RU2614478C1

RU2614478C1 - METHOD OF MANUFACTURING SEAMLESS PIPES OF SIZE 426 × 17-19 mm FOR NUCLEAR POWER FACILITIES OF STEEL OF "08X18Н10-Ш" GRADE

Info

Publication number: RU2614478C1
Application number: RU2016110267A
Authority: RU
Inventors: Анатолий Васильевич Сафьянов
Original assignee: Комаров Андрей Ильич
Priority date: 2016-03-22
Filing date: 2016-03-22
Publication date: 2017-03-28

Abstract

FIELD: metallurgy.

SUBSTANCE: method involves casting a hollow ingots by electroslag remelting, boring and turning them into hollow ingot workpieces, heating of ingot workpieces, supplying from the two ends of the ingot workpieces lubricant in the form of a graphite mixture of with sodium chloride, flash-rollers of ingot workpieces in the mill of the cross-vintovoy rolling on a mandrel in the sleeves, sleeves rolling to TPU 8-16" with Pilger mills at taper mandrels into rerolled hot-rolled pipes, cutting of process waste: seed ends and pilger heads by hot saw, straightening in a 6-hi leveler with rolling heating temperature, austenitization, cutting of pipes on two pipes of equal length, machining, boring and turning in rerolled tube workpieces and machined tube workpieces at KhPT 450 mill into trade pipes.

EFFECT: reduction of metal consumption, reducing roughness of the outer and inner pipes surfaces, productivity increase with Pilger mills, increase of pipes length and reduction in their value.

1 tbl

Description

Изобретение относится к трубопрокатному производству, а именно к способу производства бесшовных холоднокатаных труб размером 426×17-19 мм для объектов атомной энергетики из стали марки 08Х18Н10-Ш, и может быть использовано на ТПУ 8-16'' с пилигримовыми станами при производстве передельных горячекатаных труб размером 490×38×7800-8200 мм из полых слитков-заготовок электрошлакового переплава размером 650×вн.300×2100±50 мм для последующей механической обработки-расточки и обточки их в передельные трубы-заготовки размером 474×22×3900-4100 мм и переката их на стане ХПТ 450 в товарные трубы размером 426×17-19 мм.The invention relates to pipe rolling production, and in particular to a method for the production of seamless cold-rolled pipes with a size of 426 × 17-19 mm for nuclear power facilities from steel grade 08X18H10-Sh, and can be used on TPU 8-16 '' with pilgrim mills in the manufacture of hot rolled pipes with a size of 490 × 38 × 7800-8200 mm from hollow ingots-blanks of electroslag remelting with a size of 650 × ext. 300 × 2100 ± 50 mm for subsequent machining-boring and turning them into conversion pipe-blanks with a size of 474 × 22 × 3900-4100 mm and roll them on camp X T pipe 450 into commercial size 426 × 17-19 mm.

В трубном производстве известен способ производства товарных и передельных горячедеформированных труб большого и среднего диаметров из коррозионно-стойких труднодеформируемых марок стали и сплавов на ТПУ с пилигримовыми станами, включающий сверление центрального отверстия диаметром 100±5 мм в слитках-заготовках ЭШП и заготовках, нагрев их до температуры пластичности, первую прошивку слитков-заготовок ЭШП или заготовок диаметром 460-600 мм в стане поперечно-винтовой прокатки с вытяжкой μ=1,2-1,4 при скорости вращения рабочих валков 15-25 об/мин, а вторую и последующие при необходимости прошивки-раскатки с подъемом или посадом по диаметру не более 5,0% и вытяжкой μ=1,4-1,75 при скорости вращения валков 20-50 об/мин, с использованием холодного или горячего посада гильз-заготовок в печь, процесс прошивки от захвата слитков-заготовок ЭШП или заготовок до полного нахождения на оправку ведут с уменьшением числа оборотов рабочих валков с 25 до 15, установившийся процесс прошивки при 15-20 об/мин, а на выходе гильзы-заготовки их валков число оборотов увеличивают до 35-40 об/мин, процесс прошивки-раскатки (вторую прошивку) от захвата гильзы-заготовки до полного нахождения на оправку ведут с уменьшением числа оборотов рабочих валков с 50 до 20, установившийся процесс раскатки при 20-25 об/мин, а на выходе гильзы из валков число оборотов увеличивают до 45-50, а прокатку труб на пилигримовом стане ведут с вытяжкой μ=3,0-5,0 (патент РФ №2247612, 10.03.2005, Бюл. №7).In pipe production, there is a known method for the production of commodity and conversion hot-deformed pipes of large and medium diameters from corrosion-resistant hard-deformed steel grades and alloys on TPU with pilgrim mills, including drilling a central hole with a diameter of 100 ± 5 mm in ESR ingots and billets, heating them to ductility temperatures, the first flashing of ESR ingots-blanks or blanks with a diameter of 460-600 mm in a cross-helical rolling mill with a hood μ = 1.2-1.4 at a speed of rotation of the work rolls of 15-25 rpm and the second and subsequent, if necessary, rolling-up firmwares with a rise or landing in diameter of not more than 5.0% and a hood μ = 1.4-1.75 at a roll rotation speed of 20-50 rpm, using cold or hot landing the blanks into the furnace, the process of flashing from grabbing the ingots-blanks of ESR or blanks to the full position on the mandrel is carried out with a decrease in the number of revolutions of the work rolls from 25 to 15, the steady-state process of flashing at 15-20 rpm, and at the output of the blanks their rolls, the speed increases to 35-40 rpm, the firmware-rolling process and (the second firmware) from capturing the billet sleeve to being completely on the mandrel, they lead to a decrease in the number of revolutions of the work rolls from 50 to 20, the steady rolling process at 20-25 rpm, and at the exit of the sleeve from the rolls the speed is increased to 45- 50, and pipe rolling on a pilgrim mill is carried out with an extractor μ = 3.0-5.0 (RF patent No. 2247612, 03/10/2005, Bull. No. 7).

Недостатком данного способа является то, что он направлен на производство товарных механически обработанных труб и не оговаривает припуск под механическую обработку передельных труб для изготовления товарных механически обработанных труб повышенного качества из коррозионно-стойкой стали 08Х18Н10Т-Ш для объектов атомной энергетики.The disadvantage of this method is that it is aimed at the production of commodity mechanically processed pipes and does not stipulate an allowance for machining conversion pipes for the manufacture of commodity mechanically processed pipes of high quality from corrosion-resistant steel 08X18H10T-Sh for nuclear power facilities.

В трубной промышленности известен способ производства бесшовных горячедеформированных механически обработанных труб размером 245×19, 351×36, 415×50, 426×40, 426×50 и 436×45 мм из слитков-заготовок ЭШП коррозионно-стойкой стали марки 08Х18Н10Т-Ш для объектов атомной энергетики с расточенной внутренней и обточенной наружной поверхности с шероховатостью не более R_a 10 мкм по ГОСТ 2789 (ТУ 14-158-131-2002 «Трубы горячедеформированные из коррозионно-стойкой стали повышенного качества»).In the pipe industry, a method is known for the production of seamless hot-formed mechanically machined pipes of 245 × 19, 351 × 36, 415 × 50, 426 × 40, 426 × 50 and 436 × 45 mm sizes from ESR ingots-blanks of 08X18H10T-Sh corrosion-resistant steel for nuclear power facilities with a bored inner and turned outer surface with a roughness of not more than R _a 10 microns in accordance with GOST 2789 (TU 14-158-131-2002 "Hot-deformed pipes made of corrosion-resistant steel of high quality").

Недостатком данного способа является то, что он направлен на производство товарных механически обработанных труб с относительно толстыми стенками. При производстве труб данных размеров длиной не менее 4000 мм припуск под механическую обработку (расточку и обточку) должен быть не менее 10 мм на сторону. Таким образом, при механической обработке (расточке и обточке) с шероховатостью не более R_a10 мкм в стружку на каждом погонном метре уходит от 111,5 до 227,1 кг дорогостоящего металла, т.е. от 35,0 до 55,0% (в зависимости от диаметра и толщины стенки).The disadvantage of this method is that it is aimed at the production of commodity machined pipes with relatively thick walls. In the production of pipes of these sizes with a length of at least 4000 mm, the allowance for machining (boring and turning) should be at least 10 mm per side. Thus, during machining (boring and turning) with a roughness of not more than R _a 10 μm, 111.5 to 227.1 kg of expensive metal, i.e. from 35.0 to 55.0% (depending on the diameter and wall thickness).

В трубной промышленности известен способ производства бесшовных горячедеформированных механически обработанных труб диаметром 530-550 мм из коррозионно-стойких труднодеформируемых марок стали и сплавов на ТПУ 8-16'' с пилигримовыми станами, включающий отливку слитков ЭШП размером 610×1725±25 мм, механическую обработку-обточку слитков в слитки-заготовки размером 590±5,0×1725 мм, сверление в заготовках-заготовках центрального отверстия диаметром 100±5,0 мм, расточку слитков -заготовок на размер 590±5,0×вн.220±5,0×1750±25 мм, нагрев слитков-заготовок до температуры пластичности, прошивку в стане поперечно-винтовой прокатки в гильзы-заготовки размером 620×вн.365×1950-2000 мм на оправке диаметром 350 мм с подъемом по диаметру δ=4,0-6,0%, нагрев гильз-заготовок с холодного или горячего посада до температуры пластичности, прошивку-раскатку в стане поперечно-винтовой прокатки в гильзы размером 660×505-515×2950-3100 мм на оправке диаметром 490-500 мм с подъемом по диаметру δ=5,5-6,5%, прокатку гильз на ТПУ 8-16'' с пилигримовыми станами в калибрах 538 и 562 мм, врезанных в валки с диаметром бочки 1045 мм, в передельные трубы диаметром 530-550 мм с отношением D/S=13,5-15,0 с припуском по толщине стенки под механическую обработку-расточку и обточку, определение значений толщин снимаемых слоев металла при обточке и расточке из выражений Δ=D/S*K, Δ₁=D/S*K₁, где Δ - толщина снимаемого слоя металла при обточке горячекатаных труб по наружной поверхности, мм; Δ₁ - толщина снимаемого слоя металла при расточке горячекатаных труб по внутренней поверхности, мм; D - наружный диаметр горячекатаных труб, мм; S - толщина стенки горячекатаных труб, мм; K=0,5-0,7 - коэффициент для определения толщины снимаемого слоя металла при обточке труб, большие значения которого относятся к трубам с более толстыми стенками; K₁=0,4-0,5 - коэффициент для определения толщины снимаемого слоя металла при расточке труб, большие значения которого относятся к трубам с более толстыми стенками (Патент №2387501. опубл. 27.07.2010. Бюл. №12).In the pipe industry, a method is known for the production of seamless hot-formed mechanically machined pipes with a diameter of 530-550 mm from corrosion-resistant hard-deformed steel grades and alloys on TPU 8-16 '' with pilgrim mills, including casting ESR ingots 610 × 1725 ± 25 mm in size, machining - turning of ingots into ingots-blanks with a size of 590 ± 5.0 × 1725 mm, drilling in blanks-blanks of a central hole with a diameter of 100 ± 5.0 mm, boring of ingots-blanks to a size of 590 ± 5.0 × ext. 220 ± 5, 0 × 1750 ± 25 mm, heating ingots-blanks to tempera plasticity tours, piercing in a cross-helical rolling mill into billet sleeves measuring 620 × ext. 365 × 1950-2000 mm on a mandrel with a diameter of 350 mm with a diameter rise of δ = 4.0-6.0%, heating of the billets with cold or hot planting to a temperature of ductility, firmware-rolling in a cross-helical rolling mill into sleeves of size 660 × 505-515 × 2950-3100 mm on a mandrel with a diameter of 490-500 mm with a diameter rise of δ = 5.5-6.5 %, rolling of sleeves on TPU 8-16 '' with pilgrim mills in calibers 538 and 562 mm, cut into rolls with a barrel diameter of 1045 mm, into conversion pipes with a diameter of 530-550 mm with the ratio D / S = 13.5-15.0 with an allowance for wall thickness for machining, boring and turning, determining the thicknesses of the removed metal layers during turning and boring from the expressions Δ = D / S * K, Δ ₁ = D / S * K ₁ , where Δ is the thickness of the metal layer to be removed when turning hot-rolled pipes on the outer surface, mm; Δ ₁ - the thickness of the removed metal layer when boring hot rolled pipes on the inner surface, mm; D is the outer diameter of the hot rolled pipes, mm; S is the wall thickness of the hot rolled pipes, mm; K = 0.5-0.7 - coefficient for determining the thickness of the removed metal layer when turning pipes, large values of which apply to pipes with thicker walls; K ₁ = 0.4-0.5 - coefficient for determining the thickness of the removed metal layer when boring pipes, large values of which relate to pipes with thicker walls (Patent No. 2387501. Publ. July 27, 2010. Bull. No. 12).

Недостатком данного способа является то, что он решает общие вопросы производства передельных бесшовных горячедеформированных труб из коррозионностойких труднодеформируемых марок стали и сплавов с отношением D/S=13,5-15,0 для последующей механической обработки-расточки и обточки их в товарные трубы диаметром 530-550 мм с толщиной стенки более 20 мм, длиной не более 4700 мм и не решает технологические вопросы производства предельных механически обработанных труб размером 474×22×3900-4100 мм для последующего переката их на стане ХПТ 450 в товарные холоднокатаные трубы размером 426×17-19 мм из стали марки 08Х18Н10Т повышенной точности по диаметру и стенке для объектов атомной энергетики.The disadvantage of this method is that it solves the general issues of the production of seamless hot-deformed pipes from corrosion-resistant hard-deformed steel grades and alloys with a ratio of D / S = 13.5-15.0 for subsequent machining-boring and turning them into commodity pipes with a diameter of 530 -550 mm with a wall thickness of more than 20 mm, a length of not more than 4700 mm and does not solve the technological issues of the production of limit machined pipes with a size of 474 × 22 × 3900-4100 mm for their subsequent rolling on cold steel mill 450 rolled pipes of 426 × 17-19 mm in size from steel grade 08X18H10T of increased accuracy in diameter and wall for nuclear power facilities.

В трубной промышленности известен также способ производства труб повышенного качества из коррозионно-стойкой марки 08Х18Н10Т-Ш для объектов атомной энергетики, включающий отливку слитков электрошлаковым переплавом, обточку слитков в слитки-заготовки, сверление в слитках-заготовках центрального отверстия диаметром 100±5 мм, нагрев слитков-заготовок до температуры пластичности, прошивку слитков-заготовок в стане поперечно-винтовой прокатки в гильзы, прокатку гильз на ТПУ с пилигримовыми станами в передельные горячекатаные трубы, отрезку технологических отходов - пилигримовых головок и затравочных концов пилой горячей резки, правку труб, термическую обработку - аустенизацию, механическую обработку передельных горячекатаных труб-расточку и обточку, на станках со следящей системой, в передельные трубы-заготовки со съемом металла, величину которого определяют из выражений:

,

, где Δ

- величина снимаемого слоя металла при расточке под технологический перекат, мм; ΔS_в.с. - величина снимаемого слоя металла при расточке на готовый размер, мм; K=(0,5-0,6) - коэффициент снижения величины снимаемого слоя металла при расточке, большие значения которого относятся к трубам больших диаметров;

- величина снимаемого слоя металла при обточке на готовый размер, мм; K₁=(0,4-0,5) - коэффициент снижения величины снимаемого слоя металла при обточке, большие значения которого относятся к трубам больших диаметров, удаление не выведенных дефектов на передельных трубах-заготовках абразивной зачисткой или шлифовкой, перекатку передельных труб-заготовок на станах ХПТ в товарные трубы с шероховатостью наружной и внутренней плоскостей не более R_a 2,5 мкм (патент РФ №2401169, кл. В21В 21/00, 10.10.2010, Бюл. №28).In the pipe industry, there is also a known method for producing high-quality pipes from a corrosion-resistant 08Kh18N10T-Sh brand for nuclear power facilities, which includes casting ingots by electroslag remelting, turning ingots into ingot billets, drilling in central billet ingots with a diameter of 100 ± 5 mm, heating ingot blanks up to ductility temperature, piercing ingot blanks in a cross-helical rolling mill into sleeves, rolling sleeves at TPU with pilgrim mills into hot rolled pipes, length t technological waste - pilgrim heads and seed ends with a hot cutting saw, straightening pipes, heat treatment - austenization, machining of converted hot-rolled tubes to boring and turning, on machines with a tracking system, into conversion blanks with metal removal, the value of which is determined from the expressions :

,

where Δ

- the value of the removed metal layer when boring under the technological roll, mm; ΔS _V.S. - the size of the removed metal layer when boring to the finished size, mm; K = (0.5-0.6) - coefficient of reduction in the size of the removed metal layer during boring, large values of which relate to pipes of large diameters;

- the value of the removed metal layer during turning to the finished size, mm; K ₁ = (0.4-0.5) is the coefficient of reduction in the size of the metal layer to be removed during turning, large values of which relate to pipes of large diameters, removal of undetected defects on conversion tubes-blanks by abrasive grinding or grinding, rolling of conversion tubes-blanks on CPT mills into commodity pipes with a roughness of the outer and inner planes of not more than R _a 2.5 μm (RF patent No. 2401169, CL 21/21, 10/10/2010, Bull. No. 28).

Недостатком данного способа является то, что он направлен на производство горячекатаных передельных труб под каждый размер товарных механически обработанных и холоднокатаных труб, что в свою очередь приводит к увеличению технологического инструмента при прокатке передельных горячекатаных труб на ТПУ с пилигримовыми станами (оправок станов поперечно-винтовой прокатки, валков и дорнов пилигримовых станов). Прокатка передельных горячекатаных труб под каждый размер товарных механически обработанных и холоднокатаных труб приводит к дополнительным перевалкам на ТПУ с пилигримовыми станами и снижению ее производительности.The disadvantage of this method is that it is aimed at the production of hot-rolled conversion tubes for each size of commodity machined and cold-rolled pipes, which in turn leads to an increase in the technological tool when rolling conversion hot-rolled pipes to TPU with pilgrim mills (mandrels of cross-helical rolling mills , rolls and mandrels of pilgrim mills). Rolling of hot-rolled chimneys for each size of commodity machined and cold-rolled pipes leads to additional transshipment at TPU with pilgrim mills and a decrease in its productivity.

Наиболее близким техническим решением (прототипом) является способ производства бесшовных горячедеформированных длинномерных труб диаметром 500 мм и более на трубопрокатных установках с пилигримовыми станами для паровых котлов, паропроводов и коллекторов установок с высокими и сверхкритическими параметрами пара (патент RU №2322315, кл. В21В 19/04, 27.11.2007), включающий отливку полых слитков электрошлаковым переплавом с отношением диаметра к толщине стенки D/S=K₁, H=K₂D и Н₁=K₃D, где D=680 - наружный диаметр полого слитка электрошлакового переплава, мм; S - толщина стенки полого слитка электрошлакового переплава, мм; K₁=(4,8-9,2) - коэффициент, большие значения которого принимают для полых слитков с меньшей толщиной стенки; Н=(3000-3500) - высота полого слитка электрошлакового переплава для прокатки труб с отношением D/S<20, мм; K₂=(4,4-5,2) - значения коэффициентов для прокатки труб с отношением D/S≤20; Н₁=(2000-2100) - высота полого слитка электрошлакового переплава для прокатки труб с отношением D/S≤20, мм; K₃=(2,9-3,1) - значения коэффициентов для прокатки трубе отношением D/S≥20, мм, полые слитки электрошлакового переплава для прокатки котельных труб с отношением D/S≥20, отливают с внутренним диаметром D_вн.=D_д±5,0, где D_d - диаметр дорна, мм, слитки электрошлакового переплава для прокатки котельных труб обтачивают и растачивают в полые слитки-заготовки со съемом металла толщиной 8±2,0 мм для удаления сварочного шлака и дефектов литейного происхождения, полые слитки-заготовки электрошлакового переплава нагревают до температуры пластичности и прокатывают на пилигримовом стане в трубы с отношением D/S≥20 с допуском по диаметру ±1,0% и толщине стенки +15,0/-10,0%, полые слитки электрошлакового переплава для прокатки котельных труб с отношением D/S≤20 отливают с внутренним диаметром 300±10 мм, которые обтачивают и растачивают в полые слитки-заготовки со съемом металла толщиной 8±2,0 мм для удаления сварочного шлака и дефектов литейного происхождения, полые слитки-заготовки электрошлакового переплава нагревают до температуры пластичности, прошивают-раскатывают в стане поперечно-винтовой прокатки в гильзы на оправке диаметром больше диаметра дорна на 15-20 мм и прокатывают на пилигримовом стане в трубы с отношением D/S<20 с допуском по диаметру ±1,0% и толщине стенки +15,0/-10,0%.The closest technical solution (prototype) is a method for the production of seamless hot-deformed long pipes with a diameter of 500 mm or more on pipe rolling plants with pilgrim mills for steam boilers, steam pipelines and manifolds of plants with high and supercritical steam parameters (patent RU No. 232322315, class B21V 19 / 04, November 27, 2007), including the casting of hollow ingots by electroslag remelting with the ratio of diameter to wall thickness D / S = K ₁ , H = K ₂ D and H ₁ = K ₃ D, where D = 680 is the outer diameter of the hollow ingot of electroslag remelting mm; S is the wall thickness of the hollow ingot of electroslag remelting, mm; K ₁ = (4.8–9.2) is a coefficient whose large values are taken for hollow ingots with a smaller wall thickness; N = (3000-3500) - the height of the hollow ingot of electroslag remelting for rolling pipes with a ratio D / S <20, mm; K ₂ = (4.4-5.2) - the values of the coefficients for rolling pipes with a ratio of D / S≤20; H ₁ = (2000-2100) - the height of the hollow ingot of electroslag remelting for rolling pipes with a ratio of D / S≤20, mm; K ₃ = (2.9-3.1) - values of the coefficients for rolling the pipe with a ratio of D / S≥20, mm, hollow ingots of electroslag remelting for rolling boiler pipes with a ratio of D / S≥20, cast with an inner diameter of D _ext. = D _d ± 5.0, where D _d is the mandrel diameter, mm, electroslag remelting ingots for rolling boiler pipes are machined and bored into hollow ingots with metal removal of 8 ± 2.0 mm thick to remove welding slag and casting defects , hollow ingots-blanks of electroslag remelting are heated to the temperature of plasticity and rolled on a pilgrim mill into pipes with a ratio D / S≥20 with a tolerance of ± 1.0% in diameter and wall thickness + 15.0 / -10.0%, hollow ingots electroslag remelting for rolling boiler pipes with a ratio D / S≤20 low tide with inner diameters of 300 ± 10 mm, which are turned and bored into hollow ingots-blanks with removal of metal with a thickness of 8 ± 2.0 mm to remove welding slag and casting defects, hollow ingots-blanks of electroslag remelting are heated to the plasticity temperature, they are rolled in a cross-helical rolling mill into sleeves on a mandrel with a diameter larger than the mandrel diameter by 15-20 mm and rolled on a pilgrim mill in pipes with a ratio D / S <20 with a tolerance of ± 1.0% in diameter and a wall thickness of +15.0 / -10.0%.

Одним из основных недостатков донного способа является то, что он направлен на производство котельных труб диаметром до 550 мм и не решает технологические вопросы производства труб размером 426×17-19 мм из стали марки 08Х18Н10Т для объектов атомной энергетики.One of the main disadvantages of the bottom method is that it is aimed at the production of boiler pipes with a diameter of up to 550 mm and does not solve the technological issues of the production of pipes with a size of 426 × 17-19 mm from 08Kh18N10T steel for nuclear power facilities.

Задачей предложенного способа является освоение производства бесшовных холоднокатаных труб размером 426×17-19 мм для объектов атомной энергетики из стали марки 08Х18Н10-Ш из передельных труб-заготовок размером 474×22×3900-4100 мм, полученных механической обработкой-расточкой и обточкой передельных горячекатаных труб размером 490×38×7800-8200 мм, прокатанных на ТПУ 8-16'' с пилигримовыми станами из полых слитков-заготовок ЭШП размером 650×вн.300×2100±50 мм, снижение расходного коэффициента металла при переделе полый слиток-заготовка ЭШП - товарная труба из коррозионно-стойкой стали марки 08Х18Н10Т-Ш по ТУ 14-3Р-197-2001 для объектов атомной энергетики, использование для производства передельных труб одного размера полых слитков-заготовок и повышение производительности ТПУ 8-16" при прокатке передельных труб.The objective of the proposed method is the development of the production of seamless cold-rolled pipes with a size of 426 × 17-19 mm for nuclear power facilities from steel grade 08X18H10-Sh from conversion tubes-billets with a size of 474 × 22 × 3900-4100 mm, obtained by machining, boring and turning of hot rolled pipes of 490 × 38 × 7800-8200 mm in size, rolled at 8-16 '' TPU with pilgrim mills from hollow ingot-blanks EShBs with dimensions of 650 × ext. 300 × 2100 ± 50 mm, reduction of the expenditure coefficient of the metal during redistribution of the hollow ingot-billet EShP - commodity pipe from corro Zion-resistant steel grade 08X18H10T-Sh according to TU 14-3R-197-2001 for nuclear power facilities, the use of hollow ingots-blanks for the production of conversion pipes of the same size and an increase in the productivity of TPU 8-16 "when rolling conversion pipes.

Технический результат достигается за счет освоения способа производства бесшовных труб размером 426×17-19 мм для объектов атомной энергетики из стали марки 08Х18Н10-Ш, включающем отливку полых слитков электрошлаковым переплавом размером 670×вн.280×2100±50 мм, расточку и обточку их в полые слитки-заготовки размером 650×вн.300×2100±50 мм, нагрев слитков-заготовок в методической печи до температуры 1250-1260°С, выдачу слитков-заготовок из печи, смазку с двух концов слитков-заготовок смесью графита с поваренной солью 50/50 массой ≈ 1000-1250 г, прошивку-раскатку слитков-заготовок в стане поперечно-винтовой прокатки на оправке диаметром 440 мм с коэффициентом вытяжки μ=1,43 и подъемом по диаметру δ=1,54% в гильзы размером 660×вн.455×2930-3070 мм, прокатку гильз на ТПУ 8-16'' с пилигримовыми станами на конусных дорнах диаметром 416/422 мм в калибре 498 мм, врезанном в валки с диаметром бочки 1150 мм, с углом поперечного выпуска на полирующем участке

, в передельные горячекатаные трубы размером 490×38×7800-8200 мм с коэффициентом вытяжки μ=3,33, обжатием по диаметру 24,62%, с подачей гильз в очаг деформации m=20-24 мм, отрезку технологических отходов - затравочных концов и пилигримовых головок пилой горячей резки, правку в шестивалковой правильной машине с использованием температуры прокатного нагрева за 2-3 прохода до кривизны не более 6,0 мм на общую длину труб, термообработку труб - аустенизацию, порезку труб на две трубы равной длины, механическую обработку-расточку и обточку в передельные трубы-заготовки размером 474×22×3900-4100 мм, прокатку механически обработанных труб-заготовок на стане ХПТ 450 в товарные трубы по маршрутам: 474×22×3900-4100-426×17×5350-5600, 474×22×3900-4100-426×18×5000-5300 и 474×22×3900-4100-426×19×4770-5030 мм с коэффициентами вытяжки μ соответственно 1,43, 1,36 и 1,29 и термическую обработку холоднокатаных труб.The technical result is achieved through the development of a method for the production of seamless pipes with a size of 426 × 17-19 mm for nuclear facilities from steel grade 08X18H10-Sh, including the casting of hollow ingots by electroslag remelting with a size of 670 × in. 280 × 2100 ± 50 mm, boring and turning them into hollow ingots-blanks with a size of 650 × ext. 300 × 2100 ± 50 mm, heating ingots-blanks in a methodical furnace to a temperature of 1250-1260 ° С, delivery of ingot-blanks from the furnace, lubrication from two ends of ingots-blanks with a mixture of graphite and cooked salt 50/50 weighing ≈ 1000-1250 g, firmware-rolling ingot of b-blanks in a cross-helical rolling mill on a mandrel with a diameter of 440 mm with a draw ratio μ = 1.43 and a rise in diameter of δ = 1.54% into sleeves of size 660 × ext. 455 × 2930-3070 mm, rolling of sleeves at TPU 8-16 '' with pilgrim mills on conical mandrels with a diameter of 416/422 mm in a caliber of 498 mm, cut into rolls with a barrel diameter of 1150 mm, with an angle of lateral outlet in the polishing section

, into hot-rolled pig tubes with a size of 490 × 38 × 7800-8200 mm with a drawing coefficient μ = 3.33, compression in diameter of 24.62%, with the supply of sleeves to the deformation zone m = 20-24 mm, the piece of technological waste - seed ends and pilgrim heads with a hot cutting saw, straightening in a six-roll straightening machine using rolling heat for 2-3 passes to a curvature of not more than 6.0 mm for the total length of the pipes, heat treatment of pipes - austenization, cutting of pipes into two pipes of equal length, machining - boring and turning into conversion pipes forgings with a size of 474 × 22 × 3900-4100 mm, rolling of machined tubes at the KhPT 450 mill into commodity pipes along the routes: 474 × 22 × 3900-4100-426 × 17 × 5350-5600, 474 × 22 × 3900-4100 -426 × 18 × 5000-5300 and 474 × 22 × 3900-4100-426 × 19 × 4770-5030 mm with drawing coefficients μ of 1.43, 1.36 and 1.29, respectively, and heat treatment of cold-rolled pipes.

Сопоставительный анализ заявляемого решения с прототипом показывает, что заявляемый способ производства бесшовных труб размером 426×17-19 мм для объектов атомной энергетики из стали марки 08Х18Н10-Ш отличается от известного тем, что производят отливку полых слитков электрошлаковым переплавом размером 670×вн.280×2100±50 мм, расточку и обточку их в полые слитки-заготовки размером 650хвн.300×2100±50 мм, нагрев слитков-заготовок в методической печи до температуры 1250-1260°С, выдачу слитков-заготовок из печи, смазку с двух концов слитков-заготовок смесью графита с поваренной солью 50/50 массой ≈ 1000-1250 г, прошивку-раскатку слитков-заготовок в стане поперечно-винтовой прокатки на оправке диаметром 440 мм с коэффициентом вытяжки μ=1,43 и подъемом по диаметру δ=1,54% в гильзы размером 660хвн.455×2930-3070 мм, прокатку гильз на ТПУ 8-16'' с пилигримовыми станами на конусных дорнах диаметром 416/422 мм в калибре 498 мм, врезанном в валки с диаметром бочки 1150 мм, с углом поперечного выпуска на полирующем участке

, в передельные горячекатаные трубы размером 490×38×7800-8200 мм с коэффициентом вытяжки μ=3,33, обжатием по диаметру 24,62%, с подачей гильз в очаг деформации m=20-24 мм, отрезку технологических отходов - затравочных концов и пилигримовых головок пилой горячей резки, правку в шестивалковой правильной машине с использованием температуры прокатного нагрева за 2-3 прохода до кривизны не более 6,0 мм на общую длину труб, термообработку труб - аустенизацию, порезку труб на две трубы равной длины, механическую обработку-расточку и обточку в передельные трубы-заготовки размером 474×22×3900-4100 мм, прокатку механически обработанных труб-заготовок на стане ХПТ 450 в товарные трубы по маршрутам: 474×22×3900-4100-426×17×5350-5600, 474×22×3900-4100-426×18×5000-5300 и 474×22×3900-4100-26×19×4770-5030 мм с коэффициентом вытяжки μ соответственно 1,43,1,36 и 1,29, термическую обработку холоднокатаных труб и приемку их на соответствие требованиям ТУ 14-3Р-197-2001. Таким образом, эти отличия позволяют сделать вывод о соответствии критерию «изобретательский уровень».A comparative analysis of the proposed solution with the prototype shows that the claimed method for the production of seamless pipes with a size of 426 × 17-19 mm for nuclear power facilities from steel grade 08X18H10-Sh differs from the known one in that hollow ingots are cast using electroslag remelting with a size of 670 × ext. 280 × 2100 ± 50 mm, boring and turning them into hollow ingots-blanks of size 650хвн. 300 × 2100 ± 50 mm, heating of ingots-blanks in a methodical furnace to a temperature of 1250-1260 ° С, delivery of ingots-blanks from the furnace, lubrication from two ends graphite ingots and with 50/50 table salt weighing ≈ 1000-1250 g, piercing-rolling of ingot billets in a cross-helical rolling mill on a mandrel with a diameter of 440 mm with a drawing coefficient μ = 1.43 and a diameter rise of δ = 1.54% in sleeves measuring 660hvn. 455 × 2930-3070 mm, rolling of sleeves on TPU 8-16 '' with pilgrim mills on conical mandrels with a diameter of 416/422 mm in a caliber 498 mm, cut into rolls with a barrel diameter of 1150 mm, with an angle of transverse release at polishing area

, into hot-rolled pig tubes with a size of 490 × 38 × 7800-8200 mm with a drawing coefficient μ = 3.33, compression in diameter of 24.62%, with the supply of sleeves to the deformation zone m = 20-24 mm, the piece of technological waste - seed ends and pilgrim heads with a hot cutting saw, straightening in a six-roll straightening machine using rolling heat for 2-3 passes to a curvature of not more than 6.0 mm for the total length of the pipes, heat treatment of pipes - austenization, cutting of pipes into two pipes of equal length, machining - boring and turning into conversion pipes forgings with a size of 474 × 22 × 3900-4100 mm, rolling of machined tubes at the KhPT 450 mill into commodity pipes along the routes: 474 × 22 × 3900-4100-426 × 17 × 5350-5600, 474 × 22 × 3900-4100 -426 × 18 × 5000-5300 and 474 × 22 × 3900-4100-26 × 19 × 4770-5030 mm with a drawing coefficient μ of 1.43.1.36 and 1.29, respectively, heat treatment of cold-rolled pipes and their acceptance on compliance with the requirements of TU 14-3R-197-2001. 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 позволило выявить в них признаки, отличающие заявляемое решение от прототипа, что соответствует критерию патентоспособности «новизна».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 solution from the prototype, which meets the patentability criterion of "novelty."

Способ производства бесшовных труб размером 426×17-19 мм для объектов атомной энергетики их стали марки 08Х18Н10-Ш осуществлен на ОАО «Челябинский трубопрокатный завод» на трубопрокатной установке с пилигримовыми станами 8-16'' при прокатке передельных труб размером 490×38×8000 мм из полых слитков-заготовок ЭШП размером 650×вн.300×2100 мм с последующей расточкой и обточкой их в трубы-заготовки размером 474×22×4000 мм и перекаткой их на стане ХПТ 450 в товарные трубы по маршруту: 474×22×4000-426×19×4900 мм с вытяжкой μ=1,29 - предлагаемая технология. По существующей технологии слитки-заготовки ЭШП размером 600×100×1750 мм нагревались до температуры пластичности и прошивались в стане поперечно-винтовой прокатки на оправке диаметром 275 мм с коэффициентом вытяжки μ=1,19 и подъемом по диаметру δ=1,67 в гильзы-заготовки размером 610×вн.290×2080 мм, которые с холодного посада нагревались до температуры пластичности и прошивались-раскатывались в стане поперечно-винтовой прокатки на оправке диаметром 390 мм с вытяжкой μ=1,28 и подъемом по диаметру δ=1,64% в гильзы размером 620×вн.405×2660 мм. Гильзы прокатывались на ТПУ 8-16'' с пилигримовыми станами в калибре 464 мм в передельные трубы размером 448×40×7000 мм с коэффициентом вытяжки μ=3,38 и обжатием по диаметру Δ=27,74%. Передельные трубы разрезались на два крата равной длины, растачивались и обтачивались в товарные трубы размером 426×19×3500 мм. Данные по технологическим параметрам и производству товарных труб размером 426×19 мм из полых слитков-заготовок ЭШП размером 650×вн.300×2100 мм стали марки 08Х18Н10Т-Ш (предлагаемая технология) и из слитков-заготовок ЭШП размером 600×100×1750 мм (существующая технология) приведены в таблице 1.A method for the production of seamless pipes with a size of 426 × 17-19 mm for nuclear facilities of their steel grade 08X18H10-Sh was carried out at Chelyabinsk Pipe Rolling Plant OJSC at a pipe rolling plant with 8-16 '' pilgrim mills when rolling redacting pipes with a size of 490 × 38 × 8000 mm from hollow ingots-blanks ESR with a size of 650 × ext. 300 × 2100 mm, followed by boring and turning them into tubes-blanks of 474 × 22 × 4000 mm in size and rolling them at the HPT 450 mill into commodity pipes along the route: 474 × 22 × 4000-426 × 19 × 4900 mm with a hood μ = 1.29 - the proposed technology. According to the existing technology, ESR ingots of 600 × 100 × 1750 mm in size were heated to ductility temperature and sewn in a cross-screw mill on a mandrel with a diameter of 275 mm with a draw ratio μ = 1.19 and a diameter rise of δ = 1.67 in sleeves - workpieces with a size of 610 × ext. 290 × 2080 mm, which were heated from a cold embankment to a plasticity temperature and stitched-rolled in a cross-helical rolling mill on a mandrel with a diameter of 390 mm with a hood μ = 1.28 and a diameter rise of δ = 1, 64% in sleeves measuring 620 × ext. 405 × 2660 mm. The sleeves were rolled at 8-16 '' TPU with pilgrim mills in caliber 464 mm into conversion tubes 448 × 40 × 7000 mm in size with a drawing coefficient μ = 3.38 and diameter reduction Δ = 27.74%. Conveyor pipes were cut into two slots of equal length, bored and turned into commodity pipes measuring 426 × 19 × 3500 mm. Data on technological parameters and production of commodity pipes of 426 × 19 mm in size from ESH hollow ingots-blanks of 650 × in. 300 × 2100 mm steel grade 08X18N10T-Sh steel (proposed technology) and from EShI ingots-blanks of 600 × 100 × 1750 mm in size (existing technology) are given in table 1.

Из таблицы видно, что по существующей технологии в производство были заданы 3 слитка-заготовки ЭШП размером 600×100×1750 мм общей массой 11330 кг. Слитки-заготовки были нагреты в методической печи до температуры 1250-1260°C, прошиты в стане поперечно-винтовой прокатки на оправке диаметром 275 мм с коэффициентом вытяжки μ=1,19 и подъемом по диаметру δ=1,67 в гильзы-заготовки размером 610×вн.290×2080 мм, которые с холодного посада были нагреты до температуры 1250-1260°C и прошиты - раскатаны в стане поперечно-винтовой прокатки на оправке диаметром 3900 мм с коэффициентом вытяжки μ=1,28 и подъемом по диаметру δ=1,64% в гильзы размером 620×вн.405×2660 мм. Гильзы прокатаны на ТПУ 8-16'' с пилигримовыми станами в калибре 464 мм на дорнах диаметром 369/375 мм с коэффициентом вытяжки μ=3,38 и обжатием по диаметру Δ=27,74% в передельные трубы размером 448×40×7000 мм. Передельные трубы были выправлены в шестивалковой правильной машине и термо-обработаны. Так как на существующем оборудовании ОАО «ЧТПЗ» можно растачивать и обтачивать трубы длиной не более 6000 мм, то передельные трубы были порезаны на две трубы равной длины, расточены и обточены в товарные трубы размером 426×19×3500 мм. Принято в соответствии с ТУ 14-3Р-197-2001 шесть труб размером 426×19×3500 мм общей массой 4003 кг. Расходный коэффициент металла по трубам данной партии составил 2,830. По предлагаемой технологии в производство были заданы 3 полых слитка-заготовки ЭШП размером 650×вн.300×2100 мм общей массой 12908 кг, которые были нагреты в методической печи до температуры 1250-1260°C. После выдачи из печи в слитки-заготовки для смазки с двух концов подавалась смесь графита с поваренной солью 50/50 массой ≈ по 1000-1250 г. Слитки-заготовки прошивали-раскатывали в стане поперечно-винтовой прокатки на оправке диаметром 440 мм с вытяжкой μ=1,43 и подъемом по диаметру δ=1,54% в гильзы размером 660×вн.455×3000 мм. Гильзы прокатывались на пилигримовом стане на конусных дорнах диаметром 415/421 мм в калибре 498 мм, врезанном в валки с диаметром бочки 1150 мм, с углом поперечного выпуска на полирующем участке

в передельные трубы размером 490×38×8000 мм с вытяжкой μ₁=3,33, обжатием по диаметру 24,62% и с подачами гильз в очаг деформации m=20-24 мм. Отрезку технологических отходов - затравочных концов и пилигримовых головок производили пилой горячей резки. Правку передельных труб производили в шестивалковой правильной машине с использованием температуры прокатного нагрева за 2-3 прохода до кривизны не более 6,0 мм на общую длину труб (кривизна труб определялась визуально). После охлаждения кривизна труб составила от 4,0 до 5,5 мм. После термической обработки трубы были порезаны на две трубы равной длины. Механическую обработку-расточку и обточку производили на размер 474×22×4000 мм. Передельные механически обработанные трубы размером 474×22×4000 мм были переданы на перекатку на стане ХПТ 450 в товарные трубы размером 426×19×4900 мм с коэффициентом вытяжки μ=1,29. Принято в соответствии с ТУ 14-3Р-197-2001 шесть труб размером 426×19×4900 мм (29,4 м) общей массой 5,604 т. Расходный коэффициент металла по трубам данной партии составил 2,303. Таким образом, при производстве труб размером 426×19 мм по предлагаемой технологии (способу) получено снижение расходного коэффициента дорогостоящего металла на каждой тонне труб на 527 кг, увеличение длины в 1,4 раза и снижение шероховатости наружной и внутренней поверхностей труб.The table shows that, according to the existing technology, 3 ESR ingots-blanks with a size of 600 × 100 × 1750 mm with a total weight of 11330 kg were set into production. The ingot billets were heated in a methodical furnace to a temperature of 1250-1260 ° C, sewn in a cross-helical mill on a mandrel with a diameter of 275 mm with a draw ratio μ = 1.19 and a diameter rise of δ = 1.67 in the blanks of size 610 × ext. 290 × 2080 mm, which were heated to a temperature of 1250-1260 ° C from a cold embankment and stitched - rolled in a cross-helical mill on a mandrel with a diameter of 3900 mm with a draw ratio μ = 1.28 and a diameter rise of δ = 1.64% in sleeves measuring 620 × ext. 405 × 2660 mm. The sleeves were rolled on 8-16 '' TPU with pilgrim mills in caliber 464 mm on mandrels with a diameter of 369/375 mm with a drawing coefficient μ = 3.38 and compression in diameter Δ = 27.74% into 448 × 40 × 7000 diameter tubes mm Conversion pipes were straightened in a six-roll straightening machine and heat-treated. Since it is possible to bore and grind pipes with a length of not more than 6000 mm on the existing equipment of ChTPZ OJSC, the conversion pipes were cut into two pipes of equal length, bored and turned into commodity pipes 426 × 19 × 3500 mm in size. In accordance with TU 14-3R-197-2001, six pipes with a size of 426 × 19 × 3500 mm with a total weight of 4003 kg were adopted. The expenditure coefficient of the metal in the pipes of this batch amounted to 2.830. According to the proposed technology, 3 hollow ESR ingots-blanks with a size of 650 × ext. 300 × 2100 mm with a total mass of 12908 kg that were heated in a method furnace to a temperature of 1250-1260 ° C were set into production. After passing out of the furnace, a mixture of graphite with sodium chloride 50/50 weighing 1000-1250 g each was fed from two ends into lubricant ingots for lubrication. The ingot blanks were sewn and rolled out in a cross-helical mill on a mandrel with a diameter of 440 mm with a hood μ = 1.43 and a rise in diameter of δ = 1.54% into sleeves measuring 660 × ext. 455 × 3000 mm. The sleeves were rolled on a pilgrim mill on conical mandrels with a diameter of 415/421 mm in a caliber of 498 mm, cut into rolls with a barrel diameter of 1150 mm, with an angle of transverse outlet in the polishing section

into conversion pipes with a size of 490 × 38 × 8000 mm with a hood μ ₁ = 3.33, compression in diameter of 24.62% and with feeds of sleeves into the deformation zone m = 20-24 mm. Cutting off technological waste - seed ends and pilgrim heads was done with a hot cutting saw. Dressing pipes were straightened in a six-roll straightening machine using rolling heating temperature for 2-3 passes until the curvature was not more than 6.0 mm for the total length of the pipes (the pipe curvature was determined visually). After cooling, the pipe curvature ranged from 4.0 to 5.5 mm. After heat treatment, the pipes were cut into two pipes of equal length. The machining-boring and turning were performed at a size of 474 × 22 × 4000 mm. Converted machined pipes with a size of 474 × 22 × 4000 mm were transferred for rolling at the KhPT 450 mill to commodity pipes with a size of 426 × 19 × 4900 mm with a drawing coefficient μ = 1.29. Six pipes with a size of 426 × 19 × 4900 mm (29.4 m) with a total weight of 5.604 tons were adopted in accordance with TU 14-3R-197-2001 with a total weight of 5.604 tons. The consumption coefficient of metal for pipes of this batch was 2.303. Thus, in the production of pipes with a size of 426 × 19 mm according to the proposed technology (method), a decrease in the cost coefficient of expensive metal per ton of pipes by 527 kg, a 1.4-fold increase in length, and a decrease in the roughness of the outer and inner surfaces of the pipes are obtained.

Использование предлагаемого способа производства бесшовных труб размером 426×17-19 мм для объектов атомной энергетики из стали марки 08Х18Н10-Ш позволит снизить расход металла, снизить шероховатость наружной и внутренней поверхностей, повысить производительность ТПУ 8-16'', увеличить длину труб, а, следовательно, снизить их стоимость.Using the proposed method for the production of seamless pipes with a size of 426 × 17-19 mm for nuclear facilities of steel grade 08X18H10-Sh will reduce metal consumption, reduce the roughness of the outer and inner surfaces, increase the productivity of TPU 8-16 '', increase the length of the pipes, and, therefore, reduce their cost.

Claims

A method for the production of seamless pipes 426 × 17-19 mm in size for nuclear power facilities made of 08Kh18N10-Sh steel, including the casting of hollow ingots by electroslag remelting of 670 × ext. 280 × 2100 ± 50 mm in size, boring and turning them into hollow ingots of size 650 × ext. 300 × 2100 ± 50 mm, heating the ingot billets in a methodical furnace to a temperature of 1250-1260 ° C, dispensing ingot billets from the furnace, supplying grease from the two ends of the ingot billets in the form of a mixture of graphite with sodium chloride in the ratio 50/50 weighing 1000-1250 g, firmware rolling of ingot blanks in the mill transversely - screw rolling on a mandrel with a diameter of 440 mm with an extraction coefficient μ = 1.43 and a rise in diameter of δ = 1.54% into sleeves of size 660хvn. 455 × 2930-3070 mm, rolling of sleeves on TPU 8-16 '' with pilgrim mills on tapered Dornach 416/422 mm in diameter 498 mm caliber, embedded in rolls with a diameter of barrel 1150 mm, with an angle transverse to release polishing portion _{p.vyp α.} = 24-26 °, into hot-rolled steel tubes measuring 490 × 38 × 7800-8200 mm with a drawing coefficient μ = 3.33, diameter compression of 24.62%, with the supply of sleeves to the deformation zone m = 20-24 mm, technological waste - seed ends and pilgrim heads with a hot cutting saw, straightening in a six-roll straightening machine using rolling heating temperature for 2-3 passes to a curvature of not more than 6.0 mm for the total pipe length, austenization, pipe cutting into two pipes of equal length, machining-boring and turning into conversion pipe-workpieces of size 474 × 22 × 3900-4100 mm, rolling of machined billets at the KhPT 450 mill into commodity pipes along the routes: 474 × 22 × 3900-4100 - 426 × 17 × 5350-5600, 474 × 22 × 3900-4100 - 426 × 18 × 5000-5300 and 474 × 22 × 3900-4100 - 426 × 19 × 4770-5030 mm with drawing coefficients μ of 1.43, 1.36 and 1.29, respectively, and heat treatment of cold-rolled pipes.