Способ нагрева стальных заготовок под прокатку

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИ ЕТИЛЬСТВУ Сееэ Севетаюе Сцивлистичеекнх Рмпубаик/ Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(54) СПОСОБ НАГРЕВА СТАЛЬНЫХ ЗАГОТОВОК ПОД ПРОКАТКУ Изобретение относится к области способов нагрева и может быть ис пользовано в металлургической, машиностроительной и др. областях промышленности для нагрева сталь ных заготовок под прокатку на непрерывных, сортовых и проволочных станах горячей прокатки.Известен способ нагрева металлических эаготовок под прокатку путем нагрева в нагревательных устройствах до температуры начала прокатки, например 1100-1250 С в зависимости от марки стали и последующей прокатки в черновой, промежуточной и чистовой группах клетей прокатного стана 1 .Недостатками указанного способа являются: неравномерность темпера-. туры раската по длине при прокаткЫ, что приводит к колебаниям геометрических размеров готового прокатат а также большое бкисление и обеэуглероживание металла. в укаэанном диапазоне температур, что приводит к угару металла, к.поверхностным дефектам готового проката, закатыванию ,окалины,образованию обезуглерожейиого слоя, который в дальнейшем снимается путем-механическойобработки и т,д,Известен также способ нагревастальных заготовок под прокатку,заключающийся в том, что перед прокаткой осуществляется нагрев дотемпературы начала прокатки, например, 1100-1250 ОС в зависимости отмарки стали и подогрева после прокатки в черновой группе клетей дотемпературы начала прокатки в промежуточной и чистовой группах, например, 1000-1100 ОС в зависимостиот марки стали с целью компенсациитепловых потерь при прокатке в черновой группе н выравнивания температуры по длине заготовки (21 . Недостатком укаэанного способа . является снижение качества проката, ввиду большого, окисления и обеэуглероживания металла при нагреве,Кроме того, возникает необходимость перестройки режимов работы нагревательного устройства, обеспечивающего первоначальный нагрев металла при изменении марки стали. Это при мелкосерийном производстве снижает производительность нагревательногооборудования и служит причинойпросекова стана,Иелью данного изобретения явля"ется повышение .качества проката.Поставленная цель достигаетсятем, что стальные заготовки иэ раз-личных марок сталей предварительнонагревают перед прокаткой до одинаковой и минимально допустимой температуры начала прокатки в черновой группе клетей 950-1050. С дляуглеродистыхлегированных, шарикоподшипниковых, нержавеющих инстру.ментальных и быстрорежущих сталей,а после прокатки. в черновой группеклетей догревают, например,в индукционной нагревательной установкедо температур начала прокатки каждой марки стали в промежуточной.ичистовой группах клетей, например,.1050-1150 фС в зависимости от маркистали,Указанный интервал температурнагрева заготовок перед. прокаткойв черновых клетях 950-1050 ОС находится э диапазоне температур прокатки от максимальной температурыначала прокатки до температуры конца прокатки, который, например,для стали 45 составляет 1260850 оС,Вследствие снижения температурынагрева металла перед прокаткойпроисходит некоторое увеличениесопротивления деформации, однакозто увеличение находится в допусти.мых пределах. Например, при прокатке стали 45 сопротивление деформации при нагреве заготовки передпрокаткой.до 950 С возрастает до8,2 кг/мм, но в тоже время сопротивление деформации для стали Р 18при максимальной температуре начала прокатки 1190 ОС составляет14 кг/мм. Следовательно, в пределах температур нагрева заготовокперед прокаткой можно выбрать наиболее приемлемую для заданных группмарок сталей, входящих в номенклатуру стана. Заготовки из углеродистых и легированных конструкционныхсталей перед прокаткой следует наг"ревать до 950 ОС, а заготовки избыстрорежущих сталей - до 1050 фС,Нагрев заготовок перед прокаткойдо температуры ниже 950 приводитк значительному увеличению сопротивления деформации, Аналогичное явление происходит и при снижении температуры нагрева заготовок из быстрорежущих сталей ниже 1050 фС, Нагрев заготовок перед прокаткой вьааеукаэанных температур приводит кувеличению окисления и обеэуглеро"живания металла..Предварительный нагрев заготовок до температуры 950-1050 С,вместо 1100-1250 оС, обеспечивает снижение окисления металла в 2-4 раза,Толщина обеэуглероженного слоя при этом уменьшается в 1,5-2 раза. При снижении температуры металла на 100"200 С уэвличиэаетсй давление на валки в черновой группе клетей, однако, при уменьшении температуры начала прокатки в черновой группе, например, с 1200 С до 1050 С уменьшение окисления и обеэуглероживания значительнее, чем возраста" ние величины давления металла на валкиВыбор одинаковой температурыпредварительного нагрева металла длявсех марок сталей, входящих в номенклатуру конкретного стана позво ляет исключить перестройку режимовнагревательной установки для предварительного нагрева и исключитьпростои стана по причине перестрой"ки режимов нагревательного оборудо вания, Конкретная температура выдачи заготовок из установки для предварительного подогрева определяет.ся номенклатурой марок сталей, нодля перечисленных выше групп марок 25 сталей должна находиться в пределах 950-1050 оС.Догрев металла после прокатки вчерновой группе обеспечивает заданную температуру начала прокатки впромежуточной и чистовой группах,в общем случае, различную для разных марок сталей. Для перечислен-ных марок сталей зта температуранаходится в пределах 1050-1150 С.При догреве, например, в проходныхиндукционных установках окислениеи обеэуглероживание металла практически отсутствует. Кроме того, индукционные установки малоинерционны: одновременно в индукционной ус таноэке находится только одна заготовка (в то время как в пламеннойметодической печи - около 100),поэтому время, необходимое для первстройки режима нагрева при изменении марки сталей много меньше времени переходных процессов в другихмеханизмах стана.П р и м е р, При прокатке легированной стали марки 60 С 2 А предварительный нагрев осуществляется попредлагаемому способу до 980 С, аопосле прокатки в черновой группеклетей раскат догревают до 1050 Сов индукционной установке промежуточного подогрева металла мощностью2000 кВт, имеющей индукционный нагреватель, состоящий из 8 секций,объединенных попарно и которые питаются от 4-х источников по 500 кВтс рабочей частотой 2500 Гц, общая 4 О длина секций индукционной установки 8 м, расстояние между черновойгруппой .клетей и промежуточнойгруппой стана составляет 32 м. Этообеспечивает подогрев проката на 5 200 С нри конечной скорости прокат734297 Формула изобретения Составитель А. Секей Редактор Т. Авдейчик Техред М.Петко Корректор В. Синицкая, Заказ 2008/36 Тираж 608 Подписное ПНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035 у МоскваЖ, Раушская наб., д. 4/5Фненан ППП Патент, г, ужгород, ун . Проентнае, 4 ки 25 м/с и максимальной производительности нагревательной печи 50 т/ч. При этом нагрев под прокатку до 980 С, вместо 1180 оС по существующей технологии, обеспечивает снижение окисления металла в 2 раза. Толщина обезуглероженного слоя уменьшается при этом в 1,5 раза. Вследствие этого повышается качество проката за счет исключения дефектов по нагреву и обеспечения заданной глубины обезуглероженного слояПростои стана при прокатке стали на стане 250 вследствие перемены сорта и марки стали сокращаются в сутки с 1,5 ч до 0,5 ч. В отдельных случаях простои можно совсем, исключить.Использование предлагаемого способа нагревастальных заготовок под прокатку обеспечивает возможность исключения дефектов по нагреву; значительное снижение величины окисления и уменьшение глубиныобезуглероженного слоя; что значительно повышает качество нагреваемых заготовок."Кроме этого значительно сокращаются"простои печи и стана в целом вследствии перемены марки стали, и следовательно, уэеличивается производительность стана,Способ нагрева стальных заготовок под прокатку на непрерывномр стане, включающий нагрев до температуры прокатки в черновых клетяхи последующий подогрев до температуры прокатки в чистовых клетях,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,15 с целью позы"ения качества прокатаза счет снижения окисления и обезуглероживания, нагрев заготовок пе"ред прокаткой в черновых клетяхпроизводят до 950-1050 С.Источники информации,20 принятые во внимание при экспертизе1.Чекмарев А.П. Прокатка намелкосортных станах. - МеталлургияеУ, 1967 у с, 15,2. Фастовский Б.Г. Справочник25 прокатчика - Металлургият,1972, с. 38.