Способ нагрева заготовок на сортовых и проволочных станах


 

C21D1/34 - Изменение физической структуры черных металлов; устройства общего назначения для термообработки черных или цветных металлов или сплавов; придание ковкости металлам путем обезуглероживания, отпуска или других видов обработки (цементация диффузионными способами C23C; поверхностная обработка металлов, включающая по крайней мере один процесс, предусмотренный в классе C23, и по крайней мере другой процесс, охватываемый этим подклассом, C23F 17/00; однонаправленное отвердевание эвтектики или однонаправленное разделение эвтектик C30B)

Владельцы патента RU 2430977:

Открытое Акционерное Общество "Магнитогорский металлургический комбинат" (RU)

Изобретение относится к области черной металлургии, а именно к способам нагрева заготовок из сталей различного химического состава на сортовых и проволочных станах. Для снижения выбросов вредных веществ, уменьшения окалинообразования, повышения качества сортового проката, обеспечения равномерного нагрева по длине и сечению заготовки ее сначала нагревают в нагревательных печах до температуры 800-850°С, проводят очистку заготовки от окалины при данной температуре, затем ее нагревают до температуры прокатки в установке нагрева кондукционным и/или индукционным способом, причем упомянутую установку, рольганг, подводящий заготовку к ней, и рольганг, подводящий заготовку к черновой группе клетей, укрывают утепленным кожухом, который заполняют защитным газом. 1 ил.

 

Изобретение относится к черной металлургии, а именно к способам нагрева заготовок из сталей различного химического состава на сортовых и проволочных станах.

Известен способ нагрева заготовок на сортовых и проволочных станах, включающий нагрев заготовок в нагревательных печах до температуры прокатки, очистку горячих заготовок от окалины путем гидросбива и дальнейшую прокатку на соответствующих станах (Выпуск Danieli News №136. Декабрь 2003 г., стр.18).

Недостатками данного способа являются потери металла с угаром и печной окалиной и неравномерность нагрева заготовки по длине и сечению.

Наиболее близким аналогом к заявляемому способу является способ нагрева заготовок, включающий нагрев заготовок в нагревательных печах до температур 900-1150°С, удаление окалины, нагрев в индукторе до температуры прокатки и дальнейшую прокатку, описанный в статье "Применение индукционного нагрева в металлургической промышленности". Автор: В.Б.Демидович (www.estel.ee/estel/document.php?id=10).

Недостатками данного способа являются неоправданный перегрев заготовок до температур 900-1150°С, как следствие, большие суммарные энергетические затраты и потери металла с угаром и печной окалиной, интенсивное окалинообразование, как следствие, повышенный износ валков и проводковой арматуры, неравномерность нагрева заготовки по длине и сечению. Кроме того, отсутствует возможность возврата заготовки обратно в печь до подачи заготовки в индуктор в случае аварийной остановки стана, что существенно увеличивает брак из-за остывания заготовок до поступления в стан и вынужденного сброса заготовок.

Технические задачи, решаемые изобретением, заключаются в следующем:

- исключение выброса заготовок в случае аварийной остановки прокатных станов, поскольку заготовки интенсивно нагреваются непосредственно перед станом;

- существенное снижение потребления газа, как следствие, снижение выбросов вредных веществ (продуктов горения);

- снижение температуры атмосферы в печи, как следствие, увеличение срока службы огнеупоров;

- высокие скорости нагрева (короткое время и высокая производительность);

- оперативное управление процессом за счет меньшей инертности оборудования;

- меньшее окалинообразование и, как следствие, лучшее качество готовой продукции, меньший износ валков и проводковой арматуры;

- высокое качество нагрева (равномерность по длине и сечению) за счет внутреннего нагрева.

Поставленная задача решается тем, что в способе нагрева заготовок на сортовых и проволочных станах, включающем нагрев заготовки в нагревательных печах, очистку заготовки от окалины, нагрев ее индукционным способом, в отличие от ближайшего аналога нагрев заготовки в нагревательных печах осуществляют до температуры 800-850°С, далее осуществляют очистку заготовки от окалины при данной температуре, затем осуществляют нагрев ее кондукционным и/или индукционным способом до температуры прокатки, причем установка нагрева кондукционным и/или индукционным способом и рольганги: подводящий заготовку к ней и подводящий заготовку к черновой группе клетей, укрыты утепленным кожухом, кроме того, кожух заполнен защитным газом.

Сущность предложенного технического решения заключается в следующем.

При нагреве заготовки в нагревательной печи до 800-850°С происходит меньшее окалинообразование, при этом нагрев до этих температур более эффективен пламенным способом.

Индукционный и/или кондукционный нагрев позволяет повысить скорость нагрева металла и уменьшить инерционность работы нагревательного участка, при этом защитная атмосфера предотвращает образование окалины на заготовках, чем обеспечивает снижение расходных коэффициентов конечной продукции.

Утепленный (футерованный) защитный кожух минимизирует потери тепла в атомосферу на участке от нагревательной печи до черновых клетей стана.

До подачи заготовки в установку кондукционного и/или индукционного нагрева остается возможность возврата заготовки обратно в печь в случае аварийного останова стана, что существенно снижает брак металла из-за остывания заготовок до поступления в стан и вынужденного сброса заготовок. На промежутке от зачистки и до выдачи заготовки из нагревательного устройства заготовка может находится в защитной атмосфере (например, азота), что практически исключает окисление металла на данном участке. Защитный газ подается непосредственно в утепленный кожух и устройство кондукционного и/или индукционного нагрева.

Реализация предлагаемого способа иллюстрируется на чертеже, где 1 - нагревательная печь; 2 - устройство по очистки заготовок от окалины; 3 - нагретая выше точки Кюри и очищенная заготовка; 4 - утепленный кожух; 5 - устройство кондукционного и/или индукционного нагрева; 6 - нагреваемая до температуры прокатки заготовка; 7 - черновая клеть стана.

Пример конкретного осуществления способа.

Сортовую заготовку, размерами 150×150×12000 мм подают в нагревательную печь, например, пламенного типа, где нагревают до температуры ~800°С, что незначительно превышает точку Кюри (768°С для чистого железа). Это позволяет избавиться от интенсивного окисления металла в печи и практически исключить печную окалину и угар. Заготовку с температурой 800°С из печи подают на рольганг выдачи и осуществляют очистку механическим способом, например, вращающимися щетками или металлическим скребком, что позволяет избавиться от окалины образовавшейся после машин непрерывного литья заготовок. После механической очистки заготовку без остановок по рольгангу, укрытому утепленным кожухом (металлический каркас, внутри футерованный теплоизоляционным материалом) подают в кондукционную и/или индукционную установку нагрева заготовок, где нагревают до температуры прокатки, например до 1150°С, затем заготовку подают по рольгангу в черновую группу клетей. Выбор частоты при кондукционном и/или индукционном нагреве меняют в зависимости от марки стали, начальной и требуемой конечной температуры заготовки. В случае индукционного нагрева для заготовки сечением 150×150 частота составляет 0,05÷1 кГц. Установка нагрева кондукционным и/или индукционным способом и рольганги: подводящий заготовку к ней и подводящий заготовку к черновой группе клетей укрыты утепленным кожухом, выполненным из металлического каркаса, внутри футерованного теплоизоляционным материалом. Защитный газ, например азот, подается непосредственно в утепленный кожух.

Способ нагрева заготовок на сортовых и проволочных станах, включающий нагрев заготовки в нагревательных печах, очистку заготовки от окалины и нагрев заготовки после очистки, отличающийся тем, что нагрев заготовки в нагревательных печах осуществляют до температуры 800÷850°С, далее осуществляют очистку заготовки от окалины при данной температуре, затем осуществляют ее нагрев до температуры прокатки в установке нагрева кондукционным и/или индукционным способом, причем упомянутую установку нагрева, рольганг, подводящий заготовку к ней, и рольганг, подводящий заготовку к черновой группе клетей, укрывают утепленным кожухом, который заполняют защитным газом.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к изготовлению стального стержневого проката винтового профиля, и которое может быть использовано при изготовлении винтового стержня для анкерной крепи в горнорудной промышленности.

Изобретение относится к области металлургии, а именно к полученной дуплекс-процессом нержавеющей стали, предназначенной для изготовления элементов конструкций установок для выработки энергии и производства материалов в химической и нефтехимической промышленности, бумажном производстве.
Изобретение относится к области механико-термической обработки деталей из хромистой стали и может быть использовано при изготовлении болтов. .

Изобретение относится к изготовлению горячекатаной многофазной стали для автомобильной промышленности. .
Изобретение относится к области черной металлургии, а именно к производству катанки из высокоуглеродистой стали, предназначенной для дальнейшей переработки в проволоку для изготовления канатов и рукавов высокого давления.
Изобретение относится к области металлургии, в частности к производству сортового проката круглого, диаметром от 15 до 30 мм из среднеуглеродистой хромсодержащей стали для изготовления шаровых пальцев, применяемых в шаровых шарнирах подвесок автомобилей.
Изобретение относится к области черной металлургии. .
Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к производству подката для холоднодеформированной арматуры. .
Изобретение относится к области черной металлургии. .
Изобретение относится к области металлургии, в частности к производству круглого проката диаметром от 12 до 34 мм для производства крупных тяжелонагруженных пружин различного назначения.

Изобретение относится к способу отжига холоднокатаных полос из низкоуглеродистых сталей, используемых в автомобильной промышленности. .

Изобретение относится к способу отжига холоднокатаных полос из низкоуглеродистых сталей, используемых в автомобильной промышленности. .

Изобретение относится к металлургии, а именно к термомагнитной обработке магнитомягких материалов. .
Изобретение относится к машиностроению и термической обработке металлов и может быть использовано при производстве новых и ремонте старых железнодорожных колес. .

Изобретение относится к области индукционного нагрева. .

Изобретение относится к устройству для газопламенной обработки образцов материалов путем высокоинтенсивного и высокотемпературного их нагрева и может быть применено при проведении испытаний на прочность и стойкость при повышенных более 1000°C температурах и при нагреве образцов со скоростью 30 50 град/с, т.е.

Изобретение относится к технологии поверхностной упрочняющей обработки режущих инструментов и может быть использовано в машиностроении и инструментальной промышленности.

Изобретение относится к печам для обработки, в которые газ реагент вводится как часть этапа обработки газовой фазы, в частности к печам для процесса химической инфильтрации газовой фазы.

Изобретение относится к области термообработки и может быть использовано для безокислительного нагрева металлических изделий с восстановлением окислов при термообработке, нагреве под пластическую деформацию черных и цветных металлов и сплавов.

Изобретение относится к технологии термообработки деталей, а именно к поверхностной закалке электрической индукцией, и используется преимущественно при изготовлении износостойких элементов фрикционного гасителя колебаний (ФГК) тележек грузовых вагонов.
Изобретение относится к металлургии, в частности к производству арматурной стали повышенной прочности и пластичности из углеродистых низколегированных марок сталей.
Наверх