Способ нагрева заготовок прямоугольного сечения в методических печах с балками
Сущность изобретения: по Способу, включающему последовательную передачу заготовок из секции в секцию, методический нагрев в каждой секции и последующую выдачу заготовок, передачу заготовок из секции в секцию и внутри каждой секции при их нагреве осуществляют скольжением по наклонным балкам, при этом перемещение заготовок производится поочерёдным синхронным сдвигом одних концов заготовок , затем противоположных на угол, равный 2-10° относительно предыдущего положения их продольных бсей. Передачу заготовок из секций ё секцию и внутри каждой секции могут осуществлять скольжением по балкам под углом, определяемым из соотношения a -arctg {(1,1-2,0)/ } , где отугол наклона балок; / - коэффициент трения Покоя. 1 зл1. ф-лы, 2 табл., 1 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (я)5 С 21 D 9/46, 9/56
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ
ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
RMNNml
I:., ент о-(Erg<,р
° °
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4862135/02 (22) 02.07.90 (46) 07.01.93. Бюл. М 1 (71) Украинский научно-исследовательский институт специальных сталей, сплавов и ферросплавов (72) В.А.Колесников, В.А.Лаэоркин, В.П.Люшневский и В.А.Тюрин (56) Тайц H.Þ., Розенгарт Ю.И, Методические нагревательные печи. М.: Металлургия, 1964, с. 246-253.. (54) СПОСОБ НАГРЕВА ЗАГОТОВОК ПРЯМОУГОЛЬНОГО СЕЧЕНИЯ В МЕТОДИЧЕСКИХ ПЕЧАХ С БАЛКАМИ (57) Сущность изобретения: по способу, включающему последовательйую передачу заготовок из секции в секцию, методичеИзобретение относится к металлургии, в частности к способам нагрева длинномерных заготовок прямоугольного сечения, и может быть использовано при нагреве металлических заготовок под горячую пластическую деформацию и проведение термической обработки.
Известен способ нагрева заготовок в секционной печи, в которой заготовкам придается поступательное движение приводными водоохлаждаемыми роликами.
Недостатком способа является то, что он не обеспечивает высокой производительности процесса при нагреве длиннбмерных массивных заготовок, так как длина печи ограничена размерами цеха.Наиболее близким способом к предлагаемому является способ, включающий последовательное перемещение заготовок из секции в секцию, методический нагрев в
„„. Ы„„1786145 А1
2 ский нагрев в каждой секции и последующую выдачу заготовок. передачу заготовок: из секции в секцию и внутри каждой секцйи при их нагреве осуществляют скольжением по наклонным балкам, при этом перемещение заготовок производится" поочередным синхройнйм сдвигoM одних концов заготовок, затем противоположных на угол, равный 2-100 относительно предыдущего положения их продольных бсей. Передачу заготовок из секции в секцию и внутри каждой секции могут осуществлять скольжейием по балкам под углом, определяемым из. соотношения Q = arctg ((1,1-2,0),и }, где а —; p — коэффициент трения и окоя. 1 з.п. ф-лы, 2 табл., 1 ил.
I
I каждой секции ййоследующую выдачу заго-- товок. В известном способе осуществляют нагрев заготовок малого сечения в методических печах с наклоненным под углом 9-100 в сторону окна вйдачй мойолитным подом или балками, в которых перемещение заготовок обеспечивается кантовкой их вручную или с помощью кантовальной машины.
Недостатком известного способа является его низкая производительность эа счет. неравномерного нагрева заготовок.
Целью изобретения является повышение производительности процесса эа счет обеспечения равномерности нагрева заготовок.
Цель достигается тем, что по способу нагрева заготовок прямоугольного сечения в методических печах с балками, включающему последовательное перемещение заготовок из секции в секцию; методический
1786145 скольжение и одновременно минимальные нагрузки, оказываемые заготовкой на .гребень винта при ее удержании.
Когда начало винтовой линии (гребень) винта параллельно плоскости балок, производится загрузка печи, При вращении винта заготовка попадает в межвитковое пространство (впадины) и под действием гребня винта сдвигается с рольганга доставки на наклонные направляющие. Для снижения мощности механизма привода винта и уменьшения удельной нагрузки на его гребень перемещение заготовки производится периодическим синхронным поворотом (сдвигом) последОвательно одного конца заготовки, затем другого относительно ее вертикального центра на угол 2-100, что
55 нагрев в каждой секции и последующую выдачу заготовок, при нагреве. заготовок их передачу из секции в секцию и внутри каждой секции осуществляют скольжением по наклонным балкам, при этом перемещение 5 заготовок производится периодическим синхронным сдвигом последовательно одних концов заготовок; затем других на угол
2-10 относительно предыдущего положения их продольных осей. 10
Цель достигается также тем, что перемещенйе заготовок осуществляют скольжением по балкам под углом, определяемым из соотношения а = arctg{(1,1-2,0),и ), 15 где а — угол наклона балок; ,и — коэффициент трения покоя.
На чертеже изображена схема нагрева прямоугольных заготовок 1, расположенйых на наклонных неподвижных балках 2. 20
Способ осуществляется следующим образом, Заготовки прямоугольной формы (кованые, катаные или после механической обработки) загружают на неподвижные.балки; расположенные под углом 12-22 к пло- 25 скости основания печи. Угол наклона 12 соответствует 1;1, а угол наклона 220.соответствует 2 угла трения заготовки по балкам и рассчитывается по формуле (1;1-2,0),и - tgix, . 30 где,и — коэффициент трения покоя, принимаемый равным 0,2.
Минимально допустимый угол трения, равный 1,1, соответствует углу 120, обеспечивающему самопроизвольное скольжение 35 прямоугольной заготовки по балкам печи, Угол трения, равный менее 1,1, не позволяет самопроизвольному скольжению заготовок при нагреве их до температуры 1220 С, Угол 22 соответствует максимально до- 40 пустимому углу трения, обеспечивающему достаточно ровное самойроизвольное соответствует перемещению, равному одному шагу винта. Угол сдвига зависит от длины заготовки и определяется по формуле
Н=tga 1 где Н вЂ” расстояние перемещения конца заготовки; а — угол сдвига;
L — длина заготовки.
Расчетные расстояния сдвига заготовок в зависимости от их длины приведены в табл. 1.
Расстояние между заготовками определяется шагом винта, Шаг винта зависит от сечения нагреваемой заготовки и составляет
$ = 1.,5-1,7В где S — шаг винта, мм;
 — сторона квадрата или большая сторона сляба, мм.
Шаг винта, равный 1,5-1,7В, обеспечивает минимальное расстояние между нагреваемыми заготовками, равное 0,5-0,7В. позволяет проводить ее всесторонний нагрев и рационально использовать рабочее пространство. печи. Зазор менее 0,5В затрудняет обогрев противостоящих поверхностей заготовки. Шаг винта более 1,7 В. хотя и способствует улучшению условий нагрева, однако снижает эффективность использования рабочего пространства печи.
Заготовка, установленная на неподвижные балки, угол наклона которых составляет
1,1-2,0 угла трения, под действием сил скольжения перемещается до следующего выступа винта, который служит разделителем (упором), При таком способе перемещения заготовок механизм их передачи располагается только у боковых стенок печи, а сами заготовки в отличие от прототипа разделены гребнями винта.
Предлагаемый способ обеспечивает более равномерный нагрев заготовок, что очень важно при нагреве легированных сталей, и за счет этого уменьшается количество дефектов на заготовках, связанных с неравномерным нагревом, что в конечном итоге приводит к повышению выхода годного металла при последующей деформации и повышению производительности процесса.
Пример осуществления способа, Заготовки из стали 4Х5МФ1С сечением квадрат со стороной 400 мм. длиной 4 м нагревали в методической печи с балками до температуры.1160 С, При этом перемещение заготовок из секции в секцию и внутри каждой секции осуществляли скольжением по наклонным балкам действием
1786145
Таблица1
Расчетное расстояние перемещения заготовок различной длины при разном угле их сдвига
Таблица2
Расстояние между заготовками, мм
Угол наклона направляющих, град
Опыт
Значение коэффициента трения покоя
Относи- тельная производительность печи, аз
Производительность печи, т/ч
Примечание
Средний темп выдачи заготовок из печи шт/ч
Предлагаемый 1
Заготовка перемещается только под действием
280
0,8
5,5
27,63 сил скольжения под углом и поворотом на
10, для чего применяли винтовую передачу с шагом винта 680 мм. Нагреты 1заготовки проковали на прессе усилием 31,5 MH на прутки диаметром 320 мм.. 5
Испытания предлагаемого способа проводили при граничных (опыты 2,4), оптимальном (опыт 3) и запредельных (опыты
1,5) значениях предлагаемых параметров.
Для получения сравнительных данных од- 10 новременно были проведены испытания известного по прототипу способа (опыт 6), : Технологические параметры и результаты испытаний приведены в табл. 2.
Анализ данных, приведенных в табл. 2, 15 показывает, что при йагреве заготовок из быстрорежущей стали по предлагаемому способу благодаря равномерному прогреву металла по сечению увеличилась производительность процесса, удельный расход га- 20 за при нагреве уменьшается до 127; в . сравнении с нагревом в печах с йаклонными балками (и рототипом).
Ожидаемый экономический эффект от использования предлагаемого способа за 25 счет повышения производительности и снижения удельного расхода топливно-энергетических ресурсов при нагреве быстрорежущих сталей составляет около 10 руб. на тонну заготовок.
Формула изобретения
1. Способ нагрева заготовок прямоугольного сечения в методических пЕчах с балками, включающий последовательное перемещение заготовок из секции в секцию, нагрев в каждой секции и выдачу заготовок, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности за счет обеспечения равномерности нагрева заготовок, перемещение заготовок осуществляют скольжением их по наклонным балкам, п ри этом перемещение заготовок и роизво- дят поочередным синхронным сдвигом одних концов заготовок, затем других на угол, равный 2-10 относительно предыдущего положения их продольных осей.
2. Способ нагрева по и. 1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что перемещение заготовок осуществляютт скольжением по балкам под углом, определяемым из соот ношения а = irctg((1.1-2,0),и ) где а — угол наклона балок;,и — коэффициент трения покоя.
1786145
Продолжение табл.2
Составитель В.Колесников
Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор Л.Филь
Редактор
Производственно-издательский комбинат" Патент",г,ужгород,ул. Гагарина,191
Заказ 231 Тираж Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5
