RU2522514C1

RU2522514C1 - PRODUCTION OF SEAMLESS HOT-ROLLED PIPES SIZED TO 610×28-32×4700-5400 mm FROM "15Х1М1Ф"- AND "10Х9МФБ"-GRADE STEELS AT PRU 8-16'' WITH PILGER MILLS FOR PIPELINES OF BOILER UNIT STEAM INTERMEDIATE OVERHEATING WITH HIGHER MECHANICAL PROPERTIES

Info

Publication number: RU2522514C1
Application number: RU2012150560/02A
Authority: RU
Inventors: Анатолий Васильевич Сафьянов; Александр Анатольевич Федоров; Анатолий Андреевич Воронин; Алексей Владимирович Дуб; Владимир Николаевич Скоробогатых; Валерий Александрович Головинов; Владимир Петрович Пашнин; Владимир Сергеевич Баричко; Николай Петрович Климов; Александр Юрьевич Матюшин; Александр Анатольевич Сафьянов; Константин Эдуардович Бубнов; Виктор Николаевич Еремин
Original assignee: Открытое акционерное общество "Челябинский трубопрокатный завод"
Priority date: 2012-11-26
Filing date: 2012-11-26
Publication date: 2014-07-20
Also published as: RU2012150560A

Abstract

FIELD: metallurgy.

SUBSTANCE: invention can be used for production of seamless hot-rolled pipes from "15Х1М1Ф"- and "10Х9МФБ-Ш"-grade steels for pipelines of the steam intermediate overheating at boiler units. Hollow ESR ingots are bored and turned to hollow blanks sized to 670xvn.370x1650±50 mm, heated to ductility temperature and broached-rolled at cross-rolling mill to sleeves sized to 600xvn.590x3280-3480 mm. Sleeves are rolled at PRU 8-16'' with Pilger mills to commercial pipes sized to 610x28-32x4700-5400 mm.

EFFECT: higher mechanical properties and precision of pipe sizes.

7 cl, 2 tbl

Description

Изобретение относится к трубопрокатному производству, а именно к способу производства бесшовных горячекатаных труб размером 610×28-32×4700-5400 мм из сталей марок 15Х1М1Ф и 10Х9МФБ-Ш мм для трубопроводов промежуточного перегрева пара котельных установок с повышенными механическими свойствами, и может быть использовано на трубопрокатной установке 8-16” с пилигримовыми станами ОАО “ЧТПЗ” при производстве товарных труб размером 610×28-32 мм из полых слитков-заготовок электрошлакового переплава размером 650×вн.390×1650±50 мм.The invention relates to pipe rolling production, and in particular to a method for the production of seamless hot-rolled pipes of size 610 × 28-32 × 4700-5400 mm from steel grades 15X1M1F and 10X9MFB-Ш mm for pipelines for the intermediate overheating of steam boiler plants with increased mechanical properties, and can be used on an 8-16 ”pipe-rolling installation with Pilgrim Mills of ChTPZ OJSC in the production of 610 × 28-32 mm commercial tubes from hollow ingots-blanks of electroslag remelting with a size of 650 × ext. 390 × 1650 ± 50 mm.

ТПУ 8-16” с пилигримовыми станами ОАО “ЧТПЗ” единственная в России, на которой в настоящее время производят трубы диаметром до 550 мм в валках с калибром 562 мм и диаметром бочки 1045 мм. Для прокатки труб размером 610×28-32 мм необходим калибр диаметром 618-620 мм, который врезать в валки с идеальным диаметром 1070 мм не представляется возможным, т.к. они будут поломаны при прокатке первой трубы. Путь отката подающего аппарата при прокатке труб диаметром 610 мм в валках с диаметром бочки 1045 мм сократится более чем в 1,5 раза, что приведет к снижению оборотов валков и потере производительности ТПУ 8-16” ≈ в 1.5 раза.TPU 8-16 ”with pilgrim mills of ChTPZ OJSC is the only one in Russia that currently produces pipes with a diameter of up to 550 mm in rolls with a caliber of 562 mm and a barrel diameter of 1045 mm. For rolling pipes with a size of 610 × 28-32 mm, a caliber of 618-620 mm in diameter is required, which is not possible to cut into rolls with an ideal diameter of 1070 mm, because they will be broken when rolling the first pipe. The rollback path of the feeding apparatus during rolling of pipes with a diameter of 610 mm in rolls with a barrel diameter of 1045 mm will be reduced by more than 1.5 times, which will lead to a decrease in roll revolutions and a loss in productivity of TPU 8-16 ”≈ 1.5 times.

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-Ш, 12Х11В2МФ, 08Х16Н9М2, 12Х18Ш2Т и 10Х13П2БС2Н2Д2 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 +20/-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, 15XM, 12X1MF, 15X1M1F, 12X2MFSR, 10X9MFB-Sh, 12X11V2MF, 08X16H9M2, 12Kh18P2B2, 2Kh2M2P2B-specific mechanical requirements with the specified mechanical requirements ingots, forging them into forgings (structure compaction) with a forging ≥2.5, machining of forgings into billets (turning with metal removal 10-15 mm per side), drilling in billets 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 ductility temperature, piercing the workpieces in cross-helical mills into sleeves, rolling the sleeves into tubes with a diameter of 245-550 mm on an 8-16 ”pilgrim installation with a diameter tolerance of + 1.25 / -1.0 and wall thickness + 20 / -5% (TU 14-1-2560-78 “Forged pipe blanks for boiler pipes”, TU 14-3-460-2003 and TU 14-3R-55-2001 “Seamless steel pipes boilers and pipelines "and TU 14-3-420-75“ Pipes for steam boilers and pipelines made of steel 15GS and 15Kh1M1F ").

Недостатком указанного способа производства труб диаметром более 465 мм 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 их в гильзы-заготовки, охлаждением, ремонтом гильз-заготовок (при необходимости), прошивкой-раскаткой гильз-заготовок в гильзы и прокаткой их в трубы диаметром 530 и 550 мм на ТПУ 8-16” с пилигримовыми станами с допуском по диаметру +1,25/-1,0 и по стенке +20/-5%, повышенный расходный коэффициент металла при переделе слиток-поковка-заготовка-труба и, как следствие, высокая стоимость труб, а также то, что трубы размером 610×28-32 мм в ТУ 14-3Р-55-2001 отсутствуют и они в данный момент способом горячей прокатки в России не производятся.The disadvantage of this method for the production of pipes with a diameter of more than 465 mm 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, flashing them into billet sleeves, cooling, repair of sleeves -workings (if necessary), firmware-rolling of blanks-blanks into sleeves and rolling them into pipes with a diameter of 530 and 550 mm on TPU 8-16 ”with pilgrim mills with a tolerance of + 1.25 / -1.0 in diameter and along the wall + 20 / -5%, increased consumption coefficient of the metal during the conversion of the ingot-forging-billet-pipe and, as a result, the high cost of the pipes, as well as the fact that pipes of 610 × 28-32 mm in TU 14-3R-55-2001 are missing and they are currently hot rolling in Russia are not performed.

В трубной промышленности известен способ производства бесшовных горячедеформированных механически обработанных труб размером 530×15 и 550×25 мм из стали марки 20 для трубопроводов судовых систем из передельных горячедеформированных труб размером 550×33 и 570×43 мм, прокатываемых на трубопрокатных установках с пилигримовыми станами, включающий обточку поковок размером 680×1240-1400 мм в заготовки размером 650×1240-1400 мм, сквозное сверление центрального отверстия диаметром 100±5,0 мм, нагрев заготовок до температуры пластичности, прошивку заготовок в стане поперечно-винтовой прокатки в гильзы-заготовки на оправке диаметром 375 мм с вытяжкой µ=1,41 и подъемом по диаметру 1,5-1,6%, нагрев гильз-заготовок до температуры пластичности с холодного или горячего посада, прошивку-раскатку гильз-заготовок в стане поперечно-винтовой прокатки в гильзы размер в размер по наружному диаметру па оправке диаметром 500 мм с вытяжкой µ=1,61, прокатку передельных труб на пилигримовом стане размером 550×33×6000-6200 мм в калибре 562 мм, передельных труб размером 570×43×5000-5200 мм в калибре 584 мм, механическую обработку - обточку и расточку передельных горячедеформированных труб в товарные размером, соответственно, 530×15×6000-6200 и 550×25×5000-5200 мм с допуском по диаметру ±3,0 мм, а по стенке +2,5/-1,0 мм с удалением с наружной поверхности труб по 10 мм, а с внутренней по 8 мм (ТУ 14-3Р-53-2001 “Трубы стальные бесшовные механически обработанные для паропроводов”, ТИ 158-Тр.ТБ1-5-99 “Изготовление бесшовных горячедеформированных механически обработанных труб из стали марки 20 по ТУ 14-3Р-53-2001”).In the pipe industry, there is a known method for the production of seamless hot-deformed machined pipes of 530 × 15 and 550 × 25 mm in size from steel grade 20 for ship system pipelines from hot-rolled steel tubes in sizes of 550 × 33 and 570 × 43 mm, rolled at pipe rolling plants with pilgrim mills, including turning of forgings with a size of 680 × 1240-1400 mm into workpieces with a size of 650 × 1240-1400 mm, through drilling of a central hole with a diameter of 100 ± 5.0 mm, heating the workpieces to a plasticity temperature, piercing the workpieces into the mill cross-helical rolling into blanks on a mandrel with a diameter of 375 mm with a hood µ = 1.41 and a rise in diameter of 1.5-1.6%, heating the blanks to plasticity temperature from a cold or hot seat, piercing-rolling of the sleeves of blanks in a cross-helical rolling mill into sleeves the size to the outer diameter pa mandrel with a diameter of 500 mm with a hood µ = 1,61, rolling conversion tubes on a pilgrim mill size 550 × 33 × 6000-6200 mm in caliber 562 mm, conversion pipes 570 × 43 × 5000-5200 mm in caliber 584 mm, machining - turning and rast a point of hot-deformed pipe into a commodity size, respectively, 530 × 15 × 6000-6200 and 550 × 25 × 5000-5200 mm with a tolerance of ± 3.0 mm in diameter and + 2.5 / -1.0 mm in diameter along the wall removal of 10 mm from the outer surface of the pipe and 8 mm from the inside (TU 14-3R-53-2001 “Seamless steel mechanically machined pipes for steam pipelines”, TI 158-Tr. TB1-5-99 “Production of seamless hot-formed mechanically machined pipes made of steel grade 20 according to TU 14-3R-53-2001 ”).

Данный способ направлен на прокат передельных труб для последующей механической обработки - обточки и расточки их в товарные трубы размером 530×15 и 550×25 мм и не решает технические и технологические вопросы производства бесшовных горячекатаных труб размером 610×28-32 мм из сталей марок 15Х1М1Ф и 10Х9МФБ-Ш на ТПУ 8-16” с пилигримовыми станами для трубопроводов промежуточного перегрева пара котельных установок с повышенныи механическими свойствами.This method is aimed at renting conversion pipes for subsequent machining - turning and boring them into commodity pipes of 530 × 15 and 550 × 25 mm in size and does not solve the technical and technological issues of producing seamless hot-rolled pipes of 610 × 28-32 mm in size from 15Kh1M1F steel and 10Kh9MFB-Sh on TPU 8-16 ”with pilgrim mills for pipelines for the intermediate overheating of steam of boiler plants with enhanced mechanical properties.

В трубном производстве известен также способ изготовления котельных труб большого диаметра из слитков ЭШП, обеспечивающий уменьшение энергозатрат, снижение расхода металла и, как следствие, снижение стоимости котельных труб за счет использования слитков большого диаметра и ведения процесса прошивки с посадом по диаметру, равным 8-16% (патент RU №2180874, Кл. В21В 19/04).In pipe production, there is also known a method of manufacturing large diameter boiler pipes from ESR ingots, which reduces energy costs, reduces metal consumption and, as a result, reduces the cost of boiler pipes through the use of large diameter ingots and conducting a flashing process with a diameter of 8-16 wedging % (patent RU No. 2180874, CL. B21B 19/04).

Недостатками данного способа являются то, что из-за малой мощности привода прошивного стана ОАО “ЧТПЗ” слитки ЭШП диаметром более 600 мм из данных марок стали прошить за одну прошивку не представляется возможным. Для производства качественных товарных труб диаметром 610 мм с разными толщинами стенок на ТПУ 8-16” с пилигимовыми станами гильзы должны иметь диаметр 700-720 мм. Данный размер гильз на ТПУ 8-16” ОАО “ЧТПЗ” получить не возможно, т.к. гильзы диаметром более 690 мм нельзя выдать из стана поперечно-винтовой прокатки.The disadvantages of this method are that, due to the low power of the drive of the piercing mill of JSC “ChTPZ”, ESR ingots with a diameter of more than 600 mm from these grades began to flash for one firmware is not possible. For the production of high-quality commodity pipes with a diameter of 610 mm with different wall thicknesses on TPU 8-16 ”with pilgrim mills, sleeves should have a diameter of 700-720 mm. This size of sleeves at TPU 8-16 ”of“ ChTPZ ”OJSC is not possible to obtain, as sleeves with a diameter of more than 690 mm cannot be issued from a cross-helical rolling mill.

В трубном производстве известен также способ производства горячедеформированных и передельных труб большого и среднего диаметров (273-465 мм с отношением D/S=8-12,5) из коррозионностойких труднодеформируемых марок стали и сплавов на ТПА с пилигримовыми станами, включающий первую прошивку слитков ЭШП (заготовок) диаметром 460-600 мм в стане поперечно-винтовой прокатки с вытяжкой 1,2-1,4 при скорости вращения рабочих валков 15-25 оборотов в минуту, а вторую и последующие (при необходимости) прошивки-раскатки с подъемом или посадом по диаметру не более 5.0% и вытяжкой 1,5-1,75 при скорости вращения валков 25-50 оборотов в минуту, выдержку холодных гильз-заготовок после первой прошивки диаметром 460-600 мм с отношением D/S=3,0-4,5 на колосниках при температуре 400-500°С в течение 50-70 минут в зависимости от диаметра и толщины стенки, затем нагрев до температуры пластичности 1100-1260°С со скоростью 1,6-1,8 градуса в минуту в зависимости от марки стали, равномерный нагрев горячих гильз-заготовок после прошивного стана с температурой 600-800°С до температуры пластичности 1100-1260°С со скоростью 1,7-2,0 градуса в минуту, выдержку гильз-заготовок в течение 45-60 минут перед выдачей из печи при температуре пластичности с кантовкой через 10-15 минут на угол ≈180°, прошивку гильз-заготовок, от захвата слитков-заготовок ЭШП до полного нахождения на оправку, с уменьшением числа оборотов рабочих валков с 25 до 15, установившийся процесс прошивки при 15-20 оборотах в минуту, увеличение числа оборотов валков до 35-40 на выходе гильзы, прошивку-раскатку гильз-заготовок в гильзы, от захвата гильзы до полного нахождения на оправку, с уменьшением числа оборотов рабочих валков с 50 до 20, установившийся процесс раскатки при 20-25 оборотах в минуту и увеличение числа оборотов на выходе гильзы из валков до 45-50, а прокатку труб на пилигримовом стане с вытяжкой µ=3,0-5,0 (патент РФ №2247612 от 06.05.2003 г.).In pipe production, there is also a known method for the production of hot-deformed and conversion pipes of large and medium diameters (273-465 mm with a ratio D / S = 8-12.5) from corrosion-resistant hard-deformed steel grades and alloys on TPA with pilgrim mills, including the first flashing of ESR ingots (blanks) with a diameter of 460-600 mm in a cross-helical rolling mill with a hood of 1.2-1.4 at a speed of rotation of the work rolls of 15-25 revolutions per minute, and the second and subsequent (if necessary) firmware-rolling with lifting or landing no more than 5.0% in diameter by an extract of 1.5-1.75 at a roll rotation speed of 25-50 rpm, holding cold shell blanks after the first flashing with a diameter of 460-600 mm with a ratio D / S = 3.0-4.5 on grates at a temperature of 400 -500 ° C for 50-70 minutes depending on the diameter and wall thickness, then heating to a plasticity temperature of 1100-1260 ° C at a speed of 1.6-1.8 degrees per minute depending on the steel grade, uniform heating of hot sleeves of preparations after a piercing mill with a temperature of 600-800 ° C to a ductility temperature of 1100-1260 ° C at a speed of 1.7-2.0 degrees per minute, exposure g ILS blanks for 45-60 minutes before being discharged from the furnace at a ductility temperature with a tilting in 10-15 minutes at an angle of ≈180 °, piercing the blanks from grabbing the ingots of ESR blanks until they are completely on the mandrel, with a decrease in the number of revolutions work rolls from 25 to 15, the steady-state flashing process at 15-20 rpm, an increase in the number of roll revolutions to 35-40 at the output of the sleeve, firmware-rolling of the blanks into blanks, from gripping the sleeve to being completely on the mandrel, with a decrease the speed of the work rolls from 50 to 20, setting the existing rolling process at 20-25 revolutions per minute and an increase in the number of revolutions at the exit of the sleeve from the rolls to 45-50, and the rolling of pipes on a pilgrim mill with an extractor µ = 3.0-5.0 (RF patent No. 22427612 of 05/06/2003 g.).

Недостатком данного способа является то, что он направлен па производство горячекатаных и передельных труб из труднодеформируемых марок стали и сплавов и как предыдущие аналоги не решает технические и технологические вопросы производства бесшовных горячекатаных котельных труб диаметром более 550 мм на ТПУ 8-16” с пилигримовыми станами.The disadvantage of this method is that it is directed to the production of hot-rolled and conversion pipes from hard-to-deform grades of steel and alloys and, as previous analogues, does not solve the technical and technological issues of the production of seamless hot-rolled boiler pipes with a diameter of more than 550 mm on TPU 8-16 ”with pilgrim mills.

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. В21В 21/00), включающий обточку слитков ЭШП и кованых заготовок, сверловку 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 the pipe industry, there is also a known method for the production of hot-rolled conversion and commodity pipes of large and medium diameters from hard-to-deform steel grades and alloys in tube rolling plants with pilgrim mills (Patent RU No. 2278750, Cl. B21B 21/00), including turning of ESR ingots and forged billets, drilling a central hole with a diameter of 100 ± 5 mm, heating them to a plasticity temperature, flashing them with subsequent rolling in a cross-helical mill into sleeves and rolling the sleeves on a pilgrim mill in a hot-rolled front 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-rolling with the shrink end forward, the pipes are rolled on a pilgrim mill with diameter to 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, повышенной кривизне гильза, следовательно, к повышенной разностенности труб, 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 размером 610×28-32 мм из полых слитков-заготовок ЭШП сталей марок 15Х1М1Ф и 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, reheating the billet blanks from a cold or hot embankment to a ductility temperature, 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 blanks into blanks-blanks with their subsequent rolling into sleeves leads to a 2-fold loss in the performance of the pilgrim installation, increased curvature of the sleeve, therefore, increased pipe delta, increased cost of goods 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 units with pilgrim mills from hard-to-deform grades of steel and alloys and does not envisage the production of boiler pipes 610 × 28-32 mm in size from hollow ingot blanks of ESR of 15Kh1M1F and 10X9MFB-Sh.

Наиболее близким техническим решением является способ подготовки заготовок для прокатки товарных и передельных труб большого и среднего диаметров из труднодеформируемых марок стали и сплавов на трубопрокатных установках с пилигримовыми станами (Патент RU №2340417, Кл. В21В 21/00), включающий отливку полых слитков электрошлаковым переплавом, обточку и расточку их в полые слитки-заготовки со съемом металла, величину которого определяют из выражений:The closest technical solution is a method for preparing billets for rolling commodity and conversion 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. 2340417, Cl. V21B 21/00), including the casting of hollow ingots by electroslag remelting , turning and boring them into hollow ingots-blanks with metal removal, the value of which is determined from the expressions:

Δ=K∗D/S,Δ = K ∗ D / S,

Δ₁=K₁∗D/S,Δ ₁ = K ₁ ∗ D / S,

где Δ - величина снимаемого слоя металла при обточке полых слитков ЭШП, мм; Δ₁ - величина снимаемого слоя металла при расточке полых слитков ЭШП, мм; D - наружный диаметр полых слитков-заготовок, мм; S - толщина стенки полых слитков-заготовок, мм; K=0,3-0,4 - коэффициент для определения величины снимаемого слоя металла при обточке полых слитков, большие значения которого относятся к сталям с большим содержанием легирующих элементов; K₁=0,4-0,5 - коэффициент для определения величины снимаемого слоя металла при расточке полых слитков, большие значения которого относятся к сталям с большим содержанием легирующих элементов, а донную часть полых слитков ЭШП удаляют анодно-механической резкой, величину которой определяют из выражения:where Δ is the value of the removed metal layer when turning hollow ingots of ESR, mm; Δ ₁ - the value of the removed metal layer when boring hollow ingots ESR, mm; D is the outer diameter of the hollow ingot blanks, mm; S is the wall thickness of the hollow ingot blanks, mm; K = 0.3-0.4 - coefficient for determining the magnitude of the metal layer to be removed when turning hollow ingots, large values of which relate to steels with a high content of alloying elements; K ₁ = 0.4-0.5 is the coefficient for determining the size of the metal layer to be removed during the boring of hollow ingots, the high values of which relate to steels with a high content of alloying elements, and the bottom of the hollow ingots of ESR is removed by anode-mechanical cutting, the value of which from the expression:

L=K₂∗D/S,L = K ₂ * D / S,

где K₂=15-20 - коэффициент для определения величины удаляемой донной части полых слитков, большие значения которого относятся к сталям с большим содержанием легирующих элементов.where K ₂ = 15-20 is the coefficient for determining the magnitude of the removed bottom of the hollow ingots, large values of which relate to steels with a high content of alloying elements.

Недостатком данного способа является то, что он направлен на технологию передела полых слитков ЭШП в полые слитки-заготовки для производства труб из труднодеформирумых марок стали и сплавов и не решает технологические вопросы производства бесшовных горячекатаных труб размером 610×28-32 мм из сталей марок 15Х1М1Ф и 10Х9МФБ-Ш для трубопроводов промежуточного перегрева пара котельных установок с повышенными механическими свойствами.The disadvantage of this method is that it is aimed at the technology of converting hollow ESR ingots into hollow ingots-blanks for the production of pipes from hardly deformable steel grades and alloys and does not solve the technological issues of the production of seamless hot-rolled pipes 610 × 28-32 mm in size from 15Kh1M1F and 10X9MFB-Sh for pipelines for the intermediate overheating of steam of boiler plants with enhanced mechanical properties.

Котельные бесшовные горячекатаные трубы размером 610×28-32 мм в России можно производить только на ТПУ 8-16” с пилигримовыми станами ОАО “ЧТПЗ”.Seamless hot-rolled boiler tubes measuring 610 × 28-32 mm in Russia can be produced only at TPU 8-16 ”with pilgrim mills of ChTPZ OJSC.

Для прокатки труб размером 610×28-32 мм на ТПУ 8-16” с пилигримовыми станами необходимы слитки-заготовки ЭШП размером 620×100×1250±50 мм, из которых на стане поперечно-винтовой прокатки за прошивку и раскатку получаем гильзы размером 690×вн.590×3300-3570 мм с температурой для стали 15Х1М1Ф не выше 1200°С, а для стали марки 10Х9МФБ-Ш не выше 1100°С или полые слитки-заготовки размером 700× вн.580×3200±50 мм. На существующем стане поперечно-винтовой прокатки ОАО “ЧТПЗ” можно получить гильзу диаметром не более 690 мм, а задать в пилигримовый стан гильзу длиной не более 3500 мм. Время прокатки трубы размером 610×28-32 мм из гильзы длиной 3500 мм с толщиной стенки 50 мм на пилигримовом стане составляет более 4,0 минут. За данный промежуток времени гильза-труба из стали марки 15Х1М1Ф остывает ниже 800°С, а из стали 10Х9МФБ-Ш ниже 750°С (при рекомендуемой не ниже 850°С в конце прокатки). Прокатка труб размером 610×28-32 мм и докатка пилигримовых головок из стали марок 15Х1М1Ф и 10Х9МФБ-Ш при температуре ниже 850°С приводит к повышенным нагрузкам на привод пилигримового стана и затяжкам дорнов, что в свою очередь приводит к поломкам предохранительных болтов и шпинделей пилигримового стана, снижению производительности за счет извлечения дорнов из-за затяжек, замены предохранительных болтов и шпинделей. Для исключения затяжек дорнов необходимо производить прокат труб на дорнах с конусностью 5-6 мм вместо существующей конусности 1,0 мм, а это приведет к продольной разностенности, т.е. к повышенной отбраковке труб по толщине стенки.For rolling pipes of 610 × 28-32 mm in size on TPU 8-16 ”with pilgrim mills, ESR ingots-blanks of 620 × 100 × 1250 ± 50 mm in size are required, of which on the cross-screw rolling mill for piercing and rolling we get sleeves of size 690 × ext. 590 × 3300-3570 mm with a temperature for steel 15Kh1M1F not higher than 1200 ° C, and for steel grade 10Kh9MFB-Sh not higher than 1100 ° C or hollow ingots-blanks with a size of 700 × ext. 580 × 3200 ± 50 mm. On the existing cross-screw rolling mill of ChTPZ OJSC, it is possible to obtain a sleeve with a diameter of not more than 690 mm, and to insert a sleeve of no more than 3500 mm in length into a pilgrim mill. The rolling time of a pipe measuring 610 × 28-32 mm from a sleeve with a length of 3500 mm and a wall thickness of 50 mm on a pilgrim mill is more than 4.0 minutes. For this period of time, the sleeve tube made of 15Kh1M1F steel cools below 800 ° C, and from 10Kh9MFB-Sh steel below 750 ° C (at a recommended temperature not lower than 850 ° C at the end of rolling). Rolling pipes 610 × 28-32 mm in size and rolling pilgrim heads from steel grades 15X1M1F and 10X9MFB-Ш at temperatures below 850 ° C leads to increased loads on the pilgrim mill drive and tightening mandrels, which in turn leads to breakage of safety bolts and spindles pilgrim mill, reduced productivity due to the removal of mandrels due to puffs, replacement of safety bolts and spindles. To avoid tightening the mandrels, it is necessary to roll pipes on mandrels with a taper of 5-6 mm instead of the existing taper of 1.0 mm, and this will lead to a longitudinal difference, i.e. to increased rejection of pipes by wall thickness.

Задачей предложенного способа (изобретения) является освоение производства бесшовных горячекатаных труб размером 610×28-32×4700-5400 мм в условиях ОАО “ЧТПЗ” из полых слитков-заготовок электрошлакового переплава размером 650×вн.390×1650±50 мм сталей марок 15Х1М1Ф и 10Х9МФБ-Ш для трубопроводов промежуточного перегрева пара котельных установок с повышенными механическими свойствами и геометрическими размерами по ТУ 14-3Р-55-2001, снижение расходного коэффициента металла, увеличение длины труб и повышение производительности ТПУ 8-16”.The objective of the proposed method (invention) is the development of the production of seamless hot-rolled pipes with a size of 610 × 28-32 × 4700-5400 mm in the conditions of OAO ChTPZ from hollow ingots-blanks of electroslag remelting with a size of 650 × vn. 390 × 1650 ± 50 mm of steel grades 15X1M1F and 10X9MFB-Sh for pipelines for the intermediate overheating of steam of boiler plants with increased mechanical properties and geometric dimensions in accordance with TU 14-3R-55-2001, reducing the expenditure coefficient of metal, increasing the length of pipes and increasing the productivity of TPU 8-16 ”.

Технический результат достигается тем, что в известном способе производства бесшовных горячекатаных труб 610×28-32×4700-5400 мм из сталей марок 15Х1М1Ф и 10Х9МФБ-Ш на ТПУ 8-16" с пилигримовыми станами для трубопроводов промежуточного перегрева пара котельных установок с повышенными механическими свойствами, включающем выплавку слитков в электрических и мартеновских печах, ковку слитков в поковки размером 680×1400±50 мм, обточку поковок в трубные заготовки размером 650×1400±50 мм, сверление в заготовках центрального отверстия диаметром 100±5 мм, нагрев заготовок до температуры пластичности, прошивку в стане поперечно-винтовой прокатки в гильзы-заготовки размером 660×вн.340×1690-1810 мм на оправке диаметром 325 мм с вытяжкой µ_пр=1,25 и подъемом по диаметру Δ=1,54, охлаждение гильз-заготовок, ремонт гильз-заготовок при необходимости, повторный нагрев гильз-заготовок с холодною посада до температуры пластичности, прошивку-раскатку гильз-заготовок в стане поперечно-винтовой прокатки в гильзы размером 680×вн.530×2890-3100 мм на оправке диаметром 515 мм с вытяжкой µ_пр=1,71 и подъемом по диаметру Δ=3,03%, прокатку гильз на пилигримовых станах в валках диаметром 1045 мм с калибром 562 мм в товарные трубы размером 550×28-32×6000-8800 мм, с подачей гильз в очаг деформации m=20-25 мм, коэффициентом вытяжки µ_пр от 2,74 до 3,1, обжатием по диаметру δ=17,7% и коэффициентом полировки K_п от 4,8 до 5,3, отрезку технологических отходов-пилигримовых головок и затравочных концов пилой горячей резки, термическую обработку, травление, осветление, правку, ультразвуковой контроль и приемку труб с допуском по диаметру +1,25/-1,0% и толщине стенки +20/-5,0%, трубы размером 610×28-32 мм производят из полых слитков-заготовок электрошлакового переплава размером 650×вн.390×1650±50 мм, которые нагревают до температуры, соответственно, 1270-1290 и 1190-1210°С, прошивают - раскатывают в стане поперечно-винтовой прокатки в гильзы размером 690×вн.590×3280-3480 мм на оправке диаметром 575 мм с вытяжкой µ_пр=2,05 и подъемом по диаметру Δ=6,15,%, гильзы прокатывают на ТПУ 8-16” с пилигримовыми станами в товарные трубы размером 610×28-32×4950-5600 мм в валках с диаметром бочки 1150 мм и калибром 620 мм, с вытяжками µ_п от 1,73 до 1,96, обжатием по диаметру δ=10,4%, с подачами гильз m=18-22 мм в очаг деформации при прокатке труб размером 610×28 мм, а при прокатке труб размером 610×32 мм с подачами m=20-24 мм, отрезают технологические отходы пилой горячей резки, правят на шестивалковой правильной машине, термообрабатывают, травят, осветляют, ремонтируют при необходимости, правят, проводят УЗК и принимают с допуском по диаметру +1,25/-1,0% и толщине стенки +20/-5,0%, полые слитки электрошлакового переплава отливают с отношением диаметра к толщине стенки D/S=4,3-4,5, которые обтачивают и растачивают в полые слитки-заготовки с отношением диаметра к толщине стенки D/S=4,9-5,1, большие значения которого относится к полым слиткам-заготовкам для прокатки товарных труб с толщиной стенки 28 мм, полые слитки-заготовки из стати марки 10Х9МФБ-Ш нагревают в методической печи по режиму: посад 8-10 слитков-заготовок на колосники печи в два ряда при температуре в третьей зоне печи 950-1000°С; выдержка слитков-заготовок на колосниках без кантовки в течение 1,0-1,5 часа; кантовка первых 2-х слитков-заготовок с каждого ряда с колосников печи на 22-е окно через 1,0-1,5 часа, а последующих 2-х слитков-заготовок с каждого рада через 25-30 минут; посад 4-х слитков-заготовок в 2-го ряда на колосники печи через 2-5 минут после кантовки слитков-заготовок с колосников печи; нагрев слитков - заготовок со скоростью 2,6-2,9°С в минуту в течение 7,0-8,0 часов до температуры 1180-1200°С с равномерной кантовкой слитков-заготовок по подине печи с 22-го по 6-е окно через 22-25 минут на угол ≈ 210-220°; выдержка при температуре 1180-1200°С в течение 0,5-0,75 часа с равномерной кантовкой с 6-го на 4-е окно через 15-20 минут на угол ≈ 210-220°; кантовка с 4-го окна на яму печи и выдача слитков-заготовок из печи с температурой центра 1190-1210°С, полые слитки-заготовки из стали марки 15Х1М1Ф нагревают в методической печи по режиму: посад по 4 слитка-заготовки на колосники печи в два ряда с интервалом через 20-25 минут при температуре в третьей зоне печи 950-1000°С; нагрев слитков-заготовок в течение 7,0-8,0 часов со скоростью 2,6-3,0°С в минуту до температуры 1270-1290°С с равномерной кантовкой по 2 слитка-заготовки по подине печи из каждого ряда с 23-го по 4-е окно через 21-25 минут на угол ≈ 210-220° и посад по 2 слитка-заготовки в ряд после каждой кантовки; выдержка при температуре 1270-1290°С в течение 0,45-1,0 часа с равномерной кантовкой с 4-го на 1-е окно через 10-15 минут на угол ≈ 210-220°; кантовка с 1-го окна на яму печи и выдача слитков-заготовок из печи с температурой центра 1270-1290°С, перед прошивкой-раскаткой слитков-заготовок во внутреннюю полость с двух концов подают смазку - смесь графита с поваренной солью (50/50) массой по 0,5-0,75 кг, окалину с внутренней поверхности гильз удаляют сжатым воздухом под давлением 6-10 атм, прокат труб из стали марки 10Х9МФБ-Ш производят на 2 дорнах, разогретых до температуры 400-500°С, прокаткой настроечных гильз из углеродистых марок стали, с поочередной сменой и смазкой их способом окунания в ванну, прокатку труб производят с коэффициентами полировки k_п=8-10,5, большее значение которого принимают при прокатке труб с толщиной стенки 28 мм, прокатку труб производят с суммарным коэффициентом вытяжки µ_Σ≥3,5, значение которого определяют из выражения µ_Σ=µ_прµ_п, где µ_np=2,05 - коэффициент вытяжки при прошивке-раскатке полых слитков-заготовок ЭШП в стане поперечно-винтовой прокатки; µ_п - коэффициент вытяжки при прокатке труб на пилигримовом стане с i-той толщиной стенки.The technical result is achieved by the fact that in the known method for the production of seamless hot-rolled pipes of 610 × 28-32 × 4700-5400 mm from steel grades 15X1M1F and 10X9MFB-Sh on TPU 8-16 "with pilgrim mills for pipelines for the intermediate overheating of steam boiler plants with increased mechanical properties, including smelting of ingots in electric and open-hearth furnaces, forging of ingots into forgings of 680 × 1400 ± 50 mm in size, turning of forgings into pipe billets of 650 × 1400 ± 50 mm in size, drilling in central hole blanks with a diameter of 100 ± 5 mm, heating of billets wok to plasticity temperature, in the host firmware helical rolling-in liner blank size 660 × × vn.340 1690-1810 mm to 325 mm diameter mandrel with a _straight stretch μ = 1.25 and the rise of the diameter Δ = 1,54, cooling of billet blanks, repair of billet blanks if necessary, reheating of the billet blanks from a cold embankment to a temperature of plasticity, flashing-rolling of the billet blanks in a cross-helical rolling mill into sleeves measuring 680 × in. 530 × 2890-3100 mm on mandrel with a diameter of 515 mm with a hood µ _CR = 1.71 and a rise in diameter Δ = 3.03%, rolling the sleeves on pilgrim mills in rolls with a diameter of 1045 mm with a caliber of 562 mm in commodity pipes measuring 550 × 28-32 × 6000-8800 mm, with the supply of sleeves into the deformation zone m = 20-25 mm, the drawing coefficient µ _pr from 2.74 to 3, 1, compression in diameter δ = 17.7% and polishing coefficient K _p from 4.8 to 5.3, a segment of technological waste-pilgrim heads and seed ends with a hot cutting saw, heat treatment, etching, lightening, dressing, ultrasonic testing and acceptance of pipes with a tolerance of + 1.25 / -1.0% in diameter and + 20 / -5.0% wall thickness, pipes with a size of 610 × 28-32 mm are made from hollow ingots of preparations of electroslag remelting with a size of 650 × vn. 390 × 1650 ± 50 mm, which are heated to a temperature of 1270-1290 and 1190-1210 ° C, respectively, stitched - rolled out in a cross-helical mill into sleeves of 690 × vn. 590 × 3280-3480 mm on a mandrel with a diameter of 575 mm with a hood µ _pr = 2.05 and a diameter rise of Δ = 6.15%, sleeves are rolled on 8-16 ”TPU with pilgrim mills into commodity pipes measuring 610 × 28-32 × 4950-5600 mm in rolls with a barrel diameter of 1150 mm and a caliber of 620 mm, with hoods µ _p from 1.73 to 1.96, diameter compression δ = 10.4%, with cartridge feeds m = 18-22 mm to the outbreak deformations during pipe rolling with a size of 610 × 28 mm, and when rolling pipes with a size of 610 × 32 mm with feeds of m = 20-24 mm, process waste is cut off with a hot cutting saw, straightened on a six-roll straightening machine, heat treated, pickled, lightened, repaired if necessary, corrected , conduct ultrasonic testing and accept with a tolerance of + 1.25 / -1.0% in diameter and + 20 / -5.0% wall thickness, hollow electroslag ingots are cast with a diameter / wall thickness ratio of D / S = 4,3- 4.5, which are turned and bored into hollow ingots-blanks with a ratio of diameter to wall thickness D / S = 4.9-5.1, large the beginnings of which relate to hollow ingots-blanks for rolling commodity pipes with a wall thickness of 28 mm, hollow ingots-blanks from the article grade 10X9MFB-Sh are heated in a methodical furnace according to the regime: planting 8-10 ingots-blanks on the grate of the furnace in two rows at a temperature in the third zone of the furnace 950-1000 ° C; aging ingots-blanks on grates without tilting for 1.0-1.5 hours; tilting of the first 2 ingot billets from each row from the furnace grates to the 22nd window in 1.0-1.5 hours, and the next 2 ingot billets from each rad in 25-30 minutes; planting 4 ingot blanks in the 2nd row on the grate of the furnace 2-5 minutes after turning over ingot ingots from the grate of the furnace; heating the ingots - billets at a speed of 2.6-2.9 ° C per minute for 7.0-8.0 hours to a temperature of 1180-1200 ° C with uniform pitching of the ingot blanks along the hearth of the furnace from 22nd to 6th e window after 22-25 minutes at an angle of ≈ 210-220 °; exposure at a temperature of 1180-1200 ° C for 0.5-0.75 hours with uniform tilting from the 6th to the 4th window after 15-20 minutes at an angle of ≈ 210-220 °; tilting from the 4th window to the furnace pit and delivery of ingot billets from the furnace with a center temperature of 1190-1210 ° C, hollow ingots-billets made of steel grade 15X1M1F are heated in the methodical furnace according to the mode: planting 4 ingots on the grate of the furnace in two rows with an interval of 20-25 minutes at a temperature in the third zone of the furnace 950-1000 ° C; heating the ingot blanks for 7.0-8.0 hours at a speed of 2.6-3.0 ° C per minute to a temperature of 1270-1290 ° C with uniform pitching of 2 ingot blanks along the bottom of the furnace from each row with 23 on the 4th window in 21-25 minutes at an angle of ≈ 210-220 ° and landing on 2 ingots-blanks in a row after each turning; exposure at a temperature of 1270-1290 ° C for 0.45-1.0 hours with uniform tilting from the 4th to the 1st window after 10-15 minutes at an angle of ≈ 210-220 °; tilting from the 1st window to the furnace pit and delivery of ingot blanks from the oven with a center temperature of 1270-1290 ° C, before flashing-rolling ingot blanks into the internal cavity, lubricant is fed from both ends - a mixture of graphite with sodium chloride (50/50 ) weighing 0.5-0.75 kg, the scale from the inner surface of the sleeves is removed with compressed air under a pressure of 6-10 atm, pipes from steel grade 10X9MFB-Sh are rolled on 2 mandrels heated to a temperature of 400-500 ° C, by rolling tuning sleeves made of carbon steel grades, with alternating change and lubrication by dipping into the bath, the rolling of pipes is carried out with polishing coefficients k _p = 8-10.5, the greater value of which is taken when rolling pipes with a wall thickness of 28 mm, the rolling of pipes is carried out with a total drawing coefficient µ _Σ ≥3.5, the value of which is determined from the expression µ _Σ = µ _pr µ _p, where µ _np = 2.05 is the drawing coefficient during flashing-rolling of hollow ingots-blanks of ESR in a cross-helical rolling mill; µ _p - drawing coefficient when rolling pipes on a pilgrim mill with i-th wall thickness.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемый способ производства бесшовных горячекатаных труб размером 610×28-32×4700-5400 мм из сталей марок 15Х1М1Ф и 10Х9МФБ-Ш на ТПУ 8-16” с пилигримовыми станами для трубопроводов промежуточного перегрева пара котельных установок с повышенными механическими свойствами отличающийся тем, что трубы размером 610×28-32 мм производят из полых слитков-заготовок электрошлакового переплава размером 650×вн.390×1650±50 мм, которые нагревают до температуры, соответственно, 1270-1290 и 1190-1210°С, прошивают-раскатывают в стане поперечно-винтовой прокатки в гильзы размером 690×вн.590×3280-3480 мм на оправке диаметром 575 мм с вытяжкой µ_пр=2,05 и подъемом по диаметру δ=6,15%, гильзы прокатывают на ТПУ 8-16” с пилигримовыми станами в товарные трубы размером 610×28-32×4950-5600 мм в валках с диаметром бочки 1150 мм и калибром 620 мм, с вытяжками µ_n от 1,73 до 1,96, обжатием по диаметру 8=10,4%, с подачами гильз m=18-22 мм в очаг деформации при прокатке труб размером 610×28 мм, а при прокатке труб размером 610×32 мм с подачами m=20-24 мм, отрезают технологические отходы пилой горячей резки, правят на шестивалковой правильной машине, термообрабатывают, травят, осветляют, ремонтируют при необходимости, правят, проводят УЗК и принимают с допуском по диаметру +1,25/-1,0% и толщине стенки +20/-5,0%, полые слитки электрошлакового переплава отливают с отношением диаметра к толщине стенки D/S=4,3-4,5, которые обтачивают и растачивают в полые слитки-заготовки с отношением диаметра к толщине стенки D/S=4,9-5,1, большие значения которого относятся к полым слиткам-заготовкам для прокатки товарных труб с толщиной стенки 28 мм, полые слитки-заготовки из стали марки 10Х9МФБ-Ш нагревают в методической печи по режиму: посад 8-10 слитков-заготовок на колосники печи в два ряда при температуре в третьей зоне печи 950-1000°С; выдержка слитков-заготовок на колосниках без кантовки в течение 1,0-1,5 часа; кантовка первых 2-х слитков-заготовок с каждого рада с колосников печи на 22-е окно через 1,0-1,5 часа, а последующих 2-х слитков-заготовок - с каждого ряда через 25-30 минут; посад 4-х слитков-заготовок в 2 ряда на колосники печи через 2-5 минут после кантовки слитков-заготовок с колосников печи; нагрев слитков-заготовок со скоростью 2,6-2,9°С в минуту в течение 7,0-8,0 часов до температуры 1180-1200°С с равномерной кантовкой слитков-заготовок по подине печи с 22-го по 6-е окно через 22-25 минут на угол ≈ 210-220°; выдержка при температуре 1180-1200°С в течение 0,5-0,75 часа с равномерной кантовкой с 6-го на 4-е окно через 15-20 минут на угол ≈ 210-220°; кантовка с 4-го окна на яму печи и выдача слитков-заготовок из печи с температурой центра 1190-1210°С, полые слитки-заготовки из стали марки 15Х1М1Ф нагревают в методической печи по режиму: посад по 4 слитка-заготовки на колосники печи в два ряда с интервалом через 20-25 минут при температуре в третьей зоне печи 950-1000°С; нагрев слитков-заготовок в течение 7,0-8,0 часов со скоростью 2,6-3,0°С в минуту до температуры 1270-1290°С с равномерной кантовкой по 2 слитка-заготовки по подине печи из каждого ряда с 23-го по 4-е окно через 21-25 минут на угол ≈ 210-220° и посад по 2 слитка-заготовки в ряд после каждой кантовки; выдержка при температуре 1270-1290°С в течение 0.45-1,0 часа с равномерной кантовкой с 4-го на 1-е окно через 10-15 минут на угол ≈ 210-220°; кантовка с 1-го окна на яму печи и выдача слитков-заготовок из печи с температурой центра 1270-1290°С, перед прошивкой-раскаткой слитков-заготовок во внутреннюю полость с двух концов подают смазку - смесь графита с поваренной солью (50/50) массой по 0,5-0,75 кг, окалину с внутренней поверхности гильз удаляют сжатым воздухом под давлением 6-10 атм, прокат труб из стали марки 10Х9МФБ-Ш производят на 2-х дорнах, разогретых до температуры 400-500°С, прокаткой настроечных гильз из углеродистых марок стали, с поочередной сменой и смазкой их способом окунания в ванну, прокатку труб производят с коэффициентами полировки k_n=8-10,5, большее значение которого принимают при прокатке труб с толщиной стенки 28 мм, прокатку труб производят с суммарным коэффициентом вытяжки µ_Σ≥3,5, значение которого определяют из выражения µ_Σ=µ_прµ_п, где µ_пр=2,05- коэффициент вытяжки при прошивке-раскатке полых слитков-заготовок ЭШП в стане поперечно-винтовой прокатки; µ_ni - коэффициент вытяжки при прокатке труб на пилигримовом стане с i-той толщиной стенки. 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 hot-rolled pipes of 610 × 28-32 × 4700-5400 mm in size from steel grades 15X1M1F and 10X9MFB-Sh on TPU 8-16 ”with pilgrim mills for pipelines for intermediate heating of steam of boiler plants with increased mechanical properties characterized in that the pipes 610 × 28-32 mm in size are produced from hollow ingots-blanks of electroslag remelting with a size of 650 × int. 390 × 1650 ± 50 mm, which are heated to a temperature of 1270-1290 and 1190-1210 ° C, respectively flash-roll in a mill of cross-helical rolling into sleeves of size 690 × ext. 590 × 3280-3480 mm on a mandrel with a diameter of 575 mm with a hood µ _pr = 2.05 and a diameter rise of δ = 6.15%, the sleeves are rolled on TPU 8-16 ”With pilgrim mills in commodity pipes measuring 610 × 28-32 × 4950-5600 mm in rolls with a barrel diameter of 1150 mm and a caliber of 620 mm, with hoods µ _n from 1.73 to 1.96, compression in diameter 8 = 10, 4%, with feeds of sleeves m = 18-22 mm to the deformation zone when rolling pipes 610 × 28 mm in size, and when rolling pipes 610 × 32 mm with feeds m = 20-24 mm, process waste is cut with a hot cutting saw, correct on shestival new correct machine, heat treat, pickle, lighten, repair if necessary, correct, conduct ultrasonic testing and accept with a tolerance of diameter + 1.25 / -1.0% and wall thickness + 20 / -5.0%, hollow ingots of electroslag remelting cast with a ratio of diameter to wall thickness D / S = 4.3-4.5, which are machined and bored into hollow ingots with a ratio of diameter to wall thickness D / S = 4.9-5.1, large values of which are to hollow ingots-blanks for rolling commodity pipes with a wall thickness of 28 mm, hollow ingots-blanks of steel grade 10X9MFB-Sh on Revai a reheating furnace under the regime: posad 8-10 billets to the furnace grate bars in two rows at a temperature in the third zone of the furnace 950-1000 ° C; aging ingots-blanks on grates without tilting for 1.0-1.5 hours; tilting of the first 2 ingot billets from each rad from the furnace grates to the 22nd window in 1.0-1.5 hours, and the next 2 ingot billets from each row in 25-30 minutes; planting 4 ingot blanks in 2 rows on the grate of the furnace 2-5 minutes after turning over ingot blanks from the grate of the furnace; heating the ingot blanks at a speed of 2.6-2.9 ° C per minute for 7.0-8.0 hours to a temperature of 1180-1200 ° C with uniform turning of the ingot blanks along the hearth of the furnace from 22nd to 6th e window after 22-25 minutes at an angle of ≈ 210-220 °; exposure at a temperature of 1180-1200 ° C for 0.5-0.75 hours with uniform tilting from the 6th to the 4th window after 15-20 minutes at an angle of ≈ 210-220 °; tilting from the 4th window to the furnace pit and delivery of ingot billets from the furnace with a center temperature of 1190-1210 ° C, hollow ingots-billets made of steel grade 15X1M1F are heated in the methodical furnace according to the mode: planting 4 ingots on the grate of the furnace in two rows with an interval of 20-25 minutes at a temperature in the third zone of the furnace 950-1000 ° C; heating the ingot blanks for 7.0-8.0 hours at a speed of 2.6-3.0 ° C per minute to a temperature of 1270-1290 ° C with uniform pitching of 2 ingot blanks along the bottom of the furnace from each row with 23 on the 4th window in 21-25 minutes at an angle of ≈ 210-220 ° and landing on 2 ingots-blanks in a row after each turning; exposure at a temperature of 1270-1290 ° C for 0.45-1.0 hours with uniform tilting from the 4th to the 1st window after 10-15 minutes at an angle of ≈ 210-220 °; tilting from the 1st window to the furnace pit and delivery of ingot blanks from the oven with a center temperature of 1270-1290 ° C, before flashing-rolling ingot blanks into the internal cavity, lubricant is fed from both ends - a mixture of graphite with sodium chloride (50/50 ) weighing 0.5-0.75 kg, the scale from the inner surface of the sleeves is removed with compressed air at a pressure of 6-10 atm, pipes from 10Kh9MFB-Sh steel are rolled on 2 mandrels heated to a temperature of 400-500 ° C rolling the tuning sleeves made of carbon steel grades, with alternating change and lubrication by dipping into the bath, the pipes are rolled with polishing coefficients k _n = 8-10.5, the greater value of which is taken when rolling pipes with a wall thickness of 28 mm, the pipes are rolled with a total drawing coefficient µ _Σ ≥3.5, the value of which is determined from the expression µ _Σ = μ μ _ave _n, where μ _ave = 2,05- drawing ratio in piercing-rolling out hollow billets ESR ingots into mill helical rolling; µ _ni is the drawing coefficient when rolling pipes on a pilgrim mill with i-th wall thickness. 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 the patentability “inventive step”.

Так как данный размер труб на ТПУ 8-16” с пнлигримовыми станами ОАО “ЧТПЗ” не производился, то сравнительные опытно-промышленные прокатки не производились. Наиболее технологически сложным являются трубы размером 610×28 мм. Поэтому прокатку опытно-промышленной партии товарных труб производили на размер 610×28 из стали 15Х1М1Ф. Прокат товарных труб размером 610×28 мм на ТПУ 8-16” с пилигримовыми станами ОАО “ЧТПЗ” производили из полых слитков-заготовок ЭШП размером 650×вн.390×1650±50 мм поставки ОАО “ЗМЗ”. Данные по прокатке опытно-промышленной партии котельных труб размером 610×28×5000-5400 мм на ТПУ 8-16” с пилигримовыми станами по предлагаемой технологии из полых слитков-заготовок ЭШП размером 650×вн.390×1650±50 мм стали марки 15Х1М1Ф приведены в таблице 1. Из таблицы 1 видно, что в производство было задано 5 полых слитков ЭШП размером 670×вн.370×1650±50 мм общей массой 16,009 т поставки ОАО “ЗМЗ”, которые были обточены и расточены в полые слитки-заготовки размером 650×вн.3900×1600-1700 мм (пп.1 и 2 формулы изобретения). Полые слитки-заготовки ЭШП были нагреты в методической печи до температуры 1270-1290°С (п.4 формулы изобретения), прошиты-раскатаны в стане поперечно-винтовой прокатки в гильзы размером 690×вн.530×3280-3480 мм на оправке диаметром 575 мм с коэффициентом вытяжки µ_np=2,05, подъемом по диаметру Δ=6,15% (пп.1, 5 и 6 формулы изобретения) и прокатаны на ТПУ 8-16” с пилигримовыми станами в товарные трубы размером 610×28×5250-5600 мм (пп.7 и 8 формулы изобретения). Прокат труб производили в валках диаметром 1150 мм с калибром 620 мм, на дорнах диаметром 562/563 мм, с вытяжкой µ=1,96, подачей гильз в очаг деформации m=20 мм (пп.1, 7 и 8 формулы изобретения). При подаче m=20 мм теоретический коэффициент полировки составил K_п=10,2, что соответствует п.8 формулы изобретения. Суммарный коэффициент вытяжки µ_Σ составил 4,02, что соответствует п.9 формулы изобретения. От труб были отрезаны пилой горячей резки технологические отходы (пилигримовые головки и затравочные концы). Трубы были выправлены на шестивалковой правильной машине, термообработаны, протравлены, осветлены, отремонтированы (при необходимости), прошли УЗК и приняты с допуском по диаметру +1,25/-1,0% и толщине стенки +20/-5,0%. Принято по ТУ 14-3Р-55-2001 пять труб, обшей длиной 26,0 м и массой 11,15 т. Средняя длина труб на сдаче составили 5200 мм. Расходный коэффициент металла составил 1,436. По существующей технологии данный размер труб в России производят способом прессования. Данные по производству промышленной партии котельных труб размером 610×28 мм из стали марки 15Х1М1Ф способом прессования с последующей механической обработкой-обточкой и расточкой приведены в таблице 2. В производство было задано 5 поковок размером 650×1250±50 мм общей массой 16,535 т. Поковки были обточены в заготовки размером 630×1250±50 мм, общей массой 15,539 т. Заготовки были прошиты в передельные стаканы-заготовки размером 630×вн.530×4150-4300 мм. От стаканов-заготовок были удалены недошитые части (донышки) и верхние утяжены, а затем они были обточены и расточены в товарные трубы размером 610×28×3800-3900 мм. В соответствии с ТУ 14-3Р-55-2001 принято 5 труб длиной 3,75-3,9 м общей массой 8,19 т. Расходный коэффициент металла по трубам данной партии составил 2,019. Средняя длина трубы на сдаче составила 3820 мм. Использование предложенного способа производства бесшовных горячекатаных труб размером 610×28-32×4700-5400 мм из сталей марок 15Х1М1Ф и 10Х9МФБ-Ш на ТПУ 8-16” с пилигримовыми станами для трубопроводов промежуточного перегрева пара котельных установок с повышенными механическими свойствами по сравнению с прессованием позволило снизить расходный коэффициент металла на 583 кг на каждой тонне труб при одновременном увеличении их длины более чем в 1,36 раза.Since this size of pipes was not made at TPU 8-16 ”with press-mill mills of ChTPZ OJSC, comparative pilot industrial rolling was not performed. The most technologically complex pipes are 610 × 28 mm in size. Therefore, the pilot pilot batch of commodity pipes was rolled to a size of 610 × 28 from steel 15Kh1M1F. Rolled commodity pipes of 610 × 28 mm in size on TPU 8-16 ”with pilgrim mills of“ ChTPZ ”OJSC were made from hollow ingots-blanks EShP with dimensions of 650 × ext. 390 × 1650 ± 50 mm supplied by“ ZMZ ”OJSC. Data on the rolling of a pilot batch of boiler pipes measuring 610 × 28 × 5000-5400 mm on TPU 8-16 ”with pilgrim mills according to the proposed technology from hollow ingot blanks EShB measuring 650 × in. 390 × 1650 ± 50 mm of steel grade 15X1M1F are shown in table 1. From table 1 it is seen that 5 hollow ESR ingots with a size of 670 × ext. 370 × 1650 ± 50 mm with a total weight of 16.009 tons were delivered to the production of OAO ZMZ, which were turned and bored into hollow ingots size 650 × ext. 3900 × 1600-1700 mm (claims 1 and 2 of the claims). ESW hollow ingots-blanks were heated in a methodical furnace to a temperature of 1270-1290 ° C (claim 4), stitched-rolled in a cross-helical rolling mill into sleeves measuring 690 × in. 530 × 3280-3480 mm on a mandrel with a diameter 575 mm with a drawing coefficient µ _np = 2.05, diameter rise Δ = 6.15% (claims 1, 5 and 6 of the claims) and rolled on 8-16 ”TPU with pilgrim mills into 610 × 28 pipe tubes × 5250-5600 mm (claims 7 and 8 of the claims). The pipes were rolled in rolls with a diameter of 1150 mm and a caliber of 620 mm, on mandrels with a diameter of 562/563 mm, with a hood µ = 1.96, and feeding sleeves into the deformation zone m = 20 mm (claims 1, 7 and 8 of the claims). When applying m = 20 mm, the theoretical polishing coefficient was K _p = 10.2, which corresponds to _paragraph 8 of the claims. The total coefficient of extraction µ _Σ amounted to 4.02, which corresponds to paragraph 9 of the claims. Technological waste (pilgrim heads and seed ends) was cut off from the pipes by a hot cutting saw. The pipes were straightened on a six-roll straightening machine, heat treated, pickled, clarified, repaired (if necessary), passed ultrasonic testing and accepted with a tolerance of + 1.25 / -1.0% in diameter and + 20 / -5.0% in wall thickness. According to TU 14-3R-55-2001, five pipes with a total length of 26.0 m and a weight of 11.15 tons were adopted. The average pipe length at delivery was 5200 mm. The expenditure coefficient of the metal amounted to 1,436. According to existing technology, this pipe size in Russia is produced by the pressing method. Data on the production of an industrial batch of boiler tubes measuring 610 × 28 mm from steel grade 15Kh1M1F by pressing with subsequent machining, turning and boring are shown in Table 2. Five forgings with a size of 650 × 1250 ± 50 mm and a total weight of 16.535 tons were specified for production. Forgings were turned into blanks measuring 630 × 1250 ± 50 mm, with a total weight of 15.539 tons. The blanks were stitched into twin-glass blanks measuring 630 × ext. 530 × 4150-4300 mm. Unfinished parts (bottoms) were removed from the preform glasses and the upper ones were weighted, and then they were turned and bored into commodity pipes measuring 610 × 28 × 3800-3900 mm. In accordance with TU 14-3R-55-2001, 5 pipes with a length of 3.75-3.9 m with a total weight of 8.19 tons were accepted. The expenditure coefficient of the metal in the pipes of this lot was 2.019. The average pipe length at delivery was 3820 mm. Using the proposed method for the production of seamless hot-rolled pipes with a size of 610 × 28-32 × 4700-5400 mm from steel grades 15X1M1F and 10X9MFB-Sh on TPU 8-16 ”with pilgrim mills for pipelines for the intermediate overheating of steam from boiler plants with increased mechanical properties compared to pressing allowed to reduce the expenditure coefficient of the metal by 583 kg per ton of pipes while increasing their length by more than 1.36 times.

Таким образом, использование предложенного способа позволит впервые в России осуществить производство бесшовных горячекатаных труб размером 610×28-32×4700-5400 мм на ТПУ 8-16” с пилигримовыми станами ОАО “ЧТПЗ” из полых слитков-заготовок ЭШП размером 650хвп.390×1650±50 мм сталей марок 15Х1М1Ф и 10Х9МФБ-Ш для трубопроводов промежуточного перегрева пара котельных установок с повышенными механическими свойствами и геометрическими размерами в соответствии с ТУ 14-3Р-55-2001, что позволит значительно снизить расход металла при переделе полый слиток-заготовка ЭШП - товарная труба, увеличить длину труб по сравнению с прессованными более чем 1,36 раза и снизить их стоимость.Thus, the use of the proposed method will make it possible for the first time in Russia to produce seamless hot-rolled pipes of 610 × 28-32 × 4700-5400 mm in size on TPU 8-16 ”with Pilgrim mills of OAO“ ChTPZ ”from hollow ingots-blanks EShP of size 650хвп. 390 × 1650 ± 50 mm of steels of grades 15X1M1F and 10X9MFB-Sh for pipelines for the intermediate overheating of steam of boiler plants with increased mechanical properties and geometric dimensions in accordance with TU 14-3R-55-2001, which will significantly reduce the metal consumption during redistribution of a hollow ingot Silk - heading pipe, pipe length increase compared with pressed more than 1.36 times and reduce their cost.

Claims

1. Method for the production of seamless hot-rolled pipes of size 610 × 28-32 × 4700-5400 mm from steel grades 15X1M1F and 10X9MFB-Sh on TPU 8-16 ”with pilgrim mills for pipelines for the intermediate overheating of steam of boiler plants, including the melting of electroslag remelting hollow ingots of size 670хвн.370х1650 ± 50 mm, turning and boring of ingots into hollow ingots-billets of electroslag remelting with dimensions 650хvn. 390 × 1650 ± 50 mm, heating ingots-billets to plasticity temperature, while ingots-billets made of steel 15X1M1F are heated to a temperature of 1270 - 1290 ^о FROM and from grade 10Kh9MFB-Sh steel - up to 1190 - 1210 ^о С, firmware-rolling of hollow ingots-billets in a cross-helical rolling mill into sleeves of size 690хвн. 590 × 3280-3480 mm on a mandrel with a diameter of 575 mm with a hood µ _np = 2.05 and a diameter increase of Δ = 6.15%, rolling of sleeves at 8-16 ”TPUs with pilgrim mills into 610 × 28-32 × 4950-5600 mm commodity pipes in rolls with a barrel diameter of 1150 mm and a caliber of 620 mm , with hoods µ _n from 1.73 to 1.96, diameter reduction δ = 10.4%, with sleeve feeds m = 18-22 mm to the deformation zone when rolling pipes 610 × 28 mm in size, and with feeds m = 20-24 mm when rolling pipes 610 × 32 mm, a piece of technological waste with a hot cutting saw, straightening on a six-roll straightening machine, heat treatment, etching, lightening, repair if necessary, dressing, ultrasonic inspection and acceptance with a tolerance of + 1.25 / -1.0% in diameter and wall thickness + 20 / -5.0%.

2. The method according to claim 1, characterized in that the hollow ingots-billets from steel grade 10X9MFB-Sh are heated in a methodical furnace according to a regime comprising planting 8-10 ingots-billets on the furnace grates in two rows at a temperature in the third zone of the furnace 950 -1000 ° С, aging of ingot blanks on grate without a tilting for 1.0-1.5 hours, tilting of the first two ingot blanks from each row from the grate of the furnace to the 22nd window in 1.0-1.5 hours and the next two ingot blanks from each row in 25-30 minutes, planting four ingot blanks in two rows on the grates of the furnace after 2 -5 minutes after turning the ingot blanks from the furnace grates, heating the ingot blanks at a speed of 2.6-2.9 ° C per minute for 7.0-8.0 hours to a temperature of 1180-1200 ° C with uniform pitching of the ingots - preparations on the hearth of the furnace from the 22nd to the 6th window in 22-25 minutes at an angle of 210-220 °, exposure at a temperature of 1180-1200 ° C for 0.5-0.75 hours with a uniform pitching with 6- on the 4th window in 15-20 minutes at an angle of 210-220 °, the tilting from the 4th window to the furnace pit and the delivery of ingots-blanks from the furnace with a center temperature of 1190-1210 ° C.

3. The method according to claim 1, characterized in that the hollow ingots-billets from steel grade 15X1M1F are heated in a methodical furnace according to a regime comprising planting four ingots-billets on the grate of the furnace in two rows at intervals of 20-25 minutes at a temperature of the third zone of the furnace is 950-1000 ° C, heating the ingot blanks for 7.0-8.0 hours at a speed of 2.6-3.0 ° C per minute to a temperature of 1270-1290 ° C with a uniform pitching of two ingots - billets on the bottom of the furnace from each row from the 23rd to the 4th window in 21-25 minutes at an angle of 210-220 ° and landing two ingots-billets in a row after each edge Ki, holding at a temperature of 1270-1290 ° C for 0.45-1.0 hours with uniform tilting from the 4th to the 1st window in 10-15 minutes at an angle of 210-220 °, tilting from the 1st window to the pit of the furnace and the issuance of ingot billets from the furnace with a center temperature of 1270-1290 ° C.

4. The method according to claim 1, characterized in that before flashing-rolling the ingots-blanks, lubricant is supplied from the two ends in the form of a mixture of graphite with sodium chloride (50/50) weighing 0.5-0.75 kg.

5. The method according to claim 1, characterized in that the rolling of pipes from steel grade 10X9MFB-Sh in TPU8-16 ”is performed on two mandrels heated to a temperature of 400-500 ° C, by rolling the tuning sleeves from carbon steel grades, with alternating changing and lubricating the mandrels by dipping into the bath.

6. The method according to claim 1, characterized in that the rolling of pipes is carried out with polishing coefficients k _n = 8-10.5, the greater value of which is taken when rolling pipes with a wall thickness of 28 mm.

7. The method according to claim 1, characterized in that the rolling of the pipes is carried out with a total drawing coefficient µ _Σ ≥3.5, the value of which is determined from the expression:
µ _Σ = µ _np µ _n ,
where µ _np = 2.05 is the drawing coefficient for flashing-rolling of hollow ingots-blanks of ESR in the cross-helical rolling mill,
µ _n is the drawing coefficient when rolling pipes on a pilgrim mill with the i-th wall thickness.