СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ШЕСТИГРАННЫХ ТРУБ-ЗАГОТОВОК РАЗМЕРОМ "ПОД КЛЮЧ" 181,8×3,5+0,3/-0,2×3750+20/-0 мм ИЗ СТАЛИ МАРКИ 12Х12М1БФРУ-Ш (ЭП450У-Ш) ДЛЯ РЕАКТОРОВ НА БЫСТРЫХ НЕЙТРОНАХ Российский патент 2015 года по МПК B21B21/00 

Изобретение относится к металлургическому и трубопрокатному производствам, а именно к производству слитков способом электрошлакового переплава из стали марки 12Х12М1БФРУ-Ш (ЭП450У-Ш), передела их в слитки-заготовки, способу производства из слитков-заготовок ЭШП на ТПУ 8-16″ с пилигримовыми станами передельных горячекатаных труб размером 337×28 мм, механической обработки их в трубы-заготовки размером 325×12 мм, переката механически обработанных труб-заготовок размером 325×12 мм на станах ХПТ450 и ХПТ250 в передельные трубы-заготовки размером 202±1,2×3,5+0,3/-0,2 мм, профилирования передельных труб-заготовок в шестигранные трубы-заготовки размером «под ключ» 181,8±0,4×3,5+0,3/-0,2×3750+20/-0 мм и может быть использовано на ОАО «ЗМЗ» на установках ЭШП слитков, на ОАО «ЧТПЗ» на ТПУ 8-16″ с пилигримовыми станами при переделе слитков-заготовок ЭШП в передельные горячекатаные трубы-заготовки размером 337×28 мм, механической обработки - расточки и обточки передельных горячекатаных труб в передельные трубы размером 325×12 мм с допуском по диаметру ±0,8% и стенке ±10,0%, переката их на станах ХПТ450 и ХПТ250 в передельные холоднокатаные трубы-заготовки размером 202±1,2×3,5+0,3/-0,2 мм, передела труб-заготовок на профилировочном «стане 400» в шестигранные трубы заготовки размером «под ключ» 181,8±0,4×3,5+0,3/-0,2×3750+20/-0 мм для использования их на АЭС, имеющих в своем составе реакторы нового поколения на быстрых нейтронах.

В трубопрокатном производстве известен способ производства горячекатаных товарных и передельных труб большого и среднего диаметров на трубопрокатных установках с пилигримовыми станами из слитков ЭШП стали марки 10Х9МФБ-Ш (ТУ 14-134-398-2003 «Заготовка трубная - слитки для котельных труб ЭШП», ТУ 14-3Р-55-2001 «Трубы стальные бесшовные для паровых котлов и трубопроводов», ТИ 158-Тр.ТБ1-56-2007 «Изготовление бесшовных горячекатаных труб для паровых котлов и трубопроводов по ТУ 14-ЗР-55-2001»).

Недостатком данного способа является то, что трубы после прокатки имеют большое количество дефектов на внутренней поверхности в виде плен и сетки разгарных трещин, требуют последующую механическую обработку (расточку) со съемом металла по 8-10 мм на сторону. Данная марка стали имеет интервал горячей пластичности 1160-900°C и повышенный коэффициент линейного расширения. Если слитки-заготовки ЭШП нагревать до температуры 1160°C, то при прошивке слитков-заготовок в стане поперечно-винтовой прокатки в гильзы температура металла в очаге деформации на границе оправка - внутренняя поверхность гильз повышается на 50-70°C, в зависимости от диаметра слитка-заготовки. При прокатке гильз на пилигримовом стане в товарные трубы с температурой наружной поверхности 1160°C и менее конец прокатки происходит при температуре 800-850°C в зависимости от диаметра и толщины стенки, что приводит к затяжкам дорнов даже с конусностью 4-5 мм вместо 1,0 по ТИ 158-Тр.ТБ1-56-2007. Нагрев слитков-заготовок ЭШП данной марки стали выше 1160°C приводит к перегреву внутренней поверхности гильз и массовому образованию внутренних плен и сетки разгарных трещин. Данные трубы необходимо браковать или растачивать на меньшую стенку со съемом металла более 10 мм на сторону, что, в свою очередь, приводит к повышенному расходу металла и дополнительной трудоемкой операции - расточке дефектных труб.

Известен также способ производства бесшовных горячекатаных передельных длинномерных труб из труднодеформируемых марок стали и сплавов, включающий прокатку гильз-заготовок в передельные горячекатаные трубы-заготовки в пилигримовом стане в калибрах валков при разности между внутренним диаметром гильз-заготовок и средним диаметром дорнов, равной D_г.вн-D_ср.д=10-20 мм, и с обеспечением вытяжки µ≤6,0, где µ - коэффициент вытяжки на пилигримовом стане; D_г.вн - внутренний диаметр гильзы, мм; D_ср.д - средний диаметр дорна, мм. Прокатку труб на пилигримовом стане в валках с круглым калибром с углом поперечного выпуска на полирующем участке α=25-30°, где α - угол поперечного выпуска валков пилигримового стана на полирующем участке, град., или прокатку на пилигримовом стане в валках с овальным калибром с отношением В/Η=1,1-1,15, где В - ширина калибра валка на полирующем участке, мм; Η - высота калибра валка, мм (Патент РФ №2266132, кл. В21В 21/00, 27.03.2004, бюл. №9).

Недостатком данного способа является то, что он также направлен на снижение количества затяжек дорнов при прокатке труб из труднодеформируемых марок стали и сплавов с повышенным коэффициентом линейного расширения за счет прокатки в валках с повышенной овализацией и не решает основного технологического вопроса докатки гильз - обкатки пилигримовых головок при температурах ниже нижнего интервала горячей пластичности данных марок стали и сплавов, технологии получения качественных по внутренней поверхности гильз в процессе прошивки слитков-заготовок и прошивки - раскатки гильз-заготовок в гильзы в стане поперечно-винтовой прокатки.

В трубной промышленности известен также способ производства горячекатаных товарных и передельных труб большого и среднего диаметров из труднодеформируемых марок стали и сплавов на трубопрокатных установках с пилигримовыми станами, включающий отливку полых слитков высотой 1750-2100 мм на установках электрошлакового переплава. Слитки обтачивают и растачивают в слитки-заготовки до удаления окалины и микротрещин на диаметр 400-620 мм с отношением диаметра к толщине стенки D/S=3,0-4,0, большие значения которых соответствуют слиткам-заготовкам меньшего диаметра. Затем слитки-заготовки нагревают до температуры пластичности и прошивают - раскатывают в стане поперечно-винтовой прокатки в гильзы с вытяжками µ=1,5-1,7, большие значения которых соответствуют гильзам большего диаметра. Гильзы, прошитые - раскатанные с вытяжками µ=1,5-1,6, прокатывают на пилигримовых станах в передельные трубы, а гильзы прошитые - раскатанные с вытяжками µ=1,6-1,7 - в товарные трубы (Патент РФ №2311979, кл. В21В 21/00, 10.12.2007).

Недостатком данного способа является то, что он только частично снижает образование дефектов на внутренних поверхностях гильз за счет снижения коэффициента вытяжки (обжатия гильз-заготовок по стенке) в очаге деформации при прошивке - раскатке гильз-заготовок из коррозионно-стойких труднодеформируемых марок стали и сплавов с низким температурным интервалом горячей пластичности и высоким коэффициентом линейного расширения в станах поперечно-винтовой прокатки. К недостатком данного способа относится и то, что способ изготовления полых гильз-заготовок значительно трудоемок и металлоемок, т.к. требуется механическая обработка - обточка и расточка полых слитков ЭШП в гильзы-заготовки. Данный способ не решает технологические вопросы нагрева слитков ЭШП из стали марки 12Х12М1БФРУ-Ш, прошивки и прокатки передельных труб из труднодеформируемых марок стали и сплавов с низким температурным интервалом горячей пластичности и высоким коэффициентом линейного расширения и прокатки их на станах ХПТ в передельные трубы размером 202±1,2×3,5+0,3/-0,2 мм для последующего профилирования их в шестигранные трубы-заготовки размером 181,8±0,4×3,5+0,3/-0,2×3750+20/-0 мм для реакторов нового поколения на быстрых нейтронах.

В трубной промышленности известен способ производства чехловых шестигранных труб размером «под ключ» 257+2/-3×6+2/-1×4300+80/-30 мм из низкопластичной стали с содержанием бора 1,3-1,8%, включающий механическую обработку - расточку и обточку, обезжиривание, индукционную обработку, УЗК, сверление отверстий для тянущей цепи при профилировании, покрытие труб солевой смазкой и теплое профилирование труб двух - трехкратной длины, величину которой определяют из выражения:

L_mp.=(2-3)L_kp.+L_nep.+L_k.o.,

где L - длина шестигранной трубы-плети, мм;

L_nep. - длина цилиндрической части заготовки-трубы для сверления осевого отверстия

под шкворень тянущей цепи и переходного участка от круга к шестиграннику, мм;

L_kp. - длина шестигранной трубы-заготовки, мм;

L_k.o. - длина концевой обрези,

а порезку труб на мерную длину, отбор темплетов для изготовления образцов на механические испытания и удаления концевой обрези производят после контроля геометрических размеров и разметки шестигранных труб-плетей (Патент РФ №2246363, кл. В21В 23/00, 20.05.2005).

Данный способ направлен на производство шестигранных труб из стали с содержанием бора от 1,3 до 1,8% для хранения и транспортировки отработанного ядерного топлива и не решает технологические и конструкционные вопросы производства шестигранных труб-заготовок размером 181,8±0,4×3,5+0,3/-0,2×3750+20/-0 мм из стали марки 12Х12М1БФРУ-Ш (ЭП450У-Ш) для реакторов АЭС нового поколения на быстрых нейтронах.

В трубной промышленности известен способ производства холоднокатаных труб большого и среднего диаметров из труднодеформируемых марок стали и сплавов с повышенной точностью по стенке, включающий прокатку передельной сварной заготовки в калибрах с переменным радиусом в товарную холоднокатаную трубу максимального диаметра с вытяжкой µ=1,4-1,7 и обжатием по стенке не менее 25%, при этом при последующих перекатах вытяжку плавно увеличивают на 0,05-0,10 до 1,7-2,0, а большие значения вытяжек и обжатий по стенке принимают для сталей с большим содержанием хрома и никеля, передельную трубную заготовку прокатывают в товарную или передельную холоднокатаную трубу максимального диаметра с отношением диаметра к толщине стенки трубы D/S=40-50, которую при последующем перекате прокатывают в трубы меньшего диаметра с увеличением отношения D/S от 2 до 10, а последний перекат производят с отношением D/S=50-75.

Недостатком данного способа является то, что он направлен на технологию производства холоднокатаных труб большого и среднего диаметров из труднодеформируемых марок стали и сплавов с повышенной точностью по стенке из сварных заготовок и не решает технологические и конструкционные вопросы производства шестигранных труб-заготовок размером «под ключ» 181,8±0,4×3,5+0,3/-0,2×3750+20/-0 мм из стали марки 12Х12М1БФРУ-Ш (ЭП450У-Ш) для реакторов АЭС нового поколения на быстрых нейтронах.

В трубной промышленности известен способ производства опытных образцов шестигранных труб-заготовок размером «под ключ» 181,8×3,5×3750+20/-0 мм из стали марки 12Х12М1БФРУ-Ш (ЭП450У-Ш) для реакторов АЭС нового поколения на быстрых нейтронах (протокол №60/11 от 03.08.2011 и ТУ 1367-043-00186654-2012 (опытная партия) «Трубы бесшовные холоднодеформированные шестигранные из стали марки 12Х12М1БФРУ-Ш (ЭП450У-Ш)», включающий отливку слитков электрошлаковым переплавом размером 485×1540 мм, обточку слитков в слитки-заготовки размером 470×1540 мм, сверление в слитках-заготовках центрального отверстия диаметром 100±5 мм, нагрев до температуры 1180-1200°C, прошивку в стане поперечно-винтовой прокатки в гильзы размером 480хвн.315×2400 мм, прокатку гильз на пилигримовых станах в передельные горячедеформированные трубы-заготовки размером 344×31×6600 мм в калибре 351 мм, отрезку пилой горячей резки технологических отходов - пилигримовых головок и затравочных концов, правку труб, порезку труб на две трубы-крата равной длины и механическую обработку - расточку и обточку их в передельные трубы размером 325×12×3300 мм с допуском по диаметру ±1,0% и толщине стенки ±12,5% со съемом металла по наружной и внутренней поверхностям по 9,5 мм с чистотой поверхности R_z≤30 мкм, перекатку механически обработанных труб размером 325×12×3300 мм на станах ХПТ450 и ХПТ250 в передельные трубы размером 202×3,5 мм с допуском по диаметру ±0,8% и толщине стенки ±10,0%.

Недостатком данного способа является то, что при переделе слитков-заготовок ЭШП размером 470×1540 мм в передельные горячекатаные механически обработанные трубы размером 325±3,25×12±1,5×3300 мм, даже при трехкратном перекате их на станах ХПТ450 и ХПТ250, холоднокатаные трубы размером 202×3,5 мм с допуском по диаметру ±1,2 мм и стенке +0,3/-0,2 мм получить проблематично. При производстве передельных горячекатаных труб размером 325×12 мм получаются повышенные отходы по некратности. Прошивка слитков-заготовок ЭШП в стане поперечно-винтовой прокатки при температуре нагрева 1180-1200°C приводит на границе оправки с внутренней поверхностью гильз к повышению температуры до 1250-1270°C, что для данной марки стали чревато перегревом внутренней поверхности и образованием сетки разгарных трещин, что, в свою очередь, приводит к браку или увеличению съема металла при расточке горячекатаных труб в передельные механически обработанные трубы размером 325×12 мм.

Наиболее близким техническим решением (прототипом) является способ производства труб из труднодеформируемых марок стали и сплавов с повышенным коэффициентом линейного расширения, включающий нагрев рабочей части дорна до средней температуры, равной или большей необходимой температуры переднего конца трубы в момент схода ее с дорна Т_ср.д.≥Т_{пер.к.т.,} где Τ_ср.д. - средняя температура дорна перед началом прокатки, °C; Т_пер.к.т. - необходимая температура переднего конца трубы в момент схода ее с дорна, °C, нагрев рабочей части дорна с перепадом температуры по длине рабочей части не более 100°C, т.е. T_max-T_min<100°C, где T_max - максимальная температура рабочей части дорна в зоне интенсивной деформации, °C; T_min - минимальная температура рабочей части дорна, °C (Патент РФ №2214312, кл. В21В 21/00, 20.10.2003 г., бюл. №29).

Недостатком данного прототипа, также как и выше приведенных аналогов, являются то, что он направлен на снижение количества затяжек дорнов при прокатке труб из труднодеформируемых марок стали и сплавов с повышенным коэффициентом линейного расширения за счет нагрева дорнов перед прокаткой и в процессе прокатки. Данный способ не решает основные технологические вопросы: докатки гильз - обкатки пилигримовых головок при температурах ниже нижнего интервала горячей пластичности данных марок стали и сплавов и тем более технологии получения качественных по внутренней поверхности гильз в процессе прошивки слитков-заготовок ЭШП и прошивки - раскатки гильз-заготовок в гильзы в стане поперечно-винтовой прокатки.

Задачей предложенного способа является производство передельных холоднокатаных труб размером 202×3,5 мм с допуском по диаметру ±1,2 мм (±0,6%) и стенке +0,3/-0,2 мм (+8,5/-5,5%) вместо ±0,8% по диаметру и ±10% по стенке (ГОСТ 9941 высокой точности), снижение или полное исключение дефектов на внутренней поверхности гильз при прошивке слитков-заготовок, снижение расхода металла, при переделе слиток ЭШП - передельная горячекатаная труба - передельная механически обработанная труба, за счет изменения схемы деформации гильз на пилигримовом стане при производстве передельных горячекатаных труб, освоение производства шестигранных труб-заготовок размером 181,8±0,4×3,5+0,3/-0,2×3750+20/-0 мм из слитков марки 12Х12М1ФБРУ-Ш для оснащения АЭС реакторами нового поколения на быстрых нейтронах, а следовательно, снижение стоимости шестигранных труб-заготовок с низким температурным интервалом горячей пластичности.

Технический результат достигается тем, что в известном способе производства шестигранных труб-заготовок размером «под ключ» 181,8±0,4×3,5+0,3/-0,2×3750+20/-0 мм из стали марки 12Х12М1БФРУ-Ш (ЭП450У-Ш) для реакторов на быстрых нейтронах, включающем отливку слитков электрошлаковым переплавом, обточку слитков в слитки-заготовки размером 470×1540 мм, сверление в слитках-заготовках центрального отверстия диаметром 100±5 мм, нагрев до температуры пластичности, прошивку в стане поперечно-винтовой прокатки в гильзы, прокатку гильз на пилигримовых станах в передельные горячедеформированные трубы-заготовки, отрезку пилой горячей резки технологических отходов - пилигримовых головок и затравочных концов, правку труб, порезку труб на два крата-заготовки, механическую обработку - расточку и обточку в трубы-заготовки, прокатку труб-заготовок размером 325×12 мм на станах ХПТ450 и ХПТ250, прокатку труб-заготовок на стане ХПТ250, профилировку труб в профилировочном «стане 400» в шестигранные трубы-заготовки, при этом номинальный наружный диаметр труб и допускаемые отклонения определяют из выражений:

где В - номинальный размер шестигранной трубы-заготовки «под ключ», мм; tg30° - угол между диаметром описанной окружности и гранью шестигранной трубы-заготовки, град.; n - количество граней, шт.; r - внутренний радиус закругления граней шестигранника, мм; s - номинальная толщина стенки шестигранной трубы-заготовки, мм; γ=(1,015-1,03) - коэффициент, учитывающий величину утяжки периметра круглой трубы при профилировании ее в шестигранную трубу-заготовку; ±0,4 - допуск на размер «ключа» шестигранной трубы-заготовки, мм.

Сопоставительный анализ заявляемого решения с прототипом показывает, что заявляемый способ отличается от известного тем, что производят отливку слитков электрошлаковым переплавом, обточку слитков в слитки-заготовки размером 470×1540 мм, сверление в слитках-заготовках центрального отверстия диаметром 100±5 мм, нагрев до температуры пластичности, прошивку в стане поперечно-винтовой прокатки в гильзы, прокатку гильз на пилигримовых станах в передельные горячедеформированные трубы-заготовки, отрезку пилой горячей резки технологических отходов - пилигримовых головок и затравочных концов, правку труб, порезку труб на два крата-заготовки, механическую обработку - расточку и обточку в трубы-заготовки, прокатку труб-заготовок размером 325×12 мм на станах ХПТ450 и ХПТ250, прокатку труб-заготовок на стане ХПТ250, профилировку труб в профилировочном «стане 400» в шестигранные трубы-заготовки, при этом номинальный наружный диаметр труб и допускаемые отклонения определяют из выражений:

где В - номинальный размер шестигранной трубы-заготовки «под ключ», мм; tg30° - угол между диаметром описанной окружности и гранью шестигранной трубы-заготовки, град.;

n - количество граней, шт.; r - внутренний радиус закругления граней шестигранника, мм;

s - номинальная толщина стенки шестигранной трубы-заготовки, мм; γ=(1,015-1,03) - коэффициент, учитывающий величину утяжки периметра круглой трубы при профилировании ее в шестигранную трубу-заготовку; ±0,4 - допуск на размер «ключа» шестигранной трубы-заготовки, мм. Таким образом, заявляемый способ соответствует критерию «изобретательский уровень».

Сравнение заявляемого решения (способа) не только с прототипом, но и с другими техническими решениями в данной области техники не позволило выявить в них признаки, отличающие заявляемое решение от прототипа, что позволяет сделать вывод о соответствии условию патентоспособности «изобретательский уровень».

Способ опробован на трубопрокатной установке с пилигримовыми станами 8-16″, станах ХПТ450 и ХПТ250 и профилировочном «стане 400» ОАО «ЧТПЗ». По существующей технологии 2 слитка-заготовки размером 470×100×1540 мм общей массой 4040 кг были нагреты в методической печи до температуры 1160 и 1170°C. Прошивку слитков-заготовок в стане поперечно-винтовой прокатки производили на оправке диаметром 300 мм. При прошивке на гильзах были внутренние плены и небольшие рванины. Прокатку гильз на пилигримовом стане производили в валках с калибром 351 мм на дорнах диаметром 283/287 мм с конусностью 4,0 мм в передельные трубы размером 344×31 мм. Прокатку труб производили с подкладными углеродистыми кольцами с подачами гильз в очаг деформации m=20-22 мм. Трубы сошли с дорна удовлетворительно, т.к. температура конца прокатки была 860-870°C. На внутренней поверхности труб были плены и поперечные рванины. Трубы были выправлены на правильной машине и порезаны на две трубы-заготовки размером 344×31×3300 мм. Трубы-заготовки были расточены до удаления внутренних дефектов, а затем обточены на диаметр 325 мм. Толщина стенки труб составила от 9,5 до 12,5 мм. Трубы были переданы в цех №5 и на стане ХПТ450 и ХПТ250 были перекатаны в передельные трубы размером 202×3,5 мм по маршрутам: 325×12×3300----273×8×5500----250×5×9100---202×3,5×15600 мм. Холоднокатаные трубы размером 202×3,5×15600 мм были порезаны на три трубы-заготовки равной длины (5200 мм). Таким образом, при переделе 2 слитков размером 470×1540 мм получено 12 труб-заготовок размером 202×3,5×5200 мм, которые на «стане 400» были спрофилированы в шестигранные трубы-заготовки размером 181,8×3,5×5200 мм. На профилирование задано 12 труб-заготовок размером 202×3,5×5200 мм. Спрофилировано 12 шестигранных труб-заготовок размером 181,8±0,6×3,5+0,5/-0,6×5200 мм. От труб-заготовок были удалены переходные части от круга к шестиграннику и подрезаны концы с противоположной стороны. Получены 12 шестигранных труб-заготовок размером 181,8±0,6×3,5+0,5/-0,6×3750+20/-0 мм. Одна шестигранная труба-заготовка забракована по стенке (4,2 мм вместо 3,8 мм). Одиннадцать труб-заготовок приняты, как условно годные. Суммарный расходный коэффициент металла по существующей технологии при переделе слитков-заготовок ЭШП размером 470×1540 мм - передельная горячекатаная механически обработанная труба размером 325×12×3300 мм - передельная холоднокатаная труба размером 202×3,5×5200 мм - товарная шестигранная труба-заготовка размером 181,8±0,6×3,5+0,5/-0,6×3750+20/-0 мм составил 5,933.

По предлагаемой технологии 2 слитка-заготовки размером 470×1650 мм общей массой 4492 кг были просверлены на диаметр 100±5 мм, нагреты в методической печи до температуры 1130°C, прошиты в стане поперечно-винтовой прокатки в гильзы размером 480×вн.315×2560 мм и прокатаны на пилигримовом стане в передельные горячекатаные трубы размером 337×28×8500 мм. Трубы были порезаны на две равные части, расточены и обточены в передельные механически обработанные трубы-заготовки размером 325×12×4250 мм. На одной трубе-заготовке на наружной поверхности осталась чернота площадью 20×40 мм, которая была удалена зачисткой с чистотой поверхности R_z≤30 мкм. Затем механически обработанные трубы-заготовки размером 325×12×4250 мм были перекатаны в цехе №5 на станах ХПТ450 и ХПТ250 по маршрутам: 325×12×4000---273×8×7200--250×5×12200 мм. Затем был определен номинальный диаметр и его геометрические размеры, необходимые для получения шестигранных труб-заготовок размером 181,8±0,4×35+0,3/-0,2×3750+20/-0 мм. Трубы размером 250×5×12200 мм были порезаны на две трубы-заготовки размером 250х×5×4800 мм и одну трубу-заготовку размером 250×5×2600 мм, которые затем были перекатаны на стане ХПТ250 в передельные трубы-заготовки размером 202×3,5×8200 и 202×3,5×4300 мм, а затем спрофилированы в профилировочном «стане 400» в шестигранные трубы размером «под ключ» 181,8±0,4×3,5+0,3/-0,2×8200 и 181,8±0,4×3,5+0,3/-0,2×4300 мм, которые были порезаны на трубы-заготовки размером 181,8±0,4×3,5+0,3/-0,2×3750+20/-0 мм с выполнением всех последующих операций по технологическому процессу и приняты в соответствие НТД. На профилирование было задано 8 труб размером 202±0,4×3,5+0,3/-0,2×8200 мм и 4 трубы размером 202±0,4×3,5+0,3/-0,2×4300 мм. После профилировки было получено 20 шестигранных труб-заготовок, из которых в процессе приемки одна труба-заготовка забракована по толщине стенки (толщина стенки в двух точках составила 3,1 и 3,2 мм). Суммарный расходный коэффициент металла по предлагаемой технологии при переделе слитков ЭШП размером 470×1650 мм - передельная горячекатаная механически обработанная труба размером 325×12×4250 мм - передельная холоднокатаная труба размером 202×3,5×8200 и 202×3,5×4300 мм - товарная шестигранная труба заготовка размером 181,8±0,4×3,5+0,3/-0,2×3750+20/-0 мм составил 3,681. Таким образом, при переделе 2 слитков-заготовок размером 485×1650 мм получено 19 шестигранных труб-заготовок размером 181,8±0,4×3,5+0,3/-0,2×3750+20/-0 мм общей массой 1220,4 кг.

Данные по прокатке горячекатаных механически обработанных труб-заготовок размером 325×12 мм из стали марки 12Х12М1БФРУ-Ш (ЭП450У-Ш), переката их на станах ХПТ450 и ХПТ250 в передельные трубы с повышенной точностью по диаметру и стенке размером 202±1,2×3,5+0,3/-0,2 мм по маршрутам 325×12--273×8--250×5--202×3,5 мм по существующей и предлагаемой технологиям для профилирования их в шестигранные трубы-заготовки размером «под ключ» 181,8±0,4×3,5+0,3/-0,2×3750+20/-0 мм для реакторов на быстрых нейтронах приведены в таблице. Из таблицы видно, что при производстве передельных холоднокатаных труб размером 202±1,2×3,5+0,3/-0,2 мм из стали марки 12Х12М1БФРУ-Ш по предлагаемой технологии получено 19 качественных шестигранных труб-заготовок, получено снижение расходного коэффициента металла на 2252 кг на каждой тонне шестигранных труб-заготовок и исключена трудоемкая операция расточки труб размером 344×31 мм с дефектами на внутренней поверхности в передельные механически обработанные трубы размером 325×12 мм.

Использование предложенного способа производства шестигранных труб-заготовок размером «под ключ» 181,8±0,4×3,5+0,3/-0,2×3750+20/-0 мм из стали марки 12Х12М1БФРУ-Ш (ЭП450У-Ш) для реакторов нового поколения на быстрых нейтронах позволило получить шестигранные трубы-заготовки с заданными геометрическими размерами, снизить расходный коэффициент металла при переделе слиток ЭШП - передельная горячекатаная труба размером 325×12 мм - передельная холоднокатаная труба размером 202×3,5 мм - товарная шестигранная труба-заготовка размером 181,8±0,4×3,5+0,3/-0,2×3750+20/-0 мм, а следовательно, снизить их стоимость.

Изобретение относится к металлургическому и трубопрокатному производствам. Отливают слитки электрошлаковым переплавом и обтачивают их в слитки-заготовки размером 470×1540 мм. Сверлят в слитках-заготовках центральное отверстие диаметром 100±5 мм. Нагревают слитки-заготовки до температуры пластичности и прошивку в стане поперечно-винтовой прокатки в гильзы. Гильзы прокатывают в передельные горячедеформированные трубы-заготовки. Трубы правят и режут на две заготовки. Осуществляют расточку и обточку. Прокатку труб-заготовок размером 325×12 мм ведут на станах ХПТ450 и ХПТ250, а прокатку труб-заготовок на стане ХПТ250, профилировку труб в профилировочном «стане 400» в шестигранные трубы-заготовки. Обеспечивается снижение расходного коэффициента металла. 1 табл.

Способ производства шестигранных труб-заготовок размером «под ключ» 181,8±0,4×3,5+0,3/-0,2×3750+20/-0 мм из стали марки 12Х12М1БФРУ-Ш для реакторов на быстрых нейтронах, включающий отливку слитков электрошлаковым переплавом, обточку слитков в слитки-заготовки размером 470×1650 мм, сверление в слитках-заготовках центрального отверстия диаметром 100±5 мм, нагрев до температуры пластичности, прошивку в стане поперечно-винтовой прокатки в гильзы, прокатку гильз на пилигримовых станах в передельные горячедеформированные трубы-заготовки, отрезку пилой горячей резки технологических отходов - пилигримовых головок и затравочных концов, правку труб, порезку труб на два крата-заготовки, механическую обработку - расточку и обточку в трубы-заготовки, прокатку труб-заготовок размером 325×12 мм на станах ХПТ450 и ХПТ250, прокатку труб-заготовок на стане ХПТ250, профилирование труб в профилировочном стане 400 в шестигранные трубы-заготовки, при этом номинальный наружный диаметр труб и допускаемые отклонения определяют из выражений:
$$D_{ном}=\left(\frac{Btg{30}^{\circ }{n}^2-2\pi \left(r+s\right)}{\pi n}\right)\gamma ,$$ $$$$
$$\Delta D=\pm \frac{n\mathrm{0,4}}{2},$$
где В - номинальный размер шестигранной трубы-заготовки «под ключ», мм;
tg30° - угол между диаметром описанной окружности и гранью шестигранной трубы-заготовки, град.;
n - количество граней, шт.;
r - внутренний радиус закругления граней шестигранника, мм;
s - номинальная толщина стенки шестигранной трубы - заготовки, мм;
γ=(1,015-1,03) - коэффициент, учитывающий величину утяжки периметра круглой трубы при профилировании ее в шестигранную трубу-заготовку;
±0,4 - допуск на размер шестигранной трубы-заготовки, мм.