Способ нагрева заготовок
Иллюстрации
Показать всеРеферат
Изобретение относится к металлургии, а именно к способам нагрева заготовок в проходных пламенных печах. Цель изобретения - повышение качества нагрева и производительности работы печи. Способ включает двусторонний подвод тепла к заготовке, нагрев ее поверхности до 1225 - 1255°С, теплоизоляцию в течение времени, определяемого из выражения &Tgr;<SB POS="POST">т</SB>= K<SB POS="POST">1</SB>δТ<SP POS="POST">K</SP><SB POS="POST">2</SB> (&Tgr;<SB POS="POST">н</SB>/L)<SP POS="POST">K</SP><SB POS="POST">3</SB>, где &Tgr;<SB POS="POST">т</SB> - продолжительность теплоизоляции заготовки, мин δТ - разность между температурой поверхности заготовки и температурой нагрева металла для горячей деформации, град. &Tgr;<SB POS="POST">н</SB> - продолжительность нагрева заготовки, мин L - размер заготовки в направлении подвода тепла, см K<SB POS="POST">1</SB>, K<SB POS="POST">2</SB>, K<SB POS="POST">3</SB> - эмпирические коэффициенты, зависящие от свойств нагреваемого металла, K<SB POS="POST">1</SB> = 0,6 ... 0,9 мин, K<SB POS="POST">2</SB> = 0,68 ... 0,72, K<SB POS="POST">3</SB> = (-0,08)...(-0,12). 5 табл.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (s>)s С 21 D 9/00
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ с
)с -QG
Ф ( (21) 4630657/02 (22) 03.01.89 (46) 07.08.91. Бюл. М 29 (71) Череповецкий металлургический комбинат им. 50-летия СССР (72) Ю.В,Луканин, Н.Е.Рослякова, Н.И.Шестаков и М.И,Летавин (53) 621.785.79 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
М 378692, кл. F 27 0 3/04, 1973.
Авторское свидетельство СССР
N. 1404536, кл, С 21 D 9/00, 1986. (54) СПОСОБ НАГРЕВА ЗАГОТОВОК (57) Изобретение относится к металлургии, а именно к способам нагрева заготовок в проходных пламенных печах. Цель изобретения — повышение качества нагрева и проИзобретение относится к черной металлургии, а именно к способам нагрева заготовак в проходных пламенных печах перед обработкой давлением, Цель изобретения — повышение качества нагрева и производительности работы печи.
Пример. В методической нагревательной печи толкательного типа нагревают заготовки сечением 100х100 мм. Материал заготовок — низкоуглеродистая конструкционная сталь Ст.3сп. Заданная температура нагрева заготовок равна 1210 С. Продолжительность нагрева составляет 65 мин.
Нагрев ведут путем подвода тепла с двух сторон до достижения температуры поверхности заготовки, на 15 — 45 С превышающей температуру горячей деформации, т.е. до 1225-1255 С. Меньшее значение из указанного диапазона соответствует боль„„. Ы„„ 1668426 А1 изводительности работы печи. Способ включает двусторонний подвод тепла к заготовке, нагрев ее поверхности до 1225—
1255 С, теплоиэоляцию в течение времени, определяемого из выражения т, = К1Л (т„/!), где т, — продолжиК2 Кэ тельность теплоизоляции заготовки, мин;
A t — разность между температурой поверхности заготовки и температурой нагрева металла для горячей деформации, град.; гн— продолжительность нагрева заготовки, мин;
1 — размер заготовки в направлении подвода . тепла, см; К1, К2, Кэ — эмпирические коэффициенты, зависящие от свойств нагреваемого металла, К1=0,5 ... 0,9 мин, К2=0,68 ... 0.72, Кэ=(-0,08) ... (-0,12). 5 табл, шей продолжительности нагрева, а большее — меньшей, Выбор диапазона обосновывается табл.1.
Иэ табл.1 следует, что разность между температурой поверхности заготовки и заданной температурой нагрева металла следует выбирать иэ диапазона 15-45 С. В этом случае при умеренном расходе топлива обеспечивается высокая производительность печи. а среднеинтегральная температура заготовки лишь незначительно может отклонятся от заданной (на 1 — 8 /,).
При разности температур A t < 15 С среднеинтегральная температура заготовки отклоняется от заданной на 24 — 38%, а производительность печи снижается в сравнении с проектной на 8%. Таким образом, снижается качество нагрева заготовок и производительность печи, 1668426
При разности температур At >45 С отклонение среднеинтегральной температуры от заданной составляет 23-37 . При этом производительность печи возрастает незначительно (s пределах 47, в сравнении с проектной), а расход топлива увеличивается существенно (на 15%). Следовательно, в данном случае при сохранении производительности, близкой к проектной, существенно снижается качество нагрева заготовок и заметно возрастает расход топлива.
После завершения процесса нагрева заготовку теплоизолируют, вследствие чего температура по ее сечению выравнивается.
Продолжительность теплоизоляции устанавливают из соотношения т, = К, Atê (r„/l)к", где т — продолжительность теплоизоляции заготовки, мин;
Лт — разность между температурой поверхности заготовки и температурой нагрева металла для горячей деформации, град; гн — продолжительность нагрева заготовки, мин;
1 — размер заготовки в направлении подвода тепла, см;
К>, К, Кз — эмпирические коэффициенты, зависящие от свойств нагреваемого металла, К -0,6 ... 0,9 мин, Kg=0.68 ... 0,72, Кз=(-0,08) ... (-0,12).
Диапазоны эмпирических коэффициентов обосновываются табл.2.
Из табл.2 следует, что значения эмпирических коэффициентов необходимо выбирать из диапазона К>--0,6-0,9 мин, Km=0,68-0,72, Кз=(-0,08)-(-0,12). В этом случае обеспечивается нормальное качество нагрева. Перепад температур по сечению заготовки непревышает12 С. При К > <О.бмин, Kz<68, Кз - < 0,12 перепад температур по сечению заготовки после завершения ее теплоизоляции может достигать 32-164 С, что превышает предельно допустимые значения. При К1 > 0,9, К2 > 0,72, Кз >-0,08 перепад температур по сечению заготовки не высокий, однако в этом случае производительность печи существенно снижается, Кроме того, требуются значительные капитальные затраты на сооружение зоны термостэтирования, Продолжительность теплоизоляции
Гт=0,6(1255-1210) (65/10) о =6,4 мин.
Результаты расчета продолжительности теплоизоляции для граничных условий, а
5 также данные качества нагрева и производительности работы печи после этих обработок и риведен ы в табл.3. После завершения процесса теплоизоляции перепад температур по сечению заготовки
10 (100х100 мм) составляет 8 С. Далее заготовка направляется на последующую прокатку.
Проводят нагрев заготовки по известному способу. Режим нагрева приведен в табл.4.
15 . Сравнительные данные после нагрева по предлагаемому и известному способам приведены в табл.5.
Таким образом, предлагаемый способ нагрева заготовок позволяет улучшить каче20 ство нагрева (перепад температур по сечению заготовки снижается до 0-8 С) и повысить производительность работы печи на 1-37, (продолжительность нагрева заготовок уменьшается на 1 — 4 мин.).
Формула изобретения
Способ нагрева заготовок, включающий двусторонний подвод тепла, о т л и ч а ю—
30 шийся тем, что, с целью повышения качества нагрева и производительности работы печи, заготовку нагревают до температуры ее поверхности 1225-1255 С, затем заготовку теплоиэолируют на время, уста35 навливаемое из соотношения — К h, к2 (Tí I) 3 мин где г — продолжительность теплоизоляции
40 заготовки, мин;
Лt — разность между температурой поверхности заготовки и температурой нагрева металла для горячей деформации, град; т — продолжительность нагрева заготовки, мин;
1 — размер заготовки в направлении подвода тепла, см;
К1, Кг, Кз — эмпирические коэффициенты, зависящие от свойств нагреваемого weталла, K1=0,6 ... 0.9 мин, K2=0,68 ... 0,72, Кз=(-0,08) ... (-0,12).
1668426!
Разность межд ратурой позер заготовки и s температурой металла Ь t
0,62-0,76
Снижение производительности на БХ в сравнении с проектной
Менее 15
0,92-0,94
Понышение производительности на 1Х в сравнении с проектной
0,99-1,01
Повышение производительности печи ня 2Х в сравнении с проектной.
Умеренный расход топлива
Повышение произнодительности печи на 32 в сравнении с проектной
Свыше 45
Понышеиие производительности печи на 4Е в сравнении с проектной.
Увеличение расхода топлива ня 152
Менее 0,68 Менее 0,12 32-164
Менее 0,6
Температура не успевает выравняться
0,68-0,72 (-0,08)- 0-12 (-0,12)
0 6-О,9
Нормальное качество нагрева
Более 0,72 Более -0,08 0-11
Более 0,9
Низкая производительность
Высокие капитальные затраты
Таблица 3
Перепад
Продолж тельнос
Эмпн ические коз
Разность
Показатель качества ффициенты температур по сечению заготовки после нао грена, С
Кг, мин
Э теплоиз ляцни, мин
159
151
164
147
»О, 12
-О, 12
-0,08
-0>08
0,6
0,6
0,9
0,9
0,68
0,68
0,72
0,72
1, 06-1,08
1,23-1,37 и ежду температурой поверхнос» ти и температурой нагрева ht, С
Продолжительность нагрева заготовки, мин
62
62
58
132
113
118 нагрева за» готовок (перелад температур по. сечению заготовки после теп лонзоля . ции), С
3,0 8
6,4 6
5,1 7
12,1 5
Производительность. печи, т/ч
1668426
Таблица 4
В начале методической зоны
8000,25
200
В конце методичес« кой зоны
0,85
1180
1000
В конце сварочной зоны
1220
0,98
1190
Таблица 5
15»30 20-35 25-40
Известный
Лредлагаамый
3-4
0-4 3««6
2 3
Составитель В.Русаненко
Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор О,Кравцова
Редактор E.Ïàíï
Производственно-издательский комбинат "Патент", г, У
, г, жгород, ул,1 агарина, 101
Заказ 2628 Тираж 381 П
ВНИИПИ Гос а ственн г одписное осударственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35. Раушская наб., 4/5