Способ охлаждения двутавровых широкополочных балок после горячей прокатки

 

1 СПОСОБ ОХЛАЖДЕНИЯ ДВУТАВРОВЫХ . ШИРОКОПОЛОЧНЫХ БАЛОК ПОСЛЕ ГОРЯЧЕЙ ПРОКАТКИ, включающий сочетание периодов естественного охлаждения всего профиля и принудительного охлаждения середины поверхности полок , отличающийся тем, что, с целью снижения требуемой мощности установки охлаждения и расхода охладителя, принудительное охлаждение середины поверхности полок начинают после охлаждения стенки до 600-680°С и производят до снижения температуры середины поверхности полок до 100-250°С. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что плотность орошения середины поверхности полок во время их принудительного охлаждения составляет 10т20 ч на метр j g длины балки на каждую полку. (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU„„1061873 А тцр В 21 В 45/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (54) (57) 1. СПОСОБ ОХЛАЖДЕНИЯ ДВУТАВРОВЫХ. ШИРОКОПОЛОЧНЫХ БАЛОК ПОСЛЕ ГОРЯЧЕЙ ПРОКАТКИ, включающий сочетание периодов естественного охлаждения всего профиля и принудительного охлаждения середины поверхности полок, отличающийся тем, что, с целъю снижения требуемой мощности установки охлаждения и расхода охладителя, принудительное охлаждение середины поверхности полок начинают после охлаждения стенки до 600-680 С и производят до снижения температуры середины поверхности полок до

100-250 С.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, : что плотность орошения середины поверхности полок во время их принудительного охлаждения составляет 10-:20 м / ч на метр Я длины балки на каждую полку. (21) 3000840/22-02 (22) 05.11..800 (46) 23.12.83. Бюл. № 47 (72) Г. Г, Траянов, Т. С. Баева, В.С.Губерт, Л. М. Замараев, В. А, Паршин, Н. П. Скрябин,А. Ф. Шпарута и А.A.Киричков (71) Уральский научно-исследовательский институт черных металлов и Всесоюзный научно-исследовательский институт меФаллчпгической теплотехники (53) 621.771,251.04 (088.8) (56) 1. Полухин П. И. н др. Прокатное производство. М., Металлургиздат, 1960, с.413

2. Т. Kusakave и др. «Residual Stress

in Rolled Н-Section Steel - Nippon,» Kokan

Technical Report-Overseas, 1973.

:4Тм т, 1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1061873

Изобретение относится к прокатному производству и может быть использовано для охлаждения широкополочных двутавровых балок при охлаждении их в линии прокатного стана.

Известен способ естественного охлаждения двутавровых балок в процессе их перемещения по рольгангам и холодильникам (1).

Недостатком такого охлаждения является различие скоростей охлаждения более массивных элементов профиля — полок и относительно тонкой стенки, что приводит к короблению стенки, т.е. образованию дефекта типа «волна».

Известен способ охлаждения двутавровых балок, включающий периодическое принудительное охлаждение середины поверхности полок балок, начиная от температуры конца прокатки до выравнивания температурой окружающей среды (2).

Недостатком этого способа является необходимость больших размеров мощности охлаждающей установки и большой расход охладителя, что обусловлено применением принудительного охлаждения, хотя и периодически, но в течение всего процесса охлаждения.

Целью изобретения является снижение требуемой мощности установки и расхода охл адител я.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу охлаждения двутавровых широкополочных балок после горячей прокатки, включающему сочетание периодов естественного охлаждения всего профиля и принудительного охлаждения середины поверхности полок, принудительное охлаждение середины поверхности полок начинают после охлаждения стенки до 600-680 С и производят до снижения температуры середины поверхности полок до 100-250 С.

Причем плотность орошения середины поверхности полок охладителем во время их принудительного охлаждения составляет 10-20 м /ч на метр длины балки на каждую полку.

Сущностью изобретения является использование кратковременного принудительного избирательного охлаждения только в определенном температурном интервале, а именно с момента достижения температуры стенки 600-680 С до момента выравнивания средних по массе температур стенки и полок.

От конца прокатки до начала принудительного охлаждения происходит естественное охлаждение балок на рольганге, после окончания принудительного охлаждения протекает естественное охлаждение балок на холодильнике.

Охлаждение в этом интервале с указанной интенсивностью подачи охладителя обеспечивает одновременный переход металла полок и стенки из пластического состоя5

40 ния в упругое, благодаря чему исключается возникновение температурных напряжений и образование волны по стенке.

Если температура середины стенки к моменту начала избирательного охлаждения достигнет 600 С, выравнивание температуры запоздает и не уменьшит в нужной степени уровня остаточных напряжений.

Если температура стенки выше 680 С, то ко времени перехода стенки в упругое состояние разность температур восстанавливается и избирательное охлаждение неэффективно. Плотность орошения принимается в пределах 10-20 м / м ч на одну сторону, исходя из продолжительности охлаждения

3-10 с. При плотностях орошения свыше

20 м /м ч температура поверхности в месте натекания струй уже через 2 с понизится до значений ниже 100 С и в последующем охлаждении неэффективно. При плотности орошения менее 10 м /м ч длительность охлаждения 3-10 с оказывается недостаточной для выравнивания температуры. При длительности менее 3 с не обеспечивается необходимое понижение температуры середины полок.

Принудительное охлаждение в течение более 10 с потребует больших размеров охлаждающего устройства или длительной остановки охлаждаемых профилей, или к избыточному переохлаждению полок. Конечная температура поверхности полок в месте натекания струй принимается в пределах 100-250 С. Охлаждение до температуры поверхности ниже 100 С приводит к ухудшеник эффективности использования охлаждающей среды, поскольку при этих температурах резко снижается теплообмен.

Охлаждение до температуры выше 250 С при принятой длительности охлаждения не обеспечивает необходимого выравнивания температуры.

Принудительное охлаждение балок может производиться в потоке стана перед укладкой партии балок на холодильник, где в дальнейшем осуществляется естественное охлаждение до температуры цеха.

Применение способа исключает принудительное охлаждение непосредственно по окончании прокатки, в интервале высоких температур, когда оно достаточно эффективно происходит за счет излучения металла, а пластические состояния стенки и полок исключают появление температурных напряжений и коробления стенки. Исключается также принудительное охлаждение при низких температурах, когда металл полок и стенок уже перешел в упругое состояние и коробления стенки не происходит.

В результате такого кратковременного принудительного охлаждения сокращается требуемая длина и мощность охладительной установки, сокращается расход охладителя.