Способ производства проката

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик п 1)917876 61) Дополнительное к авт. свид-ву -2) Заявлено 08.10.79 (21) 283044422-0присоединением заявки-щук, Е. Н. Изотов,Г. Курандо П. Приходько, Н Украинский ордена Трудового Красного Знаме исследовательский институт металло 71) Заявител ОКАТА ОСОБ ПРОИЗВОДС 54 Изобретение относится к металлургической промышленности и может быть использовано в прокатном производстве при изготовлении фланцевых профилей, например двутавров, швеллеров, полосебульбов..Преддерформационное состояние заготовки не только определяет стабильность технологического процесса прокатки, характеризуемого, как правило, энергосиловыми параметрами деформирования и условиями формоизменения, но и оказывает существенное влияние на качество готового проката в целом. В связи с этим совокупность операций, направленных на изготовления фланцевых профилей с заданными эксплуатационными характеристиками, должна включать и операции по созданию наиболее рациональ ного состояния заготовки в зависимости от прокатки конкретного типа профиля. Известен способ прокатки с выравниванием температуры по сечению стальной заготовки при прокатке, включающий нагрев всей заготовки до температуры начала прокатки и последующий подогрев до этой температуры элементов заготовки, находившихся в контакте с глиссажными трубами в период нагрева 1.Известен способ прокатки, включающийвыравнивание температуры по сечению прокдтываемой заготовки, заклюцающийся в 5 том, что при горячей прокатке заготовкщравномерно нагретой до температуры начала прокатки, осуществляют в процессе прокатки дополнительный нагрев краев заготовки, восстанавливая равномерность распрелео ления температуры по ее ширине, после чего осуществляют окончательную прокатку 2.Наиболее близким техническим решением к изобретению является способ производства проката, включающий выравнивание 5 температуры по сечению, отличительной особенностью которого является то, что наряду с повторным нагревом участков заготовки со сравнительной, низкой локальной температурой, обеспечвают повышение темпера- О туры и заднего конца раската по сравнениюс его передним концом 3.Недостатком этих способов является то,что необходимое температурное состояние заготовок обеспечивают поэтапным их ндгре917876 3вом в чередовании с деформированием. При этом вначале равномерный нагрев всей заготовки до температуры равной началу прокатки (1150 в 13 С в зависимости от химического состава стали) приводит как к повышенному расходу энергоносителя (газа, нефти, электроэнергии), так и росту угара металла. Повторный нагрев металла на промежуточном этапе деформирования приво дит к усложнению оборудования прокатного стана и увеличению его протяженности, а также дополнительному угару металла при повторном нагреве.Таким образом, в известных способах опе рации нагрева предусматривают как равномерный нагрев всей заготовки перед началом деформирования до температуры начала про катки, так и устранение естественного перепада температуры путем дополнительного нагрева, Создание равномерного температурного состояния заготовки приводит также к образованию остаточных деформационных и термических напряжений, искривлению проката. Это вызвано естественным температ рУ ным перепадом, образующимся по сечению как при прокатке заготовки, так и при охлаждении готового профиля.Следовательно, эффективность известных технологических процессов прокатки, включающих операции нагрева, недостаточна.Целью изобретения является повышение эффективности технологического процесса прокатки.Для достижения этой цели по способу производства проката, включающему нагрев с неравномерным распределением температуры по длине заготовки, после нагрева всей заготовки до температуры прокатки, подвод тепла к поверхности, ограничивающей элементы заготовки, деформируемые в меньшей степени, прекращают до завершения процесса нагрева элементов заготовки, деформируемых в большей степени. Одновременно с нагревом элементов заготовкй, деформируемых в большей степени, осуществляют отвод тепла от элементов, деформируемых в меньшей степени. После нагрева осуществляют процесс прокатки и охлаждения готового проката.Осуществление избирательного нагрева элементов заготовки обеспечивает создание температурного состояния заготовки, которое позволяет полностью устранить остаточные деформационные напряжения, накопленные за время деформирования, а также устранить термические напряжения, накопленные за время деформирования, а также устранить термические напряжения., образую-щиеся в процессе охлаждения готового проката. Это достигается за счет того, что элементы заготовки; деформируемые в меньшей степени, имеют меньшую начальную температуру, в то время как элементы, деформируемые в большей степени, имеют большую начальную температуру. Такое сочетание температурно-деформационных условий по элементам заготовки исключает образование остаточных деформационных напряжений. Создание же такого температурного перепада по 5сечению заготовки перед деформированием приводит к тому, что после деформирования температура элементов проката, имеющих меньшую толщину, выше температуры элементов с большей толщиной. Это способствует благоприятным условиям охлаждения про.ката, исключающим его искривление, за счет термических напряжений. При этом в технологическом процессе производства проката может быть исключена операция правки.Кроме того, избирательный нагрев элементов заготовки перед деформированием 13 способствует снижению угара металла научастках элементов имеющих сравнительно низкую температуру. Этому способствует и операция отвода тепла от элементов заготовки, деформируемых в меньшей степени, при завершении процесса нагрева.Интенсификация, процесса нагрева заготовки по ее длине направлена на устранние естественного температурного перепада по длине раската при прокатке и, следовательно, способствует устранению продольной раз нотолщинности проката.На фиг. 1 показано сечение фасонных заготовок; на фиг. 2 - график температурных условий производства проката.По предложенному способу в процессепроизводства проката целесообразно нагревать фасонные заготовки до температуры проката, Эта операция осуществляется за время 1, - . Затем на время- т пре - зкращают подвод тепла к поверхностям, ограничивающим элементы 1, деформируемые 3 при прокатке в меньшей степени до завершения процесса нагрева элементов 2 заготовки, деформируемых в большей степени. При этом температура режимов обработки элементов 1 изменяется по кривым Т и элементов 2 по кривым Т. При прокатке заготовки за время Т - " вследствие естественного охлаждения перепад температуры ее элементов 1 и 2 уменьшается. После окончательной прокатки в период охлаждений ( з) происходит выравнивание температуры по элементам готового профиля.Для уменьшения разогрева элементов 1заготовки при выполнении дополнительного нагрева элементов 2 за время т -от эле 2 Вментов 1 заготовки осуществляют отвод тепла известными способами. Устранение температурного перепада по длине раската при прокатке достигают увеличением интенсивности подвода тепла по длине заготовки. На1фиг. 2 кривые Т, и Т соответствуют температурным условиям обработки заднего конца заготовки и раската,Предложенный способ может быть реализован на действующих прокатных станах с помощью известных нагревательных средств5например, при сочетании нагрева всей заготовки в методических печах с индукционным нагревом элементов заготовки, деформируемых в большей степени.Выбор граничных условий избирательного нагрва элементов заготовки установлен, исходя из степени деформируемости литой заготовки и снижения температуры по ее элементам за время 7 з - ТОптимальная температура нагрева элементов 1 заготовки устанавливается для каж дого конкретного случая в зависимости от соотношения тол шин элементов фасонной заготовки и времени обаботки- Т. При этом оптимальная температура нагрева соответствует нижнему температурному диапазону для всех случаев, когда нагрузки деформирования не превышают допустимых.Так, например, при нагреве фасонной заготовки двутавра 1 РВ 1.600 по РЛМ 1025 (немецкий стандарт) для условий универсального балочного стана НТМК обеспечивали температуру нагрева полок заготовки 1000 С, а температуру стенки 1250 С. Расчетные данные температурных условий деформирования показали, что температуры стенки и полки соответственно составили перед обжимной клетью 1250 и 1000 С, перед черновой - 1198 С и 989 С, перед предчистовой - 1098 и 963 С, перед чистовой клетью 917 и 898 С. Выравнивание температуры по элементам заготовки происходит при охлаждении на холодильнике.При нагреве всей заготовки до 1250 С температура стенки и полок перед чистовой клетью соответственно .составляет 917 и 1047 С. Такой температурный перепад (130 С) между элементами готового профиля приводит к накоплению остаточых деформационных напряжений при прокатке и термических напряжений, ведущих к искривлению проката при охлаждении. Сравнительный анализ температурныхусловий производства проката по предлагаемому и известному способам показывает, что использование нового технического решения позволяет повысить эффективность технологического процесса прокатки. Предлагаемый способ позволяет искл 1 очить образование остаточных деформационных и термических напряжений и, следовательно, повысить прямолинейность проката и улучшить его эксплуатационные характеристики.1 ЕФорму,га изобретения1. Способ производства проката, включаюший нагрев с неравномерным распределением температуры по длине заготовки, преимушественно литой фасонной, прокатку и охлаждение готового профиля, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективнос ти технологического процесса прокатки пос-ле нагрева всей заготовки до температурыпрокатки, подвод тепла к поверхностям, ограничиваюшим элементы профиля, деформируемые в меньшей степени, прекращают до завершения процесса нагрева элементов заготовки, деформируемых в большей степени.2. Сособ по и, 1, отгичающийг тем, чтоодновременно с нагревом элементов заготовки, деформируемых в большей степени, осуществляющий отвод тепла от элементов, деформируемых в меньшей степени.зоИсточники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент СШЛ3587268, кл. 72 - 13,опублик. 1969.2. Патент Японии47-9253, кл. 2 С 211.435 опублик. 1972.3. Патент Японии47-31821,кл, 12 С 211.4, опублик. 972 (прототип).917876 Фиг. сек Составитель М, РеутоваТехред А. Бойкас КорректоТираж 842 ПодписноПИ Государственного комитета СССРделам изобретений и открытийМосква, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5П Патент, г. Ужгород, ул. Проектная,. Швыдкая Редактор,Л. УтехинаЗаказ 1968/9ВНИИи113035,Филиал ПП