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 Российский патент 2007 года по МПК B21B19/04 

Описание патента на изобретение RU2297891C2

Изобретение относится к трубопрокатному производству, а именно к способу производства бесшовных горячедеформированных котельных труб большого и среднего диаметров для паровых котлов, паропроводов и коллекторов установок с высокими и сверхкритическими параметрами пара из слитков электрошлакового переплава (ЭШП), и непрерывно-литой заготовки (НЛЗ), 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 с допуском по стенке +20/-5% (ТУ 14-1-2560-78 "Заготовка трубная кованая для котельных труб", ТУ 14-3-460-2003 и ТУ 14-ЗР-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 (ковкой) 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 с допуском по стенке +20/-5%, повышенный расход металла (расходный коэффициент металла) при переделе слиток или НЛ3-поковка - заготовка - труба и, как следствие, высокая стоимость труб.

Известны в трубопрокатном производстве способы прошивки слитков (заготовок) на подьем (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. Москва, 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=2Sr(1-sinα)Sc,

где Sr - толщина стенки гильзы, мм;

Sc - 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 большого диаметра и ведения процесса прошивки с посадом по диаметру, равным 8-16%.

Недостатками данного способа являются постоянные величины снимаемых слоев металла при механической обработке (обточке) слитков, постоянная величина сверления центрального отверстия 100±5 мм и постоянные величины обжатия слитков при прошивке, которые не зависят от их геометрических размеров (диаметров), что приводит к дополнительному расходу металла и энергозатратам при механической обработке (обточке, сверления центрального отверстия и прошивке слитков на посад).

Задачей предложенного способа (изобретения) является уменьшение энегозатрат за счет исключения из технологического процесса нагрева слитков под ковку, ковку их в поковки, с последующей обточкой поковок в заготовки по наружной поверхности, а также при прошивке, за счет оптимизации величины обжатия, в зависимости от геометрических размеров (диаметра) слитков ЭШП и НЛЗ, снижение расхода металла при переделе слиток ЭШП и НЛ3-котельная труба за счет снижения толщины снимаемого слоя металла при обточке по сравнению с кованой заготовкой и прокатки труб из более качественного и пластичного металла, не имеющего центральной ликвационной пористости и неметаллических включений.

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, включающим выплавку слитков в электрических и мартеновских печах, на основе прямого восстановления, обработку жидким синтетическим шлаком в ковше, ковку слитков с уковом от 2,0 до 3,0, в зависимости от марки стали, обточку слитков в трубные заготовки, или непрерывную разливку стали марок 20 и 15ГС, обработанных синтетическим шлаком, в непрерывно - литые заготовки, или непрерывную разливку стали марок 12Х1МФ, 15Х1М1Ф и 15ХМ из вакуумированного или невакуумированного металла, обработанного синтетическим шлаком, с последующей ковкой их в заготовки с уковом не менее 1,5, или выплавку слитков данных марок стали электрошлаковым переплавом, нагрев заготовок и слитков до температуры пластичности в зависимости от марки стали, прошивку их в гильзы в станах косой прокатки на оправках, диаметр которых зависит от геометрических размеров гильз, прошивку слитков электрошлакового переплава с деформацией металла в прошивном стане с посадом по диаметру, равным 8-16%, прокатку на пилигримовых станах с вытяжками, в зависимости от диаметра и толщины стенки, калибровку и правку труб, при этом слитки электрошлакового переплава в прошивной стан задают донным концом вперед, прокатку труб на пилигримовом стане из гильз, прошитых из слитков электрошлакового переплава, ведут донным концом вперед, а из усадочной части слитков формируют пилигримовую головку, коэффициенты вытяжек на прошивном стане при прошивке слитков электрошлакового переплава и непрерывно - литых заготовок определяют из выражений μэшп=1,05μзdт эшп/do эшп, μнлз=1,1μзdг нлз/do нлз, где μз - вытяжка на прошивном стане при прокатке труб данного размера из кованых заготовок; dт эшп - текущее значение диаметров слитков электрошлакового переплава, мм; do эшп - диаметр слитка электрошлакового переплава, равный 500 мм; dг нлз - текущее значение диаметров непрерывно-литых заготовок; do нлз - диаметр непрерывно-литой заготовки, равный 400 мм, а донную часть слитков электрошлакового переплава удаляют анодно-механической резкой.

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 в прошивной стан задают донным концом вперед, прокатку труб на пилигримовом стане из гильз, прошитых из слитков электрошлакового переплава, ведут донным концом вперед, а из усадочной части слитков формируют пилигримовую головку, коэффициенты вытяжек на прошивном стане при прошивке слитков электрошлакового переплава и непрерывнолитых заготовок определяют из выражений μэшп=1,05μзdг эшп/do эшп, μнлз=1,1μзdг нлз/do нлз, где μз - вытяжка на прошивном стане при прокатке труб данного размера из кованых заготовок; dг эшп - текущее значение диаметров слитков электрошлакового переплава, мм; do эшп - диаметр слитка электрошлакового переплава, равный 500 мм; dг нлз - текущее значение диаметров непрерывно-литых заготовок; do нлз - диаметр непрерывно-литой заготовки, равный 400 мм, а донную часть слитков электрошлакового переплава удаляют анодно-механической резкой. Таким образом, заявляемый способ соответствует критерию изобретения "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 патентноспособности "изобретательский уровень".

Предложенный способ производства котельных 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 слитки электрошлакового переплава в прошивной стан задают донным концом вперед, прокатку труб на пилигримовом стане из гильз, прошитых из слитков электрошлакового переплава, ведут донным концом вперед, а из усадочной части слитков формируют пилигримовую головку, коэффициенты вытяжек на прошивном стане при прошивке слитков электрошлакового переплава и непрерывно-литых заготовок определяют из выражений μэшп=1,05μзdт эшп/do эшп, μнлз=1,1μзdг нлз/do нлз, где μз - вытяжка на прошивном стане при прокатке труб данного размера из кованых заготовок; dг эшп - текущее значение диаметров слитков электрошлакового переплава, мм; do эшп - диаметр слитка электрошлакового переплава, равный 500 мм; dг нлз - текущее значение диаметров непрерывно-литых заготовок; do нлз - диаметр непрерывно-литой заготовки, равный 400 мм, а донную часть слитков электрошлакового переплава удаляют анодно-механической резкой.

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 кованых заготовок, слитков ЭШП и НЛЗ опробован при прокатке труб размером 325×40, 377×45 и 273×30 мм из стали марки 12Х1МФ на ТПА 8-16" с пилигримовыми станами ОАО "ЧТПЗ".

В производство было задано 15 поковок размером 570×1750, 630×1750 и 460×1750 мм (по 5 поковок каждого размера), 10 слитков ЭШП размером 550×1750 и 610×1750 мм (по 5 слитков каждого размера) и 5 НЛЗ размером 430×1750 мм стали марки 12Х1МФ. Поковки были обточены и просверлены в заготовки размером соответственно 540×100×1750, 600×100×1750 и 540×100×1750 мм. Слитки ЭШП обточены и просверлены на размер 540×100×1750 и 600×100×1750 мм. Т.к. в России в настоящее время на установках непрерывной разливки стали отливают заготовки с максимальным диаметром 430 мм, то для проведения эксперимента были заданы 5 НЛЗ размером 430×1750 мм. НЛЗ механической обработке (обточке) и сверлению центрального отверстия не подвергались. 5 заготовок размером 540×100×1750 мм и 5 слитков ЭШП были одновременно посажены в печь, нагреты до температуры 1270-1280°С, прошиты в гильзы и прокатаны в трубы размером 325×40 мм по ТУ 14-3-55Р-2001. Заготовки прошивались по существующей технологии в гильзы с вытяжкой μ=1,36 без обжатия по диаметру, т.е. размер в размер, а слитки ЭШП прошивались в гильзы, в соответствии с формулой изобретения, с вытяжкой μ=1,51 за счет обжатия по диаметру на 6,7%, т.е. с посадом по диаметру. Донная часть на слитках ЭШП на ОАО "ЗМЗ" была удалена анодно-механической резкой. Слитки ЭШП задавались в прошивной стан донным концом вперед. Прокатку труб из гильз, прошитых из слитков ЭШП, производили донным концом вперед, а из усадочных частей слитков формировали пилигримовую головку. Данные по прокатке, геометрическим размерам заготовок, труб и расходному коэффициенту металла, прокатанных из кованых заготовок, слитков ЭШП и НЛЗ стали марки 12Х1МФ по существующей и предлагаемой технологиям приведены в таблице №1. Из таблицы видно, что расходный коэффициент металла от поковки до готовой по трубам размером 325×40 мм, при прокатке труб по существующей технологии, составил 1,430, а по предлагаемой 1,284. Экономия металла на каждой тонне труб составила 146 кг. Расходный коэффициент металла является основным экономическим показателем при производстве труб, т.к. стоимость металла (в зависимости от марки стали) составляет от 50 до 75% от товарной стоимости труб. По аналогичной схеме производилась прокатка труб размером 377×45 мм. По существующей технологии расходный коэффициент металла составил 1,428, а по предлагаемой 1,255, т.е. получено снижение расхода металла на 173 кг на каждой тонне труб. Прокатку труб размером 373×30 мм по существующей технологии производили из поковок размером 460×1750 мм, которые на ОАО "ЧТПЗ" обтачивались в заготовки диаметром 430 мм с последующим сверлением центрального отверстия на диаметр 100±5,0 мм. В производство было задано 5 поковок общим весом 11,409 тонн. Заготовки на прошивном стане прошивались в гильзы размер в размер с вытяжкой 1,37 и прокатывались в трубы. Из данной партии сдано 7,775 тонн труб. Расходный коэффициент металла от поковки до трубы составил 1,468. По предлагаемой технологии НЛЗ механической обработке (обточке и сверлению) не подвергались, задавались в печь на нагрев вместе с коваными заготовками, нагревались до температуры 1265-1275°С и прошивались в гильзы с посадом по диаметру на 4,7% и коэффициентом вытяжки в соответствии с формулой изобретения. По предлагаемому способу в производство было задано 9,970 тонн металла. Принято 7,955 тонн труб в соответствии с ТУ 14-3-55Р-2001. Расходный коэффициент металла по данной партии составил 1,254, т.е. получено снижение расхода металла 214 кг на каждой тонне труб.

В таблице 2 приведены данные по механическим свойствам металла труб из стали марки 12Х1МФ, прокатанных из кованой заготовки, слитков ЭШП и НЛЗ по существующей и предлагаемой технологиям. Из таблицы видно, что средние значения механических свойств металла труб, прокатанных из слитков ЭШП по предлагаемой технологии, выше чем из кованой заготовки на 5,0-7.5%, 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. Средние значения механические свойств металла труб, прокатанных из НЛЗ, находятся на одном уровне с металлом труб, прокатанных по существующей технологии из кованых заготовок.

Таким образом, использование предложенного способа производства котельных труб большого и среднего диаметров из слитков ЭШП и НЛЗ позволит значительно снизить энергозатраты за счет исключения нагрева слитков под ковку и ковку слитков в поковки, снизить расходный коэффициент металла при механических свойствах металла труб на уровне или выше, по сравнению с кованой заготовкой, при переделе слиток ЭШП и НЛ3-котельная труба, а следовательно, снизить стоимость котельных труб.

Таблица 1Данные по прокатке, геометрическим размерам заготовок, труб и расходному коэффициенту металла с учетом технологических отходов на прокате (пилигримовые головки и затравочные концы), прокатанных из кованых заготовок, слитков ЭШП и НЛЗ стали марки 12Х1МФ по существующей и предлагаемлой технологиямСпособ произвол. трубВид заготов.Размер поковок, слитков ЭШП и НЛЗ (мм)Колич. поковок, слитков ЭШП и НЛЗ (шт.)Вес задан. Металла (тн)Размеры загот. (мм)Прошивка слитков и заготовокПрокатка труб на пилигримовом станеРасхода. коэфф. металлаДиаметр оправки (мм)Размер гильз (мм)Коэфф. вытяж. (μ)Обжат. по диам. (%)Размер труб (мм)Размеры труб на сдачеСредн. толщ. стенки (мм)Средняя длина (м)Вес труб по ТУ (тн)Сущест. технол.Кованая загот.570×1750517,525540×100×1750275540×290×23801,360325×4043,08,212,2601,430630×1750521,410600×100×1750300600×315×25601,340377×4548,47,6514,9951,428460×1750511,409430×100×1750225430×240×24001,370273×3032,38,657,7751,468Предллаг. технол.Слиток ЭШП550×1750515,830540×100×1750275520×290×27501,513,7325×4042,88,2512,3351,284610×1750519,400600×100×1750300560×315×29401,686,7377×4548,17,7515,4621,255НЛЗ430×175059,970430×1750225410×240×29201,674,7273×3032,18,857,9551,254

Таблица 2
Данные по механическим свойствам металла труб стали марки 12Х1МФ, прокатанных из кованой заготовки, слитков ЭШП и НЛЗ по существующей и предлагаемой технологиям
Способ производства трубВид заготовкиТип образцаВременное сопротивление σв (Н/мм2)Предел текучести σ0,2 (Н/мм2)Относительное удлинение δ5, (%)Относительное Сужение Ψ, (%)Ударная вязкость KCU (Дж/см2)не менееПо ТУ 14-3-55Р-2001-поперечный490-686314164539продольный490-686314185049Существующая технологияКованая заготовкапоперечный547-610 (ср. 578,5)336-347 (ср. 341,5)18-23 (ср. 20,5)48-51 (ср. 49,5)45-57 (ср. 51,0)продольный537-625 (ср. 581,0)340-365 (ср. 352,5)21-25 (ср. 23,0)55-58 (ср. 56,5)52-63 (ср. 57,5)Предлагаемая технология
НЛЗпоперечный538-605 (ср. 571,5)345-379 (ср. 357,5)19-21 (ср. 20,0)47-50 (ср. 48,5)46-61 (ср. 53,5)
продольный540-610 (ср. 575,0)341-358 (ср. 349,5)22-24 (ср. 23,0)56-60 (ср. 58,0)51-64 (ср, 57,5)Слиток ЭШПпоперечный580-635 (ср. 607,5)347-377 (ср. 362,0)19-25 (ср. 22,0)49-56 (ср. 52,544-58 (ср. 54,0)продольный585-638 (ср. 611,5)360-382 (ср. 371,0)23-26 (ср. 24,5)58-61 (ср. 59,5)57-65 (ср. 61,0)

Похожие патенты RU2297891C2

название год авторы номер документа
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 2006
  • Сафьянов Анатолий Васильевич
  • Федоров Александр Анатольевич
  • Вольберг Исаак Иосифович
  • Никитин Кирилл Николаевич
  • Лапин Леонид Игнатьевич
  • Дановский Николай Григорьевич
  • Литвак Борис Семенович
  • Головинов Валерий Александрович
  • Логовиков Валерий Андреевич
  • Климов Николай Петрович
  • Бубнов Константин Эдуардович
  • Матюшин Александр Юрьевич
RU2322314C2
СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА БЕСШОВНЫХ ГОРЯЧЕДЕФОРМИРОВАННЫХ КОТЕЛЬНЫХ 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 2004
  • Сафьянов Анатолий Васильевич
  • Тазетдинов Валентин Иреклеевич
  • Вольберг Исаак Иосифович
  • Лапин Леонид Игнатьевич
  • Борисов Вениамин Петрович
  • Ненахов Сергей Васильевич
  • Романцов Игорь Александрович
  • Головинов Валерий Александрович
  • Климов Николай Петрович
  • Тулин Андрей Николаевич
  • Андрюнин Сергей Александрович
  • Гриценко Павел Александрович
  • Логовиков Валерий Андреевич
RU2275977C2
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 2005
  • Сафьянов Анатолий Васильевич
  • Фёдоров Александр Анатольевич
  • Тазетдинов Валентин Иреклеевич
  • Вольберг Исаак Иосифович
  • Нугумонов Рашид Фасхеевич
  • Дановский Николай Григорьевич
  • Литвак Борис Семёнович
  • Борисов Вениамин Петрович
  • Романцов Игорь Александрович
  • Лапин Леонид Игнатьевич
  • Ненахов Сергей Васильевич
  • Андрюнин Сергей Александрович
  • Никитин Кирилл Николаевич
  • Головинов Валерий Александрович
  • Матюшин Александр Юрьевич
  • Логовиков Валерий Александрович
RU2297892C2
СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА БЕСШОВНЫХ ТРУБ БОЛЬШОГО И СРЕДНЕГО ДИАМЕТРОВ ДЛЯ ПАРОВЫХ КОТЛОВ, ПАРОПРОВОДОВ И КОЛЛЕКТОРОВ УСТАНОВОК С ВЫСОКИМИ И СВЕРХКРИТИЧЕСКИМИ ПАРАМЕТРАМИ ПАРА 2007
  • Сафьянов Анатолий Васильевич
  • Федоров Александр Анатольевич
  • Марков Дмитрий Всеволодович
  • Лапин Леонид Игнатьевич
  • Дановский Никопай Григорьевич
  • Литвак Борис Семенович
  • Андрюнин Сергей Александрович
  • Головинов Валерий Александрович
  • Ненахов Сергей Васильевич
  • Матюшин Александр Юрьевич
  • Климов Николай Петрович
  • Бубнов Константин Эдуардович
  • Гриценко Павел Александрович
  • Еремин Виктор Николаевич
  • Логовиков Валерий Андреевич
RU2353446C2
СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА БЕСШОВНЫХ ГОРЯЧЕДЕФОРМИРОВАННЫХ КОТЕЛЬНЫХ ТОЛСТОСТЕННЫХ ТРУБ РАЗМЕРОМ 465×75 мм НА ТРУБОПРОКАТНЫХ УСТАНОВКАХ С ПИЛИГРИМОВЫМИ СТАНАМИ ДЛЯ ТРУБОПРОВОДОВ ТЕПЛОВЫХ УГОЛЬНЫХ БЛОКОВ С СУПЕРСВЕРХКРИТИЧЕСКИМИ ПАРАМЕТРАМИ ПАРА 2006
  • Сафьянов Анатолий Васильевич
  • Фёдоров Александр Анатольевич
  • Марков Дмитрий Всеволодович
  • Лапин Леонид Игнатьевич
  • Ненахов Сергей Васильевич
  • Дановский Николай Григорьевич
  • Литвак Борис Семенович
  • Головинов Валерий Александрович
  • Еремин Виктор Николаевич
  • Логовиков Валерий Андреевич
  • Климов Николай Петрович
  • Бубнов Константин Эдуардович
  • Матюшин Александр Юрьевич
  • Тулин Андрей Николаевич
RU2386502C2
СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА БЕСШОВНЫХ ТРУБ РАЗМЕРОМ 325×31-60 мм ДЛЯ ПАРОВЫХ КОТЛОВ, ПАРОПРОВОДОВ И КОЛЛЕКТОРОВ УСТАНОВОК С ВЫСОКИМИ И СВЕРХКРИТИЧЕСКИМИ ПАРАМЕТРАМИ ПАРА ИЗ СТАЛИ МАРКИ 10Х9МФБ-Ш 2014
  • Сафьянов Анатолий Васильевич
  • Федоров Александр Анатольевич
  • Тазетдинов Валентин Иреклеевич
  • Осадчий Владимир Яковлевич
  • Дановский Николай Григорьевич
  • Литвак Борис Семенович
  • Пашнин Владимир Петрович
  • Климов Николай Петрович
  • Бубнов Константин Эдуардович
  • Матюшин Александр Юрьевич
  • Головинов Валерий Александрович
  • Сафьянов Александр Анатольевич
  • Еремин Виктор Николаевич
RU2570150C1
СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА БЕСШОВНЫХ ГОРЯЧЕДЕФОРМИРОВАННЫХ КОТЕЛЬНЫХ ТОЛСТОСТЕННЫХ ТРУБ РАЗМЕРОМ 377×50 И 465×75 мм НА ТРУБОПРОКАТНЫХ УСТАНОВКАХ С ПИЛИГРИМОВЫМИ СТАНАМИ ДЛЯ ТРУБОПРОВОДОВ ТЕПЛОВЫХ УГОЛЬНЫХ БЛОКОВ С СУПЕРСВЕРХКРИТИЧЕСКИМИ ПАРАМЕТРАМИ ПАРА 2006
  • Сафьянов Анатолий Васильевич
  • Фёдоров Александр Анатольевич
  • Марков Дмитрий Всеволодович
  • Лапин Леонид Игнатьевич
  • Ненахов Сергей Васильевич
  • Дановский Николай Григорьевич
  • Литвак Борис Семенович
  • Головинов Валерий Александрович
  • Еремин Виктор Николаевич
  • Логовиков Валерий Андреевич
  • Климов Николай Петрович
  • Бубнов Константин Эдуардович
  • Матюшин Александр Юрьевич
  • Тулин Андрей Николаевич
RU2386498C2
СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА БЕСШОВНЫХ ТРУБ РАЗМЕРОМ 325×16-30 мм ДЛЯ ПАРОВЫХ КОТЛОВ, ПАРОПРОВОДОВ И КОЛЛЕКТОРОВ УСТАНОВОК С ВЫСОКИМИ И СВЕРХКРИТИЧЕСКИМИ ПАРАМЕТРАМИ ПАРА ИЗ СТАЛИ МАРКИ 10Х9МФБ-Ш 2014
  • Сафьянов Анатолий Васильевич
  • Федоров Александр Анатольевич
  • Тазетдинов Валентин Иреклеевич
  • Осадчий Владимир Яковлевич
  • Дановский Николай Григорьевич
  • Литвак Борис Семенович
  • Пашнин Владимир Петрович
  • Климов Николай Петрович
  • Бубнов Константин Эдуардович
  • Матюшин Александр Юрьевич
  • Головинов Валерий Александрович
  • Сафьянов Александр Анатольевич
  • Еремин Виктор Николаевич
RU2578060C2
СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА БЕСШОВНЫХ ГОРЯЧЕКАТАНЫХ ТРУБ РАЗМЕРОМ 550×46-60 мм ДЛЯ ПАРОВЫХ КОТЛОВ, ПАРОПРОВОДОВ И КОЛЛЕКТОРОВ УСТАНОВОК С ВЫСОКИМИ И СВЕРХКРИТИЧЕСКИМИ ПАРАМЕТРАМИ ПАРА ИЗ СТАЛИ МАРКИ 10Х9МФБ-Ш 2014
  • Сафьянов Анатолий Васильевич
  • Федоров Александр Анатольевич
  • Тазетдинов Валентин Иреклеевич
  • Осадчий Владимир Яковлевич
  • Климов Николай Петрович
  • Бубнов Константин Эдуардович
  • Матюшин Александр Юрьевич
  • Головинов Валерий Александрович
RU2570151C2
СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА БЕСШОВНЫХ ТРУБ РАЗМЕРОМ 426×15-60 мм ДЛЯ ПАРОВЫХ КОТЛОВ, ПАРОПРОВОДОВ И КОЛЛЕКТОРОВ УСТАНОВОК С ВЫСОКИМИ И СВЕРХКРИТИЧЕСКИМИ ПАРАМЕТРАМИ ПАРА ИЗ СЛИТКОВ ЭЛЕКТРОШЛАКОВОГО ПЕРЕПЛАВА СТАЛИ МАРКИ 10Х9МФБ-Ш 2013
  • Сафьянов Анатолий Васильевич
  • Федоров Александр Анатольевич
  • Тазетдинов Валентин Иреклеевич
  • Дуб Алексей Владимирович
  • Воронин Анатолий Андреевич
  • Скоробогатых Владимир Николаевич
  • Щенкова Изабелла Алексеевна
  • Головинов Валерий Александрович
  • Климов Николай Петрович
  • Сафьянов Александр Анатольевич
  • Матюшин Александр Юрьевич
  • Баричко Владимир Сергеевич
  • Бубнов Константин Эдуардович
  • Еремин Виктор Николаевич
RU2542145C2

Реферат патента 2007 года 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 трубопрокатному производству, а именно к способу производства бесшовных горячедеформированных котельных 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 в электрических и мартеновских печах на основе прямого восстановления, а также с применением обработки жидким синтетическим шлаком в ковше, ковку слитков с уковом от 2,0 до 3,0 в зависимости от марки стали, обточку и сверление центральной части трубных заготовок, непрерывную разливку стали марок 20 и 15ГС, обработанных синтетическим шлаком, непрерывную разливку стали марок 12Х1МФ, 15Х1М1Ф и 15ХМ из вакуумированного или невакуумированного металла, обработанного синтетическим шлаком, с последующей ковкой их в заготовки с уковом не менее 1,5, выплавку слитков данных марок стали ЭШП, сверление центральной части слитков ЭШП и НЛЗ, нагрев заготовок и слитков до температуры пластичности в зависимости от марки стали, прошивку их в станах косой прокатки на оправках, диаметр которых зависит от геометрических размеров гильз, прошивку слитков ЭШП с деформацией металла в прошивном стане с посадом по диаметру, равным 8-16%, прокатку на пилигримовых станах с вытяжками, в зависимости от диаметра и толщины стенки, калибровку и правку труб, при этом слитки ЭШП и НЛЗ сталей 20, 15ГС, 12Х1МФ, 15Х1М1Ф и 15ХМ нагревают до температуры пластичности без сверления центрального отверстия, прошивают в прошивных станах в гильзы и прокатывают на пилигримовых станах в трубы, донную часть слитков ЭШП удаляют анодно-дуговой резкой, слитки ЭШП в прошивной стан задают донным концом вперед, прокат труб на пилигримовом стане из гильз, прошитых из слитков ЭШП, ведут донным концом вперед, из усадочной части слитков формируют пилигримовую головку, а коэффициенты вытяжек на прошивном стане при прошивке слитков ЭШП и НЛЗ определяют из выражений μэшп=1,1μзdт эшп/do эшп, μнлз=1,1μзdг нлз/do нлз, где μз - вытяжка на прошивном стане при прокатке труб данного размера из кованой заготовки; dг эшп - текущее значение диаметров слитков ЭШП, мм; do эшп - диаметр слитка ЭШП, равный 500 мм; dг нлз - текущее значение диаметров НЛЗ; do нлз - диаметр НЛЗ, равный 400 мм. Изобретение обеспечивает значительное снижение энергозатрат за счет исключения нагрева слитков под ковку и ковку слитков в поковки, исключает затраты на сверловку слитков и снижает расходный коэффициент металла при механических свойствах металла труб на уровне или выше, по сравнению с кованой заготовкой, при переделе слиток ЭШП - котельная труба, а следовательно, позволяет снизить стоимость котельных труб. 1 з.п. ф-лы, 2 табл.

Формула изобретения RU 2 297 891 C2

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 в электрических и мартеновских печах на основе прямого восстановления, обработку жидким синтетическим шлаком в ковше, ковку слитков с уковом от 2,0 до 3,0 в зависимости от марки стали, обточку слитков в трубные заготовки, или непрерывную разливку стали марок 20 и 15ГС, обработанных синтетическим шлаком, в непрерывно-литые заготовки, или непрерывную разливку стали марок 12Х1МФ, 15Х1М1Ф и 15ХМ из вакуумированного или невакуумированного металла, обработанного синтетическим шлаком, с последующей ковкой их в поковки с уковом не менее 1,5, или выплавку слитков данных марок стали электрошлаковым переплавом, нагрев заготовок и слитков до температуры пластичности в зависимости от марки стали, прошивку их в гильзы в станах косой прокатки на оправках, диаметр которых зависит от геометрических размеров гильз, прошивку слитков электрошлакового переплава с деформацией металла в прошивном стане с посадом по диаметру, равным 8-16%, прокатку на пилигримовых станах с вытяжками, в зависимости от диаметра и толщины стенки, калибровку и правку труб, при этом слитки электрошлакового переплава в прошивной стан задают донным концом вперед, прокатку труб на пилигримовом стане из гильз, прошитых из слитков электрошлакового переплава, ведут донным концом вперед, а из усадочной части слитков формируют пилигримовую головку, и коэффициенты вытяжек на прошивном стане при прошивке слитков электрошлакового переплава и непрерывно-литых заготовок определяют из выражений

μэшп=1,05μзdт эшп/dо эшп;

μнлз=1,1μзdг нлз/dо нлз,

где μз - вытяжка на прошивном стане при прокатке труб данного размера из кованых заготовок;

dг эшп - текущее значение диаметров слитков электрошлакового переплава, мм;

do эшп - диаметр слитка электрошлакового переплава, равный 500 мм;

dг нлз - текущее значение диаметров непрерывно-литых заготовок;

do нлз - диаметр непрерывно-литой заготовки, равный 400 мм.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что донную часть слитков электрошлакового переплава удаляют анодно-механической резкой.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2007 года RU2297891C2

СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА КОТЕЛЬНЫХ ТРУБ БОЛЬШОГО ДИАМЕТРА ИЗ СЛИТКОВ ЭШП 1998
  • Сафьянов А.В.
  • Лапин Л.И.
  • Карпенко Н.П.
  • Федоров А.А.
  • Овчаренко И.И.
  • Голодягин А.С.
  • Игнатьев В.В.
  • Денисов А.М.
  • Плясунов В.А.
  • Спиридонов Г.И.
  • Ненахов С.В.
  • Крячкин В.В.
  • Борисов В.П.
  • Тарараксин Г.К.
  • Красильщиков В.Б.
RU2180874C2
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ГАЗЛИФТНЫХ ТРУБ БОЛЬШОГО ДИАМЕТРА ИЗ СТАЛИ 09Г2С ВЫПЛАВКИ ЭШП И ВДП 1997
  • Сафьянов А.В.
  • Лапин Л.И.
  • Карпенко Н.П.
  • Федоров А.А.
  • Медников Ю.А.
  • Голодягин А.С.
  • Игнатьев В.В.
  • Плясунов В.А.
  • Спиридонов Г.И.
  • Ненахов С.В.
  • Денисов А.М.
  • Крячкин А.В.
  • Воробьев Н.И.
  • Гермелин Ф.А.
  • Филатов Б.А.
RU2119395C1
СПОСОБ ПОПЕРЕЧНО-ВИНТОВОЙ ПРОШИВКИ СЛИТКОВ ЭШП И ВДП ИЗ НИЗКОПЛАСТИЧНЫХ БОРОСОДЕРЖАЩИХ СТАЛЕЙ 2000
  • Федоров А.А.
  • Сафьянов А.В.
  • Воронин А.А.
  • Лапин Л.И.
  • Борисов В.П.
  • Романцов И.А.
  • Игнатьев В.В.
  • Ненахов С.В.
  • Красильщиков В.Б.
  • Немтин А.С.
  • Алюнин В.П.
RU2198751C2
СПОСОБ ПОПЕРЕЧНО-ВИНТОВОЙ ПРОШИВКИ 1991
  • Лапин Л.И.
  • Сафьянов А.В.
  • Спиридонов Г.И.
  • Игнатьев В.В.
  • Голодягин А.С.
RU2009739C1
RU 2003103642, 27.04.2004
Способ поперечно-винтовой прошивки слитка 1974
  • Сафьянов Анатолий Васильевич
  • Бирюков Василий Трофимович
  • Лапин Леонид Игнатьевич
  • Осадчий Владимир Яковлевич
  • Гетия Игорь Георгиевич
  • Шпырев Альберт Петрович
  • Юдина Полина Ивановна
SU511120A1
DE 3428437 A1, 28.02.1985
US 4798071 A, 17.01.1989
ДАНИЛОВ Ф.Н
и др
Горячая прокатка труб
- М.: Металлургиздат, 1962, с.40-41.

RU 2 297 891 C2

Авторы

Сафьянов Анатолий Васильевич

Федоров Александр Анатольевич

Тазетдинов Валентин Иреклеевич

Борисов Вениамин Петрович

Вольберг Исаак Иосифович

Лапин Леонид Игнатьевич

Романцов Игорь Александрович

Ненахов Сергей Васильевич

Головинов Валерий Александрович

Никитин Кирилл Николаевич

Климов Николай Петрович

Бубнов Константин Эдуардович

Матюшин Александр Юрьевич

Логовиков Валерий Александрович

Даты

2007-04-27Публикация

2005-05-11Подача