Способ нагрева стальных заготовок под прокатку Советский патент 1980 года по МПК C21D1/34 

1

Изобретение относится к области способов нагрева и может быть использовано в металлургической, машиностроительной и др. областях промьпиленности для нагрева стальных заготовок под прокатку-на непрерывных, сортовых и проволочных станах горячей прокатки.

Известен способ нагрева металлических заготовок под прокатку путем нагрева в нагревательных устройствах до температуры начала прокатки, например 1100-1250°С в зависимости от марки стали и последующей прокатки в черновой, промежуточной и чистовой группах клетей прокатного стана 1,

НедостаткгцйИ указанного способа являются: неравномерность темпера-. туры раската по длине при прокатке/, что приводит к колебаниям геометрических размеров готового проката; а также большое бкисление и обезуглероживание металла, в указанном диапазоне температур, что приводит к угару металла, к поверхностным дефектам готового проката, закатыванию |окалины,образованию обезуглероженного слоя, который в дальней|шем снимается путем-механической

обработки и т.д.

Известен также способ нагревд стальных заготовок под прокатку, заключающийся в том, что перед прокаткой осуществляетсянагрев до температуры начала прокатки, например, ИОО-1250°С в зависимости от марки стали и подогрева после про10катки в черновой группе клетей до температуры начала прокатки в. промежуточной и чистовой группах, например, 1000-1100°С в зависимости от марки стали с целью компенсации

15 тепловых потерь при прокатке в черновой группе и выравнивания температуры по длине заготовки 2 .

Недостатком указанного способа .

20 является снижение качества проката, ввиду большого, окисления и обезуглероживания металла при нагреве,Кроме того, возникает необходимость

25 перестройки режимов работы нагревательного устройства, обеспечивающего первоначальный нагрев металла при изменении марки стали. Это при мелкосерийном производстве снижает

п производительность нагревательного

оборудования и служит причиной простова стана,

Пелзыо данного изобретения является повшаение качества проката.

Поставленная цель достигается тем, что стальные заготовки из различных марок сталей предварительно нагревают перед прокаткой до одинаковой и минимально допустимой температуры начала прокатки в черновой группе клетей 950-1050. для углеродистых,, легированных, шарикоподшипниковых, нержавеющих инструг ментальных и быстрорежущих сталей, а после прокатки, в черновой группе клетей догревают, например,в индукционной нагревательной установке i до температур начала прокатки каждой марки стали в промежуточной и чистовой группах клетей,например,, 1050-1150 С в зависимости от марки стали.

Указанный интервал температур нагрева заготовок перед..прокат кой в черновых клетях 95p-l650°C-находится в диапазоне температур прокатки от максимальной температуры начала прокатки до температуры конца прокатки, который, например, для стали 45 составляет 1260850 С.

.Вследствие снижения температуры нагрева металла перед прокаткой происходит некоторое увеличение сопротивления деформации, однако это увеличение находится в допустимых пределах. Например, при прокатке стали 45 сопротивление деформации при нагреве заготовки перед прокаткой, до возрастает до 8,2 кг/мм, но в тоже время сопротивление деформации для стали Р18 при максимальной температуре начала прокатки составляет 14 кг/мм. Следовательно, в пределах температур нагрева заготовок перед прокаткой можно выбрать наиболее приемлемую для заданных групп марок сталей, входящих в номенклатуру стана. Заготовки из углеродистых и легированных конструкционных сталей перед прокаткой следует нагревать до , а заготовки из быстрорежущих сталей - до ,

Нагрев заготовок перед прокаткой до температуры ниже 950° приводит к значительному увеличению сопротивления деформации. Аналогичное явление происходит и при снижений температуры нагрева заготовок из быстрорежущих сталей ниже . Нагрев заготовок перед .прокаткой выше указанных температур приводит к увеличению окисления и обезуглероживания металла.

Предварительный нагрев заготовок до температуры 950-1050®С,вместо 1100-1250 С, обеспечивает снижение окисления металла в 2-4 раза.

Толщина обезуглероженного слоя при этом уменьшается в 1,5-2 раза. При снижении температуры метгшла на 100-200 с увеличиваете) давление на валки в черновой группе клетей, однако, при уменьшении температуры начала прокатки в черновой группе, например, с 1200°С до 1050°С уменьшение окисления и обезуглероживания значительнее, чем возрастание величины давления металла на валки.

Выбор одинаковой температуры .предварительного нагрева металла дл всех марок сталей, входящих в номенклатуру конкретного стана позволяет исключить перестройку режимов нагревательной установки для предварительного нагрева и исключить простои стана по причине перестройки режимов нагревательного оборудования. Конкретная температура выдачи заготовок из установки для предварительного подогрева определяется номенклатурой марок сталей, но для перечисленных выше групп марок сталей должна находиться в пределах 950-10500С.

Догрев металла после прокатки в черновой группе обеспечивает заданную температуру начала прокатки в промежуточной и чистовой группах, в общем случае, различную для разных марок сталей. Для перечисленных марок сталей эта температура находится в пределах 1050-1150- С. При догреве, например, в проходных индукционных установках окисление и обезуглероживание металла практически отсутствует. Кроме того, индукционные установки малоинерционны: одновременно в индукционной установке находится только одна заготовка (в то время как в пламенной методической печи - около 100),поэтому время, необходимое для перестройки режима нагрева при изменении марки сталей много меньше времени переходных процессов в других механизмах стана.

Пример. При прокатке легированной стали марки 60С2А предварительный нагрев осуществляется по предлагаемому способу до , а после прокатки в черновой группе клетей раскат догревают до 1050°С в индукционной установке промежуточного подогрева металла мощностью 2000 кВт, имеющей индукционный нагреватель состоящий из 8 секций объединенных попарно и которые питаются от 4-х источников по 500 кВт с рабочей частотой 2500 Гц, общая длина секций индукционной установки 8 м, расстояние между черновой группой клетей и промежуточной группой стана составляет 32 м. Это обеспечивает подогрев проката на при конечной скорости прокатки 25 м/с и максимальной производительности нагревательной печи 50 т/ч. При этом нагрев под прокатку до , вместо 1180°С по существующей технологии у обеспечивает снижение окисления металла в 2 раза. Толщина обеэуглероженного сшоя уменьшается при этом в 1,5 раза. Вследствие этого повышается качество проката за счет исключения дефектов по нагреву и обеспечения заданной глубины обеэуглероженного слоя.

Простои стана при прокатке стали на стане 250 вследствие перемены сорта и марки стали сокращаются в сутки с 1,5 ч до 0,5 ч. В отдельных случаях простои можно совсем .исключить.

Использование предлагаемого способа нагрева стальных эаготовок под прокатку обеспечивает воэможность исключения дефектов по нагреву; значительное снижение величины окисления и уменьшение глубины обеэуглероженного слоя; что значительно повышает качество нагреваемых заготовок.

34297б

..Кроме этого значительно сокращаются простои печи и стана в целом вследствии перемены марки стали, и следовательно, увеличивается производительность стана.

5

Формула изобретения

Способ нагрева Сталиных эаготовок под прокатку на непрерывном

0 стане, включающий нагрев до температуры прокатки в черновых клетях и последующий подогрев до температуры прокатки в чистовых клетях, отличающийся тем , ,

- с целью повышения качества проката за счет снижения окисления и обезуглероживания, нагрев заготовок перед прокаткой в черновых |клетях производят до 950-1050°С.

Источники информации,

О принятые во внимание при экспертизе

1.|Чекмарев А.П. Прокатка на мелкосортных станах. - Металлургия, 1967, с. 15.

12. ФаСтовскиГ В.Г. Справочник

25 прокатчика, - Металлургия. 1972, с. 38.