СПОСОБ ОГНЕВОЙ ЗАЧИСТКИ ЗАГОТОВОК ПРИ ПРОКАТКЕ Российский патент 1994 года по МПК B23K7/06 

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к способу огневой зачистки стали в потоке прокатного стана.

Известен способ огневой зачистки раскатов, при котором с целью уменьшения потерь металла во время зажигания металла изменяют скорость перемещения раската [1] .

Однако в способе нельзя обеспечить минимальный угар металла при достижении требуемого уровня качества поверхности проката. Кроме того, способ неприемлем при неизвестном распределении поверхностных дефектов по длине раската.

Наиболее близким к предлагаемому является способ огневой зачистки заготовок, включающий нагрев, удаление с их поверхности печной окалины, деформацию на реверсивной обжимной клети, огневую зачистку раскатов на глубину, зависящую от назначения проката, с последующей деформацией [2] .

Однако практика производства крупного сорта и трубной заготовки из непрерывно-литого металла показывает, что при использовании этого способа происходит повышенный угар металла.

Целью изобретения является уменьшение потерь металла.

Поставленная цель достигается тем, что в способе огневой зачистки заготовок, включающем нагрев, удаление с их поверхности печной окалины, деформацию на реверсивной обжимной клети, огневую зачистку раскатов с последующей деформацией, огневую зачистку производят на глубину Δh, определяемую из зависимости
Δh= - K,
К₃ = 2,5 - 3,0 - коэффициент, характеризующий качество поверхности заготовок, мм;
h_ок - толщина печной окалины, мм;
μ₁ - коэффициент вытяжки при прокатке на реверсивной клети;
μ₂ - коэффициент вытяжки при прокатке после огневой зачистки;
K_п = 0-2,0 - коэффициент, характеризующий качество поверхности проката, мм.

Сопоставительный анализ заявляемого решения с прототипом показывает, что в предлагаемом способе огневую зачистку раскатов производят на глубину, определяемую вытяжкой при деформации до и после огневой зачистки, а также качеством поверхности заготовки и толщиной окалины, образовавшейся при нагреве. Таким образом, данный способ соответствует критерию изобретения "новизна".

Известны технические решения, в которых, изменяя скорость перемещения раската относительно резаков, изменяют величину сжигаемого поверхностного слоя металла [1] . Однако при указанном изменении не обеспечивается зачистка раскатов на оптимальную глубину, которая достигается в заявляемом техническом решении. Это позволяет сделать вывод о его соответствии критерию "существенные отличия".

В предлагаемом способе проведение огневой зачистки раскатов на глубину, обеспечивающую минимальный угар металла при достижении требуемого уровня качества поверхности проката, достигается благодаря применению установленной экспериментальным путем зависимости, описывающей выработку имеющихся поверхностных дефектов в процессе прокатного передела.

Опыт переработки непрерывно-литого металла показывает, что основная масса дефектов, образующихся при разливке стали на поверхности заготовок, сосредоточена в слое толщиной 2,5-3,0 мм, причем большее значение характерно для заготовок, имеющих площадь поперечного сечения более 0,1 м². В процессе нагрева заготовок под прокатку происходит окисление поверхностного слоя металла и превращение его в окалину. Установлено, что глубина залегания остающихся после удаления печной окалины поверхностных дефектов уменьшается на величину, составляющую 50-55% от толщины слоя окалины, рост которого при нагреве стали в методических печах происходит со скоростью 0,3 мм/ч. В ходе прокатки происходит дальнейшее уменьшение глубины залегания поверхностных дефектов, пропорциональное квадратному корню из вытяжки.

Установленная взаимосвязь указанных факторов позволяет оптимизировать глубину огневой зачистки раскатов в зависимости от допускаемой глубины дефектов на поверхности готового проката. Наиболее жесткие требования предъявляются к прокату, предназначенному для осадки, высадки и штамповки в условиях сложной пластической деформации (К= 0). Наибольшее значение К= 2 мм относится к прокату, назначаемому на холодную обработку.

Способ огневой зачистки заготовок осуществляют следующим образом.

Нагретые в течение 5 ч в методических печах непрерывно-литые заготовки из стали 40 сечением 360х300 мм после удаления с их поверхности печной окалины обжимают в реверсивной клети до квадрата 190х190 мм. В результате этого глубина залегания поверхностных дефектов уменьшается с 3 до (3,0-0,5 ˙ 5 ˙ 0,3) / 1,3 мм. Для достижения требуемого качества поверхности готового проката (например, кр. 80 мм подгруппы "а") огневую зачистку производят на глубину, равную 1,3-0,2= 0,8 мм, с последующей деформацией раската до конечного профиля (таблица, пример 2).

Для подтверждения преимуществ способа проведены эксперименты, результаты которых представлены в таблице.

Предлагаемый способ огневой зачистки заготовок может быть реализован на любом прокатном стане, включающем машину огневой зачистки.

Использование способа наиболее эффективно для высокопроизводительных прокатных станов при производстве проката подгруппы "г" в связи с особой важностью решения проблемы производства проката ответственного назначения.

Использование предлагаемого способа огневой зачистки заготовок обеспечивает по сравнению с существующим способом следующие преимущества:
1. Оптимизация глубины огневой зачистки существенно уменьшает потери металла;
2. Сокращается расход природного газа и кислорода и увеличивается срок службы машины огневой зачистки.

Использование: для огневой зачистки стали в потоке прокатного стана. Сущность изобретения: процесс огневой зачистки заготовки включает нагрев, удаление с их поверхности окалины, деформацию на реверсивной обжимной клети, огневую зачистку раскатов с последующей деформацией. Глубина съема металла при огневой зачистке определяется в зависимости от качества поверхности заготовок, величины перечной окалины, вытяжке при прокатке, требований к качеству готового проката. 1 табл.

СПОСОБ ОГНЕВОЙ ЗАЧИСТКИ ЗАГОТОВОК ПРИ ПРОКАТКЕ, включающий нагрев, удаление с их поверхности печной окалины, деформацию на реверсивной обжимной клети, огневую зачистку раскатов с последующей деформацией, отличающийся тем, что, с целью уменьшения потерь металла, огневую зачистку производят на величину Δ h определяемую по зависимости
Δh= - K , ,
где K₃ = 2,5 - 3 - коэффициент, характеризующий качество поверхности заготовок, мм;
h_ок - толщина печной окалины, мм;
μ₁ - коэффициент вытяжки при прокатке на реверсивной клети;
μ₂ - коэффициент вытяжки при прокатке после огневой зачистки;
K_п = 0 - 2 - коэффициент, характеризующий качество поверхности готового проката, мм.