Способ регулирования температуры нагрева слитков с жидкой сердцевиной в колодцах Советский патент 1990 года по МПК C21D9/70 

тывают длительность нагрева ьми{( , минимально необходимую для слитка с данными параметрами. Кроме того, по расположению колодцев, в которых размещена партия слитков, по отношению к стану определяют продолжительность транспортировки слитков к стану для прокатки. Суммируя продолжительность нагрева Ј лци продолжительность доставки Ся слитков от колодца к стану, определяют общее время обработки слитков. Затем сравнивают общее время обработки в данном колодце до выдачи в прокат с оставшейся продолжительностью обработки слитков в других загруженных колодцах, включая загруженные раньше, и на основании такого сравнения устанавливают очередность выдачи. Осуществляют нагрев по известным режимам нагрева слитков с жидкой сердцевиной. По достижении момента окончания кристаллизации слитков в данной ячейке на основании темпа прокатки и количества слитков в колодцах с меньшим очередным номером выдачи рассчитывают значение коррекции скорости изменения температуры рабочего пространства по формуле

&v

v, (1)

OK

t

де v - действительная скорость

изменения температуры рабочего пространства по окончании затвердевания, град/мин;

температура рабочего пространства нагревательного колодца по окончании кристаллизации, град; заданная температура рабочего пространства нагревательного колодца перед выдачей слитков в прокат, град;

общее количество слитков в колодцах с меньшим очередным номером выдачи, шт; темп прокатки, шт/мин; А Р/с-т где Р - количество одновременно прокатанных слитков, шт; бпр - средняя продолжительность занятости стана при различном количестве одновременно прокатываемых слитков, мин.

V

N А

0

5

0

5

0

5

0

5

Момент окончания затвердевания определяется расчетно, при этом длительность нагрева металла с жидкой сердцевиной в первом периоде нагрева соответствует продолжительности кристаллизации слитка. Установленную таким образом величину коррекции скорости изменения температуры uv задают как поправку к заданному значению скорости,

П р и м е ро Выберем режим нагрева слитков с жидкой сердцевиной, согласно которому заданная скорость роста температуры в первый период нагрева устанавливается постоянной и задается на Основе массы слитков и режима доставки слитков из отделения стриппе- рованиЯо Во втором периоде в соответствии с предлагаемым способом осуществляется коррекция скорости нагрева перед выдачей в прокат.

Партия стальных слитков марки 08 кп в количестве 18 шт массой 16,5 т после кристаллизации в изложнице продолжительностью Q,75 ч и без изложницы 0,25 ч поступила в отделение нагревательных колодцев и загружена с жидкой сердцевиной в три нагревательных колодца по шесть слитков.

На основании этих исходных данных управляющее устройство рассчитывает длительность нагрева Јмлн , минимально необходимую для нагрева слитков с данными параметрами. Согласно расчету Јмин 2,5 ч, из них продолжительность нагрева в первом периоде до окончания кристаллизации составляет 2,0 ч, а второго - 0,5 ч. Заданная скорость подъема температуры в первый период составляет 2,5 град/мин. Температура рабочего пространства конца первого периода 1533 К. Температура в момент выдачи во втором периоде нагрева должна быть 1593 К„ Для двух других нагревательных колодцев условия нагрева в первом периоде нагрева такие же, как и в описанном.

На основании расположения нагревательных колодцев по отношению к стану определяют время транспортировки с а слитков к стану для прокатки. Допустим, слитки размещены соответственно в ячейках первой, шестой и двенадцатой групп, для которых, по статистическим исследованиям, продолжительность доставки составляет: первой - 2,1, шестой - 3,1, двенадцатой - 3,6 мин.

3 1

Первая ячейка расположена ближе к стну, затем шестая и двенадцатая. Управляющая система суммирует продолжительность Ј шн 2,5чиЈя( 2,1 мин, затем мин 2,5 ч и ЈV 3,1 мин, ,- 2,5 ч и tgta 3,6 мин. По сумме продолжительносu А- л. теи о н и од из этих ячеек выдачу

надо осуществлять в таком порядке: сначала из ячейки первой, затем - шестой и затем из ячейки двенадцатой группы. В ОНК к посаду слитков этой плавки уже были загружены и нагревались слитки других плавок в двадцати ячейках, очередность выдачи из которых была уже определена и известна. Таким образом, сразу после окончания загрузки нашей плавки очередность выдачи может быть установлена и для вновь загруженных ячеек: очередь выдачи из ячейки шестой группы - № 22,из ячейки двенадцатой группы - № 23. Затем осуществляется нагрев в каждом колодце в соответствии с заданным режимом изменения температуры. После очередной выдачи слитков из колодца, в котором обеспечена готовность (а это будет колодец с номером очереди 1), автоматическая система управления отделением нагревательных колодцев, сравнивая оставшуюся продолжительность обработки слитков в нагревательных колодцах, вновь устанавливает очередность выдачи для всех нагревательных колодцев. Для колодцев, в которых время кристаллизации закончилось (а оно точно определено регламентом нагрева в соответствии с очередностью выдачи, темпом прокатки, температурой рабочего пространства в момент окончания процесса затвердевания t , заданной температурой выдачи t-i и числом слит- ков, находящихся в колодцах с мень- шим номером очередности N), рассчитывается необходимая скорость изменения температуры рабочего пространст

ва v по формуле

(tfr tOK)A

N

, а за- 50

тем вычисляется поправка (коррекция) . к заданию скорости нагрева слитков в данном колодце во второй период нагрева по формуле (1) Это обеспечит равномерную и бесперебойную выдачу из каждого очередного колодца, так как температура металла в

86

очередном колодце будет соответствовать заданной ,

Допустим, к моменту окончания кристаллизации слитков в нагревательных колодцах первой, шестой и двенадцатой групп температура рабочего пространства оказалась равной расчетной - 1553 К, а скорость изменения температуры v 2,5 град/мин. Кроме того, в десяти ячейках с меньшей очередностью выдачи металл еще не выдали в прокат, в четырех из них загружено по 6 слитков, в трех - по 7 слитков, в остальных трех - по 8 слитков. Темп прокатки поддерживается равным А 1,0 шт/мнн. Температура выдачи слитков устанавливается равной 1593 К.

Для слитков, загруженных в нагревательный колодец первой группы с номером очереди 11, поправка скорости изменения температуры составит при подстановке в формулу (1)

iv

(1593 - 1533) 89

- 2,

5 0 0 5

5

-1,83 град/мин,

где 89 - число слитков в нагревательных колодцах с очередностью выдачи от 1 до 10 т.е. нагрев во втором периоде надо замедлить, изменив скорость подъема температуры с 2,50 до 0,77 град/мин. При такой скорости к моменту выдачи температура в ячейке будет равна 1593 К. В случае кратковременной остановки стана по различным причинам способ обеспечивает полное прекращение роста температуры в нагревательных колодцах, в которых слитки уже закристаллизовались. В таком случае А 0 и ftv -2,5 град/мин, то есть заданная скорость роста температуры станет равной нулю, подача топлива прекратится.

Таким образом, без использования предлагаемого способа коррекции скорости в случае задержки выдачи ячейки № 1 -в срок (по расчетам это время составляет 0,5 ч, а фактически необходима длительность периода 89 мин) слитки будут в течение почти целого часа находиться в .нагревательном колодце при температуре 1593 К, значительно возрастет угар металла, что может привести к вскрытию сото715

вых пузырей на поверхности слитка (снижение качества металла).

Допустим, что в момент окончания кристаллизации слитков в ячейках первой шестой и двенадцатой групп металл еще не вьвдан в прокат из трех колодцев с меньшим очередным номером (в первом - 7 слитков, во втором - 5, в третьем - 5 слитков). Тогда N 7+5+6 18т„ Для ячейки первой группы номер очередности будет 4, для ячейки шестой группы - 5 и для двенадцатой - 60 Поправка скорости нагрева в ячейке первой группы

(1593 - 1533)

AV

Р

18

:„1.,р1

2,5

3,3 - 2,5 0,8 град/мин,

т.е. при необходимости поддержать заданный ритм прокатки осуществляется положительная коррекция скорости роста температуры рабочего пространства путем форсирования нагрева во втором периоде. В этом случае длительность второго периода сокращается на 12 мин, что уменьшает угар металла и улучшает другие показатели (энергозатраты, качество металла).

Коррекцию можно осуществлять каждый раз при изменении одного из следующих исходных данных: а) изменение ритма прокатки; б) окончание выдачи первой по очереди ячейку в) достижение момента полной кристаллизации в любой из ячеек, т.е. окончание первого периода; г) окончание посада очередной партии слитков; д) через установленные интервалы времени.

Способ позволяет сократить расход топлива, снизить угар металла за счет снижения температуры во второй период нагрева при задержках с выдачей и повысить качество металла.

Формула изобретения

Способ регулирования температуры, нагрева слитков с жидкой сердцевиной

8

0

5

0

5

0

Q

5

5

0

в колодцах, включающий определение продолжительности нагрева, времени доставки слиткоэ от колодца к стану и темпа прокатки, значения текущей и заданной температур рабочего пространства и коррекцию скорости изменения температуры, отличающйй- с я тем, что, с целью сокращения энергозатрат на нагрев, снижения угара металла и повышения качества, определяют сумму минимально необходимой продолжительности нагрева ЈМН)1 и продолжительности доставки слитка к стану С} на каждом колодце, устанавливают очередность выдачи слитков из колодца, начиная с наименьшей суммы мин + Јя , затем в каждом колодце после окончания затвердевания слитков корректируют скорость изменения температуры рабочего пространства по зависимости

iv.4-E°.)-AJ.Vi

ок

е

где v - действительная скорость изменения температуры рабочего пространства после окончания затвердевания, град/мин;

-температура рабочего прост- ранства нагревательного колодца по окончании кристаллизации слитков, град;

-заданная температура рабочего пространства нагревательного колодца перед выдачей слитков в прокат, град;

-общее количество слитков

в колодцах с меньшим очередным номером выдачи, штг

-темп прокатки, шт/мин;

А Р/Јпр где Р - количество одновременно прокатываемых слитков, шт; с. „л- средняя продолжительность занятости стана при различном количестве одновременно прокатываемых слитков, мин.

Изобретение относится к металлургии черных металлов. Способ включает определение продолжительности нагрева, продолжительности доставки слитков от колодца к стану, темпа прокатки, текущего и заданного значений температуры рабочего пространства, очередности выдачи слитков из колодцев по сумме минимально необходимой продолжительности нагрева Τ мин и продолжительности доставки слитков от колодца к стану Τ д. При присвоении меньшего номера очередности темпа прокатки и количества слитков в колодцах с меньшим очередным номером выдачи в каждом колодце по окончании затвердевания слитков корректировку скорости изменения температуры рабочего пространства производят по формуле ΔV={[(T з-T ок) .A]/N}-V, где V - действительная скорость изменения температуры рабочего пространства после окончания затвердевания, град/мин

T ок - температура рабочего пространства нагревательного колодца по окончании кристаллизации, град

T з - заданная температура рабочего пространства нагревательного колодца перед выдачей слитков в прокат, град

N - общее количество слитков в колодцах с меньшим очередным номером выдачи, шт

A=P/Τ пр - темп прокатки, шт/мин

P - количество одновременно прокатываемых слитков, шт

Τ пр - средняя продолжительность занятости стана при различном количестве одновременно прокатываемых слитков, мин. Изобретение позволяет сократить расход топлива, снизить угар металла за счет снижения температуры при задержках с выдачей и повысить качество металла.