Ичм-способ термической обработки катанки с прокатного нагрева

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСН ИХ

РЕСПУБЛИН

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4175!24/23-02 (22) 21.10.86 (46) 07.09.88. Бюл, !! 33 (71) Институт черной металлургии (72) Г.H.Áîðèñåíêî, В.Д.Чехранов, А.П.лохматов, В,А.Степанов, В.Д.Гладуш, О.В.Филонов, N.И. Костюченко, А.А.Горбанев, Г.М.Дроздов, В.И.Негода, А.Ф.Гермашев и А.H.Ïoõèлевич (53) 621.785.79 (088.8) (56) Заявка Японии У 58-32506, кл. В 21 В 9/00, В 21 В 1/46, опуб.— лик. 1981.

Авторское свидетельство СССР

9 1387436, кл. С 21 D !/100, С 21 D 9/52, !984, (54) ИЧИ-СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ КАТАНКИ С ПРОКАТНОГО НАГРЕВА (57) Изобретение относится к прокат »б!! » С 2! D 9/52, В 21 В 45/02 ному производству, конкретнее к производству низкоуглеродис той катанки, . и может, быть использовано на непрерывных проволочных станах. Цель изобретения — улучшение качества путем равномерного восстановления окислов на поверхности катанки z» экономия восстановительного газа. Сущность изобретения заключается в том, что после прокатки осуществляют дополнительную термическую обработку в эа" крытой камере при 900 — 1050 С в течение 10-35 с с продувкой восстановительным газом, а продувку в закрытой камере с охлаждением до 550600 С ведут нейтральным газом, затем охлаждают на воздухе до 300400 С с изотермической выдержкой при этой температуре в бунте в течение 3-5 мин. 1 ил. 1 табл.

1421773

Изобретение относится к прокатному производству, конкретнее K npovseop(:тву ниэкоуглеродистой катанки, и может быть использовано на непре5 рывных проволочных станах.

Цель изобретения — улучшение качества путем равномерного восстановления окислов на поверхности катанки и зкономия восстановительного газа у

Сущность изобретения заключается в том, что осуществляют дополнительную термическую обработку в закрытой камере при 900-1050 С в течение 10- 15

35 с с продувкой восстановительным газом, а продувку в закрытой камере с охлаждением до 550-600 С ведут ней тральным газом.

На чертеже представлены графики 20 зависимости степени восстановления металла, из окалины от темпера. туры и продолжительности изотермической выдержки.

Предложенный ИЧМ-способ осущест- 25 вляется следующим образом, После прокатки в последнейчистовой клети проволочного стана катанка при

900-1050 С виткоукладчикомукладывается отдельными витками на роликовый или сетчатый конвейер. Виткоукладчик и конвейер расположены непосредственно за последней клетью стана.

Катанка, разложенная витками, перемещается конвейером в герметизиро- 35 ванной камере со скоростью 0„30,5 м/с. Герметиэированная камера состоит из двух зон: восстановления и ускоренного охлаждения, Зона восстановления имеет электрообогрев, с помощью которого рабочее пространство зоны перед началом работы разогревается до 900-1050 С, В камеру эоны восстановления подается восстановительный газ, например природный или эндогаэ, Давление, природного газа в эане восстановления ва избежание подсоса воздуха и образования взрывоопасной смеси должно быть не менее 100-150 Па, С этой целью вход и выход иэ камеры зоны восстановления оборудования газовь|ми затворами, в которых применяется азот или дру.гой инертный газ.

Для обеспечения термической обработки при 900-1050 С продолжительностью 10-35 с при заданной скорости транспортирования металла длина камеры восстановления должна быть 1015 м. При этих параметрах процесс обеспечивает высокую степень восстановления окислов и однородность поверхности катанки по всей ее длине. Охо лаждение до 500-600 С может осуществляться с неограниченной скоростью

s закрытой камере продувкой нейтраль-. ным газом. В качестве нейтрального газа может применяться, например, азотный защитный гаэ следующего состава, Х: водород 4; кислород не более 0,001; углекислоты не более 0 05; окиси углерода не более 0 5; азота— остальное.

Расход этого газа определяется системой охлаждения и может составлять 100-1200 нм /ч.

После выхода витков катанки из герметизированной камеры дальнейщее ее охлаждение ведется по известному способу.

Предложенный способ термической обработки катанки обеспечивает полное восстановление окалины, т.е. высокую однородность поверхности проката, эа счет применения дополнительной термической обработки в зао крытой камере при 900-1050 С в течение.10-35 с с продувкой восстановительным газом. Кроме того, так как процесс восстановления окалины при высоких температурах происходит более интенсивно, то применение дополнительной термической обработки позволяет сократить расход продуваемого восстановительного газа. Охлаж-., дение катанки после дополнительной термической обработки в среде нейтрального газа сокращает расход восстановительного газа.

Интервал температуры для дополнительной термической обработки определяется температурой конца прокатки катанки на станах различного типа.

Так, на непрерывных проволочных станах прокатка заканчивается при 10001050 С, на линейных станах — при 900950 С.

Интервал времени, затрачиваемого на термическую обработку в закрытой камере, определен из условия наиболее полного восстановления металла из окислов при минимальном расходе восстановительного газа. Для обеспечения полного восстановления металла о иэ окислов при 1050 С продолжительность термической обработки состав" ляет 10 с. При обработке менее 10 с

1421773 окислы восстанавливаются не полностью.

С понижением температуры термической обработки увеличивается ее продолжио тельность, и при 900 С полное восстановление окислов происходит за

35 с, Обработка продолжительностью более 35 с приводит к бесполезному увеличению расхода восстановительного ,Газ а. 10

Так как полное восстановление окислов на поверхности катанки происходит в процессе дополнительной термической обработки, охлаждение ка0 танки до 550-600 С производится ней- тральным газом. Это сокращает расход восстановительного газа.

Так, требуемый расход восстановительного газа, например природного, 20 из условия термодинамики процесса составляет 0,6-1,0 нм на тонну гоз тового проката (этот диапазон соответствует предложенному интервалу времени дополнительной термической 25 обработки в восстановительной среде при 900-1050 С, равному 10-35 с). B то же время из условий теплообмена для охлаждения металла от 900-1050 о до 550, 600 С расход восстановитель- ЗО ного газа в 10-20 раз больще.

Таким образом, применение дополнительной термической обработки металлов в среде восстановительного газа в сочетании с охлаждением его до 550-600 С в закрытой камере путем продувки нейтральным газом позволяет сократить расход восстановительного газа.

Пример. Способ реализован 4О на непрерывном стане 250, установленном в прокатной лаборатории институ- . та черной металлургии. Заготовкой служит катанка из стали с содержанием углерода 0,153, диаметр катанки 45

8 мм, Бунт катанки весом 250 кг помещали в неприводной разматыватель и при помощи трайб-аппарата задавали в трубчатую электрическую печь, Нагрев производили в атмосфере аргона, пода- 50 ваемого от баллонов, через редуктор, давление аргона в печи составляло

200 Па, После нагрева за два прохода заготовка прокатывалась со скоростью

2,5 м/с на непрерывном стане 250 в катанку диаметром 6 5 мм, Калибровка валков — овал-круг.

11осле прокатки катанка при помощи виткоукладчика, расположенного на расстоянии 1,О и от последней клети, укладывалась витками на движущцйся роликовый транспортер с регулиремой скоростью вращения роликов, расположенный в герметиэированной -камере, Камера состоит из двух зон — зоны восстановления длиной 8 м и зоны безокислительного охлаждения длиной

7 м. В зону восстановления от централиэованной системы подавали природный газ, в зону безокислительного охлаждения от рампы с баллонами через редуктор — аргон. В обеих зонах герметиэированной камеры давление гаэов составляло 150 Па. В течение 30 с катанка, перемещаясь в восстанови-. тельной зоне, подвергалась дополнительной термической обработке при

1000 С, которая поддерживалась неизменной при помощи электронагревателей, установленных в зоне восстановле. ния.

B процессе дополнительной термообработки окисленный поверхностный слой катанки восстанавливался, Затем при помощи роликового транспортера витки катанки подавались зону беэокислительного охлаждения, где охлаждались от 1000 до 580 С подаваемым в камеру аргоном в течение

70 с. После камеры беэокислительного охлаждения катанка охлаждалась на о воздухе до 300 С, затем витки катанки собирали в бунт весом 250 кг и осуществляли иэотермическую выдержку в бунте при этой температуре в течение 3 мин, Последовательность операций при граничных значениях температуры и длительности дополнительной термообработки и эа их границами была такой же °

Так как средние участки плоской спирали витков с точки зрения восстановления окислов находились в более благоприятных условиях, об однородно- сти состояния поверхности катанки су" дили по степени восстановления окис" лов на крайних участках, Для каждой температуры и длительности термической обработки в среде восстановительного газа исследовано по 5 образцов, Степень восстановления окислов определяли металлографическим методом, Зависимость степени восстановления окислов, У., на поверхности катан1421 773

Температу ра дополнительной

Длительность дополнительной термической об аботки с

25 30 35 40

5 10 15. термической обработки, С

18 40 52 68 77 91 98 98

26 45. 62 75 86 95 98 100

850

900

98 99 99

33 60 79 94 98

51 83 96 99 99

99 99 99

1000

80 98 99 99 99 99 99 99

88 98 . 98 99 99 99 100 100 ки от температуры и времени дополнительной термической обработки приведена в таблице.

Иэ таблицы видно, что практически полное восстановление окислов при температуре катанки 1050 С происходит в течение 10 с, а при 900 С вЂ” в

:течение 35 с, При длительности обра:ботки менее 10 с не обеспечивается 10

:однородность сбстояния поверхности катанки, так как окислы восстанавливаются не полностью, Длительность дополнительной термической обработки в среде восстановительного rasa более 35 с лишена смысла, поскольку / восстановление окислов практически закончено.

Использование при охлаждении катанки от 900-1050 до 550-600 С ней- 20 трального rasa позволяет уменьшить расход восстановительного газа, так как восстановление окислов закончено в процессе дополнительчой термо" обработки при 900-1050.С. 25

Таким образом, реализация предлагаемого способа по сравнению с из4 вестным обеспечивает практически полное восстановление металла иэ окислов и высокую однородность поверхности готового проката с одновременным уменьшением расхода восстановительного газа.

Формула изобретения

ИЧИ-способ термической обработки катанки с прокатного нагрева, включающий охлаждение витков до 550600 С продувкой газом в закрытой камере, дальнейшее охлаждение на воздухе до 300-400 С и иэотермическую выдержку при этой температуре в бунте в течение 3-5 мин, о т-л и ч а юшийся тем, что, с целью улучшения качества путем равномерного восстановления окислов на поверхности катанки и экономии восстановительного газа, перед охлаждением продувкой газом проводят изотермическую вы" о держку при 900-1050 С в течение 1035 с в отдельной закрытой камере с продувкой бунта восстановительным газом, а охлаждение осуществляют нейтральным газом, 1421773

Составитель А.Кулемин

Техред М.Ходанич Корректор

А.Об ручар

Редактор В,Данко

Заказ 4392/26

Проектная, 4

Я ЦОУЭТ13/О ИПНЗУДОНЭШЭЭО / ЧНЗУЗШД

Тираж 545 Подписное

ВИИИПИ Государственного комитета СССР по дедам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул.

О