Способ нагрева заготовок прямоугольного сечения в методических печах с балками

(5 5 ГОСУДАРСТВЕННОЕ ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ПАТЕНТНОЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Е ИСА Г 1 нтщб.1 пбб тщ. я 1(54) СПОСОБ НАГРЕВА ЗАГОТОВОК ПРЯМОУГОЛЬНОГО СЕЧЕНИЯ В МЕТОДИЧЕСКИХ ПЕЧАХ С БАЛКАМИ(57) Сущность изобретения: по способу, включающему последовательйую передачу заготовок иэ секции в секцию, методичеИзобретение относится к металлургии, в частности к способам нагрева длинномерных заготовок прямоугольйого сечения, и может быть использовано при нагреве металлических заготовок под горячую пластическую деформацию и проведение термической обработки,Известен способ нагрева заготовок в секционной печи, в которой заготовкам придается поступательное движение приводными водоохлаждаемыми роликами.Недостатком способа является то, что он не обеспечивает высокой производительности процесса при нагреве длиннбмерных массивных заготовок, так как длина печи ограничена размерами цеха, .Наиболее близким способом к предлагаемому является способ, включающий последовательное перемещение заготовок из секции в секцию, методический нагрев в 2ский нагрев в каждой секции и последующую выдачу заготовок, передачу заготовок иэ секции в секцию и внутри каждой секцйи при их нагреве осуществляют скольжением по наклонным балкам, при этом перемещение заготовок производится" поочередным синхройнймсдвигом одних концовь заготовок, затем противоположных на угол, равный 2-10 относительно предыдущего положения их продольных бсей. Передачу заготовок из секциивли секцию и внутри каждой секциимогут осуществлять скольжейием по балкам под углом, определяемым иэ. соотношения а = агссд 1,1-2,0),и ), где а - угол наклона балок; р - коэффициент трения иокоя. 1 з.п. ф-лы, 2 табл., 1 ил.Фнкаждой секции ййослсеьднующую выдачу заготовок. В известном способе осуществляют нагрев заготовок малого сечения в методи-ввезческих печах с наклоненным под углом 9-10 О в сторону окна вйдачй монолитным подом4 . или балками, в которых перемещение заго-00 товок обеспечивается кантовкой их вручную; :Оь или с помощью кантовальной машины.:,аНедостатком известного способа явля- ф ется его низкая производительность эа счет.(д неравномерного нагрева заготовок.Целью изобретения является повыШЕ- ние производительности процесса эа счет; а обеспечения равномерности нагрева заготовок.Цель достигается тем, что по способу нагрева заготовок прямоугольного сечения в методических печах с балками, включающему последовательное перемещение заготовок из секции в секцию; методическийводится загрузка печи, При вращении винта заготовка попадает в межвитковое пространство (впадины) и под действием гребня винта сдвигается с рольганга доставки на наклонные направляющие, Для снижения мощности механизма привода винта и уменьшения удельной нагрузки на его гребень перемещение заготовки производитсяпериодическим синхронным поворотом (сдвигом) последовательно одного конца заготовки, затем другого относительно ее вертикального центра на угол 2-10 О, что 50 55 нагрев в каждой секции и последующую выдачу заготовок, при нагреве. заготовок их передачу из секции в секцию и внутри каждой секции осуществляют скольжением по наклонным балкам, при этом перемещение 5 заготовок производится периодическим синхронным сдвигом последовательно одних концов заготовок; затем других на угол 2-10 относительно предыдущего положения их продольных осей. 10Цель достигается также тем, что перемещенйе заготовокосуществляют скольжением по балкам под углом, определяемым . из соотношенияа = агстд 1,1-2,0),и ), 15 где а - угол наклона балок;,и - коэффициент трения покоя.На чертеже изображена схема нагрева прямоугольных заготовок 1, расположенйых на наклонных неподвижных балках 2. 20Способ осуществляется следующим образом, Заготовки прямоугольной формы (кованые, катаные или после механической обработки) загружают на неподвижные.балки; расположенные под углом 12-22 к пло скости основания печи. Угол наклона 12 соответствует 1;1, а угол наклона 22 О соответствует 2 угла трения заготовки по балкам и рассчитывается по формуле(1;1-2,0),и -лда, . ЗО где,и - коэффициент трения покоя, принимаемый равным 0,2.Минимально допустимый угол трения, равный 1,1, соответствует углу 12 О, обеспечивающему самопроизвольное скольжение 35 прямоугольной заготовки по балкам печи, Угол трения, равный менее 1,1, не позволяет самопроизвольному скольжению заготовок при нагреве их до температуры 1220 С,Угол 22 соответствует максимально допустимому углу трения, обеспечивающему достаточно ровное самойроизвольноескольжение и одновременно минимальные нагрузки, оказываемые заготовкой на .гребень винта при ее удержании.Когда начало винтовой линии (гребень) винта параллельно плоскости балок, произсоответствует перемещению, равному одному шагу винта. Угол сдвига зависит отдлины заготовки и определяется по формулеН =да Егде Н - расстояние перемещения конца заготовки;а - угол сдвига;- длина заготовки,Расчетные расстояния сдвига заготовокв зависимости от их длины приведены втабл, 1.Расстояние между заготовками определяется шагом винта, Шаг винта зависит отсечения нагреваемой заготовки и составляетЯ = 1.,5-1,7 Вгде Я - шаг винта, мм;В - сторона квадрата или большая сторона сляба, мм,Шаг винта, равный 1,5-1,7 В, обеспечивает минимальное расстояние между нагреваемыми заготовками, равное 0,5-0,7 В,позволяет проводить ее всесторонний нагрев и рационально использовать рабочеепространство печи. Зазор менее 0,5 В затрудняет обогрев противостоящих поверхностей заготовки, Шаг винта более 1,7 В,хотя и способствует улучшению условий нагрева, однако снижает эффективность использования рабочего пространства печи.Заготовка, установленная на неподвижные балки, угол наклона которых составляет1,1-2,0 угла трения, под действием силскольжения перемещается до следующеговыступа винта, который служит разделителем (упором),При таком способе перемещения заготовок механизм их передачи располагаетсятолько у боковых стенок печи, а сами заготовки в отличие от прототипа разделеныгребнями винта.Предлагаемый способ обеспечивает более равномерный нагрев заготовок, чтоочень важно при нагреве легированных сталей, и за счет этого уменьшается количестводефектов на заготовках, связанных с неравномерным нагревом, что в конечном итогеприводит к повышениювыхода годного металла при последующей деформации и повышению производительности процесса.Пример осуществления способа,Заготовки из стали 4 Х 5 МФ 1 С сечениемквадрат со стороной 400 мм. длиной 4 мнагревали в методической печи с балкамидо температуры.1160 С, При этом перемещение заготовок из секции в секцию ивнутри каждой секции осуществляли скольжением по наклонным балкам действием1786145 Таблица 1 Расчетное расстояние перемещения заготовок различной длины при разном угле их сдвига Таблиц Расстояние между заготовками, мм Средний темп выдачи заготовок из печи шт/ч Примечание роизво- дительностьечи, т/ч пыт Угол на клона на правляю щих, гра Относительная произво- дительность печи, аз начение оэффици нта треия покоя Заготовка перемещается только под дейст- вием редлагаемый 1 9 8 5 27,63 сил скольжения под углом и поворотом на10, для чего применяли винтовую передачус шагом винта 680 мм, Нагретыфзаготовкипроковали на прессе усилием 31,5 МН напрутки диаметром 320 мм 5Испытания предлагаемого способа проводили при граничных (опыты 2,4), оптимальном (опыт 3) и запредельных (опыты1,5) значениях предлагаемых параметров.Для получения сравнительных данных одновременно были проведены испытания известного по прототипу способа (опыт 6),: Технологические параметры и результатыиспытаний приведены в табл, 2,Анализ данных, приведенных в табл, 2, 15показывает, что при йагревезаготОвок избыстрорежущей стали по предлагаемомуспособу благодаря равномерному прогревуметалла по сечению увеличилась производительность процесса, удельный расход газа при нагреве уменьшается до 12в. сравнении с нагревом в печах с йаклоннымибалками (и рототипом).Ожидаемый экономический эффект отиспользования предлагаемого способа за 25счет повышения производительности и снижения удельного расхода топливно-энергетических ресурсов при нагреве быстрорежущих сталей составляет около 10 руб, на тонну заготовок.Формула изобретения 1. Способ нагрева заготовок прямоугольного сечения в методических пЕчах с балками, включающий последовательное перемещение заготовок из секции в секцию, нагрев в каждой секции и выдачу заготовок, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения производительности за счет обеспечения равномерности нагрева заготовок, перемещение заготовок осуществляют скольжением их по наклонным балкам, п ри этом перемещение заготовок и роизво-дят поочередным синхронным сдвигом одних концов заготовок, затем других на угол, равный 2-10 относительно предыдущего положения их продольных осей.2. Способ нагрева по и. 1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что перемещение заготовок осуществляют скольжением по балкам под углом, определяемым из соотгношенияа = агс 1 д 1,1-2,0),и )где а - угол наклона балок;,и - коэффициент трения покоя,1786145 Продолжение табл,2 ставитель В.Колесникхред М,Моргентал ррек едакто и аказ 231Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раувская наб., 4/5 оизводственно-издательский комбинат" Патент",г,ужгород,ул, Гагарина,10