Спосіб виробництва безшовних труб розмірів 550×25-60 мм для парових котлів, паропроводів і колекторів установок з високими і сверхкритическими параметрами пари із злитків електрошлакового переплаву сталі марки 10х9мфб-ш

 

Винахід відноситься до трубопрокатному виробництва, а саме до способу виробництва безшовних труб розміром 550×25-60 мм для парових котлів, паропроводів і колекторів установок з високими і сверхкритическими параметрами пари із злитків електрошлакового переплаву сталі марки 10Х9МФБ-Ш і може бути використане на трубопрокатної установці 8-16" з пилигримовими станами ВАТ "ЧТПЗ" при виробництві товарних труб розміром 550×31-60 мм і передільних труб розміром 570×45 і 570×48 мм для подальшої механічної обробки - розточування та обточування їх у товарні труби розміром 530×25-30 мм

У практиці трубопрокатного виробництва існує спосіб виготовлення котельних труб великого й середнього діаметрів з кованих заготовок сталей марок 20, 15ГС, 15ХМ, 12Х1МФ, 15Х1М1Ф, 12Х2МФСР, 10Х9МФБ, 12Х11 В2МФ, 08Х16Н9М2, 12Х18Н12Т і 10Х13Г12БС2Н2Д2 з заданими вимогами по механічним властивостям, що включає виливок злитків, ковку їх в поковки (ущільнення структури) з уковом ≥2,5, механічну обробку поковок в заготовки (обточування зі зніманням металу 10-15 мм на сторону), свердління в заготовках центрального отвору діаметром 100±5 мм для видалення центральної ликвационной пористості і неметалічних включень, нагрів заготовок до � труби діаметром 245-550 мм на пилигримовой установці 8-16" з допуском по діаметру +1,25/-1,0 і товщині стінки +25/-5% (ТУ 14-1-2560-78 "Заготівка трубна кована для котельних труб", ТУ 14-3-460-2003 і ТУ 14-3Р-55-2001 «Труби сталеві безшовні для парових котлів і трубопроводів» і ТУ 14-3-420-75 «Труби для парових котлів і трубопроводів із сталі 15ГС і 15Х1М1Ф»).

Недоліком зазначеного способу є висока енергоємність процесу, пов'язана з нагріванням і деформацією (куванням) злитків в поковки з подальшою обточуванням і свердлінням центрального отвору, нагріванням заготовок до температури пластичності, прошивкою і прокаткою їх у труби на пилигримових станах з допуском по стінці +20/-5%, підвищений витратний коефіцієнт металу при переділі злиток - поковка - заготівля - труба і, як наслідок, висока вартість труб, а також те, що дана марка сталі хоча і включена в ТУ14-3Р-55-2001, але труби з неї не проводилися.

У трубному виробництві відомий спосіб виготовлення газлифтних труб великого діаметру із зливків сталі 09Г2С виплавки ЕШП і ВДП (патент UA №2119395, кл. B21B 19/04), де деформацію злитків в прошивном стані ведуть уздовж розташування кристалів, задаючи злитки стан головною частиною, і прошивають з посадом по діаметру на величину

D=2Sр(1-sinα)/Sc,

де Sр- товщина стінки гільзи, мм;

Sc- товщина стінки сверленого злитка ЕШП, мм;

α - кут нахилу фронту�з злитків ЕШП і ВДП сталі марки 09Г2С є необхідність виготовлення макротемплетов для визначення кута нахилу фронту кристалізації до осі зливка, а прошивання зливків усадкової (головною) частиною вперед призводить до утворення дефектів у вигляді внутрішніх полон на передніх кінцях гільз.

У виробництві трубної відомий також спосіб виготовлення котельних труб великого діаметру із злитків ЕШП (патент UA №2180874, B21B 19/04), що забезпечує зменшення енерговитрат, зниження витрати металу і, як наслідок, зниження вартості котельних труб за рахунок використання зливків великого діаметру і ведення процесу прошивки з посадом за діаметром, рівним 8-16%.

Недоліками даного способу є те, що із-за малої потужності приводу прошивного стана ВАТ «ЧТПЗ» зливків ЕШП діаметром більше 400 мм з даної марки сталі прошити з посадом по діаметру 8-16% не представляється можливим.

Найбільш близьким технічним рішенням є спосіб виробництва безшовних гарячедеформованих труб великого й середнього діаметрів на трубопрокатних установках з пилигримовими станами для парових котлів, паропроводів і колекторів установок з високими і сверхкритическими параметрами пари із злитків електрошлакового переплаву і безперервно-литих заготовок (патент UA №2322314, кл. B21B 19/04), що передбачає прошивання зливків ЕШП і БЛЗ в станах поперечно-гвинтової пѰкового переплаву - труба або безперервно-лита заготівля - труба, при цьому значення величин посада по діаметру злитків електрошлакового переплаву при прошивці в станах поперечно-гвинтової прокатки визначають з виразу

Δя ешп=kя ешпµiΣ,

де Δя ешп- значення величин посада по діаметру при прошивці в станах поперечно-гвинтової прокатки зливків ЕШП і-тої марки сталі, %;

µiΣ=µпр.µп.- сумарний коефіцієнт витяжки при прокатці труб i-го розміру;

kя ешп- коефіцієнт, що враховує величину посада по діаметру при прошивці гільз із злитків ЕШП і-тої марки сталі, %;

µпр.- коефіцієнт витяжки при прошивці гільз під прокатку труб i-го розміру;

µп.- коефіцієнт витяжки при прокатці труб j-го розміру на пилигримовом стані, при цьому коефіцієнти kя ешпдля різних марок варіюються від 24 до 40.

Недоліком даного способу є те, що він дуже складний для виробництва, так як під кожен розмір труб необхідні свої розміри злитків ЕШП, поширюється даний спосіб на виробництво безшовних гарячедеформованих труб великого й середнього діаметрів на трубопрокатних установках з пилигримовими станами з вуглецевих маро�ма заводами Росії, а саме ВАТ «ЗМЗ» і ВАТ «Мечел» освоєно виробництво злитків ЕШП розміром 430×1750±50, 470×1750±50, 490×1750±50, 565×1750±50 і 620×1750±50 мм. Для виробництва інших діаметрів потрібні кристалізатори, виробництво яких вимагає великих інвестицій, так і немає доцільності, оскільки геометричні розміри кристалізаторів можна уніфікувати.

Безшовні труби діаметром 550 мм в Росії можна проводити тільки на ТПУ 8-16" з пилигримовими станами ВАТ "ЧТПЗ".

Прокатка труб розміром 550×25-30 мм на ТПУ 8-16" з пилигримовими станами неможлива з-за низької температури стали 10Х9МФБ-Ш під деформацію 1200-1220°C і малих подач гільзи в осередок деформації. Для прокатки труб розміром 550×25-30 мм необхідні злитки-заготовки ЕШП 620×100×1750±50 мм, з яких на стані поперечно-гвинтової прокатки за прошивку і розкочування отримуємо тонкостінні гільзи розміром 680хвн.515×3100-3300 мм. На існуючому прошивном стані ВАТ «ЧТПЗ» цей злиток прошити за одну прошивку з підйомом по діаметру 9,7% неможливо. Прокатка труб розміром 550×25-30 мм і докатка пилигримових головок із сталі марки 10Х9МФБ-Ш при температурі нижче 850°C призводить до підвищених навантажень на привід пилигримового стану і затяжки дорнов, що в свою чергу призводить до поломок орнов з-за затяжок, заміни запобіжних болтів і шпинделів. Для виключення затяжок дорнов необхідно виробляти прокат труб на дорнах з конусністю 6-8 мм замість існуючої конусності 1,0 мм, а це при прокатці труб з товщиною стінки 25-30 мм приведе до підвищеної поздовжньої разностенности, тобто до відбракування труб по товщині стінки.

Завданням запропонованого способу (винаходи) є освоєння виробництва безшовних труб діаметром 550 мм для парових котлів, паропроводів і колекторів установок з високими і сверхкритическими параметрами пари, з товщинами стінок всього розмірного ряду ТУ 14-3Р-55-2001, тобто від 25 до 60 мм, з злитків електрошлакового переплаву 620×100×1750±50 мм сталі марки 10Х9МФБ-Ш в умовах ВАТ "ЧТПЗ", а саме виробництво товарних труб розміром 550×31-60 мм і передільних труб розміром 570×45 і 570×48 мм на ТПУ 8-16" з пилигримовими станами для подальшого переділу їх механічною обробкою - обточуванням та розточкою в товарні труби розміром 550×25-30 мм з підвищеними вимогами за геометричними розмірами і якістю поверхні.

Технічний результат досягається тим, що у відомому способі виробництва безшовних труб розміром 550×25-60 мм для парових котлів, паропроводів і колекторів уста�страв електрошлакового переплаву 620×100×1750±50 мм, нагрівання злитків, заготовок до температури 1190-1210°C, прошивку їх у станах поперечно-гвинтової прокатки в гільзи, прокатку гільз на пилигримових станах в товарні труби, відрізку пилою гарячого різання технологічних відходів - затравочного решт і пилигримових головок, термічну обробку труб, травлення, ремонт, ультразвуковий контроль, приймання труб розміром 550×25-30 мм з допуском по діаметру ±1,0% по товщині стінки +15/-5,0%, а труб розміром 550×31-60 мм з допуском по діаметру +1,25/-1,0% і по стінці +20/-5,0%, при цьому при виробництві труб з товщиною стінки від 25 до 30 мм злитки-заготовки прошивають в гільзи-заготовки розміром 650хвн.340×2030-2050 мм на оправці діаметром 325 мм з витяжкою µ=1,20 і підйомом по діаметру 4,7-4,9%, гільзи-заготовки охолоджують, ремонтують при необхідності, гільзи-заготовки з холодного посаду повторно нагрівають до температури 1200-1210°C, гільзи-заготовки прошивають-розкочують в стані поперечно-гвинтової прокатки в гільзи розміром 680хвн.515×3100-3300 мм на оправці діаметром 500 мм з витяжкою µ=1,53 і підйомом по діаметру 4,5-4,7%, гільзи прокочують на ТПУ 8-16" з пилигримовими станами в передельние труби розміром 570×45×5100-5500 і 570×48×4600-5000 мм з витяжками, відповідно, µ=2,09 і µ=1,97, обтисненням по діаметру 16,2%, з подачами гі�резают технологічні відходи пилою гарячого різання, правлять на шестивалковой правильній машині, термообробці, ремонтують при необхідності і повторно правлять шестивалковой машині з виміром кривизни не більше 5,0 мм на довжину труб, труби передають на дільницю з обробки поковок і труб спеціального призначення, передельние труби розміром 570×45×5100-5500 мм розточують і обточують у товарні труби розміром 550×25-28×5100-5500 мм, а передельние труби розміром 580×48×4600-5000 мм в товарні труби розміром 550×28-30×4600-5000 мм, при виробництві труб з товщиною стінок від 31 до 45 мм злитки-заготовки прошивають в гільзи-заготовки розміром 650хвн.340×2030-2160 мм з підйомом по діаметру 4,7-4,9% на оправці діаметром 325 мм і витяжкою µ=1,20, гільзи-заготовки охолоджують, ремонтують, при необхідності, гільзи-заготовки з холодного посаду повторно нагрівають до температури 1200-1210°C, гільзи-заготовки прошивають - розкочують в стані поперечно-гвинтової прокатки в гільзи розміром 680хвн.515×3100-3300-680×490×2740-2900 мм з підйомом по діаметру 4,5-4,7% на оправках, відповідно, 500 і 475 мм, з витяжками µ=1,53 і µ=1,35, прокатку гільз товарні труби розміром 550×31×6000-6500-550×45×5100-5500 мм виробляють на ТПУ 8-16" з пилигримових станах з витяжками від µ=2,88 до µ=2,31, посадом по діаметру 19,1%, при виробництві труб з товщиною стъемом по діаметру 4,7-4,9% на оправках діаметром 325 і 300 мм з витяжками µ=1,20 і µ=1,14, гільзи-заготовки охолоджують, ремонтують при необхідності, гільзи-заготовки з холодного посаду повторно нагрівають до температури 1200-1210°C, гільзи-заготовки прошивають - розкочують в стані поперечно-гвинтової прокатки в гільзи розміром 680хвн.490×2740-2900-680хвн.465×2480-2640 мм з підйомом по діаметру 4,5-4,7% на оправках, відповідно, 475 і 450 мм, з витяжками µ=1,35 і µ=1,29, прокатку гільз товарні труби розміром 550×46×5000-5400-550×60×4000-4200 мм виробляють на ТПУ 8-16" з пилигримовими станами з витяжками від µ=2,26 до µ=1,98 і посадом по діаметру 19,1%. Прокатку товарних труб розміром 550×31-60 мм на ТПУ 8-16" з пилигримовими станами виробляють з подачею гільз в осередок деформації m=15-18 мм, більші значення якої відносяться до труб з великими товщинами стінок, злитки-заготовки при нагріванні поміщають партіями не більше 6 штук в два ряди в хвіст методичної печі з інтервалом 1,0-1,25 години, нагрівають до температури 400-450°с протягом 1,5-2,0 годин без кантовки при температурі III - зони печі 800-850°C, потім рівномірно нагрівають до температури 1190-1210°C протягом 7,0-7,5 годин зі швидкістю 1,8-2,0°C в хвилину з рівномірною кантовкой уздовж печі через 22-27 хвилин на кут ≈220-230°, потім витримують при температурі 1190-1210°C протягом 0,45-1,0 години з рівномірною кантовкой чере�так поміщають партіями не більше 6 штук по центру кінець печі в один ряд з інтервалом 1,0-1,25 години і нагрівають до температури 500-550°C протягом 1,0-1,5 годин без кантовки при температурі III - зони печі 800-850°C, потім рівномірно нагрівають до температури 1200-1210°C протягом 6,0-6,5 годин зі швидкістю 1,8-2,0°C в хвилину з рівномірною кантовкой уздовж печі через 20-25 хвилин на кут ≈220-230°, потім витримують при температурі 1200-1210°C протягом 0,5-0,75 години з рівномірною кантовкой через 10-12 хвилин і видають з печі з температурою центру гільз-заготовок 1200-1210°C, виробляють механічну обробку - розточування і обточування передільних труб розміром 570×45 і 570×48 мм в товарні труби, починаючи з отриманням товарних труб з товщиною стінок від 28 до 30 мм, а при необхідності проводять механічну обробку для отримання товарних труб з більш тонкими стінками, кількість і товщину яких визначають з виразу, де- товщина стінки передільних труб j-го розміру, мм; n - кількість передільних труб j-го розміру, шт.;- максимальна товщина стінки товарних труб, яку можна отримати при механічній обробці передільних труб j-го розміру, мм;- мінімальна товщина стінки товарних труб, яку можна отримати при механічній обробці передільних труб j-го розміру, мм;- проміжна товщина з�аказе j-го розміру на максимальну товщину стінки, шт.; n2- кількість труб в замовленні j-го розміру на проміжні товщини стінок, шт; n3- кількість труб в замовленні j-го розміру на мінімальну товщину стінки, шт.

Порівняльний аналіз з прототипом показує, що заявляється спосіб виробництва безшовних труб розміром 530×25-60 мм для парових котлів, паропроводів і колекторів установок з високими і сверхкритическими параметрами пари із сталі марки 10Х9МФБ-Ш відрізняється тим, що при виробництві труб з товщиною стінки від 25 до 30 мм злитки-заготовки прошивають в гільзи-заготовки розміром 650хвн.340×2030-2050 мм на оправці діаметром 325 мм з витяжкою µ=1,20 і підйомом по діаметру 4,7-4,9%, гільзи-заготовки охолоджують, ремонтують при необхідності, гільзи-заготовки з холодного посаду повторно нагрівають до температури 1200-1210°С, гільзи-заготовки прошивають - розкочують в стані поперечно-гвинтової прокатки в гільзи розміром 680хвн.515×3100-3300 мм на оправці діаметром 500 мм з витяжкою µ=1,53 і підйомом по діаметру 4,5-4,7%, гільзи прокочують на ТПУ 8-16" з пилигримовими станами в передельние труби розміром 570×45×5100-5500 і 570×48×4600-5000 мм з витяжками, відповідно, µ=2,09 і µ=1,97, обтисненням по діаметру 16,2%, з подачами гільз в осередок деформації при прокатці труб розміром 570×45 равят на шестивалковой правильній машині, термообробці, ремонтують при необхідності і повторно правлять шестивалковой машині з виміром кривизни не більше 5,0 мм на довжину труб, труби передають на дільницю з обробки поковок і труб спеціального призначення, передельние труби розміром 570×45×5100-5500 мм розточують і обточують у товарні труби розміром 550×25-28×5100-5500 мм, а передельние труби розміром 580×48×4600-5000 мм в товарні труби розміром 550×28-30×4600-5000 мм, при виробництві труб з товщиною стінок від 31 до 45 мм злитки-заготовки прошивають в гільзи-заготовки розміром 650хвн.340×2030-2160 мм з підйомом по діаметру 4,7-4,9% на оправці діаметром 325 мм і витяжкою µ=1,20, гільзи-заготовки охолоджують, ремонтують, при необхідності, гільзи-заготовки з холодного посаду повторно нагрівають до температури 1200-1210°C, гільзи-заготовки прошивають - розкочують в стані поперечно-гвинтової прокатки в гільзи розміром 680хвн.515×3100-3300-680×490×2740-2900 мм з підйомом по діаметру 4,5-4,7% на оправках, відповідно, 500 і 475 мм, з витяжками µ=1,53 і µ=1,35, прокатку гільз в товарні труби розміром 550×31×6000-6500-550×45×5100-5500 мм виробляють на ТПУ 8-16" з пилигримових станах з витяжками від µ=2,88 до µ=2,31, посадом по діаметру 19,1%, при виробництві труб з товщиною стінки від 46 до 60 мм злитки-заготовки прошиваютм 325 і 300 мм з витяжками µ=1,20 і µ=1,14, гільзи-заготовки охолоджують, ремонтують при необхідності, гільзи-заготовки з холодного посаду повторно нагрівають до температури 1200-1210°C, гільзи-заготовки прошивають - розкочують в стані поперечно-гвинтової прокатки в гільзи розміром 680хвн.490×2740-2900-680хвн.465×2480-2640 мм з підйомом по діаметру 4,5-4,7% на оправках, відповідно, 475 і 450 мм, з витяжками µ=1,35 і µ=1,29, прокатку гільз товарні труби розміром 550×46×5000-5400-550×60×4000-4200 мм виробляють на ТПУ 8-16" з пилигримовими станами з витяжками від µ=2,26 до µ=1,98 і посадом по діаметру 19,1%. Прокатку товарних труб розміром 550×31-60 мм на ТПУ 8-16" з пилигримовими станами виробляють з подачею гільз в осередок деформації m=15-18 мм, більші значення якої відносяться до труб з великими товщинами стінок, злитки-заготовки при нагріванні поміщають партіями не більше 6 штук в два ряди в хвіст методичної печі з інтервалом 1,0-1,25 години, нагрівають до температури 400-450°с протягом 1,5-2,0 годин без кантовки при температурі III - зони печі 800-850°C, потім рівномірно нагрівають до температури 1190-1210°C протягом 7,0-7,5 годин зі швидкістю 1,8-2,0°C в хвилину з рівномірною кантовкой уздовж печі через 22-27 хвилин на кут ≈220-230°, потім витримують при температурі 1190-1210°C протягом 0,45-1,0 години з рівномірною кантовкой ч�облога поміщають партіями не більше 6 штук по центру кінець печі в один ряд з інтервалом 1,0-1,25 години і нагрівають до температури 500-550°C протягом 1,0-1,5 годин без кантовки при температурі III - зони печі 800-850°C, потім рівномірно нагрівають до температури 1200-1210°C протягом 6,0-6,5 годин зі швидкістю 1,8-2,0°C в хвилину з рівномірною кантовкой уздовж печі через 20-25 хвилин на кут ≈220-230°, потім витримують при температурі 1200-1210°C протягом 0,5-0,75 години з рівномірною кантовкой через 10-12 хвилин і видають з печі з температурою центру гільз-заготовок 1200-1210°C, виробляють механічну обробку - розточування і обточування передільних труб розміром 570×45 і 570×48 мм в товарні труби, починаючи з отриманням товарних труб з товщиною стінок від 28 до 30 мм, а при необхідності проводять механічну обробку для отримання товарних труб з більш тонкими стінками, кількість і товщину яких визначають з виразу, де- товщина стінки передільних труб j-го розміру, мм; n - кількість передільних труб j-го розміру, шт.;- максимальна товщина стінки товарних труб, яку можна отримати при механічній обробці передільних труб j-го розміру, мм;- мінімальна товщина стінки товарних труб, яку можна отримати при механічній обробці передільних труб j-го розміру, мм;- проміжна товщина �замовленні j-го розміру на максимальну товщину стінки, шт.; n2- кількість труб в замовленні j-го розміру на проміжні товщини стінок, шт; n3- кількість труб в замовленні j-го розміру на мінімальну товщину стінки, шт. Таким чином, ці відмінності дозволяють зробити висновок про відповідність критерію «винахідницький рівень».

Порівняння заявляється способу не тільки з прототипом, але і з іншими технічними рішеннями в даній області техніки не дозволило виявити в них ознаки, що відрізняють заявляється спосіб від прототипу, що відповідає патентоспроможності «винахідницький рівень».

Прокатки товарних труб розміром 550×45 і передільних розміром 570×45 мм із сталі 10Х9МФБ-Ш проводилися на ТПУ 8-16" з пилигримовими станами злитків ЕШП 620×100×1750±50 мм, Механічна обробка передільних гарячекатаних труб розміром 570×45 мм товарні труби розміром 550×25-28 мм проводилася на ділянці обробки заготовок і труб спеціального призначення ВАТ "ЧТПЗ". Дані по прокатці передільних труб розміром 570×45 мм і товарних труб розміром 550×45 мм із сталі марки 10Х9МФБ-Ш на ТПУ 8-16" з пилигримовими станами і механічній обробці - обточуванні і розточці передільних труб розміром 570×45 мм товарні труби розміром 550×25-28 мм і результатами здачі пр50±50 постачання ВАТ "Мечел". П'ять злитків, заготовок ЕШП 620×100×1750±50 мм були прокатати на ТПУ 8-16" в передельние труби розміром 570×45 мм, а п'ять злитків в товарні труби розміром 550×45 мм. Зливки для прокатки передільних труб були посаджені в методичну піч і нагріті відповідно до пп.1 і 3 формули винаходу до температури 1190-1210°C. П'ять злитків, загальною масою 20,137 т, були прошиті в стані поперечно-гвинтової прокатки на оправці діаметром 325 мм в гільзи-заготовки розміром 650хвн.×340×2040-2160 мм з витяжкою µ=1,20 і підйомом по діаметру δ=4,8% (у відповідності з п.1 формули винаходу). Потім гільзи-заготовки були охолоджені до температури навколишнього середовища, оглянуті і повторно були нагріті з холодного посаду до температури 1200-1210°C, гільзи-заготовки були прошиті - розкатані в гільзи розміром 680хвн.515×3120-3300 мм на оправці діаметром 500 мм з витяжкою µ=1,53 і підйомом по діаметру δ=4,6%, а потім гільзи були прокатати на ТПУ 8-16" з пилигримовими станами в передельние труби розміром 570×45×5100-5500 мм (згідно з пп.1, 2 і 4 формули винаходу). Передельние гарячекатані труби були termoobrabotany, виправлені і відправлені на ділянку обробки поковок і труб спеціального призначення цеху №1. Передельние гарячекатані труби розміром 570×45 м�ультате було отримано й прийнято у відповідності з ТУ 14-3Р-55-2001 п'ять труб розміром: 550×28×5300, 550×28×5300, 550×27×5500, 550×26×5100 і 550×27×5200 мм загальною масою 9,895 т. Середній витратний коефіцієнт металу по даній партії труб склав 2,035. Порівняння з даної прокатці не виробляли, тому труби даного сортаменту сталі 10Х9МФБ-Ш в Росії не проводилися через відсутність технології та обладнання для їх виробництва.

Одночасно у виробництво було задано 5 злитків ЕШП 620×100×1750±50 мм, загальною масою 20,194 тонн, які були нагріті відповідно до п.1 формули винаходу, прошиті в гільзи розміром 650×340×2040-2160 мм на оправці діаметром 325 мм з витяжкою µ=1,20 з підйомом по діаметру δ=4,8%. Гільзи були охолоджені до температури навколишнього середовища, оглянуті і повторно були нагріті з холодного посаду до температури 1200-1210°C, гільзи-заготовки були прошиті - розкатані в гільзи розміром 680хвн.490×2750-2920 мм на оправці діаметром 475 мм з витяжкою µ=1,35 і підйомом по діаметру δ=4,6%, а потім гільзи були прокатати на ТПУ 8-16" з пилигримовими станами в товарні труби розміром 550×45×5150-5500 мм з коефіцієнтом витяжки µ=2,31 і обтисненням по діаметру Δ=19,1% (згідно з пп.1-4 формули винаходу). Труби були прийняті у відповідності з ТУ14-3Р-55-2001 - 26,4 м загальною масою 15,679 тонн. Середній витратний коефіцієнт металу по трубах данноо +1,25/-1,0% за діаметром і +20/-5% по стінці за ТУ 14-3Р-55-2001. Так як якість металу зливків ЕШП значно краще, то основний критерій котельних труб - тривала міцність буде значно вище.

Таким чином, використання запропонованого способу дозволить вперше в Росії здійснити виробництво безшовних труб розміром 550×25-60 мм із злитків ЕШП сталі марки 10Х9МФБ-Ш для парових котлів, паропроводів і колекторів установок з високими і сверхкритическими параметрами пари з геометричними розмірами, що перевищують значення даних показників, наведених в ТУ 14-3Р-55-2001, що дозволить значно знизити енерговитрати за рахунок виключення нагрівання злитків під ковку і кування злитків в поковки, знизити навантаження при прошивці злитків ЕШП з диференційованими обжатиями по діаметру і виробляти якісні товарні і передельние труби на ТПУ8-16" з пилигримовими станами ВАТ «ЧТПЗ» для подальшого переділу передільних труб в товарні механічною обробкою - обточуванням та розточенням згідно з замовленнями споживача.

Таблиця 1
Дані по прокатці передільних труб розміром 570×45 мм і товарних труб розміром 550×4 передільних труб розміром 570×45 мм товарні труби розміром 550×25×28 мм
№№ п/пРозмір злитків ЕШП (мм)Вага злитків (кг)Прошивка гільзПрокатка товарних і передільних труб на пилигримовом станіМеханічна обробка-обточування і розточування передільних труб в товарніВитрата, коеф. металу
Розмір гільз-заготовок/розмір гільз (мм)Діаметр оправки (мм)Коеф. витяжки (µ)Підйом або посад по діаметру (δ або Δ) (%)Розмір труб (мм)Коеф. витяжки (µ)Обтиснення по діаметру (Δ, %)Розмір граничних туб (мм)Розмір зданих тваринних туб (мм)Вага труб (кг)
1620×100×17504039-2,09Δ=16,2
570×45×5300570×45×5300550×28×53002038,0
2620×100×17504039-
570×45×5300570×45×5300550×28×53002038,0
3620×100×18004154
570×45×55004620×100×17003924
570×45×5100570×45×5100550×26×51001834,4
5620×100×17253981
570×45×5200570×45×5200550×27×52001936,6
Загальна:20137---------9895,34154-2,31Δ=19,1--3266,7
550x45x5500
2620×100×17504039---3177,4
550x45x5350
3620×100×17754096---3058,6span="1">620×100×17003924---3058,6
550x45x5150
5620×100×17253981---3118,0
550x45x5250
Загальна:20194---------15679,31,288

1. Спосіб виробництва безшовних труб розміром 550×25-60 мм для парових котлів, паропроводів і колекторів установок з високими і сверхкритическими параметра0×100×1750±50 мм, нагрівання злитків, заготовок до температури 1190-1210°C, прошивку їх у станах поперечно-гвинтової прокатки в гільзи, прокатку гільз на пилигримових станах в товарні труби, відрізку пилою гарячого різання технологічних відходів - затравочного решт і пилигримових головок, термічну обробку труб, травлення, ремонт, ультразвуковий контроль, приймання труб розміром 550×25-30 мм з допуском по діаметру ±1,0% і по товщині стінки +15/-5,0%, а труб розміром 550×31-60 мм з допуском по діаметру +1,25/-1,0% і по товщині стінки +20/-5,0%, при цьому при виробництві труб з товщиною стінок від 25 до 30 мм злитки-заготовки прошивають в гільзи-заготовки розміром 650×вн.340×2030-2050 мм на оправці діаметром 325 мм з витяжкою µ=1,20 і підйомом по діаметру 4,7-4,9%, гільзи-заготовки охолоджують, ремонтують при необхідності, гільзи-заготовки з холодного посаду повторно нагрівають до температури 1200-1210°C, гільзи-заготовки прошивають-розкочують в стані поперечно-гвинтової прокатки в гільзи розміром 680×вн.515×3100-3300 мм на оправці діаметром 500 мм з витяжкою µ=1,53 і підйомом по діаметру 4,5-4,7%, гільзи прокочують на ТПУ 8-16" з пилигримовими станами в передельние труби розміром 570×45×5100-5500 і 570×48×4600-5000 мм з витяжками, відповідно, µ=2,09 і µ=1,97, обтисненням по діаметру 16,2%, з п� - =14-16мм, відрізають технологічні відходи пилою гарячого різання, правлять на шестивалковой правильній машині, термообробці, ремонтують, при необхідності, і повторно правлять шестивалковой машині з виміром кривизи не більше 5,0 мм на довжину труб, труби передають на дільницю з обробки поковок і труб спеціального призначення, перередельние труби розміром 570×45×5100-5500 мм обточують і розточують в товарні труби розміром 550×25-28×5100-5500 мм, а передельние труби розміром 570×48×4600-5000 мм в товарні труби розміром 550×29-30×4600-5000 мм, при цьому при виробництві труб з товщиною стінок від 31 до 45 мм злитки-заготовки прошивають в гільзи-заготовки розміром 650×вн.340×2030-2160 мм з підйомом по діаметру 4,7-4,9% на оправці діаметром 325 мм і витяжкою µ=1,20, гільзи-заготовки охолоджують, ремонтують, при необхідності, гільзи-заготовки з холодного посаду повторно нагрівають до температури 1200-1210°C, гільзи-заготовки прошивають-розкочують в стані поперечно-гвинтової прокатки в гільзи розміром 680×вн.515×3100-3300 - 680×490×2740-2900 мм з підйомом по діаметру 4,5-4,7% на оправках, відповідно, 500 і 475 мм, з витяжками µ=1,53 і µ=1,35, прокатку гільз товарні труби розміром 550×31×6000-6500 - 550×45×5100-5500 мм виробляють на ТПУ 8-16" з пилигримовими станами з витяжками Ѐошивают в гільзи-заготовки розміром 650×вн.340×2030-2160 і 650×вн.315×1930-2050 мм з підйомом по діаметру 4,7-4,9% на оправках 325 і 300 мм з витяжками µ=1,20 і µ=1,14, гільзи-заготовки охолоджують, ремонтують при необхідності, гільзи-заготовки з холодного посаду повторно нагрівають до температури 1200-1210°C, прошивають-розкочують в стані поперечно-гвинтової прокатки в гільзи розміром 680×вн.×490×2740-2900 - 680×вн×465×2480-2640 мм з підйомом по діаметру 4,5-4,7% на оправках, відповідно, 475 і 450 мм, з витяжками 1,35 і 1,29, причому прокатку гільз товарні труби розміром 550×46×5000-5400 - 550×60×4000-4200 мм виробляють на ТПУ 8-16" з пилигримовими станами з витяжками від µ=2,26 до µ=1,98 і посадом по діаметру 19,1%.

2. Спосіб за п.1, який відрізняється тим, що прокатку товарних труб розміром 550×31-60 мм на ТПУ 8-16" з пилигримовими станами виробляють з подачею гільз в осередок деформації m=15-18 мм, більші значення якої відносяться до труб з великими товщинами стінок.

3. Спосіб за п.1, який відрізняється тим, що злитки-заготовки при нагріванні поміщають партіями не більше 6 штук в два ряди в кінець методичної печі з інтервалом 1,0-1,25 години, нагрівають до температури 400-450°с протягом 1,5-2,0 годин без кантовки при температурі III-зони печі 800-850°C, потім рівномірно нагрівають до температури 1190-1210°C протягом 7,0-7,5 годин зі швидкістю 1,8-2,0°C в хвилину з рівномірною кантовкой уздовж печі через 22-27 хвилин на кут 220-230°, потім витримують �урой центру злитків-заготовок 1190-1210°C.

4. Спосіб за п.1, який відрізняється тим, що гільзи-заготовки при повторному нагріванні з холодного посаду поміщають партіями не більше 6 штук по центру кінець печі в один ряд з інтервалом 1,0-1,25 години і нагрівають до температури 500-550°C протягом 1,0-1,5 годин без кантовки при температурі III-зони печі 800-850°C, потім рівномірно нагрівають до температури 1200-1210°C протягом 6,0-6,5 годин зі швидкістю 1,8-2,0°C в хвилину з рівномірною кантовкой уздовж печі через 20-25 хвилин на кут 220-230°, потім витримують при температурі 1200-1210°C протягом 0,5-0,75 години з рівномірною кантовкой через 10-12 хвилин і видають з печі з температурою центру гільз-заготовок 1200-1210°C.

5. Спосіб за п.1, який відрізняється тим, що виробляють механічну обробку - точіння та розточування передільних труб розміром 570×45, і 570×48 мм в товарні труби, починаючи з отримання товарних труб з товщиною стінок від 28 до 30 мм, а при необхідності проводять механічну обробку для отримання товарних труб з більш тонкими стінками, кількість і товщину стінок яких визначають з виразу
nS=n1STmax+n2STi+n3STmin,
де S- товщина стінки передільних труб J-го розміру, мм;
n - кількість передільних труб J-го розміру, шт.;
STmaxSTmin- мінімальна товщина стінки товарних труб, яку можна отримати при механічній обробці передільних труб j-го розміру, мм;
STi- проміжна товщина стінки товарних труб при механічній обробці передільних труб j-го розміру, мм;
n1- кількість труб в замовленні j-го розміру на максимальну товщину стінки, шт.;
n2- кількість труб в замовленні j-го розміру на проміжні товщини стінок, шт.;
n3- кількість труб в замовленні j-го розміру на мінімальну товщину стінки, шт.



 

Схожі патенти:

Спосіб виробництва безшовних труб розміром 377х14-60 мм для парових котлів, паропроводів і колекторів установок з високими і сверхкритическими параметрами пари із сталі марки 10х9мфб-ш

Спосіб включає виплавку злитків електрошлаковим переплавом, точіння та розточування злитків в злитки-заготовки розміром 600×вн.240×2100±50 мм, нагрівання злитків, заготовок до температури пластичності, прошивку-розкочування їх у стані поперечно-гвинтової прокатки в гільзи-заготовки. Після охолодження гільзи-заготовки повторно нагрівають до температури пластичності, прошивають і розкачують у стані поперечно-гвинтової прокатки в гільзи 620×вн.415×2860-3000 мм і прокочують у передельние труби розміром 426×21×15300-16200 і 426×23×13800-14700 мм з витяжками µ=6,24 і µ=5,72, обтисненням по діаметру 30,6% і з подачами гільз в осередок деформації m=16-19 мм Розрізають передельние труби на дві труби-картки і здійснюють плющення труб-кратов в товарні труби розміром 377×14-19 мм. Забезпечується виробництво труб з геометричними розмірами, механічними властивостями і якістю поверхні, що перевищують вимоги існуючих технічних умов. 4 з.п. ф-ли, 1 табл.

Направляючий інструмент стану гвинтової прокатки

Винахід відноситься до обладнання станів гвинтової прокатки, що використовуються для виробництва труб, трубчастих виробів, деформування суцільної заготовки тощо
Винахід відноситься до області обробки металів тиском і стосується отримання гарячекатаних труб на трубопрокатних агрегатах з раскатним станом поздовжньої прокатки, наприклад з безперервним станом

Технологічний інструмент трехвалкового стану поперечно-гвинтової прокатки

Винахід відноситься до технологічного інструменту трехвалкового стану поперечно-гвинтової прокатки

Спосіб прошивки і бічній видачі гільзи на стані поперечно-гвинтової прокатки

Винахід відноситься до області трубопрокатного виробництва, а точніше до способу прошивки і бічній видачі товстостінних гільз на стані поперечно-гвинтової прокатки

Спосіб деформації труб

Винахід відноситься до способу деформації труб і може бути використане при розкочуванні гільз переважно на одноклетьевих розкатних станах

Спосіб гвинтової прокатки труб

Винахід відноситься до області обробки металів тиском і стосується технології отримання гарячекатаних труб гвинтовою прокаткою, переважно зі сталі та сплавів

Спосіб гвинтової прокатки

Винахід відноситься до області обробки металів тиском і стосується технології гвинтової прокатки прутків переважно з легованих металів і сплавів
Винахід відноситься до трубному виробництва, а саме до способу виробництва безшовних гарячекатаних котельних труб великого й середнього діаметрів з БЛЗ, і може бути використане на установках з пилигримовими станами
Up!