Способ термообработки металлической ленты

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 09)БОНН 1 Э сзС 21 В 9/52 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ и ги;г, цд Ь; .11 й К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ размером 50 х 0,3 мм, Рулон холоднокатаной стали 1 с натяжением наматывают на нагреваемый ролик 2, установленный в о-зогретой печи 3. Нагрев печи изменяют в диапазоне 750-950 С, а наг 0рев ролика производят до 50ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(71) Московский институт стали ии сплавов(56) Авторское свидетельство ГССРН 1260396, кл. С 21 В 9/52, 1985,Аптерман В,Н, Протяжные печи,М,: Металлургия, 1969, с, 40.(57) Изобретение относится к термической обработке черных и цве 1 ныхметаллов и их сплавов, в цастностик термообработке металлической лентыв рулонах. Целью изобретения являетсяповышение производительности процессаи качества ленты за счет снижения неравИзобретение относится к термической обработке черных и цветных металлов и их сплавов, в частности к термообработке металлической полосы врулонах,Целью изобретения является повышение производительности процесса и повышение качества ленты за счет снижения неравномерности распределениятемпературы,На чертеже изображена установка,на которой осуществляют термообработку ленты из стали марки ОХ 18 Н 10 Т номерности распределения температуры, Способ включает нагрев ленты до темпера 1 уры термообработки при намотке ее на,н нагревательный ролик со "коростью: , = =2(в,+с )1 п 1, )/(Я( С ) 1 п(Т -Т)/(т - -Т )1 , м/с, при 1=0,7, где Т, Т - температура ленть; до нагрева и термообработки, С; Т Т, - температура ролика и камеры, С; Т =(К, Т,+с,Т)/ /с, М.,) С; " ч. - л:оэФбициенты тепло(,с.нс ьт м К сг т лоим кость, Вт/и К, р - ул пьная плотность ленты, г/см; 3 - топщина лент . мм; г - рдиус 1-, внтк= см 1 порядковый номер ви 1 к;- После нагрева осуществляю выдержку и охлаждение при снотке л. 1 ы на охл ж;,вема ролик со ск.ростью 1 =(21 е г;)Л",;, мс;1=-.,11, где 1 в . скооость охлаждения ленты,С/с; ЛТ, - перепад температур, сС, Способ позволяет существенно увеличить производительность процесса и повысить каче=тяо металла. 1 ил 3 табл. Процесс нагрева и охлаждения металлич-:ской ленты осуществляют в безокислительной среде, цем предотвращают образование окисной пленки на поверхности металла, ухудшаюцей качество металла и теплсобмена в процессеМТ,+рТт оЫ + о 2 25коэффициент контактного теплообмена ле ты с роликом илипредыдущим витком рулона,ВтЙтмг. Кф30коэффициент радиационно-конвективного теплообмена лентыВтс внешней средой, -р,средняя теплоемкость материала ленты в интервале темпе- З 5 Т оВтратур нагрева,1 - удельная плотность материалаленты, г/смз; 40толщина ленты, мм;Т 1, - температура ленты до нагрева, С;- порядковый номер очередноговитка; 45г; - радиус 1-го витка, см,при этом нагрев очередного витка осуществляют на поверхности предшествующего витка посредством контактногонагрева и от окружающей среды. 501 Ускорения процесса нагрева и охлаждения достигают эа счет плотного контакта холодной и нагретой поверхностей, Плотный контакт обеспечивают благодаря смотке с натяжением, что55 исключает образование зазоров между витками в процессе нагревания и охлаждения, обусловленных тепловым раснамотки ленты на нагреваемый ролик и перемотки ее на охлаждаемый ролик.Нагрев ленты выполняют таким образом, что каждый очередной виток в течение времени одного оборота ролика нагревается до Т. Это обеспечивают тем, что скорость намотки ленты, зависящая от радиуса 1-го витка и времени, необходимого для его нагрева от начальной температуры Т до Т, определяется иэ выражения2(Ы,+о)и г 1 То Тн з - 1 п . м/сЮРС, о к при 1=0,И,15 ,где Т - температура термообработки,С; Т 1 - температура нагретой поверхности контактного роликаили предыдущего витка, С; 20 Т - температура рабочего просторанства камеры, С; ширением. Поэтом, при ре .: ; ци, соба имеют коэффиц,: теп,.1 дач в контакте двух поверхностями на уроаВтне 500-600 , что многократно больше известных значений суммарного коэффициента теплоотдачи при конвективно-радиационном теплообм неВт500в протяжных и колпаковых пем Кчах,Намотка полосы на нагреваемый ролик производится в камере с защитной атмосферой, температура которой равна (1,1-1,2)т При температуре каме" ры ниже 1,1 Т полоса не нагреется до Т, а при температуре камеры больше 1,2 Т - перегреется.Результаты нагрева полосы при различных значениях температуры камеры нагрева представлены в табл Нагрев производится при Т =750 ССмотанный рулон подвергается изотермической выдержке при указанной температуре в течение ЬО с с целью выравнивания распределения температуры по ширине и толщине рултн а, что позволяет получить ленту с равномерно распределенными физико-механическими свойствами, Охлаждение ленты путем перемотки ее в рулон на рслик, охлаждаемый до заданной температуры, проводят таким образом, что скорость смотки ленты позволяет охлаждать ленту с заданной скорос 1 ью 1, При этом скорость смотки ленты опреяпяет .д иэ выраженияс 2 Юн т,Ч; = м/с; 1=0,11,где М - заданная скорос 1 ь охлажденияметалла, С/с;б Т - перепад темпера 1 -ежду на 1гретой лентой и ;лаждаюшейповер.хностью -гс витка, Г.Охлаждающий и нагреват;,льный роли"ки выполнены из стали марки Ст 3 иимеют диаметр ч 00 мм. Нагрев ролика2 осуществляют внутренней нихромовойспиралью. Охлаждение ролика 1 осуществляют водой, Температуры поверхностей роликов контролируют хромельамомелевыми термопарами, находящимисяв контакте с поверхностями роликов,ос точностью +5 С, Температуру стальной полосы в процессе нагрева и охлаждения контролируют с помощьюпирометра "Смотриг ч 1-05" с диапазоном измерения температур 200-900 г,515306погрешностью 1 ь 5. Линейную скоростьдвижения ленты задают в интервале0,2-0,4 м/с. Температуру печи контролируют хромель-амомелевой термопаройс точностью5Нагрев ленты осуществляют от темопературы 20 С. Намотку ленты и ееперемотку выполняют с натяжением,равным 3-10 ИПа. При этом суммарныйкоэффициент теплоотдачи составляет1060-1200 Ет/(м К) . Последующее охлаждение ленты осуществляют со скоростью 200 С/с,Неравномерность нагрева ленты поширине измеряют контактной хромельамомелевой термопарой с точностью5 С, Неравномерность температуры потолщине рулона измеряют пирометромПЧ - 131-05 с диапазоном измерения600-1300 С и погрешностью 1 ь 54. Измерения неравномерности температуры осуществляют на выходе из камеры нагреваи выдержки в процессе размотки нагретого рулона и передачи ленты для охлаждения на охлаждаемый ролик.В табл.2 и 3 приведено сравнениепредлагаемого способа с известным(нагрев ленты до температуры термообработки 750 С, выдержка 60 с и охлаждение).Сравнение предлагаемого и известного способов показало, что при применении предлагаемого способа скоростьнагрева металлической ленты возрастает в два раза, а скорость охлажденияв четыре раза, неравномерность температурного поля для предлагаемого способа уменьшается более, чем в трираза, производительность процессавозрастает в 1,4-2,8 раза. Оь Т +Ы 2 Т 1 Оо о + ь ь20Мь - коэффициент контактного теплообмена ленты с роликомили предыдущим витком рулоЕтнам. Кьос - коэффициент радиационно"конвективного теплообмена лентыВтс внешней средойь мэ КьС - средняя теплоемкость материала ленты в интервале темпе Втратур Тр ь Ткь"1 ьмК- удельная плотность материалаленты, г/смз;3 - толщина ленты, мм;Тц - температура ленты до нагрева, С;д - порядковый номер очередноговитка;г; - радиус 1-го витка, см, 40 выдержку ленты осуществляют в рулонев печи, а охлаждение ведут при реверсивной перемотке ленты из нагретогорулона в рулон, наматываемый с натяжением на охлаждаемый ролик со ско ростью на смотке ленты, определяемойиз выражения лс 2 Уе г,Ч, = , м/с, при 1 = ОьМ, 50где У - заданная скорость охлажденияленты, С/с;оЬТ; - перепад температур между нагретой лентой и охлаждающейповерхностью 1-го витка,Формула изобретения Способ термообработки металлической ленты, включающий нагрев до температуры термообработки, выдержку и последующее охлаждение, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью производительности процесса и повышения качества ленты за счет снижения неравномерности распределения температуры, нагрев ленты ведут в печи с безокислительной атмосферой с тем 40пературой (1 ь 1-1,2)Т, оСь при непрерывной намотке ее с натяжением наролик, подогреваемый до температурыТ ь С,со скоростью намотки ленты,определяемой из выражениян 2(М, +ог,Г То -Тк 1Ч = ) 1Врс, 1 Т Тгде Т - температура термообработки,фс;Т - температура нагретой поверхности контактного ролика илипредыдущего витка,Т - температура рабочего просторанства камеры,1530640Составитель 8.РусаненкоРедактор Н, Гунько Техред И,Дидык Корректор Н.Король Заказ 7 В 63/27 Тираж 530 Подписное 8 НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул. Гагарина, 191