Ичм-способ термической обработки катанки с прокатного нагрева

(21) (22) (46) (71) звои мо рыв бре рги ранов, В.Д.Глаченко,ра,П А.А В.И Н.Похиз 79 (088.8)понии У 58-32506,00, В 21 В 1/46, оп 621.785 ЗаявкаВ 21 В 9 1981. торское 7436, к 0 9/52 р ИЧИ-СПОТАНКИ СИэобрет 3 тел кры 6 ч н свидетельство СССРС 21 ) /100,984,ОБ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАПРОКАТНОГО НАГРЕВАние относится к про крыт600 тем 0 Т и е УДАРСТНЕННЫЙ НОМИТЕТ ССДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТ 417524/23-0221.10.8607.09.88. Бюл, В 33Институт черной металлуГ,П.Борисенко, В.Д,Чехохматов, В.А.СтепановО.В.Филонов, М.И.Костюорбанев, Г,М.Дроздов,егода, А.Ф.Гермашев и у производству, конкретнее к п дству низкоуглеродистой катан жет,быть использовано на непревых проволочных станах. Цель изотення - улучшение качества путем номерного восстановления окислов поверхности катанки и экономия становительного газа. Сущность бретения заключается в том, что ле прокатки осуществляют дополниную термическую обработку в эа" той камере при 900 - 050 С в ние 10-35 с с продувкой восста" ительным газом, а продувку в заой камере с охлаждением до 550- С ведут нейтральным газом, эаохлаждают на воздухе до 300- С с изотермической выдержкой этой температуре в бунте в тече-5 мин. 1 ил.табл, 1421773Изобретение относится к прокатному производству, конкретнее к производству ниэкоуглеродистой катанки,и может быть использовано на непре 5рывных проволочных станах.Цель изобретения - улучшение ка"чества путем равномерного восстановления окислов на поверхности катанки и зкономия восстановительного гаэаСущность изобретения заключаетсяв том, что осуществляют дополнительную термическую обработку в закрытойкамере при 900-1050 С в течение 10- 1535 с с продувкой восстановительнымгазом, а продувку в закрытой камерес охлаждением до 550-600 С ведут нейтральным газом,На чертеже представлены графики 20зависимости степени восстановленияметалла; из окалины от температурыи продолжительности изотермическойвыдержки.Предложенный ИЧМ-способ осуществляется следующим образом,После прокатки в последнейчистовойклети проволочного стана катанка при900-1050 С виткоукладчикомукладывается отдельными витками на роликовый или 30сетчатый конвейер. Виткоукладчик иконвейер расположены непосредственноза последней клетью стана.Катанка, разложенная витками, перемещается конвейером в герметизированной камере со скоростью 030,5 м/с. Герметиэированная камерасостоит из двух зон: восстановленияи ускоренного охлаждения, Зона восстановления имеет электрообогрев, спомощью которого рабочее пространство зоны перед началом работы разогревается до 900-1050 С, В камеруэоны восстановления подается восстановительный газ, например природный 45или эндогаэ. Давление, природногогаза в эане восстановления ва избежание подсоса воздуха и образованиявзрывоопасной смеси должно быть неменее 100-150 Па. С этой целью входи выход иэ камеры зоны восстановления оборудования газовьми затворами,в которых применяется азот или другой инертный газ.Для обеспечения термической обработки при 900-1050 С продолжительностью 10-35 с при заданной скороститранспортирования металла длина камеры восстановления должна быть 1015 м, При этих параметрах процессобеспечивает высокую степень восстановления окислов и однородность поверхности катанки по всей ее длине. Охолаждение до 500-б 00 С может осуществляться с неограниченной скоростьюв закрытой камере продувкойнейтральным газом, В качестве нейтральногогаза может применяться, например,азотный защитный гаэ следующего состава, Е: водород 4; кислород не более 0,001; углекислоты не более 0,05;окиси углерода не более 0,5; азота -остальное,Расход этого газа определяетсясистемой охлаждения и может составлять 100-1200 нм /ч.После выхода витков катанки изгерметизированной камеры дальнейшееее охлаждение ведется по известномуспособу.Предложенный способ термическойобработки катанки обеспечивает полное восстановление окалины, т.е.высокую однородность поверхностипроката, эа счет применения дополнительной термической обработки в заокрытой камере при 900-1050 С в течение 10-35 с с продувкой восстано"вительным газом. Кроме того, таккак процесс восстановления окалиныпри высоких температурах происходитболее интенсивно, то применение дополнительной термической обработкипозволяет сократить расход продуваемого восстановительного газа. Охлая-.,дение катанки после дополнительнойтермической обработки в среде нейтрального газа сокращает расход восстановительного газа.Интервал температуры для дополнительной термической обработки определяется температурой конца прокаткикатанки на станах различного типа,Так, на непрерывных проволочных станах прокатка заканчивается при 10001050 С, на линейных станах - при 900950 С.Интервал времени, затрачиваемогона термическую обработку в закрытойкамере, определен из условия наиболее полного восстановления металлаиз окислов при минимальном расходевосстановительного газа. Для обеспечения полного восстановления металлаоиэ окислов при 1050 С продолжительность термической обработки состав"ляет 10 с, При обработке менее 10 сокислы восстанавливаются не полностью. С понижением температуры термической обработки увеличивается ее продолжиотельность, и при 900 С полное восстановление окислов происходит за 35 с, Обработка продолжительностью более 35 с приводит к бесполезному увеличению расхода восстановительного ,газ а, 10Так как полное восстановление окислов на поверхности катанки происходит в процессе дополнительной термической обработки, охлаждение каОтанки до 550-600 С производится ней-тральным газом. Это сокращает расходвосстановительного газа.Так, требуемый расход восстановительного газа, например природного, 20из условия термодинамики процессасоставляет 0,6-1,0 нм на тонну гоЪтового проката (этот диапазон соответствует предложенному интервалувремени дополнительной термической 25обработки в восстановительной средепри 900-1050 С, равному 10-35 с). Вто же время из условий теплообменадля охлаждения металла от 900-1050одо 550 г 600 С расход восстановительного газа в 10-20 раз больще.Таким образом, применение дополнительной термической обработки металлов в среде восстановительногогаза в сочетании с охлаждением егодо 550-600 С в закрытой камере путем продувки нейтральным газом позволяет сократить расход восстановительного газа.П р и м е р. Способ реализован 40на непрерывном стане 250, установленном в прокатной лаборатории институ-,та черной металлургии, Заготовкойслужит катанка из стали с содержанием углерода 0,153, диаметр катанки 458 мм, Бунт катанки весом 250 кг помещали в неприводной разматыватель ипри помощи трайб-аппарата задавали втрубчатую электрическую печь, Нагревпроизводили в атмосфере аргона, подаваемого от баллонов, через редуктор,давление аргона в печи составляло200 Па,После нагрева за два прохода заготовка прокатывалась со скоростью2,5 м/с на непрерывном стане 250 в катанку диаметром 6,5 мм, Калибровка валков - овал-круг. 11 осле прокатки катанка при помощивиткоукладчика, расположенного нарасстоянии 1,0 и от последней клети,укладывалась витками на движущцйсяроликовый транспортер с регулиремойскоростью вращения роликов, расположенный в герметиэированной камере,Камера состоит из двух зон - зонывосстановления длиной 8 м и зоныбезокислительного охлаждения длиной7 м. В зону восстановления от централиэованной системь подавали природный газ, в зону безокислительногоохлаждения от рампы с баллонами черезредуктор - аргон. В обеих зонах герметиэированной камеры давление газов составляло 150 Па. В течение 30 скатанка, перемещаясь в восстанови-.тельной зоне, подвергалась дополнительной термической обработке при1000 С, которая поддерживалась неизменной при помощи электронагревателей, установленных в зоне восстановления,В процессе дополнительной термообработки окисленный поверхностныйслой катанки восстанавливался,Затем при помощи роликового транспортера витки катанки подавалисьв зону беэокислительного охлаждения,где охлаждались от 1000 до 580 С подаваемым в камеру аргоном в течение70 с. После камеры беэокислительногоохлаждения катанка охлаждалась наовоздухе до 300 С, затем витки катанки собирали в бунт весом 250 кг иосуществляли иэотермическую выдержкув бунте при этой температуре в течение 3 мин,Последовательность операций приграничных значениях температуры идлительности дополнительной термообработки и за их границами была та"кой жеТак как средние участки плоскойспирали витков с точки зрения восстановления окислов находились в болееблагоприятных условиях, об однородно-сти состояния поверхности катанки су"дили по степени восстановления окис"лов на крайних участках, Для каждойтемпературы и длительности термической обработки в среде восстановительного газа исследовано по 5 образцов,Степень восстановления окислов определяли металлографическим методом,Зависимость степени восстановления окислов, У., на поверхности катан1421773 Температу ра допол- нительной Длительность дополнительной термической об аботки с 5 10 15. термической обработки, С 18 40 52 68 77 91 98 98 26 45. 62 75 86 95 98 100 850 900 98 99 99 33 60 79 94 98 51 83 96 99 99 99 99 99 1 ООО 80 98 99 99 99 99 99 99 88 98 . 98 99 99 99 100 100 ки от температуры и времени дополнительной термической обработки приведена в таблице.Иэ таблицы видно., что практически полное восстановление окислов при температуре катанки 1050 С происходит в течение 10 с, а при 900 С - в :течение 35 с, При длительности обра.ботки менее 10 с не обеспечивается 10 :оцнородность сбстояния поверхности катанки, так как окислы восстанавливаются не полностью, Длительность дополнительной термической обработки в среде восстановительного газа более 35 с лишена смысла, поскольку/восстановление окислов практически закончено.Использование при охлаждении катанки от 900-1050 до 550-600 С ней трального газа позволяет уменьшить расход восстановительного газа, так как восстановление окислов закончено в процессе дополнительчой термо" обработки при 900-1050 С. 25Таким образом, реализация предлагаемого способа по сравнению с из 4 вестным обеспечивает практически полное восстановление металла иэокислов и высокую однородность поверхности готового проката с одновременным уменьшением расхода восстановительного газа. Формула изобретения ИЧИ-способ термической обработки катанки с прокатного нагрева, включающий охлаждение витков до 550- 600 С продувкой газом в закрытой камере, дальнейшее охлаждение на возду. хе до 300-400 С и иэотермическую выдержку при этой температуре вбунте в течение 3-5 мин, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью улучшения качества путем равномерного восстановления окислов на поверхности катанки и экономии восстановительного газа, перед охлаждением продувкой газом проводят изотермическую вы"одержку при 900-1050 С в течение 10- 35 с в отдельной закрытой камере с продувкой бунта восстановительным газом, а охлаждение осуществляют нейтральным газом,20 25 30 35 401421773 Г рватиа ипнзоронэшмоу цыц оставитель А,Кулеминехред М,Ходанич Коррек А.Обруч едактор В,Дан 2 Заказ кои еское предприятие, г. Ужгород, ул, Проектна роиэв енно-полигр Тираж 545 ВНИИПИ Государственного по дедам изобретений 113035, Москва, Ж, Рауш