Способ электроконтактного нагрева проката

Способ электроконтактного нагрева проката

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к способам электроконтактного методического нагрева части заготовок перед обработкой давлением. Цель изобретения - повышение качества нагрева путем обеспечения равномерности нагрева проката (П). Нагрев ведут ступеньчато и позонно. Первую зону П нагревают до 0,6 требуемой температуры (Т), затем один из контактов (К) смещают на длину одной зоны и производят нагрев, при этом вторую зону нагревают до той же Т. Подогрев проводят не менее двух раз, а смещение К - до тех пор, пока расстояние между К не станет равным или большим длины двух зон. Затем нагрев до требуемой Т ведут периодическим перемещением П и после достижения концом П подвижного К последующий позонный нагрев ведут с перемещением подвижного К в направлении к неподвижному К вместе с П. Изобретение позволяет получить равномерную Т по сечению и длине нагреваемого участка. Постоянство Т позволяет повысить качество изделий. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 С 21 D 1/40 с

ij

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4328200/31-02 (22) 17.11.87 (46) 15.07.90. Бюл. N 26 (71) Па влодарс кий и ндустриал ь ный и нститут (72) А.С. Килов и Т.П. Осипова (53) 621.78.012:621.365.3 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Nà 1135775, кл. С 21 D 1/40, 1982. (54) СПОСОБ ЭЛЕКТРОКОНТАКТНОГО НАГРЕВА ПРОКАТА (57) Изобретение относится к способам электроконтактного методического на— грева части заготовок перед обработкой давлением. Цель изобретения — по" вышение качества нагрева путем обеспечения равномерности нагрева проката

Изобретение относится к металлообработке, предназначено для нагрева токопроводящих материалов путем прямого пропускания тока и может быть использовано при обработке проката да влением.

Цель изобретения - повышение каче" ства нагрева путем обеспечения равно" мерности нагрева проката.

На фиг. 1 показан пример реализации способа с тремя зонами нагрева (буквами обозначены стадии нагрева); на фиг. 2 - установка, на которой реализуется данный способ нагрева проката °

Способ заключается в том, что нагрев проката ведут позонно и ступенча.,SU l2 А 1

2 . (П) . Нагрев ведут ступенчато и позон" но. Первую зону П нагревают до 0,6 требуемой температуры (Т), затем один из контактов (К) смещают на длину одной зоны и производят нагрев, при этом вторую зону нагревают до той же

Т.. Подогрев проводят не менее двух раэ, а смещение I(" до тех пор, пока расстояние между К не станет равным или большим длины двух эон. Затем нагрев до требуемой Т ведут периоди" ческим перемещением П и после достижения концом П подвижного К последующий поэонный нагрев ведут с перемещением подвижного К в направлении к неподвижному К вместе с П. Изобретение позволя ет и ол учит ь ра вномер ную

Т по сечению и длине нагреваемого участка. Постоянство Т позволяет повысить качество иэделий. 2 ил.

Фш то путем подвода тока. Первую зону Q3 нагревают до 0,6 требуемой температу- ры, затем один из контактов смещают вдоль проката на длину одной зоны и Я одновременно подогревают обе зоны, причем вторую зону - до той же температуры, при этом подогрев ведут не менее двух раз, а смещение контакта осуществляют до тех пор, пока расстояние между контактами не станет рав" ным или большим длины двух зон, затем нагрев до требуемой температу" ры ведут периодическим перемещением проката . После достижения концом про" ката подвижного контакта последующий нагрев ведут с перемещением подвиж" ного крнтакта в н" правлении к

1578212 неподвижному контакту вместе с прокатом.

Способ электроконтактчого нагрева осуществляется следующим образом.

Прокат подается в нагревательную установку до зажатия в неподвижном конта кте

На стадии "а" контакты 1,2.охватывают заготовку, посредством пропускания тока заготовка нагревается до 0,4 конечной температуры, время включения составляет 0,33 от общего времени нагрева, необходимого для нагрева до конечной температуры.

ФБ

На стадии "б" токоподводящий узел

3 с контактом 1 с помощью цилиндра 4 по направляющим перемещается в сторону заготовки. Контакты 1,2 зажимаются, пропускается ток. Две зоны одновременно нагреваются до температуры, равной 0,4 конечной температуры, Но так как первая зона уже имеет температуру

0,4 требуемой, то ее температура будет равной 0,75 конечной.

На стадии "в" узел 3 перемещается на та кое же расстояние, проводится нагрев сразу трех зон. 7to окончании включения зона 3 будет нагреваться до требуемой температуры, эона 2 - до 0,75 требуемой, а зона 1 - до 0,4 темпера" туры нагрева.

На последующих стадиях "г,д" (стационарный процесс) контакты 1,2 не перемещаются, перемещается только про" кат. 35

Последняя стадия стационарного процесса (д) - конец проката достигает подвижного токопроводящего узла 3 и в дальнейшем перемещается вместе с ним к неподвижному узлу 5.после включений.®

Впоследст вии ци кл повторяется .

Величина ша га перемещения за висит от числа зон нагрева. Для двухзонного нагрева она составляет 0,5 расстояния между токоподводами в крайнем положе- нии.

Для трехзвенного нагрева каждое перемещение саста вляет О, 33 рас ст ояния между конта ктами, а суммар ное "

0,66, т.е. больше 0,5 расстояния, для 50 четырехзонного нагрева " соответственно 0,25 и 0,75 и т.д. Таким образом, суммарное леремещение контакта всегда больше или равно 0,5 расстояния между контактами. Число we зон переме" щения зависит от параметров иагревае" мого проката.

Совпадение направления перемещения злектроконтакта с прокатом обеспечивает иСключение концевого отхода при об" работке конца проката, т.е. повышается коэффи цие нт испол ь зова ния металла .

Совпадение напра вления перемещения обеспечивает перемещение проката перемещающимся электроконтактом при завершении обработки заготовки.

Опыт 1. Осуществляли контактный нагрев круглого проката диаметром

20 мм и длиной 2 м иэ стали 45.

Требуемая температура нагрева

1200 С. Величина тока составляла 3600 A.

Продолжительность нагрева всей заготовки составила 300 с. Температура заготовки подводоохлаждаемыми конта ктами, ширина которых 50 мм, была ниже температуры всей заготовки и составляла 600-800 С. В процессе дальнейшей обработки давлением и разделки нагретого проката на мерные заготовки дли" ной по 200 мм было получено 9 заготовок, так как начальную подконтактную част ь проката (70 мм) пришлос ь удалить из-эа низкой температуры. Температура последней (девятой) заготовки была близка к температуре второго конца проката и составила 1050 С ° Као чество отрезки последних заготовок было ниже, чем у первых. В период на" грева проката кузнечно-прессовое обо" рудование простаивало и на все операции было затрачено 600 с.

Опыт 2. Осуществляли контактный на" грев проката прежних размеров (но не всей заготовки одновременно, а зонами 600 мм) между непод виж ными т око" подводящими узлами, т.е. соответствующего трем заготовкам. Причем шаг подачи заготовки после нагрева до требуемой температуры соответствовал длине получаемой заготовки, таким образом каждая нагреваемая зона как бы состо" яла иэ трех участков с разной температурой.

На первом участке температура составляла 500 С, на втором " 900 С, на третьем - 1200 С (требуемая температура нагрева) .

Полная продолжительность нагрева участка зоны составляла 30 с, но так как зона состоит из трех участков, то время выдачи нагретого участка составляет 10 с. Учитывая то, что на" грев последующих зон совмещен с обработкой давлением нагретых зон„то время, затраченное íà все операции, ставило 360 с.

Качество отрезки заготовок с 3 по

8 было одинаковым и хорошим, так как

5 1 57821 температура этих зон была постоянной ., и составила 12000С, а двух первых и двух последних заготовок - низким из-за пониженной, температуры нагрева

5 участков.

Опыт 3 . Осущест вляли конта кт ный методический нагрев зон переменной длины между неподвижными и подвижными токоподводящими узлами проката прежних размеров.

Сначала расстояние между токоподводящими узлами равнялось длине заготовки, после пропускания тока в тече" ние 10 с подвижный токоподводящий узел перемещали на шаг подачи (йо в направлении, обратном направлению движения материалов), равный длине эа" готовки. После повторного пропускания тока в течение 10 с температура участков составляла 900 и 500 С. Подвижный узел еще раз перемещали на шаг подачи и осуществляли нагрев всей зоны, равной 600 мм.

В дальнейшем данный опыт повторя- 25 ли, как предыдущий, при неподвижных токоподводящих узлах перемещали заготовку на шаг подачи (200 мм) .

После отрезки шестой заготовки конец проката достиг подвижного токо" подводящего узла. В дальнейшем перемещение проката осуществляли совместно с подвижным токоподводящим узлом два раза на шаг подачи с пропусканием каждый раз тока по заготовке.

Было получено 10 заготовок. Качество полученных заготовок было постоянно хорошим, та к ка к отрезка осуществлялась при одной температуре

1200 С. Время, затраченное на все операции, составило 360 с. !

Опыт 4. Повторили опьгг 2, однако начальный нагрев проводили до температуры 450 С, что составляет 0,37 требуемой температуры нагрева. На втором 45 участке температура нагрева составила 800 С, а на третьем участке при заданном времени нагрева была достиг" нута температура 1050-1100 С "..е. не была обеспечена. требуемая температура 50 нагрева, для достижения которой треба" валось увеличит ь продолжительность нагрева. Вместе с этим повысилась тем" пература нагрева первого и второго

° о участков - соответственно 500 и 900 С, 55 т.е. вышли на режимы второго опыта.

Onыт 5. Осуществляли двухзонный нагрев прежней заготовки. Первую зону нагревали до 700 С, чт о соста вило

2 6

0,583 требуемой температуры нагрева, после чего передвигали подвижный контакт и нагревали две зоны при прежних условиях. Яа 12 с вторая зона нагрелась до 1200 С, а первая — до 700 С.

Опыт 6. Повторили предыдущий опыт, однако начальная температура нагре" ва составила 800 С (0,66 требуемой) .

В процессе нагрева двух зон при выдержке прежнего времени нагрева (14 с) предварительно подогретая зона нагревалась до 1300 С, т.е. произошел перегрев металла. При сокра" щении продолжительности нагрева для исключения перегрева снизилась температура и первой зоны. Таким образом, для обеспечения требуемого нагрева вышли на режим опыта 5. !

Использование данного способа позволяет обеспечить нагрев проката по зонам на величину не выше 0,6 тре" буемой температуры нагрева, обусловленный тем, что происходит одновре" менный нагрев участка зоны между токоподводящими узлами до требуемой температуры нагрева, что обеспечивает методический нагрев обрабатываемого участка, который характеризуется равномерной температурой по сечению и длине нагреваемого участка. В зону обработки давлением металл поступает с постоянной заданной температурой, так как нагрев завершается непосредственно перед обработкой давлением.

Постоянство температуры позволяет ho" высить качество изделий или эагото" вок, получа емых обработкой да влением, Кроме того, нагрев части заготовки по сравнению с нагревом всей эаготов" ки при прочих равных условиях характеризуется сокращением времени нагрева, а следовательно, и повышением производительности.

Применение методического нагрева, кроме повышения качества нагрева, позволит по меньшей мере в два раза сократить время выдачи нагретого участка на позицию обработки давлением, так как зона между контактами нагре" вается по меньшей мере два раза .

Время нагрева участка проката и

ere длина, равная расстоянию между т окоп од водящими узла ми уста но вки контактного нагрева и кратная длине обрабатываемой заготовки, зависят от сечения нагреваемого металла.

1578212

Формула и зобрет ения

С оста вител ь H. Кузовкина

Редактор А. Иаковская Техред N.äHäûK Корректор T.Ïàëèé

М ° ВФЮЮЮЮ ° ОЮ Ю, Заказ 1892 Тираж 510 Подл и с ное

ВНИИХИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

Способ электроконтактного нагрева проката, преимущественно длинномерного, перед обработкой давлением, включающий зажим проката между кон" тактами, подвод электропитания к прокату со смещением контакта и нагрев до требуемой температуры, о т л и ч а-10 ю шийся тем, что, с целью повышения качества нагрева путем обеспечения равномеоности нагрева проката, нагрев ведут позонно и ступенчато, первую зону нагревают до 0,6 требуемой температуры, затем один из контактов смещают вдоль проката на дли0

4 1 ну одной зоны и одновременно прогревают обе зоны, причем вторую зону до той же температуры, при этом подогрев ведут не менее двух раз, а смещение контакта осуществляют до тех пор, пока расстояние между контактами станет равным или больше длины двух зон, затем ведут нагрев периодическим перемещением проката до требуемой температуры и после достижения концом проката подвижного контакта последующий позонный нагрев ведут с перемещением подвижного контакта в направлении к неподвижному контакту вместе с прокатом.