Способ производства проката

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (»)917876 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 08.10.79 (21) 2830444(22-02 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл.

В 21 В 1/08

Государственный комитет

Опубликовано 07.04.82. Бюллетень №13

Дата опубликования описания 17.04.82 (53) УДК 621.77. .016.2.97 (088.8 ) яе делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

В. П. Приходько, Н. Ф. Грицук, E. Н. Изотов, и И. Г. Кур а н до

Украинский ордена Трудового Красного Знаме исследовательский институт металлов (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ПРОКАТА

Изобретение относится к металлургической промышленности и может быть использовано в прокатном производстве при изготовлении фланцевых профилей, например двутавров, швеллеров, полосебульбов. .Преддерформационное состояние заготовки не только определяет стабильность технологического процесса прокатки, характеризуемого, как правило, энергосиловыми параметрами деформирования и условиями формоизменения, но и оказывает существенное влияние на качество готового проката в целом. В связи с этим совокупность операций, направленных на изготовления фланцевых профилей с заданными эксплуатационными характеристиками, должна включать и операции по созданию наиболее рациональ ного состояния заготовки в зависимости от прокатки конкретного типа профиля.

Известен способ прокатки с выравниванием температуры по сечению стальной заготовки при прокатке, включающий нагрев всей заготовки до температуры начала прокатки и последующий подогрев до этой температуры элементов заготовки, находивших2 ся в контакте с глиссажными трубами в период нагрева. (11.

Известен способ прокатки, включающий выравнивание температуры по сечению прокатываемой заготовки, за ключа ющи йся в том, что при горячей прокатке заготовь(, равномерно нагретой до температуры на ила прокатки, осуществляют в процессе прокатки дополнительный нагрев краев заготовки, восстанавливая равномерность распреде1п ления температуры по ее ширине, после чего осуществляют окончательную прокатку (2) .

Наиболее близким техническим решением к изобретению является способ производства проката, включающий выравнивание

15 температуры по сечению, отличительной особенностью которого является то, что наряду с повторным нагревом участков заготовки со сравнительной, низкой локальной температурой, обеспечвают повышение темпера2О туры и заднего конца раската по сравнению с его передним концом (31.

Недостатком этих способов является то, что необходимое тем пер 11 ур ное состояние заготовок обеспечивают поэтапным их нагре917876

3 вом в чередовании с деформированием. При этом вначале равномерный нагрев всей заготовки до температуры равной началу прокатки (1150 †13 С в зависимости от химического состава стали) приводит как к повышенному расходу энергоносителя (газа, нефти, электроэнергии), так и росту угара металла. Повторный нагрев металла на промежуточном этапе деформирования приво дит к усложнению оборудования прокатного стана и увеличению его протяженности, а также дополнительному угару металла при повторном нагреве.

Таким образом, в известных способах опе рации нагрева предусматривают как равномерный нагрев всей заготовки перед началом деформирования до температуры начала про катки, так и устранение естественного перепада температуры путем дополнительного нагрева. Создание равномерного температурного состояния заготовки приводит также к образованию остаточных деформационных и термических напряжений, искривлению проката. Это вызвано естественным температ рУ! ным перепадом, образующимся по сечению как при прокатке заготовки, так и при охлаждении готового профиля.

Следовательно, эффективность известных технологических процессов прокатки, включающих операции нагрева, недостаточна.

Целью изобретения является повышение эффективности технологического процесса прокатки.

Для достижения этой цели по способу производства проката, включающему нагрев с неравномерным распределением температуры по длине заготовки, после нагрева всей заготовки до температуры прокатки, подвод тепла к поверхности, ограничивающей элементы заготовки, деформируемые в меньшей степени, прекращают до завершения процесса нагрева элементов заготовки, деформируемых в большей степени. Одновременно с нагревом элементов заготовкй, деформируемых в большей степени, осуществляют отвод тепла от элементов, деформируемых в меньшей степени. После нагрева осуществляют процесс прокатки и охлаждения готового проката.

Осуществление избирательного нагрева элементов заготовки обеспечивает создание температурного состояния заготовки, которое позволяет полностью устранить остаточные деформационные напряжения, накопленные за время деформирования, а также устранить термические напряжения, накопленные за время деформирования, а также устранить термические напряжения, образующиеся в процессе охлаждения готового проката. Это достигается за счет того, что элементы заготовки, деформируемые в меньшей степени, имеют меньшую начальную температуру, в то время как элементы, деформируемые в большей степени, имеют большую начальную температуру. Такое сочетание температурно-деформационных условий по элементам заготовки исключает образование остаточных деформационных напряжений. Создание же такого температурного перепада по

S сечению заготовки перед деформированием приводит к тому, что после деформирования температура элементов проката, имеющих меньшую толщину, выше температуры элементов с большей толщиной. Это способствует благоприятным условиям охлаждения проката, исключающим его искривление, за счет термических напряжений. При этом в технологическом процессе производства проката может быть исключена операция правки.

Кроме того, избирательный нагрев элементов заготовки перед деформированием з способствует снижению угара металла на участках элементов имеющих сравнительно низкую температуру. Этому способствует и операция отвода тепла от элементов заготовки, деформируемых в меньшей. степени, при завершении процесса нагрева.

Интенсификация, процесса нагрева заготовки по ее длине направлена на устранние естественного температурного перепада IJ0 длине раската при прокатке и, следовательно, способствует устранению продольной раз2S нотолщинности проката.

На фиг. 1 показано сечение фасонных заготовок; на фиг. 2 — график температурных условий производства проката.

По предложенному способу в процессе производства проката целесообразно нагревать фасонные заготовки до температуры проката. Эта операция осуществляется за время i,— i . Затем на время Yq — i npeа кращают подвод тепла к поверхностям, ограничивающим элементы I, деформируемые при прокатке в меньшей степени до завершения процесса нагрева элементов 2 заготовки, деформируемых в большей степени. При этом температура режимов обработки элементов изменяется по кривым Т,, и эле40 ментов 2 по кривым Т . При прокатке заготовки за время 7. — " вследствие естественного охлаждения перепад температуры ее элементов 1 и 2 уменьшается. После окончательной прокатки в период охлаждений (з7 ) происходит выравнивание температуры по элементам готового профиля.

Для уменьшения разогрева элементов 1 заготовки при выполнении дополнительного нагрева элементов 2 за время т — от эле2 3 ментов 1 заготовки осуществляют отвод теп50 ла известными способами. Устранение температурного перепада по длине раската при прокатке достигают увеличением интенсивности подвода тепла по длине заготовки. На

I I фиг. 2 кривые Т, и Т соответствуют температурным условиям обработки заднего конца заготовки и раската.

Предложенный способ может быть реализован на действующих прокатных станах с помощью известных нагревательных средств

91 7876

/ например, при сочетании нагрева всей заготовки в методических печах с индукционным нагревом элементов заготовки, деформируемых в большей степени.

Выбор граничных условий избирательного нагрва элементов заготовки установлен, исходя из степени деформируемости литой заготовки и снижения температуры по ее элементам за время 7 — Т

Оптимальная температура нагрева элементов 1 заготовки устанавливается для каж дого конкретного случая в зависимости от соотношения тол щин элементов фасонной заготовки и времени обаботки i — 75. При этом оптимальная температура нагрева соответствует нижнему температурному диапазону для всех случаев, когда нагрузки деформирования не превышают допустимых.

Так, например, при нагреве фасонной заготовки двутавра IPBL600 по DJN 1025 (немецкий стандарт) для условий универсального балочного стана НТМК обеспечивали температуру нагрева полок заготовки 1000 С, а температуру стенки 1250 С. Расчетные данные температурных условий деформирования показали, что температуры стенки и полки соответственно составили перед обжимной клетью 1250 и 1000 С, перед черновой—

1198 С и 989 С, перед предчистовой — 1098 и 963 С, перед чистовой клетью 917 и 898 С.

Выравнивание температуры по элементам заготовки происходит при охлаждении на холодильнике.

При нагреве всей заготовки до 1250 С температура стенки и полок перед чистовой клетью соответственно .составляет 917 и

1047 С. Такой температурный перепад (130 C) между элементами готового профиля приводит к накоплению остаточых деформационных напряжений при прокатке и термических напряжений, ведущих к искривлению проката при охлаждении.

Сравнительный анализ температурных условий производства проката по предлагаемому и известному способам показывает, что использование нового технического решения позволяет повысить эффективность тех5 нологического процесса прокатки. Предлагаемый способ позволяет искл1очить образование остаточных деформационных и термических напряжений и, следовательно, повысить прямолинейность проката и улучшить его эксплуатационные характеристики. ге

Форму,га изобретения

1. Способ производства проката, включающий нагрев с неравномерным распределением температуры по длине заготовки, преимущественно литой фасонной, прокатку и охлаждение готового профиля, от шчающийся тем, что, с целью повышения эффективнос ти технологического процесса прокатки noc ó ле нагрева всей заготовки до температуры прокатки, подвод тепла к поверхностям, orpa vaaemvi элементы профиля, деформируемые в меньшей степени, прекращают до завершения процесса нагрева элементов заготовки, деформируемых в большей степени.

2. Сособ по и. 1, отличающий ся тем, что одновременно с нагревом элементов заготовки, деформируемых в большей степени, осуществляющий отвод тепла от элементов, деформируемых в меньшей степени.

3О

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе !. Патент CLUA № 3587268, кл. 72 — 13, опублик. 1969.

2. Патент Японии № 47-9253, кл. !2С211.4

35 опублик. 1972.

3. Патент Японии ¹ 47-31821, кл. 12С211.4, опублик. !972 (прототип).

917876

Фиг. 1

Г f сек

Составитель М. Реутова

Редактор,Л. Утехина Техред А. Бойкас Корректор Н. Швыдкая

Заказ ) 968/9 Тираж 842 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП «Патент>, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 1