Способ нагрева блюмов

 

СПОСОБ НАГРЕВА БЛЮМОВ преимущественно перед прокаткой в ме-. тодической печи, включающий подогрев в методической зоне, нагрев в двух сварочньпс зонах и охлаждение до температур деформации в томильной зоне, отличающийся тем, что с целью улучшения прогрева блюмов по сечению,снижения угара и обезуглероживания и повышения производительности, во второй сварочной зоне создают переменный температурный режим по ее длине на уровне пода от 1310-1320с в начале зоны, до i 1350-1ЗбО С в ее середине и 1270 1280 С в конце ее, при зтом время (Л нагрева блюмов во второй сварочной зоне составляет 17-25%, а в томильной зоне 10-15% общего времени нагрева.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСИИХ

РЕСПУБЛИН (19) (111 (51)4 С 21 D

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABT0PGHGMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3681640/22-02 (22) 27.12.83 (46) 23.10.85. Бюл. У 39 (72) В.А.Юров, В.Д.Брук, А.С.Аккуратов, А.И.Попов и В.А.Козлов (71) Златоустовский ордена Трудового

Красного Знамени металлургический завод (53) 621.783.224(088.8) (56) Горбунов В.С. Нагрев металла, перед прокаткой. М.: Металлургия, 1963, с. 151.

Чижиков Ю.M. Процессы обработки давлением легированных сталей и сплавов. М.: . ::еталлургия, 1965, с. 331. (54) (57) СПОСОБ НАГРЕВА БЛЮМОВ преимущественно перед прокаткой в ме-, тодической печи, включающий подогрев в методической зоне, нагрев в двух сварочных зонах и охлаждение до температур деформации в томильной зоне, отличающийся тем, что с целью улучшения прогрева блюмов по сечению, снижения угара и обезуглероживания и повышения производи- тельности, во второй сварочной зоне создают переменный температурный режим по ее длине на уровне пода от 1310-1320 С в начале эоны, до

1350-1360 С в ее середине и 1270—

1280 С в конце ее, при этом время нагрева блюмов во второй сварочной зоне составляет 17-25Х, а в томильной зоне 10-15Х общего времени нагрева, 1186665

25

45

Изобретение относится к способам нагрева металла перед обработкой давлением и может быть использовано в металлургической и других отраслях промышленности.

Цель изобретения — улучшение прогрева блюмов по сечению, снижение угара и обезуглероживания и повышение производительности.

На чертеже представлены диграммы, поясняющие предлагаемый способ.

Пример 1. Проводят нагрев блюмов с размерами 180 180 6000 мм, из стали 40ХН. Во вторую сварочную зону блюмы поступают с температурой центральных частей 1150 С (кривая 1).

Температуру пода на входе во вторую сварочную зону устанавливают равной

1310 С, в средней части 1360 С, на выходе 1270 С. Температура по зонам показана на кривой VI. Температура центральных частей блюмов, измеренная при помощи штыковой термопары, в средней части равна 1200 Ñ, а на выходе 1240 С.

При установлении температуры пода в средней части 1360 С руководству-ются следующим. Под печи, образованный неподвижными и подвижными балками, имеет неравномерную температуру. Так, в зазорах между балками температура ниже, чем температура деталей балок. На практике, чтобы выровнять температуру этих участков, в средней части под нагревают до о

1360 С. Чтобы избежать повышенного угара и обезуглероживания, температуру пода понижают от средней части сварочной зоны к выходу до 1270

1280 С, а время прохождения по этой зоне блюмов задают равным 25Х от общей продолжительности нагрева или

20 мин.

Нагрев блюмов 180 180 6000 мм осуществляют в течение 1 ч 20 мин, время прохождения по томильнои зоне блюмов устанавливают равным 127, что соответствует 10 мин.

Для получения сравнительных данных параллельно проводят нагрев блюмов известным способом (кривые IV, V и VII). На кривых IV, Ч и VII показаны изменения температур центральных частей блюмов пода, эон соответственно.

Пример 2. Проводят нагрев блюмов с размерами 180 180 6000 мм из сталей 12Х18Н10Т, ШХ15,30ХГСН2А, ХВГ. Температура центральных частей блюмов представлена на кривой II.

Температура центральных частей блюмов на выходе второй сварочной зоны о равна 1230 С. Время прохождения блюмов по второй сварочной зоне устанавливают равным 257. от общего времени нагрева или 20 мин, а по томильной зоне 12Х или 10 мин. Нагрев блюмов осуществляют в течение

1 ч 20 мин; Определяют величину угара и глубину обезуглероживания образцов, нагреваемых по предлагаемому и известному способам. Данные приведены в табл. 1 и 2.

Использование предлагаемого способа нагрева блюмов перед горячей прокаткой в методических печах с шагающим подом позволяет обеспечить прогрев центральной части блюмов с размерами не менее 180 ° 180 мм до температур деформации при одновременном снижении угара и глубины обеэуглероживания, а также повышение производительности способа в среднем на 50Х (табл. 1 и 2).

Преимуществом повышения температуры второй сварочной зоны от входа к средней части от 1310-1320 С до о

1350-1360 С является выравнивание

0 температур на этих участках пода между частями балок и зазорами, образованными между подвижными и о неподвижными балками, до 1340-1350 С и за счет этого — глубокий прогрев блюмов..Как показали исследования (табл.1 и 2), прогрев центральных частей блюмов из нержавеющих углеродистых качественных конструкционных марок сталей с размерами не менее 180 х х 180 мм до температур деформации наступает, когда температура пода достигает 1350-1360 С. Нарастание о температуры центральных частей блюмов в этот период нагрева происходит до значений 1200-1210 С. Дальнейшее нарастание температуры центральных частей имеет место, несмотря на понижение температуры пода от средней части к выходу второй сварочной зоны до 1270-1280 С, Преимуществом понижения температуры пода является воэможность стабилизации температуры центральных частей блюмов до

1230-1240 С при оптимальных значени- о ях угара металла и обезугле, оживания.

665 4.ходе из сварочной зоны ниже температуры деформации.

Непрогрев центральных частей блюмов приводит при дальнейшей деформации к искажению геометрических размеров профиля.

Максимальная температура зоны у пода в средней части второй сварочной зоны равна 1360 С. При температуре средней части эоны у пода, боль.шей 1360 С, температура центральных частей блюмов на выходе из эоны превышает температуру деформации, что приводит к неэкономному расходу топлива, длительному охлаждению блюмов в томильной зоне, повышению угара и обезуглероживания. Так, при температуре зоны у пода в средней части второй сварочной зоны, равной

1370 С, и при прохождении по ней о блюмов за 17-25Х. от общей продолжительности нагрева производительность снижается на 5-6Х угар возрастает до 0,71 г/см ° 0,59 г/см и

0,35 г/см для сталей 45, ШХ15 и

12Х18Н10Т соответственно, обезуглероживание увеличивается до 0,65 мм на каждую сторону блюма.

Минимальная температура воны у пода на выходе из второй сварочной зоны равна 1270 С. Снижение этой величины приводит к тому, что температура блюмов, поступающих на прокатку, снижается до 1200"1210 С. Максимальная температура зоны у пода на выходе из второй сварочной зоны равна 1280 С. Увеличение этой темпеО ратуры до 1290 С вызывает повышение о температуры блюмов, поступающих на прокатку, до 1250 С, увеличение угара до 0,40-0,71 г/см и обеэуглероживания до 0,63 мм на каждую сторо.ну блюма.

Минимальное время прохождения блюмов по второй сварочной зоне составляет 177 от общей продолжительности нагрева, или в среднем

14 мин. Уменьшение этого времени приводит к непрогреву центральных частей блюмов и к появлению на готовом профиле после прокатки трещин н рванин. з 1186

Другим преимуществом последующего понижения температуры является сокращение расхода топлива на нагрев.

Преимуществом уменьшения времени прохождения блюмов по второй сварочной зоне до 17-257, а по томильной— до 10-157 от общей продолжительности нагрева является снижение величины угара, обезуглероживания и повьппения производительности нагрева в целом. 10

Как показали исследования, за время, составляющее 17-25Х. от общей продолжительности нагрева, центральные части блюмов с размерами не менее 180 180 мм прогреваются до 1230- 15

1240 С. Время нахождения в томильной о зоне, составляющее 10-15Х от общей продолжительности нагрева, обеспечивает снижение температуры поверхностных слоев от 1270-1280 С до 1230 — 20

1240 С.

Ограничительные пределы в формуле изобретения выбраны по следующим соображениям. Минимальная температура пода во второй сварочной зоне на 25 входе равна 1310 С. При температуре эоны у пода ниже 1310 С не наблюдаето ся выравнивания температур между участками балок и зазорами, образованными подвижными и неподвижными. балками. Центральные участки блюмов с размерами не менее 180 180 мм при движении блюмов вдоль зоны за время

17-25Х от общей продолжительности нагрева нагре.аются не вьппе 1200 С. о

Максимальная температура эоны у пода на входе во вторую сварочную зону составляет 1320 С. При темпео ратуре на входе вьппе 1320 С происхоо дит неравномерное распределение температур по сечению блюмов, поверхностный перегрев и перелог при прохождения блюмов по этой зоне эа время, составляющее 17-25Х от общей продолжительности нагрева. Так, при

45 температуре зоны у пода на входе во вторую сварочную зону, равной 1330 С, угар составляет 0,69 г/см, 0,57 г/см ; 0.,32 г/см для сталей марок 45, ШХ15, 12Х18Н10Т соответственно, а обезуглероживание 0,62

0,68 мм на каждую сторону блюма, Минимальная температура зоны у пода в средней части сварочной зоны ь равна 1350 С. При температуре сред- %5 ней части пода ниже 1350 С.температура центральных частей блюмов с размерами, не менее 180 180 мм, на выМаксимальное время прохождения

5люмов по второй сварочной зоне. составляет 257. от общей продолжительности нагрева, нли в среднем

20 мин. Увеличение этого времейи вызывает возрастание угара до

1186665

l5

Таблица 1 мпература центральных стей блюма, С

Температура в зонах печи, С еипература пода.ло о онам печи, С

Сталь! сварочная Томильная Средняя часть Тоиильная

II сварочной сварочная Томильная

По предлагаемому способу

40ХН 1330-1340 1310-1320 1350-1360 1210-1280 1210-1220 1230-1240

12Х18Н01Т 1330-1 340 13 l0-1320 1350-1360 . 1210-1280 1220 1240

ШХ15 1320-1330 ) 300- 310 1350 1210

1210. 1230

По известному способу

1230

1190-1200 1200-1210

1180-1200 1200

1180-1200 1200

1220

ШХ15 1230" 1240 1210-1220 1290

1220

0,79 г/см ; 0,60 г/см2; 0,40 г/см для сталей 45, ШХ15, 12Х18Н10Т соответственно, и обезуглероживания до 0,70 мм на каждую сторону блюма.

Минимальное время прохождения блюмов по томильной зоне составляет 107 от общей продолжительности нагрева или в среднем 8 мин. За это время металл охлаждается до 1230-1240 С.

Уменьшение времени прохождения блюмов по томильной зоне до 7-6 мин приводит к тому, что на прокатку подают блюмы с температурой выше 12301240 С.

Максимальное время прохождения блюмов по томильной зоне составляет

157 от общей продолжительности нагрева или в среднем 12 мин. Увеличение продолжительности пребывания блюмов 20 в томильной зоне до t3-14 мин приводит к охлаждению блюмов до 1200 С и удлиняет процесс нагрева..

Из опытных данных (табл. 1 и 2) видно, что,осуществляя предлагаемый 25 способ, можно добиться прогрева центральных частей блюмов с размерами не менее 180 180 мм до 1230—

1240 С, снижения угара до 0,12—

2,35 г/см и обезуглероживания — 30

40ХН 1240-1250 1220-1230 1300 1Х18Н10Т 1230" 1240 1210- 1220: 1290 до 0,35-0,6 мм на сторону блюма, а также повысить производительность нагрева на 50Х.

Способ нагрева блюмов перед горячей прокаткой в.методической печи с шагающим подом осуществляется следующим образом.

Посадка блюмов с размерами 180 х х 180 мм из нержавеющих и углеродистых качественных конструкционных сталей производится во вторую сварочную зону с температурой .центральных частей 1100-1130 С. Температуру зоны у пода во второй сварочной зоне повьш1ают от входа к средней части от 1310-1320 до 1350-1360 С и понижают от средней части к всходy до

1270-1280 С . При этом температура между частями подвижных и неподвижных балок пода и зазорами, образованными балками, выравнивается до 13401350 С, температура в центральных о частях блюмов нарастает до 12301240 С.

Регулирование температуры зоны у пода печи осуществляется при помощи системы автоматического регулирования РПИБ-Ш62 и потенциометров КСП-ЗП модели 1101 °

1186665

Продолжение табл. !

Общая продолжительность нагрева ч мин

Величина угара . г/см

Сталь, Время наховдення в зонах, мин ьная

II сварочн

По предлагаемому способу

0,24-0,26 0,41-0,50 90-100

1-20

8- I2

40ХН

1-15

90-110

85-105

0,12-0,14 0,35-0,42

8-12

12Х18НО I Т

1-25

0,29-0,31 0,33-0,45

8-12

ШХI5

lIo известному способу

0,36-0,45 0,51-0,93

2-20

40ХН

2-20

0,35-0,41 0,47-0,74 54

1 Х18Н I ОТ 60

0,59-0,63 0,45-0,65

2-20

ШХ15

Таблица 2

Прогрев центральной части блюма, С роизво» ительость, т. /ч по тоНа вхомильной

1300 1350 !270 17 14 10 8

0 12 01!8

0,33-0,35

90-100. 1200 1230

1330 1350 1270 17 14 10 8 0,22-0,23 0,62-0,68 90-!00 1230

1240

1310 1340 1270 17 14 10 8

0,12-0,20 0,33-0,35 90-100 1200!

240

1310 1370 1270

17 14 10 8

0,22-0,23

0,65

82 - !230 1240

1310 1350 1260 17 14 10 8

0,12-0,21 0,33-0,35 90-100 1230

1200

1310 1350 1290

1310 1350 1270

0,22-0,29 0,62-0,68 90-100 1230

17 14 10 8

16 12 10 8

1260

0,22-0,27 0,33-0,35 90-100 1200 1230

1310 1350 1270 26 24 10 8

О,!2-0,18

0,70

90-!00 1230 1240

1310 f350 1270

1310 1350 1270

17 14 9 8

0,12-0,18 0,31-0,34 90-100 1230 1250

1200!

6 8

0,31-0,34 90-100 1230

14-20

14-20

14-20

Температура пода во второй сварочной зоне, С. В На высред" ходе ней части

15-30

15-30

15-30 еличина гара стали

12Х1880!Т, г/см

Глубина обеэ углерокивания, мм на сторону

Глубина обезуглерокивания мм на сторону

Произво дительность на грева блюма, ч

Охлак дание поверхности блюмов, OC

1186665

1300 а o o"

02У . Ом О ул715 уе 7Ф Ую 1а7

Редактор Н.Яцола

Заказ 6505/29 Тираж 552 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35„ Раущская наб., д. 4/5

95 о

3 ю

Ъ» ф

Вю

Составитель В.Бербенев

Техред А.Бабинец Корректор В.Гирняк

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4