RU2530099C2 - PRODUCTION OF 273×9-15 mm SEAMLESS HOT-ROLLED PIPES FOR STEAM BOILERS, STEAM PIPELINES AND MANIFOLDS OF PLANTS WITH HIGH AND SUPERHIGH STEAM PARAMETERS OF "10Х9МФБ-Ш"-GRADE STEEL - Google Patents

Abstract

FIELD: process engineering.

SUBSTANCE: invention relates to metallurgy. Proposed method comprises casting the ingots by electric slag remelting. Hollow ingots are bored and turned to ingots-blanks sized to 540×ID360×3200±50, their heating in continuous furnace to 1170-1180°C. They are rolled at PRU 8-16" with Pilger mill to rerolled pipes sized to 377×20×15100-15650 and 377×22×13500-14000 mm rolling-out µ=5.59 and µ=5.08, diameter reduction of 29.6% and sleeves-billets are fed to strain source m=17-20 mm. Hot cutting saw is used to remove process wastes in the form of Pilger heads and seed ends Pipes are cut to two equal-length pipes, straightened and heat treated, and repaired is required. Then, they are subjected to ultrasound control and acceptance with diameter and wall depth allowances of +1.25/-1.0% and ±12.5%, respectively.

EFFECT: higher mechanical properties, precision and surface quality.

1 tbl

Description

Изобретение относится к трубопрокатному производству, а именно к способу производства бесшовных труб размером 273×9-15 мм для паровых котлов, паропроводов и коллекторов установок с высокими и сверхкритическими параметрами пара из стали марки 10Х9МФБ-Ш, и может быть использовано на трубопрокатной установке 8-16′′ с пилигримовыми станами при производстве передельных труб размером 377×20 и 377×22 мм из полых слитков-заготовок электрошлакового переплава (ЭШП) для последующего переката их на стане ХПТ 450 в товарные трубы размером 273×9-15 мм.The invention relates to pipe rolling production, and in particular to a method for the production of seamless pipes of 273 × 9-15 mm in size for steam boilers, steam pipelines and manifolds of plants with high and supercritical parameters of steam from 10Kh9MFB-Sh steel, and can be used on a pipe rolling installation 8- 16 ′ ′ with pilgrim mills in the manufacture of 377 × 20 and 377 × 22 mm conversion pipes from hollow ingots-billets of electroslag remelting (ESR) for their subsequent rolling at the KhPT 450 mill into commodity pipes of 273 × 9-15 mm in size.

В практике трубопрокатного производства существует способ изготовления котельных труб большого и среднего диаметров из кованых заготовок сталей марок 20, 15ГС, 15ХМ, 12Х1МФ, 15Х1М1Ф, 12Х2МФСР, 10Х9МФБ, 12Х11 В2МФ, 08Х16Н9М2, 12Х18Н12Т и 10Х13Г12БС2Н2Д2 с заданными требованиями по механическим свойствам, включающий отливку слитков, ковку их в поковки (уплотнение структуры) с уковом ≥2,5, механическую обработку поковок в заготовки (обточку со съемом металла 10-15 мм на сторону), сверление в заготовках центрального отверстия диаметром 100±5 мм для удаления центральной ликвационной пористости и неметаллических включений, нагрев заготовок до температуры пластичности, прошивку заготовок в станах поперечно-винтовой прокатки в гильзы, прокатку гильз в трубы диаметром 245-550 мм на пилигримовой установке 8-16′′ с допуском по диаметру +1,25/-1,0% и толщине стенки +25/-5% (ТУ 14-1-2560-78 «Заготовка трубная кованая для котельных труб», ТУ 14-3-460-2003 и ТУ 14-3Р-55-2001 «Трубы стальные бесшовные для паровых котлов и трубопроводов» и ТУ 14-3-420-75 «Трубы для паровых котлов и трубопроводов из стали 15ГС и 15Х1М1Ф»).In the practice of pipe-rolling production, there is a method of manufacturing boiler pipes of large and medium diameters from forged billets of steels of grades 20, 15GS, 15KhM, 12Kh1MF, 15Kh1M1F, 12Kh2MFSR, 10Kh9MFB, 12Kh11 V2MF, 08Kh16N9M2, 12Kh18N12T and 10Kh13G12B2K2 with specific properties that include , forging them into forgings (compaction of the structure) with a yoke of ≥2.5, machining the forgings into billets (turning with metal removal of 10-15 mm per side), drilling in the blanks of a central hole with a diameter of 100 ± 5 mm to remove the central of IVc porosity and nonmetallic inclusions, heating the workpieces to the temperature of plasticity, piercing the workpieces in cross-screw mills into sleeves, rolling the sleeves into tubes with a diameter of 245-550 mm on a pilgrim installation 8-16 '' with a diameter tolerance of + 1.25 / - 1,0% and wall thickness + 25 / -5% (TU 14-1-2560-78 "Forged pipe billet for boiler pipes", TU 14-3-460-2003 and TU 14-3R-55-2001 "Pipes seamless steel for steam boilers and pipelines ”and TU 14-3-420-75“ Pipes for steam boilers and pipelines made of steel 15GS and 15Kh1M1F ”).

Недостатком указанного способа является высокая энергоемкость процесса, связанная с нагревом и деформацией (ковкой) слитков в поковки с последующей обточкой и сверлением центрального отверстия, нагревом заготовок до температуры пластичности, прошивкой и прокаткой их в трубы на пилигримовых станах с допуском по стенке +20/-5%, повышенный расходный коэффициент металла при переделе слиток - поковка - заготовка - труба и, как следствие, высокая стоимость труб, а также то, что данная марка стали хотя и включена в ТУ 14-3Р-55-2001, но трубы до последнего момента из нее не производились.The disadvantage of this method is the high energy intensity of the process associated with heating and deformation (forging) of the ingots into forgings, followed by turning and drilling of the central hole, heating the workpieces to a plasticity temperature, piercing and rolling them into pipes on pilgrim mills with a wall tolerance of + 20 / - 5%, increased consumption coefficient of the metal during the redistribution of the ingot - forging - billet - pipe and, as a result, the high cost of pipes, as well as the fact that this steel grade, although included in TU 14-3R-55-2001, but pipes to the lastomenta from it have not been made.

В трубном производстве известен способ изготовления газлифтных труб большого диаметра из слитков стали 09Г2С выплавки ЭШП и ВДП (патент RU №2119395, кл. B21B 19/04), где деформацию слитков в прошивном стане ведут вдоль расположения кристаллов, задавая слитки в стан головной частью, и прошивают с посадом по диаметру на величинуIn pipe production, a method is known for manufacturing large diameter gas lift pipes from 09G2S steel ingots for the production of ESR and VDP (patent RU No. 2119395, class B21B 19/04), where the ingots are deformed in the piercing mill along the crystals, setting the ingots in the mill with the head part, and stitched with a posad in diameter by the amount

где S_Г - толщина стенки гильзы, мм;where S _G - wall thickness of the sleeve, mm;

S_С - толщина стенки сверленого слитка ЭШП, мм;S _C - wall thickness of the drilled ingot ESR, mm;

α - угол наклона фронта кристаллизации к оси слитка, град.α is the angle of inclination of the crystallization front to the axis of the ingot, deg.

Недостатком указанного способа изготовления труб большого диаметра из слитков ЭШП и ВДП стали марки 09Г2С является необходимость изготовления макротемплетов для определения угла наклона фронта кристаллизации к оси слитка, а прошивка слитков усадочной (головной) частью вперед приводит к образованию дефектов в виде внутренних плен на передних концах гильз.The disadvantage of this method of manufacturing large diameter pipes from ingots of ESR and VDP steel grade 09G2S is the need to manufacture macro templates to determine the angle of inclination of the crystallization front to the axis of the ingot, and the piercing of the ingots with shrink (head) part forward leads to the formation of defects in the form of internal captures at the front ends of the sleeves .

В трубном производстве известен также способ производства котельных труб большого диаметра из слитков ЭШП (патент RU №2180874, кл. B21B 19/04), обеспечивающий уменьшение энергозатрат, снижение расхода металла и, как следствие, снижение стоимости котельных труб за счет использования слитков большего диаметра и ведения процесса прошивки с посадом по диаметру, равным 8-16%.In pipe production, there is also a known method for the production of large diameter boiler pipes from ESR ingots (patent RU No. 2180874, class B21B 19/04), which reduces energy costs, reduces metal consumption and, as a result, reduces the cost of boiler pipes by using larger diameter ingots and conducting the firmware process with a posad in diameter equal to 8-16%.

Недостатками данного способа являются то, что из-за малой мощности привода прошивного стана ОАО «ЧТПЗ» слитки ЭШП из данной марки стали прошить с посадом по диаметру 8-16% не представляется возможным.The disadvantages of this method are that, due to the low power of the drive of the piercing mill of the ChTPZ OJSC, ESR ingots from this brand began to be stitched with a posad in diameter of 8-16%, it is not possible.

В трубном производстве известен также способ производства горячекатаных передельных и товарных труб большого и среднего диаметров из труднодеформируемых марок стали и сплавов на трубопрокатных установках с пилигримовыми станами (патент RU №2278750, кл. B21B 21/00), включающий обточку слитков ЭШП и кованых заготовок, сверление центрального отверстия диаметром 100±5 мм, нагрев их до температуры пластичности, прошивку с последующей раскаткой в стане поперечно-винтовой прокатки в гильзы и прокатку гильз на пилигримовом стане в горячекатаные передельные или товарные трубы с относительно толстой стенкой, при этом первую прошивку слитков ЭШП и кованых заготовок в стане поперечно-винтовой прокатки производят донным концом вперед, а вторую прошивку - раскатку усадочным концом вперед, прокатку труб на пилигримовом стане производят из гильз с отношением диаметра к толщине стенки D/S=6,5-8,0 с вытяжкой µ≤4,5.In pipe production, there is also known a method for the production of hot-rolled conversion and commodity pipes of large and medium diameters from hard-to-deform grades of steel and alloys in pipe rolling plants with pilgrim mills (patent RU No. 2278750, class B21B 21/00), which includes turning of ESR ingots and forged billets, drilling a central hole with a diameter of 100 ± 5 mm, heating them to a plasticity temperature, piercing them with subsequent rolling in a cross-helical mill into shells and rolling the shells in a pilgrim mill into hot-rolled processing pipes or pipes with a relatively thick wall, with the first piercing of ESR ingots and forged billets in a cross-helical rolling mill with the bottom end forward, and the second piercing with rolling with the shrink end forward, the pipes are rolled on a pilgrim mill with diameter to diameter ratio the wall thickness D / S = 6.5-8.0 with a hood µ≤4.5.

Недостатком данного способа является то, что он включает нагрев слитков ЭШП и заготовок до температуры пластичности, прошивку их в стане поперечно-винтовой прокатки в гильзы-заготовки, повторный нагрев гильз-заготовок с холодного или горячего посада до температуры пластичности, прошивку - раскатку в стане поперечно-винтовой прокатки в гильзы с последующей прокаткой их на пилигримовом стане в товарные или передельные трубы. Двойной нагрев приводит к двойному угару металла, а прошивка слитков ЭШП и заготовок в гильзы-заготовки с последующей раскаткой их в гильзы приводит к потере производительности пилигримовой установке ≈ в 2 раза, а следовательно, к повышению стоимости товарных и передельных труб. Распространяется данный способ на производство бесшовных горячедеформированных передельных и товарных труб большого и среднего диаметров на трубопрокатных установках с пилигримовыми станами из труднодеформируемых марок стали и сплавов и не предусматривает производство котельных труб из сплошных и полых слитков-заготовок ЭШП стали марки 10Х9МФБ-Ш.The disadvantage of this method is that it includes heating the ESR ingots and billets to a temperature of ductility, flashing them in a cross-helical rolling mill into billet sleeves, re-heating the billet blanks from a cold or hot seat to a ductility temperature, and flashing - rolling in the mill cross-helical rolling into sleeves with their subsequent rolling in a pilgrim mill to commodity or conversion pipes. Double heating leads to double burning of the metal, and the flashing of ESR ingots and billets into blanks-blanks with their subsequent rolling into sleeves leads to a 2-fold loss in the performance of the pilgrim installation and, consequently, to an increase in the cost of commodity and conversion pipes. This method extends to the production of seamless hot-deformed conversion and commodity pipes of large and medium diameters in tube-rolling plants with pilgrim mills from hard-deformed grades of steel and alloys and does not provide for the production of boiler tubes from solid and hollow ingots-blanks EShP steel grade 10X9MFB-Sh.

Наиболее близким техническим решением является способ производства бесшовных горячедеформированных труб большого и среднего диаметров на трубопрокатных установках с пилигримовыми станами для паровых котлов, паропроводов и коллекторов установок с высокими и сверхкритическими параметрами пара из слитков электрошлакового переплава и непрерывно литых заготовок (патент RU №2322314, кл. B21B 19/04), предусматривающий прошивку слитков ЭШП и НЛЗ в станах поперечно-винтовой прокатки с посадом по диаметру в зависимости от марки стали и суммарной вытяжки при переделе слиток электрошлакового переплава - труба или непрерывно-литая заготовка - труба, при этом значения величин посада по диаметру слитков электрошлакового переплава при прошивке в станах поперечно-винтовой прокатки определяют из выражения:The closest technical solution is a method for the production of seamless hot-deformed pipes of large and medium diameters in tube rolling plants with pilgrim mills for steam boilers, steam pipelines and manifolds of plants with high and supercritical parameters of steam from electroslag remelting ingots and continuously cast billets (patent RU No. 2323214, class B21B 19/04), which provides for the piercing of ESR and NLZ ingots in cross-helical rolling mills with a diameter pitch depending on the grade of steel and the total elongation when redistributing an electroslag remelting ingot - a pipe or a continuously cast billet - a pipe, the values of pellet sizes according to the diameter of electroslag remelting ingots when piercing in helical rolling mills are determined from the expression:

где Δ_i′эшп - значения величин посада по диаметру при прошивке в станах поперечно-винтовой прокатки слитков ЭШП i-той марки стали, %;where Δ _i′eshp are the values of the sizes according to diameter when piercing in the helical rolling mills of ESR ingots of i-steel grade,%;

µ_iΣ=µ_пр.µ_п - суммарный коэффициент вытяжки при прокатке труб i-го размера;µ _i Σ = µ _ave. µ _p - total drawing coefficient when rolling pipes of the i-th size;

k_i′эшп - коэффициент, учитывающий величину посада по диаметру при прошивке гильз из слитков ЭШП i-той марки стали, %;k _i'eshp - coefficient taking into account the size of the gang in diameter when flashing sleeves from ESR ingots of i-steel grade,%;

µ_пр. - коэффициент вытяжки при прошивке гильз под прокатку труб i-го размера;µ _pr. - the coefficient of drawing when flashing sleeves for rolling pipes of the i-th size;

µ_п - коэффициент вытяжки при прокатке труб j-го размера на пилигримовом стане, при этом коэффициенты k_i′эшп для разных марок варьируются от 24 до 40.µ _p is the drawing coefficient when rolling j-size pipes on a pilgrim mill, while the coefficients k _i′shp for different grades vary from 24 to 40.

Недостатком данного способа является то, что он очень сложен для производства, так как под каждый размер труб необходимы свои размеры слитков ЭШП, распространяется данный способ на производство бесшовных горячедеформированных труб большого и среднего диаметров на трубопрокатных установках с пилигримовыми станами из углеродистых марок стали и не предусматривает производство котельных труб из слитков ЭШП стали марки 10Х9МФБ-Ш. В настоящее время заводами России, а именно ОАО «ЗМЗ» и ОАО «Мечел» освоено производство слитков ЭШП размером 430×1750±50, 470×1750±50, 490×1750±50, 565×1750±50, 620×1750±50 мм и полых слитков ЭШП размером 600×вн.400×3200±50, 540×вн.360×3200±50, 540×вн.340×3200±50, 540×вн.200×2100±50 мм, 430×вн.250×3200±50 и 430×вн.230×3200±50. Для производства других диаметров нужны кристаллизаторы, производство которых требует больших инвестиций, да и нет целесообразности, т.к. геометрические размеры слитков-заготовок и полых слитков-заготовок можно унифицировать.The disadvantage of this method is that it is very difficult to manufacture, because each pipe size requires its own ESR ingots, this method extends to the production of seamless hot-deformed pipes of large and medium diameters in tube rolling plants with pilgrim mills made of carbon steel grades and does not provide production of boiler tubes from EShP ingots of steel grade 10X9MFB-Sh. At present, Russian plants, namely ZMZ OJSC and Mechel OJSC, have mastered the production of ESR ingots of 430 × 1750 ± 50, 470 × 1750 ± 50, 490 × 1750 ± 50, 565 × 1750 ± 50, 620 × 1750 ± 50 mm and hollow ingots of ESRs of size 600 × ext. 400 × 3200 ± 50, 540 × ext. 360 × 3200 ± 50, 540 × ext. 340 × 3200 ± 50, 540 × ext. 200 × 2100 ± 50 mm, 430 × ext. 250 × 3200 ± 50 and 430 × ext. 230 × 3200 ± 50. For the production of other diameters, molds are needed, the production of which requires large investments, and there is no reason to, because the geometric dimensions of ingot blanks and hollow ingot blanks can be unified.

Трубы диаметром 273 мм в России можно производить только на ТПУ 8-16′′ с пилигримовыми станами и на стане ХПТ 450.Pipes with a diameter of 273 mm in Russia can only be produced on TPU 8-16 ″ with pilgrim mills and on the HPT 450 mill.

Прокатка труб размером 273×9-15 мм на ТПУ 8-16′′ с пилигримовыми станами проблематична из-за низкой температуры стали 10Х9МФБ-Ш под деформацию 1180-1200°C. Для прокатки труб размером 273×9-15 мм необходимы слитки-заготовки ЭШП размером 430×100×1750 мм, из которых на пилигримовом стане теоретически можно прокатать трубу 273×9 мм длиной до 28 м. Время прокатки такой трубы из гильзы размером 430×вн.290×3000-3100 мм с толщиной стенки 70 мм составляет около 4,5 мин. За данный промежуток времени гильза-труба с толщиной стенки 70 мм остывает до 750-800°C (при рекомендуемой не ниже 850°C в конце прокатки). Прокатка труб и обкатка пилигримовых головок из стали марки 10Х9МФБ-Ш при температуре ниже 850°C приводит к повышенным нагрузкам на привод пилигримового стана и затяжкам дорнов, что, в свою очередь, может привести и приводило к поломкам предохранительных болтов и шпинделей пилигримового стана, снижению производительности за счет извлечения дорнов из-за затяжек, замены предохранительных болтов и шпинделей. Для снижения количества затяжек необходимо прокатку труб из данной марки стали производить на дорнах с конусностью 4-5 мм вместо конусности в 1,0 мм, что приведет к продольной разностенности и повышенной отбраковке труб по стенке. Таким образом, прокат труб размером 273×9-15 мм из стали марки 10Х9МФБ-Ш производить на ТПУ 8-16′′ с пилигримовыми станами нецелесообразно. Трубы данного размера в настоящее время производят из передельных труб размером 290×26-32 мм с последующей механической обработкой - расточкой и обточкой их на размер, соответственно, 273×9-15 мм.Rolling pipes of 273 × 9-15 mm in size on TPU 8-16 ″ with pilgrim mills is problematic due to the low temperature of 10Kh9MFB-Sh steel under a deformation of 1180-1200 ° C. For rolling pipes with a size of 273 × 9-15 mm, ingots-blanks of ESRs of 430 × 100 × 1750 mm are required, of which it is theoretically possible to roll a pipe of 273 × 9 mm up to 28 m in length on a pilgrim mill. Rolling time of such a pipe from a sleeve with a size of 430 × ext. 290 × 3000-3100 mm with a wall thickness of 70 mm is about 4.5 minutes. For this period of time, the sleeve tube with a wall thickness of 70 mm cools down to 750-800 ° C (at a recommended minimum of 850 ° C at the end of rolling). Rolling pipes and rolling in pilgrim heads made of 10Kh9MFB-Sh steel at temperatures below 850 ° C leads to increased loads on the pilgrim mill drive and tightening the mandrels, which, in turn, can lead to breakdown of the safety bolts and spindles of the pilgrim mill, lowering performance by removing mandrels due to puffs, replacing safety bolts and spindles. To reduce the number of puffs, it was necessary to roll pipes from this brand on mandrels with a taper of 4-5 mm instead of a taper of 1.0 mm, which would lead to longitudinal delta and increased rejection of pipes along the wall. Thus, rolling pipes of 273 × 9-15 mm in size from 10Kh9MFB-Sh steel to produce at TPU 8-16 ″ with pilgrim mills is impractical. Pipes of this size are currently produced from conversion pipes measuring 290 × 26-32 mm, followed by mechanical processing - boring and turning them to a size, respectively, 273 × 9-15 mm.

Задачей предложенного способа (изобретения) является освоение на ТПУ 8-16′′ с пилигримовыми станами производства бесшовных горячекатаных передельных труб размером 377×20 и 377×22 мм из полых слитков-заготовок электрошлакового переплава размером 540×вн.360×3200±50 мм для последующего переката их в товарные размером 273×9-15 мм по маршрутам: 377×20 - 325×14 - 273×9-12 мм и 377×22 - 325×18 - 273×13-15 мм с повышенными требованиями по механическим свойствам, геометрическим размерам и качеству поверхности, снижение расхода металла при переделе полый слиток-заготовка - передельная горячекатаная труба - товарная холоднокатаная котельная труба размером 273×9-15 мм, повышение механических свойств металла труб за счет дробности деформации при прокатке на ТПУ 8-16′′ с пилигримовыми станами и прокатки (перекатки) передельных труб в товарные на стане ХПТ 450.The objective of the proposed method (invention) is the development on TPU 8-16 ″ with pilgrim mills for the production of seamless hot-rolled conversion tubes of 377 × 20 and 377 × 22 mm in size from hollow ingots-blanks of electroslag remelting with a size of 540 × ext. 360 × 3200 ± 50 mm for subsequent rolling them into commodity sizes of 273 × 9-15 mm along the routes: 377 × 20 - 325 × 14 - 273 × 9-12 mm and 377 × 22 - 325 × 18 - 273 × 13-15 mm with increased requirements for mechanical properties, geometric dimensions and surface quality, reduction of metal consumption during redistribution of a hollow ingot-billet - before hot rolled linen pipe - a commodity cold-rolled boiler pipe measuring 273 × 9-15 mm, increasing the mechanical properties of pipe metal due to crushing strain during rolling at 8-16 ′ TPU with pilgrim mills and rolling (rolling) of conversion pipes into commodity pipes at the KhPT 450 mill .

Технический результат достигается тем, что в известном способе производства бесшовных труб размером 273×9-15 мм для паровых котлов, паропроводов и коллекторов установок с высокими и сверхкритическими параметрами пара из стали марки 10Х9МФБ-Ш, включающем выплавку полых слитков электрошлаковым переплавом, расточку и обточку полых слитков в слитки-заготовки размером 540×вн.360×3200+50, нагрев слитков-заготовок в методической печи до температуры 1170-1180°C, прокатку на ТПУ 8-16′′ с пилигримовыми станами в передельные трубы размером 377×20×15100-15650 и 377×22×13500-14000 мм с вытяжками, соответственно, µ=5,59 и µ=5,08, обжатием по диаметру 29,6% и с подачами гильз-заготовок в очаг деформации m=17-20 мм, отрезку технологических отходов в виде затравочных концов и пилигримовых головок пилой горячей резки, резку труб на две трубы равной длины, правку, термическую обработку, при необходимости ремонт, ультразвуковой контроль и приемку труб с допуском по диаметру +1,25/-1,0% и толщине стенки ±12,5%, передельные трубы размером 377×20×7550-7825 мм прокатывают на стане ХПТ 450 в передельные холоднокатаные трубы размером 325×14×12000-12400 мм, разрезают на две трубы-крата равной длины и перекатывают на стане ХПТ 450 в товарные трубы размером 273×9×10600-11000, 273×10×9500-9800, 273×11×8700-9000 и 273×12×8000-8300 мм с вытяжками, соответственно, µ=1,83, µ=1,65, µ=1,51 и µ=1,39, а передельные трубы размером 377×22×6750-7000 мм прокатывают на стане ХПТ 450 в передельные холоднокатаные трубы размером 325×18×9300-9650 мм, которые перекатывают на стане ХПТ 450 в товарные трубы размером 273×13×14850-15400, 273×14×13700-14250 и 273×15×12900-13400 м с вытяжками, соответственно, µ=1,64, µ=1,52 и µ=1,43, производят термическую обработку, правку, ультразвуковой контроль и приемку труб с допусками по диаметру ±1,0% и толщине стенке +15/-5%.The technical result is achieved by the fact that in the known method for the production of seamless pipes with a size of 273 × 9-15 mm for steam boilers, steam pipelines and manifolds of plants with high and supercritical steam parameters from steel grade 10X9MFB-Sh, including the smelting of hollow ingots by electroslag remelting, boring and turning hollow ingots into ingot blanks measuring 540 × vn. 360 × 3200 + 50, heating ingot blanks in a methodical furnace to a temperature of 1170–1180 ° C, rolling at 8-16 8 TPU with pilgrim mills into conversion pipes of 377 × 20 × 15100-15650 and 377 × 22 × 13500-1 4000 mm with hoods, respectively, µ = 5.59 and µ = 5.08, compression by diameter of 29.6% and with feeds of sleeve blanks to the deformation zone m = 17-20 mm, a piece of process waste in the form of seed ends and pilgrim heads with a hot cutting saw, pipe cutting into two pipes of equal length, straightening, heat treatment, repair if necessary, ultrasonic inspection and pipe acceptance with a tolerance of + 1.25 / -1.0% in diameter and ± 12.5% in wall thickness , conversion pipes 377 × 20 × 7550-7825 mm in size are rolled on the HPT 450 mill into conversion cold-rolled pipes of 325 × 14 × 12000-12400 mm in size, times they are driven into two pipes of equal length and rolled on the KhPT 450 mill into commodity pipes of 273 × 9 × 10,600-11,000, 273 × 10 × 9500-9800, 273 × 11 × 8700-9000 and 273 × 12 × 8000-8300 mm with hoods, respectively, µ = 1.83, µ = 1.65, µ = 1.51 and µ = 1.39, and the conversion pipes 377 × 22 × 6750-7000 mm in size are rolled at the cold rolling mill 450 into cold rolled pipes 325 × 18 × 9300-9650 mm in size, which are rolled on the KhPT 450 mill into commodity pipes of 273 × 13 × 14850-15400, 273 × 14 × 13700-14250 and 273 × 15 × 12900-13400 m with hoods, respectively, µ = 1.64, µ = 1.52 and µ = 1.43, heat treatment, dressing, ultrasonic inspection and acceptance of tr UB with tolerances in diameter ± 1.0% and wall thickness + 15 / -5%.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемый способ производства бесшовных труб размером 273×9-15 мм для паровых котлов, паропроводов и коллекторов установок с высокими и сверхкритическими параметрами пара из стали марки 10Х9МФБ-Ш отличается тем, что передельные трубы размером 377×20×7550-7825 мм прокатывают на стане ХПТ 450 в передельные холоднокатаные трубы размером 325×14×12000-12400 мм, разрезают на две трубы-крата равной длины и перекатывают на стане ХПТ 450 в товарные трубы размером 273×9×10600-11000, 273×10×9500-9800, 273×11×8700-9000 и 273×12×8000-8300 мм с вытяжками, соответственно, µ=1,83, µ=1,65, µ=1,51 и µ=1,39, а передельные трубы размером 377×22×6750-7000 мм прокатывают на стане ХПТ 450 в передельные холоднокатаные трубы размером 325×18×9300-9650 мм, которые перекатывают на стане ХПТ 450 в товарные трубы размером 273×13×14850-15400, 273×14×13700-14250 и 273×15×12900-13400 м с вытяжками, соответственно, µ=1,64, µ=1,52 и µ=1,43, производят термическую обработку, правку, ультразвуковой контроль и приемку труб с допусками по диаметру ±1,0% и толщине стенке +15/-5%. Таким образом, эти отличия позволяют сделать вывод о соответствии критерию «изобретательский уровень».Comparative analysis with the prototype shows that the inventive method for the production of seamless pipes with a size of 273 × 9-15 mm for steam boilers, steam pipelines and manifolds of installations with high and supercritical parameters of steam made of 10Kh9MFB-Sh steel is characterized in that the conversion pipes are 377 × 20 × 7550-7825 mm is rolled at the KhPT 450 mill into 325 × 14 × 12000-12400 mm cold rolled pipes, cut into two equal length pipes and rolled at the KhPT 450 mill into commodity pipes of 273 × 9 × 10600-11000, 273 × 10 × 9500-9800, 273 × 11 × 8700-9000 and 273 × 12 × 8000-8300 mm s in grunts, respectively, µ = 1.83, µ = 1.65, µ = 1.51 and µ = 1.39, and the conversion pipes 377 × 22 × 6750-7000 mm in size are rolled at the HPT 450 mill into cold-rolled conversion pipes 325 × 18 × 9300-9650 mm, which are rolled on the KhPT 450 mill into commodity pipes measuring 273 × 13 × 14850-15400, 273 × 14 × 13700-14250 and 273 × 15 × 12900-13400 m with hoods, respectively, µ = 1.64, µ = 1.52 and µ = 1.43, perform heat treatment, dressing, ultrasonic testing and acceptance of pipes with tolerances in diameter of ± 1.0% and wall thickness + 15 / -5%. Thus, these differences allow us to conclude that the criterion of "inventive step" is met.

Сравнение заявляемого способа не только с прототипом, но и с другими техническими решениями в данной области техники не позволило выявить в них признаки, отличающие заявляемый способ от прототипа, что соответствует патентоспособности «изобретательский уровень».Comparison of the proposed method not only with the prototype, but also with other technical solutions in the art did not allow them to identify signs that distinguish the claimed method from the prototype, which corresponds to patentability "inventive step".

Прокатку передельных труб размером 290×28 мм из стали 10Х9МФБ-Ш производили на ТПУ 8-16′′ с пилигримовыми станами из слитков-заготовок ЭШП размером 430×100×1750±50 мм (существующая технология), а передельных труб размером 377×20 мм из полых слитков-заготовок ЭШП размером 540×вн.360×3200±50 мм (предлагаемая технология). По существующему способу прокатку передельных труб размером 290×28 мм производят из слитков-заготовок ЭШП размером 430×100×1750±50 мм по технологии: слитки-заготовки нагревали в методической печи до температуры пластичности и прошивали в стане поперечно-винтовой прокатки в гильзы размером 450×вн.265×2140-2260 мм на оправке диаметром 250 мм с вытяжкой µ=1,26 и подъемом, по диаметру δ=4,65%. Гильзы прокатывали на ТПУ 8-16′′ с пилигримовыми станами в передельные трубы размером 290×28×8100-8600 мм, передельные трубы разрезали на две трубы-крата равной длины и растачивали и обтачивали в товарные трубы размером 273×10×3900-4100 мм. По данной технологии в производство было задано 5 слитков-заготовок ЭШП общей массой 9,380 т, из которых изготовлено в соответствии с ТУ 14-3Р-55-2001 десять труб общей массой 2,784 т. Расходный коэффициент металла по трубам данной партии составил 3,369. По предлагаемому способу прокатку товарных труб размером 273×10 мм производили по технологии: полые слитки-заготовки размером 5400×вн.360×3200±50 мм нагревали в методической печи до температуры 1170-1180°C и прокатывали на ТПУ 8-16′′ с пилигримовыми станами в передельные трубы размером 377×20×15100-15600 мм с вытяжкой µ=5,59, обжатием по диаметру 29,6% и с подачами гильз в очаг деформации m=18-19 мм, от труб пилой горячей резки были отрезаны технологические отходы - затравочные концы и пилигримовые головки, трубы разрезали на две трубы-крата равной длины, трубы проходили правку, термическую обработку и принимались с допуском по диаметру +1,25/-1,0% и толщине стенки ±12,5%, передельные трубы размером 377×20×7550-7800 мм перекатывались на стане ХПТ 450 в передельные трубы размером 325×14×11800-12200 мм с вытяжкой µ=1,64; передельные трубы размером 325×14 мм перекатывались на стане ХПТ 450 в товарные размером 273×10 мм с вытяжкой µ=1,65, трубы правились, проходили термическую обработку, ультразвуковой контроль и приемку труб по диаметру ±1,0% и толщине стенки +15,0/-5,0%. В производство было задано 5 полых слитков-заготовок общей массой 15,97 т. Принято в соответствии с ТУ 14-3Р-55-2001 двадцать труб размером 273×10×9500-9750 мм общей массой 13,064 т. Расходный коэффициент металла по трубам данной партии составил 1,223. По предлагаемому способу получено снижение расходного коэффициента металла в 2,75 раза. Данные по прокатке передельных размером 290×28 мм на ТПУ 8-16′′ с пилигримовыми станами, механической обработке передельных труб в товарные размером 273×10 мм (существующая технология), прокатке передельных размером 377×20 мм на ТПУ 8-16′′ и прокатке (перекатке) их на стане ХПТ 450 в товарные размером 273×10 мм (предлагаемая технология) приведены в таблице 1.Conveyor pipes 290 × 28 mm in size made of 10Kh9MFB-Sh steel were rolled at TPU 8-16 ″ with pilgrim mills from ESH ingots-blanks of 430 × 100 × 1750 ± 50 mm in size (existing technology), and 377 × 20 size conversion tubes mm from hollow ingots-blanks ESR measuring 540 × ext. 360 × 3200 ± 50 mm (proposed technology). According to the existing method, rolling of the conversion pipes of 290 × 28 mm in size is carried out from ingots-blanks of ESRs of 430 × 100 × 1750 ± 50 mm in technology: the ingots-blanks were heated in a methodical furnace to a plasticity temperature and sewn in a cross-helical rolling mill into shells of size 450 × ext. 265 × 2140-2260 mm on a mandrel with a diameter of 250 mm with a hood µ = 1.26 and lift, diameter δ = 4.65%. The sleeves were rolled at 8-16 ″ TPU with pilgrim mills into 290 × 28 × 8100-8600 mm size pipes, the pipes were cut into two equal length pipes and bored and turned into commodity pipes measuring 273 × 10 × 3900-4100 mm According to this technology, 5 ESR ingots-blanks with a total weight of 9.380 tons were set into production, of which ten pipes with a total weight of 2.784 tons were made in accordance with TU 14-3R-55-2001. The metal consumption coefficient for pipes of this batch was 3.369. According to the proposed method, rolling of commodity pipes 273 × 10 mm in size was carried out according to the technology: hollow ingots-blanks with a size of 5400 × ext. 360 × 3200 ± 50 mm were heated in a methodical furnace to a temperature of 1170-1180 ° C and rolled on TPU 8-16 ″ with pilgrim mills into redistribution pipes 377 × 20 × 15100-15600 mm in size with a hood µ = 5.59, a compression of 29.6% in diameter and with feeds of sleeves into the deformation zone m = 18-19 mm, from the pipes a hot cutting saw technological waste was cut off - seed ends and pilgrim heads, pipes were cut into two pipes of equal length, pipes passed whether dressing, heat treatment and were accepted with a tolerance of + 1.25 / -1.0% in diameter and ± 12.5% of wall thickness, the conversion pipes 377 × 20 × 7550-7800 mm in size were rolled on the KhPT 450 mill into conversion pipes of size 325 × 14 × 11800-12200 mm with a hood µ = 1.64; 325 × 14 mm conversion pipes were rolled on the KhPT 450 mill to 273 × 10 mm commercial pipes with an exhaust hood of µ = 1.65, the pipes were straightened, heat-treated, ultrasonically inspected and received pipes with a diameter of ± 1.0% and wall thickness + 15.0 / -5.0%. Five hollow ingot blanks with a total weight of 15.97 tons were commissioned. Twenty pipes 273 × 10 × 9500-9750 mm in size with a total weight of 13.064 tons were adopted in accordance with TU 14-3R-55-2001. party amounted to 1,223. By the proposed method, a decrease in the expenditure coefficient of the metal in 2.75 times. Data on rolling conversion of 290 × 28 mm in size on TPU 8-16 ″ with pilgrim mills, machining of conversion pipes into commodity size 273 × 10 mm (existing technology), rolling in conversion of 377 × 20 mm in size at TPU 8-16 ″ and rolling (rolling) them at the KhPT 450 mill into commodity size 273 × 10 mm (the proposed technology) are shown in table 1.

Таким образом, использование предложенного способа позволит впервые в России осуществить производство бесшовных холоднокатаных труб размером 273×10-15 мм на стане ХПТ 450 из передельных горячекатаных труб размером 377×20 и 377×22 мм для паровых котлов, паропроводов и коллекторов установок с высокими и сверхкритическими параметрами пара из стали марки 10Х9МФБ-Ш с механическими свойствами металла и геометрическими размерами, превышающими значения данных показателей, приведенных в ТУ 14-3Р-55-2001, что позволит значительно снизить энергозатраты за счет исключения процесса прошивки слитков-заготовок в гильзы при прокатке передельных труб, механической обработки - расточки и обточки передельных труб в товарные, производить качественные передельные трубы размером 377×20 и 377×22 мм на ТПУ 8-16′′ с пилигримовыми станами ОАО «ЧТПЗ» из полых слитков-заготовок ЭШП, для последующего переката их в товарные на стане ХПТ 450 в соответствии с заказами потребителя, значительно снизить расходный коэффициент металла при переделе полый слиток ЭШП - полый слиток-заготовка ЭШП - котельная передельная труба - котельная товарная холоднокатаная труба, повысить производительность ТПУ 8-16′′ с пилигримовыми станами, а следовательно, снизить стоимость котельных труб.Thus, the use of the proposed method will make it possible for the first time in Russia to produce seamless cold-rolled pipes of size 273 × 10-15 mm at the KhPT 450 mill from hot-rolled chimneys of sizes 377 × 20 and 377 × 22 mm for steam boilers, steam pipelines and collectors of installations with high and supercritical parameters of steam from steel grade 10X9MFB-Sh with mechanical properties of the metal and geometric dimensions that exceed the values of these indicators given in TU 14-3R-55-2001, which will significantly reduce energy costs due to exceptions for the process of flashing ingot blanks into sleeves during rolling of conversion pipes, machining - boring and turning of conversion pipes into commercial ones, to produce high-quality conversion pipes of 377 × 20 and 377 × 22 mm in size on TPU 8-16 ″ with pilgrim mills of ChTPZ OJSC »From hollow ESR ingots-blanks, for their subsequent rolling into commodity ones at the KhPT 450 mill in accordance with customer orders, to significantly reduce the expenditure coefficient of metal during redistribution of the ESR hollow ingot - ESH hollow ingot-blank - boiler conversion pipe - to hotel commodity cold-rolled pipe, increase the productivity of TPU 8-16 ′ ′ with pilgrim mills, and therefore reduce the cost of boiler pipes.

Таблица 1Table 1 Данные по прокатке передельных труб размером 290×28 мм на ТПУ 8-16′′ с пилигримовыми станами, механической обработке передельных труб в товарные размером 273×10 мм (существующая технология), прокатке передельных труб размером 377×20 мм на ТПУ 8-16′′ и прокатке (перекатке) их на стане ХПТ 450 в товарные размером 273×10 мм (предлагаемая технология)Data on rolling of conversion pipes 290 × 28 mm in size on TPU 8-16 ″ with pilgrim mills, machining of conversion pipes into commercial size 273 × 10 mm (existing technology), rolling of conversion pipes in size 377 × 20 mm on TPU 8-16 ′ ′ And rolling (rolling) them at the KhPT 450 mill into commodity size 273 × 10 mm (proposed technology) №№п/п№№p / p Вид техноло
гииKind of technolo
gee Размер слитков-заготовок и полых слитков-заготовок ЭШП (мм)Size of ingot blanks and hollow ingot ingot blanks ESR (mm) Вес слитков (кг)Ingot Weight (kg) Прошивка гильзSleeve firmware Прокатка товарных и передельных труб на пилигримовом станеRolling commodity and conversion pipes on a pilgrim mill Обточка, расточка и прокатка передельных труб в товарные на стане ХПТ 450Turning, boring and rolling of conversion pipes into commodity pipes at the HPT 450 mill Рас
ход, коэф. метал
лаRas
move, odds. metal
la Размер гильз-заготовок/
размер гильз (мм)Size of blanks /
sleeve size (mm) Диа
метр оправки (мм)Dia
mandrel meter (mm) Коэфф. вытяж
ки (µ)Coeff. hood
ki (μ) Подъем или посад по диа
метру (δ или Δ), (%)Dia
meter (δ or Δ), (%) Размер труб (мм)Pipe Size (mm) Коэфф. вытяжки
(µ)Coeff. hoods
(µ) Обжатие по диамет
ру (Δ,%)Diameter Compression
ru (Δ,%) Размер передельных труб (мм)Conversion pipe size (mm) Размер сданных товарных труб (мм)Size of delivered pipes (mm) Коэф. вытяжки (µ)Coef. hoods (µ) Вес труб (кг)Pipe Weight (kg) 1one Существ.Creatures. 430×100×1800430 × 100 × 1800 19401940 450×вн.265×2260450 × ext. 265 × 2260       290×28×8600290 × 28 × 8600     290×28×4300290 × 28 × 4300 273×10×4100273 × 10 × 4100 -- 285,4285.4             290×28×4300290 × 28 × 4300 273×10×4100273 × 10 × 4100   285,4285.4   22 430×100×1725430 × 100 × 1725 18601860 450×вн.265×2170450 × ext. 265 × 2170       290×28×8300290 × 28 × 8300     290×28×4150290 × 28 × 4150 273×10×4000273 × 10 × 4000   278,4278.4             290×28×4150290 × 28 × 4150 273×10×4000273 × 10 × 4000   278,4278.4   33 430×100×1750430 × 100 × 1750 18871887 450×вн.265×2200450 × ext. 265 × 2200 250250 1,261.26 δ=4,65δ = 4.65 290×28×8400290 × 28 × 8400 4,514,51 Δ=35,6Δ = 35.6 290×28×4200290 × 28 × 4200 273×10×4000273 × 10 × 4000   278,4278.4             290×28×4200290 × 28 × 4200 273×10×4000273 × 10 × 4000   278,4278.4   4four 430×100×1700430 × 100 × 1700 18331833 450×вн.265×2140450 × ext. 265 × 2140       290×28×8100290 × 28 × 8100     290×28×4050290 × 28 × 4050 273×10×3900273 × 10 × 3900   271,4271.4             290×28×4050290 × 28 × 4050 273×10×3900273 × 10 × 3900   271,4271.4 -- 55 430×100×1725430 × 100 × 1725 18601860 450×вн.265×2170450 × ext. 265 × 2170       290×28×8300290 × 28 × 8300     290×28×4150290 × 28 × 4150 273×10×4000273 × 10 × 4000   278,4278.4             290×28×4150290 × 28 × 4150 273×10×4000273 × 10 × 4000   278,4278.4   ИтогоTotal 93809380   -- -- -- -- -- -- -- -- -- 27842784 3,3693,369 1one Предлаг.Suggestion 540×вн.360×3200540 × ext. 360 × 3200 31943194         377×20×15400377 × 20 × 15400     325×14×12000325 × 14 × 12000 273×10×19200273 × 10 × 19200   1303,71303.7               325×14×12000325 × 14 × 12000 273×10×19200273 × 10 × 19200   1303,71303.7   22 540×вн.360×3250540 × ext. 360 × 3250 32443244         377×20×15600377 × 20 × 15600     325×14×12200325 × 14 × 12200 273×10×19500273 × 10 × 19500   1324,01324.0               325×14×12200325 × 14 × 12200 273×10×19500273 × 10 × 19500   1324,01324.0   33 540×вн.360×3250540 × ext. 360 × 3250 32443244         377×20×15600377 × 20 × 15600     325×14×12200325 × 14 × 12200 273×10×19500273 × 10 × 19500   1324,01324.0   -- -- -- -- 5,595.59 29,629.6 325×14×12200325 × 14 × 12200 273×10×19500273 × 10 × 19500 1,64/1651,64 / 165 1324,01324.0 -- 4four 540×вн.360×3150540 × ext. 360 × 3150 31443144         377×20×15100377 × 20 × 15100     325×14×11800325 × 14 × 11800 273×10×19000273 × 10 × 19000   1290,11290.1               325×14×11800325 × 14 × 11800 273×10×19000273 × 10 × 19000   1290,11290.1   55 540×вн.360×3150540 × ext. 360 × 3150 31443144         377×20×15100377 × 20 × 15100     325×14×11800325 × 14 × 11800 273×10×19000273 × 10 × 19000   1290,11290.1               325×14×11800325 × 14 × 11800 273×10×19000273 × 10 × 19000   1290,11290.1   ИтогоTotal 1597015970 -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- 1306413064 1,2231,223

Claims (1)

Способ производства бесшовных труб размером 273×9-15 мм для паровых котлов, паропроводов и коллекторов установок с высокими и сверхкритическими параметрами пара из стали марки 10Х9МФБ-Ш, включающий выплавку полых слитков электрошлаковым переплавом, расточку и обточку полых слитков в слитки-заготовки размером 540×вн.360×3200±50, нагрев слитков-заготовок в методической печи до температуры 1170-1180°C, прокатку на ТПУ 8-16" с пилигримовыми станами в передельные трубы размером 377×20×15100-15650 и 377×22×13500-14000 мм с вытяжками, соответственно, µ=5,59 и µ=5,08, обжатием по диаметру 29,6% и с подачами гильз-заготовок в очаг деформации m=17-20 мм, отрезку технологических отходов в виде затравочных концов и пилигримовых головок пилой горячей резки, резку труб на две трубы равной длины, правку, термическую обработку, при необходимости ремонт, ультразвуковой контроль и приемку труб с допуском по диаметру +1,25/-1,0% и толщине стенки ±12,5%, отличающийся тем, что передельные трубы размером 377×20×7550-7825 мм прокатывают на стане ХПТ 450 в передельные холоднокатаные трубы размером 325×14×12000-12400 мм, разрезают на две трубы-крата равной длины и перекатывают на стане ХПТ 450 в товарные трубы размером 273×9×10600-11000, 273×10×9500-9800, 273×11×8700-9000 и 273×12×8000-8300 мм с вытяжками, соответственно, µ=1,83, µ=1,65, µ=1,51 и µ=1,39, а передельные трубы размером 377×22×6750-7000 мм прокатывают на стане ХПТ 450 в передельные холоднокатаные трубы размером 325×18×9300-9650 мм, которые перекатывают на стане ХПТ 450 в товарные трубы размером 273×13×14850-15400, 273×14×13700-14250 и 273×15×12900-13400 м с вытяжками, соответственно, µ=1,64, µ=1,52 и µ=1,43, производят термическую обработку, правку, ультразвуковой контроль и приемку труб с допусками по диаметру ±1,0% и толщине стенке +15/-5%. Method for the production of seamless pipes 273 × 9-15 mm in size for steam boilers, steam pipelines and manifolds of installations with high and supercritical steam parameters from 10Kh9MFB-Sh steel, including the smelting of hollow ingots by electroslag remelting, boring and turning of hollow ingots into 540 ingots ingots × ext. 360 × 3200 ± 50, heating of the ingot blanks in the methodical furnace to a temperature of 1170-1180 ° C, rolling at 8-16 "TPU with pilgrim mills into conversion pipes of 377 × 20 × 15100-15650 and 377 × 22 × 13500-14000 mm with hoods, respectively, µ = 5.59 and µ = 5.08, compression by d a meter of 29.6% and with feeds of shell blanks to the deformation zone m = 17-20 mm, a piece of technological waste in the form of seed ends and pilgrim heads with a hot cutting saw, pipe cutting into two pipes of equal length, straightening, heat treatment, if necessary repair, ultrasonic inspection and acceptance of pipes with a tolerance of + 1.25 / -1.0% in diameter and a wall thickness of ± 12.5%, characterized in that the conversion pipes of 377 × 20 × 7550-7825 mm in size are rolled at the KhPT 450 mill into steel cold-rolled pipes of 325 × 14 × 12000-12400 mm in size, cut into two pipes of equal length and rolled at the KhPT 450 mill into commodity pipes of 273 × 9 × 10,600-11,000, 273 × 10 × 9500-9800, 273 × 11 × 8700-9000 and 273 × 12 × 8000-8300 mm with hoods, respectively, µ = 1 , 83, µ = 1.65, µ = 1.51 and µ = 1.39, and the conversion pipes 377 × 22 × 6750-7000 mm are rolled at the HPT 450 mill into conversion cold-rolled pipes 325 × 18 × 9300-9650 mm, which are rolled on the KhPT 450 mill into commodity pipes measuring 273 × 13 × 14850-15400, 273 × 14 × 13700-14250 and 273 × 15 × 12900-13400 m with hoods, respectively, µ = 1.64, µ = 1 , 52 and µ = 1.43, perform heat treatment, dressing, ultrasonic inspection and acceptance of pipes with tolerances of diameter ± 1.0% and thicknesses not wall 15 + / -5%.