СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ТРУБНЫХ ЗАГОТОВОК ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ШЕСТИГРАННЫХ ЧЕХЛОВЫХ ТРУБ ИЗ НИЗКОПЛАСТИЧНОЙ БЕЗНИКЕЛЕВОЙ СТАЛИ С СОДЕРЖАНИЕМ БОРА 1,3-1,8% Российский патент 2004 года по МПК B21B21/00 B21B21/04 

Изобретение относится к трубному производству, в частности к способу производства трубных заготовок для изготовления шестигранных чехловых труб из низкопластичной безникелевой стали с содержанием бора 1,3-1,8% (ЧС-82), и может быть использовано при производстве бесшовных горячекатаных труб-заготовок на трубопрокатных установках с пилигримовыми станами.

В трубном производстве известен способ производства трубных заготовок для изготовления шестигранных чехловых труб из безникелевой стали с содержанием бора 1,3-1,8% (ЧС-82), заключающийся в том, что выплавку стали производят вакуумно-дуговым (ВД), вакуумно-индукционным (ВИ), вакуумно-индукционным с последующим вакуумно-дуговым переплавом (ИД) и плазменным переплавом (П) в слитки диаметром 460 мм с последующей ковкой их в прутки (заготовки) диаметром 225-230 мм и механической обработкой (обточкой) на размер 215х1850-1950 мм, нагревом до температуры пластичности, прошивкой в прошивном стане на ТПА-350 с автоматическим станом в гильзы размером 220х45х2700-2850 мм, охлаждением, ремонтом, повторным нагревом до температуры пластичности, прошивкой на первом прошивном стане в гильзы размером 250х28х3400-3600 мм, прошивкой на втором прошивном стане в гильзы размером 292х13х5600-5950 мм, прокаткой в автоматическом стане в три прохода с обжатиями соответственно 14,3; 8,3 и 0,5% и калибровкой в калибровочном стане в трубы размером 288х11 мм при температуре 850-950°С (Отчет по НИР "Освоение технологии производства горячекатаных труб большого диаметра из стали ЧС-82 в условиях ТПА-350 "ЮТЗ". Днепропетровск, 1988).

Недостатком данного способа является то, что это связано с межгосударственными перевозками (Челябинск-Никополь-Челябинск) и значительным расходным коэффициентом металла при переделе слиток-труба, равным 6,53, и, как следствие, высокой стоимостью готовой продукции (шестигранных труб).

Задачей изобретения является исключение операции ковки слитков в прутки, исключение межгосударственных операций и перевозок (Россия-Украина-Россия), снижение расходного коэффициента металла при переделе слиток-трубная заготовка, а следовательно, снижение стоимости конечной продукции-шестигранных труб из стали ЧС-82.

Указанная задача решается тем, что в известном способе производства трубных заготовок для изготовления шестигранных чехловых труб из низкопластичной безникелевой стали с содержанием бора 1,3-1,8% (ЧС-82), включающем выплавку стали вакуумно-дуговым, вакуумно-индукционным, вакуумно-индукционным с последующим вакуумно-дуговым переплавом и плазменным переплавом в слитки диаметром 460 мм с последующей ковкой их в прутки-заготовки и механической обработкой на размер 215х1850-1950 мм, нагрев до температуры пластичности, прошивку на первом прошивном стане в гильзы размером 250х28х3400-3600 мм, прошивку на втором прошивном стане в гильзы размером 292х13-14х5600-5950 мм, прокатку в автоматическом стане в три прохода с обжатиями соответственно 14,3; 8,3 и 0,5%, калибровку в калибровочном стане в трубы с размером 288х11х6000-7000 мм при температуре 850-950°С, в слитках размером 460х1600-1750 мм сверлят центральное отверстие диаметром 100 мм, нагревают их до температуры пластичности, прошивают в прошивном стане “ТПА 8-16” в гильзы размером 460х110х2100-2300 мм, гильзы прокатывают в пилигримовом стане в трубы-заготовки размером 377х88,5х3150-3500 мм, заготовки охлаждают, при необходимости ремонтируют и разрезают на две равные части - заготовки размером 377х88,5х1575-1750мм, которые повторно нагревают до температуры пластичности и прошивают в прошивном стане в гильзы размером 400х50х2300-2550 мм, а затем прокатывают на пилигримовом стане в трубы размером 290х12х11000-12000 мм и правят на правильной машине при температуре не ниже 100°С, используя температуру прокатного нагрева.

Сущность способа заключается в том, что сложный технологический процесс производства трубных заготовок для изготовления шестигранных чехловых труб из стали ЧС-82 из кованых заготовок (прутков) на ТПА-350 (Никополь) заменяется процессом их производства из слитков ЭШП размером 460х1600-1750 мм на ТПА 8-16" с пилигримовыми станами.

Дробность деформации и качественные показатели трубных заготовок для изготовления шестигранных чехловых труб достигаются путём двойной прошивки в прошивном стане и двойной прокатки на пилигримовых станах и ноу-хау отдельных технологических операций на ТПА 8-16" с пилигримовыми станами при переделе слиток-трубная заготовка.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемый способ производства трубных заготовок для изготовления чехловых труб из низкопластичной безникелевой стали с содержанием бора 1,3-1,8% отличается тем, что в слитках размером 460х1600-1750 мм сверлят центральное отверстие диаметром 100 мм, затем нагревают их до температуры пластичности, прошивают в прошивном стане в гильзы размером 460х110х2100-2300 мм (ДхSхL), гильзы прокатывают в пилигримовом стане в трубы-заготовки размером 377х88,5х3150-3500 мм, которые охлаждают, ремотируют (при необходимости) и разрезают по длине на две равные части (заготовки) размером 377х88,5х1575-1750 мм, заготовки повторно нагревают до температуры пластичности и прошивают в прошивном стане в гильзы размером 400х50х2300-2550 мм, а затем прокатывают в пилигримовом стане в трубы размером 290х12х11000-12000 мм и правят на правильной машине при температуре не ниже 100°С, используя температуру прокатного нагрева. Таким образом, заявляемый способ соответствует критерию изобретения "новизна".

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 позволяет сделать вывод о соответствии критерию "существенные отличия".

Способ был опробован и внедрён на трубопрокатной установке 8-16" с пилигримовыми станами ОАО "ЧТПЗ". По данному способу были впервые в 2000-2001 г. получены трубные заготовки размером 290х12х11000-12000 мм для изготовления шестигранных чехловых труб из низкопластичной безникелевой боросодержащей стали марки ЧС-82 (В=1,3-1,8%).

За данный период времени проведено 10 опытно-промышленных прокаток. В производство было задано 104 слитка размером 460х100х1600-1750 мм с содержанием бора 1,35-1,8%. В слитках высверливалось центральное отверстие диаметром 100 мм, затем они нагревались до температуры 1050-1080°С, прошивались в прошивном стане в гильзы размером 460х110х2100-2300 мм и прокатывались в пилигримовом стане в трубы-заготовки размером 377х88,5х3150-3500 мм, которые охлаждались, ремонтировались (при необходимости) и разрезались на две равные части (заготовки). Заготовки размером 377х88,5х1575-1750 мм нагревались до температуры 1050-1080°С и прошивались в прошивном стане в гильзы размером 400х50х2300-2550 мм, а затем прокатывались в пилигримовом стане в трубы размером 290х12х11000-12000 мм и, используя температуру прокатного нагрева сразу по рольгангу, передавались к правильному стану и правились при температуре не ниже 100°С (фактическая температура 120-150°С). Затем трубы принимались ОТК и передавались в цех №5 для обточки, расточки и профилирования в шестигранник размером 257х6х4300 мм.

Таким образом, за данное время было изготовлено и отправлено заказчику на Ижорский завод г. Санкт-Петербурга для изготовления стеллажей для Иранской атомной станции 250 шестигранных труб.

Общий расходный коэффициент металла при переделе слиток ЭШП размером 460х1600-1750 мм - шестигранная труба размером 257х6х4300 мм составил 4,13 вместо 6,53 по кооперации "Мечел" Челябинск - "ЮТЗ" Никополь (Украина) - ОАО "ЧТПЗ", т.е. получили снижение расхода металла на 2400 кг на тонну труб.

Использование предлагаемого способа производства трубных заготовок для изготовления шестигранных труб из низкопластичной безникелевой стали с содержанием бора 1,3-1,8% позволит отказаться от международной кооперации (Россия - Украина), исключить дорогостоящую операцию ковки слитков размером 460х1600-1750 мм в прутки диаметром 225-230 мм с последующей механической обработкой и порезкой на размер 215х1850-1950 мм, исключить дорогостоящие железнодорожные перевозки Челябинск-Никополь-Челябинск и снизить расходный коэффициент дорогостоящей стали ЧС-82 на 2400 кг на тонну готовых труб.

Использование: изобретение относится к трубному производству, в частности, к способу для изготовления шестигранных чехловых труб из низкопластичной безникелевой стали с содержанием бора 1,3-1,8% (ЧС-82), и может быть использовано при производстве бесшовных горячекатаных труб-заготовок на трубопрокатных установках с пилигримовыми станами. Сущность: способ производства трубных заготовок для изготовления шестигранных чехловых труб из низкопластичной безникелевой стали с содержанием бора 1,3-1,8% включает выплавку стали вакуумно-дуговым, вакуумно-индукционным, вакуумно-индукционным с последующим вакуумно-дуговым переплавом и плазменным переплавом в слитки с последующей ковкой их в прутки-заготовки и механической обработкой, нагрев до температуры пластичности, прошивку на первом прошивном стане в гильзы, прошивку на втором прошивном стане в гильзы, прокатку в автоматическом стане в три прохода с обжатиями, калибровку в калибровочном стане в трубы при определенной температуре, при этом в слитках сверлят центральное отверстие, нагревают их до температуры пластичности, прошивают в прошивном стане “ТПА 8-16” в гильзы, гильзы прокатывают в пилигримовом стане в трубы-заготовки, заготовки охлаждают, при необходимости ремонтируют и разрезают на две равные части - заготовки, которые повторно нагревают до температуры пластичности и прошивают в прошивном стане в гильзы, а затем прокатывают на пилигримовом стане в трубы и правят на правильной машине при определенной температуре, используя температуру прокатного нагрева. Изобретение обеспечивает исключение операции ковки слитков в прутки, исключение межгосударственных операций и перевозок (Россия-Украина-Россия), снижение расходного коэффициента металла при переделе слиток-трубная заготовка, а следовательно, снижение стоимости конечной продукции - шестигранных труб из стали ЧС-82.

Способ производства трубных заготовок для изготовления шестигранных чехловых труб из низкопластичной безникелевой стали с содержанием бора 1,3-1,8%, включающий выплавку стали вакуумно-дуговым, вакуумно-индукционным, вакуумно-индукционным с последующим вакуумно-дуговым переплавом и плазменным переплавом в слитки диаметром 460 мм с последующей ковкой их в прутки-заготовки и механической обработкой на размер 215х1850-1950 мм, нагрев до температуры пластичности, прошивку на первом прошивном стане в гильзы размером 250х28х3400-3600 мм, прошивку на втором прошивном стане в гильзы размером 292х13-14х5600-5950 мм, прокатку в автоматическом стане в три прохода с обжатиями, соответственно, 14,3; 8,3 и 0,5%, калибровку в калибровочном стане в трубы с размером 288х11х6000-7000 мм при температуре 850-950°С, отличающийся тем, что в слитках размером 460х1600-1750 мм сверлят центральное отверстие диаметром 100 мм, нагревают их до температуры пластичности, прошивают в прошивном стане “ТПА 8-16” в гильзы размером 460х110х2100-2300 мм, гильзы прокатывают в пилигримовом стане в трубы-заготовки размером 377х88,5х3150-3500 мм, заготовки охлаждают, при необходимости ремонтируют и разрезают на две равные части - заготовки размером 377х88,5х1575-1750 мм, которые повторно нагревают до температуры пластичности и прошивают в прошивном стане в гильзы размером 400х50х2300-2550 мм, а затем прокатывают на пилигримовом стане в трубы размером 290х12х11000-12000 мм и правят на правильной машине при температуре не ниже 100°С, используя температуру прокатного нагрева.