RU2570151C2

RU2570151C2 - PRODUCTION SEAMLESS HOT-ROLLED 550×46-60 mm SIZE PIPES FOR BOILERS, STEAM LINES AND MANIFOLDS OF PLANTS WITH HIGH AND SUPERCRITICAL STEAM PARAMETERS MADE OF "10Х9МФБ-Ш"-GRADE STEEL

Info

Publication number: RU2570151C2
Application number: RU2014103746/02A
Authority: RU
Inventors: Анатолий Васильевич Сафьянов; Александр Анатольевич Федоров; Валентин Иреклеевич Тазетдинов; Владимир Яковлевич Осадчий; Николай Петрович Климов; Константин Эдуардович Бубнов; Александр Юрьевич Матюшин; Валерий Александрович Головинов
Original assignee: Открытое акционерное общество "Челябинский трубопрокатный завод"
Priority date: 2014-02-04
Filing date: 2014-02-04
Publication date: 2015-12-10
Also published as: RU2014103746A

Abstract

FIELD: process engineering.

SUBSTANCE: invention relates to metal forming, particularly to production of seamless hot-rolled 550x46-60 mm size pipes for boilers, steam lines and manifolds of plants with high and supercritical steam parameters made of "10Х9МФБ-Ш"-grade steel. The pipes are produced by ESR process to get the hollow ingots to be turned and bored to the hollow ingots-blanks of 660×out.340×2300±50 mm size. These are heated to 1170-1190°C, broached-rolled at the helical rolling mills on 475 mm and 450 mm diameter sleeves sized to 680×out.490×3170-3310-680×out.465×2860-2980 mm. Sleeves are rolled at PRU 8-16" with Pilger mills to commercial pipes sized to 550×46×5900-6200 - 550×60×5000-5300 mm. Seed ends and Pilger ends are cut by hot sawing. Said ingots-blanks are straightened at six-roll straightener, heat treated and subjected to ultrasound control and acceptance of commercial pipes.

EFFECT: decreased metal input, higher efficiency of Pilger plant.

1 tbl

Description

Изобретение относится к трубопрокатному производству, а именно к способу производства бесшовных горячекатаных труб размером 550×46-60 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 товарных труб размером 550×46-60 мм из полых слитков-заготовок ЭШП.The invention relates to pipe production, and in particular to a method for the production of seamless hot-rolled pipes of size 550 × 46-60 mm for steam boilers, steam pipelines and manifolds of plants with high and supercritical parameters of steam from steel grade 10X9MFB-Sh, and can be used on a pipe rolling installation 8 -16 ″ with pilgrim mills in the manufacture of commodity pipes measuring 550 × 46-60 mm from hollow ingots-blanks ESR.

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 +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 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 (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 quatational porosity and nonmetallic inclusions, heating the workpieces to the temperature of plasticity, piercing the workpieces in the cross-screw rolling mills into sleeves, rolling the sleeves into tubes with a diameter of 245-550 mm on a pilgrim installation 8-16 ″ with a diameter tolerance of + 1.25 / -1 , 0 and wall thickness + 20 / -5% (TU 14-1-2560-78 "Forged pipe billets 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 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 хотя данная марка стали и включена в ТУ 14-3Р-55-2001, но трубы данного размера 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 result, the high cost of pipes, as well as the fact that although this steel grade is included in TU 14-3R-55-2001, but pipes of this size and from it until now have not been produced.

В трубном производстве известен способ производства котельных труб большого диаметра из слитков-заготовок ЭШП (патент RU №2180874, кл. В21В 19/04), обеспечивающий снижение энергозатрат, 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 a known method for the production of large diameter boiler pipes from ESR ingots (patent RU No. 2180874, class B21B 19/04), which reduces energy costs, metal consumption and, as a result, reduces the cost of boiler pipes due to 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 стали марки 10Х9МФБ-Ш диаметром 630 мм 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 ChTPZ OJSC, it is not possible to flash ESH ingots from 10Kh9MFB-Sh steel with a diameter of 630 mm with a fit of 8-16% in diameter.

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-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 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, %; 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

для разных марок варьируются от 24 до 40.There is also known a 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 ingot ingots and continuously cast billets (patent RU No. 2322314, class. B21B 19/04), which provides for the piercing of ESH and NLZ ingot billets in cross-helical rolling mills with a diameter setting depending on the grade of steel and the total hood electroslag remelting the ingot case - 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

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,%; 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-sized pipes on a pilgrim mill, while the coefficients

for different brands 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-заготовок ЭШП, распространяется данный способ на производство бесшовных горячедеформированных труб большого и среднего диаметров на трубопрокатных установках с пилигримовыми станами из углеродистых марок сталей и не предусматривает производство котельных труб из слитков-заготовок ЭШП стали марки 10Х9МФБ-Ш.The disadvantage of this method is that it is very difficult to manufacture, since each pipe size requires its own sizes of ingots-blanks of ESR, 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.

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, сверловку центрального отверстия диаметром 100±5 мм, нагрев их до температуры пластичности, прошивку с последующей раскаткой в стане поперечно-винтовой прокатки в гильзы и прокатку гильз на пилигримовом стане в горячекатаные передельные или товарные трубы с относительно толстой стенкой, при этом первую прошивку слитков ЭШП и кованых заготовок в стане поперечно-винтовой прокатки производят донным концом вперед, а вторую прошивку - раскатку усадочным концом вперед, прокатку труб на пилигримовом стане производят из гильз с отношением диаметра к толщине стенки D/S=6,5-8,0 с вытяжкой µ≤4,5.In pipe production, there is 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 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 ESR ingots and forged billets in a cross-helical rolling mill with the bottom end forward, and the second piercing with rolling with the shrink end forward, the pipes are rolled on a pilgrim mill with diameter to thickness ratio walls 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 ЭШП и заготовок в гильзы-заготовки с последующей раскаткой их в гильзы приводит к потере производительности пилигримовой установки в 2 раза, повышенной кривизне гильза, а следовательно, к повышенной разностенности труб, повышению стоимости товарных и передельных труб. Распространяется данный способ на производство бесшовных горячедеформированных передельных и товарных труб большого и среднего диаметров на трубопрокатных установках с пилигримовыми станами из труднодеформируемых марок стали и сплавов и не предусматривает производство котельных труб из сплошных и полых слитков ЭШП стали марки 10Х9МФБ-Ш.The disadvantage of this method is that it includes heating ingots-blanks of ESR 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 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 and billets into blanks-blanks followed by rolling them into sleeves leads to a 2-fold loss in the performance of the pilgrim installation, increased curvature of the sleeve, and therefore to increased pipe delta, increased cost of goods and conversion pipes. This method extends to the production of seamless hot-deformed conversion and commodity pipes of large and medium diameters in tube-rolling 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.

Наиболее близким техническим решением является способ подготовки заготовок для прокатки товарных и передельных труб большого и среднего диаметров из труднодеформируемых марок стали и сплавов на трубопрокатных установках с пилигримовыми станами (патент RU №2340417, кл. В21В 21/00), включающий отливку полых слитков электрошлаковым переплавом, обточку и расточку их в полые слитки-заготовки со съемом металла, величину которого определяют из выраженийThe closest technical solution is a method of preparing billets for rolling commodity and conversion 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. 2340417, class B21B 21/00), including casting of hollow ingots by electroslag remelting , turning and boring them into hollow ingots-blanks with metal removal, the value of which is determined from the expressions

Δ=K*D/S,Δ = K * D / S,

Δ₁=K₁*D/S,Δ ₁ = K ₁ * D / S,

где Δ - величина снимаемого слоя металла при обточке полых слитков ЭШП в слитки-заготовки, мм; Δ₁ - величина снимаемого слоя металла при расточке полых слитков в слитки-заготовки, мм; D - наружный диаметр полых слитков, мм; S - толщина стенки полых слитков ЭШП, мм; K=0,3-0,4 - коэффициент для определения величины снимаемого слоя металла при обточке полых слитков в слитки-заготовки, большие значения которого относятся к сталям с большим содержанием легирующих элементов; K₁=0,4-0,5 - коэффициент для определения величины снимаемого слоя металла при расточке полых слитков в слитки-заготовки, большие значения, которого относятся к сталям с большим содержанием легирующих элементов, а донную часть полых слитков ЭШП удаляют анодно-механической резкой, величину которой определяют из выражения L=K₂*D/S, где K₂=15-20 - коэффициент для определения величины удаляемой донной части полых слитков, большие значения которой относятся к сталям с большим содержанием легирующих элементов.where Δ is the value of the metal layer to be removed when turning hollow ESR ingots into ingot ingots, mm; Δ ₁ - the value of the removed metal layer when boring hollow ingots into ingot blanks, mm; D is the outer diameter of the hollow ingots, mm; S - wall thickness of hollow ESR ingots, mm; K = 0.3-0.4 - coefficient for determining the magnitude of the metal layer to be removed when turning hollow ingots into ingot ingots, large values of which relate to steels with a high content of alloying elements; K ₁ = 0.4-0.5 is the coefficient for determining the size of the metal layer to be removed when boring hollow ingots into billet ingots, large values of which relate to steels with a high content of alloying elements, and the bottom part of the hollow ingots of the ESR is removed by the anode-mechanical sharp, 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 of the hollow ingots, large values of which relate to steels with a high content of alloying elements.

Недостатком данного способа является то, что он направлен на технологию передела полых слитков ЭШП в полые слитки-заготовки для производства труб из 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 550 мм с толщинами стенок от 46 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 550 mm with wall thicknesses from 46 to 60 mm.

Котельные горячекатаные трубы диаметром 550 мм с разными толщинами стенок в России можно производить только на ТПУ 8-16″ с пилигримовыми станами.Hot-rolled boiler tubes with a diameter of 550 mm with different wall thicknesses in Russia can be produced only on TPU 8-16 ″ with pilgrim mills.

Для прокатки труб размером 550×46-60 мм необходимы слитки-заготовки ЭШП размером 630×100×1750±50 мм, из которых на стане поперечно-винтовой прокатки за прошивку и прошивку - раскатку получаем гильзы размером 670×вн490×2990-3170-670×вн.465×2860-2980 мм или полые слитки-заготовки размером 660×вн380×2300±50 мм, из которых после прошивки - раскатки получаем гильзы размером 680×вн490×3170-3310-680×вн.465×2860-2980 мм. На существующем стане поперечно-винтовой прокатки ОАО «ЧТПЗ» можно получить гильзу не длиннее 3600 мм, а задать в пилигримовый стан гильзу не длиннее 3500 мм.For rolling pipes with a size of 550 × 46-60 mm, ingots-blanks of ESRs of 630 × 100 × 1750 ± 50 mm are required, of which on a cross-helical rolling mill for firmware and firmware-rolling we get sleeves of size 670 × bn490 × 2990-3170- 670 × vn. 465 × 2860-2980 mm or hollow ingots-blanks with a size of 660 × vn380 × 2300 ± 50 mm, of which after flashing-rolling we get sleeves with a size of 680 × vn490 × 3170-3310-680 × vn. 465 × 2860- 2980 mm. On the existing cross-helical rolling mill of ChTPZ OJSC, it is possible to obtain a sleeve no longer than 3600 mm, and to insert a sleeve no longer than 3500 mm into the pilgrim mill.

Задачей предложенного способа (изобретения) является освоение производства бесшовных товарных труб размером 550×46-60 мм из стали марки 10Х9МФБ-Ш для паровых котлов, паропроводов и коллекторов установок с высокими и сверхкритическими параметрами пара на ТПУ 8-16″ с пилигримовыми станами из полых слитков-заготовок электрошлакового переплава размером 660×вн380×2300±50 мм.The objective of the proposed method (invention) is the development of the production of seamless commodity pipes with a size of 550 × 46-60 mm from steel grade 10X9MFB-Sh for steam boilers, steam pipelines and manifolds of plants with high and supercritical steam parameters at TPU 8-16 ″ with pilgrim mills from hollow electroslag remelting ingot ingots of 660 × vn380 × 2300 ± 50 mm in size.

Технический результат достигается тем, что в известном способе производства бесшовных горячекатаных труб размером 550×46-60 мм для паровых котлов, паропроводов и коллекторов установок с высокими и сверхкритическими параметрами пара из стали марки 10Х9МФБ-Ш трубы производят путем выплавки электрошлаковым переплавом полых слитков, расточки и обточки их в полые слитки-заготовки размером 660×вн340×2300 ±50 мм, нагрева слитков-заготовок до температуры 1170-1190°C, прошивки - раскатки в стане поперечно-винтовой прокатки на оправках диаметром 475 и 450 мм в гильзы размером 680×вн490×3170-3310-680×вн.465×2860-2980 мм с вытяжками от µ=1,27 до µ=1,41, подъемом по диаметру δ=3,03%, прокатки гильз на ТПУ 8-16″ с пилигримовыми станами в товарные трубы размером от 550×46×5900-6200 до 550×60×5000-5300 мм с вытяжками от µ=2,24 до µ=2,09 и от µ=2,28 до µ=1,96, соответственно, и посадом по диаметру Δ=19,1%, отрезки пилой горячей резки технологических отходов - затравочных концов и пилигримовых головок, правки на шестивалковой правильной машине, термической обработки, ультразвукового контроля, приемки товарных труб с допуском по диаметру +1,25/-1,0% и по стенке +20,0/-5,0%, при этом прокатку товарных труб на пилигримовом стане с толщинами стенок от 46 до 50 мм производят с подачами гильз в очаг деформации m=18-20 мм, а труб с толщинами стенок от 51 до 60 мм с подачами m=20-23 мм, большие значения которых относятся к трубам с большей толщиной стенки.The technical result is achieved by the fact that in the known method for the production of seamless hot-rolled pipes of 550 × 46-60 mm in size for steam boilers, steam pipelines and manifolds of plants with high and supercritical parameters of steam from 10Kh9MFB-Sh steel, pipes are produced by electroslag remelting of hollow ingots, bores and turning them into hollow ingots-blanks measuring 660 × vn340 × 2300 ± 50 mm, heating the ingots-blanks to a temperature of 1170-1190 ° C, firmware - rolling in a cross-helical mill on mandrels with a diameter of 475 and 450 mm per gil size 680 × extra490 × 3170-3310-680 × extra.465 × 2860-2980 mm with hoods from µ = 1.27 to µ = 1.41, diameter rise δ = 3.03%, rolling of sleeves on TPU 8 -16 ″ with pilgrim mills in commodity pipes ranging in size from 550 × 46 × 5900-6200 to 550 × 60 × 5000-5300 mm with hoods from µ = 2.24 to µ = 2.09 and from µ = 2.28 to µ = 1.96, respectively, and by diameter Δ = 19.1%, segments by hot saw of technological waste — seed ends and pilgrim heads, straightening on a six-roll straightening machine, heat treatment, ultrasonic testing, acceptance of commodity pipes with a diameter tolerance + 1.25 / -1.0% and along the wall +20, 0 / -5.0%, while rolling of commodity pipes on a pilgrim mill with wall thicknesses from 46 to 50 mm is carried out with feeds of sleeves into the deformation zone m = 18-20 mm, and pipes with wall thicknesses from 51 to 60 mm with feeds m = 20-23 mm, large values of which apply to pipes with a larger wall thickness.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемый способ производства бесшовных горячекатаных труб размером 550×46-60 мм для паровых котлов, паропроводов и коллекторов установок с высокими и сверхкритическими параметрами пара из стали марки 10Х9МФБ-Ш, отличается тем, что трубы производят путем выплавки электрошлаковым переплавом полых слитков, расточки и обточки их в полые слитки-заготовки размером 660×вн 340×2300±50 мм, нагрева слитков-заготовок до температуры 1170-1190°C, прошивки - раскатки в стане поперечно-винтовой прокатки на оправках диаметром 475 и 450 мм в гильзы размером 680×вн 490×3170-3310-680×вн 465×2860-2980 мм с вытяжками от µ=1,27 до µ=1,41, подъемом по диаметру δ=3,03%, прокатки гильз на ТПУ 8-16″ с пилигримовыми станами в товарные трубы размером от 550×46×5900-6200 до 550×60×5000-5300 мм с вытяжками от µ=2,24 до µ=2,09 и от µ=2,28 до µ=1,96, соответственно, и посадом по диаметру Δ=19,1%, отрезки пилой горячей резки технологических отходов - затравочных концов и пилигримовых головок, правки на шестивалковой правильной машине, термической обработки, ультразвукового контроля, приемки товарных труб с допуском по диаметру +1,25/-1,0% и по стенке +20,0/-5,0%, при этом прокатку товарных труб на пилигримовом стане с толщинами стенок от 46 до 50 мм производят с подачами гильз в очаг деформации m=18-20 мм, а труб с толщинами стенок от 51 до 60 мм с подачами m=20-23 мм, большие значения которых относятся к трубам с большей толщиной стенки. Таким образом, эти отличия позволяют сделать вывод о соответствии критерию «изобретательский уровень». 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».Comparative analysis with the prototype shows that the inventive method for the production of seamless hot-rolled pipes of 550 × 46-60 mm in size for steam boilers, steam pipelines and manifolds of plants with high and supercritical parameters of steam from 10Kh9MFB-Sh steel is characterized in that the pipes are produced by electroslag smelting remelting hollow ingots, bores and turning them into hollow ingots-blanks of size 660 × vn 340 × 2300 ± 50 mm, heating ingots-blanks to a temperature of 1170-1190 ° C, firmware - rolling in a cross-screw rolling mill wafers with a diameter of 475 and 450 mm in sleeves measuring 680 × extra 490 × 3170-3310-680 × extra 465 × 2860-2980 mm with hoods from µ = 1.27 to µ = 1.41, diameter rise δ = 3.03 %, rolling of sleeves on TPU 8-16 ″ with pilgrim mills into commodity pipes ranging in size from 550 × 46 × 5900-6200 to 550 × 60 × 5000-5300 mm with hoods from µ = 2.24 to µ = 2.09 and from μ = 2.28 to μ = 1.96, respectively, and by diameter Δ = 19.1%, cuts by a saw for hot cutting of technological waste - seed ends and pilgrim heads, straightening on a six-roll straightening machine, heat treatment, ultrasonic testing, pipe acceptance with tolerance diameter + 1.25 / -1.0% and along the wall + 20.0 / -5.0%, while rolling of commodity pipes on a pilgrim mill with wall thicknesses from 46 to 50 mm is carried out with feed sleeves into the deformation zone m = 18-20 mm, and pipes with wall thicknesses from 51 to 60 mm with feeds m = 20-23 mm, large values of which apply to pipes with a larger wall thickness. Thus, these differences allow us to conclude that the criterion of "inventive step" is met. Comparison of the proposed method not only with the prototype, but also with other technical solutions in this technical field, did not reveal the signs that distinguish the claimed method from the prototype, which corresponds to patentability "inventive step".

Способ производства бесшовных горячекатаных товарных размером 550×46-60 мм для паровых котлов, паропроводов и коллекторов установок с высокими и сверхкритическими параметрами пара стали марки 10Х9МФБ-Ш осуществлен на ТПУ 8-16″ с пилигримовыми станами ОАО «ЧТПЗ» при прокатке товарных труб размером 550×50 мм. Данные по прокатке и сдаче товарных труб размером 550×50 мм из полых слитков-заготовок ЭШП размером 660×вн 340×2300±50 мм стали марки 10Х9МФБ-Ш (предлагаемый способ) и из слитков-заготовок ЭШП размером 630×100×1750±50 мм (существующий способ) приведены в таблице 1. Из таблицы 1 видно, что товарные трубы размером 550×50 мм производили из полых слитков-заготовок ЭШП размером 660×вн.340×2300±50 мм. В производство было задано 5 полых слитков-заготовок ЭШП общей массой 22,221 тн, которые были нагреты в методической печи до температуры 1170-1190°C, прошиты - раскатаны в стане поперечно-винтовой прокатки в гильзы размером 680×вн.490×3170-3310 мм на оправке диаметром 475 мм с вытяжкой µ=1,41 и подъемом по диаметру δ=3,03%. Гильзы были прокатаны на пилигримовом стане в товарные трубы размером 550×50×5400-5700 мм с вытяжкой µ=2,09 и обжатием по диаметру Δ=19,1%. На пиле горячей резки от труб были отрезаны технологические отходы, затем трубы были термообработаны, протравлены, отремонтированы (при необходимости), прошли ультразвуковой контроль и приняты в соответствии с ТУ 14-3Р-55-2001 с допуском по диаметру +1,25/-1,0% и стенке +20,0/-5,0%. Было принято 5 труб размером 550×50×5200-5500 мм общей массой 17,684 тн. Расходный коэффициент металла по трубам данной партии составил 1,257. Для сравнения в производство было задано 5 слитков-заготовок ЭШП размером 630×100×1750±50 мм общей массой 20,759 тн, которые были дважды нагреты, прошиты в гильзы-заготовки, прошиты - раскатаны в гильзы и прокатаны на пилигримовом стане в товарные трубы размером 550×50×4600-4900 мм. В соответствии с ТУ 14-3Р-55-2001 принято 5 труб размером 550×50×4350-4650 мм общей массой 14,765 тн. Расходный коэффициент металла по трубам данной партии составил 1,406. При прокатке товарных труб размером 550×50 мм по предлагаемой технологии получено снижение расходного коэффициента металла на 149 кг на каждой тонне труб, при одновременном повышении производительности пилигримового стана более чем в 2,0 раза.A method for the production of seamless hot-rolled commodity sizes of 550 × 46-60 mm for steam boilers, steam pipelines and manifolds of plants with high and supercritical parameters of steam of 10Kh9MFB-Sh steel was carried out at TPU 8-16 ″ with pilgrim mills of ChTPZ OJSC when rolling commodity pipes of size 550 × 50 mm. Data on rolling and delivery of commodity pipes of size 550 × 50 mm from hollow ingots-blanks EShBs of size 660 × vn 340 × 2300 ± 50 mm of steel grade 10X9MFB-Sh (the proposed method) and from ingots-blanks EShBs of size 630 × 100 × 1750 ± 50 mm (the existing method) are shown in table 1. From table 1 it is seen that commodity pipes of size 550 × 50 mm were produced from hollow ingot blanks ESR measuring 660 × ext. 340 × 2300 ± 50 mm. Five hollow ESR ingots-blanks with a total mass of 22.221 tons were set into production, which were heated in a methodical furnace to a temperature of 1170-1190 ° C, stitched - rolled out in a cross-helical rolling mill into sleeves measuring 680 × in. 490 × 3170-3310 mm on a mandrel with a diameter of 475 mm with a hood µ = 1.41 and a rise in diameter δ = 3.03%. The sleeves were rolled on a pilgrim mill in commodity pipes of 550 × 50 × 5400-5700 mm in size with an extract of µ = 2.09 and a compression in diameter of Δ = 19.1%. Technological waste was cut off from the pipes on a hot cutting saw, then the pipes were heat treated, pickled, repaired (if necessary), passed ultrasonic testing and adopted in accordance with TU 14-3R-55-2001 with a diameter tolerance of + 1.25 / - 1.0% and the wall + 20.0 / -5.0%. Five pipes with a size of 550 × 50 × 5200-5500 mm with a total weight of 17.684 tons were adopted. The expenditure coefficient of the metal in the pipes of this batch was 1.257. For comparison, 5 ESR ingots-blanks with a size of 630 × 100 × 1750 ± 50 mm with a total weight of 20.759 tons were put into production, which were twice heated, stitched into blanks, stitched - rolled into sleeves and rolled into pipe tubes in a pilgrim mill 550 × 50 × 4600-4900 mm. In accordance with TU 14-3R-55-2001, 5 pipes with a size of 550 × 50 × 4350-4650 mm with a total weight of 14.765 tons were adopted. The expenditure coefficient of the metal in the pipes of this batch was 1.406. When rolling commodity pipes with a size of 550 × 50 mm according to the proposed technology, a decrease in the expenditure coefficient of the metal by 149 kg for each ton of pipes was obtained, while simultaneously increasing the productivity of the pilgrim mill by more than 2.0 times.

Таким образом, использование предложенного способа позволит впервые в России осуществить производство товарных бесшовных горячекатаных труб размером 550×46-60 мм из полых слитков-заготовок ЭШП размером 660×вн 340×2300±50 мм 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 из технологического процесса нагрева слитков-заготовок ЭШП под прошивку и прошивки слитков-заготовок в гильзы-заготовки, производить качественные товарные трубы на ТПУ 8-16″ с пилигримовыми станами ОАО «ЧТПЗ», снизить расход металла при переделе полых слитков-заготовок ЭШП в товарные трубы размером 550×46-60 мм, повысить производительность ТПУ 8-16″ с пилигримовыми станами, а следовательно, снизить стоимость котельных труб данного размера из стали марки 10Х9МФБ-Ш.Thus, the use of the proposed method will allow for the first time in Russia to produce commodity seamless hot-rolled pipes of size 550 × 46-60 mm from hollow ingot blanks EShP measuring 660 × vn 340 × 2300 ± 50 mm of steel grade 10X9MFB-Sh for steam boilers, steam pipelines and collectors of installations with high and supercritical steam parameters with mechanical properties of the metal and geometric pipe sizes exceeding the values of these indicators given in TU 14-3R-55-2001, which will significantly reduce energy costs due to exclusion from the technological process of heating ingots-blanks of ESR for flashing and piercing ingots-blanks into sleeves-blanks, to produce high-quality commodity pipes at TPU 8-16 ″ with Pilgrim mills of JSC “ChTPZ”, to reduce the metal consumption during the redivision of hollow ingots-blanks of ESR in commodity pipes with a size of 550 × 46-60 mm, increase the productivity of TPU 8-16 ″ with pilgrim mills, and therefore reduce the cost of boiler pipes of this size from steel grade 10X9MFB-Sh.

Claims

Method for the production of seamless hot-rolled pipes 550 × 46-60 mm in size for steam boilers, steam pipelines and manifolds of plants with high and supercritical parameters of steam made of 10Kh9MFB-Sh steel, characterized in that the pipes are produced by electroslag remelting of hollow ingots, boring and turning them into hollow ingots-blanks with a size of 660 × ext. 340 × 2300 ± 50 mm, heating ingots-blanks to a temperature of 1170-1190 ° C, firmware - rolling in a cross-helical mill on mandrels with a diameter of 475 and 450 mm in sleeves of 680 × ext. 490 × 3170-3310-680 × ext. 465 2860-2980 mm with hoods from µ = 1.27 to µ = 1.41, diameter rise of δ = 3.03%, rolling of sleeves on TPU 8-16 ″ with pilgrim mills into commodity pipes from 550 × 46 × 5900 in size -6200 to 550 × 60 × 5000-5300 mm with hoods from µ = 2.24 to µ = 2.09 and from µ = 2.28 to µ = 1.96, respectively, and by diameter Δ = 19.1 %, cuts with a hot cutting saw of technological waste - seed ends and pilgrim heads, straightening on a six-roll straightening machine, heat treatment, ultrasonic testing, acceptance of commodity pipes with a tolerance of + 1.25 / -1.0% in diameter and +20 in wall, 0 / -5.0%, while rolling commodity t UB on a pilgrim mill with wall thicknesses from 46 to 50 mm is produced with feeds of sleeves into the deformation zone m = 18-20 mm, and pipes with wall thicknesses from 51 to 60 mm with feeds m = 20-23 mm, large values of which pipes with a larger wall thickness.