RU2545924C2

RU2545924C2 - PRODUCTION OF 377×14-19 mm SEAMLESS HOT-ROLLED PIPES FOR STEAM BOILERS, STEAM PIPELINES AND MANIFOLDS OF PLANTS WITH HIGH AND SUPERHIGH STEAM PARAMETERS FROM ESR INGOTS OF "10Х9МФБ-Ш"-GRADE STEEL

Info

Publication number: RU2545924C2
Application number: RU2013112308/02A
Authority: RU
Inventors: Анатолий Васильевич Сафьянов; Александр Анатольевич Федоров; Валентин Иреклеевич Тазетдинов; Алексей Владимирович Дуб; Анатолий Андреевич Воронин; Владимир Николаевич Скоробогатых; Изабелла Алексеевна Щенкова; Валерий Александрович Головинов; Николай Петрович Климов; Александр Анатольевич Сафьянов; Александр Юрьевич Матюшин; Владимир Сергеевич Баричко; Константин Эдуардович Бубнов; Виктор Николаевич Еремин
Original assignee: Открытое акционерное общество "Челябинский трубопрокатный завод"
Priority date: 2013-03-19
Filing date: 2013-03-19
Publication date: 2015-04-10
Also published as: RU2013112308A

Abstract

FIELD: process engineering.

SUBSTANCE: invention relates to pipe rolling. This process comprises heating the ESR ingots-billets sized to 565×100×1750±50 mm to 1200-1210°C and piercing them at helical rolling mill at 275 mm diameter mandrel with rolling out µ=1.20 and diameter increase of 2.6-2.8% to sleeve billets sized to 580×ID290×2040-2160 mm. Sleeve billets are cooled, reheated from cold or hot charging to 1210-1220°C. Then, these are pierce at helical rolling mill at 400 mm diameter mandrel with rolling-out µ=1.32 and diameter increase of 3.4-3.6% to sleeves sized to 600×ID415×26900-2850 mm. Sleeves are rolled to rerolled pipes sized to 426×21×11800-12700 mm and 426×23×10150-11000 mm. Rerolled pipes sized to 426×21×5900-6350 mm are rolled with rolling-out µ=1.67, µ=1.57 and µ=1.47 to commercial pipes sized to 377×14×9550-10300, 377×15×9200-9970 and 377×16×8700-9050 mm. Rerolled pipes sized to 426×23×5075-6350 mm are rolled with rolling-out µ=1.52, µ=1.43 and µ=1.36 to commercial pipes sized to 377×17×7700-8350, 377×18×7250-7850 and 377×19×6900-7500 mm.

EFFECT: higher mechanical properties and precision of pipe sizes.

2 tbl

Description

Изобретение относится к трубопрокатному производству, а именно к способу производства бесшовных труб размером 377×14-19 мм для паровых котлов, паропроводов и коллекторов установок с высокими и сверхкритическими параметрами пара из стали марки 10Х9МФБ-Ш, и может быть использовано на трубопрокатных установках с пилигримовыми станами при производстве передельных труб размером 426×21 и 426×23 мм для последующего переката их на стане ХПТ 450 в товарные трубы размером 377×14-19 мм.The invention relates to pipe rolling production, and in particular to a method for the production of seamless pipes with a size of 377 × 14-19 mm 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 pipe rolling plants with pilgrim mills in the production of redistributable pipes of 426 × 21 and 426 × 23 mm in size for their subsequent rolling at the KhPT 450 mill into commodity pipes of 377 × 14-19 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, 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 ductility temperature, piercing the workpieces in cross-screw rolling 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 billets for boiler pipes", TU 14-3-460-2003, TU 14-3R-55-2001 "Seamless steel pipes 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 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 consequence, the high cost of pipes, and also that this steel grade, although included in TU 14-3R-55-2001, but pipes up to the last moment NTA 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. В21В 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 величину D=2S_Г(1-sinα)/S_C, где S_Г - толщина стенки гильзы, мм; S_C - толщина стенки сверленого слитка ЭШП, мм; α - угол наклона фронта кристаллизации к оси слитка, град.In pipe production, there is a known method for manufacturing large diameter gas lift pipes from 09G2S steel ingots, ESR and VDP smelting (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 head part , and stitch with a fit in diameter by the value of D = 2S _G (1-sinα) / S _C , where S _G is the wall thickness of the sleeve, mm; S _C - wall thickness of the drilled ingot ESR, mm; 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. В21В 19/04), 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%.In pipe production, there is also known a 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 through the use of large diameter ingots and conducting the firmware process with a posad in diameter equal to 8-16%.

Недостатком данного способа является 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 disadvantage of this method is that, due to the low power of the drive of the piercing mill of ChTPZ OJSC, ESR ingots from this brand began to be stitched with a seam with a diameter of 8-16%, it is not possible.

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. В21В 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 Δ_iэшп=k_iэшпμ_iΣ, где Δ_iэшп - значения величин посада по диаметру при прошивке в станах поперечно-винтовой прокатки слитков ЭШП i-той марки стали, %; μ_iΣ=μ_пр.μ_п. - суммарный коэффициент вытяжки при прокатке труб j-го размера; k_iэшп - коэффициент, учитывающий величину посада по диаметру при прошивке гильз из слитков ЭШП i-той марки стали, %; μ_пр. - коэффициент вытяжки при прошивке гильз под прокатку труб j-го размера; 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.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. 2322314, cl . 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 output yields during redistribution of an electroslag remelting ingot - a pipe or a continuously cast billet - a pipe, while the values of pellet sizes according to the diameter of electroslag remelting ingots when piercing in cross-screw rolling mills are determined from the expression Δ _iashp = k _iashp μ _i Σ, where Δ _iashp is the values of the sizes according to diameter when piercing in the mills of cross-helical rolling of ESR ingots of i-steel grade,%; μ _i Σ = μ _pr. μ _p - the total drawing coefficient when rolling pipes of the j-th size; k _iashp is a coefficient taking into account the size of the span in diameter when flashing sleeves from ESR ingots of i-steel grade,%; μ _pr. - the coefficient of drawing when piercing sleeves for rolling pipes of j-th size; μ _p. is the drawing coefficient when rolling j-sized 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 и 620×1750±50 мм. Для производства других диаметров нужны кристаллизаторы, производство которых требует больших инвестиций, да и нет целесообразности, т.к. геометрические размеры кристаллизаторов 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 factories, namely OJSC ZMZ and OJSC Mechel, have mastered the production of ESR ingots of 430 × 1750 ± 50, 470 × 1750 ± 50, 490 × 1750 ± 50, 565 × 1750 ± 50 and 620 × 1750 sizes ± 50 mm. 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 the molds can be unified.

Трубы диаметром 377 мм в России можно производить только на ТПУ 8-16″ с пилигримовыми станами и на стане ХПТ 450.Pipes with a diameter of 377 mm in Russia can only be produced on TPU 8-16 ″ with pilgrim mills and on the HPT 450 mill.

Прокатка труб размером 377×14-19 мм на ТПУ 8-16″ с пилигримовыми станами проблематична из-за низкой температуры стали 10Х9МФБ-Ш под деформацию 1180-1200°С. Для прокатки труб размером 377×14-19 мм необходимы слитки-заготовки ЭШП размером 565×100×1750 мм, из которых на пилигримовом стане получают трубу 377×14 мм длиной до 26 метров. Время прокатки такой трубы составляет более 4,0 минут. За данный промежуток времени гильза-труба остывает до 800°С (при рекомендуемой не ниже 850°С в конце прокатки). Прокатка труб и обкатка пилигримовых головок из стали марки 10Х9МФБ-Ш при температуре ниже 850°С 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.Rolling pipes of 377 × 14-19 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 ° С. For rolling pipes with a size of 377 × 14-19 mm, ingots-blanks of ESR with a size of 565 × 100 × 1750 mm are required, of which a 377 × 14 mm pipe with a length of up to 26 meters is obtained on a pilgrim mill. The rolling time of such a pipe is more than 4.0 minutes. For a given period of time, the sleeve tube cools down to 800 ° C (at a recommended minimum of 850 ° C at the end of rolling). Rolling pipes and running 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 breakage 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.

Задачей предложенного способа (изобретения) является освоение производства бесшовных труб размером 377×14-19 мм для паровых котлов, паропроводов и коллекторов установок с высокими и сверхкритическими параметрами пара из слитков-заготовок электрошлакового переплава размером 565×100×1750±50 мм стали марки 10Х9МФБ-Ш вместо кованой заготовки в условиях ОАО «ЧТПЗ», а именно производство передельных труб размером 426×21 и 426×23 мм на ТПУ 8-16″ с пилигримовыми станами и последующего передела (переката) передельных труб на стане ХПТ 450 в товарные трубы размером 377×14-19 мм с повышенными требованиями по механическим свойствам, геометрическим размерам и качеству поверхности труб, снижение расхода металла при переделе слиток-заготовка ЭШП - котельная труба за счет снижения плюсового допуска по толщине стенки и повышения механических свойств металла труб за счет дробности деформации при прокатке на ТПУ с пилигримовыми станами и прокатки (перекатке) передельных труб на станах ХПТ.The objective of the proposed method (invention) is the development of the production of seamless pipes with a size of 377 × 14-19 mm for steam boilers, steam pipelines and manifolds of installations with high and supercritical steam parameters from ingots-blanks of electroslag remelting with a size of 565 × 100 × 1750 ± 50 mm of steel grade 10X9MFB -Sh instead of forged billets in the conditions of ChTPZ OJSC, namely the production of redistributed pipes of 426 × 21 and 426 × 23 mm in size on TPU 8-16 ″ with pilgrim mills and the subsequent conversion (rolling) of redistributed pipes at the KhPT 450 mill into commodity pipes the size ohm 377 × 14-19 mm with increased requirements for mechanical properties, geometric dimensions and surface quality of pipes, reducing metal consumption during redistribution ingot-blank ESR - boiler pipe by reducing the positive tolerance on wall thickness and increasing the mechanical properties of pipe metal due to fractionality deformations during rolling at TPU with pilgrim mills and rolling (rolling) of redistribution pipes at HPT mills.

Технический результат достигается тем, что в известном способе производства бесшовных труб размером 377×14-19 мм для паровых котлов, паропроводов и коллекторов установок с высокими и сверхкритическими параметрами пара из стали марки 10Х9МФБ-Ш производят нагрев слитков-заготовок электрошлакового переплава размером 565×100×1750±50 мм до температуры 1200-1210°С, прошивку их в стане поперечно-винтовой прокатки на оправке диаметром 275 мм с вытяжкой μ=1,20 и подъемом по диаметру 2,6-2,8% в гильзы-заготовки размером 580×вн.290×2040-2160 мм, охлаждение, при необходимости ремонт, повторный нагрев гильз-заготовок с холодного или горячего посада до температуры 1210-1220°С и прошивку - раскатку в стане поперечно-винтовой прокатки на оправке диаметром 400 мм с вытяжкой μ=1,32 и подъемом по диаметру 3,4-3,6% в гильзы размером 600×вн.415×26900-2850 мм, прокатку гильз на пилигримовом стане ТПУ 8-16″ с обжатием по диаметру 29% и вытяжками μ=5,52 и μ=5,07 в передельные трубы размером 426×21×11800-12700 мм и 426×23×10150-11000 мм, соответственно отрезку технологических отходов пилой горячей резки, правку на шестивалковой правильной машине, термообработку, травление, ремонт, резку на краты равной длины и прокатку на стане ХПТ 450 в товарные холоднокатаные трубы, причем горячекатаные передельные трубы размером 426×21×5900-6350 мм прокатывают с вытяжками μ=1,67, μ=1,57 и μ=1,47 в товарные холоднокатаные трубы размером 377×14×9550-10300, 377×15×9200-9970 и 377×16×8700-9050 мм соответственно, горячекатаные передельные трубы размером 426×23×5075-5500 мм прокатывают с вытяжками μ=1,52, μ=1,43 и μ=1,36 в товарные холоднокатаные трубы размером 377×17×7700-8350, 377×18×7250-7850 и 377×19×6900-7500 мм соответственно, производят отрезку технологических отходов, резку товарных труб на длины в соответствии с заказом, термическую обработку труб, травление, ремонт, ультразвуковой контроль и приемку труб с допуском по диаметру ±1,0% и по стенке +15/-5,0%.The technical result is achieved by the fact that in the known method for the production of seamless pipes 377 × 14-19 mm in size for steam boilers, steam pipelines and manifolds of plants with high and supercritical steam parameters from 10Kh9MFB-Sh steel, 565 × 100 size electroslag remelting ingots are heated × 1750 ± 50 mm to a temperature of 1200-1210 ° С, their piercing in a cross-helical rolling mill on a mandrel with a diameter of 275 mm with a hood μ = 1.20 and a diameter rise of 2.6-2.8% in blanks of size 580 × ext. 290 × 2040-2160 mm, cooling, if necessary repair, reheating of sleeve blanks from cold or hot planting to a temperature of 1210-1220 ° C and flashing - rolling in a cross-helical mill on a mandrel with a diameter of 400 mm with a hood μ = 1.32 and a rise in diameter of 3.4-3 , 6% into sleeves with a size of 600 × ext. 415 × 26900-2850 mm, rolling the sleeves on a TPU 8-16 ″ pilgrim mill with a compression of 29% in diameter and hoods μ = 5.52 and μ = 5.07 into conversion tubes with a size 426 × 21 × 11800-12700 mm and 426 × 23 × 10150-11000 mm, respectively, a piece of technological waste using a hot cutting saw, straightening on a six-roll straightening machine, heat treatment, tra occurrence, repair, cutting into slabs of equal length and rolling at the KhPT 450 mill into commodity cold-rolled pipes, and hot-rolled conversion pipes of 426 × 21 × 5900-6350 mm in size are rolled with hoods μ = 1.67, μ = 1.57 and μ = 1.47 to commodity cold-rolled pipes of size 377 × 14 × 9550-10300, 377 × 15 × 9200-9970 and 377 × 16 × 8700-9050 mm, respectively, hot-rolled conversion pipes of 426 × 23 × 5075-5500 mm in size are rolled with hoods μ = 1.52, μ = 1.43 and μ = 1.36 into commodity cold-rolled pipes of size 377 × 17 × 7700-8350, 377 × 18 × 7250-7850 and 377 × 19 × 6900-7500 mm, respectively, waste cutting tova GOVERNMENTAL pipes to length in accordance with the order, the heat treatment of pipes, etching, repair, ultrasonic inspection and acceptance of pipes with a tolerance of ± 1,0% to the diameter and the wall 15 + / -5.0%.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемый способ производства бесшовных труб размером 377×14-19 мм для паровых котлов, паропроводов и коллекторов установок с высокими и сверхкритическими параметрами пара из стали марки 10Х9МФБ-Ш отличается тем, что нагрев слитков-заготовок электрошлакового переплава размером 565×100×1750±50 мм производят до температуры 1200-1210°С, прошивку их в стане поперечно-винтовой прокатки на оправке диаметром 275 мм с вытяжкой μ=1,20 и подъемом по диаметру 2,6-2,8% в гильзы-заготовки размером 580×вн.290×2040-2160 мм, охлаждение, при необходимости ремонт, повторный нагрев гильз-заготовок с холодного или горячего посада до температуры 1210-1220°С и прошивку - раскатку в стане поперечно-винтовой прокатки на оправке диаметром 400 мм с вытяжкой μ=1,32 и подъемом по диаметру 3,4-3,6% в гильзы размером 600×вн.415×26900-2850 мм, прокатку гильз на пилигримовом стане ТПУ 8-16″ с обжатием по диаметру 29% и вытяжками μ=5,52 и μ=5,07 в передельные трубы размером 426×21×11800-12700 мм и 426×23×10150-11000 мм соответственно, отрезку технологических отходов пилой горячей резки, правку на шестивалковой правильной машине, термообработку, травление, ремонт, резку на два крата равной длины и прокатку на стане ХПТ 450 в товарные холоднокатаные трубы, причем горячекатаные передельные трубы размером 426×21×5900-6350 мм прокатывают с вытяжками μ=1,67, μ=1,57 и μ=1,47 в товарные холоднокатаные трубы размером 377×14×9550-10300, 377×15×9200-9970 и 377×16×8700-9050 мм соответственно, горячекатаные передельные трубы размером 426×23×5075-5500 мм прокатывают с вытяжками μ=1,52, μ=1,43 и μ=1,36 в товарные холоднокатаные трубы размером 377×17×7700-8350, 377×18×7250-7850 и 377×19×6900-7500 мм соответственно, производят отрезку технологических отходов, резку товарных труб на длины в соответствии с заказом, термическую обработку труб, травление, ремонт, ультразвуковой контроль и приемку труб с допуском по диаметру ±1,0% и по стенке +15/-5,0%. 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 377 × 14-19 mm in size for steam boilers, steam pipelines and manifolds of installations with high and supercritical steam parameters from 10Kh9MFB-Sh steel is characterized in that the heating of electroslag remelting ingots of size 565 × 100 × 1750 ± 50 mm is produced up to a temperature of 1200-1210 ° C, piercing them in a cross-helical rolling mill on a mandrel with a diameter of 275 mm with a hood μ = 1.20 and a diameter rise of 2.6-2.8% in sleeve blanks measuring 580 × in. 290 × 2040-2160 mm, oh curing, if necessary, repairing, reheating the sleeve blanks from a cold or hot plant to a temperature of 1210-1220 ° C and flashing - rolling in a cross-screw rolling mill on a mandrel with a diameter of 400 mm with a hood μ = 1.32 and a rise in diameter of 3 , 4-3.6% in sleeves with a size of 600 × ext. 415 × 26900-2850 mm, rolling of sleeves on a TPU 8-16 ″ pilgrim mill with a compression of 29% in diameter and hoods μ = 5.52 and μ = 5.07 into conversion pipes of 426 × 21 × 11800-12700 mm and 426 × 23 × 10150-11000 mm in size, respectively, for a piece of technological waste with a hot cutting saw, correcting on a six-roll correctly machine, heat treatment, pickling, repair, cutting into two equal length cuts and rolling at the KhPT 450 mill into commodity cold-rolled pipes, and hot-rolled conversion pipes of 426 × 21 × 5900-6350 mm in size are rolled with hoods μ = 1.67, μ = 1 , 57 and μ = 1.47 into commodity cold-rolled pipes of size 377 × 14 × 9550-10300, 377 × 15 × 9200-9970 and 377 × 16 × 8700-9050 mm, respectively, hot-rolled conversion pipes of 426 × 23 × 5075-5500 mm are rolled with hoods μ = 1.52, μ = 1.43 and μ = 1.36 into commodity cold-rolled pipes 377 × 17 × 7700-8350, 377 × 18 × 7250-7850 and 377 × 19 × 6900-7500 mm respectively, produce a cut of techn waste, cutting commercial pipes into lengths in accordance with the order, heat treatment of pipes, etching, repair, ultrasonic inspection and acceptance of pipes with a tolerance of ± 1.0% in diameter and + 15 / -5.0% in wall. 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 товарных труб передельных размером 426×21 мм из стали 10Х9МФБ-Ш производили на ТПУ 8-16″ с пилигримовыми станами из слитков-заготовок ЭШП размером 565×100×1750±50 мм. Прокатку передельных горячекатаных труб размером 426×21 мм в товарные холоднокатаные трубы размером 377×14 мм производили на стане ХПТ 450 ОАО «ЧТПЗ». Данные по прокатке передельных труб размером 426×21 мм на ТПУ 8-16″ с пилигримовыми станами и прокатке передельных труб размером 426×21 мм в товарные трубы размером 377×14 мм на стане ХПТ 450 ОАО «ЧТПЗ», результатам сдачи, механическим свойствам и геометрическим размерам труб приведены в таблицах 1 и 2. Из таблицы 1 видно, что в производство было задано 5 слитков-заготовок ЭШП размером 565×100×1750±50 мм поставки ОАО «Мечел». Слитки-заготовки были прокатаны на ТПУ 8-16″ в передельные трубы размером 426×21 мм. Слитки-заготовки были посажены в методическую печь и нагреты до температуры 1200-1210°С. Пять слитков-заготовок общей массой 17,112 т были прошиты в стане поперечно-винтовой прокатки на оправке диаметром 275 мм в гильзы-заготовки размером 580×вн.2040-2160 мм с вытяжкой μ=1,20 и подъемом по диаметру δ=2,7%. Гильзы-заготовки были охлаждены до температуры окружающей среды, осмотрены и повторно нагреты с холодного посада до температуры 1210-1220°С. Гильзы-заготовки прошиты - раскатаны в стане поперечно-винтовой прокатки в гильзы размером 600×вн.415×2690-2850 мм на оправке диаметром 400 мм с вытяжкой μ=1,32 и подъемом по диаметру δ=3,5%, затем гильзы были прокатаны на ТПУ 8-16″ с пилигримовыми станами в передельные трубы размером 426×21×11800-12700 мм. Передельные горячекатаные трубы были отправлены в цех №5 на холодный передел. В цехе №5 передельные горячекатаные трубы размером 426×21 мм были термообработаны, порезаны на два крата равной длины и перекатаны на стане ХПТ 450 в товарные холоднокатаные размером 377×14 мм. В результате было прокатано и принято в соответствии с ТУ 14-3Р-55-2001 десять труб размером 377×14×9550-10300 мм общей массой 12,280 т. Средний расходный коэффициент металла по данной партии труб составил 1,394. Сравнения по данной прокатке не производили, т.к. трубы данного сортамента из стали 10Х9МФБ-Ш в России не производились ввиду отсутствия технологии и оборудования для их производства.Rolling commodity tubes of conversion size 426 × 21 mm from 10Kh9MFB-Sh steel was performed at TPU 8-16 ″ with pilgrim mills from ingot blanks EShP measuring 565 × 100 × 1750 ± 50 mm. The conversion of hot-rolled pipes of size 426 × 21 mm into commodity cold-rolled pipes of size 377 × 14 mm was carried out at the KhPT 450 mill of ChTPZ OJSC. Data on rolling conversion pipes 426 × 21 mm in size on TPU 8-16 ″ with pilgrim mills and rolling conversion pipes 426 × 21 mm in commodity pipes 377 × 14 mm in size at the KhPT 450 mill of ChTPZ OJSC, delivery results, mechanical properties and the geometric dimensions of the pipes are shown in tables 1 and 2. From table 1 it can be seen that 5 ESR ingots-blanks of 565 × 100 × 1750 ± 50 mm sizes supplied by Mechel OAO were put into production. Billet ingots were rolled at 8-16 ″ TPU into 426 × 21 mm conversion tubes. Billet ingots were planted in a methodical furnace and heated to a temperature of 1200-1210 ° C. Five billet ingots with a total mass of 17.112 tons were stitched in a cross-rolling mill on a mandrel with a diameter of 275 mm into blanks of 580 × ext. 2040-2160 mm in size with a hood μ = 1.20 and a diameter rise of δ = 2.7 % The blanks were pre-cooled to ambient temperature, inspected and reheated from a cold embankment to a temperature of 1210-1220 ° C. The billet sleeves are stitched - rolled in a cross-helical rolling mill into sleeves of size 600 × ext. 415 × 2690-2850 mm on a mandrel with a diameter of 400 mm with a hood μ = 1.32 and a rise in diameter of δ = 3.5%, then the sleeves were rolled at TPU 8-16 ″ with pilgrim mills into conversion pipes measuring 426 × 21 × 11800-12700 mm. Converted hot-rolled pipes were sent to workshop No. 5 for cold processing. In workshop No. 5, hot-rolled chimneys of 426 × 21 mm in size were heat-treated, cut into two slots of equal length and rolled at the KhPT 450 mill into cold-rolled commodity-sized 377 × 14 mm. As a result, ten pipes 377 × 14 × 9550-10300 mm in size with a total weight of 12,280 tons were rolled and adopted in accordance with TU 14-3R-55-2001 with a total weight of 12,280 tons. The average metal consumption coefficient for this batch of pipes was 1.394. Comparisons on this rolling were not made since Pipes of this assortment from steel 10X9MFB-Sh were not produced in Russia due to the lack of technology and equipment for their production.

В таблице 2 приведены данные по механическим свойствам металла и геометрические размеры труб. Из таблицы видно, что механические свойства металла и геометрические размеры труб, прокатанных из слитков-заготовок ЭШП по предлагаемой технологии, выше, чем по ТУ 14-3Р-55-2001, что, в свою очередь, дает гарантированную возможность снизить плюсовое поле допуска по толщине стенки и установить допуск +15/-10 вместо существующего +20/-5,0%. А так как качество металла слитков ЭШП значительно лучше, то основной критерий котельных труб - длительная прочность - будет значительно выше.Table 2 shows data on the mechanical properties of the metal and the geometric dimensions of the pipes. The table shows that the mechanical properties of the metal and the geometric dimensions of the pipes rolled from ingot-blanks of the ESR according to the proposed technology are higher than those of TU 14-3R-55-2001, which, in turn, provides a guaranteed opportunity to reduce the positive tolerance field by wall thickness and set tolerance + 15 / -10 instead of the existing + 20 / -5.0%. And since the quality of the metal of the ESR ingots is much better, the main criterion for boiler pipes - long-term strength - will be much higher.

Таким образом, использование предложенного способа позволит впервые в России осуществить производство бесшовных труб размером 377×14-19 мм непосредственно из слитков ЭШП для паровых котлов, паропроводов и коллекторов установок с высокими и сверхкритическими параметрами пара 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 нагрева слитков под ковку и ковку слитков в поковки, снижения нагрузок при прошивке слитков-заготовок ЭШП и производить качественные передельные трубы на ТПУ 8-16″ с пилигримовыми станами ОАО «ЧТПЗ» для последующего передела передельных труб в товарные на стане ХПТ 450 в соответствии с заказами потребителя, снизить расходный коэффициент металла при переделе слиток-заготовка ЭШП - котельная труба, а следовательно, снизить стоимость труб.Thus, the use of the proposed method will allow for the first time in Russia to produce seamless pipes with a size of 377 × 14-19 mm directly from ESR ingots for steam boilers, steam pipelines and collectors of plants with high and supercritical steam parameters with mechanical properties of the metal and geometric dimensions exceeding the data values indicators given in TU 14-3R-55-2001, which will significantly reduce energy consumption by eliminating the heating of ingots for forging and forging of ingots into forgings, reducing heat a hole for flashing ingot-blanks of ESR and to produce high-quality conversion pipes at TPU 8-16 ″ with Pilgrim mills of ChTPZ OJSC for the subsequent conversion of conversion pipes into commodity ones at the KhPT 450 mill in accordance with customer orders, to reduce the expenditure coefficient of metal during conversion of the ingot- ESH procurement - a boiler pipe, and therefore, reduce the cost of pipes.

Claims

Method for the production of seamless pipes of 377 × 14-19 mm in size for steam boilers, steam pipelines and manifolds of plants with high and supercritical steam parameters from 10Kh9MFB-Sh steel, including heating ingots-blanks of electroslag remelting of 565 × 100 × 1750 ± 50 mm in size to temperature 1200-1210 ° С and their piercing in a cross-helical rolling mill on a mandrel with a diameter of 275 mm with a hood μ = 1.20 and a rise in diameter of 2.6-2.8% in blanks of 580 × ext. 290 × 2040 -2160 mm, cooling, if necessary, repair, reheating of sleeve blanks from cold and and hot planting to a temperature of 1210-1220 ° С and firmware - rolling in a cross-helical mill on a mandrel with a diameter of 400 mm with a hood μ = 1.32 and a rise in diameter of 3.4-3.6% into sleeves of 600 × vn size .415 × 26900-2850 mm, rolling of sleeves on a TPU 8-16 ’pilgrim mill with a compression of 29% in diameter and hoods μ = 5.52 and μ = 5.07 into conversion pipes of 426 × 21 × 11800-12700 mm and 426 × 23 × 10150-11000 mm, respectively, a piece of technological waste with a hot cutting saw, straightening on a six-roll straightening machine, heat treatment, etching, repair, cutting to equal length slabs and rolling n and in the KhPT 450 mill, into cold-rolled commodity pipes, and hot-rolled conversion pipes of 426 × 21 × 5900-6350 mm in size are rolled with hoods μ = 1.67, μ = 1.57 and μ = 1.47 into commodity cold-rolled pipes with a size of 377 × 14 × 9550-10300, 377 × 15 × 9200-9970 and 377 × 16 × 8700-9050 mm, respectively, hot-rolled conversion tubes of size 426 × 23 × 5075-5500 mm are rolled with hoods μ = 1.52, μ = 1.43 and μ = 1.36 into commodity cold-rolled pipes of size 377 × 17 × 7700-8350, 377 × 18 × 7250-7850 and 377 × 19 × 6900-7500 mm, respectively, they cut technological waste, cut commodity pipes into lengths in accordance with the order thermal Pipe processing, etching, repair, ultrasonic inspection and acceptance of pipes with a tolerance of ± 1,0% to the diameter and the wall 15 + / -5.0%.