Способ производства шестигранных труб-заготовок размером "под ключ" 252,6±1,8×5+1,5/-1,0×4300+80/-30 мм для хранения и транспортировки отработанного ядерного топлива



Владельцы патента RU 2545954:

Открытое акционерное общество "Челябинский трубопрокатный завод" (RU)

Изобретение относится к металлургии. Способ включает отливку электрошлаковым переплавом полых слитков из низкопластичной стали 04Х14Т5Р2Ф-Ш с содержанием бора от 2,0 до 3,0% размером 470±5×вн.270±5×3000±25 мм. Донные и усадочные части слитков высотой соответственно 0,06-0,07 и 0,08-0,10 от общей высоты слитков отлиты из пластичных углеродистых марок и образуют при прокатке передельных труб затравочные концы и пилигримовые головки. Полые слитки растачивают и обтачивают в полые слитки-заготовки размером 455±5×вн.280±5×3000±25 мм, нагревают до температуры 1030-1050°C и прокатывают в передельные трубы-плети на дорнах 263/264 с вытяжкой µ от 9,79 до 10,98 и обжатием по диаметру Δ от 36,8 до 38,3%. Удаляют пилигримовые головки и затравочные концы, разрезают на трубы кратной длины, а затем на две заготовки-краты длиной не менее 5000 мм. Растачивают и обтачивают заготовки-краты в трубы-заготовки размером 278,7±1,8×5+1,5/-1,0 мм и профилируют в шестигранные трубы размером «под ключ» 252,6±1,8×1,5/-1,0×4300+80/-30 мм. Обеспечивается снижение расхода стали 04Х14Т5Р2Ф-Ш. 4 з.п. ф-лы, 1 табл.

 

Изобретение относится к способу прокатки труб, в частности к способу производства шестигранных труб-заготовок размером "под ключ" 252,6±1,8×5+1,5/-1,0×4300+80/-30 мм для хранения и транспортировки отработанного ядерного топлива, из полых биметаллических по высоте слитков-заготовок из низкопластичной стали 04Х14Т5Р2Ф-Ш с содержанием бора от 2,0 до 3,0%.

В трубной промышленности известен способ производства шестигранных труб-заготовок для хранения и транспортировки отработанного ядерного топлива из полых слитков-заготовок, полученных электрошлаковым переплавом из низкопластичной борсодержащей стали, включающий выплавку полых слитков, их расточку и обточку до удаления раковин и следов флюса в полые слитки-заготовки, нагрев полых слитков-заготовок, их прокатку на трубопрокатной установке с пилигримовыми станами в передельные трубы-плети, отрезку пилой горячей резки технологических отходов - пилигримовых головок и затравочных концов, порезку труб-плетей на кратные трубы, которые разрезают на заготовки-краты, растачивают и обтачивают их в трубы-заготовки, которые профилируют в шестигранные трубы-заготовки размером "под ключ" 257+2,0/-3,0×6+2,0/-1,0×4300+80/-30 мм (RU №2317865, B21B 23/00, B21B 21/04, опубл. 27.02.2008).

Недостатком известного способа является повышенная величина концевых отходов (затравочных концов и пилигримовых головок), а также невозможность его использования при производстве передельных труб размером 284×11 мм из заготовок стали 04Х14Т5Р2Ф-Ш с повышенным содержанием бора 2,0-3,0 мас.%, которые имеют более низкую пластичность.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ производства шестигранных труб-заготовок размером 257+2,0/-3,0×6,0+2,0/-1,0×4300+80/-30 мм для хранения и транспортировки отработанного ядерного топлива, включающий отливку электрошлаковым переплавом полых слитков из низкопластичной стали 04Х14Т5Р2Ф-Ш с содержанием бора от 2,0 до 3,0% размером 470±5×вн.275±5×3000-3200 мм, нагрев до температуры 1040-1060°C, прокатку в передельные трубы-плети размером 290×12×25300-26700 мм с вытяжкой µ от 9,45 до 9,70, обжатием по диаметру Δ от 35,6 до 37,0% и удаление пилой горячей резки технологических отходов - пилигримовых головок и затравочных концов, разрезку труб-плетей пилой горячей резки на кратные трубы длиной 10150±50 мм и остаток, правку, разрезку кратных труб на две заготовки-крата длиной не менее 5000 мм, расточку и обточку в трубы заготовки размером 284,75+2,0/-3,0×6,0+2,0/-1,0 мм и профилировку в шестигранные трубы-заготовки заданного размера. Включающий прокатку полых слитков-заготовок в передельные трубы-плети в калибре 295 мм на дорнах, разогретых до температуры 500-550°C, путем прокатки настроечных углеродистых гильз, одевание на дорн углеродистого кольца размером 480±5×вн.280±5,0×250+10 мм, введение дорна с углеродистым кольцом в полый слиток-заготовку, разведение валков, образуя калибр, равный 300 мм, обкатывание переднего конца-затравки на длине, равной 0,8-1,0 пути отката подающего аппарата с вытяжкой µ от 7,8 до 8,1, возвращение гильзы с дорном в исходное положение, сведение валков с образованием калибра 295 мм, прокатку переднего обкатанного конца и всего полого слитка-заготовки в передельную трубу-плеть размером 290×12×25300-26700 мм. Включающий установившийся процесс прокатки передельных труб-плетей со скоростью вращения валков пилигримового стана 42-44 оборотов в минуту, а при затравке на длине, равной 1,2-1,4 пути отката подающего аппарата, снижение скорости вращения валков на 15,0-16,0%, при обкатке-докатке пилигримовцх головок на длине, равной 1,0-1,2 пути отката подающего аппарата снижение скорости вращения валков на 10,0-11,0% (RU №2470724, B21B 21/00, опубл. 27.12.2012).

Одним из основных недостатков данного прототипа, как и вышеприведенного аналога, является то, что он распространяется на производство передельных труб размером 290×12 мм и не решает технологические вопросы нагрева полых биметаллических по высоте слитков-заготовок и прокатки их в передельные трубы-плети размером 284×11×25600-29100 мм из стали марки 04Х14Т5Р2Ф-Ш с содержанием бора от 2,0 до 3,0%. Следующими недостатками данного способа является то, что при повышенных концевых отходах (затравочных концов и пилигримовых головок) из полых слитков-заготовок массой до 2250 кг вместо пяти кратов размером 284×11×5000-5250 мм получаем только четыре, что приводит к повышенному расходному коэффициенту борсодержащей стали, а также то, что на образование технологических отходов (пилигримовых головок, затравочных концов и механически обработанных концов труб, идущих под шкворень тянущей цепи при профилировании) расходуется борсодержащий металл, снижение производительности пилигримовой установки за счет одевания углеродистых колец на дорн, снятия использованных колец с дона и транспортировку их в короба для металлических отходов.

Задачей предложенного способа является освоение технологического процесса производства передельных труб увеличенной длины размером 284×11×25600-29100 мм из низкопластичной стали с содержанием бора от 2,0 до 3,0% на ТПУ 8-16″ с пилигримовыми станами из полых биметаллических по высоте слитков-заготовок ЭШП для передела их в шестигранные трубы-заготовки размером "под ключ" 252,6±1,8×5+1,5/-1,0×4300+80/-30 мм, снижение расхода борсодержащего металла, повышение производительности пилигримовых установок, снижение массы шестигранных труб-заготовок, а следовательно, снижение их стоимости, снижение массы стеллажей при одновременном увеличении их емкости, повышение надежности стеллажей для хранения и транспортировки отработанного ядерного топлива на вновь вводимых и реконструируемых объектах атомной энергетики.

Технический результат достигается тем, что в известном способе производства шестигранных труб-заготовок размером "под ключ" 252,6±1,8×5+1,5/-1,0×4300+80/-30 мм для хранения и транспортировки отработанного ядерного топлива, включающем отливку электрошлаковым переплавом полых биметаллических по высоте слитков из низкопластичной стали 04Х14Т5Р2Ф-Ш с содержанием бора от 2,0 до 3,0% размером 470±5×вн.270±5×3000±25 мм, донные и усадочные части которых отлиты из пластичных углеродистых марок и образуют при прокатке передельных труб-плетей затравочные концы и пилигримовые головки, высоты которых соответственно составляют от 0,06 до 0,07 и от 0,08 до 0,10 от общей высоты полых биметаллических слитков, расточку и обточку их в полые биметаллические слитки-заготовки размером 455±5×вн.280±5×3000±25 мм, нагрев до температуры 1030-1050°C, прокатку в передельные трубы-плети размером 284×11×25600-29100 мм на дорнах 263/264 с вытяжкой µ от 9,79 до 10,98 и обжатием по диаметру Δ от 36,8 до 38,3%, удаление пилой горячей резки технологических отходов - пилигримовых головок и затравочных концов, после чего трубы-плети разрезают пилой горячей резки на трубы кратной длины и остатки, правят, кратные трубы разрезают на две заготовки-крата длиной не менее 5000 мм, растачивают и обтачивают в трубы-заготовки размером 278,7±1,8×5+1,5/-1,0 мм и профилируют в шестигранные трубы заданного размера, полые слитки-заготовки садят в один ряда на колосники методической печи в количестве 10-12 штук при температуре в третьей зоне 800-900°C и выдерживают без кантовки в течение 40-60 минут, нагревают до температуры 1030-1050°C со скоростью 1,8-2,0°C в минуту с равномерной кантовкой с 22-го по 7-е окно через 20-24 минуты на угол ≈300-310°, выдерживают в течение 50-60 минут с равномерной кантовкой с 7-го на 4-е окно через 17-20 минут, кантуют с 4-го окна на яму печи и выдают из печи с температурой центра биметаллических полых слитков-заготовок 1030-1050°C, посад следующих двух полых биметаллических по высоте слитков-заготовок производят после кантовки с колосников 2-х полых слитков-заготовок. Полые биметаллические по высоте слитки-заготовки прокатывают в передельные трубы-плети в калибре 290 мм по технологии: дорн вводят в полый биметаллический слиток-заготовку, обкатывают передний конец-затравку из пластичного углеродистого металла с увеличением подачи m полых биметаллический слитков-заготовок в очаг деформации от 0 до 18 мм, установившийся процесс прокатки полых биметаллических слитков-заготовок из стали 04Х14Т5Р2Ф-Ш производят с подачей слитков-заготовок - передельных труб m=12-14 мм, а обкатку пилигримовых головок из пластичных углеродистых марок стали производят с подачей m=18-20 мм, биметаллические трубы-плети пилой горячей резки разрезают на длины, размеры которых определяют из выражений L1=L+(L1+Δ1), L2=2×L, L3=L1+Δ2, где L1, L2 и L3 - длины передельных труб поле порезки пилой горячей резки труб-плетей, мм; L=5100-6000 - длины передельных труб из стали марки 04Х14Т5Р2Ф-Ш под профилирование для получения годных шестигранных труб-заготовок длиной 4300+80/-30, мм; L1=5300-6000 - длины передельных труб из стали марки 04Х14Т5Р2Ф-Ш со стороны затравочных концов и пилигриммовых головок труб-плетей под профилирование для получения годных шестигранных труб-заготовок длиной 4300+80/-30, мм; Δ1=600-700 - длины передельных труб из пластичных углеродистых сталей с затравочных концов для сверления отверстий под шкворень тянущей цепи и технологической обрези после профилирования, мм; Δ2=700-800 - длины передельных труб из пластичных углеродистых сталей со стороны пилигримовых головок для сверления отверстий под шкворень тянущей цепи и технологической обрези после профилировании, мм.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемый способ производства шестигранных труб-заготовок размером "под ключ" 252,6±1,8×5+1,5/-1,0×4300+80/-30 мм для хранения и транспортировки отработанного ядерного топлива отличается от известного тем, что производят отливку полых биметаллических по высоте слитков из низкопластичной стали 04Х14Т5Р2Ф-Ш с содержанием бора от 2,0 до 3,0% размером 470±5×вн.270±5×3000±25 мм, донные и усадочные части которых отлиты из пластичных углеродистых марок и образуют при прокатке передельных труб-плетей затравочные концы и пилигримовые головки, высоты которых соответственно составляют от 0,06 до 0,07 и от 0,08 до 0,10 от общей высоты полых биметаллических слитков, расточку и обточку их в полые биметаллические слитки-заготовки размером 455±5×вн.280±5×3000±25 мм, нагрев до температуры 1030-1050°C, прокатку в передельные трубы-плети размером 284×11×25600-29100 мм на дорнах 263/264 с вытяжкой µ от 9,79 до 10,98 и обжатием по диаметру Δ от 36,8 до 38,3%, удаление пилой горячей резки технологических отходов - пилигримовых головок и затравочных концов, после чего трубы-плети разрезают пилой горячей резки на трубы кратной длины и остатки, правят, кратные трубы разрезают на две заготовки-крата длиной не менее 5000 мм, растачивают и обтачивают в трубы-заготовки размером 278,7±1,8×5+1,5/-1,0 мм и профилируют в шестигранные трубы заданного размера, полые слитки-заготовки садят в один ряда на колосники методической печи в количестве 10-12 штук при температуре в третьей зоне 800-900°C и выдерживают без кантовки в течение 40-60 минут, нагревают до температуры 1030-1050°C со скоростью 1,8-2,0°C в минуту с равномерной кантовкой с 22-го по 7-е окно через 20-24 минуты на угол ≈300-310°, выдерживают в течение 50-60 минут с равномерной кантовкой с 7-го на 4-е окно через 17-20 минут, кантуют с 4-го окна на яму печи и выдают из печи с температурой центра биметаллических полых слитков-заготовок 1030-1050°C, посад следующих двух полых биметаллических по высоте слитков-заготовок производят после кантовки с колосников 2-х полых слитков-заготовок. Полые биметаллические по высоте слитки-заготовки прокатывают в передельные трубы-плети в калибре 290 мм по технологии: дорн вводят в полый биметаллический слиток-заготовку, обкатывают передний конец-затравку из пластичного углеродистого металла с увеличением подачи m полых биметаллический слитков-заготовок в очаг деформации от 0 до 18 мм, установившийся процесс прокатки полых биметаллических слитков-заготовок из стали 04Х14Т5Р2Ф-Ш производят с подачей слитков-заготовок - передельных труб m=12-14 мм, а обкатку пилигримовых головок из пластичных углеродистых марок стали производят с подачей m=18-20 мм, биметаллические трубы-плети пилой горячей резки разрезают на длины, размеры которых определяют из выражений L1=L+(L1+Δ1), L2=2×L, L3=L1+Δ2, где L1, L2 и L3 - длины передельных труб поле порезки пилой горячей резки труб-плетей, мм; L=5100-6000 - длины передельных труб из стали марки 04Х14Т5Р2Ф-Ш под профилирование для получения годных шестигранных труб-заготовок длиной 4300+80/-30, мм; L1=5300-6000 - длины передельных труб из стали марки 04Х14Т5Р2Ф-Ш со стороны затравочных концов и пилигиммовых головок труб-плетей под профилирование для получения годных шестигранных труб-заготовок длиной 4300+80/-30, мм; Δ1=600-700 - длины передельных труб из пластичных углеродистых сталей с затравочных концов для сверления отверстий под шкворень тянущей цепи и технологической обрези после профилирования, мм; Δ2=700-800 - длины передельных труб из пластичных углеродистых сталей со стороны пилигримовых головок для сверления отверстий под шкворень тянущей цепи и технологической обрези после профилировании, мм. 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".

Реализация способа по изобретению представлена следующим примером.

В производство были заданы 10 полых биметаллических по высоте слитков-заготовок (5 плавок) ЭШП стали марки 04Х14Т5Р2Ф-Ш поставки ОАО "ЗМЗ" с содержанием бора от 2,62 до 2,75. Полые биметаллические по высоте слитки-заготовки ЭШП были поделены на две части с равным содержанием бора.

Пять биметаллических слитков-заготовок размером 470×вн.280×2400-2500 мм были изготовлены и прокатаны по существующей технологии. Высота (длина L∂) приплавленного углеродистого металла к донной части полых биметаллических слитков-заготовок составила от 300 до 350 мм, а высота (длина Ly) приставленного углеродистого металла к усадочной части составила от 120 до 150 мм. Пять полых биметаллических по высоте слитков-заготовок ЭШП общей массой стали 04Х14Т5Р2Ф-Ш - 8,768 т металла были нагреты до температуры 1050-1060°C и прокатаны на ТПУ 8-16″ с пилигримовыми станами в передельные трубы размером 284×11-23900-25000 мм с коэффициентом вытяжки µ=11,63 и обжатием по диаметру Δ=38,9%. Каждая передельная труба-плеть была размечена на четыре трубы-крата длиной 5800-6500 мм. Со стороны затравочных концов и пилигримовых головок были оставлены углеродистые концы длиной от 600 до 700 мм в зависимости от общей длины переделных труб-кратов. В процессе предварительной приемки три трубы-крата были забракованы по рванинам - дефекты проката: два крата со стороны затравочных концов, а третий крат со стороны пилигримовой головки. В цех №5 на механическую обработку-расточку, обточку и теплое профилирование было отгружено 17 кратов, из которых в процессе механической обработки были забракованы еще четыре крата: два по наружным пленам и рванинам, а два по внутренним пленам и мелким рванинам. Спрофилированы и приняты годными 13 шестигранных труб-заготовок размером "под ключ" 252,6±1,8×5,0+1,5/-1,0×4300+80/-30 мм общей массой 1,924 т. Средний расходный коэффициент металла стали 04Х14Т5Р2Ф-Ш по шестигранным трубам-заготовкам данной партии составил 4,557.

Пять полых биметаллических по высоте слитков ЭШП с содержанием бора от 2,62 до 2,75%, были отлиты, обточены и расточены в полые биметаллические по высоте слитки-заготовки общей массой стали 04Х14Т5Р2Ф-Ш - 9,253 т, нагреты и прокатаны в передельные трубы размером 284×11×25600-29100 мм в соответствии с пп.1-5 формулы изобретения. Каждая передельная труба-плеть была размечена на пять труб-кратов длиной 5100-6000 мм. Со стороны затравочных концов и пилигримовых головок были оставлены углеродистые концы длиной от 600 до 800 мм в зависимости от общей длины переделных труб-кратов. В процессе предварительной приемки две трубы-крата была забракована по рванинам со стороны пилигримовых головок - дефект проката. В цех №5 на механическую обработку-расточку, обточку и теплое профилирование были отгружены 23 крата, из которых в процессе механической обработки были забракованы два крата: один крат по наружной плене, а второй по внутренней плене. Спрофилированы и приняты годными 21 шестигранная труба-заготовка размером "под ключ" 252,6±1,8×5+1,5/-1,0×4300+80/-30 мм, общей массой 3,108 т. Средний расходный коэффициент металла по стали 04Х14Т5Р2Ф-Ш на шестигранных трубах-заготовках данной партии составил 2,977.

Данные по прокатке и сдаче передельных труб размером 284×11 мм из полых биметаллических по высоте слитков-заготовок стали марки 04Х14Т5Р2Ф-Ш с содержанием бора от 2,62 до 2,75%, отлитых на ОАО "ЗМЗ" и прокатанных на ТПУ 8-16″ с пилигримовыми станами ОАО "ЧТПЗ" по существующему и предлагаемому способам, и производству из них шестигранных труб-заготовок размером "под ключ" 252,6±1,8×5,0+1,5/-1,0×4300+80/-30 мм приведены в таблице.

Из таблицы видно, что прокатку передельных труб размером 284×11 мм по существующей технологии производили из полых биметаллических слитков-заготовок размером 470×вн.280×2400-2500 мм, отлитых с приплавлением мягкого железа (сталь 10) к донным концам от 300 до 350 мм, а к усадочным от 120 до 150 мм, которые были нагреты до температуры 1050-1060°C. Прокатку передельных труб размером 284×11 мм производили с вытяжкой µ=11,63 и обжатием по диаметру 38,9%. При удалении технологических отходов - пилигримовых головок и затравочных концов, оставляли участки труб из пластичных углеродистых марок стали длиной 600-700 мм. Порезку труб-плетей производили на две трубы равной длины или кратные длине передельной заготовке, теплую правку передельных труб в шестивалковой правильной машине производили концами из пластичных углеродистых марок стали, сверление отверстий для тянущей цепи под теплое профилирование производили на участках труб-заготовок из пластичных углеродистых марок стали, а удаление концов труб-заготовок из пластичных углеродистых марок стали производили перед термической обработкой с выполнением всех последующих операций по технологическому процессу. В результате из 5 передельных труб-плетей размером 284×11×23900-25000 мм на двух с затравочных концов были продольные рванины длиной 1500-1700 мм, а на одном со стороны пилигоимовой головки рванины на длине 1250 и 1800 мм, что привело к потере 3 кратов по длине. В цех №5 было отгружено 17 кратов. В процессе передела (расточки и обточки) было забраковано 4 крата: из них 2 крата по наружным пленам и мелким трещинам, а 2 крата по внутренним пленам, выводящих толщину стенки за пределы минусового поля допуска 4,0 мм. Расходный коэффициент по стали 04Х14Т5РЗФ-Ш (отношение массы заданного металла в производство к массе сданные шестигранных труб-заготовок) по передельным трубам данной партии составил 4,557. По предлагаемой технологии в производство было задано 5 полых биметаллических по высоте слитков-заготовок размером 450-460×вн.275-285×2950-3000 мм, с приплавлением мягкого железа к донной части полого слитка-заготовки высотой 190-210 мм, к усадочной части высотой 275-290 мм, которые были нагреты до температуры 1030-1040°C и прокатаны донными концами вперед в передельные трубы размером 284×11×25600-29100 мм. Прокатку передельных труб производили в соответствии с пп.1-5 формулы изобретения. В результате из 5-ти передельных труб-плетей размером 284×11×25600-29100 мм было получено 25 труб-кратов длиной 5100-6000 мм, большие длины которых были со стороны пилигримовых головок и затравочных концов, т.е. с углеродистыми концами. Из 25 труб-кратов на двух со стороны пилигримовых головок на трубах из стали марки 04Х14Т5Р2Ф-Ш были поперечные рванины на длине 800 и 1300 мм, что привело к потере - браку двух кратов по длине. В цех №5 было отгружено 23 крата. В процессе передела (расточки и обточки) было забраковано 2 крата: из них 1 крат по наружным пленам, а второй крат по внутренним пленам, выводящих толщину стенки за пределы минусового поля допуска 4,0 мм. Расходный коэффициент металла по стали марки 04Х14Т5Р2Ф-Ш на шестигранных трубах данной партии составил 2,977, т.е. на каждой тонне шестигранных труб-заготовок получена экономия металла в количестве 1580 кг.

Таким образом, по предлагаемому способу при производстве опытно-промышленной партии передельных труб размером 284×11 мм на трубопрокатных установках с пилигримовыми станами из биметаллических по высоте слитков-заготовок размером 450-460×вн.275-285×2975-3000 мм из низкопластичной стали с содержанием бора 2,62-2,75% (04Х14Т5Р2Ф-Ш) получено снижение расходного коэффициента металла по стали 04Х14Т5РЗФ-Ш при переделе полый биметаллический по высоте слиток-заготовка - передельная труба-заготовка - шестигранная труба-заготовка на 1580 кг на каждой тонне шестигранных труб-заготовок размером "под ключ" 252,6±1,8×5,0+1,5*-1,0×4300+80/-30 мм.

Использование предлагаемого способа производства шестигранных труб-заготовок размером "под ключ" 252,6±1,8×5+1,5/-1,0×4300+80/-30 мм для хранения и транспортировки отработанного ядерного топлива из полых биметаллических по высоте слитков-заготовок ЭШП из низкопластичной стали 04Х14Т5Р2Ф-Ш с содержанием бора от 2,0 до 3,0% и прокатки из них на трубопрокатных установках с пилигримовыми станами передельных труб размером 284×11 мм под механическую обработку - обточку и расточку в трубы размером 278,7±1,8×5,0+1,5/-1 мм мм, теплого профилирования в шестигранные трубы-заготовки заданного размера позволит освоить производство нового размера биметаллических по высоте полых слитков-заготовок и производство из них нового размера шестигранных труб-заготовок, снизить расход металла из дорогостоящей стали за счет использования оптимальных размеров полых биметаллических по высоте слитков-заготовок с приплавлением к донным и усадочным концам надставок из мягкого железа для снижения дефектов на концевых участках передельных труб и частичное использования их для технологических отходов при теплом профилировании, снизить стоимость товарных шестигранных труб и повысить надежность стеллажей для хранения отработанного ядерного топлива на вновь вводимых и реконструируемых объектах атомной энергетики.

1. Способ производства шестигранных труб-заготовок размером "под ключ" 252,6±1,8×5+1,5/-1,0×4300+80/-30 мм для хранения и транспортировки отработанного ядерного топлива, включающий отливку электрошлаковым переплавом полых слитков из низкопластичной стали 04Х14Т5Р2Ф-Ш с содержанием бора от 2,0 до 3,0% размером 470±5×вн.270±5×3000±25 мм, донные и усадочные части которых отлиты из пластичных углеродистых марок и образуют при прокатке передельных труб-плетей затравочные концы и пилигримовые головки, высоты которых соответственно составляют от 0,06 до 0,07 и от 0,08 до 0,10 от общей высоты полых слитков, расточку и обточку их в полые слитки-заготовки размером 455±5×вн.280±5×3000±25 мм, нагрев до температуры 1030-1050°C, прокатку в передельные трубы-плети размером 284×11×25600-29100 мм на дорнах 263/264 с вытяжкой µ от 9,79 до 10,98 и обжатием по диаметру Δ от 36,8 до 38,3%, удаление пилой горячей резки технологических отходов - пилигримовых головок и затравочных концов, после чего трубы-плети разрезают пилой горячей резки на трубы кратной длины и остатки, правят, кратные трубы разрезают на две заготовки-крата длиной не менее 5000 мм, растачивают и обтачивают в трубы-заготовки размером 278,1±1,8×5+1,5/-1,0 мм и профилируют в шестигранные трубы заданного размера.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что полые слитки-заготовки садят в один ряда на колосники методической печи в количестве 10-12 штук при температуре в третьей зоне 800-900°C и выдерживают без кантовки в течение 40-60 минут, нагревают до температуры 1030-1050°C со скоростью 1,8-2,0°C в минуту с равномерной кантовкой с 22-го по 7-е окно через 20-24 минуты на угол 300-310°, выдерживают в течение 50-60 минут с равномерной кантовкой с 7-го на 4-е окно через 17-20 минут, кантуют с 4-го окна на яму печи и выдают из печи с температурой центра биметаллических полых слитков-заготовок 1030-1050°C.

3. Способ по п.2, отличающийся тем, что посад следующих двух полых слитков-заготовок производят после кантовки с колосников 2-х полых слитков-заготовок.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что полые слитки-заготовки прокатывают в передельные трубы-плети в калибре 290 мм по технологии: дорн вводят в полый слиток-заготовку, обкатывают передний конец-затравку из пластичного углеродистого металла с увеличением подачи m полых слитков-заготовок в очаг деформации от 0 до 18 мм, установившийся процесс прокатки полых слитков-заготовок из стали 04Х14Т5Р2Ф-Ш производят с подачей слитков-заготовок - передельных труб m=12-14 мм, а обкатку пилигримовых головок из пластичных углеродистых марок стали производят с подачей m=18-20 мм.

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что трубы-плети пилой горячей резки разрезают на длины, размеры которых определяют из выражений
L1=L+(L1+Δ1),
L2=2×L,
L3=L1+Δ2
где L1, L2 и L3 - длины передельных труб поле порезки пилой горячей резки труб-плетей, мм;
L=5100-6000 - длины передельных труб из стали марки 04Х14Т5Р2Ф-Ш под профилирование для получения годных шестигранных труб-заготовок длиной 4300+80/-30, мм;
L1=5300-6000 - длины передельных труб из стали марки 04Х14Т5Р2Ф-Ш со стороны затравочных концов и пилигримовых головок труб-плетей под профилирование для получения годных шестигранных труб-заготовок длиной 4300+80/-30, мм;
Δ1=600-700 - длины передельных труб из пластичных углеродистых сталей с затравочных концов для сверления отверстий под шкворень тянущей цепи и технологической обрези после профилирования, мм;
Δ2=700-800 - длины передельных труб из пластичных углеродистых сталей со стороны пилигримовых головок для сверления отверстий под шкворень тянущей цепи и технологической обрези после профилирования, мм.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к трубопрокатному производству. Способ включает отливку полых слитков ЭШП размером 470×110×2700 и 430×105×2700 мм, расточку и обточку слитков в слитки-заготовки размером 460×100×2700 мм и 420×95×2700 мм, нагрев слитков-заготовок до температуры пластичности, прокатку на пилигримовом стане на конусных дорнах диаметром 234/239 и 199/204 мм в передельные горячекатаные трубы размером 325×45×6400 и 260×30×8000 мм.

Изобретение относится к трубопрокатному производству, а именно к способу 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 АЭС на быстрых нейтронах.

Изобретение относится к трубопрокатному производству. Способ включает ковку слитков в поковки размером 650×1630±50 мм, обточку поковок и сверление в них сквозных центральных отверстий с получением заготовок размером 630±10×100±5×1630±50 мм, нагрев заготовок до температуры 1285-1295°C, прошивку заготовок в стане поперечно-винтовой прокатки на оправке диаметром 325 мм с подъемом по диаметру 1,59% в гильзы-заготовки размером 640×вн.340×2150-2280 мм.
Изобретение относится к металлургическому и трубопрокатному производствам. Отлитые электрошлаковым переплавом слитки размером 485x1600±25 мм обтачивают в слитки-заготовки размером 470x1600±25 мм.

Изобретение относится к трубопрокатному производству. Дорн состоит из рабочего, замкового и концевого участка с надетым на концевой участок дорновым кольцом.

Изобретение относится к производству конусных длинномерных полых металлических изделий горячей прокаткой из слитков. Установка содержит печи для нагрева слитков до температуры пластичности, рольганг для транспортировки слитков и заготовок, стан поперечно-винтовой прокатки для прошивки слитков и заготовок на короткой оправке в полые гильзы, две передаточные тележки для транспортировки гильз к пилигримовым станам, передаточные рольганги, пилы горячей резки для удаления технологических отходов - пилигримовых головок и затравочных концов, шлеппер для транспортировки изделий в отделение отделки, прессы для правки, станочное оборудование для подрезки изделий на мерную длину, участки осмотра, ремонта и приемки готовых изделий.

Изобретение относится к трубопрокатному производству. Способ включает нагрев слитков-заготовок ЭШП размером 640×1750 мм до температуры 1230-1250°С, прошивку в стане поперечно-винтовой прокатки в гильзы размером 670хвн.465×2830 мм, которые прокатывают на пилигримовом стане с подкладными углеродистыми кольцами в передельные трубы размером 590×85×3900 мм.

Изобретение относится к трубопрокатному производству. Способ включает посад слитков или непрерывно-литых заготовок (НЛЗ) в методические печи, нагрев их до температуры пластичности, прошивку слитков и НЛЗ в гильзы, прокатку гильз в трубы-плети с фиксированной подачей гильз в очаг деформации при установившемся процессе прокатки, порезку труб-плетей на трубы кратной длины.
Изобретение относится к трубопрокатному производству. Способ включает механическую обработку под наплавку черновых валков на вальцетокарных станках по программе или копиру с перекрытием по 5-10° в сторону холостого участка от нулевой точки валка или от угла продольного выпуска.

Изобретение относится к трубопрокатному производству. Кованые заготовки или сплошные слитки-заготовки ЭШП нагревают до температуры пластичности и прошивают в стане поперечно-винтовой прокатки в гильзы.
Изобретение относится к трубопрокатному производству. В конусных прибыльных слитках размером 600/615×100×1500 с удаленной огневым способом или анодно-механической резкой прибылью сверлят сквозное центральное отверстие диаметром 100±5 мм. Слитки нагревают до температуры пластичности и прошивают в стане поперечно-винтовой прокатки на оправке диаметром 500 мм в гильзы размером 670хвн.515×2850 мм со средним подъемом диаметра до 10,3%, а по длине конусного слитка от 8,9 до 11,7%. Гильзы прокатывают на пилигримовом стане в трубы размером 508×11,1×20500±250, 508×12,7×18500±250 и 506×16,1×13500±250 мм. Трубы размером 508×11,1×20500±250 и 508×12,7×18500±250 мм разрезают пилой горячей резки на две равные части. Прокатку обсадных труб на пилигримовом стане производят со скоростью вращения рабочих валков 32-36 оборотов в минуту. Обеспечивается повышение производительности установки, исключение двойного нагрева и снижение расходного коэффициента металла.

Изобретение относится к трубопрокатному производству. В заготовках сверлят центральное отверстие и нагревают их на 20-30°С ниже верхнего предела температуры пластичности данной марки стали. Прошивают заготовки в стане поперечно-винтовой прокатки в гильзы размер в размер или с подъемом по диаметру ≤9,0%. Прокатывают на пилигримовых станах в трубы. В качестве заготовок используют концевую обрезь непрерывнолитых заготовок с усадочной раковиной. Длину концевой обрези определяют из выражения: Lк.о.=L3.in, где L3.i - длина заготовки для прокатки труб i-го размера, мм; n - количество заготовок, шт. Диаметр центрального отверстия определяют из выражения: Dc.=Dу.р.+Δ, где Dу.р. - максимальный диаметр усадочной раковины в заготовке, мм; Δ=35-40 - отклонение усадочной раковины от центра заготовки, мм. Обеспечивается повышение выхода годной стали на установке непрерывной разливки. 1 табл.

Изобретение относится к трубопрокатному производству, а именно к способу производства холоднокатаных товарных труб размером 170±1,5×3±0,25×370 мм повышенной точности по стенке из стали марки 16Х12МВСФБР-Ш для реакторов нового поколения на быстрых нейтронах. Слитки ЭШП отливают полыми размером 490×вн.290×3000±25 мм, обтачивают в полые слитки-заготовки размером 480×вн.300×3000±25 мм, нагревают до температуры 1130-1150°C, прокатывают на пилигримовых станах с использованием подкладных углеродистых колец в передельные горячедеформированные трубы размером 338×25×11800±100 мм, трубы правят в шестивалковой правильной машине, разрезают на две трубы-заготовки размером 338×25×5900±25 мм, растачивают и обтачивают в трубы-заготовки размером 325×12×5900±25 мм, перекатывают на станах ХПТ450 и ХПТ250 по маршрутам - 325×12×5900±25 - 273×8×10000±40 - 219×5×19400±80 мм, трубы размером 219×5×19400±80 мм разрезают на три трубы-заготовки размером 219×5×6465±25 мм и прокатывают на стане ХПТ250 в товарные трубы размером 170×3×13400±50 мм, затем разрезают на три товарных трубы мерной длины размером 170×3×4465±15 мм, которые разрезают на товарные трубы-заготовки размером 170±1,5×3±0,25×370 мм или принимают кратными размером 170×1,5×3±0,25×4440 мм. Обеспечивается снижение расхода металла при переделе полый слиток ЭШП - передельная горячекатаная труба-заготовка. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

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.

Изобретение относится к трубопрокатному производству. Слитки-заготовки размером 620×100×1750±50 мм нагревают до температуры 1260-1270°С и прошивают их в стане поперечно-винтовой прокатки в гильзы-заготовки размером 620×вн.265×1985-2105 мм на оправке диаметром 250 мм размер в размер по наружному диаметру и вытяжкой μ=1,17. Гильзы нагревают с холодного или горячего посада до температуры 1260-1270°С и прошивают - раскатывают размер в размер по наружному диаметру в гильзы размером 620×вн.390×2630-2800 мм на оправке диаметром 375 мм с вытяжкой μ=1,33. Гильзы прокатывают на ТПУ 8-16″ с пилигримовыми станами в передельные горячекатаные трубы размером 480×58×5500-5800 мм с обжатием по диаметру Δ=21,8% и вытяжкой μ=2,37. Трубы обтачивают и растачивают в передельные механически обработанные трубы размером 470×47×5500-5800 мм со съемом металла по наружной поверхности ≤5,0 мм, а по внутренней поверхности ≤6,0 мм, и перекатывают их в передельные горячекатаные механически обработанные трубы размером 470×47×5500-5800 мм на стане ХПТ 450 в товарные холоднокатаные трубы размером вн.346×40×6700-7200 мм с вытяжкой μ=1,29 и обжатием по диаметру Δ=9,36%, шероховатостью наружной и внутренней поверхностей Ra не более 2,5 мкм. Обеспечивается снижение расхода металла. 1 табл.
Изобретение относится к прокатному производству. Полые слитки отливают электрошлаковым переплавом из низкопластичной стали 04Х14Т5Р2Ф-Ш с содержанием бора от 2,0 до 3,0% размером 470±5×вн.270±5×3000±50 мм. Растачивают и обтачивают их в полые слитки-заготовки размером 455±5×вн.280±5×3000±50 мм. Нагревают до температуры 1040-1060°C. Прокатывают в передельные трубы-плети размером 287×11×25600-29600 мм на дорнах 266/267 с вытяжкой µ от 9,69 до 10,86 и обжатием по диаметру Δ от 33,5 до 39,1%. Трубы-плети разрезают пилой горячей резки на кратные трубы длиной 10200±50, 11500±100 мм и правят. Кратные трубы разрезают на две заготовки-краты длиной не менее 5000 мм. Растачивают и обтачивают их в трубы-заготовки размером 280,8±2,0×5+1,5/-1,0 мм и профилируют в шестигранные трубы заданного размера. Обеспечивается снижение расхода металла. 4 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к металлургическому и трубопрокатному производствам. Отливают слитки ЭШП размером 485×1600±25 мм и обтачивают в слитки-заготовки размером 470×1600±25 мм. Сверлят сквозное отверстие диаметром 100±5 мм. Нагревают слитки-заготовки до температуры 1120-1140°C и прошивают в стане поперечно-винтовой прокатки в гильзы размером 480×вн.315×2500 мм. Гильзы прокатывают в передельные горячедеформированные трубы-заготовки размером 337×28×8000 мм в калибре 340 мм на дорнах 282/286 мм с вытяжкой µn=3,79, обжатием по диаметру Δ=29,8% и подачами гильз в очаг деформации m=16-18 мм. Трубы-заготовки правят с использованием температуры прокатного нагрева и режут на две трубы-заготовки размером 337×28×4000 мм. Трубы-заготовки растачивают и обтачивают. Перекатку труб-заготовок на станах ХПТ 450 и ХПТ 250 ведут по маршрутам: 325×12×4000---273×8×6680---219×4×16100 мм. Трубы режут и прокатывают на стане ХПТ 250 в трубы-заготовки размером 194×2,5×14100 мм. С одного из концов труб-заготовок сверлят отверстие под шкворень тянущей цепи. Трубы-заготовки профилируют в шестигранные трубы размером «под ключ» 175±0,4×2,5+0,3/-0,2×14100 мм. Обеспечивается снижение расходного коэффициента металла.

Изобретение относится к трубному производству, в частности к способу производства передельных труб размером 284×11×26100-26600 мм на ТПУ 8-16″ с пилигримовыми станами из биметаллических по высоте слитков-заготовок электрошлакового переплава низкопластичной стали марки 04Х14Т5Р2Ф-Ш с содержанием бора от 2,0 до 3,0% для изготовления шестигранных труб-заготовок размером "под ключ" 252,6±1,8×5,0+1,5/-1,0×4300+80/-30 мм для уплотненного хранения и транспортировки отработанного ядерного топлива. Способ включает отливку электрошлаковым переплавом слитков размером 480×1800±25 мм из низкопластичной стали марки 04Х14Т5Р2Ф-Ш с содержанием бора от 2,0 до 3,0%, с донными и усадочными частями из стали пластичных углеродистых марок стали, высота которых соответственно от 0,04 до 0,05 и от 0,13 до 0,14 от общей высоты слитков, образующими при прокатке передельных труб затравочные концы и пилигримовые головки, обточку наружной поверхности слитков электрошлакового переплава до удаления дефектов литейного происхождения с получением слитков-заготовок размером 465±5×1800±25 мм, в которых сверлят сквозное центральное отверстие диаметром 100±5,0 мм, нагревают их до температуры 1030-1050°C, прошивают в стане поперечно-винтовой прокатки в гильзы размером 450×вн.295×3080-3140 мм с обжатием по диаметру Δ от 2,2 до 4,3% и вытяжками µп от 1,69 до 1,77, гильзы прокатывают на пилигримовом стане в передельные трубы-плети размером 284×11×26100-26600 мм с вытяжкой µпр=9,61 и обжатием по диаметру Δ=36,2%, от труб пилой горячей резки отрезают технологические отходы, оставляя концы труб из сталей пластичных углеродистых марок длиной 600-700 мм, со стороны затравки и пилигримовой головки, трубы-плети пилой горячей резки разрезают на трубы кратной длины и остаток, правят кратные трубы и остаток на шестивалковой машине с использованием температуры прокатного нагрева, причем первую кратную трубу и остаток задают в правильную машину концами из пластичных углеродистых марок стали, первую кратную передельную трубу разрезают на станке со стороны углеродистой стали длиной 5300±50 мм и остаток, вторую разрезают на две трубы-крата равной длины, растачивают и обтачивают в цилиндрические трубы-заготовки размером 278,5±1,8×5,0+1,5/-1,0 мм для профилирования в шестигранные трубы-заготовки заданного размера, гильзы прокатывают в передельные трубы-плети размером 284×11 мм в калибре 290 мм на дорнах диаметром 264/265 мм, разогретых до температуры 500-550°C путем прокатки настроечных углеродистых гильз, по технологии: вводят дорн в гильзу, обкатывают передний углеродистый конец с увеличением подачи гильзы в очаг деформации m от 0 до 18 мм, прокатку гильзы из стали 04Х14Т5Р2Ф-Ш при установившемся процессе производят с подачей m=12-14 мм, а прокатку заднего углеродистого конца и обкатку пилигимовой головки производят с подачей m=18-20 мм. Обеспечивается производство передельных труб размером 284×11 мм из стали марки 04Х14Т5Р2Ф-Ш с содержанием бора от 2,0 до 3,0% для изготовления шестигранных труб-заготовок размером "под ключ" 252,6±1,8×5,0+1,5/-1,0×4300+80/-30 мм для уплотненного хранения и транспортировки отработанного ядерного топлива, снижение расхода металла, снижение массы шестигранных труб-заготовок и массы стеллажей при одновременном повышении их емкости и надежности. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

Изобретение относится к обработке металлов давлением, а именно к устройствам для перемещения и торможения заготовки при ее подаче на прокатку в пилигримовом стане. Подающий механизм заготовки в пилигримовом стане включает корпус (1), воздушную камеру (2) с воздушным поршнем (3), поршень (4), водяную камеру (5) с гидравлическим поршнем (6), снабженным продольными хвостовиками (7) и (8). Гидравлический поршень 6 установлен с кольцевым зазором относительно внутренней поверхности тормозной втулки (9). Шток (4) соединен с одной стороны с воздушным поршнем (3), а с другой стороны - с дорновой головкой (12). Уменьшение габаритов подающего механизма и повышение надежности его работы обеспечивается за счет того, что гидравлический поршень снабжен продольными хвостовиками, выступающими в его крайних положениях за пределы водяной камеры (5) на величину, меньшую на 5% величины его хода, при этом гидравлический поршень выполнен в виде втулки и установлен с возможностью свободного перемещения вдоль штока. 1 ил.

Изобретение относится к трубному производству. Слитки электрошлакового переплава получают размером 480×1800±25 мм из низкопластичной стали марки 04Х14Т5Р2Ф-Ш с донными и усадочными частями из стали пластичных углеродистых марок, высота которых составляет соответственно 0,03-0,04 и 0,13-0,14 от общей высоты слитков. Слитки обтачивают в слитки-заготовки размером 465±5×1800±25 мм, сверлят в них сквозное центральное отверстие диаметром 100±5 мм, нагревают до температуры 1030-1050°C, прошивают в стане поперечно-винтовой прокатки в биметаллические гильзы размером 460×вн.290×2720-2940 мм с посадом по диаметру Δ от 0 до 2,13% и вытяжкой µпр. от 1,53 до 1,61. Гильзы прокатывают на пилигримовом стане в передельные трубы-плети размером 287×11×25600-27800 мм с вытяжкой µn=10,50 и посадом по диаметру Δ=36,96%. От передельных труб-плетей удаляют технологические отходы, оставляя концы труб из сталей пластичных углеродистых марок длиной 550-600 мм со стороны затравки и пилигримовой головки, разрезают на передельные трубы длиной 10250-11000 мм и остаток. Первую передельную трубу после тепловой правки разрезают со стороны конца из пластичных углеродистых марок стали на трубу длиной 5200±50 мм и остаток, вторую трубу разрезают на два крата равной длины, растачивают и обтачивают в цилиндрические трубы-заготовки размером 281,1±2×5+1,5/-1,0×52500-5500 мм для профилирования их в шестигранные трубы-заготовки. Обеспечивается снижение расхода металла. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.
© Патентный поиск, поиск патентов на изобретения - FindPatent.RU 2012-2024
Политика конфиденциальности 2015-04-10 2015-04-10T11:29:12
Наверх