RU2387500C2

RU2387500C2 - Fabrication method of seamless hot-rolled tubes of large diametre on tube-forming installation with pilger mills

Info

Publication number: RU2387500C2
Application number: RU2007148357/02A
Authority: RU
Inventors: Леонид Игнатьевич Лапин (RU); Леонид Игнатьевич Лапин; Александр Анатольевич Федоров (RU); Александр Анатольевич Федоров; Анатолий Васильевич Сафьянов (RU); Анатолий Васильевич Сафьянов; Сергей Геннадьевич Чикалов (RU); Сергей Геннадьевич Чикалов; Дмитрий Всеволодович Марков (RU); Дмитрий Всеволодович Марков; Юрий Борисович Белокозович (RU); Юрий Борисович Белокозович; Владимир Сергеевич Баричко (RU); Владимир Сергеевич Баричко; Валерий Андреевич Логовиков (RU); Валерий Андреевич Логовиков; Николай Петрович Климов (RU); Николай Петрович Климов; Константин Эдуардович Бубнов (RU); Константин Эдуардович Бубнов
Original assignee: ОАО "Челябинский трубопрокатный завод"
Priority date: 2007-12-24
Filing date: 2007-12-24
Publication date: 2010-04-27
Also published as: RU2007148357A

Abstract

FIELD: metallurgy.

SUBSTANCE: method involves heating of ingots and workpieces up to ductility temperature, their conversion to shells in helical rolling mill, heating of shell, its further rolling in helical rolling mill and rolling on pilger mill; at that, tubes with diametres of more than 500 mm with ratio of diametre to thickness of wall of 48-60 are manufactured on tube-forming installation 8-16" with pilger mills as per the following procedure: conversion of ingots and workpieces into shells with ratio of diametre to thickness of wall of 4.5-5.5 and rise as to diametre 3.0-5.0%, heating of shells to ductility temperature from cold or hot shoving, rolling of shells in piercing mill with drawing of not more than 1.7, rise as to diametre 6.0-6.5%, rolling of shells on pilger mill into commercial tubes on mandrels heated up to 500-650°C, and rolling of tubes on pilger mill is performed with the value of shell supply to deformation zone m=12-14 mm.

EFFECT: fabrication of seamless tubes with diametre of more than 500 mm with ratio D/S = 48-60, and enlarging range of tubes manufactured on tube-forming installation with pilger mills.

2 cl

Description

Изобретение относится к трубному производству, а именно к способу прокатки труб большого диаметра, и может быть использовано при производстве труб на установках с пилигримовыми станами.The invention relates to pipe production, and in particular to a method for rolling large diameter pipes, and can be used in the production of pipes in plants with pilgrim mills.

Известен способ производства бесшовных труб большого диаметра на больших установках с пилигримовыми станами, включающий нагрев слитков (заготовок), прошивку на стане поперечно-винтовой прокатки, прокатку гильз в трубы на пилигримовом стане (Достижения в теории и практике трубного производства, Екатеринбург, 2004 г., Сафьянов А.В. и.др. Перспективы развития и совершенствования производства горячекатаных труб на агрегатах с пилигримовыми станами, современное состояние и техническое перевооружение ТПА 8-16” ОАО «ЧТПЗ», с.284-287).A known method for the production of large-diameter seamless pipes in large plants with pilgrim mills, including heating ingots (billets), piercing on a cross-helical rolling mill, rolling sleeves into pipes on a pilgrim mill (Achievements in the theory and practice of pipe production, Ekaterinburg, 2004 , Safyanov A.V., etc. Prospects for the development and improvement of the production of hot-rolled pipes on units with pilgrim mills, the current state and technical re-equipment of TPA 8-16 (OAO ChTPZ, p. 284-287).

Недостатком данного способа является то, что на установках с пилигримовыми станами можно получать трубы с отношением диаметра к толщине стенки Д/S не более 47,3.The disadvantage of this method is that in plants with pilgrim mills it is possible to obtain pipes with a ratio of diameter to wall thickness D / S of no more than 47.3.

Известен способ производства труб большого диаметра, где после первой прошивки осуществляют нагрев гильзы с последующей раскаткой ее на стане поперечно-винтовой прокатки, т.е. за счет увеличения дробности деформации исключается вероятность разрушения гильзы при прошивке и снижается их разностенность (ТИ 158-Тр. ТБ1-96-2004 «Изготовление бесшовных горячекатаных механически обработанных труб из стали марки 38ХН3МФА по ТУ 14-3-805-78, ТУ 14-158-44-80»).A known method for the production of pipes of large diameter, where after the first flashing, the sleeve is heated, followed by rolling it on a cross-helical rolling mill, i.e. by increasing the crushing fraction of the strain, the probability of destruction of the sleeve during flashing is eliminated and their difference is reduced (TI 158-Tr. TB1-96-2004 “Production of seamless hot-rolled machined pipes from steel grade 38XH3MFA according to TU 14-3-805-78, TU 14- 158-44-80 ").

Недостатком данного способа является исключение возможности прокатки труб диаметром >500 мм с отношением Д/S>48, т.к. гильзу с относительно тонкой стенкой приходится заряжать на дорн диаметром >490 мм, т.е. большой массы, в результате чего идет интенсивный отбор тепла, охлаждение гильзы-трубы в очаге деформации и, соответственно, возникновение поперечных разрывов на поверхности труб.The disadvantage of this method is the exclusion of the possibility of rolling pipes with a diameter> 500 mm with a ratio D / S> 48, because a sleeve with a relatively thin wall has to be charged onto a mandrel with a diameter> 490 mm, i.e. large mass, as a result of which there is intensive heat removal, cooling of the sleeve-pipe in the deformation zone and, accordingly, the appearance of transverse gaps on the surface of the pipes.

Задачей предложенного способа является получение тонкостенных труб с отношением диаметра к толщине стенки 48÷60 диаметром >500 мм на установках с пилигримовыми станами.The objective of the proposed method is to obtain thin-walled pipes with a ratio of diameter to wall thickness of 48 ÷ 60 with a diameter> 500 mm in installations with pilgrim mills.

Технический результат достигается тем, что в известном способе производства бесшовных горячекатаных труб большого диаметра на трубопрокатных установках с пилигримовыми станами, включающем нагрев слитков и заготовок до температуры пластичности, прошивку их в стане поперечно-винтовой прокатки в гильзы, нагрев гильзы, последующую раскатку ее на стане поперечно-винтовой прокатки и прокатку на пилигримовом стане, трубы диаметром более 500 мм с отношением диаметра к толщине стенки 48-60 производят на ТПУ 8-16” с пилигримовыми станами по технологии - прошивка слитков и заготовок в гильзы с отношением диаметра к толщине стенки 4,5-5,5 и подъемом по диаметру 3,0-5,0%, нагрев гильз до температуры пластичности с холодного или горячего посада, раскатка гильз в прошивном стане с вытяжкой не более 1,7, подъемом по диаметру 6,0-6,5%, прокатка гильз на пилигримовом стане в товарные трубы на дорнах, разогретых до температуры 500-650°С, прокатку труб на пилигримовом стане производят с величиной подачи гильзы в очаг деформации m=12-14 мм.The technical result is achieved by the fact that in the known method for the production of seamless hot-rolled pipes of large diameter on pipe-rolling plants with pilgrim mills, including heating ingots and billets to a plasticity temperature, flashing them in a cross-helical rolling mill into shells, heating the sleeve, then rolling it out on the mill cross-helical rolling and rolling in a pilgrim mill, pipes with a diameter of more than 500 mm with a ratio of diameter to wall thickness of 48-60 are produced at TPU 8-16 ”with piligrim mills according to the technology II - flashing of ingots and billets into sleeves with a ratio of diameter to wall thickness of 4.5-5.5 and a rise in diameter of 3.0-5.0%, heating the sleeves to the ductility temperature from a cold or hot seat, rolling the sleeves in the piercing mill with an exhaust hood of no more than 1.7, a diameter increase of 6.0-6.5%, the sleeves are rolled on a pilgrim mill into commodity pipes on mandrels heated to a temperature of 500-650 ° C, the pipes are rolled on a pilgrim mill with a feed value of the sleeve in the deformation zone m = 12-14 mm.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемый способ прокатки отличается тем, трубы диаметром более 500 мм с отношением диаметра к толщине стенки 48-60 производят на ТПУ 8-16” с пилигримовыми станами по технологии - прошивка слитков и заготовок в гильзы с отношением диаметра к толщине стенки 4,5-5,5 и подъемом по диаметру 3,0-5,0%, нагрев гильз до температуры пластичности с холодного или горячего посада, раскатка гильз в прошивном стане с вытяжкой не более 1,7, подъемом по диаметру 6,0-6,5%, прокатка гильз на пилигримовом стане в товарные трубы на дорнах, разогретых до температуры 500-650°С, а прокатку труб на пилигримовом стане производят с величиной подачи гильзы в очаг деформации m=12-14 мм. Эти отличия позволяют сделать вывод о соответствии критерию «изобретательский уровень».Comparative analysis with the prototype shows that the inventive rolling method differs in that pipes with a diameter of more than 500 mm with a diameter to wall thickness ratio of 48-60 are produced at 8-16 ”TPU with pilgrim mills using technology — piercing ingots and billets into sleeves with a diameter to diameter ratio the wall thickness of 4.5-5.5 and a rise in diameter of 3.0-5.0%, heating the sleeves to ductility temperature from a cold or hot embankment, rolling the sleeves in a piercing mill with an exhaust hood of no more than 1.7, lifting in diameter 6 , 0-6.5%, rolling of sleeves on a pilgrim mill to commodity pipes on mandrels heated to a temperature of 500-650 ° C, and pipes are rolled on a pilgrim mill with a feed rate of the sleeve into the deformation zone m = 12-14 mm. These differences allow us to conclude that the criterion of "inventive step".

Сравнение заявляемого объекта 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 соответствует условию патентоспособности «изобретательский уровень».Comparison of the claimed object not only with the prototype, but also with other technical solutions in this technical field did not allow us to identify in them the features that distinguish the claimed solution from the prototype, which corresponds to the patentability condition "inventive step".

Заложенные ограничения в технологических параметрах процесса предложенного способа позволяют максимально возможно сохранять температуру деформируемого металла до и в момент прокатки на пилигримовом стане, что исключает поперечные разрывы на трубах и снижает продольную разностенность труб.The limitations in the technological parameters of the process of the proposed method make it possible to preserve the temperature of the wrought metal before and at the time of rolling on the pilgrim mill as much as possible, which eliminates transverse gaps in the pipes and reduces the longitudinal difference of the pipes.

Предложенный способ был опробован на Челябинском трубопрокатном заводе. Способ осуществлен при изготовлении труб размером 530×9-10 мм из сверленых заготовок размером 600×100вн.×1700±25 мм стали марки 20. Первую прошивку производили на оправке диаметром 350 мм с подъемом по диаметру 5% (до 630 мм). Раскатку на прошивном стане производили на оправке диаметром 525 мм с подъемом по диаметру 6,5% (до 670 мм) с вытяжкой 1,64. Прокатка труб размером 530×9-10 мм производилась на разогретых дорнах диаметром 517/518 мм до 600°С с подачей гильзы в очаг деформации 12 мм при прокатке труб размером 530×9 мм и 14 мм при прокатке труб размером 14 мм. Температура конца прокатки составляла 850-890°С, что обеспечивало стабильное ведение процесса прокатки с отсутствием поперечных разрывов на трубах и снижением продольной разностенности.The proposed method was tested at the Chelyabinsk tube rolling plant. The method was carried out in the manufacture of pipes 530 × 9-10 mm in size from drilled billets with a size of 600 × 100 in. × 1700 ± 25 mm of grade 20 steel. The first piercing was performed on a mandrel with a diameter of 350 mm with a rise in diameter of 5% (up to 630 mm). The rolling on the piercing mill was carried out on a mandrel with a diameter of 525 mm with a rise in diameter of 6.5% (up to 670 mm) with a hood of 1.64. Rolling of pipes with a size of 530 × 9-10 mm was performed on heated mandrels with a diameter of 517/518 mm up to 600 ° C with feeding of a sleeve into the deformation zone 12 mm when rolling pipes of 530 × 9 mm and 14 mm when rolling pipes of 14 mm in size. The temperature of the end of the rolling was 850-890 ° C, which ensured stable conduct of the rolling process with the absence of transverse gaps in the pipes and a decrease in the longitudinal difference.

Использование предложенного способа производства бесшовных труб диаметром более 500 мм с соотношением Д/S, равным 48-60, позволит расширить востребованный сортамент труб, производимый на установках с пилигримовыми станами.Using the proposed method for the production of seamless pipes with a diameter of more than 500 mm with a D / S ratio of 48-60 will expand the popular pipe assortment produced in plants with pilgrim mills.

Claims

1. Method for the production of large-diameter seamless hot-rolled pipes in tube-rolling plants with pilgrim mills, including heating ingots and billets to a ductile temperature, flashing them in a cross-helical mill into sleeves, heating the sleeves, then rolling it out on a cross-helical mill and rolling on a pilgrim mill, characterized in that pipes with a diameter of more than 500 mm with a diameter to wall thickness ratio of 48-60 are produced on TPU 8-16 '' pipe rolling units with pilgrim mills by flashing grooves and blanks in sleeves with a ratio of diameter to wall thickness of 4.5-5.5 and a rise in diameter of 3.0-5.0%, heating the sleeves to the ductility temperature from a cold or hot seat, rolling the sleeves in a piercing mill with an exhaust hood more than 1.7, a rise in diameter of 6.0-6.5% and their rolling on a pilgrim mill in commodity pipes on mandrels heated to a temperature of 500-650 ° C.

2. The method according to claim 1, characterized in that the pipes are rolled on a pilgrim mill with a feed rate of the sleeve into the deformation zone m = 12-14 mm.