Способ нагрева металла в нагревательных колодцах

46305 1 10Изобретение относится к нагревуметалла и может быть использовано вметаллургической и других отрасляхпромышленности,Известен способ нагрева металлав нагревательных колодцах, включающийнагрев до заданной температуры и том"ление, причем томление в течение первых 20-50 мин ведут при температурена 20-60 С выше заданной в условияхнеполного сжигания топлива. В моментвыхода на томление тепловая мощностьобеспечивает достаточную скорость,йагревв за счет значительного перепада температур между колодцем и поверхностью металла, при этом среднемассовая температура увеличиваетсяс требуемой скоростью, поэтому нетнеобходимости повышать температурув этот момент 1Однако повышение температуры поверхности металла после выхода натомление увеличивает перепад температур по сечению, что приводит к удлинению периода томления, т,е, снижается производительность нагревательного колодца.Наиболее близким к изобретениюпо технической сущности является способ нагрева металла в нагревательныхколодцах, включающий нагрев до заданной температуры и томление, При этомпри томлении в течение 0,4-0,6 еговремени производят подъем температуры поверхности металла на 20-40 0 выше заданной, выдерживают при этойтемпературе в течение 0,17-0,22 времени томления и снижают ее до заданной,Повышейие температуры на 20-40 С вуказанный момент, интенсифицируетрост температуры середины нагреваемого металла, на требуемый уровень онавыходит за более короткий отрезоквремени, кроме того, перепад температур между поверхностью и центром повсему объему слитка значительно умень"шается 2 3,Однако известно, что повышение тем.пературы нагрева металла от 900 С доо1300 С увеличивает скорость окалинообразования в 7 раз, причем особеннорезкое повышение скорости окисления,происходит при 1275-1375 С,Поэтому повышение температуры поверхности металла на 20-40 С вышезаданной и выдержка при этой темпера"туре в течение 0,17-0,22 времени томления увеличивает окалинообраэованиена поверхности металла, что приводит 5 0 15 20 25 30 35 40 45 50 55 к увеличению потерь металла в окалину. Кроме того, повышение температурыпри томлении не всегда позволяет получить качественный нагрев, например -при нагреве слитков с незакристаллизовавшейся средней частью, так как повышение температуры наружных слоевметалла слитка ухудшает кристаллизацию незакристаллизовавшейся среднейчасти слитка.При дальнейшей прокатке и обрезкеголовной и донной дефектных частейраската незакристаллиэовавшаяся средняя часть металла способствует увеличению. головной обрези и образованиюдефекта "расслой" в заготовках и готовом прокате,Целью изобретения является повышение качества нагрева и снижение потерь металла в окалину,Поставленная цель достигается тем,что согласно способу нагрева металлав нагревательных колодцах включающемуподъем температуры до заданной и томление при этой температуре, при температуре поверхности металла на 3040 С ниже заданной, его выдерживаютв течение 0,55-0,70 времени томленияи затем повышают температуру до заданной,Выдержка слитков в течение 0,550,70 времени томления при температуре на 30-40 С ниже температуры томле"ния позволит снизить потери металлав окалину эа счет уменьшения временийахождения металла при высоких температурах и улучшить качество нагре"ва за счет создания благоприятных условий для завершения кристаллизациинезакристаллизовавшейся центральнойчасти слитка,Выдержка слитков в нагревательныхколодцах при температуре ниже томления менее чем на 30 ОС в течение 0,550,70 от времени томления не позволяет получить заметного уменьшения потерь металла в окалину,Выдержка слитков при температурениже температуры томления более чемна 40 С в течение 0,55-0,70 от времеони тоМления не позволяет получить высокого качества нагрева. Величинанагрузок на электродвигатель главного привода при прокате слитков, нагретых с .выдержкой в течение 0,55-0,70от времени томления при температурена 30 С ниже температуры томления,опринята для удобства сравнения за100Заказ 7666/25 Тираж 568 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Иосква, Ж, Раушская наб., д, 4/5Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная,3 1046Выдержка слитков при температуреона 30-40 С ниже температуры томленияв течение времени, меньшем 0,55 времени томления не позволяет получитьвысокого качества нагрева, Средняячасть слитков закристализовываетсяне полностью. При обрези головной идонной дефектной частей раската увеличивается количество металла, обрезаемого с головной части раскатадо полного удаления дефекта "расслой".Выдержка слитков при температурена 30-40 С ниже температуры томленияов течение времени большем 0,70 от времени томления не позволяет получитьвысокого качества нагрева, При вре"мени выдержки большем 0,70 от времени томления, уменьшается время нагрева слитков при заданной температуре (т.е. при температуре томления),что приводит к неравномерности нагрева слитков по сечению, т,е. завремя томления температура слитка посечению успевает выравниться, Припрокатке слитков, нагретых по этомурежиму, значительно возрастает нагрузка на электродвигатель главного привода обжимного стана,Величина нагрузок на электрдвигатель при прокатке слитков с выдержкойв течение 0,55 от времени томления30опри температуре на 30-40 С ниже температуры томления, принята для удобства сравнения за 1004,Нагрев слитков до температуры на30-40 С ниже температуры томления, ( З 5выдержка при этой температуре в течение 0,55-0,70 от времени томления,подъем температуры до заданной (т.е.температуры томления) и томление металла способствует снижению потерьметалла в окалину за счет сокращения1 времени пребывания металла в областитемпературы интенсивного окалинообразования и получению высокого качестванагрева за счет полной кристаллиза 305ции жидкой средней части слитка, чтосвидетельствует о эффективности предлагаемого способа.П р и м е р. В ячейке нагреватель"ного колодца Магнитогорского металлур"гического комбината нагревают 6 слитков из стали В 2 пс массой 18,185 т итемпературой посада 900"С, До температуры 1285 С (на 35 ниже темпера"туры томления) слитки были нагретычерез 2 ч 55 мин, при этой температуре металл выдерживают в течение1,ч 20 мин, а затем повышают температуру ячейки до 1320"С (температурытомления) и выдерживают слитки приэтой температуре в течение 45 мини после этого металла выдают для прокатки. Общее время нагрева слитковсоставило 4 ч, При этом выдержкапри 1285 ОС составила 1 ч 20 мин,что составляет 0,64 от общего временитомления (2 ч 05 мин),Общая масса слябных раскатов с удаленной в процессе прокатки печнойокалиной составляет 107,277 т. Потеря металла в окалину составляет18,1856 - 107,2771,833 т (1,68от общего веса слитков),По сравнению с применяемым в настоящее время на металлургических заводах способом нагрева металла в колодцах, включающем подъем температуры поверхности металла до заданной при постоянной тепловой мощности или тепловом потоке, и томление при постоянной температуре в рабочем пространстве колодца и постоянной температуре поверхности слитка предлагаемый способ позволяет уменьшить угар металла в среднем на 0,2При годовом производстве слябов 2 000 000 т, уменьшению угара на 0,2/ и стоимости 1 т металла 60 руб годовой экономический эффект составит 240 000 руб.