СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ДЛИННОМЕРНЫХ ПЕРЕДЕЛЬНЫХ ТРУБ РАЗМЕРОМ 265×22×13000±300 И 285×25×11750±50 мм ИЗ ПОЛЫХ СЛИТКОВ-ЗАГОТОВОК ЭЛЕКТРОШЛАКОВОГО ПЕРЕПЛАВА СТАЛИ МАРОК 08Х10Н20Т2 И 08Х10Н16Т2 ДЛЯ ВЫДВИЖНЫХ СИСТЕМ-ПЕРИСКОПОВ ПОДВОДНЫХ ЛОДОК
PRODUCTION OF LONG-SIZED 265×22×13000±300 AND 285×25×11750±50 mm-TUBE STOCK FROM HOLLOW ESR INGOTS-BILLETS OF "08Х10Н20Т2" AND "08Х10Н16Т2" GRATE STEEL FOR SUBMARINE PERISCOPE DRIVES

Изобретение относится к трубопрокатному производству, а именно к способу производства длинномерных передельных труб из полых слитков-заготовок электрошлакового переплава труднодеформируемых марок стали 08Х10Н20Т2 и 08Х10Н16Т2 для выдвижных систем-перископов подводных лодок, и может быть использовано на трубопрокатной установке 8-16" с пилигримовыми станами.
нар.
вн.
нар.
вн.
2
В трубопрокатном производстве известен способ производства бесшовных горячедеформированных передельных толстостенных труб большого и среднего диаметров из стали марок 08Х10Н20Т2 и 08Х10Н16Т2 для выдвижных систем, включающий отливку центробежно-литых полых заготовок, механическую обработку их на размер D±3 мм × D±3,0 мм × L+50 мм (D - наружный диаметр от 365 до 650 мм, D - внутренний диаметр от 185 до 445 мм, a L - длина центробежно-литой заготовки от 2500 до 3500 мм) общим весом не более 4500 кг, равномерный нагрев полых центробежно-литых заготовок до температуры пластичности (температура внутренней поверхности на выдаче из печи 1160-1190°С), прокатку их на пилигримовом стане в толстостенные трубы с толщиной стенки от 32.5 до 72,0 мм и длиной от 4000 до 9000 мм, в зависимости от размеров труб, механические испытания металла труб на термообработанных продольных образцах с ударной вязкостью KCU не менее 68,6 Дж/см по режиму: закалка при температуре 950±15°С с выдержкой 1,5-2,0 часа, охлаждение на воздухе, отпуск при температуре 670±15°С с выдержкой 5,0 часов и охлаждением на воздухе (ТУ 14-3-1564-88 " Трубы бесшовные горячедеформированные толстостенные из стали марок 08Х10Н20Т2 и 08Х10Н16Т2", ТУ 14-3-388-75 "Трубы бесшовные горячекатанные из стали марок 08Х10Н20Т2 и 08Х10Н16Т2", ТУ 14-3-569-77 "Заготовки трубные центробежно-литые механически обработанные из стали марок 08Х10Н20Т2 и 08Х10Н16Т2" и ТИ 158-Тр.ТБ1-6-94 "Изготовление труб из стали марок 08Х10Н20Т2 и 08Х10Н16Т2").
2
Недостатком данного способа является использование полой центробежно-литой заготовки (ЦЛЗ), из-за отсутствия технологии прошивки слитков электрошлакового переплава (ЭШП) диаметром 400-600 мм из данных марок стали, а также общим весом не более 4500 кг, т.к. существующие машины центробежной разливки не могут отлить заготовку весом более 4500 кг и длиной более 3500 мм. Использование ЦЛЗ приводит к образованию дефектов на трубах, повышенному расходу металла из-за увеличения припуска под механическую обработку, а следовательно, не дает возможности производить трубы длиной 12000-14000 мм, в результате чего приходится производить их путем сварки двух-трех кратов (труб), что приводит к снижению эксплуатационной надежности и увеличению толщины стенки готового изделия, снижению механических свойств, что также приводит к увеличению толщины стенки готового изделия, т.е. его веса (выдвижные системы, работающие в морской воде). Так как изделие работает в морской воде на больших глубинах и при движении лодки испытывает ударно-колебательные нагрузки, то основным показателем механических свойств металла труб является ударная вязкость (KCU), которая v при производстве труб по данной технологии не превышает 68,6-80 Дж/см. Требования которые могут быть выполнены при прокатке труб по данному способу - это магнитная проницаемость и отсутствие склонности к межкристаллитной коррозии, которые гарантируются не технологией производства труб, а химическими свойствами стали и в трубах не контролируются. Производить трубы с высокими механическими свойствами и мелкозернистой структурой из ЦЛЗ по существующему способу невозможно, из-за малой степени деформации. Необходима кованая заготовка или слиток ЭШП, при прокатке которых деформация (проработка) металла значительно выше, чем при использовании полой ЦЛЗ. Механические свойства металла труб из ЦЛЗ можно также улучшить (повысить) за счет дополнительной деформации горячекатаной передельной заготовки на станах холодной прокатки за 2-3 переката. Использование холоднокатаной передельной заготовки вместо горячекатаной позволит значительно повысить точность геометрических размеров труб по диаметру и стенке, снизить количество дефектов и их размеры на трубах, а следовательно, даст возможность производить передельные трубы с более тонкими стенками, т.е. уменьшить допуск под механическую обработку и увеличить их длину в 1.5-2.0 раза даже при использовании НЛЗ, но данная технология приводит к дополнительным операциям и повышенному расходу металла, а следовательно к повышенной их стоимости.
В трубопрокатном производстве известны способы прокатки труб на пилигримовых станах, где в качестве заготовки используются слитки ЭШП (Патент РФ №2119395, Бюл. №27, 1998; Патент РФ №2180874, Бюл. №9, 2002; Патент РФ №2247612, Бюл. №7, 2005 и Патент РФ №2275977, Бюл. №13,2006). Недостатками указанных способов является то, что они распространяются на производство труб на трубопрокатных установках с пилигримовыми станами из слитков ЭШП углеродистых, малолегированных и легированных марок стали.
2
1
2
В трубном производстве известен также способ производства длинномерных передельных труб большого и среднего диаметров из центробежно-литых заготовок и слитков электрошлакового переплава стали марок 08Х10Н20Т2 и 08Х10Н16Т2 для выдвижных систем (перископов подводных лодок) с обеспечением ударной вязкости KCU более 100 Дж/см, включающий отливку центробежно-литых заготовок, нагрев их до температуры пластичности, прокатку на пилигримовом стане в толстостенные трубы с припуском под механическую обработку и термическую обработку, на пилигримовом стане передельные горячекатаные трубы катают диаметром с учетом последующих 1-3 перекатов на станах холодной прокатки в зависимости от вида заготовки и размеров готовых изделий - длины, диаметра и толщины стенки, прокатку передельных горячекатаных труб на промежуточный и готовый размеры на станах холодной прокатки производят с вытяжкой µ=1,2-1,55, в качестве трубной заготовки используют сверленые слитки ЭШП, центробежно-литые полые заготовки, сверленые слитки электрошлакового переплава выдерживают на колосниках методической печи без кантовки при температуре 950-1000°С в течение 180-300 минут в зависимости от диаметра и толщины стенки (гомогенизация), а затем производят равномерный нагрев центробежно-литых заготовок до температуры 1150-1200°С со скоростью нагрева 2,3-2,5°С в минуту с кантовкой через каждые 15-20 минут и общим временем нагрева 8-11 часов, а слитков ЭШП до температуры 1200-1250°С со скоростью нагрева 1,8-2,0°С в минуту с кантовкой через 20-25 минут и общим временем нагрева 9,5-12,5 ч, при этом большая продолжительность нагрева относится к заготовкам и слиткам больших размеров, центробежно-литые заготовки прокатывают на пилигримовом стане в передельные горячекатаные трубы большего диаметра с учетом последующих 2-3 перекатов на станах холодной прокатки, а гильзы, прошитые из слитков электрошлакового переплава, прокатывают на пилигримовом стане в передельные горячекатаные трубы диаметром с учетом последующих 1-2 перекатов на станах холодной прокатки, слитки электрошлакового переплава диаметром до 500 мм, включительно, прошивают в стане поперечно-винтовой прокатки в гильзы за одну прошивку с вытяжкой µ=1,2-1,4, а слитки диаметром 540 мм и более за две прошивки с вытяжками, соответственно, µ=1,2-1,4 и µ=1,1-1,3, передельные длинномерные трубы холодной прокатки перед и после промежуточного размера подвергают аустенизации по режиму: температура печного пространства в момент посада 1000-1100°С, нагрев по мощности печи до температуры 1050±1°С с выдержкой при данной температуре 1 мин на 1 мм толщины стенки трубы и охлаждением на воздухе, а передельные длинномерные трубы холодной прокатки готового размера после прокатки и аустенизации подвергают термообработке - отпуску по режиму: посад при температуре 700-730°С, нагрев по мощности печи, выдержка при температуре 685±15°С, время выдержки 5-5,5 часов и охлаждение на воздухе.
Недостатком данного способа производства качественных длинномерных передельных труб большого и среднего диаметров для выдвижных систем из стали марок 08Х10Н20Т2 и 08Х10Н16Т2 является использование станов косой прокатки для получения гильз необходимого размера. Гильзы диаметром до 500 мм на станах косой прокатки получают за одну прошивку, гильзы диаметром от 500 до 600 мм за две прошивки, а для производства передельных труб размером 530×71 мм необходимы гильзы диаметром 630-650 мм, которые на существующих станах косой прокатки получить невозможно даже за счет тройной прошивки, т.к. в стан можно задать заготовку или гильзу не длиннее 2100 мм. Двойная прошивка связана с двойным нагревом, а это в свою очередь приводит к потере производительности ТПА с пилигримовыми станами, соответственно, в 2,0 раза, что в свою очередь ведет к удорожанию передельных труб. Стали 08Х10Н20Т2 и 08Х10Н16Т2 относятся к труднодеформируемым маркам и при прошивке в станах косой прокатки на гильзах образуются дефекты в виде наружных и внутренних плен, из-за чего приходится увеличивать толщину стенки передельных труб под механическую обработку, а это приводит к увеличению расходного коэффициента металла и, как следствие, к увеличению стоимости передельных труб.
1
1
1
1
Наиболее близким техническим решением является способ производства длинномерных передельных труб большого и среднего диаметров из полых слитков-заготовок электрошлакового переплава (ЭШП) стали марок 08Х10Н20Т2 и 08Х10Н15Т2 для выдвижных систем, включающий отливку полых слитков-заготовок ЭШП с отношением диаметра к толщине стенки D/S=3,0-5,5, большие значения которого относятся к полым слиткам-заготовкам большего диаметра, и длиной L=2,75-3,25 м, большие значения которой относятся к слиткам меньшего диаметра, обточку и расточку полых слитков ЭШП в полые слитки-заготовки с удалением окалины и дефектов литейного производства на величины, значения которых определяют из выражений Δ=K*D*S/(D-S), Δ=K*D*S/(D-S), где Δ - величина удаляемого металл при обточке полых слитков ЭШП, мм; Δ - величина удаляемого металл при расточке полых слитков ЭШП, мм; D - наружный диаметр полых слитков ЭШП, мм; S - толщина стенки полых слитков ЭШП, мм; К=0,03 - коэффициент при обточке полых слитков ЭШП; K=0,04 - коэффициент при расточке полых слитков ЭШП, равномерный нагрев полых слитков - заготовок электрошлакового переплава после гомогенизации до температуры 1200-1220°С со скоростью нагрева 1,8-2,0°С в минуту с кантовкой на 180° через 20-25 минут, выдержку при температуре 1200-1220°С в течение 2,0-3,0 часов с кантовкой через 25-30 минут и общим временем нагрева 9,0-12,0 часов, при этом большая продолжительность нагрева и большее время выдержки относятся к полым слиткам-заготовкам ЭШП больших диаметров и толщин стенок, прокатку нагретые до температуры пластичности полых слитков-заготовок ЭШП на пилигримовом стане с обжатием по диаметру 30-45% и вытяжками µ=1,3-2,0 (Патент РФ №2346784, бюл. №11,2006).
Недостатком данного способа производства длинномерных передельных труб большого и среднего диаметров из полых слитков-заготовок электрошлакового переплава стали марок 08Х10Н20Т2 и 08Х10Н16Т2 для выдвижных систем является использование стана ХПТ 450 для двух или трех перекаток в зависимости от геометрических размеров слитков-заготовок ЭШП и товарных передельных труб, а следовательно необходимость кооперации между цехами, что связано с транспортными перевозками и необходимость применения аустенизации передельных длинномерных холоднокатаных труб до и после каждого промежуточного размера по режиму: температура печного пространства в момент посада 1000-1100°С, нагрев по мощности печи до температуры 1050±15°С с выдержкой при данной температуре 1 мин на 1 мм толщины стенки трубы и охлаждение на воздухе, а товарные передельные длинномерные трубы после холодной прокатки подвергаются аустенизации и термической обработке - отпуску по режиму: посад при температуре 700-730°С, нагрев по мощности печи, выдержка при температуре 685±15°С, время выдержки 5,0-5,5 часов и охлаждение на воздухе. Двух-трех кратная загрузка стана ХПТ 450 и три-четыре дополнительные аустенизации приводят к повышению стоимости товарных передельных труб, а следовательно, к повышению стоимости готовых изделий - перископов подводных лодок.
Задачей предложенного способа производства длинномерных передельных труб из полых слитков-заготовок электрошлакового переплава стали марок 08Х10Н20Т2 и 08Х10Н16Т2 для выдвижных систем-перископов подводных лодок является исключение из технологического процесса кооперацию между цехами, 2-3 прокаток на стане ХПТ 450 с 3-4 дополнительными аустенизациями, увеличение производительности при прокатке передельных товарных труб на ТПУ 8-16" с пилигримовыми станами, снижение расхода металла при переделе полый слиток-заготовка - передельная товарная труба-заготовка для изготовления выдвижных систем и, как следствие, снижение их стоимости.
Технический результат достигается тем, что в известном способе производства длинномерных передельных труб из полых слитков-заготовок электрошлакового переплава стали марок 08Х10Н20Т2 и 08Х10Н16Т2 для выдвижных систем-перископов подводных лодок, включающем отливку полых слитков, обточку и расточку их в полые слитки-заготовки, гомогенизацию и нагрев полых слитков-заготовок электрошлакового переплава до температуры пластичности, прокатку на пилигримовом стане в толстостенные передельные трубы с вытяжкой µ=3,35 и обжатием гильз по диаметру А=32,1% с учетом последующих 2-3 перекатов на стане ХПТ 450 с припуском под механическую обработку в зависимости от вида заготовки и размеров готовых изделий - длины, диаметра и толщины стенки, аустенизацию перед и после каждого промежуточного переката на стане ХПТ и последующую термическую обработку, в качестве трубной заготовки для изготовления выдвижных систем размером 265×22 мм длиной не мене 11000 мм и размером 285×25 мм длиной не менее 11500 мм используют полые слитки-заготовки электрошлакового переплава размером, соответственно, 600хвн.260×2050±50 и 600хвн.240×2100±50 мм, которые гомогенизируют и нагревают в методической печи до температуры пластичности, прокатывают на ТПУ 8-16" с пилигримовыми станами в передельные трубы-заготовки размером 470хвн.230×3550±50 и 480хвн.240×3550±50 мм с вытяжками µ=1,71 и µ=1,66, обжатиями по диаметру Δ=21,7 и Δ=20,0%, которые с горячего посада без гомогенизации нагревают до температуры пластичности и прокатывают в товарные передельные трубы-заготовки размером 285×42×13000±300 и 305×45×11750±250 мм с вытяжками µ=4,03 и µ=3,62, обжатиями по диаметру Δ=38,3 и Δ=35,4%, с припуском под механическую обработку у заказчика-обточку и расточку на готовые изделия размером 265×22×13000±300 и 285×25×11750±50 мм, полые слитки-заготовки электрошлакового переплава в количестве 6-8 штук садят в один ряд на колосники методической печи и подвергают гомогенизации по режиму: выдержка на колосниках методической печи без кантовки при температуре 950-1000°С в течение 3,0-3,5 часов, нагрев до температуры 1220-1240°С со скоростью 1,7-1,9°С в мин и кантовкой через 15-18 мин на угол ≈220-230° с общей продолжительностью нагрева 8-9 часов, после гомогенизации и начала кантовки первых двух полых слитков-заготовок по подине методической печи на колосники печи садят два последующих полых слитка-заготовки, передельные трубы-заготовки с температурой 600-700°С садят в печь и равномерно нагревают до температуры 1230-1250°С со скорость нагрева 1,8-2,0°С в мин с кантовкой через 14-17 мин на угол ≈290-300° и общей продолжительностью нагрева в течение 5,5-6,5 часов, прокатку передельных труб-заготовок размером 470хвн.3550±50 мм производят в валках с калибром 472 мм на конусных разогретых до температуры 500-600°С дорнах диаметром 201/206 мм, с подачами полых слитков-заготовок в очаг деформации m=25-30 мм, передельных товарных труб-заготовок размером 285x×2×13000 мм в валках с калибром 295 мм на конусных разогретых дорнах диаметром 231/237 мм с подачами передельных труб-заготовок в очаг деформации m=18-20 мм, прокатку передельных труб-заготовок размером 480хвн.240 мм производят в валках с калибром 498 мм за счет сведения валков на 10-12 мм на конусных разогретых дорнах диаметром 215/220 мм с подачами полых слитков-заготовок в очаг деформации m=23-28 мм, а передельных товарных труб-заготовок размером 305×45×12000 мм в валках с калибром 306 мм на конусных разогретых дорнах диаметром 215/220 мм с подачами передельных труб-заготовок в очаг деформации m=19-22 мм, прокат первой передельной трубы-заготовки и первой передельной товарной трубы-заготовки производят на разогретых дорнах с подкладными углеродистыми кольцами путем прокатки двух настроечных гильз из бракованных слитков углеродистой стали, а прокат последующих передельных труб-заготовок и передельных товарных труб-заготовок на разогретых дорнах по технологии: извлечение дорна из передельной трубы-заготовки или передельной товарной трубы-заготовки; захват дорна клещами передаточной тележки; погружение дорна в ванну со смазкой продолжительностью 10-15 секунд; извлечение дорна из ванны со смазкой; поворот - кантовка дорна на передаточной решетке на 180±20°; погружение дорна в ванну со смазкой продолжительностью 10-15 секунд; извлечение дорна из ванны со смазкой и установка его в дорновую головку подающего аппарата; одевание на дорн нагретого до температуры пластичности углеродистого кольца; введение дорна в полый слиток-заготовку или передельную трубу-заготовку; прокатка полого слитка-заготовки в передельную трубу-заготовку или передельной трубы-заготовки в передельные товарные трубы-заготовки размером 285×42×13000±300 и 305×45×11750±250 мм; извлечение дорна из передельной трубы-заготовки или из передельной товарной трубы-заготовки, охлаждение и смазка по приведенной выше технологии в течение вспомогательного времени, состоящего из выдачи из печи углеродистого кольца, полого слитка-заготовки или передельной трубы-заготовки, удаление окалины с внутренней поверхности продувкой сжатым воздухом, подачи смазки во внутрь полых слитков-заготовок или передельных труб-заготовок и транспортировки их к пилигимовому стану.
Сущность способа заключается в том, что с целью увеличения длины передельных труб для выдвижных систем, снижения расхода металла, исключения из технологического процесса 2-3 перекаток передельных труб-заготовок в товарные холоднокатаные передельные трубы-заготовки, повышения производительности ТПУ с пилигримовыми станами и снижения стоимости товарных передельных труб, в качестве трубной заготовки для изготовления выдвижных систем размером 265×22 мм длиной не менее 11000 мм и размером 285×25 мм длиной не менее 11500 мм используют полые слитки-заготовки электрошлакового переплава размером, соответственно, 600хвн.260×2050±50 и 600хвн.240х2100±мм, которые гомогенизируют и нагревают в методической печи до температуры пластичности, прокатывают на ТПУ 8-16" с пилигримовыми станами в передельные трубы-заготовки размером 470хвн.230×3550±50 и 480хвн.240×3550±50 мм с вытяжками µ=1,71 и µ=1,66, обжатиями по диаметру Δ=21,7 и Δ=20,0%, которые с горячего посада без гомогенизации нагревают до температуры пластичности и прокатывают в товарные передельные трубы-заготовки размером 285×42×13000±300 и 305×45×11750±250 мм с вытяжками µ=4,03 и µ=3,62, обжатиями по диаметру Δ=38,3 и Δ=35,4%, с припуском под механическую обработку у заказчика - обточку и расточку на готовые изделия размером 265×22×13000±300 и 285×25×11750±50 мм, полые слитки-заготовки электрошлакового переплава в количестве 6-8 штук садят в один ряд на колосники методической печи и подвергают гомогенизации по режиму: выдержка на колосниках методической печи без кантовки при температуре 950-1000°С в течение 3,0-3,5 часов, нагрев до температуры 1220-1240°С со скоростью 1,7-1,9°С в мин и кантовкой через 15-18 мин на угол ≈220-230° с общей продолжительностью нагрева 8-9 часов, после гомогенизации и начала кантовки первых двух полых слитков-заготовок по подине методической печи на колосники печи садят два последующих полых слитка-заготовки, передельные трубы-заготовки с температурой 600-700°С садят в печь и равномерно нагревают до температуры 1230-1250°С со скорость нагрева 1,8-2,0°С в мин с кантовкой через 14-17 мин на угол ≈290-300° и общей продолжительностью нагрева в течение 5,5-6,5 часов, прокатку передельных труб-заготовок размером 470хвн.3550±50 мм производят в валках с калибром 472 мм на конусных разогретых до температуры 500-600°С дорнах диаметром 201/206 мм, с подачами полых слитков-заготовок в очаг деформации m=25-30 мм, передельных товарных труб-заготовок размером 285×42×13000 мм в валках с калибром 295 мм на конусных разогретых дорнах диаметром 231/237 мм с подачами передельных труб-заготовок в очаг деформации m=18-20 мм, прокатку передельных труб-заготовок размером 480хвн.240 мм производят в валках с калибром 498 мм за счет сведения валков на 10-12 мм на конусных разогретых дорнах диаметром 215/220 мм с подачами полых слитков-заготовок в очаг деформации m=23-28 мм, а передельных товарных труб-заготовок размером 305×45×12000 мм в валках с калибром 306 мм на конусных разогретых дорнах диаметром 215/220 мм с подачами передельных труб-заготовок в очаг деформации m=19-22 мм, прокат первой передельной трубы-заготовки и первой передельной товарной трубы-заготовки производят на разогретых дорнах с подкладными углеродистыми кольцами путем прокатки двух настроечных гильз из бракованных слитков углеродистой стали, а прокат последующих передельных труб-заготовок и передельных товарных труб-заготовок на разогретых дорнах по технологии: извлечение дорна из передельной трубы-заготовки или передельной товарной трубы-заготовки; захват дорна клещами передаточной тележки; погружение дорна в ванну со смазкой продолжительностью 10-15 секунд; извлечение дорна из ванны со смазкой; поворот - кантовка дорна на передаточной решетке на 180±20°; погружение дорна в ванну со смазкой продолжительностью 10-15 секунд; извлечение дорна из ванны со смазкой и установка его в дорновую головку подающего аппарата; одевание на дорн нагретого до температуры пластичности углеродистого кольца; введение дорна в полый слиток-заготовку или передельную трубу-заготовку; прокатка полого слитка-заготовки в передельную трубу-заготовку или передельной трубы-заготовки в передельные товарные трубы-заготовки размером 285×42×13000±300 и 305×45×11750±250 мм; извлечение дорна из передельной трубы-заготовки или из передельной товарной трубы-заготовки, охлаждение и смазка по приведенной выше технологии в течение вспомогательного времени, состоящего из выдачи из печи углеродистого кольца, полого слитка-заготовки или передельной трубы-заготовки, удаление окалины с внутренней поверхности продувкой сжатым воздухом, подачи смазки во внутрь полых слитков-заготовок или передельных труб-заготовок и транспортировки их к пилигимовому стану. 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 позволило выявить в них признаки, отличающие заявляемый способ от прототипа, что соответствует патентоспособности "изобретательский уровень".
Предложенный способ производства передельных труб из полых слитков-заготовок электрошлакового переплава стали марок 08Х10Н20Т2 и 08Х10Н16Т2 для выдвижных систем - перископов подводных лодок заключается в том, что в качестве трубной заготовки для изготовления выдвижных систем размером 265×22 мм длиной не менее 11000 мм и размером 285×25 мм длиной не менее 11500 мм используют полые слитки-заготовки электрошлакового переплава размером, соответственно, 600хвн.260×2050±50 и 600хвн.240×2100±50 мм, которые гомогенизируют и нагревают в методической печи до температуры пластичности, прокатывают на ТПУ 8-16" с пилигримовыми станами в передельные трубы-заготовки размером 470хвн.230×3550±50 и 480хвн.240×3550±50 мм с вытяжками µ=1,71 и µ=1,66, обжатиями по диаметру Δ=21,7 и Δ=20,0%, которые с горячего посада без гомогенизации нагревают до температуры пластичности и прокатывают в товарные передельные трубы-заготовки размером 285×42×13000±300 и 305×45×11750±250 мм с вытяжками µ=4,03 и µ=3,62, обжатиями по диаметру Δ=38,3 и Δ=35,4%, с припуском под механическую обработку у заказчика - обточку и расточку на готовые изделия размером 265×22×13000±300 и 285×25×11750±50 мм, полые слитки-заготовки электрошлакового переплава в количестве 6-8 штук садят в один ряд на колосники методической печи и подвергают гомогенизации по режиму: выдержка на колосниках методической печи без кантовки при температуре 950-1000°С в течение 3,0-3,5 часов, нагрев до температуры 1220-1240°С со скоростью 1,7-1,9°С в мин и кантовкой через 15-18 мин на угол ≈220-230° с общей продолжительностью нагрева 8-9 часов, после гомогенизации и начала кантовки первых двух полых слитков-заготовок по подине методической печи на колосники печи садят два последующих полых слитка-заготовки, передельные трубы-заготовки с температурой 600-700°С садят в печь и равномерно нагревают до температуры 1230-1250°С со скорость нагрева 1,8-2,0°С в мин с кантовкой через 14-17 мин на угол ≈290-300° и общей продолжительностью нагрева в течение 5,5-6,5 часов, прокатку передельных труб-заготовок размером 470хвн.3550±50 мм производят в валках с калибром 472 мм на конусных разогретых до температуры 500-600°С дорнах диаметром 201/206 мм, с подачами полых слитков-заготовок в очаг деформации m=25-30 мм, передельных товарных труб-заготовок размером 285×42×13000 мм в валках с калибром 295 мм на конусных разогретых дорнах диаметром 231/237 мм с подачами передельных труб-заготовок в очаг деформации m=18-20 мм, прокатку передельных труб-заготовок размером 480хвн.240 мм производят в валках с калибром 498 мм за счет сведения валков на 10-12 мм на конусных разогретых дорнах диаметром 215/220 мм с подачами полых слитков-заготовок в очаг деформации m=23-28 мм, а передельных товарных труб-заготовок размером 305×45×12000 мм в валках с калибром 306 мм на конусных разогретых дорнах диаметром 215/220 мм с подачами передельных труб-заготовок в очаг деформации m=19-22 мм, прокат первой передельной трубы-заготовки и первой передельной товарной трубы-заготовки производят на разогретых дорнах с подкладными углеродистыми кольцами путем прокатки двух настроечных гильз из бракованных слитков углеродистой стали, а прокат последующих передельных труб-заготовок и передельных товарных труб-заготовок на разогретых дорнах по технологии: извлечение дорна из передельной трубы-заготовки или передельной товарной трубы-заготовки; захват дорна клещами передаточной тележки; погружение дорна в ванну со смазкой продолжительностью 10-15 секунд; извлечение дорна из ванны со смазкой; поворот-кантовка дорна на передаточной решетке на 180±20°; погружение дорна в ванну со смазкой продолжительностью 10-15 секунд; извлечение дорна из ванны со смазкой и установка его в дорновую головку подающего аппарата; одевание на дорн нагретого до температуры пластичности углеродистого кольца; введение дорна в полый слиток-заготовку или передельную трубу-заготовку; прокатка полого слитка-заготовки в в передельную трубу - заготовку или передельной трубы-заготовки в передельные товарные трубы-заготовки размером 285×42×13000±300 и 305×45×11750±250 мм; извлечение дорна из передельной трубы-заготовки или из передельной товарной трубы-заготовки, охлаждение и смазка по приведенной выше технологии в течение вспомогательного времени, состоящего из выдачи из печи углеродистого кольца, полого слитка-заготовки или передельной трубы-заготовки, удаление окалины с внутренней поверхности продувкой сжатым воздухом, подачи смазки во внутрь полых слитков-заготовок или передельных труб-заготовок и транспортировки их к пилигимовому стану.
Способ опробован на трубопрокатной установке 8-16" с пилигримовыми станами ОАО "ЧТПЗ". На ТПА с пилигримовыми станами проведены сравнительные прокатки передельных горячекатаных труб-заготовок размером 377×50×8200 мм из полых слитков-заготовок ЭШП размером 560хвн.300х2800 и 560хвн.300×2850 мм с последующей перекаткой их на стане ХПТ450 по маршрутам 377×50---325×45---280×40×13000 мм и 377×50---325×45---300×40×11500 мм (существующая технология). В производство было задано по три полых слитка-заготовки, общей массой, соответственно, 11,577 и 11,603 тн, сдано и отгружено потребителю 3 холоднокатаных товарных трубы-заготовки размером 280×40×13000 мм, общей массой 5,337 тн и 3 холоднокатаных товарных трубы-загозаготовки размером 300×40×11500 мм, общей массой 5,228. Расходный коэффициент металла при переделе полый слиток-заготовка ЭШП - товарная холоднокатаная передельная труба-заготовка составил, соответственно, 2,169 и 2,219. По предлагаемой технологии в производство были заданы по 3 полых слитка-заготовки ЭШП размером 600хвн.260×2100 и 600хвн.240×2150 мм, общей массой, соответственно, 11,351 и 12,019 тн, которые были прокатаны на пилигимовом стане в передельные трубы - заготовки размером 470хвн.230×3550 и 480хвн.240×3600 мм, а затем с горячего посада были перекатаны на ТПУ 8-16" в горячекатаные товарные трубные - заготовки размером, соответственно, 285×42×13000 и 305×45×12000 мм общей массой 6,051 и 6,249 тн. Расходный коэффициент металла по предложенной технологии составил 1,876 и 1,923, т.е. получено снижение на каждой тонне передельных товарных труб-заготовок, соответственно, 293 и 296 кг, при одновременном увеличении длины передельных товарных труб-заготовок размером 305×45 мм на 4,3%. Передельные горячекатаные товарные трубы-заготовки были прокатаны, термообработаны и приняты в соответствии с ТУ 14-3-1564-88 в течение 3 суток, а по существующей технологии передельные товарные трубы-заготовки данного размера производились в течение 30 суток. Таким образом, по предлагаемой технологии из технологического процесca были исключены: 2 кратная прокатка на стане ХПТ 450, аустенизация горячекатаных передельных труб-заготовок; две аустенизации передельных холоднокатаных труб-заготовок после каждого промежуточного размера. Это позволило значительно снизить стоимость передельных горячекатаных товарных труб-заготовок по сравнения с холоднокатаными. Данные по технологическим параметрам прокаток, геометрическим размерам полых слитков-заготовок, геометрическим размерам передельных и товарных труб-заготовок, прокатанных по существующей и предлагаемой технологиям, для выдвижных систем из стали марки 08Х10Н20Т2 показывают, что лучшие результаты по расходному коэффициенту металла, производительности ТПУ 8-16" с пилигримовыми станами и стоимости передельных товарных труб-заготовок получены при производстве длинномерных товарных передельных труб-заготовок из полых слитков-заготовок ЭШП, прокатанных по предлагаемому способу.
Использование предлагаемого способа позволит производить длинномерные горячекатаные передельные трубы-заготовки необходимой длины с гарантированным обеспечением значений ударной вязкости KCU и повышенными механическими свойствами, а следовательно повысить эксплуатационную надежность готовых изделий (выдвижных систем), снизить расход дорогостоящего металла при переделе полый слиток-заготовка ЭШП - выдвижная система, исключить из технологического процесса 2-3-кратную прокатку передельных горячекатаных труб-заготовок на стане ХПТ 450, 3-4-х кратную аустенизацию, снизить цикл передела полых слитков-заготовок ЭШП в горячекатаные передельные товарные трубы-заготовки, повысить производительность пилигримовых станов, повысить эксплуатационный ресурс выдвижных систем и, как следствие, снизить их стоимость.