Способ нагрева массивных слитков в регенеративных нагревательных колодцах

 

Изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано при нагреве массивных слитков в регенеративных колодцах. Цель изобретения - увеличение выхода первого сорта готового проката за счет улучшения качества нагрева. Способ включает нагрев слитков до заданной температуры, томление их по ступенчатому, температурному режиму, нагрев перед томлением осуществляют со средней скоростью подъема температуры не превышающей V<SB POS="POST">г</SB>=5,6/100P, °С/мин, где P - содержание фосфора в нагреваемой стали, %. Способ позволяет избежать больших температурных перепадов по сечению слитков в процессе теплопередачи при высоких температурах, способствует выравниванию теплофизических свойств металла, повышению выхода годного. 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (S1)S С 21 Э 9/70

rj pg ip ." i .:,iОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К A BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

5,6

1ООР (С/мин), не превышающей

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4488540/23-02 (22) 07.07.88 (46) 23 .06.90, Бюп. № 23 (71) Сибирский металлургический институт им. Серго Орджоникидзе и Кузнецкий металлургический комбинат им. В.И, Ленина (72) А,Е, Кошелев, В.H. Николаевский, В.П. Авдеев, А.B. Аверин, С.И. Кузяк, А.В. Негода, А.В. Кожин и Т.В. Киселева (53) 621.783.224 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1043175, кл. С 21 D 9/70, 1982. (54) СПОСОБ НАГРЕВА МАССИВНЫХ СЛИТКОВ В РЕГЕНЕРАТИВНЫХ НАГРЕВАТЕЛЪНЫХ

КОЛОДЦАХ (57) Изобретение относится к черной металлургии и может быть испопьзоваИзобретение относится к черной металлургии и может быть использовано при нагреве массивных слитков в реге- неративных нагревательных колодцах .

Цель изобретения — увеличение выхода первого сорта готового проката.

Способ нагрева массивных слитков в регенеративных колодцах включает подачу газовоздушной смеси и ее сжигание, нагрев слитков до заданной температуры и их томление по ступенчатому температурному режиму при заданной температуре рабочего пространства нагревательного колодца в течение 0,20-0,26 общего времени нагрева, нагрев слитков до заданной температуры осуществляют со средней скоростью подъема температуры V„

ÄÄSUÄÄ 1573039 А1 но при нагреве массивных слитков в регенеративных колодцах. Цель изобретения — увеличение выхода первого сорта готового проката за счет улучшения качества нагрева. Способ включает нагрев слитков до заданной температуры, ToM$Ieíèå их по ступенчатому, температурному режиму, нагрев перед томлением осуществляют со средней скоростью подъема температуры Ъ не превышающей 5,6/ 100 P

С/мин, где P — содержание фосфора в нагреваемой стали.X. Способ позволяет избежать больших температурных перепадов по сечению слитков в процессе теплопередачи при высоких температурах, способствует выравниванию теплофизических свойств металла, повышению вькода годного. 2 табл. где P — содержание фосфора в нагреваемой стали, Х, Способ заключается в следующем.

Посаженные в нагревательный колодец слитки нагревают до заданной температуры со скоростью, не превышающей V, которая рассчитывается рЭ по формуле и зависит, главным образом, от количества фосфора, содержащегося в нагреваемой стали, Затем осуществляют томление металла по ступенчатому температурному режиму, причем при постоянной заданной температуре слитки выдерживают в течение 401573039

50 мин (0,20-0,26 общего времени нагрева) и выдают на прокатку.

Поскольку скорость дефосфорации

1 ри печной и ковшевой обработки стали зависит от вязкости, химической активности шпака и интенсивности

Перемешивания шлака и интенсивности перемешивания ванны и одновременно с дефосфорацией идут процессы дегаэации, десульфурации и очищение стали от неметаллических включений, сте пень загрязненности слитков газовыми, 1 неметаллическими включениями,. суль-! фидами, соединениями фосфора сущест,венно зависит от содержания в стали фосфора.

Загрязненность стали является причиной неоднородности теплофизических свойств металла, которая порождает в процессе теплопередачи большие температурные перепады по

: сечениям слитков, что является причиной разрушения структуры слитков, особенно при высоких скоростях нагрева, а это приводит к появлению крупных и мелких. рванин и трещин при их прокатке.

С целью установления зависимости

30 скорости нагрева слитков от величины содержащегося в металле фосфора исследовано 244 случая процесса нагрева слитков рельсовой группы марок стали в нагревательных колодцах обжимного цеха. Разливка производится 35 в изложницы типа 43Б и П8, температура посада слитков колебалась от

650 до 930 С, средняя скорость нагрева поверхности слитков изменяется от 1,7 до 7,3 С/мин, число посажено 40 ных в ячейку слитков изменяется от 4 до 9, содержание фосфора в металле при этом колеблется от 0,01 до 0 027Х. Показателем качества нагЭ °

45 рева выбран выход рельсов первого сорта полученных при прокатке слитков, колебания которого находилось в пределах 69„8+11,3Х.

С помощью методов регрессивного 50 анализа определено уравнение, связывающее показатель качества нагрева— выход рельсов первого сорта 1 с (в отклонениях от .среднего значения 1 с, равного 84, 1X), среднюю скорость нагрева V и содержание фосфора P в готовой стали:

1 с — 84,1 = 284 Р V

Из условий получения максимально возможного выхода рельсов I с, равного 100Х, найдено, что о, P V "= 5,6. 10-, мин

Отсюда максимально возможная (граничная) скорость нагрева слитков

А

V г р где А = 5 6-10-

С

Э мин

Пример 1 ° Взяты три пары слитков (в группе по 7 шт,), каждая из которых получена из одного ковша рельсовой стали, выплавленной в мартеновской печи. Слитки поступают в отделение нагревательных колодцев (ОНК) и после нагрева и томления прокатаны с целью получения рельсов марки Р-65 и рассортированы, Слитки первой пары (I и II группы) имеют содержание фосфора 0,024Х, а слитки второй пары (III и IV группы) имеют содержание фосфора в 2 раза ниже 0,0121, остальные компоненты химсостава стали у всех четырех групп одинаковы. Температура посада Т и выдачи Т „ слитков также во всех четырех группах одинакова.

В первых четырех группах Г соотг ветствует интервальному его значению (0,20 — 0,26) С щ .

В пятой и шестой группах данные соответствуют и второй группе, за исключением,которое, в отличие от второй группы, принимает значения, вышедшие эа указанные интервалы: в V группе 7 0,19 8 „ а в UI группе 0, 0,27 д об ц

В табл,1 приведены результаты влияния скорости нагрева слитков на процент выхода I с проката, Значения граничной скорости нагрева вычисляются по формуле

7,. = 5,6/100 Р, С/мин.

Получение результаты (выход рельсов Хс для четырех приведенных групп слитков) полностью подтверждают, что низкое качество нагрева, а следовательно, низкий процент выхода I c проката объясняется высокой скоростью нагрева поверхности слитков

I u III групп, превышающей гранич1573039

Для оценивания ожидаемого экономического эффекта предлагаемый способ нагрева испытан в пассивном режиме в условиях работы отделения нагревательных колодцев на рельсовых марках стали.

Формула изобретения

Способ нагрева массивных слитков в регенеративных нагревательных колодцах, включающий подачу газовоздушной смеси и ее сжигание, доведение температуры слитков до заданной и томление их по ступенчатому температурному режиму в течение 0,200,26 общего времени нагрева, о тл и ч а ю шийся тем, что, с

20 целью увеличения выхода готового проката, нагрев слитков до заданной температуры осуществляют со средней скоростью подъема температуры Ч

5,6 C

25 не превышающей

1ОО.P мин где P— содержание фосфора в нагреваемой стали, %. ! ! !

Таблица 1

V Ic,%

1 С/мин

Ь,, MHH,мин ч

"оЫщ мин

КоличестV, С/мин

Группа слитво ков слитков

7 0,024 850 1200 110

7 0,024 850 1280

7 0,012 850 1280

7 0,012 850 1280 195

7 0,024 850 1280 195

7 0,024 850 1280 195

У.Ч

2,2 2 3 82,7

П р и м е ч а н и е.,„- общая длительность нагрева слитков в нагревал тельных колодцах;,, — длительность периода прогрева слитков до заданной температуры (первого периода), продолжительность выдерживания (томления) слитков на заданной температуре; Т, — температура выдачи витков из колодцев. ную скорость Ч . Кроме того, в группе слитков V и VI, в сравнении с группой II, снижение выхода Ic обусловлено тем, что длительность томления йе соответствует интервалу л (0,20 — 0,26) „ щ. !

Пример 2, Для анализа берУт

425 групп слитков стали с различным содержанием фосфора и разной скоростью их нагрева в колодцах. Показатели нагрева и результаты (в проце ентах) выхода Ic проката приведены в табл.2.

Анализ данных табл.2 показывает, что при скорости нагрева слитков в нагревательньж колодцах, в среднем превышающей граничную, выход рельсов

Ic резко падает по сравнению со слитками, скорость нагрева которых была ниже граничной V средний

r уровень выхода Ic рельсов при одинаковой скорости нагрева зависит от содержания в стали фосфора P: чем вьнне содержание фосфора, тем нике процент Ic проката.

35 155 (0,23 д „,)

50 245 (0 ý 2 1 о$ ù)

35 135 (0,26а,< 1

50 250 (О,-" nll06 )

45 245 (О, 19.,e„)

75 . 275 (0,27 <ÄÄ) 3,9 2,3 58,3

2,2 2,3 89,0

4,8 4,7 67,2

2,2 4,7 90,1

2,2 2,3 80,2

1573039

Таблица 2

V С/мин

Значения выхода Ic рельсов при средней скоросо ти нагрева, С/мин

) 5,5

3,4 4,0

3,1

5,60

О 010 !

О, О!16

3,50

О, 019

О, 027

2,85

2,07

II!p и м е ч а н и е. В скобках обозначено количество;, рассмотренных случаев.

Составитель Н. Асеева

Техред Л. Сердюкова Корректор О- Кравцова

Редактор Н. Бобкова

Заказ 1622 Тираж 515 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101

78,61 (34)

78,00 (41)

69, 31 (18)

67,42 (31) 78,58 (26)

77,83 (28)

65,95 (31)

62,25 (29) 79,21 (19)

69,51 (27)

63,67 (31)

58,31 (30) 75, 03 (16)

62,79 (29)

52,23 (35)