RU2545969C2

RU2545969C2 - MANUFACTURING METHOD OF SEAMLESS HOT-ROLLED PIPES WITH DIMENSIONS OF 530×25-30 mm FOR STEAM BOILERS, STEAM LINES AND HEADERS OF PLANTS WITH HIGH AND SUPERCRITICAL STEAM PARAMETERS FROM STEEL GRADE "10Х9МФБ-Ш"

Info

Publication number: RU2545969C2
Application number: RU2013133078/02A
Authority: RU
Inventors: Анатолий Васильевич Сафьянов; Александр Анатольевич Федоров; Валентин Иреклеевич Тазетдинов; Владимир Яковлевич Осадчий; Алексей Владимирович Дуб; Анатолий Андреевич Воронин; Владимир Николаевич Скоробогатых; Изабелла Алексеевна Щенкова; Валерий Александрович Головинов; Николай Петрович Климов; Александр Юрьевич Матюшин; Александр Анатольевич Сафьянов; Владимир Сергеевич Баричко; Константин Эдуардович Бубнов; Виктор Николаевич Еремин
Original assignee: Открытое акционерное общество "Челябинский трубопрокатный завод"
Priority date: 2013-07-16
Filing date: 2013-07-16
Publication date: 2015-04-10
Also published as: RU2013133078A

Abstract

FIELD: metallurgy.

SUBSTANCE: hollow ingots of electroslag remelting are turned and bored into hollow cakes with the size of 660xin490×3200±50 mm. They are heated to the temperature of 1180-1190°C and rolled on TPU 8-16" pipe rolling units with pilger mills into process pipes with the size of 550×45×5300-5500 and 550×48×5000-5200 mm with drawings µ=2.10, µ=1.99 respectively and by setting as to diameter of 16.7%, with supplies of shells to deformation zone m=20-22 mm. Cutting of process wastes by a hot cutting saw, straightening on a six-roll straightening machine, heat treatment, repeated straightening on the six-roll straightening machine with measurement of overall curvature throughout the length of pipes of not more than 5.0 mm is performed. Pipes are transported to an area for treatment of forgings and pipes of special purpose. Pipes with the size of 550×45×5500-5800 mm are bored and turned into merchantable pipes with the size of 530×25-28×5300-5500 mm. Pipes with the size of 550×48×5000-5200 mm are bored into merchantable pipes with the size of 530×28-30×5000-5200 mm.

EFFECT: reduction of metal consumption coefficient and increase of capacity of a pilger unit.

2 cl, 1 tbl

Description

Способ производства бесшовных горячекатаных труб размером 530×25-30 мм для паровых котлов, паропроводов и коллекторов установок с высокими и сверхкритическими параметрами пара из стали марки 10Х9МФБ-Ш.A method for the production of seamless hot-rolled pipes 530 × 25-30 mm in size for steam boilers, steam pipelines and manifolds of installations with high and supercritical steam parameters from 10Kh9MFB-Sh steel.

Изобретение относится к трубопрокатному производству, а именно к способу производства бесшовных горячекатаных труб размером 530×25-30 мм для паровых котлов, паропроводов и коллекторов установок с высокими и сверхкритическими параметрами пара из стали марки 10Х9МФБ-Ш, и может быть использовано на трубопрокатной установке 8-16" с пилигримовыми станами при производстве передельных труб размером 550×45 и 550×48 мм из полых слитков-заготовок ЭШП для последующей механической обработки - расточки и обточки их в товарные трубы размером 530×25-30 мм.The invention relates to pipe rolling production, and in particular to a method for the production of seamless hot-rolled pipes of 530 × 25-30 mm in size for steam boilers, steam pipelines and manifolds of installations with high and supercritical steam parameters made of 10Kh9MFB-Sh steel, and can be used on a pipe rolling installation 8 -16 "with pilgrim mills in the manufacture of redistribution pipes 550 × 45 and 550 × 48 mm in size from hollow ingots-blanks ESR for subsequent machining - boring and turning them into commodity pipes measuring 530 × 25-30 mm.

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

Недостатком указанного способа является высокая энергоемкость процесса, связанная с нагревом и деформацией (ковкой) слитков в поковки с последующей обточкой и сверлением центрального отверстия, нагревом заготовок до температуры пластичности, прошивкой и прокаткой их в трубы на пилигримовых станах с допуском по стенке +20/-5%, повышенный расходный коэффициент металла при переделе слиток - поковка - заготовка - труба и, как следствие, высокая стоимость труб, а также то, что данная марка стали включена в ТУ14-3Р-55-2001, но трубы из нее до настоящего времени 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, as well as the fact that this steel grade is included in TU14-3R-55-2001, but pipes from it are still in no belts were produced.

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:In pipe production, there is a known method for manufacturing large diameter gas lift pipes from 09G2S steel ingots for the production of ESR and VDP (Patent RU No. 2119395, class V21V 19/04), where the ingots are deformed in the piercing mill along the crystals, setting the ingots in the mill with the head part, and stitch with a posad in diameter by the amount of:

D=2S_Г(l-sinα)/S_С,D = 2S _G (l-sinα) / S _C ,

где S_Г - толщина стенки гильзы, мм; S_С - толщина стенки сверленого слитка ЭШП, мм; α - угол наклона фронта кристаллизации к оси слитка, град.where S _G - 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 стали марки 10Х9МФБ-Ш 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, it is not possible to flash ESR steel of 10X9MFB-Sh grade with a diameter of 8-16% by seeding.

Известен также 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:There is also a known method of producing 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. 232322314, class B21B 19 19 / 04), which provides for the piercing of ESHP and NLZ ingots in cross-helical rolling mills with a diameter fit, depending on the grade of steel and the total hood for redistributing the electric ingot remelting lacquer - a pipe or continuously cast billet, tube, wherein the values posad diameter ingots electroslag remelting in piercing mills into helical rolling determined from the expression:

Δ_i'эшп=k_i'эшпµ_iΣ,Δ _i'ashp = k _i'shp μ _i Σ,

где Δ_i'эшп - значения величин посада по диаметру при прошивке в станах поперечно-винтовой прокатки слитков ЭШП i-той марки стали, %; μ_iΣ=μ_прμ_п - суммарный коэффициент вытяжки при прокатке труб i-го размера; k_i'эшп - 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 i-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.where Δ _i'ashp - 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 - total drawing coefficient when rolling pipes of the i-th size; k _i'ashp is a coefficient that takes into account the size of the chuck in diameter when flashing sleeves from ESR ingots of i-steel grade,%; μ _CR - the coefficient of extraction when piercing sleeves for rolling pipes of the i-th size; μ _p is the drawing coefficient when rolling j-size pipes on a pilgrim mill, while the coefficients k _i'ashp 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.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.

В трубной промышленности известен 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-гильз электрошлаковым переплавом, обточку и расточку их в полые заготовки со съемом металла, величину которого определяют из выражений: Δ=К*D/S и Δ₁=К₁*D/S, где Δ - величина снимаемого слоя металла при обточке полых слитков-гильз ЭШП, мм; Δ₁ - величина снимаемого слоя металла при расточке полых слитков-гильз ЭШП, мм; D - наружный диаметр полых слитков-заготовок, мм; S - толщина стенки полых слитков-гильз, мм; К=0,3-0,4 -коэффициент для определения величины снимаемого слоя металла при обточке слитков-гильз, большие значения которого относятся к сталям с большим содержанием легирующих элементов; К₁=0,4-0,5 - коэффициент для определения величины снимаемого слоя металла при расточке слитков-гильз, большие значения которого относятся к сталям с большим содержанием легирующих элементов, а донную часть полых слитков-гильз ЭШП удаляют анодно-механической резкой, величину которой определяют из выражения: L=К₂*D/S, где К₂=15-20 - коэффициент для определения величины удаляемой донной части слитков-гильз, большие значения которого относятся к сталям с большим содержанием легирующих элементов.In the pipe industry, a method is known 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, class B21B 21/00), including the casting of hollow ingots-sleeves by electroslag remelting, turning and boring them into hollow billets with metal removal, the value of which is determined from the expressions: Δ = K * D / S and Δ ₁ = K ₁ * D / S, where Δ is the value of the metal layer to be removed when turning hollow ingots ESR, mm; Δ ₁ - the value of the removed metal layer when boring hollow ingots-shells ESR, mm; D is the outer diameter of the hollow ingot blanks, mm; S is the wall thickness of the hollow ingots, sleeves, mm; K = 0.3-0.4 is a coefficient for determining the magnitude of the metal layer to be removed when turning ingot shells, 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 ingot shells, large values of which relate to steels with a high content of alloying elements, and the bottom of the hollow ingot shells of ESR is removed by anode-mechanical cutting, the value of which is determined from the expression: L = K ₂ * D / S, where K ₂ = 15-20 is the coefficient for determining the magnitude of the removed bottom part of the shell 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 труднодеформируемых марок стали и сплавов и не решает технологические вопросы производства бесшовных труб для паровых котлов, паропроводов и коллекторов установок с высокими и сверхкритическими параметрами из стали марки 10Х9МФБ-Ш диаметром 530 мм с толщинами стенок от 25 до 60 мм.The disadvantage of this method is that it is directed to the technology of converting hollow ESR ingots into hollow ingots-blanks for the production of pipes from hard-to-form steel grades and alloys and does not solve the technological issues of the production of seamless pipes for steam boilers, steam pipelines and collectors of installations with high and supercritical parameters from steel grade 10X9MFB-Sh with a diameter of 530 mm and wall thicknesses from 25 to 60 mm.

Наиболее близким техническим решением является 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.The closest technical solution is a 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, class 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 in a hot-rolled pilgrim mill conversion or commodity pipes with a relatively thick wall, with the first piercing of ESR ingots and forged blanks 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 ratios 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 установки в 2 раза, а следовательно, к повышению стоимости товарных и передельных труб. Распространяется данный способ на производство бесшовных горячедеформированных передельных и товарных труб большого и среднего диаметров на трубопрокатных установках с пилигримовыми станами из труднодеформируемых марок стали и сплавов и не предусматривает производство котельных труб из сплошных и полых слитков ЭШП стали марки 10Х9МФБ-Ш.The disadvantage of this method is that it includes heating the ESR ingots and billets to a temperature of ductility, flashing them in a cross-helical rolling mill into billet sleeves, re-heating the billet blanks from a cold or hot seat to a ductility temperature, and flashing - rolling in the mill cross-helical rolling into sleeves with their subsequent rolling in a pilgrim mill to commodity or conversion pipes. Double heating leads to double burning of the metal, and the flashing of ESR ingots and billets into blanks, followed by rolling them into sleeves leads to a 2-fold loss in the performance of the pilgrim installation and, consequently, to an increase in the cost of commodity and conversion pipes. This method extends to the production of seamless hot-deformed conversion and commodity pipes of large and medium diameters in tube-rolling plants with pilgrim mills from hard-to-deform grades of steel and alloys and does not provide for the production of boiler tubes from solid and hollow ingots of 10-H9MFB-Sh steel ESH.

Котельные трубы диаметром 530 мм с разными толщинами стенок в России можно производить только на ТПУ 8-16" с пилигримовыми станами.Boiler pipes with a diameter of 530 mm with different wall thicknesses in Russia can be produced only on TPU 8-16 "with pilgrim mills.

Прокатка труб размером 530×25-30 мм на ТПУ 8-16" с пилигримовыми станами из-за низкой температуры стали 10Х9МФБ-Ш под деформацию 1180-1200°С проблематична. Для прокатки труб размером 530×25-30 мм необходимы слитки-заготовки ЭШП размером 630-650×100×1750±50 мм, из которых на стане поперечно-винтовой прокатки за прошивку и раскатку получаем гильзы размером 650×вн.510×3900-4100 мм или полые гильзы-заготовки размером 660×вн.490×3200±50, 660×вн.460×3200±50 и 660×вн.430×3200±50 мм.Rolling pipes 530 × 25-30 mm in size on TPU 8-16 "with pilgrim mills is problematic due to the low temperature of 10Kh9MFB-Sh steel to a deformation of 1180-1200 ° C. Ingot pipes are required for rolling pipes 530 × 25-30 mm in size ESRs with a size of 630-650 × 100 × 1750 ± 50 mm, of which on a cross-helical rolling mill for flashing and rolling we get sleeves of size 650 × in. 510 × 3900-4100 mm or hollow blanks-blanks in size of 660 × in. 490 × 3200 ± 50, 660 × ext. 460 × 3200 ± 50 and 660 × ext. 430 × 3200 ± 50 mm.

На существующем прошивном стане ОАО "ЧТПЗ" можно получить гильзу не длиннее 3600 мм, а задать в пилигримовый стан гильзу не длиннее 3500 мм. Время прокатки трубы размером 530×25 мм из гильзы длиной 3500 мм с толщиной стенки 70 мм на пилигримовом стане составляет более 4,0 минут. За данный промежуток времени гильза-труба остывает ниже 800°С (при рекомендуемой не ниже 850°С в конце прокатки). Прокатка труб размером 530×25-30 мм и докатка 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 приводит к поломкам предохранительных болтов и шпинделей пилигримового стана, снижению производительности стана 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 стеки.On the existing piercing mill of ChTPZ OJSC it is possible to get a sleeve no longer than 3600 mm, and to put a sleeve no longer than 3500 mm into the pilgrim mill. The rolling time of a pipe with a size of 530 × 25 mm from a sleeve with a length of 3500 mm and a wall thickness of 70 mm on a pilgrim mill is more than 4.0 minutes. For a given period of time, the sleeve tube cools below 800 ° C (at a recommended minimum of 850 ° C at the end of rolling). Rolling pipes 530 × 25-30 mm in size and rolling 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 leads to breakage of the safety bolts and spindles of the pilgrim mill , reduced productivity of the mill 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 the thickness of the stacks.

Задачей предложенного способа (изобретения) является освоение производства бесшовных труб размером 530×25-30 мм для паровых котлов, паропроводов и коллекторов установок с высокими и сверхкритическими параметрами пара из полых слитков-заготовок электрошлакового переплава размером 660×вн.490×3200±50 мм из стали марки 10Х9МФБ-Ш, а именно производство передельных труб размером 550×45 и 550×48 мм на ТПУ 8-16" с пилигримовыми станами и последующего передела передельных труб механической обработкой - расточкой и обточкой их в товарные трубы размером 530×25-30 мм с повышенными требованиями по геометрическим размерам и качеству поверхности.The objective of the proposed method (invention) is the development of the production of seamless pipes with a size of 530 × 25-30 mm for steam boilers, steam pipelines and manifolds of installations with high and supercritical steam parameters from hollow ingots-blanks of electroslag remelting with a size of 660 × ext. 490 × 3200 ± 50 mm from steel grade 10KH9MFB-Sh, namely the production of conversion tubes 550 × 45 and 550 × 48 mm in size on TPU 8-16 "with pilgrim mills and the subsequent conversion of conversion tubes by mechanical processing - boring and turning them into commodity pipes 530 × 25- 30 mm high requirements on the geometric dimensions and surface quality.

Технический результат достигается тем, что в известном способе производства бесшовных горячекатаных труб размером 530×25-30 мм для паровых котлов, паропроводов и коллекторов установок с высокими и сверхкритическими параметрами пара из стали марки 10Х9МФБ-Ш, включающем обточку и расточку полых слитков электрошлакового переплава в полые слитки-заготовки размером 660×вн.490×3200±50, нагрев их до температуры 1180-1190°С и прокатку на ТПУ 8-16" с пилигримовыми станами в передельные трубы размером 550×45×5300-5500 и 550×48×5000-5200 с вытяжками соответственно μ=2,10, μ=1,99 и посадом по диаметру 16,7%, с подачами гильз в очаг деформации m=20-22 мм, отрезку технологических отходов пилой горячей резки, правку на шестивалковой правильной машине, термообработку, повторную правку на шестивалковой правильной машине с замером общей кривизны на длину труб не более 5,0 мм, передачу труб на участок по обработке поковок и труб специального назначения, при этом трубы размером 550×45×5500-5800 мм обтачивают и растачивают в товарные трубы размером 530×25-28×5300-5500 мм, трубы размером 550×48×5000-5200 мм в товарные трубы размером 530×28-30×5000-5200 мм, механическую обработку - расточку и обточку передельных труб размером 550×45 и 550×48 мм в товарные начинают с более толстых стенок, а именно 530×28 и 530×30 мм, а при наличии дефектов или закрытии заказа на данную стенку механическую обработку производят на более тонкие стенки.The technical result is achieved by the fact that in the known method for the production of seamless hot-rolled pipes of 530 × 25-30 mm in size for steam boilers, steam pipelines and manifolds of installations with high and supercritical parameters of steam from 10Kh9MFB-Sh steel, which includes turning and boring of hollow ingots of electroslag remelting in hollow ingot blanks measuring 660 × ext. 490 × 3200 ± 50, heating them to a temperature of 1180–1190 ° C and rolling at 8-16 "TPU with pilgrim mills into pig tubes of 550 × 45 × 5300-5500 and 550 × 48 × 5000-5200 with hoods, respectively μ = 2.10, μ = 1.99 and by diameter 16.7%, with feeds of sleeves into the deformation zone m = 20-22 mm, a piece of technological waste using a hot cutting saw, straightening on a six-straight straightening machine, heat treatment, repeated straightening on a six-straight straightening machine with measuring the total curvature for pipe lengths more than 5.0 mm, transferring pipes to the section for processing forgings and pipes for special purposes, while pipes of 550 × 45 × 5500-5800 mm in size are grinded and bored into commodity pipes of 530 × 25-28 × 5300-5500 mm in size, pipes in size 550 × 48 × 5000-5200 mm into commodity pipes measuring 530 × 28-30 × 5000-5200 mm, mechanical machining - boring and turning of conversion pipes with dimensions of 550 × 45 and 550 × 48 mm into the product ones begins with thicker walls, namely 530 × 28 and 530 × 30 mm, and if there are defects or the order for this wall is closed, machining is performed on thinner walls.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемый способ производства бесшовных горячекатаных труб размером 530×25-30 мм для паровых котлов, паропроводов и коллекторов установок с высокими и сверхкритическими параметрами пара из стали марки 10Х9МФБ-Ш отличается тем, что трубы размером 550×45×5500-5800 мм растачивают и обтачивают в товарные трубы размером 530×25-28×5300-5500 мм, трубы размером 550×48×5000-5200 мм в товарные трубы размером 530×28-30×5000-5200 мм, механическую обработку - расточку и обточку передельных труб размером 550×45 и 550×48 мм в товарные начинают с более толстых стенок, а именно 530×28 и 530×30 мм, а при наличии дефектов или закрытии заказа на данную стенку механическую обработку производят на более тонкие 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 530 × 25-30 mm in size for steam boilers, steam pipelines and manifolds of installations with high and supercritical steam parameters from 10X9MFB-Sh steel is different in that the pipes are 550 × 45 × 5500-5800 mm are bored and turned into commodity pipes 530 × 25-28 × 5300-5500 mm in size, pipes 550 × 48 × 5000-5200 mm in commodity pipes 530 × 28-30 × 5000-5200 mm in size, machining - boring and turning of conversion pipes of size 550 × 45 and 550 × 48 mm into commodity n begins with thicker walls, namely, 530 × 28 and 530 × 30 mm, and the presence of defects or closing order given wall machining to produce a thinner 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 the patentability "inventive step".

Прокатку передельных размером 550×45 мм из стали 10Х9МФБ-Ш производили на ТПУ 8-16" с пилигримовыми станами из полых слитков-заготовок ЭШП размером 660×вн.490×3200±50. Механическая обработка передельных горячекатаных труб размером 550×45 мм в товарные трубы размером 530×25-28 мм производилась на участке обработки заготовок и труб специального назначения ОАО "ЧТПЗ". Данные по прокатке передельных труб размером 550×45 мм из полых слитков-заготовок ЭШП стали марки 10Х9МФБ-Ш на ТПУ 8-16" с пилигримовыми станами, механической обработке - обточке и расточке передельных труб размером 550×45 мм в товарные трубы размером 530×25 мм по существующей и предлагаемой технологии и результатам сдачи приведены в таблице 1. Для сравнения в таблице 1 приведены данные по прокатке передельных труб размером 550×45 мм из слитков-заготовок ЭШП. Из таблицы 1 видно, что для производства передельных труб размером 550×45 мм было использовано 5 полых слитков-заготовок ЭШП размером 660×вн.490×3200±50 мм поставки ОАО "ЗМЗ". Полые слитки-заготовки ЭШП размером 660×вн.490×3200±50 мм были нагреты и прокатаны на ТПУ 8-16" в передельные трубы размером 550×45 мм. Полые слитки-заготовки для прокатки передельных труб были посажены в методическую печь и нагреты до температуры 1180-1190°С. Полые слитки-заготовки, общей массой 18,83 тн, были прокатаны на пилигримовом стане в передельные трубы размером 550×45×550×45×5300-5500 мм с вытяжкой μ=2,10, обжатием по диаметру Δ=15,9% и подачами в очаг деформации m=20-21 мм. От труб на пиле горячей резки были отрезаны технологические отходы - пилигримовые головки и затравочные концы. Трубы были выправлены на шестивалковой правильной машине, термообработаны, повторно выправлены с замером кривизны не более 5,0 мм на общую длину, переданы на участок по обработке поковок и труб специального назначения. Трубы были расточены и обточены в товарные трубы размером 530×27-28×5200-5400 мм. После механической обработки были получены: 3 трубы размером 530×27×5200-5400 мм и 2 трубы размером 530×28×5300-5400 мм, которые были приняты с допуском по диаметру ±1,0% и по стенке +15/-5,0 общей массой 8,890 тн. Расходный коэффициент металла по трубам данной партии составил 2,118. Для сравнения данный размер труб был прокатан по классической схеме из сверленых слитков-заготовок ЭШП размером 630×100×1750±50 мм с двойным нагревом, прошивкой, прошивкой-раскаткой и прокаткой на пилигримовом стане. Расходный коэффициент металла составил 2,301.Rolling mill with a size of 550 × 45 mm from 10Kh9MFB-Sh steel was produced at 8-16 "TPU with pilgrim mills from hollow ingots-blanks EShP measuring 660 × vn. 490 × 3200 ± 50. Mechanical processing of hot-rolled steel tubes with a size of 550 × 45 mm in commodity pipes 530 × 25-28 mm in size were produced at the section for processing billets and special-purpose pipes of ChTPZ OJSC. Data on rolling pig-sized pipes 550 × 45 mm in size from hollow ingots-blanks EShP steel 10Kh9MFB-Sh steel at TPU 8-16 " with pilgrim mills, machining - turning and boring x pipe size 550 × 45 mm in size commodity pipe 530 × 25 mm for existing and proposed technology and the results of delivery shown in Table 1. For comparison, Table 1 shows the data on rolling of mother tubes size 550 × 45 mm ESR ingot billets. From table 1 it can be seen that for the production of pig tubes with a size of 550 × 45 mm, 5 hollow ingots-blanks of ESRs of 660 × ext. 490 × 3200 ± 50 mm of supply from ZMZ were used. The hollow ingot billets of ESRs with a size of 660 × ext. 490 × 3200 ± 50 mm were heated and rolled on TPU 8-16 "into pig tubes measuring 550 × 45 mm. The hollow ingots-blanks for rolling the pig tubes were planted in a methodical furnace and heated to a temperature of 1180-1190 ° C. Hollow ingots-blanks, with a total mass of 18.83 tons, were rolled on a pilgrim mill into pig tubes of 550 × 45 × 550 × 45 × 5300-5500 mm in size with a hood μ = 2.10, compression in diameter Δ = 15.9% and feeds into the deformation zone m = 20-21 mm Technological wastes were cut from the pipes on the hot cutting saw - pilgrim heads and The pipes were straightened on a six-roll straightening machine, heat treated, re-straightened with a curvature measurement of not more than 5.0 mm for the total length, transferred to the section for processing forgings and pipes for special purposes.The pipes were bored and turned into commodity pipes measuring 530 × 27-28 × 5200-5400 mm After mechanical processing were obtained: 3 pipes with a size of 530 × 27 × 5200-5400 mm and 2 pipes with a size of 530 × 28 × 5300-5400 mm, which were adopted with a diameter tolerance of ± 1.0 % and the wall + 15 / -5.0 with a total weight of 8.890 tons. The expenditure coefficient of the metal in the pipes of this batch amounted to 2.118. For comparison, this pipe size was rolled according to the classical scheme from drilled ESR ingots-blanks measuring 630 × 100 × 1750 ± 50 mm with double heating, piercing, rolling-rolling and rolling on a pilgrim mill. The expenditure coefficient of the metal was 2,301.

Таким образом, использование предложенного способа позволит впервые в России осуществить производство бесшовных горячекатаных труб размером 530×25-30 мм из полых слитков-заготовок ЭШП стали марки 10Х9МФБ-Ш для паровых котлов, паропроводов и коллекторов установок с высокими и сверхкритическими параметрами пара с механическими свойствами металла и геометрическими размерами труб, превышающими значения данных показателей, приведенных в ТУ 14-3Р-55-2001, что позволит значительно снизить энергозатраты за счет исключения нагрева слитков-заготовок ЭШП под прошивку, исключения из технологического процесса прошивки слитков-заготовок в гильзы-заготовки, прошивки-раскатки гильз-заготовок в гильзы, стабилизировать величину подачи полых слитков-заготовок в очаг деформации пилигримового стана за счет их меньшей кривизны, производить качественные передельные трубы на ТПУ 8-16" с пилигримовыми станами ОАО "ЧТПЗ" для последующего передела передельных труб в товарные механической обработкой - обточкой и расточкой с меньшими припусками, снизить расход металла при переделе полых слитков-заготовок ЭШП в передельные трубы, повысить производительность ТПУ 8-16" с пилигримовыми станами, а следовательно, снизить стоимость котельных труб из стали марки 10Х9МФБ-Ш.Thus, the use of the proposed method will allow for the first time in Russia to produce seamless hot-rolled pipes of 530 × 25-30 mm in size from hollow ingot blanks EShP steel grade 10X9MFB-Sh for steam boilers, steam pipelines and manifolds of plants with high and supercritical steam parameters with mechanical properties metal and geometric dimensions of pipes exceeding the values of these indicators given in TU 14-3R-55-2001, which will significantly reduce energy costs by eliminating the heating of ingots Silos for flashing, exceptions from the technological process of flashing ingot blanks into blanks, flashing blanks of blanks into sleeves, stabilize the feed rate of hollow ingots-blanks into the deformation zone of the pilgrim mill due to their lesser curvature, produce high-quality conversion pipes on TPU 8-16 "with pilgrim mills of ChTPZ OJSC for the subsequent redistribution of conversion pipes into commercial ones by machining - turning and boring with smaller allowances, to reduce the metal consumption during the redivision of hollow ingots wok ESR in steel making pipe, improve performance TPU 8-16 "with pilger and hence reduce the cost of boiler tubes of steel 10H9MFB-III.

Claims

1. Method for the production of seamless hot-rolled pipes 530 × 25-30 mm in size for steam boilers, steam pipelines and manifolds of plants with high and supercritical parameters of steam from 10Kh9MFB-Sh steel, including turning and boring of hollow ingots of electroslag remelting into hollow ingots-blanks of size 660 × ext. 490 × 3200 ± 50 mm, heating them to a temperature of 1180–1190 ° C and rolling at 8-16 "TPU with pilgrim mills into pig tubes of 550 × 45 × 5300-5500 and 550 × 48 × 5000-5200 mm with hoods, respectively, μ = 2.10, μ = 1.99 and a diameter fit of 16.7%, with sleeve feeds to the hearth formations m = 20-22 mm, a piece of technological waste with a hot cutting saw, straightening on a six-straightening machine, heat treatment, re-dressing on a six-straightening machine with measuring the total curvature for pipe lengths not more than 5.0 mm, transferring pipes to the forgings processing section and pipes for special purposes, while pipes of size 550 × 45 × 5500-5800 mm are bored and turned into commodity pipes of size 530 × 25-28 × 5300-5500 mm, pipes of size 550 × 48 × 5000-5200 mm into commodity pipes of size 530 × 28-30 × 5000-5200 mm.

2. The method according to p. 1, characterized in that the machining - boring and turning of the conversion pipes of size 550 × 45 and 550 × 48 mm into the product pipes begins with thicker walls, namely 530 × 28 and 530 × 30 mm, and defects or closing an order for a given wall, machining is performed on thinner walls.