Способ термической обработки катанки и устройство для его осуществления

Способ термической обработки катанки и устройство для его осуществления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к термической обработке стали и может быть использовано в черной металлургии при изготовлении катанки. Цель изобретения - улучшение качества путем снижения потерь металла на окалину. Способ включает двухступенчатое циклическое охлаждение с прокатного нагрева . Охлаждение начинают через 0,01- 0,1 с после выхода катанки из последней клети стана путем подачи на нее охладителя под давлением 15-40 атм. Затем производят вьфавнивание температуры по сечению катанки в интервале (Аг + 30) - (Аг, + 50)С, пропуская ее через камеру с разрежением в ней воздуха до 0,05-0,1 атм, после чего осуществляют второй цикл охлаждения подачей на катанку охладителя под давлением 15-40 атм. Устройство для осуществления способа содержит прямоточную и противоточную камеры охлаждения с форсунками и щелевыми соплами и проводковую трубу, герметично соединенную с форсунками. Отношение площади сопла форсунки к площади поперечного сечения камеры охлаждения 0,33-0,51. Отношение длин проводковой трубы и камер охлаждения к диаметру камер охлаждения соответственно 65-105 и 50-70. 2 с.п. ф-лы, 1 ил., 1 табл. (Л ю сд

СОЮЗ СС В ЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) SU (11) (ду 4 С 21 D 1/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4200186/31-02 (22) 24. 02. 87 (46) 23.09.88. Бюл. Р 35 (71) Днепропетровский металлургический институт им. Л.И.Брежнева и Институт черной металлургии (72) А.В.Ивченко, Ю.Т.Худик, Д.В.Прокофьев, О.С.Хусид, В.Н.Прокофьев и В.Г.Овечко (53) 621.785.79(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

К 492555, кл. С,21 D 1/02, С 21 D 9/52, 1975.

Авторское свидетельство СССР

119 410844, кл. В 21 В 5/02, 1971.

Авторское свидетельство СССР

У 1203904, кл. С 21 D 1./02, С 21 D 9/52, 1985.

Авторское свидетельство СССР к 582863, кл. С 21 D 1/02, В 21 В 45/02, 1977. (54) СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ КАТАНКИ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к термической обработке стали и может быть использовано в черной металлургии при изготовлении катанки. Цель изобретения — улучшение качества путем снижения потерь металла на окалину.

Способ включает двухступенчатое циклическое охлаждение с прокатного нагрева. Охлаждение начинают через 0,010,1 с после выхода катанки из последней клети стана путем подачи на нее охладителя под давлением 15-40 атм.

Затем производят выравнивание температуры по сечению катанки в интервале (Аг + 30) — (Ar + 50) С, пропуская ее через камеру с разрежением в ней воздуха до 0 05-0,1 атм, после чего осуществляют второй цикл охлаждения подачей на катанку охладителя под давлением 15-40 атм, Устройство для осуществления способа содержит прямоточную и противоточную камеры охлаждения с форсунками и щелевыми соплами и проводковую трубу, герметично соединенную с форсункамн.

Отношение площади сопла форсунки к площади поперечного сечения камеры охлаждения 0,33-0,51. Отношение длин проводковой трубы и камер охлаждения к дйаметру камер охлаждения соответственно 65-105 и 50-70. 2 с.п. ф-лы, 1 ил., 1 табл.

Изобретение относится к термической обработке стали и может быть о использовано в черной металлургии при изготовлении катанки.

Цель изобретения — улучшение ка-чества путем снижения потерь металла ня окалину.

На чертеже изображена устройство для осуществления предлягаемага спа= саба.

Сущность изобретения .Включается в том чта при осуществлении первой ступени охлаждения па истечении 0,01О, 1 с после Выхода катанки из послед- 15 ней клети стана и Выравнивании температуры па сечению в вакууме на по верхности катанки образуется тонкий слой ОКалины состава: 82-887 РеО (вюстит) и 17-1 1,4% Fe О,; (магнетит), 20

Окалина этого состава требует минимальных затрат при дальнейшей пере" работке в метизной промышленности, Осуществление охлаждения раньше

, 0,01с труднавыпслнимо. Если разре, жение более О, 1 атм, состав окалины меняется и повышяются зятряты для, ее удаления..Разрежение 99енее 0,05 атм (l труднодастижима9 не изменяет состав окалины и не снижает затраты на ее травление. Если первая стадия начи нается позднее 0,1 е. после выхода катанки из последней клети„ .ня катанке возникает окалина состава ца 3ОХ магнетита и 5Х гемятита, чта резко повышает затраты при ее удгпении.

Если охладитель подводит.99 к камерам охлаждения при давлении меньшем

15 атм,, не создается необходимое разрежение в камере выравнивания (проводковай трубе).

Давление ахпадителя более- 40 атм приводит к тому, что охлядитель попа--, дает В проводкавую трубу и нарушает эффект выравнивания температур в вакууме. о

Устройство для осуществления предлагаемого способа термосбработкн катанки состоит из противо:очной фарсунки 1 с камерой 2 охля",:;,цения и пря-, 5 маточной дассунки 3 с ямерай 4

ЛЯЖДЕНИЯ, ФарСуНКИ ГЕрМЕто ЧЧЕСКИ ОЕЕ динены между собой провадковой тру.-бой 5. Концы которой образуют с корпусом фарсунки щелевые кольцевые сопла 6 и 7. Отношение площади сопла фарсунки 6 или 7 к.плошади поперечного сечения камеры 2 илн 4 охла;д.ения составляет 0 33-0 51, Длина проВодкавай трубы 5 составляет 65-105, а длина камер охлаждения 2 и 4 — 5070 диаметра камер охлаждения.

При термоабрабатке схладитель (вада) падается пад ацинакавым давлени— ем 15-40 ятм в фарсунки 1 и 3 и чере=- сопла 6 и 7 попадает в камеры 2 и 4 охлаждения. Истечение воды через сопла с большой скоростью обеспечизает инжекцию воздуха из провадковой трубы 5 и. создает в ней разрежение величиной 0,1-0,05 атм.

Охлаждение проката в данном устройстве происходит следующим образом.

В камере 2 охлаждения противоточной фарсунки 1 поверхностные слои катанки охлаждаются на 350-400 С.

При дальнейшем прохождении через проВОдкОВую TpÓá Ã 5, B кОторОй Отсутст-о

Вует ахладитель и. создан вакуум, по-. верхностные слои катанки разогревают-, ся (температура поверхности повышао ется на l00-150 С) за счет тепла о внутренней зоны да 820-840 С, т,е. происходит Выравнивание температуры па сечению, В камере 4 охлаждения прямотачнай форсунки 3 процесс охлаждения повторяется.

Предлагаемое устройство позволяет проводить охлаждение движущегося проката в несколько стадий. Стадии схлалдения чередуются со стадиями

Выравнивания температуры, которые осуществляются при прохождении катан-. ки через провадковые трубы. Такое многоступенчатое охлаждение позволяет повысить качества катанки и снизить кОличестВО ВтОрнчнОН Окялнны9 образующейся на готовом прокате эа счет проведения стадии выравнивания температуры по сечению катанки в вакууме, созданным в проводковой трубе.

Пример. Канатную катанку диаметром 6 5 мм из стали марки 55, пракатываемую на непрерывном стане са скоростью 30 м/с, подвергают циклическому охлаждению в предлагаемом устройстве. Температура конца прокато ки 1050-1100 С. Параметры охлаждающего устройства: диаметр камер охлаждения 28 мм, длина камеры охлаждения противоточной форсунки 1400 мм, пряматачнай 1950 мм9 диаметр проводкавай трубы 24 мм, длина правадковай трубы ?250 мм, отношение площади сопла форсунки к площади поперечного сечения камеры охлаждения 0,35, !

4252 i 8

Время до начала

Время травления, мин

Состав окалины, Ж

Расход кислоты,кг/т

ТемпеДавление в

Давление воОпыт олиест ратура после

РеО Ее, Оо e О проводковой трубе, атм ды в

4юрсункаху атм охкаохлажлаждения на первой, стадии, с лины, г/т дения на вто рой стадии

Предлагаемый

700 3 8 72 26 2

700 3,7 76 22 2

0,08

0,33 25

4,0

0,08

2 0,2

3 0„1

3 2

700 3,3 82 !7 1

0,08

Охлаждение катанки ведут по различным режимам, обеспечивающим варьирование технологических параметров в широком диапазоне, Опытным путем определяют время и температуру выравнивания между стадиями охлаждения °

Степень разреженности (вакуума) в проводковой трубе изменяют с помощью водяного и ртутного манометра. Для сравнительных испытаний заготовки обрабатывают по режиму двухстадийного охлаждения с проведением стадии выравнивания температуры по сечению катанки на воздухе (режим обработки по известному способу).

Результаты исследования опытной партии катанки показаны в таблице.

Как видно из таблицы, предлагаемый способ и устройство повышают ка- 2< честно катанки за счет снижения количества окалины на 0,6-1,3 кг/т и улучшения ее состава. При этом эа счет создания легкотравимой окалины снижаются затраты в метизном производстве (за счет снижения продолжительности травления на 90-1803 и удельного расхода киспоты на 1,52,6 кг/т).

Формула изобретения

Способ термической обработки катанки, включающий двухступенчатое циклическое охлаждение с прокатного нагрева через заданное время после выхода катанки из последней клети стана путем подачи охладителя в камеру охлаждения под давлением и выравнивание температуры по сечению катанки между циклами охлаждения в интервале (Ar> +30) — (Ar> +50) С, отличающийся тем, что, с целью улучшения качества путем снижения потерь металла на окалину, охлаждение начинают !ереэ 0,01

О,1 с после выхода катанки иэ последней клети стана, охладитель подают под давлением 15-40 атм, а выравнивание температур осуществляют в вакууме с давлением 0,05-0,1 атм.

2. Устройство для термической об"

1 работки катанки, содержащее камеры охлаждения с противоточными и пря-. моточными @орсунками, с кольцевыми, щелевыми соплами, герметично соединенные между собой проводковой трубой, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью улучшения качества путем снижения потерь металла на окалину, отношение площади сопла форсунки к площади поперечного сечения камеры охлаждения составляет

0,33-0,51, а длины проводковой трубы и камер охлаждения составляют соответственно 65-105 и 50-70 диаметра камер охлаждения.

Продолжение таблицы

ЮЮЮЮЙЮ ВВЭР

Расход кислоты, кг/т

Состав окалины, Х авле- ие. воо на я, Fe0 Ге 0 Fe Оз ды в форунках, тм ажде ния н ерво

4 0,1

О 06 690 3 2 85 14 1 6

0 05 690 ЗьО 88 11 4 О 6 6

2,5

5 0,1

2,5 заестЦый»

6 0 Эз 25

690 4,3 65 30 5

690 3,9 70 27 3

17 5 I

15 4,7

7 0,1

*Режимы вь1полнены с,проведением стадии выравнивания температуры на воздухе °

Корректор И.Иаксимижинец

Техред И.дидык

Редактор Н.Гунько

Заказ 4740/24

Тираж 545

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Давле ние в

rrp0 вод ковой трубеэ атм

Температураа после охлаж дения на вто рой стадии, С

Еоличест во ока" линыэ кг/т