Способ нагрева массивных слитков в регенеративных нагревательных колодцах

(51)5 С 21 ИЕ ИЗ П ЕНИ К АВТОРСКОМ слитков вЦель изобда первого Изобретталлургии я к чернои м использовано итков в регколодцах . величение ие относитсможет бытьмассивных сл при нагреве де Раемой с ных агреват ративных Цель из те сорта г ва масс вого прокатаых слитков выхода первог Способ наг регенератив подачу газов гание ен ем уры емпе тем нагр 0,20 чатомузаданноранства ечени нагретемпе скоро ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР(71) Сибирский металлургический институт им. Серго Орджоникидзеи Кузнецкий металлургический комбинат им, В,И, Ленина(56) Авторское свидетельство СССРР 1043175, кл. С 21 Э 9/70, 1982.(54) СПОСОБ НАГРЕВА МАССИВНЫХ СЛИТКОВ В РЕГЕНЕРАТИВНЫХ НАГРЕВАТЕЛЪНЫХКОЛОДЦАХ(57) Изобр й етение относится к черно и и может быть испопьзов ых колодцах включаетдушной смеси и ее сжислитков до заданнойих томление по ступ турному режиму приратуре рабочего просательного колодца в,26 общего времени нагрев слитков до заданноитуры осуществляют со среднейью подъема температуры Ч,801573039 А но при нагреве массивныхрегенеративных колодцах.ретения - увеличение выхосорта готового проката за счетулучшения качества нагрева. Способвключает нагрев слитков до заданной атуры, томление их по ступенчатому, температурному режиму, нагрев перед томлением осуществляют со средней скоростью подъема температу ры Ъ не превышающей 5,6/ 100 Р, С/мин, где Р - содержание фосфора в нагреваемой стали,Х. Способ позволяет избежать больших температурных перепадов по сечению слитков в процессе теплопередачи при высоких температурах, способствует выравниванию теплофизических свойств металла, повышению выхода годного. 2 табл( С/мин), не превышающейо 5,ержание фосфора в нагреи, Х,Способ заключается в следующем.Посаженные в нагревательный колодец слитки нагревают до заданной температуры со скоростью, не превышающей 17, которая рассчитываетсярЭпо формуле и зависит, главным образо от количества фосфора, содержащегося в нагреваемой стали, Затем осуществляют томление металла по ступенчатому температурному режиму, причем при постоянной заданной температуре слитки выдерживают в течение 40 157303950 мин (0,20-0,26 общего временинагрева) и выдают на прокатку,Поскольку скорость дефосфорациицри печной и ковшевой обработки стали зависит от вязкости, химическойактивности шлака и интенсивностиПеремешивания шлака и интенсивностиперемешивания ванны и одновременно сдефосфорацией идут процессы дегаэации, десульфурации и очищение сталиот неметаллических включений, степень загрязненности слитков газовыми,неметаллическими включениями,. сульФидами, соединениями Фосфора сущест,венно зависит от содержания в сталиФосфора.Загрязненность стали являетсяпричиной неоднородности теплофизических свойств металла, котораяпорождает в процессе теплопередачибольшие температурные перепады посечениям слитков, что является причиной разрушения структуры слитков,особенно при высоких скоростях нагрева, а это приводит к появлениюкрупных и мелких. рванин и трещинприих прокатке,20 С целью установления зависимости30скорости нагрева слитков от величинысодержащегося в металле Фосфора исследовано 244 случая процесса нагрева слитков рельсовой группы марокстали в нагревательных колодцах обжимного цеха. Разливка производится 35в изложницы типа 43 Б и П 8, температура посада слитков колебалась от650 до 930 С, средняя скорость нагрева поверхности слитков изменяетсяот 1,7 до 7,3 С/мин, число посажено 40ных в ячейку слитков изменяетсяот 4 до 9, содержание Фосфора в металле при этом колеблется от 0,01до 0 027 Х. Показателем качества нагу45рева выбран выход рельсов первогосорта полученных при прокатке слитков, колебания которого находилосьв пределах 69 8+11,3 Ж,С помощью методов регрессивного 50анализа определено уравнение, связывающее показатель качества нагрева -выход рельсов первого сорта 1 с (вотклонениях от,среднего значения 1 с,равного 84, 1 Х), среднюю скоростьнагрева 7 и содержание Фосфора Рв готовой стали:1 с - 84,1 = 284 Р 7 Из условий получения максимально возможного выхода рельсов 1 с, равного 100 Х, найдено, чтоо,Р 7 "- 5,6.10 гминОтсюда максимально возможная(граничная) скорость нагрева слитковАЧг ргде А = 5 6 10-С9минП р и м е р 1Взяты три парыслитков (в группе по 7 шт,), каждаяиз которых получена из одного ковшарельсовой стали, выплавленной в мартеновской печи. Слитки поступают вотделение нагревательных колодцев(ОНК) и после нагрева и томленияпрокатаны с целью получения рельсовмарки Ри рассортированы,Слитки первой пары (1 и 11 группы) имеют содержание фосфора 0,024 Х,а слитки второй пары (111 и 1 Ч группы) имеют содержание Фосфора в 2 раза ниже 0,0121, остальные компонентыхимсостава стали у всех четырех групподинаковы, Температура посада Т ивыдачи Тслитков также во всехчетырех группах одинакова,В первых четырех группах Г соотгветствует интервальному его значению (0,20 - 0,26) С. В пятой и шестой группах данныесоответствуют и второй группе, заисключением Гг,которое, в отличие от второй группы, принимает значения, вышедшие эа указанные интервалыф в Ч группе 7 0,19 8 ща в 71 группе С 0,27 добцВ табл,1 приведены результатывлияния скорости нагрева слитковна процент выхода 1 с проката,Значения граничной скорости нагрева вычисляются по Формуле7 = 5 6/100 Р С/мин1Получение результаты (выход рельсов 1 с для четырех приведенных групп слитков) полностью подтверждают, что низкое качество нагрева, а следовательно, низкий процент выхода 1 с проката объясняется высокой скоростью нагрева поверхности слитков 1 и 111 групп, превышающей гранич157 ЗОЗ 9 1 ля оценивания ожидаемого экономического эффекта предлагаемый способ нагрева испытан в пассивном режиме в условиях работы отделения нагревательных колодцев на рельсовых марках стали,Формула изобретения содержание фосфора в нагреваемойстали, %,"оЫщмин Коли- честЧ, С/мин Группаслитво ков слитков 7 0,024 350 1200 110 70,024 850 123 С 7 0,012 850 1230 90 7 0,012 850 1280 195 7 0,024 850 1230 195 7 0,024 350 1280 195 1 Ч 2,2 2,3 82,7 Ч 1 П р и м е ч а н и е.,- общая длительность нагрева слитков в нагревалтельных колодцах;- длительность периода прогреваслитков до заданной температуры (первого периода),продолжительность выдерживания (томления) слитков на заданной температуре; Т, - температура выдачивитков из колодцев. ную скорость Ч . Кроме того, в группе слитков Ч и Ч 1, в сравнении с группой 11, снижение выхода 1 с обусловлено тем, что длительность томленияйе соответствует интервалул(О, 20 - О, 26) , гщП р и м е р 2, Для анализа берут 425 групп слитков стали с различным содержанием Фосфора и разной скоростью их нагрева в колодцах, Показатели нагрева и результаты (в процеентах) выхода 1 с проката приведены в табл.2. Анализ данных табл,2 показывает, что при скорости нагрева слитков в нагревательньж колодцах, в среднем превышающей граничную, выход рельсов 1 с резко падает по сравнению со слитками, скорость нагрева которых была ниже граничной Ч ; среднийгфуровень выхода 1 с рельсов при одинаковой скорости нагрева зависит от содержания в стали фосфора Р: чем вьнне содержание фосфора, тем нике процент 1 с проката. 10)Способ нагрева массивных слитковв регенеративных нагревательных колодцах, включающий подачу газовоздушной смеси и ее сжигание, доведение температуры слитков до заданнойи томление их по ступенчатому температурному режиму в течение 0,200,26 общего времени нагрева, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с 20 целью увеличения выхода готовогопроката, нагрев слитков до заданнойтемпературы осуществляют со среднейскоростью подъема температуры Ч5,6 С 25не превышающей ф100 Р минфгде Р -35 1551573039 Таблица 2 7., С/мин Значения выхода 1 с рельсов при средней скоросоти нагрева, С/мин 5,5 3,4 4,0 3,1 5,60 О, О,10 О, О 16 3,50 О, 019 0,027 2,85 2,07 11 р и м е ч а н и е. В скобках обозначено количество;, рассмотренных случаев,Составитель Н. АсееваТехред Л.Сердюкова Корректор О. Кравцова Редактор Н. Бобкова Заказ 1622 Тираж 515 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г,ужгород, ул. Гагарина,101 78,61 (34)78,00 (41)69,31 (18)67,42 (31) 78,58 (26)77,83 (28)65,95 (31)62,25 (29) 79,21 (19)69,51 (27)63,67 (31)58,31 (30) 75,03 (16)62,79 (29)52,23 (35)