способ производства бесшовных горячедеформированных длинномерных труб диаметром 500 мм и более на трубопрокатных установках с пилигримовыми станами для паровых котлов, паропроводов и коллекторов установок с высокими и сверхкритическими параметрами пара
Классы МПК: | B21B19/04 прокатка заготовок сплошного сечения; прошивка |
Автор(ы): | Сафьянов Анатолий Васильевич (RU), Федоров Александр Анатольевич (RU), Вольберг Исаак Иосифович (RU), Никитин Кирилл Николаевич (RU), Лапин Леонид Игнатьевич (RU), Ненахов Сергей Васильевич (RU), Дановский Николай Григорьевич (RU), Литвак Борис Семенович (RU), Головинов Валерий Александрович (RU), Логовиков Валерий Андреевич (RU), Климов Николай Петрович (RU), Бубнов Константин Эдуардович (RU), Матюшин Александр Юрьевич (RU), Демидов Владимир Александрович (RU) |
Патентообладатель(и): | ОАО "Челябинский трубопрокатный завод" (RU) |
Приоритеты: |
подача заявки:
2006-05-22 публикация патента:
20.04.2008 |
Изобретение относится к способу производства бесшовных горячедеформированных труб диаметром 500 мм и более на трубопрокатных установках с пилигримовыми станами для паровых котлов, паропроводов и коллекторов установок с высокими и сверхкритическими параметрами пара из полых слитков электрошлакового переплава. Способ включает выплавку слитков в электрических или мартеновских печах на основе прямого восстановления, а также с применением обработки жидким синтетическим шлаком в ковше, электрошлакового и прямого восстановления, ковку слитков в поковки с уковом от 2,0 до 3,0 в зависимости от марки стали, обрубку концов поковок с удалением усадочной и донной частей, выплавку слитков электрошлаковым переплавом, механическую обработку поковок и слитков электрошлакового переплава в заготовки на заданный диаметр с допуском +10/-5 мм, нагрев заготовок и слитков ЭШП до температуры пластичности в зависимости от марки стали, первую прошивку их в станах косой прокатки на оправках диаметром 300-350 мм, в зависимости от марки стали и величины нагрузки на привод валков, в гильзы длиной не более 2000 мм, повторный нагрев гильз с горячего или холодного посада до температуры пластичности, повторную прошивку-раскатку в стане косой прокатки на оправке диаметром больше диаметра дорна на 25-30 мм, прокатку гильз на пилигримовом стане в трубы диаметром 500 мм и более с допуском по диаметру ±1,0% и толщине стенки +20/-5,0%, слитки электрошлакового переплава отливают полыми с отношением диаметра к толщине стенки D/S=K1 и высотой Н=K2·D, H1=К3 ·D, где D=680 - наружный диаметр полого слитка электрошлакового переплава, мм; S - толщина стенки полого слитка электрошлакового переплава, мм; K1=(4,8-9,2) - коэффициент, большие значения которого принимают для полых слитков с меньшей толщиной стенки; Н=(3000-3500) - высота полого слитка электрошлакового переплава для прокатки труб с отношением D/S 20, мм; K2=(4,4-5,2) - значения коэффициентов для прокатки труб с отношением D/S 20, мм; H1=(2000-2100) - высота полого слитка электрошлакового переплава для прокатки труб с отношением D/S 20, мм; К3=(2,9-3,1) - значения коэффициентов для прокатки труб с отношением D/S 20, мм, полые слитки электрошлакового переплава для прокатки котельных труб с отношением D/S 20 отливают с внутренним диаметром Dвн=Dд±5,0, где Dд - диаметр дорна, мм, полые слитки электрошлакового переплава для прокатки котельных труб обтачивают и растачивают в гильзы-заготовки со съемом металла толщиной 8±2,0 мм для удаления сварочного шлака и дефектов литейного происхождения, полые гильзы-заготовки электрошлакового переплава нагревают до температуры пластичности и прокатывают на пилигримовом стане в трубы с отношением D/S 20 с допуском по диаметру ±1,0% и толщине стенки +15,0/-10,0%, полые слитки электрошлакового переплава для прокатки котельных труб с отношением D/S 20 отливают с внутренним диаметром 300±10 мм, которые обтачивают и растачивают в полые гильзы-заготовки со съемом металла толщиной 8±2,0 мм для удаления сварочного шлака и дефектов литейного происхождения, а полые гильзы-заготовки электрошлакового переплава нагревают до температуры пластичности прошивают-раскатывают в стане косой прокатки в гильзы на оправке диаметром больше диаметра дорна на 15-20 мм и прокатывают на пилигримовом стане в трубы с отношением D/S 20 с допуском по диаметру ±1,0% и толщине стенки +15,0/-10,0%. Обеспечивается увеличение длины труб на (20-30)%, снижение энергозатрат, снижение стоимости котельных труб. 5 з.п. ф-лы, 1 табл.
Формула изобретения
1. Способ производства бесшовных горячедеформированных длинномерных труб диаметром 500 мм и более на трубопрокатных установках с пилигримовыми станами для паровых котлов, паропроводов и коллекторов установок с высокими и сверхкритическими параметрами пара, включающий выплавку слитков в электрических или мартеновских печах на основе прямого восстановления и с применением обработки жидким синтетическим шлаком в ковше, электрошлакового и прямого восстановления, ковку слитков в поковки с уковом от 2,0 до 3,0 в зависимости от марки стали, обрубку концов поковок с удалением усадочной и донной частей, выплавку слитков электрошлаковым переплавом, механическую обработку поковок и слитков электрошлакового переплава в заготовки на заданный диаметр с допуском +10/-5 мм, нагрев заготовок и слитков ЭШП до температуры пластичности в зависимости от марки стали, первую прошивку их в станах косой прокатки на оправках диаметром 300-350 мм, в зависимости от марки стали и величины нагрузки на привод валков, в гильзы длиной не более 2000 мм, повторный нагрев гильз с горячего или холодного посада до температуры пластичности, повторную прошивку-раскатку в стане косой прокатки на оправке диаметром больше диаметра дорна на 25-30 мм, прокатку гильз на пилигримовом стане в трубы диаметром 500 мм и более с допуском по диаметру ±1,0% и толщине стенки +20/-5,0%, отличающийся тем, что слитки электрошлакового переплава отливают полыми с отношением диаметра к толщине стенки D/S=K 1 и высотой H=K2·D, H 1=K3·D,
где D=680 - наружный диаметр полого слитка электрошлакового переплава, мм;
S - толщина стенки полого слитка электрошлакового переплава, мм;
K1=(4,8-9,2) - коэффициент, большие значения которого принимают для полых слитков с меньшей толщиной стенки;
Н=(3000-3500) - высота полого слитка электрошлакового переплава для прокатки труб с отношением D/S 20, мм;
К2=(4,4-5,2) - значения коэффициентов для прокатки труб с отношением D/S 20,мм;
H1=(2000 - 2100) - высота полого слитка электрошлакового переплава для прокатки труб с отношением D/S 20, мм;
К3=(2,9-3,1) - значения коэффициентов для прокатки труб с отношением D/S 20, мм.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что полые слитки электрошлакового переплава для прокатки котельных труб с отношением D/S 20 отливают с внутренним диаметром
Dвн.=Dд±5,0, где Dд - диаметр дорна, мм.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что полые слитки электрошлакового переплава для прокатки котельных труб обтачивают и растачивают в гильзы-заготовки со съемом металла толщиной 8±2,0 мм для удаления сварочного шлака и дефектов литейного происхождения.
4. Способ по п.3, отличающийся тем, что полые гильзы-заготовки электрошлакового переплава нагревают до температуры пластичности и прокатывают на пилигримовом стане в трубы с отношением D/S 20 с допуском по диаметру ±1,0% и толщине стенки +15,0/-10,0%.
5. Способ по п.1, отличающийся тем, что полые слитки электрошлакового переплава для прокатки котельных труб с отношением D/S 20 отливают с внутренним диаметром 300±10 мм, которые обтачивают и растачивают в полые гильзы-заготовки со съемом металла толщиной 8±2,0 мм для удаления сварочного шлака и дефектов литейного происхождения.
6. Способ по п.5, отличающийся тем, что полые гильзы-заготовки электрошлакового переплава нагревают до температуры пластичности, прошивают-раскатывают в стане косой прокатки в гильзы на оправке диаметром больше диаметра дорна на 15-20 мм и прокатывают на пилигримовом стане в трубы с отношением D/S 20 с допуском по диаметру ±1,0% и толщине стенки +15,0/-10,0%.
Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к трубопрокатному и металлургическому производствам, а именно к способу производства бесшовных горячедеформированных труб диаметром 500 мм и более на трубопрокатных установках с пилигримовыми станами для паровых котлов, паропроводов и коллекторов установок с высокими и сверхкритическими параметрами пара из полых слитков электрошлакового переплава и может быть использовано при производстве полых слитков способом электрошлакового переплава и прокатки из них длинномерных труб диаметром 500 мм и более для котельной промышленности по ТУ 14-3Р-55-2001 на трубопрокатных установках с пилигримовыми станами.
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, 12Х11В2МФ, 08Х16Н9М2, 12Х18Н12Т и 10Х13Г12БС2Н2Д2 с заданными требованиями по механическим свойствам, включающий отливку слитков в электрических или мартеновских печах, их ковку (уплотнение структуры) с уковом от 2,0 до 3,0, в зависимости от марки стали, обрубку концов поковок с удалением усадочной и донной частей, выплавку слитков электрошлаковым переплавом, механическую обработку поковок и слитков электрошлакового переплава в заготовки на заданный диаметр с допуском +10/-5 мм, с последующей сверловкой центрального отверстия диаметром 100±5,0 мм, нагрев заготовок и слитков ЭШП до температуры пластичности в зависимости от марки стали, первую прошивку их в станах косой прокатки на оправках диаметром 300-350 мм, в зависимости от марки стали и величины нагрузки на привод валков, в гильзы длиной не более 2000 мм, повторный нагрев гильз с горячего или холодного посада до температуры пластичности, повторную прошивку - раскатку в стане косой прокатки на оправке диаметром больше диаметра дорна на 25-30 мм, прокатку гильз на пилигримовом стане в трубы диаметром 500 мм и более по ТУ 14-3Р-55-2001 с допуском по диаметру ±1,0% и толщине стенки +20/-5,0% (ТУ 14-1-2560-78 "Заготовка трубная кованая для котельных труб", ТУ 14-3-460-2003 и ТУ 14-3Р-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 производства котельных труб диаметром 500 мм и более является: укороченная длина труб, высокая энергоемкость процесса, связанная с нагревом и деформацией (ковкой) слитков весом более 4,5 тонн в поковки с последующей обрубкой концов и торцовкой; обточка и сверление центрального отверстия в заготовках и слитках ЭШП диаметром 100±5,0 мм; нагрев заготовок и слитков до температуры пластичности; первая прошивка заготовок и слитков ЭШП в стане косой прокатки в гильзы на оправках диаметром 300-350 мм, в зависимости от марки стали и нагрузки на привод стана; повторный нагрев гильз с горячего или холодного посада до температуры пластичности; повторная прошивка - раскаткой в стане косой прокатки на оправке диаметром больше диаметра дорна на 25-30 мм, из-за повышенной кривизны гильз и невозможности введения дорна в гильзу; прокатка гильз в трубы на пилигримовых станах с повышенным зазором между внутренним диаметром гильз и диаметром дорнов приводит к образованию усов при затравке и их закатов (нахлестов), что в свою очередь приводит к увеличению затравочных концов (технологический отход металла); из-за повышенной кривизны и поперечной разностенности гильз прокатка труб производится с допуском по стенке +20/-5%; повышенный расход металла (расходный коэффициент металла) при переделе слиток - поковка - заготовка - труба и солиток ЭШП - заготовка - труба. И, как следствие, все перечисленные недостатки приводят к повышению стоимости труб.
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=2Sг(1-sin )Sc,
где Sг - толщина стенки гильзы, мм;
Sc - толщина стенки сверленого слитка ЭШП, мм;
- угол наклона фронта кристаллизации к оси слитка, град.
Недостатком указанного способа изготовления труб большого диаметра из слитков ЭШП и ВДП стали марки 09Г2С является укороченная длина труб и 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 укороченная длина труб, повышенные нагрузки на привод прошивного стана при прошивке слитков ЭШП сталей марок 15Х1М1Ф, 12Х2МФСР, 10Х9МФБ, 12Х11В2МФ, 08Х16Н9М2, 12Х18Н12Т и 10Х13Г12БС2Н2Д2 с посадом по диаметру 8-16%, для получения гильз диаметром более 650 мм необходимы слитки ЭШП диаметром более 700 мм, что в настоящее время является очень проблематичным, а также невозможность прошивки слитков ЭШП диаметром более 400 мм с центральным сверлением 100±5 мм сталей марок 10Х9МФБ, 12Х11В2МФ, 08Х16Н9М2, 12Х18Н12Т и других за одну прошивку.
Задачей предложенного способа является разработка и внедрение нового технологического процесса производства длинномерных котельных труб диаметром 500 мм и более, снижение энергозатрат за счет использования полых слитков электрошлакового переплава и исключения процесса прошивки и раскатки гильз в прошивном стане, повышение производительности пилигримовых станов, снижение расхода металла при переделе полый слиток ЭШП - гильза-заготовка - котельная труба, за счет снижения толщины снимаемого слоя металла при обточке слитков ЭШП, снижения продольной и поперечной разностенности при прокатке на пилигримовых станах гильз-заготовок с меньшей кривизной, снижения затравочной обрези за счет использования полых гильз-заготовок с меньшим зазором между дорном и гильзой-заготовкой и, как следствие, снижение стоимости товарных труб по ТУ 14-3Р-55-2001.
Технический результат достигается тем, что в известном способе производства бесшовных горячедеформированных длинномерных труб диаметром 500 мм и более на трубопрокатных установках с пилигримовыми станами для паровых котлов, паропроводов и коллекторов установок с высокими и сверхкритическими параметрами пара, включающий выплавку слитков в электрических или мартеновских печах на основе прямого восстановления, а также с применением обработки жидким синтетическим шлаком в ковше, электрошлакового и прямого восстановления, ковку слитков в поковки с уковом от 2,0 до 3,0 в зависимости от марки стали, обрубку концов поковок с удалением усадочной и донной частей, выплавку слитков электрошлаковым переплавом, механическую обработку поковок и слитков электрошлакового переплава в заготовки на заданный диаметр с допуском +10/-5 мм нагрев заготовок и слитков ЭШП до температуры пластичности в зависимости от марки стали, первую прошивку их в станах косой прокатки на оправках диаметром 300-350 мм, в зависимости от марки стали и величины нагрузки на привод валков, в гильзы длиной не более 2000 мм, повторный нагрев гильз с горячего или холодного посада до температуры пластичности, повторную прошивку-раскатку в стане косой прокатки на оправке диаметром больше диаметра дорна на 25-30 мм, прокатку гильз на пилигримовом стане в трубы диаметром 500 мм и более по ТУ 14-3Р-55-2001 с допуском по диаметру ±1,0% и толщине стенки +20/-5,0%, слитки электрошлакового переплава отливают полыми с отношением диаметра к толщине стенки D/S=К1 и высотой Н=K2·D, Н1=К 3·D, где D=680 - наружный диаметр полого слитка электрошлакового переплава, мм; S - толщина стенки полого слитка электрошлакового переплава, мм; K1=(4,8-9,2) - коэффициент, большие значения которого принимают для полых слитков с меньшей толщиной стенки; Н=(3000-3500) - высота полого слитка электрошлакового переплава для прокатки труб с отношением D/S 20, мм; К2=(4,4-5,2) - значения коэффициентов для прокатки труб с отношением D/S 20, мм; H1=(2000-2100) - высота полого слитка электрошлакового переплава для прокатки труб с отношением D/S 20, мм; К3=(2,9-3,1) - значения коэффициентов для прокатки труб с отношением D/S 20, мм, полые слитки электрошлакового переплава для прокатки котельных труб с отношением D/S 20 отливают с внутренним диаметром Dвн=Dд±5,0, где Dд - диаметр дорна, мм, полые слитки электрошлакового переплава для прокатки котельных труб обтачивают и растачивают в гильзы-заготовки со съемом металла толщиной 8±2,0 мм для удаления сварочного шлака и дефектов литейного происхождения, полые гильзы-заготовки электрошлакового переплава нагревают до температуры пластичности и прокатывают на пилигримовом стане в трубы с отношением D/S 20 с допуском по диаметру ±1,0% и толщине стенки +15,0/-10,0%, полые слитки электрошлакового переплава для прокатки котельных труб с отношением D/S 20 отливают с внутренним диаметром 300±10 мм, которые обтачивают и растачивают в полые гильзы-заготовки со съемом металла толщиной 8±2,0 мм для удаления сварочного шлака и дефектов литейного происхождения, а полые гильзы - заготовки электрошлакового переплава нагревают до температуры пластичности и прошивают-раскатывают в стане косой прокатки в гильзы на оправке диаметром больше диаметра дорна на 15-20 мм и прокатывают на пилигримовом стане в трубы с отношением D/S 20 с допуском по диаметру ±1,0% и толщине стенки +15,0/-10,0%.
Сопоставительный анализ заявляемого решения с прототипом показывает, что заявляемый способ производства бесшовных горячедеформированных длинномерных труб диаметром 500 мм и более на трубопрокатных установках с пилигримовыми станами для паровых котлов, паропроводов и коллекторов установок с высокими и сверхкритическими параметрами пара отличается от известного тем, что слитки электрошлакового переплава отливают полыми с отношением диаметра к толщине стенки D/S=K1 и высотой Н=K2 ·D, H1=К3·D, где D=680 - наружный диаметр полого слитка электрошлакового переплава, мм; S - толщина стенки полого слитка электрошлакового переплава, мм; K1=(4,8-9,2) - коэффициент, большие значения которого принимают для полых слитков с меньшей толщиной стенки; Н=(3000-3500) - высота полого слитка электрошлакового переплава для прокатки труб с отношением D/S 20, мм; К2=(4,4-5,2) - значения коэффициентов для прокатки труб с отношением D/S 20, мм; H1=(2000-2100) - высота полого слитка электрошлакового переплава для прокатки труб с отношением D/S 20, мм; К3=(2,9-3,1) - значения коэффициентов для прокатки труб с отношением D/S 20, мм, полые слитки электрошлакового переплава для прокатки котельных труб с отношением D/S 20 отливают с внутренним диаметром Dвн=Dд±5,0, где Dд - диаметр дорна, мм, полые слитки электрошлакового переплава для прокатки котельных труб обтачивают и растачивают в гильзы-заготовки со съемом металла толщиной 8±2,0 мм для удаления сварочного шлака и дефектов литейного происхождения, полые гильзы-заготовки электрошлакового переплава нагревают до температуры пластичности и прокатывают на пилигримовом стане в трубы с отношением D/S 20 с допуском по диаметру ±1,0% и толщине стенки +15,0/-10,0%, полые слитки электрошлакового переплава для прокатки котельных труб с отношением D/S 20 отливают с внутренним диаметром 300±10 мм, которые обтачивают и растачивают в полые гильзы-заготовки со съемом металла толщиной 8±2,0 мм для удаления сварочного шлака и дефектов литейного происхождения, а полые гильзы-заготовки электрошлакового переплава нагревают до температуры пластичности прошивают-раскатывают в стане косой прокатки в гильзы на оправке диаметром больше диаметра дорна на 15-20 мм и прокатывают на пилигримовом стане в трубы с отношением D/S 20 с допуском по диаметру ±1,0% и толщине стенки +15,0/-10,0%. Таким образом, эти отличия позволяют сделать вывод о соответствии критерию "изобретательский уровень".
Сравнение заявляемого способа не только с прототипом, но и с другими техническими решениями в данной области техники не позволили выявить в них признаки, отличающиеся заявляемое решение от прототипа, что соответствует патентноспособности "изобретательский уровень".
Способ производства бесшовных горячедеформированных длинномерных труб размером 550×25 мм из стали марки 15Х1М1Ф для паровых котлов, паропроводов и коллекторов установок с высокими и сверхкритическими параметрами пара из кованых заготовок, сплошных и полых слитков ЭШП опробован на ТПА 8-16" с пилигримовыми станами ОАО "ЧТПЗ". Для прокатки труб данного размера по существующей технологии были использованы поковки размером 680×1350 мм поставки ОАО "Камасталь" и сплошные слитки ЭШП размером 680×1300 мм поставки ОАО "ЗМЗ". Поковки были обточены на диаметр 650+10/-5 мм ОАО "ЗМЗ", а затем просверлены на диаметр 100±5,0 мм на ОАО "ЧТПЗ". Слитки ЭШП обточены на ОАО "ЗМЗ" на диаметр 660 мм, а затем на ОАО "ЧТПЗ" в них просверлено центральное отверстие диаметром 100±5,0 мм. По предлагаемой технологии на ОАО "ЗМЗ" были отлиты полые слитки электрошлаковым переплавом размером 680×90×3200 мм (в соответствии с п.1 формулы изобретения), которые были обточены и расточены на гильзы-заготовки размером 660×75×3200 мм (п.3 формулы изобретения) и отгружены на ОАО "ЧТПЗ". Кованые заготовки, сплошные заготовки и заготовки-гильзы ЭШП были одновременно посажены в методическую печь №2 в следующей последовательности: 5 кованых заготовок, 5 слитков-заготовок ЭШП и 5 полых гильз-заготовок ЭШП и нагреты до температуры пластичности. Полые гильзы-заготовки садили в печь с разрывом в 3,5 часа. Кованые заготовки и слитки - заготовки нагревались до температуры (1270-1280)°С, прошивались в стане косой прокатке на оправке диаметром 350 мм в гильзы размером, соответственно, 660×365 вн.×1840 и 660×365×1830 мм и садились в печь №2 с горячего посада при температуре 600-800°С. Полые гильзы-заготовки ЭШП выдавались из печи и прокатывались на пилигримовом стане в трубы размером 550×25 мм на дорнах диаметром 500/502 мм (п.4 формулы изобретения). Гильзы после первой прошивки нагревались до температуры пластичности, прошивались - раскатывались в стане косой прокатки на оправке диаметром 525 мм в гильзы размером, соответственно, 660×540вн.×3480 и 660×540 вн.×3460 мм и прокатывались на пилигримовом стане в трубы размером 550×25 мм на дорнах 502/504 мм. Данные по прокатке и сдаче котельных труб размером 550×25 мм из стали марки 15Х1М1Ф по ТУ 14-3Р-55-2001 на ТПА 8-16" с пилигримовыми станами ОАО "ЧТПЗ" по существующей и предлагаемой технологиям приведены в таблице. Из таблицы видно, что при прокатке из кованой заготовки получено 39,2 метра (13,644 т) труб размером 550×25 мм. Вес заготовок (поковок) заданных в производство составил 19,240 т, а расходный коэффициент металла 1,411. Средняя длина труб на сдаче составила 7,84 метра при средней толщине стенки 27,75 мм. Вес слитков ЭШП заданных в производство составил 18,525 т, а расходный коэффициент металла 1,324. Средняя длина труб на сдаче составила 8,04 м при средней толщине стенки 27,75 мм. По предлагаемой технологии в производство было задано 20,781 т полых слитков ЭШП, из которых сдано 46,9 метров труб. Средняя длина труб на сдаче составила 9,39 м, что на 20% больше чем при прокатке труб данного размера по существующей технологии, а при использовании полых слитков ЭШП длиной 3450-3500 мм длину труб можно довести до 10,4-10,5 м, т.е. увеличить на 30% и более. Средняя толщина стенки труб на прокате составила 26,75 мм, что соответствует требованиям ТУ 14-3Р-55-2001 (23,75-30,0) мм.
Таким образом, использование предложенного способа производства котельных труб диаметром 500 мм и более для паровых котлов, паропроводов и коллекторов установок с высокими и сверхкритическими параметрами пара на трубопрокатных установках с пилигримовыми станами из полых слитков ЭШП вместо кованых заготовок и сплошных слитков ЭШП позволит увеличить длину труб, снизить энергозатраты за счет исключения нагрева слитков под ковку и ковку слитков, исключить затраты на двойной нагрев, прошивку заготовок-слитков ЭШП в гильзы, раскатку гильз на оправке большего диаметра, снизить кривизну гильз, а значит уменьшить зазор между дорном и внутренним диаметром гильз, что в свою очередь позволит исключить закаты на затравочной части труб, снизить поперечную и продольную разностенность труб и, как следствие, снизить расходный коэффициент металла при переделе полая гильза-заготовка - котельная труба, при механических свойствах металла труб на уровне кованой заготовкой или сплошных слитков ЭШП, а следовательно, снизить стоимость котельных труб.
Данные по прокатке и сдаче котельных труб размером 550×25 мм из стали марки 15Х1М1Ф на ТПА 8-16 с пилигримовыми станами ОАО "ЧТПЗ" по существующей и предлагаемой технологиям | ||||||||||||||||
Вид технол. | Вид заготовки | Кол. заготов. (шт.) | Вес заготовки (т) | Вес заданного металла (т) | Прошивка | Размер загот. (мм) | Пилигримовая прокатка | Сдача труб | Расходный коэфф. металла | |||||||
1 - прошивка | 2 - прошивка | Размер труб (мм) | Диаметр дорнов (мм) | Расчет. толщина стенки (мм) | Толщина стенки на прок. (мм) | Метры | Тонны | |||||||||
Диаметр оправки (мм) | Размер гильз (мм) | Диаметр оправки (мм) | Размер гильз (мм) | |||||||||||||
Сущест. | Поковки 680×1350 | 5 | 3,848 | 19,240 | 350 | 660×365вн×1840 | 525 | 660×540вн×3480 | 650×100×1350 | 550×25 | 502/504 | 27,0 | 27,0-28,5 | 39,2 | 13,644 | 1,411 |
Слитки ЭШП 680×1300 | 5 | 3,705 | 18,525 | 350 | 660×365вн×1830 | 525 | 660×540вн×3460 | 660×100×1300 | 550×25 | 502/504 | 27,0 | 27,0-28,5 | 40,2 | 13,993 | 1,324 | |
Предлаг. | Полые слитки ЭШП 680×90×3200 | 5 | 4,156 | 20,781 | - | - | - | - | 660×75×3200 | 550×25 | 500/502 | 26,0 | 26,0-27,5 | 46,9 | 16,325 | 1,273 |
Класс B21B19/04 прокатка заготовок сплошного сечения; прошивка