RU2547360C2

RU2547360C2 - METHOD FOR PRODUCTION OF WELDLESS DRAWN PIPES WITH SIZE OF 299×10-13 mm FOR STEAM BOILERS, PIPELINES AND HEADERS OF PLANTS WITH HIGH AND SUPERCRITICAL PARAMETERS OF STEAM FROM STEEL OF GRADE OF "10Х9МФБ-Ш"

Info

Publication number: RU2547360C2
Application number: RU2013135957/02A
Authority: RU
Inventors: Анатолий Васильевич Сафьянов; Александр Анатольевич Федоров; Валентин Иреклеевич Тазетдинов; Вдадимир Яковлевич Осадчий; Алексей Владимирович Дуб; Анатолий Андреевич Воронин; Владимир Николаевич Скоробогатых; Изабелла Алексеевна Щенкова; Валерий Александрович Головинов; Александр Анатольевич Сафьянов; Николай Петрович Климов; Александр Юрьевич Матюшин; Владимир Сергеевич Баричко; Константин Эдуардович Бубнов; Виктор Николаевич Еремин
Original assignee: Открытое акционерное общество "Челябинский трубопрокатный завод"
Priority date: 2013-07-30
Filing date: 2013-07-30
Publication date: 2015-04-10
Also published as: RU2013135957A

Abstract

FIELD: technological processes.

SUBSTANCE: invention relates to pipe rolling. Hollow bars of electroslag melting are turned and ground into hollow blooms with size of 500×vn.320×3200±50 mm. Blooms are heated to temperature 1180-1200°C and rolled on a TPU 8-16" pilger mills into pig pipes with size of 325×15×21500-22300 with drawing m=7.78, clamping by diameter 36.2% and with supply of hollow blooms into a deformation site m=15-18 mm. Technical wastes are cut - seed ends and pilger heads of hot cutting. Pipes are cut, straightened on a six-roll melting machine, thermally processed. Acceptance is carried out with allowance by diameter of +1.25/-1.0 and wall thickness of ±12.5%. Pig pipes with size of 325×15×7170-7430 mm are rolled on a cold-pilgering mill 450 into commercial cold-rolled pipes with size of 299×10×11100-11500, 299×11×10150-10500, 299×12×9300-9600 and 299×13×8600-8900 mm with drawing of accordingly m=1.61, m=1.47, m=1.35 and m=1.25.

EFFECT: reduced discharge coefficient of metal.

2 cl, 1 tbl

Description

Изобретение относится к трубопрокатному производству, а именно к способу производства бесшовных труб размером 299×10-13 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 325×15×21500-22300 мм из полых слитков-заготовок электрошлакового переплава размером 500×вн.320×3200±50 мм, для последующего переката их на стане ХПТ 450 в товарные трубы размером 299×10-13 мм.The invention relates to pipe rolling production, and in particular to a method for the production of seamless pipes 299 × 10-13 mm in size for steam boilers, steam pipelines and manifolds of plants with high and supercritical parameters of steam made of 10Kh9MFB-Sh steel and can be used on a pipe rolling installation 8-16 ″ With pilgrim mills in the manufacture of 325 × 15 × 21500-22300 mm pig pipe from hollow ingots-blanks of electroslag remelting with a size of 500 × ext. 320 × 3200 ± 50 mm, for their subsequent rolling on the KhPT 450 mill into commodity pipes of size 2 99 × 10-13 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, 12Х11В2МФ, 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-ЗР-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 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, 12X11V2MF, 08X16H9M2, 12X18N12T, 10Kh13G12B2K2 with mechanical properties that include forging them into forgings (structure compaction) with a yoke> 2.5, machining the forgings into billets (turning with metal removal of 10-15 mm per side), drilling in billets of a central hole with a diameter of 100 + 5 mm to remove the central face variation porosity and non-metallic inclusions, heating billets to ductility temperature, piercing billets in cross-screw mills into sleeves, rolling sleeves into pipes with a diameter of 245-550 mm on a pilgrim installation 8-16 ″ with a diameter tolerance of + 1.25 / -1 , 0 and wall thickness + 25 / -5% (TU 14-1-2560-78 "Forged pipe billet for boiler pipes", TU 14-3-460-2003 and TU 14-ЗР-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 то, что данная марка стали, хотя и включена в ТУ 14-3Р-55-2001, но трубы до последнего момента из нее не производились.The disadvantage of this method is the high energy intensity of the process associated with heating and deformation (forging) of the ingots into forgings, followed by turning and drilling of the central hole, heating the workpieces to a plasticity temperature, piercing and rolling them into pipes on pilgrim mills with a wall tolerance of + 20 / - 5%, increased consumption coefficient of the metal during the redistribution of the ingot - forging - billet - pipe and, as a consequence, the high cost of pipes, as well as the fact that this steel grade, although included in TU 14-3R-55-2001, but pipes up to the last moments from it were not 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-sin α)/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 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 flashing with a fit in diameter by the value of D = 2S _G (1-sin α) / 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 большего 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 by using larger 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.

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, сверление центрального отверстия диаметром 100±5 мм, нагрев их до температуры пластичности, прошивку с последующей раскаткой в стане поперечно-винтовой прокатки в гильзы и прокатку гильз на пилигримовом стане в горячекатаные передельные или товарные трубы с относительно толстой стенкой, при этом первую прошивку слитков ЭШП и кованых заготовок в стане поперечно-винтовой прокатки производят донным концом вперед, а вторую прошивку - раскатку усадочным концом вперед, прокатку труб на пилигримовом стане производят из гильз с отношением диаметра к толщине стенки D/S=6,5-8,0 с вытяжкой μ≤4,5.In pipe production, there is also known a method for the production of hot-rolled conversion and commodity pipes of large and medium diameters from hard-to-deform grades of steel and alloys in pipe rolling plants with pilgrim mills (Patent RU No. 2278750, class B21B 21/00), including turning of ESR ingots and forged billets, drilling a central hole with a diameter of 100 ± 5 mm, heating them to a temperature of plasticity, piercing with subsequent rolling in a cross-helical mill into sleeves and rolling the sleeves in a pilgrim mill into hot-rolled front pipes or pipes with a relatively thick wall, the first piercing of ESR ingots and forged billets in a cross-helical rolling mill is carried out with the bottom end forward, and the second piercing is carried out with 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, а следовательно, к повышению стоимости товарных и передельных труб. Распространяется данный способ на производство бесшовных горячедеформированных передельных и товарных труб большого и среднего диаметров на трубопрокатных установках с пилигримовыми станами из труднодеформируемых марок стали и сплавов и не предусматривает производство котельных труб из сплошных и полых слитков-заготовок ЭШП стали марки 10Х9МФБ-Ш.The disadvantage of this method is that it includes heating the ESR ingots and billets to a temperature of ductility, flashing them in a cross-helical rolling mill into billet sleeves, re-heating the billet blanks from a cold or hot seat to a ductility temperature, and flashing - rolling in the mill cross-helical rolling into sleeves with their subsequent rolling in a pilgrim mill to commodity or conversion pipes. Double heating leads to double burning of the metal, and the flashing of ESR ingots and billets into blanks-blanks with their subsequent rolling into sleeves leads to a 2-fold loss in the performance of the pilgrim installation and, consequently, to an increase in the cost of commodity and conversion pipes. This method extends to the production of seamless hot-deformed conversion and commodity pipes of large and medium diameters in tube-rolling plants with pilgrim mills from hard-deformed grades of steel and alloys and does not provide for the production of boiler tubes from solid and hollow ingots-blanks EShP steel grade 10X9MFB-Sh.

Наиболее близким техническим решением является способ производства бесшовных горячедеформированных труб большого и среднего диаметров на трубопрокатных установках с пилигримовыми станами для паровых котлов, паропроводов и коллекторов установок с высокими и сверхкритическими параметрами пара из слитков электрошлакового переплава и непрерывно-литых заготовок (Патент RU №2322314, кл. 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:

где

- значения величин посада по диаметру при прошивке в станах поперечно-винтовой прокатки слитков ЭШП i-й марки стали, %;

- суммарный коэффициент вытяжки при прокатке труб i-го размера;

- коэффициент, учитывающий величину посада по диаметру при прошивке гильз из слитков ЭШП i-й марки стали, %;

- коэффициент вытяжки при прошивке гильз под прокатку труб i-го размера;

- коэффициент вытяжки при прокатке труб j-ro размера на пилигримовом стане, при этом коэффициенты

для разных марок стали 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 pits during redistribution of an electroslag remelting ingot — a pipe or a continuously cast billet — a pipe, while the values of the spacing according to the diameter of electroslag remelting ingots when piercing in cross-screw rolling mills are determined from the expression

Where

- the values of the size of the pitch in diameter when piercing in the mills of cross-helical rolling of ESR ingots of i-steel grade,%;

- total drawing coefficient when rolling pipes of the i-th size;

- coefficient taking into account the size of the gang by diameter when flashing sleeves from ESR ingots of i-steel grade,%;

- hood coefficient for flashing sleeves for rolling pipes of i-size;

is the drawing coefficient when rolling j-ro sized pipes on a pilgrim mill, with the coefficients

for different grades of steel range 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 470×1750±50 и полых слитков ЭШП размером 470×вн.260×3200±50, 470×вн.290×3200±50, 500×вн.320×3200±50, 500×вн.160×2100±50 и 500×вн.150×3200±50.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 ZMZ OJSC and Mechel OJSC, have mastered the production of ESR ingots of 470 × 1750 ± 50 size and ESW hollow ingots of 470 × vn. 260 × 3200 ± 50, 470 × vn. 290 × 3200 ± 50, 500 × ext. 320 × 3200 ± 50, 500 × ext. 160 × 2100 ± 50 and 500 × ext. 150 × 3200 ± 50.

Трубы диаметром 299 мм в России можно производить только на ТПУ 8-16″ с пилигримовыми станами и на стане ХПТ 450.Pipes with a diameter of 299 mm in Russia can only be produced on TPU 8-16 ″ with pilgrim mills and on the HPT 450 mill.

Прокатка труб размером 299×10-13 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 299×10-13 мм необходимы слитки-заготовки ЭШП размером 470×100×1750 мм, из которых на пилигримовом стане теоретически можно прокатать трубу 299×10 мм длиной до 27 метров. Время прокатки такой трубы из гильзы размером 470×вн.315×2890-3050 мм с толщиной стенки 77,5 мм составляет более 4,5 минут. За данный промежуток времени гильза-труба с толщиной стенки 77,5 мм остывает до 750-800°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 стана за счет извлечения дорнов из-за затяжек, замены предохранительных болтов и шпинделей. Для снижения количества затяжек необходимо прокатку труб из данной марки стали производить на дорнах с конусностью 4-5 мм, вместо конусности в 1,0 мм, что приведет к продольной разностенности и повышенной отбраковке труб по стенке. Таким образом, прокат товарных труб размером 299×10-13 мм из стали марки 10Х9МФБ-Ш производить на ТПУ 8-16″ с пилигримовыми станами не целесообразно. Трубы данного размера в настоящее время производят из передельных труб размером 316×27-32 мм с последующей механической обработкой - обточкой и расточкой их на размер, соответственно, 299×10-13 мм.Rolling pipes 299 × 10-13 mm in size on TPU 8-16 ″ with pilgrim mills is problematic due to the low temperature of 10Kh9MFB-Sh steel under a deformation of 1180-1200 ° C. For rolling pipes of 299 × 10–13 mm in size, ESR ingots-blanks of 470 × 100 × 1750 mm in size are required, of which it is theoretically possible to roll a 299 × 10 mm pipe up to 27 meters in length on a pilgrim mill. The rolling time of such a pipe from a sleeve with a size of 470 × ext. 315 × 2890-3050 mm with a wall thickness of 77.5 mm is more than 4.5 minutes. For this period of time, the sleeve tube with a wall thickness of 77.5 mm cools down to 750-800 ° 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 drive of the pilgrim mill and tightening the mandrels, which, in turn, can lead to breakdown of the safety bolts and spindles of the pilgrim mill, lowering productivity of the mill by removing the mandrels due to puffs, replacing safety bolts and spindles. To reduce the number of puffs, it was necessary to roll pipes from this brand on mandrels with a taper of 4-5 mm, instead of a taper of 1.0 mm, which would lead to longitudinal delta and increased rejection of pipes along the wall. Thus, rolling commercial tubes of 299 × 10-13 mm in size made of 10Kh9MFB-Sh steel at TPU 8-16 ″ with pilgrim mills is not advisable. Pipes of this size are currently produced from redistribution pipes measuring 316 × 27-32 mm, followed by machining - turning and boring them to a size of 299 × 10-13 mm, respectively.

Задачей предложенного способа (изобретения) является освоение на ТПУ 8-16″ с пилигримовыми станами производства бесшовных горячекатаных передельных труб размером 325×15мм из полых слитков-заготовок электрошлакового переплава размером 500×вн.320××3200±50 мм для последующего переката их в товарные размером 299×10-13 мм с повышенными требованиями по механическим свойствам, геометрическим размерам и качеству поверхности, снижение расхода металла при переделе полый слиток-заготовка - передельная горячекатаная труба - товарная холоднокатаная котельная труба размером 299×10-13 мм, повышение механических свойств металла труб, за счет дробности деформации при прокатке на ТПУ 8-16″ с пилигримовыми станами и прокатке (перекатке) передельных труб в товарные на стане ХПТ 450.The objective of the proposed method (invention) is the development at TPU 8-16 ″ with pilgrim mills for the production of seamless hot-rolled conversion tubes of 325 × 15 mm in size from hollow ingots-blanks of electroslag remelting with a size of 500 × vn. 320 ×Ч 3200 ± 50 mm for their subsequent rolling into commodity size 299 × 10-13 mm with increased requirements for mechanical properties, geometric dimensions and surface quality, reduction of metal consumption during redistribution hollow ingot-billet - hot rolled pipe - commodity cold rolled boiler a pipe with a size of 299 × 10-13 mm, an increase in the mechanical properties of the metal of the pipes due to the fractional deformation during rolling at TPU 8-16 ″ with pilgrim mills and rolling (rolling) of conversion pipes into commodity pipes at the KhPT 450 mill.

Технический результат достигается тем, что в известном способе производства бесшовных труб размером 299×10-13 мм для паровых котлов, паропроводов и коллекторов установок с высокими и сверхкритическими параметрами пара из стали марки 10Х9МФБ-Ш, включающем отливку полых слитков электрошлакового переплава, обточку и расточку их в полые слитки-заготовки размером 500×вн.320×3200±50 мм, нагрев слитков-заготовок до температуры 1180-1200°С и прокатку на ТПУ 8-16″ с пилигримовыми станами в передельные трубы размером 325×15×21500-22300 с вытяжкой µ=7,77, обжатием по диаметру 35,0% и с подачами полых слитков-заготовок в очаг деформации m=15-18 мм, отрезку технологических отходов - затравочных концов и пилигримовых головок пилой горячей резки, порезку труб на три трубы-крата, правку на шестивалковой правильной машине, термическую обработку, ремонт при необходимости, приемку с допуском по диаметру +1,25/-1,0 и толщине стенки ±12,5%, прокатку передельных труб размером 325×15×7170-7430 мм на стане ХПТ 450 в товарные холоднокатаные трубы размером 299×10×11100-11500, 299×11×10150-10500, 299×12×9300-9600 и 299×13×8600-8900 мм с вытяжками соответственно µ=1,61, µ=1,47, µ=1,35 и μ=1,25, термическую обработку, правку, ультразвуковой контроль и приемку труб с допуском по диаметру ±1,0% и толщине стенки +15/-5%, после выдачи из печи перед транспортировкой на пилигримовый стан в полые слитки-заготовки подают смазку в виде смеси графита с поваренной солью (50/50) массой 300-500 г.The technical result is achieved by the fact that in the known method for the production of seamless pipes 299 × 10-13 mm in size for steam boilers, steam pipelines and manifolds of installations with high and supercritical parameters of steam from steel grade 10X9MFB-Sh, including the casting of hollow ingots of electroslag remelting, turning and boring them into hollow ingots-billets of size 500 × ext. 320 × 3200 ± 50 mm, heating the ingots-billets to a temperature of 1180-1200 ° С and rolling on TPU 8-16 ″ with pilgrim mills into conversion tubes of 325 × 15 × 21500- 22300 with extractor hood µ = 7.77, compression by diameter 35.0% labor and with hollow ingot billet feeds into the deformation zone m = 15-18 mm, a piece of technological waste - seed ends and pilgrim heads with a hot cutting saw, pipe cutting into three waste pipes, straightening on a six-roll straightening machine, thermal processing, repair if necessary, acceptance with a tolerance of + 1.25 / -1.0 in diameter and ± 12.5% wall thickness, rolling of 325 × 15 × 7170-7430 mm conversion pipes at the HPT 450 mill into cold-rolled commodity cold-rolled pipes 299 × 10 × 11100-11500, 299 × 11 × 10150-10500, 299 × 12 × 9300-9600 and 299 × 13 × 8600-8900 mm with hoods, respectively, µ = 1.61, µ = 1.47, = 1.35 and μ = 1.25, heat treatment, straightening, ultrasonic inspection and acceptance of pipes with a tolerance of ± 1.0% in diameter and wall thickness + 15 / -5%, after being discharged from the furnace before being transported to the pilgrim mill hollow ingots-billets supply lubricant in the form of a mixture of graphite with sodium chloride (50/50) weighing 300-500 g.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемый способ производства бесшовных труб размером 299×10-13 мм для паровых котлов, паропроводов и коллекторов установок с высокими и сверхкритическими параметрами пара из стали марки 10Х9МФБ-Ш, отличается тем, что производят отливку полых слитков электрошлакового переплава, обточку и расточку их в полые слитки-заготовки размером 500×вн.320×3200±50 мм, нагрев слитков-заготовок до температуры 1180-1200°С и прокатку на ТПУ 8-16″ с пилигримовыми станами в передельные трубы размером 325×15×21500-22300 с вытяжкой µ=7,77, обжатием по диаметру 35,0% и с подачами полых слитков-заготовок в очаг деформации m=15-18 мм, отрезку технологических отходов - затравочных концов и пилигримовых головок пилой горячей резки, порезку труб на три трубы-крата, правку на шестивалковой правильной машине, термическую обработку, ремонт при необходимости, приемку с допуском по диаметру +1,25/-1,0 и толщине стенки ±12,5%, прокатку передельных труб размером 325×15×7170-7430 мм на стане ХПТ 450 в товарные холоднокатаные трубы размером 299×10×11100-11500, 299×11×10150-10500, 299×12×9300-9600 и 299×13×8600-8900 мм с вытяжками соответственно µ=1,61, µ=1,47, µ=1,35 и µ=1,25, термическую обработку, правку, ультразвуковой контроль и приемку труб с допуском по диаметру ±1,0% и толщине стенки +15/-5%, после выдачи из печи перед транспортировкой на пилигримовый стан в полые слитки-заготовки подают смазку в виде смеси графита с поваренной солью (50/50) массой 300-500 г. 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 299 × 10-13 mm in size for steam boilers, steam pipelines and manifolds of installations with high and supercritical parameters of steam from 10Kh9MFB-Sh steel is distinguished by the fact that the hollow ingots of electroslag remelting are cast , turning and boring them into hollow ingots-blanks of size 500 × ext. 320 × 3200 ± 50 mm, heating the ingot-blanks to a temperature of 1180-1200 ° С and rolling on TPU 8-16 ″ with pilgrim mills into 325 × size pipes 15 × 21500-22300 s with a tag μ = 7.77, compression by diameter of 35.0% and with the supply of hollow ingots-blanks to the deformation zone m = 15-18 mm, a piece of technological waste - seed ends and pilgrim heads with a hot cutting saw, pipe cutting into three pipes - krata, straightening on a six-roll straightening machine, heat treatment, repair if necessary, acceptance with a tolerance of + 1.25 / -1.0 in diameter and a wall thickness of ± 12.5%, rolling of conversion tubes 325 × 15 × 7170-7430 mm at the KhPT 450 mill into commodity cold-rolled pipes of 299 × 10 × 11100-11500, 299 × 11 × 10150-10500, 299 × 12 × 9300-9600 and 299 × 13 × 8600-8900 mm sizes with a hood and, accordingly, µ = 1.61, µ = 1.47, µ = 1.35 and µ = 1.25, heat treatment, straightening, ultrasonic inspection and acceptance of pipes with a tolerance of ± 1.0% in diameter and +15 wall thickness / -5%, after discharge from the furnace before transportation to the pilgrim mill, hollow ingots-blanks are supplied with grease in the form of a mixture of graphite with sodium chloride (50/50) weighing 300-500 g. Thus, these differences allow us to conclude that the criterion is met "Inventive step".

Сравнение заявляемого способа не только с прототипом, но и с другими техническими решениями в данной области техники 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 this technical field made it possible to identify signs that distinguish the claimed method from the prototype, which corresponds to the patentability of "inventive step".

По существующему способу прокатку передельных труб размером 316×30 мм производят из слитков-заготовок ЭШП размером 500×100×1750±50 мм по технологии: слитки-заготовки нагревают в методической печи до температуры пластичности и прошивают в стане поперечно-винтовой прокатки в гильзы размером 470×вн.290×2900-3100 мм на оправке диаметром 275 мм с вытяжкой μ=1,72 и посадом по диаметру Δ=6,0%; гильзы прокатывают на ТПУ 8-16″ с пилигримовыми станами в передельные трубы размером 316×30×10000-10800 мм; передельные трубы разрезают на два крата равной длины, обтачивают и растачивают в товарные трубы размером 299×11×5200-5400 мм. По данной технологии в производство было задано 5 слитков-заготовок ЭШП общей массой 12,950 тн, из которых изготовлено в соответствии с ТУ 14-3Р-55-2001 десять труб размером 299×11×5200-5400 мм общей массой 4,360 тн. Расходный коэффициент металла по трубам данной партии составил 2,970. По предлагаемому способу прокатку товарных труб размер 299×11 мм производили по технологии: полые слитки-заготовки ЭШП размером 500×вн.320×3200±50 мм нагревали в методической печи до температуры 1180-1200°С и прокатывали на ТПУ 8-16″ с пилигримовыми станами в передельные трубы размером 325×15×20000-20700 мм с вытяжкой μ=7,77, обжатием по диаметру 36,2% и с подачами гильз в очаг деформации 16-18 мм; от труб пилой горячей резки были отрезаны технологические отходы - затравочные концы и пилигримовые головки; трубы были разрезаны на три трубы-крата равной длины, трубы проходили правку, термическую обработку и принимались с допуском по диаметру +1,25/-1,0 и толщине стенки ±12,5%; передельные трубы размером 325×15×6650-6900 мм перекатывались на стане ХПТ 450 в товарные трубы размером 299×11×9300-9600 мм с вытяжкой μ=1,47 и обжатием по диаметру 8,0%; трубы правились, проходили термическую обработку, ультразвуковой контроль и приемку труб по диаметру ±1,0% и толщине стенки +15,0/-5,0%. В производство было задано 5 полых слитков-заготовок общей массой 14,599 тн. Принято в соответствии с ТУ 14-3Р-55-2001 пятнадцать труб размером 299×11×9300-9600 мм общей массой 11,889 тн. Расходный коэффициент металла по трубам данной партии составил 1,227. По предлагаемому способу получено снижение расходного коэффициента металла в 2,42 раза. После выдачи из печи с целью снижения окисления внутренней поверхности (образования вторичной окалины) и смазки дорнов в полые слитки-заготовки подавалась смазка массой 300-500 г.According to the existing method, rolling of 316 × 30 mm conversion tubes is carried out from ESR ingots-blanks of size 500 × 100 × 1750 ± 50 mm according to the technology: ingots-blanks are heated in a methodical furnace to a plasticity temperature and stitched in a cross-helical mill into shells of size 470 × ext. 290 × 2900-3100 mm on a mandrel with a diameter of 275 mm with an extractor μ = 1.72 and a diameter fit Δ = 6.0%; the sleeves are rolled on TPU 8-16 ″ with pilgrim mills into conversion tubes 316 × 30 × 10000-10800 mm in size; Converting pipes are cut into two slots of equal length, grinded and bored into commodity pipes measuring 299 × 11 × 5200-5400 mm. According to this technology, 5 ESR ingots-blanks with a total weight of 12.950 tons were set into production, of which ten pipes with a size of 299 × 11 × 5200-5400 mm and a total weight of 4.360 tons were manufactured in accordance with TU 14-3R-55-2001. The expenditure coefficient of the metal in the pipes of this batch was 2.970. According to the proposed method, rolling commodity pipes of size 299 × 11 mm was made according to the technology: hollow ingot blanks ESR with a size of 500 × ext. 320 × 3200 ± 50 mm were heated in a methodical furnace to a temperature of 1180-1200 ° C and rolled on TPU 8-16 ″ with pilgrim mills into conversion pipes of 325 × 15 × 20,000–20,700 mm in size with an exhaust hood of μ = 7.77, a diameter reduction of 36.2% and with sleeves fed into the deformation zone 16–18 mm; technological waste was cut off from the pipes by a hot cutting saw — seed ends and pilgrim heads; the pipes were cut into three pipes of equal length, the pipes were straightened, heat-treated and accepted with a tolerance of + 1.25 / -1.0 in diameter and ± 12.5% wall thickness; 325 × 15 × 6650-6900 mm conversion pipes were rolled on the KhPT 450 mill to 299 × 11 × 9300-9600 mm commodity pipes with a draft of μ = 1.47 and a compression in diameter of 8.0%; the pipes were fixed, underwent heat treatment, ultrasonic testing and pipe acceptance in diameter ± 1.0% and wall thickness + 15.0 / -5.0%. Five hollow ingot blanks with a total mass of 14.599 tons were set into production. Fifteen pipes with a size of 299 × 11 × 9300-9600 mm with a total weight of 11.889 tons were adopted in accordance with TU 14-3R-55-2001. The expenditure coefficient of the metal in the pipes of this batch was 1.227. By the proposed method, a decrease in the expenditure coefficient of the metal by 2.42 times is obtained. After discharge from the furnace in order to reduce oxidation of the inner surface (formation of secondary scale) and grease the mandrels, a grease weighing 300-500 g was fed into the hollow ingots.

Данные по прокатке передельных размером 316×30 и 325×15 мм из стали марки 10Х9МФБ-Ш на ТПУ 8-16″ с пилигримовыми станами, механической обработке передельных труб размером 316×30 мм в товарные размером 299×11 мм (существующая технология), прокатке передельных труб размером 325×15 мм на стане ХПТ 450 в товарные трубы размером 299×11 мм (предлагаемая технология) приведены в таблице 1.Data on rolling conversion of 316 × 30 and 325 × 15 mm in size from 10Kh9MFB-Sh steel to TPU 8-16 ″ with pilgrim mills, machining of 316 × 30 mm steel tubes into commercial pipes of 299 × 11 mm in size (existing technology), rolling of conversion pipes 325 × 15 mm in size at the KhPT 450 mill into commodity pipes of 299 × 11 mm (proposed technology) are shown in table 1.

Таким образом, использование предложенного способа позволит впервые в России осуществить производство бесшовных холоднокатаных труб размером 299×10-13 мм на стане ХПТ 450 из передельных горячекатаных труб размером 325×15 мм, прокатанных на ТПУ 8-16″ с пилигримовыми станами из полых слитков-заготовок 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 процесса прошивки слитков-заготовок в гильзы при прокатке передельных труб размером 316×30 и 325×15 мм, и производить качественные передельные трубы на ТПУ 8-16″ с пилигримовыми станами ОАО «ЧТПЗ» для последующего переката их в товарные на стане ХПТ 450 в соответствии с заказами потребителя, значительно снизить расходный коэффициент металла при переделе полый слиток ЭШП - полый слиток-заготовка ЭШП - передельная горячекатаная котельная труба - товарная холоднокатаная котельная труба, а следовательно, снизить стоимость котельных холоднокатаных труб размером 299×10-13 мм.Thus, the use of the proposed method will allow for the first time in Russia to produce seamless cold-rolled pipes of 299 × 10-13 mm in size at the KhPT 450 mill from hot-rolled steel tubes of 325 × 15 mm in size, rolled at 8-16 -16 TPU with pilgrim hollow ingot mills - ESR blanks for steam boilers, steam pipelines and manifolds of plants with high and supercritical steam parameters with mechanical properties of the metal and geometric dimensions exceeding the values of these indicators given in TU 14-3R-55-2001, which It will significantly reduce energy costs by eliminating the process of flashing ingots-billets into sleeves when rolling conversion tubes of 316 × 30 and 325 × 15 mm in size, and produce high-quality conversion tubes at TPU 8-16 ″ with Pilgrim mills of ChTPZ OJSC for their subsequent rolling in commodity ones at the KhPT 450 mill in accordance with customer orders, significantly reduce the expenditure coefficient of the metal when redistributing a hollow ingot ESR - a hollow ingot billet ESHP - a hot rolled boiler pipe - a cold rolled boiler pipe and, consequently, reduce the cost of cold-rolled boiler rooms with a size of 299 × 10-13 mm.

Claims

1. Method for the production of seamless pipes 299 × 10-13 mm in size for steam boilers, steam pipelines and manifolds of installations with high and supercritical steam parameters from 10Kh9MFB-Sh steel, including the casting of hollow ingots of electroslag remelting, turning and boring them into hollow ingots size 500 × ext. 320 × 3200 ± 50 mm, heating ingots to a temperature of 1180-1200 ° C and rolling on TPU 8-16 ″ with pilgrim mills into pig tubes of 325 × 15 × 21500-22300 with exhaust hood µ = 7 , 78, with a diameter reduction of 36.2% and with the supply of hollow ingots-blanks to the defo rations of m = 15-18 mm, a piece of technological waste - seed ends and pilgrim heads with a hot cutting saw, pipe cutting into three pipes, straightening on a six-roll straightening machine, heat treatment, repair if necessary, acceptance with a diameter tolerance of +1, 25 / -1.0 and wall thickness ± 12.5%, rolling of conversion tubes 325 × 15 × 7170-7430 mm in size at the KhPT 450 mill into commodity cold-rolled tubes of 299 × 10 × 11100-11500, 299 × 11 × 10150- 10500, 299 × 12 × 9300-9600 and 299 × 13 × 8600-8900 mm with hoods, respectively, µ = 1.61, µ = 1.47, µ = 1.35 and µ = 1.25, heat treatment, dressing, ultrasound th control and acceptance pipes with a tolerance of ± 1,0% diameter and a wall thickness of 15 + / 5%.

2. The method according to p. 1, characterized in that after delivery from the furnace before transportation to the pilgrim mill, hollow ingots-blanks are supplied with grease in the form of a mixture of graphite with sodium chloride (50/50) weighing 300-500 g.