Способ нагрева слитков рельсовой стали

(19) 21 О 9/70 51 МИТЕТОТКРЫТИЯМ ГОСУДАРСТВЕННЫЙПО ИЗОБРЕТЕНИЯМПРИ ГКНТ СССР ИЗОБРЕТЕН И КСАН ОПК АВТОРСКО У СВИДЕТЕЛ следовательскии Н,Ф, нюк Ф, Карпенко,ко, Л,С, Тихо. Еринухов И,И. и Тымчаколодцы, М.: МеталИТКОВ РЕЛЬСО сится к нагреву медля использования в агрева метал , включающи ление в два ре поверхно заданной в ления, а зат и подь- этапа: сти меечение ем при чше- ООбщей1 Известен также выбранный в качестве прототипа способ нагрева слитков рельсовой стали, включающий подьем температуры в нагревательном колодце до заданной при максимальном расходе топлива и непрерывном повышении температуры поверхности слитка, а с момента достижения заданной тем"ергтуры - период томления слитков. При этом время нагрева в межкритическом интервале температур составляет 30 мин,(21) 4879774/02(71) Украинский научноинститут металлов(54) СПОСОБ НАГРЕВА СВОЙ СТАЛИ Изобретение отно талла и предназначено черной металлургии.Известен способ н гревательных колодцах ем температуры и том вначале при температ талла на 30 - 40 С ниже 0,55 - 0,70 времени том заданной.(57) Сущность изобретения: после посада слитков иэ рельсовой стали с температурой поверхности ниже Ас 1 в нагревательный колодец нагрев ведут до заданной температуры томления, причем в интервале температур Ас 1-Асз нагрев ведут в течение времени 1 к = Ь+ Ь , где Ь = .1600-1800 с, Ьт= ЦМЙ/ЧЧ(Т -Т/Асз-Ас 1) , при Тк Тл, где о=(5-6) 10 Дж/кг, М - масся слитка, кг; й - количество слитков; Ч 1 - мощность колодца, Дж/с; Тк - температура колодца при посаде слитков, С, Тл температура поверхности слитка при посадке, С. 2 табл,Недостатком способа-прототипа является нарушение сплошности металла на поверхности слитков, обусловленное форсированным нагревом до заданной температуры, который приводит к отрицательному действию, в температурной области АС 1-АСз фазовых превращений, структурных напряжений в сочетании с тепловыми,Целью изобретения является улу ние качества слитков при сохранении о длительности процесса нагрева.Сущность изобретения поясня ся чертежом, на котором изображены графики режимов нагрева слитков рельсовой стали по предложенному способу(сплошная линия) и по прототипу (пунктирная линия),По предлагаемому способу в процессе производства железнодорожных рельсов целесообразно слитки рельсовой стали с температурой поверхности Т, нике точки АС 1 фазового превращения садить в наре 177218350 55 вательные колодцы, имеющие температуруТ То, нагрев вести до заданной температуры и томление при ней, Причем времянагрева слитков в интервале температурмежду критическими точками АС 1 и АСз должно соответствовать найденному по формуле ь= ь+ Л с, где ь=1600-1800 с,Ь =М Ит-Т. "ЧАсз - Ас 1/где ц=(5 - б) а 10 Дж/кг;М - масса слитка, кг;М - количество слитков;Я - мощность колодца, Дж/с.При этом продолжительность томленияуменьшается на величину Л 1,Например, нагрев слитков рельсовойстали осуществляли в рекуперативных нагревательных колодцах, которые предназначены для нагрева под прокатку слитковуглеродистых и легированных марок сталимассой до 10 т, В качестве опытных бралислитки рельсовой стали массой 8,5 т однойплавки с разделением слитков на две партии; одна предназначалась для нагрева попредлагаемому способу, другая - по способу-прототипу, Параметры нагрева слитковприведены в табл. 1. При этом коэффициентс=5,5 10 Дж/кг, а то=1700 с,Из приведенных данных следует, чтообщее время подъема температуры и томления как в предлагаемом способе, так и вспособе-прототипе составляет 13200 с = 3,7ч, при наличии в первом случае дополнительного времени в межкритическом интервале температур, которое составляет714-795 с =12-13 мин, Затем слитки обеихпартий прокатывали на блюминге 1170 за 15проходов с пятью кантовками в заготовкисечением 282 х 320 мм, В итоге отсортировказаготовок по поверхностным дефектам прииспользовании предлагаемого способа нагрева слитков, против способа-прототипа,уменьшается с 9,6 до 4,2%.В качестве примера выполнения пред-.лагаемого способа при граничных значениях ьо=1600 - 1800 с и ц=(5 - 6) 10 Дж/кг 8слитков рельсовой стали по 8,5 т с температурой поверхности 640 С были посажены внагревательный колодец, температура которого составляла 960 С. Подьем температуры слитков до критической точки АС 1=720 Сосуществляли при максимальном расходегаза 4000 м /ч. Затем расход газа снижализдо 2000 м /ч и выдерживали на таком уров 3не вплоть до достижения температуры слитков АСз=-765 С в течение Ь=. то+ Ь 1 = 2243 С,5 10 15 20 25 30 35 40 45 принимая то=1600 с; о=5 10 Дж/кг; О/=аб=6,5 10 Дж/с, после чего восстанавливали максимальный расход газа до достижения в колодце заданной температуры 1340 С, При этом продолжительность томления слитков при заданной температуре была установлена 5700 с, которую уменьшали на Л 1= 643 с,Аналогично изложенному были найдены параметры нагрева слитков рельсовой стали и при других граничных значениях 1 о и о, которые приведены в табл, 2,Выбор граничных параметров Тк Тп обусловлен тем, что для повышения производительности процесса нагрева слитков температура нагревательного колодца всегда выше, чем температура поверхности слитков при посадке. Б противном случае, что возможно только после длительного прерывания технологического процесса, слитки могут нагреваться с печью,Как показали данные опытной проверки, в результате использования предлагаемого способа нагрева слитков рельсовой стали, повышается качество слитков за счет снижения их отбраковки по поверхностным дефектам при прокатке на блюминге.Согласно данным приведенных опробований в промышленных условиях нагрев рельсовых слитков по предлагаемому способу, против способа-прототипа, приводит к снижению брака заготовок по поверхностным дефектам на 5,4% при прокатке слитков на блюминге.Формула изобретения Способ нагрева слитков рельсовой стали, включающий посад слитков с температурой поверхности ниже Ас 1 в нагревательный колодец, их нагрев до заданной температуры и томление, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью улучшения ачества слитков при сохранении общей длительности процесса, нагрев в интервале Ас 1-Асз осуществляют в течение времени 1 к= то+ + Л 1, где то=1600 - 1800 с,где ц=(5-6) 104, Дж/кг;М - масса слитка, кг;й - количество слитков;Ю - мощность колодца, Дж/с;Тк - температура в колодце при посадкеслитков, оС;Тп - температура поверхности слиткапри посадке, С,. 640 640 650 Дж/с 6,510 6;5 10 АС 1 АСз 720 765 720 765 м /ч 2100 1900 19003700 4300 4000 тк 2414 2492 2495 1700 1700 1700714 792 795 4686 4608 4605 54 СО 5400 5400 13200 13200 13200 13200 13200 13200 4,2 9,6 Показатель Условный номер нагревательныхколодцевКоличество слитков соответственно п,1 Температура в колодце при посадке слитков соответственно п,1 Температура поверхности слитка и ри посадке соответственно и, 2 Мощность колодцаКритические точки фазового превращенияРасход газа при нагреве в межкритическом интервале температур соответствен- . но п.1Время нагрева слитков в межкритическом интервале температу соответственно и. 2Дополнительное время нагрева в межкритическом интервале температур соответственно и. 2Время томления слитковзаданнойтемпературы соответственнои, 2 Суммарное время подъема температуры и томления соответственно п, 2 Температура металла при прокатке на блюминге Отсортировано заготовок по поверхностным де- ектам Обозначение Ед.измерения Предлагаемый способ1772183 Таблица 2 Параметры нагрева слитков при граничных значениях то и ц Составитель В.КарпенкоТехред М.Моргентал Корректор А. Козориз Редактор Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 Заказ 3815 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открыл иям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5