Способ термической обработки труб из углеродистых и легированных сталей в проходных печах

 

Изобретение относится к области металлургической теплотехники и ,может быть,использовано при тepми Pecкой обработке труб из углеродистых и легированных сталей, в частности, в проходных роликовых печах. Цель изобретения - повышение качества внутренней поверхности труб с отношением . длины к внутреннему диаметру L/D 800 - 1500 путем получения на ней неотслаивающейся окисной пленки в процессе нагрева. Получение неотслаивакнцейся окисной пленки повышает качество внутренней поверхности труб и обеспечивается путем постепенного снижения содержания кислорода в 105-200 раз за счет перемещения трубы через печь со скоростью не более 3,5 м/мин. Реализация перемещения труб с такой скоростью исключает массообмен между газом, заполняюощм полость труб, и окислительной средой , находящейся в рабочем пространстве . 1 табл. § (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СО 1.1ИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) (51) 4 С 21 D 9/08

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

1 +i f ; щ- ..

ОПИСАНИЕ ИЗОбРЕТЕНИЯ 1-

Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

/ и,.„, (21 ) 3904980/2 2-02 (22 ) 08. 04. 85 (46) 30.06.87. Бюл. 9 24 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и конструкторско-технологи" ческий институт трубной промышленностии. (72 ) В.И. Ткач, В.И. Павлинский, А,M.L1àõîâ, А.И.Лобанов, M.Â,Ïoïîâ, А,И.Скаляров, М.И.Чивадзе и Е,К,Кокорина (53) 621.785.34.062 (088.8) (56) Сталь, 1968, Ф 2, с. 182-185.

Авторское свидетельство СССР

N 986941, кл. С 21 D 1/74, 1983. (54) СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ

ТРУБ ИЗ УГЛЕРОДИСТЫХ И ЛЕГИРОВАННЫХ

СТАПЕЙ В ПРОХОДНЫХ ПЕЧАХ (57) Изобретение относится к области металлургической теппотехники и ,может быть, использовано при термиГеской обработке труб из углеродистых и легированных сталей, в частности, в проходных роликовых печах. Цель изоб-. ретения — повышение качества внутренней поверхности труб с отношением длины к внутреннему диаметру Ь/D5„

800 — 1500 путем получения на ней неотслаивающейся окисной пленки в процессе нагрева. Получение неотслаивающейся окисной пленки повышает качество внутренней поверхности труб и обеспечивается путем постепенного снижения содержания кислорода в

105-200 раз за счет перемещения трубы через печь со скоростью не. более

3,5 м/мин. Реализация перемещения труб с такой скоростью исключает массообмен между газом, заполняющим полость труб, и окислительной средой, находящейся в рабочем пространстве. 1 табл.

1 )3202

Изобретение относится к металлургической теплотехнике и может быть использовано при термической обработке труб из углеродистых и легированных сталей, в частности, в проходных роликовых печах.

Цель изобретения — повышение качества внутренней поверхности труб с отношением длины к внутреннему диа..метру, равным 800 — 1500, эа счет по- 10 лучения на ней неотспаивающейся окисной пленки в процессе нагрева.

Получение неотслаивающейся окисной пленки обеспечивается эа счет постоянного снижения содержания кислорода в 105-260 раз путем перемещения трубы через печь со скоростью не более 3 5 м/мин в процессе нагрева, что повьппает качество внутренней поверхности труб. 20

Пример. Трубы, предназначенные для термической обработки, подают к печному агрегату и с помощью загрузочного устройства помещают в .рабочее пространство печной установки (например, роликовую печь открытого нагрева), которое заполнено окислительной средой (продуктами горения, воздухом). При этом в полостях труб находится воздух. В процессе нагрева металла в газе„заполняющем полость труб, содержание кислорода постепенно уменьшают и в конце нагрева его концентрацию снижают в

105 — 260 раэ ° При таком составе га- 35 эа в полостях труб, проводят выдержку и охлаждение труб.

Изменение содержания кислорода в окислительной среде, находящейся в полости труб, достигается за счет 40 варьирования длины труб и скорости транспортировки их через печной агрегат, Экспериментально установлено, что скорость перемещения труб через

1 печь для труб с соотношением — ---=

800 - 1500 не должна превышать

3,5 м/мин, Способ был опробован в условиях производства, Опыты проводили на тру— бах иэ стали марки 20 и )2Х)ИФ размером 10 ° 1. При этом максимальная длина труб составляла )6 м, внутренний диаметр - .8 мм, а соотношение L/D „

625-2000. Термическую обработку труб осуществляли в роликовой электрической проходной печи по режиму: нагрев о до 920 С, выдержка при этой темпера47 2 туре в течение 5 мин и дальнейшее охлаждение на воздухе. Скорость перемещения труб через печь составляла

2,5 м/мин. Оценку качества внутренней поверхности проводили визуально, а толщину окисной пленки измеряли на приборе типа ПМТ-3 и электронным микроскопом, Результаты исследований приведены в таблице, 1(ак видно из таблицы, внутренняя поверхность труб покрыта плотной неотслаивающейся окисной пленкой толщиной до 60-80 мкм в том случае, когда в окислительной среде, заполняющей полость труб, постепенно уменьшают содержание кислорода и в конце нагрева его количество снижено в

105 — 260 раз, В случае снижения концентрации кислорода меньше, чем в 105 раэ, на внутренней поверхности труб образуется отслаивающаяся окисная пленка, а при более высоких значениях этого параметра (более чем в 260 раэ) получают светлую внутреннюю поверхность труб без видимой окисной пленки.

Таким образом, применение предлагаемого способа по сравнению с известным повышает качество внутренней поверхности труб эа счет получения на ней неотслаивающейся окисной пленки. Это достигается путем уменьшения содержания кислорода в полости труб. например, в процессе нагрева труб кислород, находящийся в их . полости, расходуется на окисление металла, и в результате образуется окисная пленка, а его концентрация не восстанавливается, поскольку отсутствует массообмен между газом, заполняющим полость труб, и окисли" тельной средой, находящейся в рабочем пространс ве печи, Формул а изобретения

Способ термической обработки труб из углеродистых и легированных сталей в проходных печах, включающий нагрев, выдержку и охлаждение в окис- лительной среде, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повьппения качества внутренней поверхности труб с отношением длины к внутреннему диаметру D равным 800 — 1500, за счет получения на ней неотслаивающейся окисной пленки в процессе на3 !320247 4 грева, содержание кислорода, находя- не более 3,5 м/мин, а при п,щегося в полости трубы, постепенно следующих выдержке и охла,енин уменьшают в 105 — 260 раз путем пере- количество кислорода B трубе подмещения трубы через печь со скоростью держивают постояннья.

СоотноДлина труб, м

Изменение

Состояние внутренней поверхности труб

Способ обработки

Марка стали олщина окисной шение, ь/вви пленки, мкм

Извест- 20 Угленьй родистая 4,0 500

160 Отслаивающаяся окисная пленка

80 и

5,0 625

100 То же

Предлагаемый

6,4 800

80 Неотслаивающаяся окисная пленка

105 и

175

70 То же

60 и и

260

280

Светлая поверхность, пленки нет

160 От слаивающаяся окисная пленка

5,0 625

100 То же

Предлагаемый

6,4 800

105

80 Неотслаивающаяся окисная пленка и и

9,2 1150

1210 1500

175

70 То же

60 и и

260

«и»

16,0 2000

280

Светлая поверхность, пленки нет

П р и м е ч а н и е. О» и Π— концентрация кислорода в полости труб в исходном состоя нии и при конечной температуре нагрева соответственно.

9,2 1150

12,0 . 1500

16,0 2000

Извест" 12Х1М ный Легированная 4,0 500 концентрации ки сло рода в окисли" тельной среде, конт ахтирующей с внутренней поверхностью труб,О /О