Патент на изобретение №2271258
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
(54) СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА БИМЕТАЛЛИЧЕСКИХ ЦЕНТРОБЕЖНО-ЛИТЫХ ЗАГОТОВОК И БИМЕТАЛЛИЧЕСКИХ ИЗНОСОСТОЙКИХ ТРУБ ДЛЯ ТРАНСПОРТИРОВКИ СЫПУЧИХ АБРАЗИВНЫХ МАТЕРИАЛОВ И ПУЛЬП НА ТРУБОПРОКАТНЫХ УСТАНОВКАХ С ПИЛИГРИМОВЫМИ СТАНАМИ
(57) Реферат:
Изобретение относится к трубопрокатному производству, а именно к способу производства биметаллических центробежно-литых заготовок и биметаллических износостойких труб, и может быть использовано при производстве их на трубопрокатных установках с пилигримовыми станами. Способ включает отливку центробежным способом полых биметаллических заготовок с износостойким внутренним слоем, составляющим 50-60% от общей толщины стенки, нагрев заготовок до температуры пластичности и прокатку их в биметаллические трубы на трубопрокатных установках с пилигримовыми станами с износостойким плакирующим слоем, составляющим не более 50% от общей толщины стенки, и вытяжкой не более 9, т.е.
Изобретение относится к трубопрокатному производству, а именно к способу производства биметаллических центробежно-литых заготовок и биметаллических износостойких труб, и может быть использовано при производстве их на трубопрокатных установках с пилигримовыми станами. В практике трубного производства известен способ производства биметаллических труб на пилигримовом стане, включающий нагрев исходных центробежно-литых заготовок и их прокатку на дорнах (М.И.Чепурко, Н.П.Карпенко, А.В.Сафьянов и др. Технологические основы производства биметаллических труб. Челябинск: Металл, 1993 г., с.39-47, с.196-211). Указанный способ применяется для производства биметаллических труб, слои которых имеют близкую пластичность или близкий коэффициент объемного расширения при высоких температурах. Поэтому нагрев в широком интервале температур с разной скоростью нагрева металла и разными величинами деформации не приводят к разрывам труб при их изготовлении. Недостатком указанного способа производства биметаллических труб является отсутствие технологических параметров нагрева и допустимых величин деформации для производства труб с композицией углеродистая сталь – инструментальная сталь с содержанием углерода до 2,2%, т.е. имеющая низкую пластичность из-за наличия в структурной составляющей – карбидов. Наиболее близким техническим решением производства биметаллических износостойких труб на трубопрокатных установках с пилигримовыми станами является способ производства биметаллических труб, включающий нагрев полых центробежно-литых биметаллических заготовок с содержанием до 2,2% углерода в металле плакирующего слоя до температуры 800-850°С со скоростью 3,3-4,5 град./мин, а далее до температуры пластичности 1180-1200°С со скоростью 2,7-3,3 град./мин и прокатку (деформацию) в валках пилигримового стана с вытяжкой Недостатком указанного способа производства биметаллических труб является то, что биметаллические трубы размером 219×14, 273×14, 325×16, 426×20 и 530×25 мм прокатываются с износостойким (плакирующим) слоем, составляющим не более 50% от общей толщины стенки, без учета варьирования толщины пластичного слоя и коэффициента вытяжки в зависимости от геометрических размеров труб и размеров центробежно-литых заготовок, а также без учета величины угара толщины стенки пластичного (наружного) слоя центробежно-литых заготовок при нагреве их до температуры пластичности. Целью настоящего изобретения является производство износостойких против абразивного износа биметаллических центробежно-литых заготовок и биметаллических труб с внутренним (плакирующим) слоем из инструментальной стали с содержанием углерода до 2,2% и с другими композиционными материалами с толщиной плакирующего слоя, составляющего 75-85% от общей толщины стенки трубы, и с варьированием толщины пластичного слоя и коэффициентов вытяжек в зависимости от геометрических размеров труб и центробежно-литых заготовок, а также с учетом угара пластичного (наружного) слоя центробежно-литых биметаллических заготовок в процессе нагрева их под прокатку в нагревательных печах до температуры пластичности. Указанная цель достигается тем, что в способе производства биметаллических центробежно-литых заготовок и биметаллических износостойких труб для транспортировки сыпучих абразивных материалов и пульп на трубопрокатных установках с пилигримовыми станами, включающем отливку центробежным способом полых биметаллических заготовок с износостойким внутренним слоем, составляющим 50-60% от общей толщины стенки, нагрев заготовок до температуры пластичности и прокатку их в биметаллические трубы на трубопрокатных установках с пилигримовыми станами с износостойким слоем, составляющим не более 50% от общей толщины стенки, и вытяжкой не более 9 ( где D – диаметр центробежно-литой заготовки, мм;
К – коэффициент угара металла при нагреве центробежно-литых заготовок до температуры пластичности. Заявляемое техническое решение отличается от прототипа тем, что с целью увеличения срока службы биметаллических труб толщину износостойкого слоя увеличивают в 1,5-2,0 раза, а для производства качественных труб по толщине стенки (без дефектов в виде рванин) отливку полых центробежно-литых биметаллических заготовок и прокатку биметаллических труб на пилигримовых станах производят с учетом угара пластичного (наружного) слоя центробежно-литых биметаллических заготовок в процессе нагрева их под прокатку в нагревательных печах до температуры пластичности, а толщину пластичного слоя на биметаллических центробежно-литых заготовках увеличивают с учетом угара при нагреве их до температуры пластичности и с увеличением наружного диаметра, которую определяют по формуле где D – диаметр центробежно-литой заготовки, мм;
К – коэффициент угара металла при нагреве центробежно-литых заготовок до температуры пластичности. Эти отличия позволяют сделать вывод о соответствии критерию “новизна”. 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 позволяет сделать вывод о соответствии критерию “существенные отличия”. Способ был отработан и осуществлен на ОАО “Череповецкий литейно-механический завод” и на трубопрокатной установке с пилигримовыми станами 8-16″ ОАО “ЧТПЗ”. По данному способу были отлиты биметаллические заготовки и прокатаны качественные биметаллические трубы из сталей 30+Х12 (в стали X12 содержание углерода 2,0-2,2, марганца 0,15-070, кремния – 0,15-0,35 и хрома 13,0-13,5%) размером 219×16 (3+13), 273×16 (3+13), 325×16 (5+11) и 426×25 (5+20) мм вместо 219×14 (7+7), 273×14 (7+7), 325×16 (8+8) и 426×20 (10+10) по ТУ 14-3-849-79. В скобках первая цифра означает толщину пластичного слоя (ст.30), а вторая цифра толщину износостойкого (плакирующего) слоя (ст.X12). Данные по геометрическим размерам биметаллических центробежно-литых заготовок и труб, изготовленных по существующему и предлагаемому способам, приведены в таблице. Использование предложенного способа производства биметаллических труб позволило получить качественные длинномерные трубы длиной (10-12 метров) с увеличенным износостойким слоем в 1,5-2,0 раза для транспортировки абразивных материалов в районе вечной мерзлоты и закрыть потребность в данных трубах АК “Алмазы Россия – Саха”, что в свою очередь позволило увеличить срок эксплуатации данных труб в 1,5-2,0 раза по сравнения с трубами, прокатанными из биметаллических центобежно-литых заготовок, отлитыми и прокатанными в трубы по существующему способу.
Формула изобретения
1. Способ производства биметаллических центробежно-литых заготовок и биметаллических износостойких труб для транспортировки абразивных сыпучих материалов и пульп на трубопрокатных установках с пилигримовыми станами, включающий отливку центробежным способом полых биметаллических заготовок с износостойким внутренним слоем, составляющим 50-60% от общей толщины стенки, нагрев заготовок до температуры пластичности и прокатку их в биметаллические трубы на трубопрокатных установках с пилигримовыми станами с износостойким плакирующим слоем, составляющим не более 50 % от общей толщины стенки, и вытяжкой не более 9, т.е. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что толщину пластичного слоя на биметаллических центробежно-литых заготовках увеличивают с учетом угара при нагреве их до температуры пластичности и с увеличением наружного диаметра, которую определяют по формуле где D – диаметр центробежно-литой заготовки, мм;
К – коэффициент угара металла при нагреве центробежно-литых заготовок до температуры пластичности.
MM4A – Досрочное прекращение действия патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе
Дата прекращения действия патента: 03.06.2009
Извещение опубликовано: 20.12.2010 БИ: 35/2010
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
9,0, при этом отливку полых центробежно-литых заготовок и прокатку биметаллических труб на пилигримовых станах производят с учетом угара пластичного наружного слоя центробежно-литых биметаллических заготовок в процессе нагрева их под прокатку в нагревательных печах до температуры пластичности, а толщину пластичного слоя на биметаллических центробежно-литых заготовках увеличивают с учетом угара при нагреве их до температуры пластичности и с увеличением наружного диаметра, которую определяют по формуле 
s – величина угара – утонения толщины стенки пластичного наружного слоя центробежно-литой заготовки при нагреве до температуры пластичности, мм; К – коэффициент угара металла при нагреве центробежно-литых заготовок до температуры пластичности. Изобретение обеспечивает производство качественных труб длиной 10-12 метров с увеличенным износостойким слоем в 1,5-2,0 раза для транспортировки абразивных сыпучих материалов в районе вечной мерзлоты и закрывает потребность в данных трубах АК “Алмазы Россия-Саха”, что в свою очередь позволило увеличить срок эксплуатации данных труб в 1,5-2,0 раза по сравнению с трубами, прокатанными из биметаллических центробежно-литых заготовок, отлитых и прокатанных в трубы по существующему способу. 1 з. п. ф-лы, 1табл.
