SU1138420A1

SU1138420A1 - Method for accelerated heating of metal

Info

Publication number: SU1138420A1
Application number: SU833640830A
Authority: SU
Inventors: Петр Григорьевич Краснокутский; Владимир Алексеевич Кривандин; Геннадий Васильевич Кийко
Original assignee: Запорожский Ордена "Знак Почета" Машиностроительный Институт Им.В.Я.Чубаря
Priority date: 1983-09-12
Filing date: 1983-09-12
Publication date: 1985-02-07

Abstract

СПОСОБ СКОРОСТНОГО НАГРЕВА МЕТАЛЛА преимущественно перед пластической деформацией, включающий предварительный нагрев до температуры перехода металла в пластическое состо ние и окончательный нагрев путем подачи теплового потока на металл, отличающийс тем, что, с целью повышени качества металла и производительности, предварительный нагрев производ т тепловым потоком , равным 0,85-0,9 внешнего теплового потока, при котором возникающие в металле напр жени вызывают его разрушение (q jpnoe - пластины 2,1 AdB VspnoB Е5 и дл цилиндра 2,8 6в/iER2 раар П08 Л - коэффициент теплопроводносгде ти металла, ьвременное сопротивление металла разрыву, коэффициент линейного рас (/) Р ширени , 1/к; модуль упругости, н/м.; Е определ ющий размер (толщиS .R на ппастины и радиус цилиндра соответственно), м; а окончательный нагрев ведут тепловым потоком, обеспечивающим на по00 00 верхности металла температуру на 100-150 0 ниже температуры его пережога .A METHOD FOR HIGH-SPEED HEATING OF METAL predominantly prior to plastic deformation, including preheating to the metal transition temperature to the plastic state and final heating by applying heat flux to the metal, characterized in that, in order to improve the quality of the metal and productivity, the preheating is produced by heat flow, equal to 0.85-0.9 external heat flux at which the stresses generated in the metal cause its destruction (q jpnoe - plates 2.1 AdB VspnoB Е5 and for the cylinder 2.8 6b / iER2 pa R P08 L - heat transfer coefficient of metal, temporary resistance of metal to rupture, coefficient of linear expansion (/) Р width, 1 / к; modulus of elasticity, n / m; E determines the size (thickness S .R per pastine and cylinder radius, respectively) , m; and the final heating is carried out with heat flux, which provides a temperature of 100-150 0 below the temperature of its burnout on the metal surface.

Description

11 Изобретение относитс к газопечной теплотехнике и может найти применение при скоростном нагреве металла в нагревательных и термически печах в металлургической, машино- . строительной, автомобильной и р де других отраслей промьшшенности. Известны способы скоростного нагрева металла (/1 и fzj. Целью изобретени вл етс повы .шение качества металла и производительности . Способ скоростного нагрева метал -га осуществл ют следующим образом. При нагреве металла в печи, напр мер, заготовок диаметром 60 мм из стали 40 и диаметром 100 мм г из стали 1Х18Н9Т (типоразмеры и мар ки сталей выбраны произвольно) рассчитывают допустимую плотность теплового потока, подаваемого на нагре ваемую поверхность. На фиг. 1-6 представлены результаты расчетов симметричного нагрева заготовок указанных Марок и типоразмеров при максимально возможной скорости нагрева, где пр мыми лини ми (фиг. 1 и 4) показаны допустимые плотности тепловых потоков (j, АОП характерных точках цилиндра - точки 1,2 и 3, которые рассчитывались с шагом по времени 4f 0,5 мин, пунктирными лини ми - их усредненные значени (номера пр мых и пунк1тирных линий соответствуют номерам точек цилиндра). Кроме того, на 02 фиг. 2 и 5 показано изменение температуры поверхности в характерных точках цилиндра (кривые I, II, III), средн температура тела Т и температура центра Та - сама холодна точка при симметричном нагреве, а на фиг. 3 и 6 - соответствующее этой температуре временное сопротивление разрыву 6 f (Тц) и максимальные раст гивающие (допустимые) температурные напр жени (з ,.((T-T), лимитирующие скорость нагрева металла . При переходе металла в пластическое состо ние - дл стали 40 температура смарй холодной точки 500«С, а дл стали 1Х18Н9Т внешний тепловой поток на нагреваемой поверхности обеспечивает температуру 1330 и 1300С соответственно в течение нагрева металла до заданной температуры. Определив, таким образом, до.пустимый тепловой поток на нагреваемой поверхности, рассчитывают услови внешнего теплообмена в рабочем пространстве , при которых .обеспечиваетс максимально возможна скорость и высокое качество нагрева металла. Использование предлагаемого способа обеспечивает максимально возможную скорость нагрева металла, повьщ1ает его качество, приводит к увеличению КПД печи в целом.11 The invention relates to a gas heating plant and can be used for high-speed heating of the metal in heating and thermally furnaces in the metallurgical, machine-building. construction, automotive and a number of other industries. Known methods for high-speed heating of the metal (/ 1 and fzj. The aim of the invention is to improve the quality of the metal and the performance. and a diameter of 100 mm g from 1X18H9T steel (sizes and steel grades chosen arbitrarily) calculate the allowable density of the heat flow applied to the heated surface. Figures 1-6 show the results of calculations of the symmetric heating of the blanks of these Ma ok and sizes at the maximum possible heating rate, where the straight lines (figs. 1 and 4) show the allowable heat flux densities (j, AOP characteristic points of the cylinder - points 1,2 and 3, which were calculated with a time step of 4f 0, 5 min, dotted lines are their averaged values (the numbers of the straight and punctured lines correspond to the numbers of cylinder points). In addition, 02 Fig. 2 and 5 show the change in surface temperature at characteristic points of the cylinder (curves I, II, III), average body temperature is T and the center temperature of Ta is cold itself heating at point symmetric, and FIG. 3 and 6 - the temporal tensile strength 6 f (TC) corresponding to this temperature and the maximum tensile (admissible) temperature stresses (3,. ((TT), limiting the heating rate of the metal. When the metal is in the plastic state, for steel 40 the temperature of the cold point smarty is 500 ° C, and for 1X18H9T steel, the external heat flux on the heated surface provides a temperature of 1330 and 1300 ° C, respectively, during the heating of the metal to a given temperature. Having thus determined the allowed heat flux on the top heated The conditions for external heat exchange in the working space, at which the maximum possible speed and high quality of metal heating are ensured, use of the proposed method ensures the maximum possible heating rate of the metal, increases its quality, leads to an increase in the efficiency of the furnace as a whole.

ч h

VV

«b “B

11eleven

oo

2,5 2.5

1,51.5

tfMUNtfMUN

Claims

METHOD FOR SPEED HEATING OF METAL mainly before plastic deformation, including preheating to the transition temperature of the metal into a plastic state and final heating by applying a heat flux to the metal, characterized in that, in order to improve the quality of the metal and productivity, the preheating is performed by a heat flux equal to 0 , 85-0.9 of the external heat flux, at which _α = ² · ⁸ ? ^ · Bit β Е R ² 'occurs where Λ is the thermal conductivity of the metal, W / m "K;

ά _β - temporary tensile strength of the metal, n / m ² ; p is the coefficient of linear expansion, 1 / k;

E - modulus of elasticity, n / m ² ,;

S.R - determining size (plate thickness and cylinder radius, respectively), m;

and the final heating is carried out by a heat flux providing a temperature on the metal surface of 100-150 ° C below the temperature of its burnout.

FIG. 7

V h . ✓ J - A ⁴ 7 K b \ 3 7.2 / /

OZWTT'TT ^ · ’