RU1786352C - Способ нагрева заготовок в методической печи - Google Patents

Abstract

Сущность изобретени : способ нагрева заготовок в методической печи перед прокаткой включает перемещение заготовок вдоль печи, направление факела под углом к горизонтали и выдержку заготовки при температуре на 30-50° выше температуры прокатки. При этом при достижении первой заготовкой точки пересечени  оси факела с линией пода температуру в томольной зоне уменьшают до температуры прокатки и через 11-16 мин осуществл ют выдачу заготовки в прокат. 1 ил. 1 табл.

Description

Изобретение относитс  к черной металлургии , в частности к нагреву металла в печах , и может быть использовано при нагреве заготовок из высоколегированных сталей и жаропрочных сплавов.

Известен способ томлени  заготовки на монолитном поду томильной зоны методической печи, при котором поддерживают по- сто нной температуру поверхности нагреваемой заготовки. Практически реализовать известный способ не представл етс  возможным, т.к. в процессетомлени  невозможно осуществить непрерывный контроль температуры поверхности металла на прот жении всей томильной зоны, что может привести к нагреву заготовок с крайне неравномерным температурном полем.

Известен также способ квазиоптимального управлени  нагревом массивной пластины , который предусматривает одно переключение с максимальной температуры на минимальную. Переключение производитс  в момент, когда температура

промежуточного сло  становитс  равной заданной температуте нагрева, Максимальна  температура принимаетс  равной максимальнодопустимой температуре печи.

Недостатком известного способа  вл етс  то, что в нем не учитываетс  положени  сл ба относительно факела и окна выгрузки. Считаетс , что температурное поле томильной зоны равномерное, а в сл бе отсутствуют холодные участки (так называемые темные п тна - следы от воздействи  глиссажных труб), Известный способ невозможно практически реализовать, т.к. невозможно осуществить инструментальный контроль фактической температуры промежуточного сло . Неучет этих обсто тельств приводит к неравномерному нагреву заготовок .

Наиболее близким техническим решением (прототип)  вл етс  способ томлени  заготовок на монолитном поду томильной зоны методической печи, предусматриваюю

щий выдержку при посто нной температуре печи, превышающей на 30-50°С температуру прокатки (выдачи).

Недостатком прототипа  вл етс  возможность перегрева поверхности металла при прохождении заготовкой под факелом и возможность подстуживани  заготовки вблизи окна выгрузки, что приводит к крайне неравномерному нагреву.

Целью изобретени   вл етс  повышение равномерности нагрева.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в способе нагрева заготовок в методической печи, включающем продвижение заготовок по печи, направление факела под углом к горизонтали и томление заготовок на монолитном поду при температуре, превышающей на 30-50°С температуру прокатки, при достижении заготовкой точки пересечени  оси факела с линией пода, температуру в томильной зоне уменьшают до температуры прокатки и через 11-16 мин осуществл ют выдачу в прокат,

Предлагаемый способ представл ет собой индивидуальную технологию нагрева заготовок из специальных сталей и сплавов, В дальнейшем заготовку, дл  которой осуществл етс  така  индивидуальна  технологи , именуют нагреваемой заготовкой в отличие от прочих р довых заготовок, наход щихс  в печи одновременно с нею.

Данный способ позвол ет, во-первых, устранить местный перегрев нагреваемой заготовки под воздействием теплового излучени  факела.

Это достигаетс  тем, что при прохождении нагреваемой заготовкой точки пере- сечени  оси факела с линией пода температуру в томильной зоне снижают до температуры прокатки, При этом за счет тепловой инерции кладки томильной зоны расход топлива резко уменьшаетс  и соответственно уменьшаютс  размеры факела, Высокотемпературна  зона горени  топлива удал етс  от поверхности заготовки, Такой факел уже не опасен с точки зрени  перегрева поверхности заготовки. Это особенно важно при нагреве высоколегированных сталей и сплавов, у которых незначительный перегрев может привести к оплавлению легкоплавкой эвтектики,

Во-вторых, способ позвол ет получить высокую равномерность нагрева, т.к. выдача нагреваемой заготовки производитс  через 11-16 мин после прохождени  заготовкой точки пересечени  оси факела и подины томильной зоны.

Пребывание нагреваемой заготовки в томильной зоне более 16 мин приводит к тому, что происходит лодстуживание заготовки холодным воздухом, подсасываемым через окно выгрузки.

Вместе с тем слишком быстрое продвижение заготовки после снижени  темпера- туры может привести к тому, что в томильную зону поступит большое количество непрогретых заготовок (имеетс  ввиду темные п тна от глиссажных труб). При неизменной температуре томильной зоны

это вызовет увеличение расхода газа и размеров факела, Ведь температура томильной зоны есть средневзвешенна  температура системы газ-кладка-металл и приуменьшении температуры металла должна увеличитьс  температура газов и соответственно расход топлива и размеры факела, Увеличение размеров факела может привести к перегреву поверхности заготовок, следующих за нагреваемой заготовкой и наход щихс 

в зоне лучистого воздействи  факела, В то же врем  нагреваема  заготовка имеет неравномерное температурное поле, т.к. времени пребывани  в томильной зоне недостаточно дл  исчезновени  темных п тен , возникающих при ее движении по глиссажным трубам в процессе нагрева.

Экспериментальным путем установлено , что подобные нежелательные динамические эффекты не наступают, если выдача

нагреваемой заготовки производитс  не ранее чем через 11 мин после снижени  температуры в томильной зоне.

Таким образом, чтобы получить равномерное температурное поле необходимо

производить выдачу нагреваемой заготовки в прокат через 11-16 мин после прохождени  ею точки пересечени  оси факела с линией пода.

На чертеже представлена схема продвижени  сл бов по печи в процессе нагрева .

В рабочем пространстве 1 томильной зоны методической печи на монолитном поду 2 располагаютс  заготовки 3. Два характерных варианта расположени  факела отмечены поз. 5 и поз, 6. Точка пересечени  продолжени  оси факела с линией пода отмечена поз. 4, Через неплотности окна выгрузки 7 происходит подсос холодного

воздуха 8.

Способ осуществл ют следующим образом .

Заранее определ ют местоположение точки 4 пересечени  оси факела с линией

пода, В частности, h h Ctg а, где h - высота усть  горелки над уровнем пода; а- угол наклона оси горелки к горизонтали. Рассто ние от загрузочного окна до точки 4 , где L- обща  длина печи. В томильной зоне

методической печи устанавливают температуру , на 30-50°С превышающую температуру прокатки. Температура прокатки - это необходима  дл  прокатки температура, с которой нагреваема  заготовка должна быть выдана из печи.

При каждом перемещении нагреваемой заготовки в томильной зоне вычисл ют рассто ние , пройденное ею от окна загрузки (текущую координату) по формуле

N +1

л. .

i - 1

где N - число заготовок, посаженных в печь после первой заготовки;

AXi - ширина i-й заготовки, начина  с первой,

и сравнивают это рассто ние с величиной 2. Если при этом выполн етс  условие х 2, то температуру в томильной зоне снижают до температуры прокатки.

После этого затовки из печи выдают со средниминтервалом(10-15)/(М1+1)мин, где NI число заготовок, расположенных впереди нагреваемой заготовки. В тот период, когда интервал выдачи заготовок регламентируетс  предложенным способом указанным образом, согласование интервалов выдачи с темпом прокатки производ т (при необходимости) путем выдачи заготовок из параллельно работающих печей.

П р и м е р. В п тизонной толкательной методической печи осуществл ли нагрев ко- ваных сл бов из сплава ЭП-915 У-Ш (ХН43БМТЮ-Ш) толщиной 140мм.

По технологическим услови м гор чей деформации к нагреву сл бов из сплава ЭП-915 У-Ш предъ вл ютс  следующие требовани . Температура прокатки, т.е. поверхности сл ба перед выдачей из печи, должна быть 1210±10°С. При нагреве сплава выше 1220°С возможно оплавле- ние легкоплавкой эвтектики, что ведет к расслоению при прокатке, а при нагреве ниже 1200°С резко увеличиваетс  сопротивление гор чей деформации сплава, что может привести к недокату на заданную толщину.

0

5

0

5 о

5

0 5 0

Таким образом, температура томильной зоны после входа в нее сл бов должна быть 1210+30 1240°.

Заранее определ ли место пересечени  оси факела с линией пода

,8 ctg30° 4,8 м; ,,2 м.

При прохождении заготовкой рассто ни  31,2 м температуру в зоне уменьшали до 1210°Си через 11-16 мин осуществл ли выдачу сл ба в прокат.

Результаты опытно-промышленных исследований нагрева сл бов из сплава ЭП- 915 У-Ш толщиной 140 мм представлены в таблице.

Как видно из таблицы, предлагаемый способ обеспечивает высокую равномерность нагрева (эксперименты 5-7). Температурное поле сл ба находитс  в интервале заданных температур.

Нагрев сл бов по способу-прототипу приводит к перегреву поверхности сл бов на 20°С (эксперименты 1 и 2).

При выдаче сл бов более чем через 16 мин (эксперименты 3 и 4) после снижени  температуры в томильной зоне происходит их подстуживание холодным воздухом, подсасываемым через окно выгрузки. При быстрой выдаче менее чем за 11 мин (эксперименты 8 и 9) не успевают прогреватьс  холодные участки (темные п тна) на поверхности сл бов.

Ожидаемый экономическаий эффект от использовани  предлагаемого способа нагрева заготовок в методической печи составит 240 тыс. руб.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Способ нагрева заготовок в методической печи, преимущественно перед прокаткой , включающий перемещение заготовок, выдержку при температуре, превышающей на 30-50°С температуру прокатки, нагрев с направлением факела под углом к направлению перемещени  заготовок, отличающийс  тем, что, с целью повышени  равномерности нагрева при достижении первой заготовкой точки пересечени  оси факела с линией пода, температуру в томильной зоне печи уменьшают до температуры прокатки и через 11-16 мин производ т выгрузку заготовки.