RU2570150C1

RU2570150C1 - METHOD OF PRODUCTION OF 325×31-60 mm SEAMLESS PIPES FOR STEAM BOILERS, STEAM PIPELINES AND MANIFOLDS OF PLANTS WITH CRITICAL AND SUPERCRITICAL STEAM PARAMETERS OF STEEL GRADE "10Х9МФБ-Ш"

Info

Publication number: RU2570150C1
Application number: RU2014131543/02A
Authority: RU
Inventors: Анатолий Васильевич Сафьянов; Александр Анатольевич Федоров; Валентин Иреклеевич Тазетдинов; Владимир Яковлевич Осадчий; Николай Григорьевич Дановский; Борис Семенович ЛИТВАК; Владимир Петрович Пашнин; Николай Петрович Климов; Константин Эдуардович Бубнов; Александр Юрьевич Матюшин; Валерий Александрович Головинов; Александр Анатольевич Сафьянов; Виктор Николаевич Еремин
Original assignee: Открытое акционерное общество "Челябинский трубопрокатный завод" (ОАО "ЧТПЗ")
Priority date: 2014-07-29
Filing date: 2014-07-29
Publication date: 2015-12-10

Abstract

FIELD: metallurgy.

SUBSTANCE: method of production of seamless commercial pipes 325×31-60 mm for steam boilers, steam pipelines and headers of units with high and ultra critical steam parameters out of ingots of electroslag remelting of steel grade "10Х9МФБ-Ш" includes melting by the electroslag remelting of the ingots, their turning to cakes 490×100×1750±50 mm, the cakes heating to plasticity temperature, pierced by a rotary piercer to shells from 500xint.290×2330-2450 to 500xint.240×2000-2100 mm using the mandrels with diameter from 275 to 225 mm with drawing-down from µ = 1.36 to µ = 1.17 and rise as to diameter 1.9-2.1%, shells rotting at tube-forming installation 8-16" with Pilger mills to commercial pipes 325×31×7100-7600-325×60×4000-4300 mm with drawing-down from µ = 4.54 to µ = 2.51 and swaging as to diameter 35.0%, cutting, heat treatment, etching, straightening, ultrasound testing and acceptance with diameter tolerance +1.25/-1.0% and wall thickness tolerance +15/-5%.

EFFECT: production of seamless commercial pipes with improved mechanical properties.

2 tbl

Description

Изобретение относится к трубопрокатному производству, а именно к способу производства бесшовных товарных труб размером 325×31-60 мм для паровых котлов, паропроводов и коллекторов установок с высокими и сверхкритическими параметрами пара из слитков электрошлакового переплава стали марки 10Х9МФБ-Ш и может быть использовано на ТПУ 8-16′′ с пилигримовыми станами при производстве товарных труб размером 325×31-60 мм.The invention relates to pipe rolling production, and in particular to a method for the production of seamless commodity pipes of 325 × 31-60 mm in size for steam boilers, steam pipelines and collectors of installations with high and supercritical parameters of steam from electroslag remelting ingots of 10Kh9MFB-Sh steel and can be used on TPU 8-16 ″ with pilgrim mills in the manufacture of commodity pipes measuring 325 × 31-60 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 +20/-5% (ТУ 14-1-2560-78 «Заготовка трубная кованая для котельных труб», ТУ 14-3-460-2003 и ТУ 14-3Р-55-2001 «Трубы стальные бесшовные для паровых котлов и трубопроводов» и ТУ 14-3-420-75 «Трубы для паровых котлов и трубопроводов из стали 15ГС и 15Х1М1Ф»).In the practice of pipe-rolling production, there is a method of manufacturing boiler pipes of large and medium diameters from forged billets of steels of grades 20, 15GS, 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 temperature of plasticity, piercing the workpieces in cross-screw 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 + 20 / -5% (TU 14-1-2560-78 "Forged pipe billets for boiler pipes", TU 14-3-460-2003 and TU 14-3R-55-2001 "Steel pipes seamless 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 диаметру +1,25/-1,0% и 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 ТУ14-3Р-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 diameter tolerance of +1.25 / -1.0% and the wall + 20 / -5%, increased consumption coefficient of the metal during the redistribution of the ingot-forging-billet-pipe and, as a result, the high cost of the pipes, as well as the fact that this grade of steel, although included in TU14 -3R-55-2001, but pipes d about the last moment 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_I, (l-sinα)/S_C, где S_I, - 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 stitch with a fit in diameter by the value of D = 2S _I , (l-sinα) / S _C , where S _I , 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%.

Недостатками данного способа являются то, что из-за малой мощности привода прошивного стана ОАО «ЧТПЗ» слитки-заготовки ЭШП из данной марки стали прошить с посадом по диаметру 8-16% не представляется возможным.The disadvantages of this method are that, due to the low power of the drive of the piercing mill of JSC "ChTPZ", ingots-blanks of ESR from this brand began to flash with a pitch of 8-16% in diameter, it is not possible.

В трубном производстве известен 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 a known 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 tube-rolling plants with pilgrim mills (Patent RU No. 2278750, class B21B 21/00), including turning of ESR ingots and forged blanks, drilling the central hole with a diameter of 100 ± 5 mm, heating them to a temperature of ductility, flashing followed by rolling in a cross-helical mill into sleeves and rolling the sleeves in a pilgrim mill into hot rolled or commodity pipes with a relatively thick wall, with the first piercing of the ESR ingots and forged billets in the cross-helical rolling mill with the bottom end forward, and the second piercing-rolling with the shrink end forward, the pipes are rolled on the pilgrim mill with the diameter to diameter ratio 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-заготовок 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-заготовок 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 слитков-заготовок ЭШП стали 10Х9МФБ-Ш.The disadvantage of this method is that it includes heating the ingots-blanks of ESRs and billets to a temperature of ductility, flashing them in a cross-helical rolling mill into blanks-blanks, re-heating the shells-blanks from cold or hot posad to the ductility temperature, firmware-rolling in a mill of 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-blanks and blanks 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 10Kh9MFB-Sh steel ESH ingots.

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-заготовок электрошлакового переплава и непрерывно-литых заготовок (Патент RU №2322314, кл. В21В 19/04), предусматривающий прошивку слитков-заготовок ЭШП и НЛЗ в станах поперечно-винтовой прокатки с посадом по диаметру в зависимости от марки стали и суммарной вытяжки при переделе слиток-заготовка электрошлакового переплава - труба или непрерывно-литая заготовка-труба, при этом значения величин посада по диаметру слитков-заготовок электрошлакового переплава при прошивке в станах поперечно-винтовой прокатки определяют из выражения Δ_i,_эшп=k_i,_эшпµ_iΣ, где Δ_i,_эшп- значения величин посада по диаметру при прошивке в станах поперечно-винтовой прокатки слитков-заготовок ЭШП i-той марки стали, %; µ_iΣ,=µ_пр.µ_п. - суммарный коэффициент вытяжки при прокатке труб i-го размера; k_i,_эшп - коэффициент, учитывающий величину посада по диаметру при прошивке гильз из слитков-заготовок 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 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 ingot ingots and continuously cast billets (Patent RU No. 232322314 , class B21B 19/04), which provides for the insertion of ingots-blanks ESR and NLZ in mills of cross-helical rolling with a diameter override depending on the brand Hoist and total stretching with redistribution ingot, billet electroslag remelting - pipe or continuously cast billet, tube, wherein the values posad diameter ingots, billets electroslag remelting in piercing in mills helical rolling determined from the expression Δ _i, _ESR = k _i , _eshp µ _i Σ, where Δ _i , _eshp are the values of the sizes in diameter when piercing in the helical rolling mills of ingots-blanks ESR of i-steel grade,%; µ _i Σ, = µ _sp. µ _p - the total drawing coefficient when rolling pipes of the i-th size; k _i , _eshp - coefficient taking into account the size of the spacing by diameter when flashing sleeves from ingots-blanks of ESR of i-steel grade,%; µ _pr. - the coefficient of drawing when flashing 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 , _eshp for different steel 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-заготовок 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-заготовок ЭШП стали марки 10Х9МФБ-Ш. В настоящее время заводами России, а именно ОАО «ЗМЗ» и ОАО «Мечел» освоено производство слитков-заготовок ЭШП из стали марки 10Х9МФБ-Ш размером 490×1750±50 мм.The disadvantage of this method is that it is very difficult to manufacture, since each pipe size requires its own sizes of ESR ingots-blanks, 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 It does not provide for the production of boiler tubes from ingots-blanks EShP steel grade 10X9MFB-Sh. Currently, Russian factories, namely ZMZ OJSC and Mechel OJSC, have mastered the production of ESH ingots-blanks from 10Kh9MFB-Sh steel with a size of 490 × 1750 ± 50 mm.

Трубы диаметром 325 мм в России можно производить только на ТПУ 8-16′′ с пилигримовыми станами и на стане ХПТ 450.Pipes with a diameter of 325 mm in Russia can only be produced on TPU 8-16 ″ with pilgrim mills and on the HPT 450 mill.

Задачей предложенного способа (изобретения) является освоение на ТПУ 8-16′′ с пилигримовыми станами производства бесшовных горячекатаных товарных труб из стали марки 10Х9МФБ-Ш размером 325×31-60 мм из слитков-заготовок ЭШП размером 490×100×1750±50 мм, отвечающих требованиям ТУ 14-3Р-55-2001 и ТУ 14-3-460-2003 по геометрическим размерам, с повышенными требованиями по механическим свойствам и снижение расхода металла при переделе слиток-заготовка ЭШП - товарная горячекатаная котельная труба размером 325×31-60 мм..The objective of the proposed method (invention) is the development on TPU 8-16 ″ with pilgrim mills for the production of seamless hot-rolled commodity pipes from steel grade 10X9MFB-Sh of size 325 × 31-60 mm from ingot blanks EShB size 490 × 100 × 1750 ± 50 mm meeting the requirements of TU 14-3R-55-2001 and TU 14-3-460-2003 in geometrical dimensions, with increased requirements for mechanical properties and reduced metal consumption during redistribution ingot-billet ESR - hot-rolled boiler tube 325 × 31- 60 mm ..

Технический результат достигается тем, что способ производства бесшовных труб размером 325×31-60 мм для паровых котлов, паропроводов и коллекторов установок с высокими и сверхкритическими параметрами пара из стали марки 10Х9МФБ-Ш включает выплавку электрошлаковым переплавом слитков, их обточку в слитки-заготовки размером 490×100×1750±50 мм, нагрев слитков-заготовок до температуры пластичности, прошивку в стане поперечно-винтовой прокатки в гильзы размером от 500хвн.290×2330-2450 до 500хвн.240×2000-2100 мм на оправках диаметром от 275 до 225 мм с вытяжками от µ=1,36 до µ=1,17 и подъемом по диаметру 1,9-2,1%, прокатку гильз на ТПУ 8-16′′ с пилигримовыми станами в товарные трубы размером 325×31×7100-7600 - 325×60×4000-4300 мм с вытяжками от µ=4,54 до µ=2,51 и обжатием по диаметру 35,0%, разрезку, термообработку, травление, правку, ультразвуковой контроль и приемку с допуском по диаметру +1,25/-1,0% и стенке +15/-5%.The technical result is achieved in that a method for the production of seamless pipes of 325 × 31-60 mm in size for steam boilers, steam pipelines and manifolds of plants with high and supercritical parameters of steam from 10Kh9MFB-Sh steel includes melting by electroslag remelting of ingots, turning them into ingots-blanks of size 490 × 100 × 1750 ± 50 mm, heating ingots to a temperature of ductility, piercing in a cross-helical mill into sleeves with sizes ranging from 500hvn.290 × 2330-2450 to 500hvn.240 × 2000-2100 mm on mandrels with diameters from 275 to 225 mm with hoods from µ = 1.36 d about µ = 1.17 and a rise in diameter of 1.9-2.1%, rolling of sleeves on TPU 8-16 ″ with pilgrim mills into commodity pipes measuring 325 × 31 × 7100-7600 - 325 × 60 × 4000-4300 mm with hoods from µ = 4.54 to µ = 2.51 and compression in diameter of 35.0%, cutting, heat treatment, etching, dressing, ultrasonic inspection and acceptance with a diameter tolerance of + 1.25 / -1.0% and wall + 15 / -5%.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемый способ производства бесшовных труб размером 325×31-60 мм для паровых котлов, паропроводов и коллекторов установок с высокими и сверхкритическими параметрами пара из стали марки 10Х9МФБ-Ш, отличается от известного тем, что выплавку слитков производят электрошлаковым переплавом, их обточку в слитки-заготовки размером 490×100×1750±50 мм, нагрев слитков-заготовок до температуры пластичности, прошивку в стане поперечно-винтовой прокатки в гильзы размером от 500хвн.290×2330-2450 до 500хвн.240×2000-2100 мм на оправках диаметром от 275 до 225 мм с вытяжками от µ=1,36 до µ=1,17 и подъемом по диаметру 1,9-2,1%, прокатку гильз на ТПУ 8-16′′ с пилигримовыми станами в товарные трубы размером 325×31×7100-7600 - 325×60×4000-4300 мм с вытяжками от µ=4,54 до µ=2,51 и обжатием по диаметру 35,0%, разрезку, термообработку, травление, правку, ультразвуковой контроль и приемку с допуском по диаметру +1,25/-1,0% и стенке +15/-5%. 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 of 325 × 31-60 mm in size for steam boilers, steam pipelines and manifolds of installations with high and supercritical parameters of steam from 10Kh9MFB-Sh steel, differs from the known one in that the ingots are produced by electroslag remelting, turning them into ingot blanks measuring 490 × 100 × 1750 ± 50 mm, heating the ingot blanks to a temperature of ductility, piercing in a cross-helical rolling mill into sleeves ranging in size from 500hvn. 290 × 2330-2450 to 500hvn. 240 × 2000 -2100 mm on mandrels with a diameter of 275 to 225 mm with hoods from µ = 1.36 to µ = 1.17 and a rise in diameter of 1.9–2.1%, rolling of sleeves on TPU 8-16 ″ with pilgrim mills into commodity 325 × 31 × 7100-7600 - 325 × 60 × 4000-4300 mm pipes with hoods from µ = 4.54 to µ = 2.51 and diameter compression of 35.0%, cutting, heat treatment, etching, dressing, ultrasonic control and acceptance with a tolerance of + 1.25 / -1.0% in diameter and + 15 / -5% in the 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".

Так как трубы размером 325×31-60 мм из стали марки 10Х9МФБ-Ш до настоящего времени не производились, то сравнительную прокатку провести не представляется возможным. В качестве представительного размера труб принят 325×40 мм. Слитки-заготовки размером 490×100×1700-1800 мм были нагреты в методической печи до температуры 1180-1190°С: прошиты в станах поперечно-винтовой прокатки в гильзы размером 500хвн.275×2190-2320 мм на оправке диаметром 260 мм с вытяжкой µ=1,29 и подъемом по диаметру δ=2,04%. Прокатку гильз на ТПУ 8-16′′ с пилигримовыми станами производили в товарные трубы размером 325×40×7000-7200 мм с вытяжкой µ=3,82 и обжатием по диаметру 35,0%. На прокате от труб пилой горячей резки были удалены затравочные концы и пилигримовые головки. После травления, правки, ультразвукового контроля трубы были приняты с допуском по диаметру ±1,0 и стенке +15/-5%.Since pipes of 325 × 31-60 mm in size made of steel grade 10X9MFB-Sh have not been produced to date, comparative rolling is not possible. As a representative size of the pipes adopted 325 × 40 mm. Billets of 490 × 100 × 1700-1800 mm in size were heated in a methodical furnace to a temperature of 1180-1190 ° C: they were stitched in cross-screw rolling mills in sleeves of size 500xvn. 275 × 2190-2320 mm on a mandrel with a diameter of 260 mm with a hood µ = 1.29 and rise in diameter δ = 2.04%. Sleeves were rolled on TPU 8-16 ″ with pilgrim mills into commodity pipes measuring 325 × 40 × 7000-7200 mm with a draft of µ = 3.82 and a diameter reduction of 35.0%. At the rental desk, the hot ends were removed from the pipes with the seed ends and pilgrim heads. After etching, straightening, and ultrasonic testing, the pipes were adopted with a tolerance of ± 1.0 and a diameter of + 15 / -5% in the wall.

Данные по прокатке и результатам сдачи товарных труб размером 325×40 мм на ТПУ 8-16′′ с пилигримовыми станами из слитков-заготовок ЭШП размером 490×100×1750±50 мм стали марки 10Х9МФБ-Ш приведены в таблице 1, а механическим свойствам металла и геометрическим размерам труб приведены в таблице 2. Из таблицы 1 видно, что в производство было задано 5 слитков-заготовок ЭШП размером 490×100×1750±50 мм общей массой 12381 кг, поставки ОАО «Мечел». Слитки-заготовки были нагреты в методической печи до температуры до температуры 1180-1190°С, а затем прошиты в стане поперечно-винтовой прокатки в гильзы размером 500хвн.275×2190-2320 мм на оправке диаметром 260 мм с вытяжкой µ=1,29 и подъемом по диаметру δ=2,04%. Гильзы прокатаны на ТПУ 8-16′′ с пилигримовыми станами в товарные трубы размером 325×40×7000-7200 мм с вытяжкой µ=3,82 и обжатием по диаметру Δ=35,0%. Затем трубы были протравлены, выправлены на прессе; прошли ультразвуковой контроль и приняты в соответствии с ТУ 14-3Р-55-2001 с допуском по диаметру ±1,0 и стенке +15/-5%. Масса сданных труб составила 10104 кг, а расходный коэффициент металла 1,225. Сравнительную прокатку не производили, т.к. трубы данного сортамента из стали марки 10Х9МФБ-Ш в России не производились в виду отсутствия технологии для их производства.The data on rolling and the results of the delivery of 325 × 40 mm commodity pipes to TPU 8-16 ″ with pilgrim mills from ESH ingots-blanks of 490 × 100 × 1750 ± 50 mm steel grade 10X9MFB-Sh are shown in Table 1, and the mechanical properties metal and the geometric dimensions of the pipes are shown in table 2. From table 1 it is seen that 5 ESR ingots-blanks with a size of 490 × 100 × 1750 ± 50 mm with a total weight of 12381 kg were delivered to the production, delivered by Mechel OAO. The ingot billets were heated in a methodical furnace to a temperature of 1180-1190 ° C, and then stitched in a cross-helical rolling mill into sleeves of size 500xvn. 275 × 2190-2320 mm on a mandrel with a diameter of 260 mm with a hood µ = 1.29 and a rise in diameter δ = 2.04%. The sleeves were rolled on TPU 8-16 ″ with pilgrim mills into commodity pipes measuring 325 × 40 × 7000-7200 mm with a hood µ = 3.82 and compression in diameter Δ = 35.0%. Then the pipes were pickled, straightened in the press; passed ultrasonic testing and are adopted in accordance with TU 14-3R-55-2001 with a tolerance of ± 1.0 in diameter and + 15 / -5% wall. The mass of delivered pipes amounted to 10104 kg, and the expenditure coefficient of the metal was 1.225. Comparative rolling was not performed, because Pipes of this range from 10Kh9MFB-Sh steel in Russia were not produced due to the lack of technology for their production.

В таблице 2 приведены данные по механическим свойствам металла и геометрическим размерам труб, прокатанных из слитков-заготовок ЭШП по предлагаемой технологии, которые 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/-5 вместо существующего +20/-5%. А так как качество металла слитков-заготовок ЭШП значительно лучше, то основной критерий котельных труб длительная прочность будет значительно выше.Table 2 shows the data on the mechanical properties of the metal and the geometric dimensions of the pipes rolled from ingots-billet ESR according to the proposed technology, which are higher than TU 14-3R-55-2001, which, in turn, provides a guaranteed opportunity to reduce the positive tolerance field the wall thickness and set the tolerance + 15 / -5 instead of the existing + 20 / -5%. And since the quality of the metal of the ESR ingots-billets 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 горячекатаных труб размером 325×31-60 мм на ТПУ8-16′′ с пилигримовыми станами из слитков-заготовок ЭШП стали 10Х9МФБ-Ш размером 490×100×1750±50 мм для паровых котлов, паропроводов и коллекторов установок с высокими и сверхкритическими параметрами пара с механическими свойствами металла труб превышающими значения, приведенные в ТУ 14-3Р-55-2001.Thus, the use of the proposed method will allow for the first time in Russia to produce seamless hot-rolled pipes of 325 × 31-60 mm in size on TPU8-16 ″ with pilgrim mills from 10Kh9MFB-Sh steel bar stocks of 49K × 100 × 1750 ± 50 mm ESHP for steam boilers, steam pipelines and manifolds of installations with high and supercritical steam parameters with mechanical properties of the pipe metal exceeding the values given in TU 14-3R-55-2001.

Данные по прокатке и результатам сдачи товарных труб размером 325×40 мм на ТПУ 8-16′′ с пилигримовыми станами из слитков-заготовок ЭШП размером 490×100×1750±50 мм стали марки 10Х9МФБ-ШData on rolling and results of delivery of commodity pipes of 325 × 40 mm in size at TPU 8-16 ″ with pilgrim mills from ESH ingots-blanks of 490 × 100 × 1750 ± 50 mm in size of 10Kh9MFB-Sh steel

Данные по механическим свойствам металла труб размером 325×40 мм из стали 10Х9МФБ-Ш при комнатной температуре и геометрическим размерамData on the mechanical properties of metal pipes 325 × 40 mm in size made of steel 10X9MFB-Sh at room temperature and geometric dimensions

Claims

Method for the production of seamless pipes 325 × 31-60 mm in size for steam boilers, steam pipelines and manifolds of installations with high and supercritical steam parameters from 10Kh9MFB-Sh steel, including electroslag remelting of ingots, turning them into 490 × 100 × 1750 ingots ± 50 mm, heating ingots to a ductile temperature, piercing in a cross-helical rolling mill into sleeves with sizes ranging from 500hvn.290 × 2330-2450 to 500hvn.240 × 2000-2100 mm on mandrels with a diameter from 275 to 225 mm with hoods from µ = 1.36 to µ = 1.17 and a rise in diameter of 1.9-2.1%, rolled cores on TPU 8-16 ″ with pilgrim mills into commodity pipes measuring 325 × 31 × 7100-7600-325 × 60 × 4000-4300 mm with hoods from µ = 4.54 to µ = 2.51 and compression in diameter 35.0%, cutting, heat treatment, etching, dressing, ultrasonic inspection and acceptance with a tolerance of + 1.25 / -1.0% in diameter and + 15 / -5% in wall.