RU2215602C2

RU2215602C2 - Method for pilger rolling of tubes of cold resistant and corrosion resistant kinds of steel

Info

Publication number: RU2215602C2
Application number: RU2001121028A
Authority: RU
Inventors: В.В. Игнатьев; Л.И. Лапин; С.В. Ненахов; А.В. Сафьянов; В.А. Логовиков; Н.П. Климов; Т.В. Тетюева; Г.И. Спиридонов; С.А. Панов; А.В. Заволокин
Original assignee: ОАО "Челябинский трубопрокатный завод"
Priority date: 2001-07-26
Filing date: 2001-07-26
Publication date: 2003-11-10

Abstract

FIELD: rolled tube production, namely in aggregates with pilger rolling mills. SUBSTANCE: method of pilger rolling of tubes by deforming heated metal in piercing and pilger mills comprises steps of air cooling of tube before pilger rolling mill until temperature 950 -1020 C; at rolling process cooling tube by means of sprayer with water pressure 8 - 10 atm and at flowrate 350 -400 m³/h in such a way that tube is cooled by portions equal to μ•m where μ - elongation value, m - feed value, mm; in periodic interval defined by angular velocity of rolls. Cooling boundary is at outlet side of mill and it is spaced from it by distance equal to path of mandrel rolling away relative to plane passing through roll axes. EFFECT: possibility for making cold- and corrosion resistant tubes in lines with pilger rolling mills. 1 tbl

Description

Изобретение относится к трубному производству, а именно к способу прокатки труб, и может быть использовано при производстве труб на установках с пилигримовыми станами. The invention relates to pipe production, and in particular to a method for rolling pipes, and can be used in the production of pipes in plants with pilgrim mills.

В практике трубопрокатного производства известен способ получения хладостойких и коррозионно-стойких труб на установках с пилигримовыми станами с заданными механическими свойствами, включающий деформацию на прошивном, пилигримовом стане, нормализацию, закалку, отпуск (ТИ 158-Тр. ТБ1-83-99 "Изготовление бесшовных горячедеформированных труб из слитка по ТУ 14-158-112-99, ТУ 14-158-114-99"). In the practice of pipe production, there is a known method for producing cold-resistant and corrosion-resistant pipes in plants with pilgrim mills with specified mechanical properties, including deformation on a piercing, pilgrim mill, normalization, hardening, tempering (TI 158-Tr. TB1-83-99 "Production of seamless hot-deformed ingot pipes according to TU 14-158-112-99, TU 14-158-114-99 ").

Недостатком указанного способа являются большие энергозатраты, связанные с многократным нагревом труб для получения необходимых механических свойств. The disadvantage of this method is the high energy costs associated with multiple heating of pipes to obtain the necessary mechanical properties.

Известен в обработке металлов давлением и, в частности в трубопрокатном производстве способ, сочетающий деформацию и резкое охлаждение - ВТМО (высокотемпературная термомеханическая обработка), обеспечивающий получение стабильных, повышенных механических свойств металла (В.М.Янковский, Г.И. Гуляев и др. Комплексная оценка качества высокопрочных обсадных труб, подвергнутых термомеханической обработке, Сталь N9, 1998, с. 52-57). Known in the processing of metals by pressure and, in particular, in tube production, a method combining deformation and quenching is VTMO (high-temperature thermomechanical processing), which provides stable, increased mechanical properties of the metal (V.M. Yankovsky, G.I. Gulyaev, etc. A comprehensive assessment of the quality of high-strength casing pipes subjected to thermomechanical processing, Steel N9, 1998, S. 52-57).

Недостатком данного способа является невозможность получить стабильные механические свойства при периодической (пилигримовой) прокатке. The disadvantage of this method is the inability to obtain stable mechanical properties during periodic (pilgrim) rolling.

Целью настоящего изобретения является получение стабильных механических свойств на хладостойких и коррозионно-стойких трубах, производимых на установках с пилигримовыми станами. The aim of the present invention is to obtain stable mechanical properties on cold-resistant and corrosion-resistant pipes produced in plants with pilgrim mills.

Указанная цель достигается тем, что гильзу перед пилигримовым станом охлаждают на воздухе до температуры 950-1020^oС, а в процессе прокатки охлаждение трубы спреером с давлением воды 8-10 атм и расходом 350-400 м³/час осуществляют участками, равными μ•m, где μ - вытяжка; m - величина подачи, мм, с периодичностью, равной угловой скорости вращения валков, при этом граница охлаждения находится на выходной стороне стана на расстоянии, равном пути отката дорна от плоскости проходящей через оси валков.This goal is achieved by the fact that the sleeve in front of the pilgrim mill is cooled in air to a temperature of 950-1020 ^o C, and in the process of rolling the pipe is cooled with a sprayer with a water pressure of 8-10 atm and a flow rate of 350-400 m ³ / hour in sections equal to μ • m, where μ is the hood; m is the feed value, mm, with a periodicity equal to the angular speed of rotation of the rolls, while the cooling border is on the output side of the mill at a distance equal to the rollback of the mandrel from the plane passing through the axis of the rolls.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемый способ прокатки хладостойких и коррозионно-стойких труб на установке с пилигримовыми станами отличается тем, что перед пилигримовым станом гильзу охлаждают до определенной температуры, а в процессе прокатки охлаждение трубы (закалку) водой с заданным расходом и давлением осуществляют участками, равными величине μ•m, с периодичностью, равной угловой скорости вращения валков, при этом граница охлаждения находится на выходной стороне стана на расстоянии, равном пути отката дорна от плоскости, проходящей через оси валков. Comparative analysis with the prototype shows that the inventive method of rolling cold-resistant and corrosion-resistant pipes in a plant with pilgrim mills differs in that before the pilgrim mill, the sleeve is cooled to a certain temperature, and during the rolling process the pipe is cooled (quenched) with water at a given flow rate and pressure sections equal to μ • m, with a periodicity equal to the angular speed of rotation of the rolls, while the cooling border is on the output side of the mill at a distance equal to the rollback Orn of the plane passing through the axes of the rolls.

Таким образом, заявляемый способ соответствует критерию изобретения "Новизна". Thus, the claimed method meets the criteria of the invention of "Novelty."

Сравнение заявляемого объекта не только с прототипом, но и с другими техническими решениями в данной области техники не позволило выявить в них признаки, отличающие заявляемое решение от прототипа, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию " Существенные отличия". Comparison of the claimed object not only with the prototype, but also with other technical solutions in this technical field did not allow us to identify signs that distinguish the claimed solution from the prototype, which allows us to conclude that the criterion of "Significant differences".

Предложенный способ изготовления хладостойких и коррозионно-стойких труб на установке с пилигримовыми станами заключается в том, что перед деформацией гильзы на пилигримовом стане температуру ее снижают охлаждением на воздухе до величины, необходимой для данной марки стали (происходит относительное выравнивание зерна по телу гильзы), при этом спреер, установленный на расстоянии, равном пути отката дорна, резко охлаждает продеформированный участок трубы за один оборот рабочих валков, т.е. участок, равный μ•m, который при последующей деформации не попадает в очаг деформации. При высокой степени деформации, характерной для способа пилигримовой прокатки, происходит измельчение зерна, которое сохраняется при резком охлаждении (закалка), т.е. происходит высокотемпературная термомеханическая обработка трубы, после чего остается сделать только отпуск. Таким образом, исключаются две операции - нормализация и закалка. The proposed method for the manufacture of cold-resistant and corrosion-resistant pipes in a plant with pilgrim mills is that before deformation of the sleeve on the pilgrim mill, its temperature is reduced by cooling in air to the value necessary for this steel grade (relative grain alignment occurs over the body of the sleeve), at In this case, a sprayer installed at a distance equal to the rollback of the mandrel sharply cools the deformed pipe section in one revolution of the work rolls, i.e. a section equal to μ • m, which upon subsequent deformation does not fall into the deformation zone. At a high degree of deformation, characteristic of the pilgrim rolling method, grain refinement occurs, which is maintained during rapid cooling (quenching), i.e. a high-temperature thermomechanical treatment of the pipe occurs, after which it remains only to make a vacation. Thus, two operations are excluded - normalization and hardening.

Данный способ был опробован на Челябинском трубопрокатном заводе. Для осуществления данного способа был изготовлен 4-кольцевой спреер с системой создания давления в магистрали 8-10 атм и расходом воды 350-400 м³/час. Опробование проходило при прокатке труб размером 426 х 9 мм из хладостойкой, коррозионно-стойкой стали марки 20ФА. Образцы для проведения испытаний и исследования микроструктуры отбирали со стороны затравки и пилигримовой головки.This method was tested at the Chelyabinsk tube rolling plant. To implement this method, a 4-ring sprayer was made with a system for creating pressure in the highway 8-10 atm and a water flow rate of 350-400 m ³ / h. Testing took place when rolling pipes of size 426 x 9 mm from cold-resistant, corrosion-resistant steel grade 20FA. Samples for testing and microstructure studies were taken from the seed side and the pilgrim head.

Результаты испытаний приведены в таблице. The test results are shown in the table.

Испытания труб показали, что использование данного способа прокатки позволяет исключить две энергоемкие операции - нормализацию и закалку и получить стабильные механические свойства, соответствующие требованиям к трубам из хладостойких и коррозионно-стойких марок стали по ТУ 14-3-158-112-99, ТУ 14-3-158-114-99. Tests of pipes showed that the use of this rolling method eliminates two energy-consuming operations - normalization and hardening and to obtain stable mechanical properties that meet the requirements for pipes of cold-resistant and corrosion-resistant steel grades according to TU 14-3-158-112-99, TU 14 -3-158-114-99.

Claims

A method of pilgrim rolling pipes from cold-resistant and corrosion-resistant steel grades in a plant with pilgrim mills, including deformation of heated metal on a piercing mill with the formation of a sleeve and a pilgrim mill to form a pipe, characterized in that the sleeve in front of the pilgrim mill is cooled in air to 950-1020 ^o C, and in the process of deformation in a pilgrim mill, the pipe is cooled with a sprayer with a water pressure of 8-10 atm and a flow rate of 350-400 m ³ / h, and the pipe is cooled by sections equal to μ • m, where μ is the hood; m is the feed rate, mm, with a periodicity equal to the angular speed of rotation of the rolls of the pilgrim mill, while the cooling border is on the output side of the mill at a distance equal to the rollback path of the mandrel from the plane passing through the axis of the rolls.