Способ непрерывного отжига холоднокатаной стальной полосы из малоуглеродистой стали и устройство для его осуществления Советский патент 1985 года по МПК C21D9/48 C21D9/56 

2.Устройство для непрерывного отжига холоднокатаной стальной полосы из малоуглеродистой стали, содержащее камеру охлаждения с рядом поддерживающих охлаждаемых роликов, отличающееся тем, что, с целью регулирования скорости охлаждения при поддержании постоянной скорости движения полосы, оно снабжено установленными в камере охлаждения водоподводящими соплами, а ролики выполнены с возможностью перемещения в вертикальной плоскости.

3.Устройство ПОП.2, отличающеес я тем, что камера

J93/6

охлаждения снабжена секционным резервуаром с водой, одна из секций которого соединена с камерой охлаждения, а другая - с водоподводящими соплами посредством циркуляционной трубы с филь.тром и насосом и с трубопроводом подачи горячей воды.

4.Устройство по пп.2 и 3, отличающееся тем, что камера охлаждения и резервуар для воды соединены водонепроницаемой камерой.

Приоритет по пунктам:

28.06.79 - по п.1

29.06.79 - по пп.2-4.

{.Способ непрерывного отжига холоднокатаной стальной полосы иэ малоуглеродистой стали, включающий нагрев Bbiffie температуры рекристаллизации, охлаждение путем контакта с водоохлаждаемыми роликами до температуры перестариваажего отпуска, ведержку и окончательное охлаждение, отличающийс я тем, что, с целые {ющения технологии при сохранении постоянной скорости движения полосы, при охлаждении до тем(Л пературы перестаривакадего отпуска с скорость охлаждения регулируют путем изменения площади контакта между полосой и водоохлаждаемьв4И роликами. 00 со со О)

«

Изобретение относится к черной

металлургии, в частности к непрерывному отжигу холоднокатаной малоуглеродистой стали, предназначенной для вытяжки.

Известен способ непрерьгеного отжига холоднокатаной стальной полосы из малоуглеролистой стели, включающий нагрев вьрве температуры рекристаллизации, охлаждение струями газа со скоростью 5-30 С/с до температуры перестаривающего отпуска А/400 С, вьщержку и окончательное охлажде- ние COv

Недостаток этого способа заключается в том, что при охлаждении струями газа невозможно охладить сталь для получения ферромартентной структуры, необходимой для производства высокопрочной стальной полосы.

Известен способ непрерьюного отжига холоднокатаной стальной полосы из малоуглеродистой стали, включаюВ1ИЙ Нагрев выше температуры рекристаллизации, охлаждение водой, нагрев до температуры перестаривающего отпуска, выдержку и окончательное охлаждение С23.

Недостатки данного способа заклочаются в необходююсти дополнитель него нагрева полосы охлаждения водой до температуры перестаривающего отпуска и в необходимости удаления с поверхности полосы, образующейся

в процессе охлаждения водой, окисной пленки.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому.является способ непрерьшного отжига холоднокатаной полосы из малоуглеродистой стали, включающий нагрев вьпие температуры рекристаллизации, охлаждение путем контакта с водоохлаждаемыми роликами до температуры перестаривающего отпуска, выдержку и окончательное охлаждение СЗЗ.

Недостаток известного способа заключается в том, что он не позволяет регулировать скорость охлаждения полосы без изменения скорости ее движения в процессе непрерывного отжига путем изменения скорости движения полосы и приводит к необходимости изменения условий других операций непрерьшного отжига - нагрева до температуры рекристаллизации перестаривающего отпуска, что усложняет технологический процесс непрерывного отжига.

Наиболее близким по техническому существу является устройство для непрерывного отжига холоднокатаной стальной-полосы, содеожяшее камеру охлаждения с рядом поддерживающих охлаждающих роликов 4.

Недостатком известного устройства является то, что при закалке водой практически невозможно контролироват скорость охлаждения, в результате чего может быть получена сильно напряженная сталь. Цель изобретения - упрощение технологии при сохранении постоянной скорости движения полосуя, регулирова ние скорости охлаждения при поддержа нии постоянной скорости движения полосы,. Поставленная цель достигается тем что согласно известному способу непрерывного отжига холоднокатаной стальной полосы из малоуглеродистой стали, включающему нагрев выше температу рекристализации, охлаждейие путем контакта с водоохлаждаемыми роликами до температуры перестар вакицего отпуска, вьщеряжу и окончательное охлаждение, нри охлаждении до температуры перестаривагощего отпуска скорость охлаждения регулир по путем нэменения площади контакта меж ду полосой и водоохлаждаемыми роликами. Цель достигается также тем, что устройство для непрерывного отжига холодноката«ой стальной полосы из малоуглеродистой стали, содержащее камеру охлаждения с рядом поддержива ющих охлажцаемьк роликов, снабжено ус танов ленн1лии в камере охлаждения ВОДОПОД9ОДЯЩИМИ соплами, а ролики выполнены с возможностью перемещения в- вертикальной плоскости. Кроме того, камера охлаждения снабжена, секционным резервуаром с . водой, одна из секций которого соеди нена с камерой охлаждения, а другая с водопод одящими соплами посредстг ,вом циркуляционной трубы сфильтром и насосом и с трубопроводом подачи горячей . При ЭТОМ камера охлаждения и резервуар для воДы соединены водонепроницаемой . На фйг.1 схематически изображено устройство для непрерывного отжигаi на фиг.2 - ролики,камеры охлаждения вид сборку; на фиг.З - вид А на фиг.2 на фиг.4 - вариант вьтолнеяия устройства для непрерьшного отжига (схе матически); на фиг.5 - камера охлаждения с прямьм охлаждением водой; на фиг.б - |самера охлаждения роликов посредством пропускания через них воды; на фиг.7 - камера охлаждения с резервуаром с водой, продольный разрез; на фиг;8 - вариант выполнения устройства для непрерывного от-жига (схематически). Устройство для непрерьшного отжига стальной полосы 1 содержит размыватели 2, механические ножницы 3 и сварочное устройство4,сзади которо- го последовательно уста новлены бак 5 для-щелочной промьшки, бак 6 для электролизной промывки и бак 7 для промывки струей горячей воды, которые содержат устройство для предварительной очистки поверхности, сушилку 8 и петледержатель 9. Печь 10 имеет зону 1 нагрева для рекристаллизации онного отжига, зону 12 равномерного нагрева и камеру 13 для охлаждения, зону 14 повторного нагрева, зону 15 старения и зону 16 для охлаждения газом. За печью установлены выпускной петледержатель J 7, водоохлаждающее устройство 18, сушилка 19, установка 2О для очистки, вырубной пресс 21 для изменения ширины посредством aa ifCTKH от заусенцев, станок 22 для обрезки заусенцев с боков, устройство 23 для смазки, механические ножни 24 и приемная бобина 25. Камера охлаждения содержит четыре ролика 26 и27 и сопла 28. Пара роликов 26 соединена с опорами 28 и 29 и ,с приводом 30 вертикального перемещения { гидроцилиндр ).Ролики 26 и 27 выполнены охлаждаеь«л4И посредством tfsMeifeHHji угла контакта или длины полосы, находящейся в контакте с верхними новерхностями роликов 26 и с нижними поверхностями роликов 27, время контакта может изменяться даже при одной скорости движения, в результате скорость охлаждения и температура охлажденной стали изменяются. . ) Таким образом, полосу можно направлять на следующую стадмо, подде{шивая задан иую температуру полосы. Такое охлаждающее устройство применяться в злобой точке движе ния полосы например в зоне охлаждения газом и в устройстве 18 водяного охлаждения.. Охлаждающее устройство фиг.З и 4 может также пргавеняться как средство, которое переключается на прямое охлаждение в зависимости от характернстики охлаждаемой стальной полосы. Стальные полосы, не требующие сверхстарения, могут охлаждаться с такой высокой скоростью как, например. sи 1000-2000 C/с, при которой соответст венно удаляются окисные пленки. Особенно в плитах или полосах из стали с.:высоким натяжением, в которой смешанную структуру из феррита и мартен сита получают только с небольшим количеством специальных элементов, такое высокоскоростное охлаждение посредством прямого контакта имеет преимущество. Предлагаемое устройство может быть изготовлено с возможностью переключения с косвенного охлаждения, когда применяются охлаждаемые ролики на прямое охлаждение водой. Камера охлаждения соединена с резервуаром 31, заполняемым свежей водой из трубы 32, когда это требует ся. По обеим сторонам резервуара 31 для циркуляции воды установлены заслонки 33 и 34 для регулирования уровня воды в охлаждающей камере 13 и ре зервуаре. На левой стороне резервуара 3 J расположено отверстие для направления полосы в бак 18 для травления или непосредственно в зону 14 для повторного нагрева. Вода из .резервуара 31 по трубопроводу 36, вклю чая фильтр и насос 37, направляется в сопла 28. Под резервуаром 31 установлен резервуар 38 для приема теплой воды слева от заслонки 33 и для приема воды, переливаемой через заслонку 34 Теплая вода, собранная в резервуаре 38, вьтускается через насос 39. Резервуар 38 соединен с резервуаром 31 через трубопровод 40 и клапан 41. Устройство работает следующим образом. Стальная полоса 1 из зоны 12 равномерного нагрева поступает в камеру 13 охлаждения. Полоса 1 проходит между четырьмя роликами 26 и 27, из которых верхние ролики 27 движутся в вертикальном направлении. Когда верхние ролики 27 поднимаются, как показано на фиг.5, полоса 1 проходит непосредственно между направляющими роликами 42 и 43 без контакта с охлаждающими роликами 26 и 27, а когда верхние ролики 27 опускаются (фиг.6),полоса проходит поочередно вокруг роликов 26 и 27. Площадь контакта полосы с роликами, можно регулировать в зависимости от степени опускания верхних роликов 27. Когда применяется прямое охлаждение водой 66 (фи1.5),то необходимо удалять окисную пленку, осажденную на полосе во время водяного охлаждения. Для этой цели между камерой 13 охлаждения и зоной 14 повторного нагрева (фиг.4 установлено средство для удаления окисной пленки. Полоса, охлажденная в камере 13, проходит через бак 44 для травления, бак 45 промьгоки теплей водой, бак 46 для нейтрализации и через сушилку 47. Устройство для удаления окисной пленки (фиг.8) может быть установлено между выпускным теплодержателем 17 и установкой 20 для очистки, причем это средство содержит бак 48 для травления, бак 49для промьшки теплой водой, бак 50для нейтрализации, другой бак 51 для промьгеки теплой водой, бак 52 для промывки водой и сушилку 53. Там, где охлажадющее устройство применяется для косвенного охлаждения с использованием роликов (фиг.6) окисная пленка не образуется. Таким образом, не обязательно устанавливать бак для травления, бак для промьшки теплой водой и бак для нейтрализации. Даже в этом случае следует применять только бак 52 для промьшки водой и сушилку 53. Камера охлаждения может иметь дополнительное устройство 54 для охлаждения струей газа, содержащее приводимую от двигателя воздуходувку 55 и множество сопел 56 для ввода газа, которые направляют охлаждающий газ из воздуходувки 55 на полосу. Газ для охлаждения циркулирует в устройстве 54 и охлаждается трубами 57, по которым пропускается вода, расположенными впереди воздуходувки 55, до 50-150С,от 150-250°С. Камера 13 переключается с режима, показанного на фиг.5, на режим,показанньш на фиг.6. Во время работы уровень воды в камере 13 регулируется с помощью заслойки 33, при этом полоса 1 предварительно охлаждается газом, вдуваемым через множество сопел 56 (например десять или большеj, и затем охлаждается водой в камере 13. Вода в камере также действует,как уплотняющая для последующей рабочей линии. Теплая вода из насоса 39 может использоваться в баке для промывки горячей 1ШДОЙ. Когда клапан 41 открывагтся, FiOAa в охллждатщсй камерр 13 слева от заслонки 33 полностью выпускается в резервуар 38, и полос охлаждается в состоянии, показанном на фиг.6, охлаждающими роликами 26 и 27. Одновременно охлазкдающая вода проходит через внутренние полости этих роликов. Изменение состояний охлаждения (фиг.5 и Ь) может легко достигаться : без выпуска всей воды из резервуара 41. Просто выпускается сравнительно небольшое количество охлаждающей вод слева от заслонки 33. Даже когда вод слева от заслонки 33 вьтускается, газ в охлаждающем устройстве 54 не вьтускается наружу благодаря водяному уплотнению 58, расположенному меж ду камерой 13 и резервуаром 31. Можно охлаждать полосу очень быс ро водой до низкой температуры, приближающейся к комнатной или сравнительно медленно водоохлаждаемыми роликами, которые не образуют окисные пленки на полосе во время охлаждения в результате плавно осуществляется ряд рабочих операций, включая старение. Таким образом можно получать различные типы стальных полос или листов, пригодных для различных применений. При косвенном охлаждении температура стальной полосы, переданной в камеру 15 охлаждения через зону 11 нагрева для рекристаллизации отжига и зону 12 равномерного нагрева слегка изменяется (обычно ЬОО-80и°С в зависимости от толщины и состава и полоса охлаждается роликами 26 и 27. Вода для охлаждения, проходящая через эти охлаждающие ролики, может иметь комнатную температуру, и- изменение температуры охлаждающей воды в пределах 5-30С не вызьюает значительного изменения в эффекте охлаждения. При охлаждении полосы на или нагревании на 60-70°С такое охлаждение и нагрев не влияют на эффект охлаждения роликами. Когда охлаждающие ролики, через которые пропускается вода, соприкасаются со стальной полосой и когда стальная полоса толщиной 0,6 мм, нагретая до температуры 300-600 С, находится в контакте с охлаждающи1-1И роликами примерно в течение одной секунды, полоса охлаждается примерно на 1аО°С,.а при контакте в течение другой секунды полоса охлаждается примерно на 260С. Когда стальная полоса толщиной 1,2мм находится в контакте с роликами в течение 1 с, она охлаждается примерно до и примерно до 140°С во время контакта в течение 2 с. Когда стальная полоса толщиной 0,8 мм, движущаяся со скоростью 150 м/мин, находится в контакте с водоохлаждае- мыми рол1жами 26 и 27 под постоянным углом 0,8 после нагрева до 5ВО°С во время рекристаллизации отжига,она охлаждается до температуры пример но 505-515 С роликом 26 и примерно до температуры 465-48U°C вторым роликом 27. Полоса охлаждается до 410-420 с третьим роликом 26 и затем до 380С четвертым роликом 27. Тот же результат может быть достигнут посредством уменьшения угла контакта, когда диаметр ролика уменьшается. Даже когда толщина полосы или ского рость линии изменяется, подобный результат может быть достигнут при времени контакта меньше 2 с, посредством изменения других параметров. Полоса, охлажденная до 350-380°С, направляется в следующую зону термообработки (13-15).Соответственно расходы на топливо для повторного нагрева полосы можно сократить на 25-30% по сравнению с расходами, когда полоса охлаждается примерно до комнатной температуры. П р и м е р. Полосу из малоуглеродистой стали толщиной 0,8 мм и шириной 1000 мм пропускают через зону 8 нагрева и зону 9 равномерного охлаждения со скоростью 150 м/мин для осуществления рекристализационного отжига в течение 1 мин при 700°С. Затем полосу передают в охлаждающее устройство,(фиг.1).Каждый охлаждающий ролик 26 и 27 имеет диаметр 600 мм. Через охлаждающие ролики пропускают воду.т мпературой 15 С, со скоростью 250 л/мин. Полоса охлаждалась при контакте с этими охлаждающими роликами под углом контакта от О до 0,911 . Полоса имеет температуру примерно 600°С, когда она входит в рхла, устройство, охлаждая ;,ь примерно до TQ Ц-л 1 ц °Г Клт1оК: ии--ь ; febktrtSftni.jrirni. 395-415 °С, Колеб Мййй ЙВДе аз ры охлажденной полосы составляет меньше чем 20С. Это значит -чго полоса охлаждалась разномерно. Затем

9113937610

охлажденную полосу подвергают ста- Применение изобретения позворению при 400-350 С в течение 3 мин , ляет регулировать скорость охв зоне 14 повторного нагрева и в зоне 15 лаждения полосы, сохраняя поссверхстарения.в результате получают тоянной скорость движения полот стальную полосу с однородными механи- 5 сы, осуществлять закалку в воческ№ш свойствами,которую можно использовать во многих применениях .

де для прямого и быстрого охлаждения. , ° а tia -v yOHAg| |t fr ff «f 4 «9 n

Фаг.5 ,9