СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ПЕРЕДЕЛЬНЫХ ТРУБ ИЗ НИЗКОПЛАСТИЧНОЙ СТАЛИ С СОДЕРЖАНИЕМ БОРА 1,3-1,8% Российский патент 2005 года по МПК B21B21/00 

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

В трубном производстве известен способ производства передельных труб из низкопластичной 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 215×1850-1950 мм, нагревом до температуры пластичности, прошивкой в прошивном стане на ТПА-350 с автоматическим станом в гильзы размером 220×45×2700-2850 мм, охлаждением, ремонтом, прошивкой на первом прошивном стане в гильзы размером 250×28×3400-3600 мм, прошивкой на втором стане в гильзы размером 292×13×5600-5950 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 288×11 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 г.).

Недостатком данного способа являются межгосударственные перевозки (Челябинск-Никополь-Челябинск), трудоемкая операция ковки слитков диаметром 460 мм в прутки (заготовки) диаметром 225-230 мм с последующей механической обработкой (обточкой) и порезкой на размер 215×1850-1950 мм и большой расходный коэффициент металла при переделе слиток - шестигранная заготовка, равный 6,53 и, как следствие, высокая стоимость передельных труб и готовой продукции (шестигранных заготовок).

Наиболее близким техническим решением является способ производства трубных заготовок для изготовления шестигранных чехловых труб из низкопластичной безникелевой стали с содержанием бора 1,3-1,8%, включающий сверление центрального отверстия диаметром 100 мм в слитках ЭШП размером 460×1600-1750 и 480×1550-1700 мм, нагрев их до температуры пластичности, прошивку в прошивном стане ТПА 8-16" ОАО "ЧТПЗ" в гильзы размером 440-480×95-130×2000-2700 мм, прокатку гильз на пилигримовом стане в трубы-заготовки размером 377×88,5×3200-3600 мм, повторный нагрев их до температуры пластичности, прошивку в прошивном стане в гильзы размером 400-440×50-70×1800-2650 мм, а затем прокатку на пилигримовом стане в передельные трубы размером 290×12×11500-12500 мм и правку на правильной машине при температуре не ниже 100°С, используя температуру прокатного нагрева (положительное решение по заявке №2001133973/02(035983) от 13.12.2001 г. "Способ производства трубных заготовок для изготовления шестигранных чехловых труб из низкопластичной безникелевой стали с содержанием бора 1,3-1,8%".

Известный способ имеет следующие недостатки. Сталь ЧС 82 из-за наличия бора от 1,3 до 1,8% имеет ограниченный (узкий) деформационный интервал, т.е. относится к низкопластичным сталям. Поэтому, при затравке гильз на подачах, равных от 0,8 до 1,0 установившегося процесса прокатки, на трубах образуются продольные трещины и поперечные рванины, которые распространяются на длину от 0,5 до 1,2 м, т.е. на длине, равной пути отката подающего аппарата, при прокатке гильз в трубы размером 290×12 мм (Д×S). Аналогичная картина наблюдается и при докатке (обкатке) пилигримовых головок. Снижение величины подачи приводит к снижению деформируемого объема металла за одну подачу, снижению нагрузок на привод и клеть пилигримового стана, а следовательно, к снижению протяженности концевых трещин при затравке до 0,3-0,5 м, а при обкатке пилигримовых головок к их полной ликвидации.

Целью предложенного способа является освоение нового технологического процесса производства передельных труб из низкопластичной стали с содержанием бора 1,3-1,8% на ТПА 8-16" с пилигримовыми станами, снижение количества брака по концевым дефектам в виде трещин и рванин, снижение расходного коэффициента металла при переделе слиток ЭШП-передельная трубная заготовка, а следовательно, снижение стоимости конечной продукции-шестигранных труб из стали ЧС 82.

Поставленная цель достигается тем, что в известном способе производства передельных труб из низкопластичной стали с содержанием бора 1,3-1,8%, включающим нагрев сверленых слитков ЭШП до температуры пластичности, прошивку их в прошивном стане в гильзы и прокатку передельных труб на пилигримовом стане, затравку на пилигримовом стане при прокатке передельных труб ведут с величиной подачи, равной 0,5-0,6 величины подачи установившегося процесса прокатки, на длине трубы, равной 1,0-1,2 пути отката подающего аппарата, а обкатку (докатку) пилигримовой головки с величиной подачи 0,6-0,75 на длине трубы, равной 0,5-0,75 пути отката подающего аппарата.

Сущность способа заключается в том, что сложный технологический процесс производства передельных труб из низкопластичной стали с содержанием бора 1,3-1,8%, за счет применения теоретически обоснованных интервалов деформационных параметров при затравке и обкатке (докатке) пилигримовых головок передельных труб на пилигримовом стане, привели к значительному снижению концевой обрези и возможности осуществления (внедрения) его в производство.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемый способ производства передельных труб из низкопластичной стали с содержанием бора 1,3-1,8% отличается тем, что затравку на пилигримовом стане при прокатке передельных труб ведут с величиной подачи, равной 0,5-0,6 от установившегося процесса прокатки, на длине трубы, равной 1,0-1,2 пути отката подающего аппарата, а обкатку (докатку) пилигримовой головки с величиной подачи 0,6-0,75 на длине трубы, равной 0,5-0,75 пути отката подающего аппарата. Таким образом, заявляемый способ соответствует критерию "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 внедрен на трубопрокатной установке 8-16" с пилигримовыми станами ОАО "ЧТПЗ". По данному способу впервые в 2003 г. получены качественные трубы размером 290×12×11500-12500 мм для изготовления шестигранных чехловых труб из низкопластичной стали с содержанием бора 1,3-1,8% (ЧС 82).

В производство было задано 20 слитков ЭШП стали марки ЧС 82 размером 460×100×1750 мм поставки завода "Мечел", из них: 10 слитков (20 труб - 40 кратов-заготовок) прокатано по существующей технологии, а 10 слитков прокатано в передельные трубы-заготовки по новой технологии. Данные по прокатке и сдаче передельных труб из стали ЧС 82 размером 290×12×11500-12500 мм из слитков ЭШП, прокатанных на ТПА 8-16" ОАО "ЧТПЗ" по существующему и предлагаемому способам приведены в таблице. Из таблицы видно, что при прокатке передельных труб по существующей технологии процесс затравки производился с подачей по гильзе, равной 13-15 мм, что составило 0,83-0,85 от установившегося процесса прокатки (15-18 мм), на длине, равной 0,3-0,5 пути отката, т.е. только для получения затравочных концов, а процесс докатки (обкатки) пилигримовых головок вообще без снижения величины подачи. На затравочных концах трубы имели трещины и поперечные рванины на длине 750-1250 мм, а с задних концов (пилигримовых головок) трещины и рванины на длине 700-1000 мм, т.к. с целью экономии металла процесс прокатки ведут с использованием подкладных углеродистых колец. Расходный коэффициент металла по данной партии передельных труб составил 1,678. По новой технологии процесс затравки производили с подачей 7,5-9,0 мм, что составило от 0,5 до 0,6 величины подачи от установившегося процесса прокатки, на длине 1200-1450 мм, т.е. равной 1,0-1,2 длины пути отката подающего аппарата. Обкатку пилигримовых головок производили с подачей 10,8-11,5 на длине 600-950 мм, что составило 0,6-0,75 от величины подачи установившегося процесса и 0,6-0,75 от пути отката подающего аппарата. Трубы с затравочных концов имели трещины на длине 300-450 мм, а со стороны пилигримовых головок были рванины только на 5 трубах на длине 200-350 мм. Расходный коэффициент металла по трубам, прокатанным по новой технологии составил 1,283.

Таким образом, по предлагаемому способу производства передельных труб из низкопластичной стали с содержанием бора 1,3-1,8%, получено снижение расхода металла при горячей прокатке на 395 кг.

Использование предлагаемого способа производства передельных труб из низкопластичной стали с содержанием бора 1,3-1,8% позволит значительно снизить расход металла за счет снижения количества концевых дефектов в виде трещин и рванин, а следовательно, снизить стоимость товарных шестигранных труб из стали ЧС 82.

Данные по прокатке и сдаче передельных труб из стали ЧС 82 размером 290×12×11500-12500 мм из слитков ЭШП (кратов-заготовок), прокатанных на ТПА 8-16" ОАО "ЧТПЗ" по существующему и предлагаемому способам№ п/пКоличество прокатанных труб (шт)Способ производ. трубСредняя величина пути отката подающего аппарата (мм)Технологический процесс прокатки передельных труб-заготовокЗатравкаУстановив, процесс прокаткиОбкатка пилигримовой головкиРасход. коэфф. металлаВеличина подачи по гильзе
(мм)Величина дефект. концов
(мм)Величина подачи по гильзе (мм)Замечания по прокаткеВеличина подачи по гильзе (мм)Величина дефект. концов (мм)120Существ.1200-125013-15750-125015-18Трубы без дефектов15-18700-10001,678220Предлаг.1200-12507,5-9,0300-45015-18Трубы без дефектов10,8-11,5На 5 трубах трещины на длине 200-3501,283

Изобретение относится к трубопрокатному производству, в частности к способу производства передельных труб из низкопластичной стали с содержанием бора 1,3-1,8% (ЧС 82), и может быть использовано при производстве бесшовных горячекатаных передельных труб на установках с пилигримовыми станами. Способе производства передельных труб из низкопластичной стали с содержанием бора 1,3-1,8% включает нагрев сверленых слитков ЭШП до температуры пластичности, прошивку их в прошивном стане в гильзы и прокатку передельных труб на пилигримовом стане, при этом затравку на пилигримовом стане ведут с величиной подачи, равной 0,5-0,6 величины подачи установившегося процесса прокатки, на длине трубы, равной 1,0-1,2 пути отката подающего аппарата, а обкатку-докатку пилигримовой головки с величиной подачи 0,6-0,75 на длине трубы, равной 0,5-0,75 пути отката подающего аппарата. Изобретение обеспечивает снижение брака по концевым дефектам в виде трещин и рванин, снижение расходного коэффициента металла при переделе слиток ЭШП-передельная трубная заготовка, и следовательно, снижение стоимости конечной продукции - шестигранных труб из стали ЧС 82. 1 табл.

Способ производства передельных труб из низкопластичной стали с содержанием бора 1,3-1,8%, включающий нагрев сверленых слитков ЭШП до температуры пластичности, прошивку их в прошивном стане в гильзы и прокатку передельных труб на пилигримовом стане, отличающийся тем, что затравку на пилигримовом стане при прокатке передельных труб ведут с величиной подачи, равной 0,5-0,6 от величины подачи установившегося процесса прокатки, на длине трубы, равной 1,0-1,2 пути отката подающего аппарата, а обкатку-докатку пилигримовой головки с величиной подачи 0,6-0,75 на длине трубы, равной 0,5-0,75 пути отката подающего аппарата.