Способ термической обработки катанки и устройство для его осуществления

СОЮЗ СаВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 9) 1/02 4 ОБРЕТЕН И КСАН ЕТЕЛЬСТВ АВТОРСКОМУ 1-02(71) Днепропетровский металлургический институт им. Л.И,Брежневаи Институт черной металлургии(56) Авторское свидетельство СССРФ 492555, кл. С,21 П 1/02,С 21 В 9/52, 1975.Авторское свидетельство СССРВ 410844, кл, В 21 В 5/02, 1971.Авторское свидетельство СССРУ 1203904, кл. С 21 В 1./02,С 21 0 9/52, 1985.Авторское свидетельство СССРВ 582863, кл, С 21 Э 1/02,В 21 В 45/02, 1977.(57) Изобретение относится к термической обработке стали и может бытьиспользовано в черной металлургиипри изготовлении катанки. Цель изобМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ КАВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ С ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНР ретения - улучшение качества путемснижения потерь металла на окалину.Способ включает двухступенчатое циклическое охлаждение с прокатного нагрева. Охлаждение начинают через 0,010,1 с после выхода катанки из последней клети стана путем подачи на нееохладителя под давлением 15-40 атм.Затем производят выравнивание температуры по сечению катанки в интервале (Аг + 30) - (Аг + 50) С, пропуская ее через камеру с разрежениемв ней воздуха до 0,05-0,1 атм, после чего осуществляют второй цикл охлаждения подачей на катанку охладителя под давлением 15-40 атм, Устройство для осуществления способасодержит прямоточную и противоточнуюкамеры охлаждения с форсунками и щелевыми соплами и проводковую трубу,герметично соединенную с форсункамн.Отношение площади сопла форсунки кплощади поперечного сечения камерыохлаждения 0,33-0,51. Отношение длинпроводковой трубы и камер охлаждения к дйаметру камер охлаждения соответственно 65-105 и 50-70. 2 с.п.ф-лы, 1 ил 1 табл, Изобретение относится к термической обработке стали и может бытьф использовано в черной металлургии при изготовлении катанки,Цель изобретения - улучшение ка чества путем снижения по герь металла на окалину.На чертеже изображено устройстводля осуществления предлагаемого спо- саба.Сущность изобретения заключается в том что при осуществлении первой ступени охлаждения по истечении 0,01- О, 1 с после выхода катанки из послед ней клети стана и выравнивании температуры по сечению в вакууме на по верхности катанки образуется тонкийслой окалины состава: 82-887 РеО (вюстит) и 17-1 1,4% Ре О (магнетит), 20 Окалина этого состава требует минимальных затрат при дальнейшей пере" работке в метизной промышленности, Осуществление охлаждения раньше , 0,01 с трудновыполнимо, Если разре,жение более 0,1 атм, состав окалины меняется и повышаются затраты для , ее удаления, .Разрежение менее 0,05 атмтруднодостижимо не изменяет состав ,окалины и не снижает затраты на ее травление, Если первая стадия начи-нается позднее 0,1 с после выхода катанки из последней клети. на катанке возникает окалина состава цо 3 ОХ магнетита и 5 Х гематита, что резко повышает затраты при ее удалении.Если охладитель подводить к камерамохлаждения при давлении чы-.ьшем 15 атм не создается необходимое разрежение в камере выравнивания (проводковой трубе) .Давление охпадителя более 40 атм приводит к тому, что охладитель попа"-, дает в проводковую трубу и нарушает эФФект выравнивания температур в вакууме.1устройство для осуществления предлагаемого способа термообработки катанки состоит из противо:очной Форсунки 1 с камерой 2 охла",:;,цения и пря-,. моточной юобсунки 3 с камерон 4 лажденияе Форсунки герметически сое динены между собой проводковой тру бой 5, концы которой образуют с корпусом Форсунки щелевые кольцевые сопла 6 и 7. Отношение площади сопла Форсунки 6 или 7 к,плошади попереч" ного сечения камеры 2 илн 4 охла;д ения составляет 0 3."-е 0 51 Длина проводкавой трубы 5 составляет 65-105,а длина камер охлаждения 2 и 4 - 5070 диаметра камер охлаждения.При термообработке охладитель (вода) подается под оцинаковым давлением 15-40 атм в Форсунки 1 и 3 и через сопла 6 и 7 попадает в камеры 2и 4 охлаждения, Истечение воды черезсопла с большой скоростью обеспечизает инжекцию воздуха из проводковойтрубы 5 и. создает в ней разрежениевеличиной 0,1-0,05 атм,Охлаждение проката в данном устройстве происходит следующим образом.В камере 2 охлаждения противоточной Форсунки 1 поверхностные слоикатанки охлаждаются на 350-400 С.При дальнейшем прохождении через проводковую трубу 5 у в которой отсутст-вует охладитель и. создан вакуум, поверхностные слои катанки разогревают-,ся (температура поверхности повьнпаоется на 100-150 С) за счет тепла фовнутренней зоны до 820-840 С, т,е.происходит выравнивание температурыпа сечению. В камере 4 охлажденияпрямоточной Форсунки 3 процесс охлаждения повторяется.Предлагаемое устройство позволяетпроводить охлаждение движущегосяпроката в несколько стадий, Стадииохлаждения чередуются со стадиямивыравнивания температуры, которыеосуществляются при прохождении катан"ки через проводковые трубы. Такоемногоступенчатое охлаждение позволяет повысить качество катанки и снизить количество вторичной окалины,образующейся на готовом прокате эасчет проведения стадии выравниваниятемпературы по сечению катанки в вакууме, созданным в проводковой трубе,П р и м е р. Канатную катанку диаметром 6,5 мм из стали марки 55, прокатываемую на непрерывном стане со скоростью 30 м/с, подвергают циклическому охлалдению в предлагаемом устройстве, Температура конца прокатоки 1050-1100 С. Параметры охлаждающего устройства: диаметр камео охлаждения 28 мм, длина камеры охлаждения противоточной Форсунки 1400 мм, прямоточной 1950 мм, диаметр проводковой трубы 24 мм, длина проводковой трубы 2250 мм, отношение площапи сопла Форсунки к площади поперечногосечения камеры охлаждения 0,35,1425218 Времядо начала Времятравления,мин Состав окалины, Х Расход ,кислоты,кг/т ТемпеДавление в Давление воОпыт олиест ратурапосле РеО Ре, О Ре О проводковой трубе,ды вФорсункахатм охкаохлажны дения на вто г т рвой адии роистадиС ат Пред- лагае 0,08 7 3 8 72 26 2 4,10 08 70 2 О,2 700 3 0 Охлаждение катанки ведутпо различным режимам, обеспечивающим варьирование технологических параметров в широком диапазоне, Опытным путем определяют время и температуру выравнивания между стадиями охлажденияСтепень разреженности (вакуума) в проводковой трубе изменяют с помощью водяного и ртутного манометра. Для сравнительных испытаний заготовки обрабатывают по режиму двухстадийного охлаждения с проведением стадии выравнивания температуры по сечению катанки на воздухе (режим обработки по известному способу).Результаты исследования опытной партии катанки показаны в таблице.Как видно из таблицы, предлагаемый способ и устройство повышают качество катанки за счет снижения ко. личества окалины на 0,6-1,3 кг/т и улучшения ее состава, При этом эа счет создания легкотравимой окалины снижаются затраты в метизном производстве (за счет снижения продолжительности травления на 90-1803 и удельного расхода киспоты на 1,5- 2,6 кг/т). 30Формула изобретения Способ термической обработкикатанки, включающий двухступенчатое циклическое охлаждение с прокатного нагрева через заданное время после выхода катанки из последней клети стана путем подачи охладителя в камеру охлаждения под давлением и выравнивание температуры по сечению катанки между циклами охлаждения в интервале (Аг +30) - (Аг +50) С, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью улучшения качества путем снижения потерь металла на окалину, охлаждение начинают ереэ 0,01 О,1 с после выхода катанки иэ послед. ней клети стана, охладитель подают под давлением 15-40 атм, а выравнивание температур осуществляют в вакууме с давлением 0,05-0,1 атм.2. Устройство для термической об"1 работки катанки, содержащее камеры охлаждения с противоточными и прямоточными Форсунками, с кольцевыми, щелевыми соплами, герметично соединенные между собой проводковой тру" бой, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью улучшения качества путем снижения потерь металла на окалину, отношение площади сопла Форсунки к площади поперечного сечения камеры охлаждения составляет 0,33-0,51, а длины проводковой трубы и камер охлаждения составляют соответственно 65-105 и 50-70 диа" метра камер охлаждения.Состав окалины, Х Давле ние в Орыт мя авлеРасходкислоты,кг/т вов ГеО Ге н вотадии 3 6 Зу 2 4 1 О О ЗьО 88 11 е 4 Ою 6 ест Цый 6 033 2 4,3 65 25 вь 1 полнены с,проведением с выравнивания температуры на во 8 иееоагФЙЮИ Техред И,Дидык Коррект к симиюинец Редактор Н.Гунько Тираж 545 П н аказ 4740/24 комитета СССРи огкрыгийскан наб д. 4/5 ВНИИПИ Государственно по делам изобретени13035, Москва, Ж-З 5, Ра оизводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проек од овойтрубее ТМ Температура после охлаж дения на вто рой олиест о калины