СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА КОТЕЛЬНЫХ ТРУБ БОЛЬШОГО ДИАМЕТРА ИЗ СЛИТКОВ ЭШП Российский патент 2002 года по МПК B21B19/04 

Изобретение относится к трубопрокатному производству, а именно к способу получения котельных труб большого диаметра из слитков ЭШП (электрошлакового переплава), 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 котельных труб большого диаметра из кованых заготовок стали марок 20, 12Х1МФ, 15Х1М1Ф, 15ГС, 15Х5М с заданными требованиями по механическим свойствам, включающий отливку слитка, его ковку (уплотнение структуры), нагрев, прошивку и прокатку на пилигримовом стане (ТУ 14-1-2560-78 "Заготовка трубная кованая для котельных труб", ТУ 14-3-480-75 "Трубы для паровых котлов и трубопроводов", 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 многократным нагревом и деформацией слитков-заготовок, механической обработкой поковок, повышенным расходным коэффициентом металла при переделе слиток-поковка-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 няпряженно-деформированного состояния меняется и деформация, выраженная величиной вытяжки. (Ф.А.Данило 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.

Целью настоящего изобретения является уменьшение энергозатрат, снижение расхода металла и, как следствие, снижение стоимости котельных труб при производстве их из слитков ЭШП с получением необходимых требований, отвечающих ТУ 14-3-460-75 и ТУ 14-3-420-75.

Поставленная цель достигается тем, что в известном способе производства котельных труб большого диаметра, заключающемся в использовании кованых заготовок, нагреве до температуры деформации, зависящей от марки стали, прошивке их в прошивном стане в гильзы и прокатке гильз в пилигримовом стане в трубы заданного размера (ТИ АРI Q1 - 158-Тр.ТБ1-39-97 "Изготовление бесшовных горячекатаных труб для паровых котлов и трубопроводов по ТУ 14-3-460-75"), вместо кованых заготовок используют слитки ЭШП большего диаметра, чем кованые заготовки, а процесс прошивки ведут с посадом по диаметру на 8-16%.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемый способ изготовления котельных труб большого диаметра из слитков ЭШП стали марок 20, 12Х1МФ, 15Х1М1Ф, 15ГС и 15ХМ отличается тем, что деформацию их в прошивном стане ведут с посадом по диаметру, равным 8-16%.

Таким образом заявляемый способ соответствует критерию изобретения "новизна".

При изучении других известных технических решений в данной области техники признаки, отличающие заявляемое изобретение от прототипа, не были выявлены и потому они обеспечивают заявляемому техническому решению соответствие критерию "существенные отличия".

Предложенный способ изготовления котельных труб большого диаметра из слитков ЭШП заключается в том, что деформацию слитка по сравнению с деформацией заготовки увеличивают за счет использования слитка большого диаметра и ведения процесса прошивки с посадом по диаметру, равным 8-16%.

Проведенные эксперименты по прошивке слитков ЭШП показывают, что процесс прошивки на посад до 18% идет устойчиво, без образования дефектов.

Предложенный способ изготовления котельных труб позволяет исключить из технологического процесса три энергоемкие операции, а именно нагрев слитков под ковку, ковку слитков в поковки и механическую обработку поковок.

Данный способ опробован на Челябинском трубопрокатном заводе.

Опытные слитки размером 600х1400 мм стали марки 12Х1МФ, полученные ЭШП, были просверлены на диаметр 100 мм.

Прошивной стан настроен на гильзу диаметром 530 мм. Нагретые слитки до температуры 1280^oС прошили на оправке диаметром 300 мм на размер гильзы 530х107,5х2690 мм (посад по диаметру 11,7%) и прокатали в трубы размером 325х15х26300 мм. Суммарная вытяжка составила 18,8.

При традиционной прокатке труб размером 325х15 мм из кованой заготовки диаметром 460 мм суммарная вытяжка равна 10,8.

Механические испытания, а также структура и плотность металла показали полное соответствие их требованиям ТУ 14-3-460-75.

Использование предложенного способа изготовления котельных труб большого диаметра позволит снизить энергозатраты и уменьшить их стоимость.

Способ производства котельных труб из слитков ЭШП относится к трубопрокатному производству, а именно к способу получения котельных труб большого диаметра из слитков ЭШП (электрошлаковый переплав), и может быть использован на трубопрокатных установках с пилигримовыми станами, имеющих в своем составе станы поперечно-винтовой прокатки. Задача изобретения - уменьшение энергозатрат, снижение расхода металла и, как следствие, снижение стоимости котельных труб при производстве их из слитков ЭШП. Деформацию металла из слитков ЭШП в прошивном стане ведут с посадом по диаметру, равным 8-16%. Изобретение обеспечивает снижение энергозатрат при получении изделий с заданной структурой и плотностью металла.

Способ производства котельных труб большого диаметра из слитка ЭШП, включающий нагрев металла, деформацию в прошивном и пилигримовом станах, отличающийся тем, что деформацию металла в прошивном стане при производстве котельных труб из слитков ЭШП ведут с посадом по диаметру, равным 8-16%.