Способ непрерывного отжига холоднокатаной стальной полосы из малоуглеродистой стали и устройство для его осуществления

 

{.Способ непрерывного отжига холоднокатаной стальной полосы иэ малоуглеродистой стали, включающий нагрев Bbiffie температуры рекристаллизации , охлаждение путем контакта с водоохлаждаемыми роликами до температуры перестариваажего отпуска, ведержку и окончательное охлаждение, отличающийс я тем, что, с целые {ющения технологии при сохранении постоянной скорости движения полосы, при охлаждении до тем (Л пературы перестаривакадего отпуска с скорость охлаждения регулируют путем изменения площади контакта между полосой и водоохлаждаемьв4И роликами. 00 со со О)

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГООУДАРСТВЕИНМИ КОМИТЕТ OGCP

00 ДЯЛАМ ИЭОБРИИ4ИЙ И ОТНЯТИЙ (21) 2937833/22-02 22) 26.06.80 (311 80808/79; 81490/79 (32) 28.06.79; 29.06.79 (33) Япония (46) 07.02.85. Вюл. Ф 5 ..(72)Хирочи Курода, Ежикацу Фукуока, Хирочи Наемура, Такаечи Симамура, Есиака Кавасоко, Томихиса Такахата и Иитсухиро Сигита (71) Ниппон Кокан Кабусики Кайся (Япония) (53) 621.785.79:621.785.79.002.5 (08a.Н) (56) 1.Натент Франции В 2131274, кл. С 21 9/00, 1972.

2.Патент СССР Ф 627762, кл. С 21 9/46, 1978.

З.Патент ClllA 3F 3072392, кл. 263-3,- 1963.

4.Specification and Zevont of

continuns Anne1ing Йв for Shut

Каталог фирмы М 1рроп Ко1сап К.K.

Янокия, Токио, 1975.

SU „„3 339376 А

4 51) С 21 О 9/48; С 21 0 9/56 (54) СПОСОБ НЕПРЕРЫВНОГО ОТЖИГА ЙОЛОДИОКАТАНОИ СТАЛЬНОЙ ПОЛОСЫ ИЗ ИАЛОЛЛЕРОДИСтой СТАЛИ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ

ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ. (5?) 1.Способ непрерывного отжига холодиокатаной стальной полосы иэ малоуглеродистой стали, включающий нагрев выще температуры 1екристаллнзации, охлаждение путем контакта с водоохлаждаемыми роликами до температуры перестаривающего отпуска, выдержку и окончательное охлаждение, отличающийся тем, что, с целью упеощеиия технологии при сохранвнин постовннои скоРости Нви- I жения полосы, нри охлаждении до температуры перестаривающего отпуска скорость охлаждения регулируют путем изменения площади контакта между полосой и водоохлаждаемыми роликамн. g

1139376

2.Устройство для непрерывного . отжига холоднокатаной стальной полосы иэ малоуглеродистой стали, содержащее камеру охлаждения с рядом поддерживающих охлаждаемых роликов, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью регулирования скорости охлаждения при подцержании постоянной скорости движения полосы, оно снабжено установленными в камере охлаждения водоподводящими соплами, а ролики выполнены с воэможностью перемещения в вертикальной плоскости.

З.Устройство по п.2, о т л и " ч а ю щ е е с я тем, что камера

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к непрерывному отжигу холоднокатаной малоуглеродистой стали, предназначенной .для вытяжки

Известен способ непрерывного отжига холоднокатаной стальной полосы из малоуглеролистой ст4ли, включающий нагрев вьпие температуры рекристаллизации, охлаждение струями газа я со скоростью 5-30 0/с до температуры перестаривающего отпуска 400 С, выдержку и окончательное охлаждение 113.

Недостаток этого способа заключа- 1 ется в том, что при охлаждении струями газа невозможно охладить сталь для получения ферромартентной структуры, необходимой для производства высокопрочной стальной полосы. 20

Известен способ непрерывного отжига холоднокатаной стальной полосы иэ.малоуглеродистой стали, включающий нагрев выше темнературы рекристаллиэации, охлаждение водой, нагрев 25 до температуры перестаривающего отпуска, выдержку и окончательное охлаждение 1.23.

Недостатки данного способа заключаются в необходимости дополнитель. ЗО ного нагрева полосы охлаждения водой до температуры перестаривающего отпуска и в необходимости удаления с поверхности полосы, образующейся охлаждения снабжена секционным резервуаром с водой, одна из секций которого соединена с камерой охлаждения, а другая — с водоподводящими соплами посредством циркуляционной трубы с фильтром и насосом и с трубопроводом подачи горячей воды.

4.устройство по пп.2 и 3, о т— л и ч а ю щ е е с я тем, что камера охлаждения и резервуар для воды соединены водонепроницаемой камерой.

Приоритет по пунктам:

28.06.79 — по п.1

29.06.79 — по пп.2-4.

2 в процессе охлаждения водой, окисной пленки.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ непрерывного отжига холоднокатаной полосы из малоуглеродистой стали, включающий нагрев выше температуры рекристаллизации, охлаждение путем контакта с водоохлаждаемыми роликами до температуры перестаривающего отпуска, выдержку и окончательное охлаждение 3).

Недостаток известного способа заключается в том, что он не позволя ет регулировать скорость охлаждения полосы без изменения скорости ее движения в процессе непрерывного отжига путем изменения скорости движения полосы и приводит к необходимости изменения условий других операций непрерывного отжига — нагрева до температуры рекристаллизации перестаривающего отпуска, что усложняет технологический процесс непрерывного отжига.

Наиболее близким по техническому существу является устройство для непрерывного отжига холоднокатаной стальной. полосы, содеожяшее камеру охлаждения с рядом поддерживающих охлаждающих роликов (4 ).

Недостатком известного устройства является то, что при закалке водой практически невозможно контролировать

11393

3 скорость охлаждения, в результате чего может быть получена сильно напряженная сталь.

Цель изобретения — упрощение технологии при сохранении постоянной скорости движения полосы, регулирование скорости охлаждения при поддержании постоянной скорости движения полосы, Поставленная цель достигается тем, 1б что согласно известному способу непрерывного отжига холоднокатаной стальной полосы иэ малоуглеродистой стали, включающему нагрев вьпие темнературы рекристализации, охлаждение путем контакта с водоохлаждаемы-, ми роликами до температуры перестаривающего отпуска, выдеряису и окончательное охлаждение, при охлаждении до температуры перестаривающего отпуска скорость охлаждения регулируют путем изменения площади контакта меж" ду полосой и водоохлаждаемыми роликами.

Цель достигается также тем, что устройство для непрерывного отжига холоднокатаной стальной полосы из малоуглеродистой стали, содержащее камеру охлаждения с рядом поддержива. ющих охлаждаемых роликов, снабжено установленными в камере охлаждения водоподводящими соплами, а ролики выполнены с возможностью перемещения в вертикальной плоскости.

Кроме того, камера охлаждении снабжена. секционным резервуаром с

35 водой, одна из секций которого соединена с камерой охлаждения, а другая с водоподводящими соплами посредст-.,,вом циркуляциоиной трубы с фильтром и насосом и с трубопроводом подачигорячей воды.

При этом камера охлаждения и резервуар для води соединены водоненроницаемой камерой. 45

На фиг.1 схематически изображено устройство для непрерывного отжига, на фиг.2 — ролики, камеры охлаждения, вид сбйсу; на фиг.3 - вид А на фиг.2; на фиг.4 — вариант выполнения уст- О ройства для непрерывного отжига 1,схематически); на Фиг.5 - камера охлаждения е прямьм охлаждением водой; на фиг.б - камера охлаждения роликов посредством пропускания через ник И воды; на фиг.7 " камера охлаждения с резервуаром с водой, продольный разрез; íà фиг.8 — вариант выполне76 4 ния устройства для непрерывного от.жига (схематически).

Устройство для непрерывного отжига стальной полосы 1 содержит раэмыватели 2, механические ножницы 3 и сварочное устройство 4,сзади которо-" го последовательно установлены бак 5 для щелочной промывки, бак 6 для электролизной промывки и бак 7 для промыв"1 ки струей горячей воды, которые содержат устройство для предварительной очистки поверхности, сущилку 8 и нетледержатель 9. Печь 10 имеет зону 11 нагрева для рекристадлизаци-. онного отжига, зону 12 равномерного нагрева и камеру 13 для охлаждения, зону 14 повторного нагрева, зону

15 старения и зону 16 для охлаждения газом. За печью установлены выпускной петледержатель 17, водоохлаждающее устройство 18 сукилка 19, установка 20 для очистки вырубиой пресс 21 для изменения щирииы посредством зачистки от заусенцев, станок 22 для обрезки заусенцев с боков, устройство 23 для смазки, механические ножницы 24 и приемная бобина 25.

Камера охлаждения содержит четыре ролика 26 и 27 и сопла 28. Пара роликов 26 соединена с опорами 28 и 29 и,с приводом 30 вертикального перемещения 1 гидроцилиндр ).Ролики

26 и 27 выполнены охлаждаемьячи посредством изменения угла контакта или длины полосы, находящейся в контакте с верхними поверхностями роликов 26 и с нижними поверхностями роликов 27, время контакта может изменяться даже при одной скорости движения, в результате скорость охлаждения и температура охлажденной стали изменяются.

Таким образом полосу можно на правлять ка следующую стадию, поддерживая заданную температуру поло- . сы. Такое охлаждающее устройство может применяться в любой точке движения полосы, например в зоне охлаждения газом и в устройстве 18 водяного охлаждения.

Охлаждающее устройство фиг.3 и 4 может также применяться как средство, которое переключается на прямое охлаждение в зависимости от характерисI. тики охлаждаеиой стальной полосы.

Стальные полосы, не требующие сверхстарения, могут охлаждаться с такой высокой скоростью как, например, ) ) 39376

1000-2000 С/с, при которой соответственно удаляются окисные пленки. Особенно в плитах или полосах из стали с.высоким натяжением, в которой смешанную структуру из феррита и мартен- 5 сита получают только с небольшим количеством специальных элементов, такое высокоскоростное охлаждение посредством прямого контакта имеет преимущество. Предлагаемое устройство может быть изготовлено с возможностью переключения с косвенного охлаждения, когда применяются охлаждаемые ролики на прямое охлаждение водой. 15

Камера охлаждения соединена с резервуаром 31, заполняемым свежей водой из трубы 32, когда это требуется. По обеим сторонам резервуара 31 для циркуляции воды установлены за- 20 слонки 33 и 34 для регулирования уровня воды в охлаждающей камере 13 и ре. зервуаре На левой стороне резервуара 31 расположено отверстие для направления полосы в бак )8 для травления или непосредственно в зону 14 для повторного нагрева. Вода из резервуара 31 по трубопроводу 36, включая фильтр и насос 37, направляется в сопла 28. 30

Под резервуаром 3) установлен резервуар 38 для приема теплой воды слева от заслонки 33 и для приема воды, переливаемой через заслонку 34

Теплая вода, собранная в резервуаре

38, выпускается через насос 39. Ре.зервуар 38 соединен с резервуаром

31 через трубопровод 40 и клапан 41

Устройство работает следующим образом. 40

Стальная полоса 1 из зоны )2 равномерного нагрева поступает в камеру 13 охлаждения. Полоса I проходит между четырьмя роликами 26 и 27, из которых верхние ролики 27 движутся в вертикальном направлении. Когда верхние ролики 27 поднимаются, как показано на фиг.5, полоса 1 проходит непосредственно между направляющими роликами 42 и 43 без контакта с охлаждающими роликами 26 и 27, а когда верхние ролики 27 опускаются (фиг.б),полоса проходит поочередно вокруг роликов 26 н 27. Площадь контакта полосы с роликами. можно регулировать в зависимости от степени опускания верхних роликов 27. Когда применяется прямое охлаждение водой (фиг. 5),то необходимо удалять окисную пленку, осажденную на полосе во время водяного охлаждения. Дпя этой цели между камерой )3 охлаждения и зоной )4 повторного нагрева (фиг.4) установлено средство для удаления окисной пленки. Полоса, охлажденная в камере 13, проходит через бак 44 для травления, бак 45 промывки теп- лой водой, бак 46 для нейтрализации и через сушилку 47. Устройство для удаления окисной пленки (фиг.8) может быть установлено между выпускным теплодержателем 17 и установкой 20 для очистки, причем это средство содержит бак 48 для травления, бак

49 для промывки теплой водой, бак

50 для нейтрализации, другой бак 51 для промывки теплой водой, бак 52 для промывки водой и сушилку 53. Там, где охлажадющее устройство применяется для косвенного охлаждения с использованием роликов (фиг.61 окисная пленка ие образуется.

Таким образом, не обязательно устанавливать бак для травления, бак для промывки теплой водой и бак для нейтрализации. Даже в этом случае следует применять только бак 52 для промывки водой и сушилку 53.

Камера охлаждения может иметь дополнительное устройство 54 для охлаждения струей газа, содержащее приводимую от двигателя воздуходувку

55 и множество сопел 56 для ввода газа, которые направляют охлаждающий газ из воздуходувки 55 на полосу. Газ для охлаждения циркулирует в устройстве 54 и охлаждается трубами 57, по которым пропускается вода, расположенными впереди воздуходувки

55, до 50-150 С от 150-250 С. Камера )3 переключается с режима, показанного на фиг.5, на режим, показанный на фиг.б.

Во время работы уровень воды в камере 13 регулируется с помощью за-. слонки 33, при этом полоса I предварительно охлаждается газом, вдуваемым через множество сопел 56 (например десять или больше), и затем охлаждается водой в камере )3. Вода в камере также действует,как уплотняющая для последующей рабочей линии.

Теплая вода из насоса 39 может использоваться в баке для промывки горячей водой. Когда клапан 4) откры. вас тся, вода в охлаждающей камер

113937Ü

13 слева от заслонки 31 полностью выпускается н резервуар 38, и полоса охлаждается в состоянии, показанном на фиг.6, охлаждающими роликами 26 и 27. Одновременно охлаждающая вода проходит через внутренние полости этих роликов.

Изменение состояний охлаждения (фиг.5 и b ) может легко достигаться ,без выпуска всей воды из резервуара

41. Просто выпускается сравнительно небольшое количество охлаждающей воды слева от заслонки 33. Даже когда вода слева от заслонки 33 выпускается, гаэ в.охлаждающем устройстве 54 не выпускается наружу благодаря водяному уплотнению 58, расположенному между камерой 13 и резервуаром 31.

Можно охлаждать полосу очень быстро водой до низкой температуры, приближающейся к комнатной или сравнительно медленно водоохлаждаемыми роликами, которые не образуют окисные пленки на полосе во время охлаждения, в результате плавно осуществляется ряд рабочих операций, включая старение. Таким образом можно получать различные типы стальных полос или листов, пригодных для различных применений. ЗО

При косвенном охлаждении температура стальной полосы, переданной в камеру 15 охлаждения через зону

11 нагрева для рекристаллизации от35 жига и зону 12 равномерного нагрева, слегка изменяется (обычно 500-800 С) в зависимости от толщины и состава и полоса охлаждается роликами 26 и

27. Вода для охлаждения, проходящая 4О через эти охлаждающие ролики, может иметь комнатную температуру, и.изменение температуры охлаждающей воды в пределах 5-30 С не вызывает значительного изменения в эффекте охлаждения.

При охлаждении полосы íà I Ñ или нагревании на Ь0-70 С такое охлаждение и нагрев не влияют на эффект охлаждения роликами. Когда охлажцаю- Sp щие ролики, через которые пропускается вода, соприкасаются со стальной полосой и когда стальная полоса толщиной 0,6 мм, нагретая до температуо ры 300-600 С, находится в контакте с охлаждающими роликами примерно в течение одной секунды, полоса охлаждается примерно на EEIÎ С, а при ч контакте в течение другой секунды полос» охлаждается примерно на 260 С.

Когда стальная полоса толщиной 1,2мм находится в контакте с роликами в течение 1 с, она охлаждается примерно до 90 С и примерно до 140 С во время контакта в течение 2 с. Когда стальная полоса толщиной 0,8 мм, движущаяся со скоростью 150 м/мин, находится в контакте с водоохлаждаемыми роликами 26 и 27 под постоянным углом 0,8 после нагрева до 580 С во время рекристаллизации отжига, она охлаждается до температуры пример но 505-515 С роликом 26 и примерно до температуры 465-480 С вторым роликом 27. Полоса охлаждается до

410-420 С третьим роликам 2Ь и затем до 380 С четвертым роликом 27. Тот о же результат может быть достигнут посредством уменьшения угла контакта, когда диаметр ролика уменьшается.

Даже когда толщина полосы или ско».о рость линии изменяется, подобный результат может быть достигнут при времени контакта меньше 2 с, посредством изменения других параметров.

Полоса, охлажденная до 350-380 С, направляется в следующую зону термообработки (13-!5).Соответственно расходы на топливо для повторного нагрева полосы можно сократить на

25-30Х по сравнению с расходами, когда полоса охлаждается примерно до комнатной температуры.

Пример. Полосу из малоуглеродистой стали толщиной 0,8 мм и шириной 1000 мм пропускают через зону 8 нагрева и зону 9 равномерного охлаждения со скоростью 150 м/мин для осуществления рекристализационного отжига в течение 1 мин при о

700 С. Затем полосу передают в охлаждающее устройство,(фиг.!).Каждый охлаждающий ролик 26 и 27 имеет диаметр ЬОО мм. Через охлаждающие ролики пропускают воду.т".мпературой о !

5 С, со скоростью 250 л/мин. Полоса охлаждалась при контакте с этими охлаждающими роликами под углом контакта от 0 до 0,9 я . По оса имеет температуру примерно 600 С, когда она входйт В охлаждающее устройство, охлаждаясь примерно до

395 †415. КолебанФФ,:1йч1йчЬ:. суры

) г охлажденной полосы составляет"меньше чем 20 С. Зто значит, *" чго полоо са охлаждалась равномерно. Затем

1139376

1О

Фиг.2 ге BNNBA охлажденную полосу подвергают старению при 400-350 С в течение 3 мин в зоне 14 повторного нагрева и в зоне 15 сверхстарения,в результате получают стальную полосу с однородными механическими свойствами, которую можно использовать во многих применениях .

Применение изобретения позволяет регулировать скорость охлаждения полосы, сохраняя постоянной скорость движения поло

5 сы, осуществлять закалку в воде для прямого и быстрого охлаждения.

11 193 /б

Ъг. 7!!3937б е

Составитель А.Секей

Редактор А.Козориз Техред К.Кузьма Корректор А.Ильин

»»»

Заказ l07t2/46 . Тирам 553 Подписное

ВНИИИИ Государственного комитета СССР по делам изобретений.и открытий !

33035,Москва,3-35,Раувская наб., д 4/5

Филиал ППП "Патент",r.Ужгород,ул.Проектная,4