Способ охлаждения отожженныхрулонов b колпаковой печи

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Соцмапнстнческих Республик(51) К з С 21 О 9/663 Государственный комитет СССР но делам изобретений и открытий(23) Приоритет Опубликовано 3007,81. Бюллетень М 28Дата опублмкованмя описания ЗОЛ 781(72) Авторы изобретения Институт черной металлургии(54) СПОСОБ ОХЛАЖДЕНИЯ ОТОЖЖЕННЫХ РУЛОНОВ В КОЛПАКОВОЙ ПЕЧИ Изобретение относится к чернойметаллургии и совершенствует процесстермообработки антолистовой стали.Известен способ охлаждения садкив колпаковых печах, согласно которомуохлаждение ведут при циклическойциркуляции защитного газа под муфеля1,Недостатком этого способа является наличие неравномерности нагрева1 Ометалла по длине ленты.Наиболее близким к предлагаемомуявляется способ, н котором посленагрева стопы рулонов в колпаковойодностопной печи до требуемой температуры отжига, например 690-710 оС, .нагревательный колпак. снимают иосущестнляют процесс охлаждения рулонов под муфелем при принудительнойциркуляции защитного газа по следующей .схеме теплообмена. Циркулирующийв замкнутом контуре защитный газ,омывая рулоны стопы, нагревается ипередает тепло муфелю. От муфеляоно путем свободной конвекции воздуха передается в окружающее простран"ство. Возможен вариант, когда сцелью интенсификации процесса охлаж-:дения, муфель поливают нодой. Охлаж дение садка под муфелем при принуди Я 30 тельной циркуляции защитного газа осуществляют до температуры 120- 180 ос 2Недостатком известного способа охлаждения отожженных рулонов являет ся большая неравномерность механических и микроструктурных свойств по длине полосы и снижение их стабильности но времени, Вызвано это в первую очередь тем, что при охлаждении плотносмотанных рулонов в стопе в колпаковых печах наблюдается значительный температурный перепад по их высоте и сечению. По сечению рулонов наиболее быстро охлаждаются боковые поверхности, медленнее всего средние нитки (центр намотки) по толщине намотки. При охлаждении тепло от боковых понерхностей рулонон к внутренней поверхности муфеля передается как излучением, так и коннекцией благодаря принудительной циркуляции защитного газа, от торцовых поверхностей тепло отбирается только конвенцией. Средние витки по толщине намотки рулонов охлаждаются медленнее также потому, что во-первых, теплоотдающая поверхность торцов рулонов значительно меньше, чем боковых поверхностей, но-вторых, 8507055 10 15 20 25 ЗОО 35 40 45 50 55 60 65 отвод тепла в радиальном направлении к боковым поверхностям затруднен наличием газовых прослоек между витками. В осевом направлении (по высоте рулонов) перепад температур обусловлен тем, что тепло отбирается от торцов рулонов благодаря циркуляции защитного газа. Таким образом максимальную температуру при охлаждении имеет центр намотки рулона. Перепад температур при охлаждении По сечению (длине полосы) и высоте :(ширине полосы) достигает 180-200 зС,В то же время известно, что при охлаждении после рекристаллизационного отжига в интервале температур от б 90-710 С до 100-12(РС происходят структурно-концентрационные Изменения в металле, влияющие на физико-механические свойства. Эти изменения обусловлены выделением из твердого раствора мелкодисперсных включений интерметаллических Фаэ(нитродов, карбонидов и др,) вследствие уменьшения растворимости примесей внедрения. Процессы выделения, термическое старение, особенно интенсифицируется при 500 ОС и ниже, когда растворимость резко снижается, а диффузионная подвижность примесей еще достаточно велика. Оптимальныйтемпературный интервал термического старения, например автолистовых сталей, составляет 350-450. Полноео завершение структурно-концентрационНых изменений в металле приводит к тому, что механические свойства отожженного листа в течение длительНого времени не изменяются, т,е. Находятся на одном уровне.Иэ-эа различных скоростей охлаждения наружных, средних и внутренних витков по толщине намотки в известном способе эти участки полосы находятся неодинаковое время в оптимальном температурном интервале термического старения 350-450 С,о а следовательно, и степень завершения структурно конструкционных изменений у них неодинакова. Поэтому, в отожженных по известному способу полосах наблюдаются различные механические свойства по длине и течение времени, так как в центральной части полосы, охлаждаемой с наиболее низкой скоростью в интервале температур 350-450 С, процессы структурно-конструкционных изменений закончены, а в периферийных, охлаждаемыхболее высокой скоростью еще про. дол жают с я .Цель изобретения - повышение стабильности свойств металла эа счет увеличения равномерности охлаждения.Поставленная цель достигается тем, что по достижении температуры 450-400 С повторно устанавливают нагревательный колпак, отключают принудительную циркуляцию защитного газа и выдерживают рулоны в таком положении в течение 5-10 ч, после чего колпак снимают и возобновляют принудительную циркуляцию.После нагрева садки до температуры отжига и соответствующей выдержки, нагревательный колпак снимают и начинают процесс охлаждения рулонов под муфелем при принудительной циркуляции защитного газа. Тепло от рулонов излучением и конвекцией, благодаря циркуляции защитного газа, передается муфелю и от муфеля в окружающее пространство. При достижении в центральной части намотки рулонов температуры 450-400 С, вновь устанавливают нагревательный колпак отключают принудительную циркуляцию защитного газа и в течение 5-10 ч производят выдержку при этой температуре.Цель отключения принудительной циркуляции защитного газа - снижение интенсивности теплопередачи на наружные и внутренние витки рулонов. В момент отключения принудительной циркуляции наружные и внутренние витки имеют температуру на 50-100 С ниже, чем в центре, Если в центральной части намотки температура 400- 410 С, то на периферийных участках7она колеблется от 300 до 350 С,При проведении выдержки с принудительной циркуляцией защитного газа на боковых поверхностях рулонов температура резко возрастает в результате одновременного воздействия теплопередачи излучением отмуфеля и конвекцией эа счет циркуляции защитного газа. При этом температура периферийных участков (осо бенно, наружных витков) возрастает даже выше контрольной температуры выдержки и связано это в первую очередь с недостатками тепловой работы колпаковых печей.При отключении принудительной циркуляции тепло рулонам передается только излучением и естественной циркуляцией защитного газа, Интенсивность теплопередачи в этом случа, ниже, рост температур на боковых по верхностях медленный, температура в-центральней части намотки лежит практически на одном уровне, а температура боковых говерхностей рулонов асимптотически приближается к ней.Таким образом, предлагаемый способ охлаждения отожженных рулонов в колпаковой печи позволит повысить стабильность свойств металла по дли не полосы.Формула изобретенияСпособ охлаждения отожкенных рулонов в колпаковой печи, включающий850705 Составитель В. СмирновРедактор Е. Лушникова Техред А,Савка Корректор В.Синицкая Заказ 6252/34 Тираж 618 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5филиал ППП Патент, г, Ужгород, ул. Проектная, 4 снягн;: нагревательного колпакасоздание циркуляции защитного газапод муфелем до достижения температуры рулонов 140-180 оС, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения стабильности свойств по длинеполосы металла, при достижении температуры рулонов 400-450 оС повторно устанавливают нагревательныйколпак, отключают принудительнуюциркуляцию защитного газа и выдерживают рулоны в таком положении в течение 5-10 ч, после чего колпакснимают и возобновляют принудительную циркуляцию. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе5 1. Авторское свидетельство СССРпо заявке М 2576858/22-02,кл. С 21 Э 9/663, 1978.2. Райцес В.Б. Термическая обработка на металлургических заводах,М., Металлургия, 1971, с. 100101.