Способ изготовления ленты из углеродистой стали Советский патент 1993 года по МПК C21D9/48 

Изобретение относится к металлургии, а именно к способам изготовления лент из углеродистой стали.

Цель изобретения - уменьшение вред- (ного влияния технологического процесса на окружающую среду путем исключения опе- Ьации травления, а также увеличение производительности процесса путем повышения Коэффициента допустимой деформации. Поставленная цель достигается тем, что Ј способе изготовления ленты из углероди- Ьтой стали, включающем горячую прокатку заготовки, затем нагрев и охлаждение заготовки в атмосфере водорода, удаление поверхностного слоя ленты, в соответствии с изобретением нагрев осуществляют до 900- 1250°С, выдерживают при этой температуре в течение не менее 1 мин, после чего охлаждают ленту сначала со скоростью 5-10°/с до 600-800°С, затем охлаждают ленту со скоростью 0,1-1°С до 450-600°С, после чего охлаждают ленту до температуры, не превышающей 200°С, причем атмосфера водорода имеет точку росы, не превышающую

минус 30°С, а удаление поверхностного слоя ленты осуществляют механическим путем.

Благодаря тому, что после горячей прокатки осуществляется нагрев ленты до указанной температуры и выдержка ее при этой температуре в течение не менее 1 мин в атмосфере водорода, практически весь слой окалины восстанавливается до чистого железа. Чистое железо не препятствует проведению в дальнейшем холодной прокатки и относительно легко удаляется механическим способом.

Поскольку охлаждение от температуры нагрева до 600-800°С осуществляют с относительно высокой скоростью, достигается увеличение производительности производства на этом этапе.

Поскольку охлаждение ленты от 600- 800°С осуществляется с относительно невысокой скоростью, за время пребывания ленты в этом интервале температур успевают полностью произойти структурные превращения, обеспечивающие повышение

00

о

со со

GJ

степени допустимой деформации и наиболее успешное проведение в дальнейшем хо- лодной прокатки. В результате этого увеличивается производительность процесса.

Поскольку все этапы охлаждения ленты, от температуры нагрева и до температуры, не превышающей 200°С, проходят в атмосфере водорода, чистое железо, получившееся на поверхности ленты после восстановления окалины на первом этапе, не окисляется до самого конца технологического процесса.

Проведенные эксперименты показали, что процесс восстановления окалины осу- ществляется наиболее успешно в том случае, если точка росы атмосферы водорода не превышает -30°С.

Благодаря тому, что для удаления слоя железа можно использовать механический способ, исключаются грязные стоки, и практически устраняются выбросы в атмосферу, вредных газов. Это улучшает условия труда и уменьшает вредное влияние производст

ва на окружающую среду.

Неизвестны способы термической обработки горячекатаных лент из углеродистых сталей, в которых охлаждение лент после выдержки при указанной температуре осуществлялось бы с переменной скоро- стью в атмосфере водорода.

В соответствии с предлагаемым изобретением способ реализуется следующим образом. Горячекатаную ленту из углеродистой стали загружают в протяжную горизонтальную печь. В рабочее пространство печи подается водород, в результате чего в рабочем пространстве создается ат- мосфера водорода с точкой росы, не превышающей -30°С. Благодаря тому, что образованная таким образом восстановительная атмосфера содержит относительно небольшое количество паров воды, реакция восстановления окалины на поверхности ленты происходит очень интенсивно. Пере- мещаясь в рабочем пространстве печи, лента нагревается до 900-1250°С. При температуре, превышающей 900°С, и в указанной атмосфере, реакция восстановления окалины происходит очень быстро, поэтому скорость перемещения ленты в печи выбирается такой, чтобы выдержка ее при этой температуре составила не менее 1 мин. За это время реакция восстановления окалины происходит практически полностью, что ус- тановлено экспериментально. Вместе с тем, нагревание ленты до температуры, превышающей 1250°С, нецелесообразно, потому что в этом случае резко повышается расход электроэнергии. Это обусловлено частым

5

5

0

5

0

5 0 5 0 5

выходом из строя жаропрочных элементов нагревательной печи, что отрицательно сказывается на цене готовой продукции.

Затем, перемещаясь в рабочем пространстве протяжной печи, лента охлаждается до 600-800°С со скоростью 5-10°С/с. Такая относительно высокая скорость охлаждения обуславливает относительно высокую производительность процесса на этом этапе.

После этого, также перемещаясь в рабочем пространстве печи, лента охлаждается до 450-600°С. Скорость охлаждения ленты на этом этапе составляет 0,7-1°С/с. Такая скорость охлаждения обеспечивает пребывание ленты в течение относительного длительного времени в таком диапазоне температур, в котором происходят структурные превращения в углеродистых сталях практически всех марок. Скорость охлаждения и время пребывания в этом диапазоне температур определяются конкретно для каждой марки стали и известны из литературы.

После этого осуществляют охлаждение ленты до температуры, не превышающей 200°С, также в атмосфере водорода. Благодаря этому предотвращается появление окислов на поверхности ленты, что облегчает в дальнейшем холодную прокатку ленты. Охлаждать до температуры ниже 200°С в защитной атмосфере нецелесообразно, так как это удорожает и усложняет технологический процесс и оборудование.

Как показали проведенные эксперименты, в результате использования предложенного способа после термической обработки горячекатаной ленты из углеродистой стали холодная прокатка ленты осуществлялась со степенью деформации до 60%, в то время как при использовании традиционной технологии максимально допустимая степень деформации составляет, как правило, не более 40%. Это позволяет во многих случаях осуществлять холодную прокатку за один прием, что повышает производительность процесса.

После проведения термообработки на поверхности ленты, как уже упоминалось, образуется слой чистого железа. Как показали эксперименты, этот слой не только не препятствует проведению операции холодной прокатки, но даже облегчает ее проведение. Поэтому слой железа можно удалять уже по окончании холодной прокатки. Железо легко удаляется механическим путем. При этом легко контролировать толщину удаляемого слоя, что предотвращает излишние потери металла. При таком способе удаления поверхностного слоя при обработке 1 т ленты количество отходов составляет 11 кг, что на 30-11 19 кг меньше, чем при использовании травления. Кроме того, при таЦом способе удаления поверхностного слря ленты не образуется вредных газов, не загрязняется атмосфера, улучшаются условия труда рабочих. Удаляемые с поверхности ленты твердые частицы железа легко утилизировать.

Таким образом, предлагаемый способ обеспечивает уменьшение вредного влияния и технологии на окружающую ср;еду, повышение производительности и снижение нерациональных потерь металла.

0

5

Формула изобретения Способ изготовления ленты из углеродистой стали, включающий прокатку заготовки, нагрев и охлаждение ленты в атмосфере водорода и удаление поверхностного слоя ленты, отличающийс ятем, что, с целью улучшения условий труда и уменьшения вредных выбросов, нагрев осуществляют до 900-1250°С с выдержкой не менее 1 мин, охлаждение в атмосфере водорода ведут до температуры, не превышающей 200°С, сначала со скоростью 5-10 град/с до 600-800°С, а затем со скоростью 0,1-1,0 град/с до 450-600°С, причем атмосфера водорода имеет точку росы, не превышающую минус 30°С, а удаление поверхностного слоя ленты осуществляют механическим путем.

Изобретение относится к металлургии, а именно к способам изготовления лент из углеродистой стали. После горячей прокатки ленту нагревают до 900-1250°С, а затем охлаждают вначале со скоростью 5-10 град/с до 600-800°С, затем со скоростью 0,1-1 град/с до 450-600°С. После этого охлаждают ленту до температуры не ниже 200°С с произвольной скоростью. Термообработка проводится в атмосфере водорода с точкой росы, не превышающей минус 30°С. Очистку поверхности ленты проводят механическим способом.