Способ нагрева металла в нагревательных колодцах Советский патент 1981 года по МПК C21D9/70 

(54) СПОСОБ НАГРЕВА МЕТАЛЛА В НАГРЕВАТЕЛЬНЫХ

КОЛОДЦАХ

1

Изобретение относится к нагреву металла в нагревательных колодцах и может .быть использовано в металлургической и других отраслях промышленности.

Известен способ.нагрева металла в нагревательных колодцах, включающий период подъема температуры поверхности металла до заданной при постоянной тепловой мощности или теп- ловом потоке и томление при условии постоянной температуры в рабочем пространстве колодца или температуры поверхности слитка 1 .

Недостатком этого способа является невысокая степень, использования максимальной тепловой мощности, что приводит к увеличению времени нагрева, потере производительности нагревательных колодцев, а также недостаточно высокая равномерность нагрева слитков.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ нагрева металла в нагревательных колодцах, включающий нагрев до заданной температуры и томление, причем томление в течение первых 20-50 мин ведут при температуре на 20-60 с ваше

заданной в условиях неполного сжигания топлива f2. ,

В момент выхода на томление тепловая мощность обеспечивает достаточную скорость нагрева за счет значительного перепада температур между печью и поверхностью металла, при этом среднемассовая температура увеличивается с требуемой скоростью,

10 поэтому нет необходшлости повышать температуру в этот момент.

Однако повышение температуры поверхности металла после выхода на томление увеличивает перепад темпера15тур по сечению, что приводит к удлинению периода томления, т.е. снижает производительность нагревательного колодца.

.Цель изобретения - увеличение про20изводительности и улучшение качества нагрева, за счет более равномерного нагрева по сечению слитка.

Поставленная.цель достигается тем, что согласно способу нагрева метал25ла в нагревательных колодцах, включающему нагрев до Заданной температуры и томление, при томлении в течение 0,4-0,6 времени томления производят подъем температуры поверхности 30 металла на 20-40 с выше Зс1данной,выдержйваю± при этой температуре в течение 0,17-0,22 времени томления и снижают ее до заданной.

Начало подъема температур в момент, равный 0,4-0,6 времени томления объясняется тем, что в данном интервале времени начинается снижение скорости нагрева центра слитка ввиду уменьшения величины теплового потока.

Вьщержка слитков в течение 0,170,22 времени томления при температуре поверхности на 20-40 С превышающей заданную, вызвана необходимостью увеличения скорости подъема температуры центра слитка, что позволит уменьшить общее время нагрева и перепад температур по сечению нагреваемого металла.

Начало подъема температур в период меньший 0, 4 времени томления или .. больший 0,6 продолжительности последнего , не позволит улучшить равномерность распределения температур по сечению слитка в конце нагрева при минимально возможном в-ремени томления.

Подъем температуры поверхности металла выше заданной на величину, - ; меньшую, чем 20с, не позволит получить высокое качество нагрева металла. При величине повьацения температуры металла большей 40с возможно увеличение брака по.пережогу.

Длительность .томления слитков в нагревательном колодце с повышенной на 20-40°С температурой менее 0,17 времени томления не позволит увели4Htb скорость роста температуры центра настолько, чтобы при выдаче металла получить требуемую равномерность нагрева.

Если этот отрезок будет большим 0,22 времени томления, возрастут угар металла, расход топлива, возможно оплавление граней слитков, обращенных к пламенному окну.

Способ заключается в следующем. Нагрев посаженных в ячейку нагревательного, колодца слитков при постоянной максимальной тепловой мощности производят до заданной температуры томления. Затем при постоянной температуре печи начинают томление для выравнивания температур по объему слитков. После истечения 0,4-0,6 времен томления температуру в рабочем пространстве повышают с таким расчетом, чтобы температура поверхности( металла возросла на 20-4О С и в течение времени, равного 0,170,22 времени томления поддерживают ее постоянной.

Затем температуру снижают до заданной, при этом температура поверхности слитка на выдаче должна составлять 1240-1260с. Повышение температуры в указанный момент интенсифицирует рост температуры середины нагреваемого металла, на требуемый по инструкции уровень она выходит за более короткий отрезок времени, к тому же перепад температур между поверхностью и центром по всему объему слитка значительно уменьшается.

Пример. В ячейке нагревательного колодца нагревают 6 слитков из ст. 20 массой 13,826 т с температурой посада 800°С. При тепловой мощности ячейки 5,1- 10 ккал/ч на температуру томления выходят через 4 ч 50 мин. После 1 ч томления температуру в .ячейке поднимают до и вьвдерживают на этом уровне в течение 35 мин, затем снижают ее до и через 20 мин металл выдают под прокатку на обжимной стан.

Общее время нахрева составило 6 ч 35 мин, что на 20 мин меньше, чем при нагреве по известному способу. Слитки получились нагретыми равномерно по объему, перепад температур между поверхностью и центром уменьшился, о чем свидетельствовали более низкие (примерно на 2-3%) нагрузки на электродвигатели обжимного стана на прокатке .

Формула изобретения

Способ нагрева металла в нагревательных колодцах, включающий нагрев до заданной температуры и томление, отличающийся тем, что,с целью увеличения производительности и улучшения качества нагрева, при томлении в течение .0,4-0,6 его времени производят подъем температуры поверхности металла на 20-40 С вьиие заданной, вьщерживают при этой температуре в течение 0,17-0,22 времени томления и снижают ее до задаинойi

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

с. 288-374.

2.Авторское свидетельство СССР 486061, кл. С 21 D 9/00, 1976.