СПОСОБ ПРОШИВКИ СЛИТКОВ БОЛЬШОГО И СРЕДНЕГО ДИАМЕТРОВ НА СТАНАХ ПОПЕРЕЧНО-ВИНТОВОЙ ПРОКАТКИ Российский патент 2007 года по МПК B21B19/04 B21B11/00 B21B23/00 

Описание патента на изобретение RU2294249C2

Изобретение относится к трубопрокатному производству, а именно к способу прошивки слитков большого и среднего диаметров на станах поперечно-винтовой прокатки, и может быть осуществлено при производстве труб на трубопрокатных установках с пилигримовыми станами.

Известны способы вибрационной прокатки, осуществляемые за счет создания колебаний ультразвуком или подводом импульсного электрического тока, и передача их через валки в очаг деформации (а.с. СССР №617089, В 21 В 11/00 "Способ вибрационной прокатки", а.с. СССР №486818, В 21 В 11/00 "Способ придания вибрации валкам в процессе прокатки" и а.с. СССР №789166, В 21 В 1/00 "Устройство для ультразвуковой прокатки материалов").

Создаваемая вибрация на контакте валок-деформируемый металл меняет схему напряженного состояния, уменьшает зону затрудненной деформации и, соответственно, снижает нагрузку на валки и улучшает качество наружной поверхности прокатываемого изделия.

Недостатком данного способа является то, что при прошивке на станах поперечно-винтовой прокатки вибрация от валков гасится в металле, не достигает контактной поверхности металл-оправка. Передача ультразвуковой вибрации через штангу, на которой крепится оправка, также невозможна из-за большой длины штанги, в которой ультразвук гасится. В случае нахождения решения подвода ультразвуковых колебаний к оправке качество внутренней поверхности гильз улучшится, уменьшится нагрузка на оправку, но не уменьшится образование внутренних плён, связанных с качеством литого слитка.

Известен способ прошивки слитков на станах поперечно-винтовой прокатки (косая прокатка), где процесс прошивки разбит на три зоны - в первой зоне происходит захват слитка валками и косая прокатка сплошного тела без оправки, во второй - косая прокатка полого тела с интенсивной деформацией стенки на оправке, а в третьей зоне - обкатка полого тела без внутренней жесткой опоры (Ф.А.Данилов и др. Горячая прокатка труб. Москва, Металлургиздат, 1962 г., стр.40-41).

Недостатком способа прошивки слитков большого и среднего диаметров на станах поперечно-винтовой прокатки является образование внутренних плён на гильзах, возникающих в результате вскрытия полости перед носиком оправки из-за высокого содержания неметаллических включений, характерных для слитков мартеновского производства, что приводит к повышенному выходу труб второго сорта. Недостатком данного способа является также высокая нагрузка на валки прошивного стана и повышенный износ оправок.

Задачей изобретения является улучшение качества гильз и труб, производимых из литого слитка.

Технический результат от использования способа прошивки слитков большого и среднего диаметров на станах поперечно-винтовой прокатки, включающий захват слитка и прокатку его без оправки, поперечно-винтовую прокатку полого тела с интенсивной деформацией стенки и раскатку полого тела без внутренней жесткой опоры достигается тем, что в процессе прошивки создают механическую вибрацию оправки в осевом направлении с амплитудой 2-4 мм и частотой, обеспечивающей периодический отрыв рабочей поверхности оправки от металла, т.е.удовлетворяющей условию

L/T<Af,

где L - длина заготовки, мм;

Т - время прошивки, сек;

А - амплитуда колебаний, мм;

f - частота колебаний, 1/сек.

Заявляемое техническое решение отличается от прототипа тем, что в процессе прошивки создают механическую вибрацию оправки в осевом направлении с амплитудой 2-4 мм и частотой, обеспечивающей периодический отрыв рабочей поверхности оправки от металла, т.е. скорость перемещения центральной части слитка в процессе прошивки меньше скорости перемещения оправки по ходу прокатки.

Это отличие позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию" Новизна".

Признаки, отличающие заявляемое техническое решение от прототипа, не выявлены в других технических решениях при изучении данной и смежной областей техники и, следовательно, обеспечивают заявляемому решению соответствие критерию "Существенные отличия".

Предложенный способ прошивки на станах поперечно-винтовой прокатки заключается в том, что периодические отрывы оправки от металла с последующими деформациями центральной части заготовки создают высокочастотную ковку. Периодические изменения напряженного состояния в центральной части слитка при поперечно-винтовой прокатке препятствуют образованию микротрещин и разрушению металла перед носиком оправки, что снижает вероятность образования внутренних плён на гильзах, и следовательно, трубах.

Амплитуда колебаний 2-4 мм принята из условий возможности практического создания вибрации оправки, осуществляемой за счет вращения стержня с оправкой, связанного с измененной конструкцией упорной головки.

Способ прошивки опробован на прошивном стане ТПА 8-16" на Челябинском трубопрокатном заводе. Слитки диаметром 16 дюймов стали марки 20 прошивались на оправке 425 мм в гильзы размером 600×440 вн с использованием опытного образца упорной головки, которая обеспечивала вибрацию с амплитудой 2-4 мм. При прошивке было зафиксировано снижение нагрузки на 0,2-0,4 кА и не выявлено плён на внутренней поверхности гильз. Опытная упорная головка находится в стадии конструктивной доработки.

Использование предлагаемого способа прошивки позволит улучшить качество гильз-труб, прокатываемых из литого слитка, снизить расходный коэффициент металла и нагрузку на привод прошивного стана.

Похожие патенты RU2294249C2

название год авторы номер документа
СПОСОБ ПОПЕРЕЧНО-ВИНТОВОЙ ПРОШИВКИ 2004
  • Сафьянов Анатолий Васильевич
  • Тазетдинов Валентин Иреклеевич
  • Вольберг Исаак Иосифович
  • Чикалов Сергей Геннадьевич
  • Лапин Леонид Игнатьевич
  • Осадчий Владимир Яковлевич
  • Романцов Игорь Александрович
  • Ненахов Сергей Васильевич
  • Головинов Валерий Александрович
  • Никитин Кирилл Николаевич
  • Климов Николай Петрович
  • Логовиков Валерий Андреевич
RU2288056C2
СПОСОБ ПРОШИВКИ БИМЕТАЛЛИЧЕСКИХ СЛИТКОВ БОЛЬШОГО ДИАМЕТРА, ПОЛУЧЕННЫХ ВДП И ЭШП 1997
  • Лапин Л.И.
  • Сафьянов А.В.
  • Игнатьев В.В.
  • Голодягин А.С.
  • Спиридонов Г.И.
  • Ненахов С.В.
RU2113296C1
СПОСОБ ПОПЕРЕЧНО-ВИНТОВОЙ ПРОШИВКИ СЛИТКОВ ЭШП ИЗ НИЗКОПЛАСТИЧНОЙ СТАЛИ С СОДЕРЖАНИЕМ БОРА 1,3-1,8% 2003
  • Сафьянов Анатолий Васильевич
  • Борисов Вениамин Петрович
  • Фёдоров Александр Анатольевич
  • Тазетдинов Валентин Иреклеевич
  • Вольберг Исаак Иосифович
  • Лапин Леонид Игнатьевич
  • Романцов Игорь Александрович
  • Тулин Андрей Николаевич
  • Ненахов Сергей Васильевич
  • Головинов Валерий Александрович
  • Климов Николай Петрович
  • Логовиков Валерий Андреевич
  • Гриценко Павел Александрович
RU2268797C2
СПОСОБ ПРОКАТКИ БЕСШОВНЫХ ГОРЯЧЕКАТАНЫХ ОБСАДНЫХ ТРУБ РАЗМЕРОМ 426х10-12 мм С УПОРНОЙ РЕЗЬБОЙ "БАТТРЕСС"-"ОТБТ-426" 2005
  • Сафьянов Анатолий Васильевич
  • Фёдоров Александр Анатольевич
  • Тазетдинов Валентин Иреклеевич
  • Вольберг Исаак Иосифович
  • Романцов Игорь Александрович
  • Головинов Валерий Александрович
  • Лапин Леонид Игнатьевич
  • Чернухин Владимир Иванович
  • Чернышев Юрий Дмитриевич
  • Никитин Кирилл Николаевич
  • Климов Николай Петрович
  • Матюшин Александр Юрьевич
  • Григорьева Галина Ильинична
RU2311239C2
СПОСОБ ПРОШИВКИ СЛИТКОВ И ЗАГОТОВОК ИЗ СПЛАВОВ НА ОСНОВЕ ТИТАНА В ГИЛЬЗЫ В СТАНАХ КОСОЙ ПРОКАТКИ 2005
  • Сафьянов Анатолий Васильевич
  • Федоров Александр Анатольевич
  • Тазетдинов Валентин Иреклеевич
  • Вольберг Исаак Иосифович
  • Романцов Игорь Александрович
  • Дановский Николай Григорьевич
  • Литвак Борис Семенович
  • Лапин Леонид Игнатьевич
  • Головинов Валерий Александрович
  • Андрюнин Сергей Александрович
  • Никитин Кирилл Николаевич
  • Логовиков Валерий Андреевич
  • Климов Николай Петрович
  • Бубнов Константин Эдуардович
  • Матюшин Александр Юрьевич
RU2311978C2
СПОСОБ ПРОШИВКИ СЛИТКОВ И ЗАГОТОВОК МАССОЙ ОТ 3 ДО 10 ТОНН В ГИЛЬЗЫ В СТАНЕ ПОПЕРЕЧНО-ВИНТОВОЙ ПРОКАТКИ 2012
  • Сафьянов Анатолий Васильевич
  • Федоров Александр Анатольевич
  • Осадчий Владимир Яковлевич
  • Пашнин Владимир Петрович
  • Бельмовский Николай Николаевич
  • Шмаков Евгений Юрьевич
  • Баричко Владимир Сергеевич
  • Климов Николай Петрович
  • Головинов Валерий Александрович
  • Никитин Кирилл Николаевич
  • Бубнов Константин Эдуардович
  • Матюшин Александр Юрьевич
  • Сафьянов Александр Анатольевич
  • Еремин Виктор Николаевич
RU2523402C1
СПОСОБ ПРОШИВКИ ЗАГОТОВОК ИЗ СТАЛИ С СОДЕРЖАНИЕМ БОРА ДО 2% 2005
  • Лапин Леонид Игнатьевич
  • Тазетдинов Валентин Ириклеевич
  • Вольберг Исаак Иосифович
  • Тюгаев Валерий Александрович
  • Сафьянов Анатолий Васильевич
  • Борисов Вениамин Петрович
  • Исупов Геннадий Алексеевич
  • Никитин Кирилл Николаевич
  • Логовиков Валерий Андреевич
RU2294248C2
СПОСОБ ПРОШИВКИ СЛИТКОВ И ЗАГОТОВОК ИЗ СПЛАВОВ НА ОСНОВЕ ТИТАНА В СТАНАХ КОСОЙ ПРОКАТКИ 2005
  • Сафьянов Анатолий Васильевич
  • Федоров Александр Анатольевич
  • Тазетдинов Валентин Ириклеевич
  • Вольберг Исаак Иосифович
  • Романцов Игорь Александрович
  • Дановский Николай Григорьевич
  • Литвак Борис Семенович
  • Лапин Леонид Игнатьевич
  • Головинов Валерий Александрович
  • Андрюнин Сергей Александрович
  • Никитин Кирилл Николаевич
  • Логовиков Валерий Андреевич
  • Климов Николай Петрович
  • Бубнов Константин Эдуардович
  • Матюшин Александр Юрьевич
RU2318622C2
СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА БЕСШОВНЫХ ГОРЯЧЕДЕФОРМИРОВАННЫХ МЕХАНИЧЕСКИ ОБРАБОТАННЫХ ТРУБ РАЗМЕРОМ 610×36,53×3200-3550 мм ИЗ СТАЛИ МАРКИ 08Х18Н10Т-Ш ДЛЯ ОБЪЕКТОВ АТОМНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ 2013
  • Сафьянов Анатолий Васильевич
  • Федоров Александр Анатольевич
  • Тазетдинов Валентин Иреклеевич
  • Осадчий Владимир Яковлевич
  • Дановский Николай Григорьевич
  • Литвак Борис Семенович
  • Головинов Валерий Александрович
  • Картушов Борис Пантелеевич
  • Сафьянов Александр Анатольевич
  • Баричко Владимир Сергеевич
  • Климов Николай Петрович
  • Бубнов Константин Эдуардович
  • Матюшин Александр Юрьевич
  • Еремин Виктор Николаевич
  • Усанов Константин Александрович
RU2535251C2
ОПРАВКА КОСОВАЛКОВОГО ПРОШИВНОГО СТАНА 2009
  • Пышминцев Игорь Юрьевич
  • Курятников Андрей Васильевич
  • Зуев Михаил Васильевич
  • Пятков Владимир Леонидович
  • Губин Юрий Григорьевич
  • Пьянков Борис Григорьевич
  • Терёщин Александр Викторович
  • Худяков Николай Константинович
  • Король Алексей Валентинович
RU2378063C1

Реферат патента 2007 года СПОСОБ ПРОШИВКИ СЛИТКОВ БОЛЬШОГО И СРЕДНЕГО ДИАМЕТРОВ НА СТАНАХ ПОПЕРЕЧНО-ВИНТОВОЙ ПРОКАТКИ

Изобретение относится к трубопрокатному производству, а именно к способу прошивки слитков большого и среднего диаметров на станах поперечно-винтовой прокатки, и может быть осуществлено при производстве труб на трубопрокатных установках с пилигримовыми станами. В процессе прошивки создают механическую вибрацию оправки в осевом направлении с амплитудой 2-4 мм и частотой, обеспечивающей периодический отрыв рабочей поверхности оправки от металла, удовлетворяющей условию L/T<Af, где L - длина заготовки, мм; Т - время прошивки, сек; А - амплитуда колебаний, мм; f - частота колебаний, 1/сек. Изобретение позволяет улучшить качество труб, прокатываемых из литого слитка, снизить расходный коэффициент металла и нагрузку на привод прошивного стана.

Формула изобретения RU 2 294 249 C2

Способ прошивки слитков большого и среднего диаметров на станах поперечно-винтовой прокатки, включающий захват слитка и прокатку его без оправки, поперечно-винтовую прокатку полого тела с интенсивной деформацией стенки на оправке и раскатку полого тела без внутренней жесткой опоры, отличающийся тем, что создают механическую вибрацию оправки в осевом направлении с амплитудой колебаний А=2-4 мм и частотой колебаний, обеспечивающей периодический отрыв рабочей поверхности оправки от металла полого тела, удовлетворяющей условию

L/T<Af,

где L - длина заготовки, мм;

Т - время прошивки, с;

А - амплитуда колебаний, мм;

f - частота колебаний, 1/с.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2007 года RU2294249C2

ДАНИЛОВ Ф.А
и др
Горячая прокатка труб
М.: "Металлургиздат", 1962, с.40-41
Способ поперечно-винтовой прокатки труб 1982
  • Ханин Марк Исаакович
  • Вольфович Валерий Владимирович
  • Коробочкин Иосиф Юльевич
  • Кирвалидзе Николай Спиридонович
  • Денисенко Владимир Иванович
  • Кобыляшный Андрей Николаевич
  • Марков Олег Семенович
SU1088820A1
Способ непрерывной прокатки труб 1981
  • Беляков Александр Иванович
  • Сидоркевич Михаил Антонович
  • Вердеревский Вадим Анатольевич
  • Морозов Анатолий Андреевич
SU982830A1
1971
SU417195A1
Устройство для обвязки шлангов проволокой 1979
  • Коноваленко Александр Владимирович
  • Заботкин Виктор Владимирович
  • Чермных Юрий Михайлович
SU892104A2
JP 61293602 A, 24.12.1986.

RU 2 294 249 C2

Авторы

Лапин Леонид Игнатьевич

Вольберг Иссаак Иосифович

Романцов Игорь Александрович

Мыльников Юрий Леонидович

Сафьянов Анатолий Васильевич

Воронин Юрий Николаевич

Андрюнин Сергей Александрович

Плясунов Вадим Александрович

Никитин Кирилл Николаевич

Логовиков Валерий Александрович

Даты

2007-02-27Публикация

2004-12-27Подача