Способ управления термообработкой металлических полос в проходной печи

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик щ 956583(22) Заявлено 200281 (21) 3252755/22-02 Р 11 М Кз с присоединением заявки Йо С 21 0 11/00 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(71) Заявитель Д 4) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ТЕРМООБРАБОТКОЙ МЕТАЛЛИЧЕСКЙХ ПОЛОС В ПРОХОДНОЙ ПЕЧИ Изобретение относитСя к металлур." гии, а именно к автоматизации металлургических процессов. 5Известно, что при производственержавеющих сталей аустенитного,аустенитно-мартенситного и аустенит-,но-ферритного классов полосы должныпройти термообработку с целью подготовки к холодной прокатке. При производстве тонкого холоднокатаного ме-талла полосы подвергают промежуточнойтермообработке для снятия наклепа иобеспечения возможности дальнейшейпрокатки.Известен способ управления термо-.обработкой металла в проходных печахпри перемещении вдоль печи черезэоны регулирования температур и выдачу иэ печи нагретого металла с заданной температурой. Согласно способуизмеряют температуру металла в томильной и верхних сварочных зонах пе.чи, толщину, ширину заготовок, поддерживают температуру в зонах печи в 25зависимости от изменения толщины, ширины, скорости прохождения заготовкичерез печь, марки металла и разности.между заданной температурой выдачиметалла и измеренным значением тем-. 30 пературы поверхности металла в зснах печи 11.Недостаток данного способа в том, что он не может быть использован для термообработки тонких металлических полос, так как возможные скорости изменения температуры в зонах проходной печи значительно меньше скорости изйенения толщины полосы,. зафсчет наследственной раэнртолщинности при протяжке ее через проходную печь. Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ управления термообработкой металлических полос в проходных печах, включающий поддержание заданных температур по зонам печи и регулирование времени выдержки каждого участка полосы в печи изменением скорости ее протяжки в зависимости от длины печи, определяемого опытно коэффициента времени выдержки на миллиметр толщины полосы и максимальной иэ поля допуска толщины для данного номинала 21.По данному способу скорость протяжки полосы м определяется как част"пное от деления длины печина произведение коэффициента времени выдержки одного миллиметра толщины металла 7:956583,Ь м- (,4)минлчдкс 10 20 25 30 40 45 50 60 65 на максимальную в рамках. поля допускатолщину полосы Ьпкс Недостатком способа является низкая производительность термообработки, так как для достижения оптимальныхмеханических свойств по длине полосы скорость протяжки определяется врасчете на полнуЮ рекристаллизациюметалла на участках полосы, прокатанных в плюсовом поле допуска. Кроме того, согласно этому способу невозможно добиться стабильности механических свойств по длине полосы.Цель изобретения - повышение производительности термообработки и стабилизации механических свойств по длине полос.Указанная цель достигается тем, что согласно способу управления термообработкой металлических полос в прохоцных печах, включающему поддержание заданных температур по зонам печи и регулирование времени выдержки участка полосы в печи путем изменения скорости ее протяжки в зависимости от длины печи и определяемого опытно коэффициента времени выдержки на миллиметр толщины полосы, продолжительность выдержки каждого участка полосы в печи определяют в зависимости от фактического текущего значения толщины, причем скорость 35протяжки изменяют по результату срав-. нения текущей скорости с заданной, а толщину полосы измеряют на входе в печь, задерживают результат измерения толщины на каждом участке полосы на время прохождения участком расстояния от измерителя до зоны печи, в которой полоса данной толщины достигает температуры начала структурных или фазовых превращений, и определяют требуемую скорость протяжки.Согласно прототипа, зная номинальную толщину полосы и амплитуду поля допуска для данного номинала и коэффициент времени выдержки на миллиметр толщины полосы, подсчитывают скорость протяжки ее через печь и задают ее вручную регулятором скорости привода тянущих роликов. Выдержка металла при термообработке должна быть минимальной, но обеспечивающей получение однородной структуры. Рекомендуется принимать величину выдержки 1-2 мин на миллиметр толщины пдлосы, так как более длительная выдержка приводит к росту зернаи, как следствие, к понижению сопро" тивляемости общей и межкристаллитной коррозии. Для повышения производительности при хорошем качестве металла обычно(выбирают меньшее значение коэффициента выдержки на миллиметр толщины,Допускается отклонение толщины горячекатаной полосы от номинала для диапазона толщины 3,5-3,9 мм (по нормальной точности) в пределах 0,23 мм, т.е. допускается разница в толщине на одной полосе 0,46 мм, что для номинала 3,5 мм составляет 13,1.Для холоднокатаных полос диапазона толщин 2,0-2,5 мм допуск по толщине составляет 0,18 мм, т.е. допускается разница в толщине на одной полосе 0,36 мм, что для номинала 2,0 мм составляет 18 и, следовательно, время выдержки на миллиметр толщины на одной полосе отличается на зту же величину.При термообработке. данного подката в проходных печах с постоянной скоростью протяжки более толстые участки полосы имеют меньшее время выдержки на миллиметр толщины, а тонкие участки - большее.На фиг. 1 приведена зависимость йредела .прочностиУЭ ) стали 12 Х 18 Н 10 Т от степени деформации после термообработки при 1050 О С и коэффициенте вы= держки на миллиметр толщины Т =0,8 мин/мм - кривая а и Т2,0 мин/мм - кривая д, на Фиг,2 те же зависимости при температуре термообработки 1100 ОС и коэффициентах выдержки на миллиметр толщины полосы - кривые 8 и 7.; на фиг. 3 - блоксхема устройства для осуществления способа.При постоянной скорости протяжки полосы через печь толстые участки имеют более высокое сопротивление деформации, чем тонкие. Следователь,но, при последующей холодной прокатке усложняется устранение продольной разнотолщинности полосЫ.При регулировании термообработки по прототипу при номинальной толщине полосы 3,7 мм. для того, чтобы иметь более равномерные механические свойства по длине полосы, скорость протяжки через проходную печь должна рассчйтываться на максимальную возможную толщину, т.е. на 3,93 мм,Для печи длинойм при коэффициенте выдержки на миллиметр толщины С мин/мм, скорость протяжкио Ь Ьр-,. 5 9 э =ОЯ.Я м/мин Так как средняя толщина полосы равна номинальной 3,7 мм, то управление термообработкой по предлагае,мому способу предполагает среднюю скорость протяжки ЧЦР=, .7 =0,170 - м/МинПроизводительность термообработкиувеличивается на0,270-0,254100 = 6,2.50,254Устройство для реализации способа содержит тянущие ролики проходной печи 1, нагревательную печь 2, закалочную секцию 3, промежуточный ролик 4, блок 5 регулируемой задержки, по О лость 6, измеритель 7 толщины полосы, приводы тянущих роликов 8 и 9, измеритель скорости протяжки полос 10 и 11 делители 12-14, суммирующий блок 15, блок сравнения 16. 15Измеритель толщины полосы стоит перед проходной печью на расстоянии 5 до зоны В фазовых или структурных превращений, Сигнал, пропорциональный текущей толщине полосы Ьф, с измери О теля .толщины 7 поступает на делительный вход делителя 12, на второй вход, как делимое, поступает сигнал с выхода делительного блока 13, на котором определяется частное от деления зада ния и - длины проходной печи, на 2: - коэффициент времени выдержки в печи на миллиметр толщины полосы. ТакиМ образом, на.делителях 12 и 13 определяется требуемая скорость протяжки полосы через печь Ч , по выражению (1).Сигнал, пропорциональный скорости протяжки Ч , задерживается на блоке 5 регулируемой задержки на время сз,. определяемое как частное от деления З 5 расстояния 5 (с учетом коэффициента СК - провисания полосы) от места установки измерителя толщины до зоны В структурных или фазовых превращений на текущую скорость протяжки полосы 40 Ч , определяемую в свою очередь на суммирующем блоке 15 как среднеарифтекметическая скорость тянущих роликов 1, измеряемую датчиками 10 и 11 скорости, 45На блоке сравнения 16 текущую скорость протяжки Ч-к с выхода блока 15 сравнивают с требуемой скоростью Ч, определяемую по текущей толщине поло О сы и задержанной на время прохождения точкой расстояния от измерителя до зоны структурных или фазовых прев-, ращений. При текущей скорости полосы большей, чем требуемая, с выхода блока 16 сравнения в схемы управления скоростью двигателей поступает команда на снижение скорости, и наоборот - при значении Ч., меньшем, чем Ч 1,Таким образом, участки полосы разной толщины пройдут через зону фазовых или структурных превращений с выдержкой в этой зоне, соответствующей зависимости (1), Средняя скорость протяжки соответствует среднему, т.е. номинальному значению толщины полосы. Следовательно, производительность операции термообработки увеличивается.Формула изобретенияСпособ управления термообработкойметаллических полос в проходной печи,включающий поддержание заданныхтемператур по зонам печи и регулирсвание времени выдержки участка полосы в печи путем изменения скоростиее протяжки в зависимости от длиныМечи и определяемого опытно коэффициента времени выдержки на миллиметртолщины полосы, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышенияпроизводительности термообработкии стабилизации механических свойствпо длине полос, продолжительностьвыдержки каждого участка полосы впечи определяют в зависимости от фактического текущего значения толщины,причем скорость протяжки изменяют порезультату сравнения текущей скорости с заданной, а толщину полосы измеряют на входе в печь, задерживаютрезультат измерения. толщины на каждом участке полосы на время прохождения участком расстояния от измерителя до зоны печи, в которой полосаданной толщины достигает температурыначала структурных или фазовых превращений, и определяют требуемую скорость протяжки,фИсточники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР9 441298, кл. С 21 0 11/00; 1973.2. Ксензук Ф.А. и др. Производство листовой нержавеющей стали. М.,Тираж 587Государственного комитета елам изобретений и открыт Москва, Ж, Раушская н одписноеСССРйб., д. 4/5