в стане поперечно-винтовой прокатки при температуре нагрева 1180-1200°C приводит на границе оправки с внутренней поверхностью гильз к повышению температуры до 1250-1270°C, что для данной марки стали чревато перегревом внутренней поверхности и образованием сетки разгарных трещин, что, в свою очередь, приводит к браку или увеличению съема металла при расточке горячекатаных труб в передельные механически обработанные трубы размером 325×12 мм.

Наиболее близким техническим решением (прототипом) является способ производства труб из труднодеформируемых марок стали и сплавов с повышенным коэффициентом линейного расширения, включающий нагрев рабочей части дорна до средней температуры, равной или большей необходимой температуры переднего конца трубы в момент схода ее с дорна Тср.д.≥Тпер.к.т., где Τср.д. - средняя температура дорна перед началом прокатки, °C; Тпер.к.т. - необходимая температура переднего конца трубы в момент схода ее с дорна, °C, нагрев рабочей части дорна с перепадом температуры по длине рабочей части не более 100°C, т.е. Tmax-Tmin<100°C, где Tmax - максимальная температура рабочей части дорна в зоне интенсивной деформации, °C; Tmin - минимальная температура рабочей части дорна, °C (Патент РФ №2214312, кл. В21В 21/00, 20.10.2003 г., бюл. №29).

Недостатком данного прототипа, также как и выше приведенных аналогов, являются то, что он направлен на снижение количества затяжек дорнов при прокатке труб из труднодеформируемых марок стали и сплавов с повышенным коэффициентом линейного расширения за счет нагрева дорнов перед прокаткой и в процессе прокатки. Данный способ не решает основные технологические вопросы: докатки гильз - обкатки пилигримовых головок при температурах ниже нижнего интервала горячей пластичности данных марок стали и сплавов и тем более технологии получения качественных по внутренней поверхности гильз в процессе прошивки слитков-заготовок ЭШП и прошивки - раскатки гильз-заготовок в гильзы в стане поперечно-винтовой прокатки.

Задачей предложенного способа является производство передельных холоднокатаных труб размером 202×3,5 мм с допуском по диаметру ±1,2 мм (±0,6%) и стенке +0,3/-0,2 мм (+8,5/-5,5%) вместо ±0,8% по диаметру и ±10% по стенке (ГОСТ 9941 высокой точности), снижение или полное исключение дефектов на внутренней поверхности гильз при прошивке слитков-заготовок, снижение расхода металла, при переделе слиток ЭШП - передельная горячекатаная труба - передельная механически обработанная труба, за счет изменения схемы деформации гильз на пилигримовом стане при производстве передельных горячекатаных труб, освоение производства шестигранных труб-заготовок размером 181,8±0,4×3,5+0,3/-0,2×3750+20/-0 мм из слитков марки 12Х12М1ФБРУ-Ш для оснащения АЭС реакторами нового поколения на быстрых нейтронах, а следовательно, снижение стоимости шестигранных труб-заготовок с низким температурным интервалом горячей пластичности.

Технический результат достигается тем, что в известном способе 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 (ЭП450У-Ш) для реакторов на быстрых нейтронах, включающем отливку слитков электрошлаковым переплавом, обточку слитков в слитки-заготовки размером 470×1540 мм, сверление в слитках-заготовках центрального отверстия диаметром 100±5 мм, нагрев до температуры пластичности, прошивку в стане поперечно-винтовой прокатки в гильзы, прокатку гильз на пилигримовых станах в передельные горячедеформированные трубы-заготовки, отрезку пилой горячей резки технологических отходов - пилигримовых головок и затравочных концов, правку труб, порезку труб на два крата-заготовки, механическую обработку - расточку и обточку в трубы-заготовки, прокатку труб-заготовок размером 325×12 мм на станах ХПТ450 и ХПТ250, прокатку труб-заготовок на стане ХПТ250, профилировку труб в профилировочном «стане 400» в шестигранные трубы-заготовки, при этом номинальный наружный диаметр труб и допускаемые отклонения определяют из выражений:

где В - номинальный размер шестигранной трубы-заготовки «под ключ», мм; tg30° - угол между диаметром описанной окружности и гранью шестигранной трубы-заготовки, град.; n - количество граней, шт.; r - внутренний радиус закругления граней шестигранника, мм; s - номинальная толщина стенки шестигранной трубы-заготовки, мм; γ=(1,015-1,03) - коэффициент, учитывающий величину утяжки периметра круглой трубы при профилировании ее в шестигранную трубу-заготовку; ±0,4 - допуск на размер «ключа» шестигранной трубы-заготовки, мм.

Сопоставительный анализ заявляемого решения с прототипом показывает, что заявляемый способ отличается от известного тем, что производят отливку слитков электрошлаковым переплавом, обточку слитков в слитки-заготовки размером 470×1540 мм, сверление в слитках-заготовках центрального отверстия диаметром 100±5 мм, нагрев до температуры пластичности, прошивку в стане поперечно-винтовой прокатки в гильзы, прокатку гильз на пилигримовых станах в передельные горячедеформированные трубы-заготовки, отрезку пилой горячей резки технологических отходов - пилигримовых головок и затравочных концов, правку труб, порезку труб на два крата-заготовки, механическую обработку - расточку и обточку в трубы-заготовки, прокатку труб-заготовок размером 325×12 мм на станах ХПТ450 и ХПТ250, прокатку труб-заготовок на стане ХПТ250, профилировку труб в профилировочном «стане 400» в шестигранные трубы-заготовки, при этом номинальный наружный диаметр труб и допускаемые отклонения определяют из выражений:

где В - номинальный размер шестигранной трубы-заготовки «под ключ», мм; tg30° - угол между диаметром описанной окружности и гранью шестигранной трубы-заготовки, град.;

n - количество граней, шт.; r - внутренний радиус закругления граней шестигранника, мм;

s - номинальная толщина стенки шестигранной трубы-заготовки, мм; γ=(1,015-1,03) - коэффициент, учитывающий величину утяжки периметра круглой трубы при профилировании ее в шестигранную трубу-заготовку; ±0,4 - допуск на размер «ключа» шестигранной трубы-заготовки, мм. Таким образом, заявляемый способ соответствует критерию «изобретательский уровень».

Сравнение заявляемого решения (способа) не только с прототипом, но и с другими техническими решениями в данной области техники не позволило выявить в них признаки, отличающие заявляемое решение от прототипа, что позволяет сделать вывод о соответствии условию патентоспособности «изобретательский уровень».

Способ опробован на трубопрокатной установке с пилигримовыми станами 8-16″, станах ХПТ450 и ХПТ250 и профилировочном «стане 400» ОАО «ЧТПЗ». По существующей технологии 2 слитка-заготовки размером 470×100×1540 мм общей массой 4040 кг были нагреты в методической печи до температуры 1160 и 1170°C. Прошивку слитков-заготовок в стане поперечно-винтовой прокатки производили на оправке диаметром 300 мм. При прошивке на гильзах были внутренние плены и небольшие рванины. Прокатку гильз на пилигримовом стане производили в валках с калибром 351 мм на дорнах диаметром 283/287 мм с конусностью 4,0 мм в передельные трубы размером 344×31 мм. Прокатку труб производили с подкладными углеродистыми кольцами с подачами гильз в очаг деформации m=20-22 мм. Трубы сошли с дорна удовлетворительно, т.к. температура конца прокатки была 860-870°C. На внутренней поверхности труб были плены и поперечные рванины. Трубы были выправлены на правильной машине и порезаны на две трубы-заготовки размером 344×31×3300 мм. Трубы-заготовки были расточены до удаления внутренних дефектов, а затем обточены на диаметр 325 мм. Толщина стенки труб составила от 9,5 до 12,5 мм. Трубы были переданы в цех №5 и на стане ХПТ450 и ХПТ250 были перекатаны в передельные трубы размером 202×3,5 мм по маршрутам: 325×12×3300----273×8×5500----250×5×9100---202×3,5×15600 мм. Холоднокатаные трубы размером 202×3,5×15600 мм были порезаны на три трубы-заготовки равной длины (5200 мм). Таким образом, при переделе 2 слитков размером 470×1540 мм получено 12 труб-заготовок размером 202×3,5×5200 мм, которые на «стане 400» были спрофилированы в шестигранные трубы-заготовки размером 181,8×3,5×5200 мм. На профилирование задано 12 труб-заготовок размером 202×3,5×5200 мм. Спрофилировано 12 шестигранных труб-заготовок размером 181,8±0,6×3,5+0,5/-0,6×5200 мм. От труб-заготовок были удалены переходные части от круга к шестиграннику и подрезаны концы с противоположной стороны. Получены 12 шестигранных труб-заготовок размером 181,8±0,6×3,5+0,5/-0,6×3750+20/-0 мм. Одна шестигранная труба-заготовка забракована по стенке (4,2 мм вместо 3,8 мм). Одиннадцать труб-заготовок приняты, как условно годные. Суммарный расходный коэффициент металла по существующей технологии при переделе слитков-заготовок ЭШП размером 470×1540 мм - передельная горячекатаная механически обработанная труба размером 325×12×3300 мм - передельная холоднокатаная труба размером 202×3,5×5200 мм - товарная шестигранная труба-заготовка размером 181,8±0,6×3,5+0,5/-0,6×3750+20/-0 мм составил 5,933.

По предлагаемой технологии 2 слитка-заготовки размером 470×1650 мм общей массой 4492 кг были просверлены на диаметр 100±5 мм, нагреты в методической печи до температуры 1130°C, прошиты в стане поперечно-винтовой прокатки в гильзы размером 480×вн.315×2560 мм и прокатаны на пилигримовом стане в передельные горячекатаные трубы размером 337×28×8500 мм. Трубы были порезаны на две равные части, расточены и обточены в передельные механически обработанные трубы-заготовки размером 325×12×4250 мм. На одной трубе-заготовке на наружной поверхности осталась чернота площадью 20×40 мм, которая была удалена зачисткой с чистотой поверхности Rz≤30 мкм. Затем механически обработанные трубы-заготовки размером 325×12×4250 мм были перекатаны в цехе №5 на станах ХПТ450 и ХПТ250 по маршрутам: 325×12×4000---273×8×7200--250×5×12200 мм. Затем был определен номинальный диаметр и его геометрические размеры, необходимые для получения шестигранных труб-заготовок размером 181,8±0,4×35+0,3/-0,2×3750+20/-0 мм. Трубы размером 250×5×12200 мм были порезаны на две трубы-заготовки размером 250х×5×4800 мм и одну трубу-заготовку размером 250×5×2600 мм, которые затем были перекатаны на стане ХПТ250 в передельные трубы-заготовки размером 202×3,5×8200 и 202×3,5×4300 мм, а затем спрофилированы в профилировочном «стане 400» в шестигранные трубы размером «под ключ» 181,8±0,4×3,5+0,3/-0,2×8200 и 181,8±0,4×3,5+0,3/-0,2×4300 мм, которые были порезаны на трубы-заготовки размером 181,8±0,4×3,5+0,3/-0,2×3750+20/-0 мм с выполнением всех последующих операций по технологическому процессу и приняты в соответствие НТД. На профилирование было задано 8 труб размером 202±0,4×3,5+0,3/-0,2×8200 мм и 4 трубы размером 202±0,4×3,5+0,3/-0,2×4300 мм. После профилировки было получено 20 шестигранных труб-заготовок, из которых в процессе приемки одна труба-заготовка забракована по толщине стенки (толщина стенки в двух точках составила 3,1 и 3,2 мм). Суммарный расходный коэффициент металла по предлагаемой технологии при переделе слитков ЭШП размером 470×1650 мм - передельная горячекатаная механически обработанная труба размером 325×12×4250 мм - передельная холоднокатаная труба размером 202×3,5×8200 и 202×3,5×4300 мм - товарная шестигранная труба заготовка размером 181,8±0,4×3,5+0,3/-0,2×3750+20/-0 мм составил 3,681. Таким образом, при переделе 2 слитков-заготовок размером 485×1650 мм получено 19 шестигранных труб-заготовок размером 181,8±0,4×3,5+0,3/-0,2×3750+20/-0 мм общей массой 1220,4 кг.

Данные по прокатке горячекатаных механически обработанных труб-заготовок размером 325×12 мм из стали марки 12Х12М1БФРУ-Ш (ЭП450У-Ш), переката их на станах ХПТ450 и ХПТ250 в передельные трубы с повышенной точностью по диаметру и стенке размером 202±1,2×3,5+0,3/-0,2 мм по маршрутам 325×12--273×8--250×5--202×3,5 мм по существующей и предлагаемой технологиям для профилирования их в шестигранные трубы-заготовки размером «под ключ» 181,8±0,4×3,5+0,3/-0,2×3750+20/-0 мм для реакторов на быстрых нейтронах приведены в таблице. Из таблицы видно, что при производстве передельных холоднокатаных труб размером 202±1,2×3,5+0,3/-0,2 мм из стали марки 12Х12М1БФРУ-Ш по предлагаемой технологии получено 19 качественных шестигранных труб-заготовок, получено снижение расходного коэффициента металла на 2252 кг на каждой тонне шестигранных труб-заготовок и исключена трудоемкая операция расточки труб размером 344×31 мм с дефектами на внутренней поверхности в передельные механически обработанные трубы размером 325×12 мм.

Использование предложенного способа 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 (ЭП450У-Ш) для реакторов нового поколения на быстрых нейтронах позволило получить шестигранные трубы-заготовки с заданными геометрическими размерами, снизить расходный коэффициент металла при переделе слиток ЭШП - передельная горячекатаная труба размером 325×12 мм - передельная холоднокатаная труба размером 202×3,5 мм - товарная шестигранная труба-заготовка размером 181,8±0,4×3,5+0,3/-0,2×3750+20/-0 мм, а следовательно, снизить их стоимость.

Способ 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 на быстрых нейтронах, включающий отливку слитков электрошлаковым переплавом, обточку слитков в слитки-заготовки размером 470×1650 мм, сверление в слитках-заготовках центрального отверстия диаметром 100±5 мм, нагрев до температуры пластичности, прошивку в стане поперечно-винтовой прокатки в гильзы, прокатку гильз на пилигримовых станах в передельные горячедеформированные трубы-заготовки, отрезку пилой горячей резки технологических отходов - пилигримовых головок и затравочных концов, правку труб, порезку труб на два крата-заготовки, механическую обработку - расточку и обточку в трубы-заготовки, прокатку труб-заготовок размером 325×12 мм на станах ХПТ450 и ХПТ250, прокатку труб-заготовок на стане ХПТ250, профилирование труб в профилировочном стане 400 в шестигранные трубы-заготовки, при этом номинальный наружный диаметр труб и допускаемые отклонения определяют из выражений:
D н о м = ( B t g 30 n 2 2 π ( r + s ) π n ) γ ,
Δ D = ± n 0,4 2 ,
где В - номинальный размер шестигранной трубы-заготовки «под ключ», мм;
tg30° - угол между диаметром описанной окружности и гранью шестигранной трубы-заготовки, град.;
n - количество граней, шт.;
r - внутренний радиус закругления граней шестигранника, мм;
s - номинальная толщина стенки шестигранной трубы - заготовки, мм;
γ=(1,015-1,03) - коэффициент, учитывающий величину утяжки периметра круглой трубы при профилировании ее в шестигранную трубу-заготовку;
±0,4 - допуск на размер шестигранной трубы-заготовки, мм.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к трубопрокатному производству, а именно к способу производства холоднокатаных товарных труб размером 170±1,5×3±0,25×370 мм повышенной точности по стенке из стали марки 16Х12МВСФБР-Ш для реакторов нового поколения на быстрых нейтронах.

Изобретение относится к трубопрокатному производству. В заготовках сверлят центральное отверстие и нагревают их на 20-30°С ниже верхнего предела температуры пластичности данной марки стали.
Изобретение относится к трубопрокатному производству. В конусных прибыльных слитках размером 600/615×100×1500 с удаленной огневым способом или анодно-механической резкой прибылью сверлят сквозное центральное отверстие диаметром 100±5 мм.

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.

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.

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.

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.
Изобретение относится к металлургическому и трубопрокатному производствам. Отлитые электрошлаковым переплавом слитки размером 485x1600±25 мм обтачивают в слитки-заготовки размером 470x1600±25 мм.

Изобретение относится к трубопрокатному производству. Дорн состоит из рабочего, замкового и концевого участка с надетым на концевой участок дорновым кольцом.

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.

Изобретение относится к трубопрокатному производству. Слитки-заготовки размером 620×100×1750±50 мм нагревают до температуры 1260-1270°С и прошивают их в стане поперечно-винтовой прокатки в гильзы-заготовки размером 620×вн.265×1985-2105 мм на оправке диаметром 250 мм размер в размер по наружному диаметру и вытяжкой μ=1,17. Гильзы нагревают с холодного или горячего посада до температуры 1260-1270°С и прошивают - раскатывают размер в размер по наружному диаметру в гильзы размером 620×вн.390×2630-2800 мм на оправке диаметром 375 мм с вытяжкой μ=1,33. Гильзы прокатывают на ТПУ 8-16″ с пилигримовыми станами в передельные горячекатаные трубы размером 480×58×5500-5800 мм с обжатием по диаметру Δ=21,8% и вытяжкой μ=2,37. Трубы обтачивают и растачивают в передельные механически обработанные трубы размером 470×47×5500-5800 мм со съемом металла по наружной поверхности ≤5,0 мм, а по внутренней поверхности ≤6,0 мм, и перекатывают их в передельные горячекатаные механически обработанные трубы размером 470×47×5500-5800 мм на стане ХПТ 450 в товарные холоднокатаные трубы размером вн.346×40×6700-7200 мм с вытяжкой μ=1,29 и обжатием по диаметру Δ=9,36%, шероховатостью наружной и внутренней поверхностей Ra не более 2,5 мкм. Обеспечивается снижение расхода металла. 1 табл.
Изобретение относится к прокатному производству. Полые слитки отливают электрошлаковым переплавом из низкопластичной стали 04Х14Т5Р2Ф-Ш с содержанием бора от 2,0 до 3,0% размером 470±5×вн.270±5×3000±50 мм. Растачивают и обтачивают их в полые слитки-заготовки размером 455±5×вн.280±5×3000±50 мм. Нагревают до температуры 1040-1060°C. Прокатывают в передельные трубы-плети размером 287×11×25600-29600 мм на дорнах 266/267 с вытяжкой µ от 9,69 до 10,86 и обжатием по диаметру Δ от 33,5 до 39,1%. Трубы-плети разрезают пилой горячей резки на кратные трубы длиной 10200±50, 11500±100 мм и правят. Кратные трубы разрезают на две заготовки-краты длиной не менее 5000 мм. Растачивают и обтачивают их в трубы-заготовки размером 280,8±2,0×5+1,5/-1,0 мм и профилируют в шестигранные трубы заданного размера. Обеспечивается снижение расхода металла. 4 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к металлургическому и трубопрокатному производствам. Отливают слитки ЭШП размером 485×1600±25 мм и обтачивают в слитки-заготовки размером 470×1600±25 мм. Сверлят сквозное отверстие диаметром 100±5 мм. Нагревают слитки-заготовки до температуры 1120-1140°C и прошивают в стане поперечно-винтовой прокатки в гильзы размером 480×вн.315×2500 мм. Гильзы прокатывают в передельные горячедеформированные трубы-заготовки размером 337×28×8000 мм в калибре 340 мм на дорнах 282/286 мм с вытяжкой µn=3,79, обжатием по диаметру Δ=29,8% и подачами гильз в очаг деформации m=16-18 мм. Трубы-заготовки правят с использованием температуры прокатного нагрева и режут на две трубы-заготовки размером 337×28×4000 мм. Трубы-заготовки растачивают и обтачивают. Перекатку труб-заготовок на станах ХПТ 450 и ХПТ 250 ведут по маршрутам: 325×12×4000---273×8×6680---219×4×16100 мм. Трубы режут и прокатывают на стане ХПТ 250 в трубы-заготовки размером 194×2,5×14100 мм. С одного из концов труб-заготовок сверлят отверстие под шкворень тянущей цепи. Трубы-заготовки профилируют в шестигранные трубы размером «под ключ» 175±0,4×2,5+0,3/-0,2×14100 мм. Обеспечивается снижение расходного коэффициента металла.

Изобретение относится к трубному производству, в частности к способу производства передельных труб размером 284×11×26100-26600 мм на ТПУ 8-16″ с пилигримовыми станами из биметаллических по высоте слитков-заготовок электрошлакового переплава низкопластичной стали марки 04Х14Т5Р2Ф-Ш с содержанием бора от 2,0 до 3,0% для изготовления шестигранных труб-заготовок размером "под ключ" 252,6±1,8×5,0+1,5/-1,0×4300+80/-30 мм для уплотненного хранения и транспортировки отработанного ядерного топлива. Способ включает отливку электрошлаковым переплавом слитков размером 480×1800±25 мм из низкопластичной стали марки 04Х14Т5Р2Ф-Ш с содержанием бора от 2,0 до 3,0%, с донными и усадочными частями из стали пластичных углеродистых марок стали, высота которых соответственно от 0,04 до 0,05 и от 0,13 до 0,14 от общей высоты слитков, образующими при прокатке передельных труб затравочные концы и пилигримовые головки, обточку наружной поверхности слитков электрошлакового переплава до удаления дефектов литейного происхождения с получением слитков-заготовок размером 465±5×1800±25 мм, в которых сверлят сквозное центральное отверстие диаметром 100±5,0 мм, нагревают их до температуры 1030-1050°C, прошивают в стане поперечно-винтовой прокатки в гильзы размером 450×вн.295×3080-3140 мм с обжатием по диаметру Δ от 2,2 до 4,3% и вытяжками µп от 1,69 до 1,77, гильзы прокатывают на пилигримовом стане в передельные трубы-плети размером 284×11×26100-26600 мм с вытяжкой µпр=9,61 и обжатием по диаметру Δ=36,2%, от труб пилой горячей резки отрезают технологические отходы, оставляя концы труб из сталей пластичных углеродистых марок длиной 600-700 мм, со стороны затравки и пилигримовой головки, трубы-плети пилой горячей резки разрезают на трубы кратной длины и остаток, правят кратные трубы и остаток на шестивалковой машине с использованием температуры прокатного нагрева, причем первую кратную трубу и остаток задают в правильную машину концами из пластичных углеродистых марок стали, первую кратную передельную трубу разрезают на станке со стороны углеродистой стали длиной 5300±50 мм и остаток, вторую разрезают на две трубы-крата равной длины, растачивают и обтачивают в цилиндрические трубы-заготовки размером 278,5±1,8×5,0+1,5/-1,0 мм для профилирования в шестигранные трубы-заготовки заданного размера, гильзы прокатывают в передельные трубы-плети размером 284×11 мм в калибре 290 мм на дорнах диаметром 264/265 мм, разогретых до температуры 500-550°C путем прокатки настроечных углеродистых гильз, по технологии: вводят дорн в гильзу, обкатывают передний углеродистый конец с увеличением подачи гильзы в очаг деформации m от 0 до 18 мм, прокатку гильзы из стали 04Х14Т5Р2Ф-Ш при установившемся процессе производят с подачей m=12-14 мм, а прокатку заднего углеродистого конца и обкатку пилигимовой головки производят с подачей m=18-20 мм. Обеспечивается производство передельных труб размером 284×11 мм из стали марки 04Х14Т5Р2Ф-Ш с содержанием бора от 2,0 до 3,0% для изготовления шестигранных труб-заготовок размером "под ключ" 252,6±1,8×5,0+1,5/-1,0×4300+80/-30 мм для уплотненного хранения и транспортировки отработанного ядерного топлива, снижение расхода металла, снижение массы шестигранных труб-заготовок и массы стеллажей при одновременном повышении их емкости и надежности. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

Изобретение относится к обработке металлов давлением, а именно к устройствам для перемещения и торможения заготовки при ее подаче на прокатку в пилигримовом стане. Подающий механизм заготовки в пилигримовом стане включает корпус (1), воздушную камеру (2) с воздушным поршнем (3), поршень (4), водяную камеру (5) с гидравлическим поршнем (6), снабженным продольными хвостовиками (7) и (8). Гидравлический поршень 6 установлен с кольцевым зазором относительно внутренней поверхности тормозной втулки (9). Шток (4) соединен с одной стороны с воздушным поршнем (3), а с другой стороны - с дорновой головкой (12). Уменьшение габаритов подающего механизма и повышение надежности его работы обеспечивается за счет того, что гидравлический поршень снабжен продольными хвостовиками, выступающими в его крайних положениях за пределы водяной камеры (5) на величину, меньшую на 5% величины его хода, при этом гидравлический поршень выполнен в виде втулки и установлен с возможностью свободного перемещения вдоль штока. 1 ил.

Изобретение относится к трубному производству. Слитки электрошлакового переплава получают размером 480×1800±25 мм из низкопластичной стали марки 04Х14Т5Р2Ф-Ш с донными и усадочными частями из стали пластичных углеродистых марок, высота которых составляет соответственно 0,03-0,04 и 0,13-0,14 от общей высоты слитков. Слитки обтачивают в слитки-заготовки размером 465±5×1800±25 мм, сверлят в них сквозное центральное отверстие диаметром 100±5 мм, нагревают до температуры 1030-1050°C, прошивают в стане поперечно-винтовой прокатки в биметаллические гильзы размером 460×вн.290×2720-2940 мм с посадом по диаметру Δ от 0 до 2,13% и вытяжкой µпр. от 1,53 до 1,61. Гильзы прокатывают на пилигримовом стане в передельные трубы-плети размером 287×11×25600-27800 мм с вытяжкой µn=10,50 и посадом по диаметру Δ=36,96%. От передельных труб-плетей удаляют технологические отходы, оставляя концы труб из сталей пластичных углеродистых марок длиной 550-600 мм со стороны затравки и пилигримовой головки, разрезают на передельные трубы длиной 10250-11000 мм и остаток. Первую передельную трубу после тепловой правки разрезают со стороны конца из пластичных углеродистых марок стали на трубу длиной 5200±50 мм и остаток, вторую трубу разрезают на два крата равной длины, растачивают и обтачивают в цилиндрические трубы-заготовки размером 281,1±2×5+1,5/-1,0×52500-5500 мм для профилирования их в шестигранные трубы-заготовки. Обеспечивается снижение расхода металла. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

Изобретение относится к трубному производству. Способ включает отливку слитков электрошлаковым переплавом размером 480×1800±25 мм, обточку в слитки-заготовки размером 465±5,0×1800±25 мм, сверление сквозного центрального отверстия диаметром 100±5 мм, нагрев слитков-заготовок до температуры 1040-1050°C, прошивку слитков-заготовок в стане поперечно-винтовой прокатки в гильзы размером 460×вн.290×2820-2900 мм с обжатием по диаметру Δ от 0 до 2.2% и вытяжкой μпр от 1,59 до 1,66. Гильзы прокатывают на пилигримовом стане в передельные трубы-плети размером 287×11×25500-27000 мм с вытяжкой μп=10,26 и обжатием по диаметру Δ=37,4%. Трубы-плети пилой разрезают на кратные трубы длиной 10200-10500 мм и остаток, осуществляют правку и порезку труб кратной длины на трубы-краты, расточку и обточку в цилиндрические трубы размером 281,1±2,0×5+1,5/-1,0 и теплое профилирование в шестигранные трубы-заготовки заданного размера. Обеспечивается снижение расходного коэффициента металла. 1 табл.

Изобретение относится к трубопрокатному производству. Заготовки нагревают до температуры пластичности и прошивают в стане поперечно-винтовой прокатки на оправке диаметром 325 мм в гильзы-заготовки размером 660×вн.340×1590 мм. Гильзы-заготовки нагревают с холодного посада до температуры пластичности и прошивают-раскатывают на оправке диаметром 525 мм в гильзы размером 670×вн.540×3130 мм. Гильзы прокатывают на пилигримовом стане в товарные трубы размером 550×25×8000 мм в валках с диаметром бочки 1150 мм, центральным углом бойка 90°, центральным углом полирующего участка 40° и углом продольного выпуска 40°. Скорость вращения валков устанавливают равной 30 об/мин, среднюю величину отката подающего аппарата - 1180 мм, а среднюю подачу гильз в очаг деформации - 18,5 мм. Обеспечивается снижение расходного коэффициента металла. 1 табл.

Изобретение относится к трубному производству. Слитки электрошлакового переплава отливают размером 490×1750±25 мм. Слитки обтачивают в слитки-заготовки размером (460-485)×1750±25 мм массой от 2150 до 2460 кг. Сверлят в слитках-заготовках сквозное центральное отверстие диаметром 100±5 мм. Слитки-заготовки массой от 2050 до 2356 кг нагревают до температуры 1060-1090°С и прошивают в стане поперечно-винтовой прокатки в гильзы размером 470×вн.295×2550-2930 мм с подъемом по диаметру δ от 0 до 2,2% или посадом по диаметру Δ от 0 до 3,1% и вытяжкой µ от 1,48 до 1,65. Гильзы прокатывают на пилигримовом стане в трубы-плети размером 290×12×24000-28000 мм, от труб-плетей пилой горячей резки удаляют затравочные концы длиной от 600 до 1000 мм. Трубы-плети разрезают на две трубы длиной, соответственно, 10250-10500. От третьих труб длиной 6000-6500 мм удаляют не полностью раскатанные пилигримовые головки длиной от 600 до 800 мм. Передельные трубы правят и принимают по СТП. Обеспечивается повышение производительности ТПУ 8-16" с пилигримовыми станами и снижение расхода металла. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

Изобретение относится к трубному производству. Слитки электрошлакового переплава отливают размером 480×1675±25 мм. Слитки обтачивают в слитки-заготовки размером 470±5×1675±25 мм. Сверлят в слитках-заготовках сквозное центральное отверстие диаметром 100±5 мм. Слитки-заготовки нагревают до температуры 1060-1090°С. Прошивают слитки-заготовки в стане поперечно-винтовой прокатки в гильзы размером 460×вн.295×2710-2850 мм с подъемом по диаметру Δ от 1,1 до 3,2% и вытяжкой µ от 1,6 до 1,7. Гильзы размером 460×вн.295×2710-2850 мм прокатывают на пилигримовом стане в трубы-плети размером 292×12×21000-22500 мм с вытяжкой µ=9,2-9,3 и обжатием по диаметру Δ=35,9%. От труб-плетей пилой горячей резки удаляют затравочные концы и не полностью обкатанные пилигимовые головки. Трубы-плети разрезают на две трубы длиной 10500-11250 мм. Обеспечивается снижение расхода металла. 2 з.п. ф-лы, 1 табл.
Наверх