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 эшп и нлз
Патент 2322314
Авторы
- Бубнов Константин Эдуардович (RU)
- Вольберг Исаак Иосифович (RU)
- Головинов Валерий Александрович (RU)
- Дановский Николай Григорьевич (RU)
- Климов Николай Петрович (RU)
- Лапин Леонид Игнатьевич (RU)
- Литвак Борис Семенович (RU)
- Логовиков Валерий Андреевич (RU)
- Матюшин Александр Юрьевич (RU)
- Никитин Кирилл Николаевич (RU)
- Сафьянов Анатолий Васильевич (RU)
- Федоров Александр Анатольевич (RU)
Правообладатели
Классы МПК
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 эшп и нлз
Изобретение относится к способу производства бесшовных горячедеформированных труб большого и среднего диаметров для паровых котлов, паропроводов и коллекторов установок с высокими и сверхкритическими параметрами пара из слитков электрошлакового переплава и непрерывно-литой заготовки и может быть использовано на трубопрокатных установках с пилигримовыми станами, имеющих в своем составе станы поперечно-винтовой прокатки. Способ включает выплавку слитков электрошлаковым переплавом и заготовок на установках непрерывной разливки стали марок 20, 15ГС, 15ХМ, 12Х1МФ, 15Х1М1Ф, 12Х2МФСР, 10Х9МФБ, 12Х11 В2МФ, 08Х16Н9М2, 12Х18Н12Т и 10Х13Г12БС2Н2Д2 с последующей обточкой и сверлением центрального отверстия, нагрев слитков и заготовок до температуры пластичности в зависимости от марки стали, прошивку их в станах косой прокатки с деформацией металла с посадом по диаметру, равным 8-16%, прокатку на пилигримовых станах с вытяжками, значения которых зависят от диаметра и толщины стенки, при этом слитки электрошлакового переплава и непрерывно-литые заготовки прошивают в станах косой прокатки с посадом по диаметру в зависимости от марки стали и суммарной вытяжки при переделе слиток электрошлакового переплава - труба или непрерывно-литая заготовка - труба, значения величин посада по диаметру слитков электрошлакового переплава и непрерывно-литых заготовок при прошивке в станах косой прокатки определяют из выражений Δiэшп=Kiэшп/μiΣ, Δiнлз=Кiнлз/μiΣ, где Δiэшп - значения величин посада по диаметру при прошивке в станах косой прокатки слитков ЭШП i-ой марки стали, %; Δiнлз - значения величин посада по диаметру при прошивке в станах косой прокатки НЛЗ i-ой марки стали, %; μiΣ=μпр.μп - суммарный коэффициент вытяжки при прокатке труб j-го размера; μпр. - коэффициент вытяжки при прошивке гильз под прокатку труб j-го размера; μп - коэффициент вытяжки при прокатке труб j-го размера на пилигримовом стане; Кiэшп - коэффициент, учитывающий величину посада по диаметру при прошивке гильз из слитков ЭШП i-ой марки стали, %; Кiнлз - коэффициент, учитывающий величину посада по диаметру при прошивке гильз из НЛЗ i-ой марки стали, %, при прокатке труб из слитков электрошлакового переплава стали марок 20 и 15 ГС коэффициент Кэшп принимают равным 40, труб из стали марок 12Х1МФ и 15Х1М1Ф равным 0,9 Кэшп, труб из стали марок 15Х5М и 12Х2МФСР - 0,8 Кэшп, труб из стали марок 12Х1 В2МФ и 08Х16Н9М2 - 0,7 Кэшп, а труб из стали марки 10Х13Г12БС2Н2Д2 равным 0.6 Кэшп, а при прокатке труб из непрерывно-литых заготовок стали марок 20 и 15 ГС коэффициент Кнлз принимают равным 35, при прокатке труб из стали марок 12Х1МФ и 15Х1М1Ф - 0,9 Кнлз, труб из стали марок 15Х5М и 12Х2МФСР - 0,85 Кнлз, труб из стали марок 12Х1 В2МФ и 08Х16Н9М2-0.8 Кнлз, а труб из стали марки 10Х13Г12БС2Н2Д2 равным 0,75 Кнлз. Обеспечивается снижение расходного коэффициента металла за счет снижения отбраковки труб по пленам, и снижение стоимости котельных труб. 2 з.п. ф-лы, 2 табл.
Реферат
Изобретение относится к трубопрокатному производству, а именно к способу производства бесшовных горячедеформированных труб большого и среднего диаметров для паровых котлов, паропроводов и коллекторов установок с высокими и сверхкритическими параметрами пара из слитков электрошлакового переплава и непрерывно-литой заготовки, и может быть использовано на трубопрокатных установках с пилигримовыми станами, имеющих в своем составе станы поперечно-винтовой прокатки.
В практике трубопрокатного производства существует способ изготовления 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 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 в электрических и мартеновских печах, их ковку (уплотнение структуры) с уковом от 2,0 до 3,0, в зависимости от марки стали, а также непрерывную разливку стали марок 20, 15ГС, 12Х1МФ, 15Х1М1Ф и 15ХМ с последующей ковкой их в поковки с уковом не менее 1,5, механическую обработку (обточку со съемом металла 10-15 мм на сторону и сверловку центрального отверстия диаметром 100±5 мм для удаления центральной ликвационной пористости и неметаллических включений), нагрев до температуры пластичности, прошивку заготовок в станах косой прокатки в гильзы и прокатку их в трубы на пилигримовом стане (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".
Недостатком указанного способа является высокая энергоемкость процесса, связанная с нагревом и деформацией слитков и НЛЗ в поковки с последующей обточкой и сверлением центрального отверстия, нагревом заготовок до температуры пластичности, прошивкой и прокаткой их в трубы на пилигримовых станах, повышенный расход металла при переделе слиток или НЛЗ-поковка-трубная заготовка - труба и, как следствие, высокая стоимость труб.
Известны в трубопрокатном производстве способы прошивки слитков (заготовок) на подъем (расширение - 3-7%), размер в размер и посад (осаживание - 2-5%), где с изменением схемы напряженно-деформированного состояния меняется и деформация, выраженная величиной вытяжки (Ф.А.Данилов и др. Горячая прокатка труб. М.: Металлургиздат, 1982, с.300, табл.34).
Недостатком указанных способов прошивки является невозможность обеспечить необходимую деформацию слитка, позволяющую получить механические свойства, структуру и плотность металла труб, которые получаются при производстве их из кованой заготовки.
В трубопрокатном производстве известен также способ изготовления газлифтных труб большого диаметра из слитков стали 09Г2С выплавки ЭШП и ВДП (Патент РФ №2119395 кл. В21В 19/04), где деформацию слитков в прошивном стане ведут вдоль расположения кристаллов, задавая слитки в стан головной частью (усадочной) и прошивают с посадом по диаметру на величину
D=2Sг(1-sinα)Sc,
где Sг - толщина стенки гильзы, мм;
Sс - толщина стенки сверленого слитка ЭШП, мм;
α - угол наклона фронта кристаллизации к оси слитка, град.
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.
Наиболее близким техническим решением является способ производства котельных труб большого диаметра из слитков ЭШП (патент RU №2180874, кл. В21В 19/04), обеспечивающий уменьшение энергозатрат, снижение расхода металла и, как следствие, снижение стоимости котельных труб за счет использования слитков большего диаметра и ведения процесса прошивки с посадом по диаметру, равным 8-16%.
Недостатками данного способа являются постоянные величины обжатия по диаметру при прошивке слитков ЭШП с посадом, которые не зависят от их геометрических размеров, марок стали и суммарных коэффициентов вытяжек на прошивном и пилигримовом станах, что приводит к дополнительным энергозатратам и повышенному расходу металла при прошивке слитков на посад с большими обжатиями из-за образования наружных и внутренних плен на гильзах.
Задачей предложенного способа является снижение энегозатрат, за счет оптимизации процесс прошивки в станах косой прокатки с посадом по диаметру, в зависимости от марки стали и суммарной вытяжки при переделе слиток электрошлакового переплава - труба или непрерывно-литая заготовка - труба, снижение расхода металла при переделе слиток ЭШП и НЛЗ-котельная труба, за счет снижения дефектов на гильзах в виде плен, из-за дифференцированного ведения процесс прошивки с посадом по диаметру слитков ЭШП и НЛЗ.
Технический результат достигается тем, что в известном способе 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 ЭШП и НЛЗ, включающем выплавку слитков электрошлаковым переплавом и заготовок на установках непрерывной разливки стали марок 20, 15ГС, 15ХМ, 12Х1МФ, 15Х1М1Ф, 12Х2МФСР, 10Х9МФБ, 12Х11 В2МФ, 08Х16Н9М2, 12Х18Н12Т и 10Х13Г12БС2Н2Д2 с последующей обточкой и сверлением центрального отверстия, нагрев слитков и заготовок до температуры пластичности в зависимости от марки стали, прошивку их в станах косой прокатки с деформацией металла с посадом по диаметру, равным 8-16%, прокатку на пилигримовых станах с вытяжками, значения которых зависят от диаметра и толщины стенки, слитки электрошлакового переплава и непрерывно-литые заготовки прошивают в станах косой 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 и непрерывно-литых заготовок при прошивке в станах косой прокатки определяют из выражений Δiэшп=Кiэшп/μiΣ, Δiнлз=Кiнлз/μiΣ, где Δiэшп - значения величин посада по диаметру при прошивке в станах косой прокатки слитков ЭШП i-й марки стали, %; Δiнлз - значения величин посада по диаметру при прошивке в станах косой прокатки НЛЗ i-й марки стали, %; μiΣ=μпр.μп - суммарный коэффициент вытяжки при прокатке труб j-го размера; μпр. - коэффициент вытяжки при прошивке гильз под прокатку труб j-го размера; μп - коэффициент вытяжки при прокатке труб j-го размера на пилигримовом стане; Кiэшп - коэффициент, учитывающий величину посада по диаметру при прошивке гильз из слитков ЭШП i-й марки стали, %; Кiнлз - коэффициент, учитывающий величину посада по диаметру при прошивке гильз из НЛЗ i-ой марки стали, %, при прокатке труб из слитков электрошлакового переплава стали марок 20 и 15 ГС коэффициент Кэшп принимают равным 40, труб из стали марок 12Х1МФ и 15Х1М1Ф равным 0,9 Кэшп, труб из стали марок 15Х5М и 12Х2МФСР - 0,8 Кэшп, труб из стали марок 12Х1 В2МФ и 08Х16Н9М2 - 0,7 Кэшп, а труб из стали марки 10Х13Г12БС2Н2Д2 равным 0.6 Кэшп, а при прокатке труб из непрерывно-литых заготовок стали марок 20 и 15 ГС коэффициент Кнлз принимают равным 35, при прокатке труб из стали марок 12Х1МФ и 15Х1М1Ф - 0,9 Кнлз, труб из стали марок 15Х5М и 12Х2МФСР -0,85 Кнлз, труб из стали марок 12Х1 В2МФ и 08Х16Н9М2-0,8 Кнлз, а труб из стали марки 10Х13Г12БС2Н2Д2 равным 0,75 Кнлз.
Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемый 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 ЭШП и НЛЗ, отличается тем, что слитки электрошлакового переплава и непрерывно-литые заготовки прошивают в станах косой 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 и непрерывно-литых заготовок при прошивке в станах косой прокатки определяют из выражений Δiэшп=Kiэшп/μiΣ, Δiэшп=Kiнлз/μiΣ, где Δiэшп - значения величин посада по диаметру при прошивке в станах косой прокатки слитков ЭШП i-й марки стали, %; Δiнлз - значения величин посада по диаметру при прошивке в станах косой прокатки НЛЗ i-й марки стали, %; μiΣ=μпрμп - суммарный коэффициент вытяжки при прокатке труб j-го размера; μпр. - коэффициент вытяжки при прошивке гильз под прокатку труб j-го размера; μп - коэффициент вытяжки при прокатке труб j-го размера на пилигримовом стане; Кiэшп - коэффициент, учитывающий величину посада по диаметру при прошивке гильз из слитков ЭШП i-й марки стали, %; Кiнлз - коэффициент, учитывающий величину посада по диаметру при прошивке гильз из НЛЗ i-й марки стали, %, при прокатке труб из слитков электрошлакового переплава стали марок 20 и 15 ГС коэффициент Кэшп принимают равным 40, труб из стали марок 12Х1МФ и 15Х1М1Ф равным 0,9 Кэшп, труб из стали марок 15Х5М и 12Х2МФСР - 0,8 Кэшп, труб из стали марок 12Х1 В2МФ и 08Х16Н9М2 - 0,7 Кэшп, а труб из стали марки 10Х13Г12БС2Н2Д2 равным 0,6 Кэшп, а при прокатке труб из непрерывно-литых заготовок стали марок 20 и 15 ГС коэффициент Кнлз принимают равным 35, при прокатке труб из стали марок 12Х1МФ и 15Х1М1Ф - 0,9 Кнлз, труб из стали марок 15Х5М и 12Х2МФСР - 0,85 Кнлз, труб из стали марок 12Х1 В2МФ и 08Х16Н9М2-0,8 Кнлз, а труб из стали марки 10Х13Г12БС2Н2Д2 равным 0,75 Кнлз. 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".
Предложенный 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 ЭШП и НЛЗ заключается в том, что в слитках ЭШП и НЛЗ сталей марок 20, 15ГС, 15ХМ, 12Х1МФ, 15Х1М1Ф, 12Х2МФСР, 10Х9МФБ, 12Х11 В2МФ, 08Х16Н9М2, 12Х18Н12Т и 10Х13Г11БС2Н2Д2, имеющих минимальную центральную ликвационную пористость и равномерное распределение неметаллических включений по сечению, сверлят центральное отверстие диаметром 100±5 мм, нагревают до температуры пластичности в зависимости от марки стали, прошивают в станах косой прокатки с посадом по диаметру в зависимости от марки стали и суммарной вытяжки при переделе слиток электрошлакового переплава - труба или непрерывно-литая заготовка - труба, значения величин посада по диаметру слитков электрошлакового переплава и непрерывно-литых заготовок при прошивке в станах косой прокатки определяют из выражений Δiэшп=Kiэшп/μiΣ, Δiэшп=Kiнлз/μiΣ, где Δiэшп - значения величин посада по диаметру при прошивке в станах косой прокатки слитков ЭШП i-ой марки стали, %; Δiнлз - значения величин посада по диаметру при прошивке в станах косой прокатки НЛЗ i-ой марки стали, %; μiΣ=μпр.μп - суммарный коэффициент вытяжки при прокатке труб j-го размера; μпр. - коэффициент вытяжки при прошивке гильз под прокатку труб j-го размера; μп - коэффициент вытяжки при прокатке труб j-го размера на пилигримовом стане; Кiэшп - коэффициент, учитывающий величину посада по диаметру при прошивке гильз из слитков ЭШП i-ой марки стали, %; Кiнлз - коэффициент, учитывающий величину посада по диаметру при прошивке гильз из НЛЗ i-ой марки стали, %, при прокатке труб из слитков электрошлакового переплава стали марок 20 и 15 ГС коэффициент Кэшп принимают равным 40, труб из стали марок 12Х1МФ и 15Х1М1Ф - 0,9 Кэшп, труб из стали марок 15Х5М и 12Х2МФСР - 0,8 Кэшп, труб из стали марок 12Х1В2МФ и 08Х16Н9М2 - 0,7 Кэшп, а труб из стали марки 10Х13Г12БС2Н2Д2 - 0,6 Кэшп, а при прокатке труб из непрерывно-литых заготовок стали марок 20 и 15 ГС коэффициент Кнлз принимают равным 35, при прокатке труб из стали марок 12Х1МФ и 15Х1М1Ф - 0,9 Кнлз, труб из стали марок 15Х5М и 12Х2МФСР - 0,85 Кнлз, труб из стали марок 12Х1 В2МФ и 08Х16Н9М2 - 0,8 Кнлз, а труб из стали марки 10Х13Г12БС2Н2Д2 - 0,75 Кнлз.
Способ производства котельных труб большого и среднего диаметров по ТУ 14-3Р-55-2001 опробован при прокатке труб размером 325×40 и 426×19 мм из стали марки 15Х1М1Ф на ТПА 8-16" с пилигримовыми станами ОАО "ЧТПЗ" из слитков ЭШП размером 540×100×1750, 600×100×1400 и 620×100×1200 мм поставки ОАО "ЗМЗ" и кованых заготовок размером 540×100×1750 и 600×100×1750 мм поставки ОАО "Мечел" по существующему и предлагаемому способу. Данные по прокатке, результатам сдачи и механическим испытаниям приведены в таблицах 1 и 2.
В производство было задано по 10 слитков ЭШП размером 550×1750 и 610×1400 и 630×1200 мм поставки ОАО "ЗМЗ" и по 5 заготовок (поковок) размером 540×1750 и 600×1750 мм (570×1750 и 630×1750 мм) поставки ОАО "Мечел".
Данные по прокатке, сдаче и расходному коэффициенту металла труб с учетом технологических отходов на прокате (пилигримовые головки и затравочные концы), прокатанных из кованых заготовок и слитков ЭШП стали марки 15Х1М1Ф по существующей и предлагаемой технологиям, приведены в таблице 1. Поковки диаметром 570 и 630 мм обтачивались на участке обработки заготовок ОАО "ЧТПЗ" в соответствии с ТУ 14-1-2560-78 "Заготовка трубная кованая для котельных труб" на размер, соответственно 540×1750 и 600×1750 мм, а затем производилась сверловка центрального отверстия диаметром 100±5 мм. Слитки отливались на ОАО "ЗМЗ" размером 550×1750, 610×1400 мм и 630×1200 мм, которые обтачивались по диаметру на размер 540, 600 и 620 мм (по 10 штук) и поставлялись на ОАО "ЧТПЗ". На ОАО "ЧТПЗ" слитки диаметром 540, 600 и 620 мм сверлились на диаметр 100±5 мм. Слитки и заготовки нагревались в методической печи до температуры пластичности (1280±10°С), прошивались в прошивном стане в гильзы и прокатывались в трубы размером 325×40 и 426×19 мм. Таким образом, было прокатано по 5 труб размером 325×40 и 426×19 мм из заготовок и слитков ЭШП по существующей и предлагаемой технологиям (способам). Расходный коэффициент металла с учетом технологических отходов на прокате (вес пилигримовых головок и затравочных концов) определяли из расчета веса поковок и слитков ЭШП. Из таблицы 1 видно, что расходный коэффициент металла при прокатке труб из слитков ЭШП по существующей технологии ниже, чем при прокатке котельных труб из кованой заготовки, а именно на 26-106 кг на каждой тонне труб (в зависимости от размера). При прокатке труб из слитков ЭШП по предлагаемой технологии (относительно существующей) получили дополнительное снижение расходного коэффициента металла в зависимости от размера труб на 16-29 кг на тонну за счет снижения дефектов по внутренним и наружным пленам. В таблице 2 приведены данные по механическим свойствам металла труб из стали марки 15Х1М1Ф, прокатанных из кованой заготовки и слитков ЭШП по существующей и предлагаемой технологиям. Из таблицы видно, что среднее значение механических свойств металла труб, прокатанных из слитков ЭШП по предлагаемой технологии, выше, чем из кованой заготовки, на 5,0-7.5% и находится на одном уровне при прокатке труб из слитков ЭШП по существующей технологии, что в свою очередь дает гарантированную возможность снизить плюсовое поле допуска по толщине стенки на 5,0% или установить допуск по стенке +15/-10 вместо существующего +20/-5,0%. А так как качество металла слитков ЭШП значительно лучше, то основной критерий котельных труб длительная прочность будет значительно выше.
Таким образом, использование предложенного способа производства бесшовных горячедеформированных труб большого и среднего диаметров на трубопрокатных установках с пилигримовыми станами для паровых котлов, паропроводов и коллекторов установок с высокими и сверхкритическими параметрами пара из слитков электрошлакового переплава и непрерывно-литых заготовок позволит за счет дифференцированного посада по диаметру в зависимости от марки стали и суммарной вытяжки при переделе слиток ЭШП - труба или НЛЗ-труба снизить расходный коэффициент металла за счет снижения отбраковки труб по пленам в сравнении с прокаткой котельных труб из слитков ЭШП по существующей технологии при сохранении механических свойств металла труб на уровне существующей технологии, а следовательно, снизить стоимость котельных труб.
| Таблица 1Данные по прокатке, геометрическим размерам труб и расходному коэффициенту металла с учетом технологических отходов на прокате (пилигримовые головки и затравочные концы), прокатанных из кованых заготовок и слитков ЭШП стали марки 15Х1М1Ф по существующей и предлагаемой технологиям | ||||||||||||||||||
| Способ произв. труб | Вид заготов. | Размер поковок (мм) | Вес поков. (кг) | Размер слитков ЭШП (мм) | Вес слит. ЭШП (кг) | Размер загот. (мм) | Вес загот. (кг) | Размер слитков после механич. обработ. (мм) | Вес слитков после механич. обработ. | Прошивка слитков и заготовок | Прокатка труб | Расход. коэф. метал. по прокату | ||||||
| Диам. оправ. (мм) | Обжат. 110 диам. (%) | Коэф. Вытяж. (μпр.) | Размер гильз (мм) | Разм. труб на прок. (мм) | Размеры труб на сдаче (мм) | |||||||||||||
| Средн. толщ. стенки (мм) | Средн. длина(м) | Вес по ТУ(кг) | ||||||||||||||||
| Сущест. технол. | Кованая заготов. | 570×1750 | 3505 | - | - | 540×100×1750 | 3038 | - | - | 275 | 0 | 1,36 | 540×290×2380 | 325×40 | 43,0 | 8,2 | 2452 | 1,429 |
| 630×1750 | 4282 | - | - | 600×100×1750 | 3777 | - | - | 425 | 0 | 1,83 | 620×440×3210 | 426×19 | 21,0 | 7,8×2=15,6 | 3186 | 1,344 | ||
| Слиток ЭШП | - | - | 550×1750 | 3264 | 540×100×1750 | 3038 | 275 | 9,3 | 1,81 | 490×290×3160 | 325×40 | 43,0 | 8,25 | 2467 | 1,323 | |||
| - | - | 630×1200 | 2936 | - | - | 620×100×1200 | 2768 | 425 | 8,0 | 2,85 | 570×440×3420 | 426×19 | 21,0 | 10,9 | 2227 | 1,318 | ||
| Предлаг. технол. | Слиток ЭШП | - | - | 550×1750 | 3264 | - | - | 540×100×1750 | 3038 | 275 | 5,82 | 1,60 | 510×290×2800 | 325×40 | 43,0 | 8,35 | 2497 | 1,307 |
| - | - | 610×1400 | 3212 | - | - | 600×100×1400 | 3021 | 425 | 3,53 | 2,45 | 580×440×3430 | 426×19 | 21,0 | 12,2 | 2492 | 1,289 |
| Таблица 2Данные по механическим свойствам металла труб стали марки 15Х1М1Ф, прокатанных из кованой заготовки и слитков ЭШП по существующей и предлагаемой технологиям | |||||||
| Способ производства труб | Вид заготовки | Тип образца | Временное сопротивление σв Н/мм2 | Предел текучести σ0,2 Н/мм2 | Относительное удлинение δ5, % | Относительное сужение Ψ, % | Ударная вязкость KCU Дж/см2 |
| не менее | |||||||
| По ТУ 14-3-55Р-2001 | Кованая заготовка | поперечный | 490-686 | 314 | 16 | 45 | 39 |
| продольный | 490-686 | 314 | 18 | 50 | 49 | ||
| Существующая технология | Кованая заготовка | поперечный | 547-610 (ср. 578,5) | 336-347 (ср.341,5) | 18-23 (ср.20,5) | 48-51 (ср.49,5) | 45-57 (ср.51,0) |
| продольный | 537-625 (ср. 581,0) | 340-365 (ср.352,5) | 21-25 (ср.23,0) | 55-58 (ср.56,5) | 52-63 (ср.57,5) | ||
| Слиток ЭШП | поперечный | 538-605 (ср. 571,5) | 345-3709 (ср. 357,5) | 19-21 (ср. 20,0) | 47-50 (ср. 48,5) | 46-61 (ср. 53,5) | |
| продольный | 540-610 (ср. 575,0) | 341-358 (ср. 349,5) | 22-24 (ср. 23,0) | 56-60 (ср. 58,0) | 51-64 (ср. 57,5) | ||
| Предлагаемая технология | Слиток ЭШП | поперечный | 540-615 (ср. 577,5) | 344-364 (ср.352,0) | 19-22 (ср.20,5) | 46-49 (ср.47,5) | 44-60 (ср.52,0) |
| продольный | 535-68 (ср.576,5) | 343-359 (ср.351,0) | 21-24 (ср.22,5) | 57-60 (ср.58,5) | 50-66 (ср.58,0) |
1. Способ производства бесшовных горячедеформированных труб большого и среднего диаметров на трубопрокатных установках с пилигримовыми станами для паровых котлов, паропроводов и коллекторов установок с высокими и сверхкритическими параметрами пара из слитков электрошлакового переплава и непрерывно-литых заготовок, включающий выплавку слитков электрошлаковым переплавом и заготовок на установках непрерывной разливки стали марок 20, 15ГС, 15ХМ, 12Х1МФ, 15Х1М1Ф, 12Х2МФСР, 10Х9МФБ, 12Х11 В2МФ, 08Х16Н9М2, 12Х18Н12Т и 10Х13Г12БС2Н2Д2 с последующей обточкой и сверлением центрального отверстия, нагрев слитков и заготовок до температуры пластичности в зависимости от марки стали, прошивку их в станах косой прокатки с деформацией металла с посадом по диаметру, прокатку на пилигримовых станах с вытяжками, значения которых зависят от диаметра и толщины стенки, отличающийся тем, что слитки электрошлакового переплава и непрерывно-литые заготовки прошивают в станах косой 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 и непрерывно-литых заготовок при прошивке в станах косой прокатки определяют из выражений
Δiэшп=Kiэшп/μiΣ,
Δiнлз=Ki нлз/μiΣ,
где Δi эшп - значения величин посада по диаметру при прошивке в станах косой прокатки слитков ЭШП i-й марки стали, %;
Δi нлз - значения величин посада по диаметру при прошивке в станах косой прокатки НЛЗ i-й марки стали, %;
μiΣ=μпр·μп - суммарный коэффициент вытяжки при прокатке труб i-го размера;
μпр - коэффициент вытяжки при прошивке гильз под прокатку труб i-го размера;
μп - коэффициент вытяжки при прокатке труб j-го размера на пилигримовом стане;
Ki эшп - коэффициент, учитывающий величину посада по диаметру при прошивке гильз из слитков ЭШП i-й марки стали, %;
Kiнлз - коэффициент, учитывающий величину посада по диаметру при прошивке гильз из НЛЗ i-й марки стали, %.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что при прокатке труб из слитков электрошлакового переплава стали марок 20 и 15 ГС коэффициент Кэшп принимают равным 40, труб из стали марок 12Х1МФ и 15Х1М1Ф, равным 0,9 Кэшп, труб из стали марок 15Х5М и 12Х2МФСР 0,8 Кэшп, труб из стали марок 12Х1В2МФ и 08Х16Н9М2 0,7Кэшп, а труб из стали марки 10Х13Г12БС2Н2Д2, равным 0,6 Кэшп.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что при прокатке труб из непрерывно-литых заготовок стали марок 20 и 15 ГС коэффициент Кнлз принимают равным 35, при прокатке труб из стали марок 12Х1МФ и 15Х1М1Ф 0,9 Кнлз, труб из стали марок 15Х5М и 12Х2МФСР 0,85 Кнлз, труб из стали марок 12Х1В2МФ и 08Х16Н9М2-0,8 Кнлз, а труб из стали марки 10Х13Г12БС2Н2Д2, равным 0,75Кнлз.