Способ нагрева заготовок вагонных осей в пламенной кольцевой печи под прокатку

Способ нагрева заготовок вагонных осей в пламенной кольцевой печи под прокатку

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к черной металлургии и машиностроению и может быть использовано в технологических циклах при изготовлении вагонных и локомотивных осей методом прокатки. Цель изобретения - повышение качества и снижение удельного расхода топлива. Цель изобретения достигается за счет того, что в первой зоне назначают температуру среды из условия: Т Ог х х ( 1 -/г ) 4 ( 1 + гл в0 ) + Bi/j8 Е Sk + Bi x х ( 1 - в0 ) , где аг - максимальное значение температурных напряжений, равное пределу прочности осевой стали; ju - коэффициент Пуассона; Јj - теплофизическая константа для осевой стали; /3 - модуль линейного расширения; Е - модуль Юнга; в0 - значение относительной начальной температуры осевой заготовки; Bi - число Био; Sk - число Старка, а температуру нагрева во II и III зонах выбирают в зависимости от температуры предыдущей зоны. 2 табл. (/)

СС!ОР СОНЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (5!)5 F 27 В 13/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

0z ЕТ где о

1 —,и

2 (21) 4066698/02 (22) 17.01,86 (46) 30.10.91. Бюл. N 40 (71) Белорусский политехнический институт (72) А,В.Степаненко, В.И.Тимошпольский, В.А.Хлебцевич, Л.М.Школьник, А,П.Сичевой и Н,И.Аврутин (53) 621.785(088.8) (56) Гречкин Н.А, и др. Трехвалковый стан

120 завода им. Дзержинского для прокатки круглых периодических профилей.— Сталь, 1964, М 5, с. 427-429. (54)СПОСОБ НАГРЕВА ЗАГОТОВОК ВАГОННЫХ ОСЕЙ В ПЛАМЕННОЙ КОЛЬЦЕВОЙ ПЕЧИ ПОД ПРОКАТКУ (57) Изобретение относится к черной металлургии и машиностроению и может быть использовано в технологических циклах при

Изобретение относится к черной металлургии и машиностроению и может быть использовано в технологических циклах при изготовлении вагонных и локомотивных осей методом прокатки.

Цель изобретения — повышение качества катаных осей и снижение удельного расхода топлива при нагреве, Пример. Нагревают заготовку вагонной оси из стали ОСВ диаметром 0,23 м и длиной 2,0 м под прокатку на винтовом стане 250 в четырехзонной кольцевой печи. В первой технологической по ходу движения металла зоне назначают температуру среды из условия. Ж, 1688088 А1 изготовлении вагонных и локомотивных осей методом прокатки. Цель изобретения— повышение качества и снижение удельного расхода топлива. Цель изобретения достигается за счет того, что в первой зоне назначают температуру среды из условия: Т= о х

x (1 —,и ) (4 (1 + ел о ) + В! /P E (Sk + Bt x х (1 — О, ) ), где о, — максимальное значение температурных напряжений, равное пределу прочности осевой стали;,и — коэффициент Пуассона; eq — теплофизическая константа для осевой стали;) — модуль линейного расширения; Š— модуль Юнга; 0означение относительной начальной температуры осевой заготовки; Bi — число Био; Sk— число Старка, а температуру нагрева во II u

П t зонах выбирают в зависимости от температуры предыдущей зоны, 2 табл, с, — максимальное значение радиальных и осевых упругих термических напряжений, 10 Па <о < 1б5ор, @ — безразмерное значение радиальных и осевых упругих термических напряжений, Sk, Bi — числа Старка и Био, причем Sk= овТ . а — — — R; Bi = R;

08 — видимый коэффициент излучения;

a — коэффициент теплоотдачи;

1688088

Л вЂ” коэффициент теплапроводности для осевой стали;

R — радиус заготовки;

Оо — значение относительной температуры осевой заготовки;

P — модуль линейного расширения; ,и — коэффициент Пуассона,,и= 0,3;

Š— модуль Юнга, Е=:2,1 10 Па;

c — константа теплофизических свойств для.осевой стали, находится в пределах 0,9-1,1, cP — видимое сопротивление разрыву осевой стали после термической обработки, равное(6,5 — 7,0) 10 Па .

Находим температуру среды, которая равна 1050 С.

Нагрев заготовки ва второй зоне осуществляют при температуре греющей среды на

100-150 С выше. чем в первой зоне, а в каждой последующей зоне (например, в третьей и четвертой) температуре греющей среды повышают на 50-90"С по сравнению с предыдущей зоной.

Коэффициент избытка топлива — воздух

Q в предпоследней (в данном случае 13 третьей) зоне устанавливают в пределах

1.2 — 1,3.

Время пребывания заготовки в зоне выдержки выбирается примерно равным времени ее пребывания в предшествующей зоне нагрева (третья технологическая зона), В табл.1 приведены режимы нагрева осевой заготовки по прототипу и полученные на основании разработанного способа, Средние значения механических свойств для плавок текущего производства представлены в табл.2. г

Удельный расход топлива по способупрототйпу в1 = 80 кг/т; по предлагаемому способу s2 = 75 кг/т, при этом Л b= 5 кг/т.

Величина действительного зерна заготовки оси, нагретой по способу-прототипу, 0-3 бэлла с ярко выраженной видманштеттовой сеткой, что говорит о перегреве металла.

Структура металла, нагретого в соответствии с режимом по предлагаемому способу, приближается к нормализованному состоянию: величина зерна находится на уровне 5-7 баллов с незначительными следами видманштеттавой сетки.

Как следует из данных, приведенных в табл.1 и 2, в результате использования

5 предлагаемого способа имеет место повышение уровня прочностных характеристик до 20 Д, удельный расход топлива уменьшен на 5 кг/т осевой заготовки, значительно улучшена микраструктура нагретой осевой

10 заготовки (5-7 баллов вместо ранее полученных 0-3 балла) без ярко выраженных видманштеттовых игл, Формула изобретения

Способ нагрева заготовок вагонных осей в пламенной кольцевой печи под прокатку, включающий подачу заготовок в печь, нагрев путем их перемещения по меньшей

20 мере через три температурных эоны и выJ дачу заготовок, отличающийся тем, что, с целью повышения качества и снижения удельного расхода топлива, нагрев в первой зоне производят до температуры.

25 определяемой по соотношению

1 — (4 1+глЙ +В 1

2.

Е (Sk+В3(1 — Оо)1

30 где о — максимальное значение температурных напряжений, равное пределу прочности осевой стали; р — коэффициент Пуассона;

r> — теплафизическая константа для осе35 вай стали;

/3 — модуль линейного расширения;

Š— модуль Юнга;

Оо — значение относительной начальной температуры осевой заготовки:

40 Bi — число Био;

Sk — число Старка, нагрев во второй зоне осуществляют при температуре на 100-150 С выше, чем в первой, а в каждой последующей — на 5045 90 С выше, чем в предыдущей, причем величину коэффициента расхода топливо— воздух в предпоследней зоне устанавливают в пределах (1,2 — 1,3), а время пребывания заготовки в зоне выдержки относится ко

50 времени ее пребывания в предшествующей зоне нагрева как 1:1.

1688088

Таблица 1

Таблица 2

Составитель О.Румянцева

Редактор Л.Веселовская Техред М.Моргентал Корректор М.Кучерявая

Заказ 3701 Тираж 364 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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