SU1194899A1 - Способ управлени термообработкой полос из аустенитной нержавеющей стали в проходной печи - Google Patents

Abstract

СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ТЕРМООБг РАБОТКОЙ ПОЛОС ИЗ АУСТЕНИТНОЙ НЕРЖАВЕЮЩЕЙ СТАЛИ В ПРОХОДНОЙ ПЕЧИ, включающий поддержание заданных температур по зонам печи, измерение толщины полосы на входе в печь, задержку результата измерени  толщины на врем  прохождени  участком измерени  толщины рассто ни  от измерител  до зоны печи, в которой полоса данной толщины достигает температуры начала структурных и фазовых превращений, определение текущей скорости прот жки и сопоставление ее с заданной скоростью, определ емой длиной печи, текущей толщиной полосы и опытным коэффициентом времени выдержки на миллиметр толщины полосы, отличающийс  тем, что, с целью повышени  производительности и получени  заданных механических свойств стали за счет повьщ1ени  точности регулировани , дополнительно измер ют температуру полосы в зоне начала структурных и фазовых превращений и в зоне начала рекристаллизации, определ ют скорость нагрева полосы и корректируют заданное значение скорости прот жки полосы на величину ПфакГ задПте тек 9 м/мин. V l t ipaKT baA факт . ъаАСтек где R - рассто ние от начала печи до зоны структурных или фазовых превращений; температура полосы в зоне . «fOKT начала структурных или фазовых превращений. С; заданна  температура полосы гад в зоне структурно-фазовых превращений; :о V1 - скорость нагрева полосы в пе чи перед зоной структурных X) или фазовых превращений о град/мин; QO текуща  скорость прот жки теп полосы, м/мин. при Тфо,, - О скорость увеличивают, при Т - Т О «у Опт уменьшают.

Description

Изобретение относитс  к автомати зации процесса термообработки в металлургической промьшшенности. Целью изобретени   вл етс  повышение производительности термообработки и получение заданных механических свойств стали за счет повыше ни  точности регулировани . На фиг. 1 представлено устройство дл  реализации способа управлени  термообработкой полос из аустенитной нержавеющей стали в проходной печи j на фиг. 2 - зависимость механических свойств (относительног удлинени  S % и временного сопротив лени  разрыву (jg ) от коэффициента К, характеризующего состо ние аусте нитной нержавеющейСтали 12Х18Н10Т от химсостава и термообработки. Устройство дл  реализации способа содержит т нущнГе ролики 1 проходной нагревательной печи 2, закалочную секцию 3, промежуточный ролик 4, радиационные датчики 5а и 5б температуры полосы 6, измеритель 7 толщины, приводы 8 и 9 т нущих роли ков, измерители 10 и 11 скорости т нущих роликов, сумматор 12, управ л ющую машину (УВМ) 13, элементы 14 сравнени  и регул тор 15 скорости прот жки полосы. .измеритель 7 толщины полосы 6, прот гиваемой через нагревательную проходную печь 2 и закалочную секцию 3, установлен на рассто нии 5 от зоны В структурно-фазовых превра щений в металле полосы. Сигнал, про порциональный текущей толщине h,|) полосы, с измерител  7 поступает в УВМ 13 (а ), где задерживаетс  на вре м  i , необходимое дл  прохождени  участком полосы с точкой измерени  толщины h ш рассто ни  5 со скоростью . Расчет времени t за держки сигнала толищны и требуема  дл  фактической толщины скорость прот жки расчитьшаетс  УВМ 13(a)(t ). В этом же блоке УВМ 13а рас считываетс  требуема  скорость прот жки Vnp.Tp. полосы через проходную ne4b:(Vnpip °.у,а ) Д длина печи, - опытный коэффициен времени выдержки в печи на один мил лиметр толщины полосы и ее значение поступает на регул тор 15 скорости т нущих pojTHKOB как задание. 9 Текуща  скорость прот жки измер етс  измерител ми скорости 10 и 11 т нущих роликов 1, суммируетс  и усредн етс  на сумматоре 12. Среднеарифметическа  величина текущей скорости поступает на вход УВМ 13а дл  расчета времени задержки. Таким образом, участки полосы с разной фактической толщиной проход т зону В структурно-фазовых превращений в стали с разной скоростью и должны нагреватьс  до одной температуры . Однако поверхность полос имеет разную отражательную способность , зависимую от условий их обработки , предшествующей термообработке в проходной печи. Поэтому температура нагрева может отличатьс  дл  разных партий стали и, следовательно , будут отличатьс  и свойства стали после термообработки. Необходим контроль температуры нагрева , который выполн етс  с помощью радиационного датчика температуры 5 а. Как видно из зависимостей на фиг. 2, механические свойства аустенитной нержавеющей стали завис т от коэффициента К,который определ етс  по следующей формуле: 5 К (000) -46 + 1),(1) где Т температура полосы в зоне . структурных и фазовых превращений; температура предшествующей холодной прокатки термообработки , относительное обжатие металла во врем  холодной прокатки . где Ьо толщина перед прокаткой; толщина после прокатки; отношение доли хрома и стали к доле никел . Как видно из зависимостей, представленных на фиг. 2,.относительное удлинение и временное сопротивление разрыву образцов стали при испытании на разрыв в диапазоне значений К от 0,4 до 1,6 соответствует требовани м ГОСТ 5582-75 дл  аустенитных сталей марок 12Х18Н10Т и 08Х18Н10Т ( 5 40%, кг/ммП .

Задавшись уровнем механических свойств аустенитной стали, близким к границам ГОСТ 5582-75, по относительному удлинению (k 1,6) и реши ( 1) относительно температуры термообработки , получим температуру термообработки , обеспечивающую эти свойства

P-3I

ё )-С

Т 3324 N То

Сравнива  полученную требуемую температуру полосы термообработки аустенитной стали с текущей температурой полосы стали и корректиру  скорость прот жки в сторону равенства текущей температуры с заданной получим равные механические свойства на всем обрабатываемом сортаменте полос, всех плавок в рамках ГОСТ 5582-75 и максимальную производительность термообра ботки, независимо от химсостава температуры предварительной термообработки, величины обжати  при холодной прокатке, отражательной способности полосы.

Дл  обеспечени  максимально высоких пластических свойств листовой аустенитной нержавеющей стали при термообработке независимо от химсостава , температуры предварительной термообработки, величины обжати  при холодной прокатке и отражательно способности ее поверхности числовой коэффициент перед радикалом рассчитываетс  по (1). При этом коэффициен К-выбираетс  равным 0,4, так как при К 0,4 временное сопротивление стали разрыву выйдет за границы, оговоренные ГОСТ 5582-75 (( кг/мм

Температура термообработки при этом определитс  как

е)-с

Т 4386

При поддержании текущей температуг ры полосы изменением скорости прот жки , равной этой температуре, полосы всех плавок и всего сортамента будут иметь одинаковые высокие пластические свойства в рамках ГОСТ 5582-75 независимо от условий предшествующей обработки и химсостава.

В таблице приведен пример заданной температуры термообработки в зависимости от условий предшествующей обработки металла и химсостава.

Таким образом, дл  достижени  одинаковых механических свойств, удов94899

.„етвор ющих ГОСТ 5582-75, температура термообработки в данном примере - отличаетс  в зависимости от условий

предшествующей термообработки и химсостава аустенитной нержавеющей стали на 134°С и при одной и той же температуре, поддерживаемой по зонам печи, скорость прот жки, т.е.производительность термообработки, может 10 быть повышена на сортаменте с благопри тными наследственными услови ми.

При этом заданную температуру поло; сы можно определить из равенства

5 (1 +)-С

(4)

(3324-4386)

ЭРЛ

Дл  получени  равных механических свойств на всем обрабатываемом сортаменте перед каждой сменой плавки и сортамента в УВМ 13 б ввод т данные по содержанию хрома Сг, никел  Ni, величине относительной деформации при холодной прокатке, температуре нагрева Т при предшествующей термообработке холодной прокатке. В зависимости от выбранных механических свойств в рамках ГОСТ 5582-75 необходимых потребителю, на УВМ 13 б

определ етс  необходима  дл  достижени  этих свойств температура а согласно (4). Эта температура сравниваетс  на элементе 14 сравнени  с текущей Т.. , измер емой датчиком 5 а в зоне печи, где в полосе происход т структурно-фазовые превращени . Разность между заданной и текущей температурами лТ поступает на вход УВМ 13 в, где рассчитываетс  необходимое изменение скорости прот жки /vV

м

лт-v:

(5)

мин

R-Vt-uT-V e

R - рассто ние от начала печи до зоны структурных или фазовых превращений, м,

-Т(рс1кт за/1 J

факт - температура полосы в

зоне начала структурных или фазовых превращений,

Ор.

V - скорость нагрева полосы

в печи перед зоной структурных или фазовых превращений , град/мин; заданна  температура полосы в зоне структурно-фазо15ых превращений, V.; текуща  скорость прот ж ки полосы, м/мин. Необходимое изменение скорости прот жки ьУ расчитываютс  на УВМ 13 в по алгоритму (5), дл  чего на вход УВМ 13 в подаетс  значение лТ разности между af Фчкт температурами полосы, текуща  тек скорость прот жки, температура Т, , измер ема  датчиком 5 б, и в зоне начала рекристаллизации температура Фагт полосы, измер ема  датчиком 5 а. С выхода УВМ 13 в величина необходимого изменени  скорости прот т жки bV поступает на вход регул тора 15 скорости прот жки полосы. Скорость прот жки полосы измен етс  в сторону уменьщени  разности между текущей и заданной температуры полосы . Таким образом, заданна  скорост прот жки полосы через печь, определенна  на основании опытного коэффициента времени вьщержки на миллиметр толщины полосы, длины L печи, т.е. определ ема  приближенн по возмущению, реализуема  приводом с помощью регул тора скорости т нущих роликов, корректируетс  так, что температура на полосе равна заданной определ емой из услови  равенства механических свойств ста ли на всех плавках всего сортамента . При зтом производительность операции термообработки в среднем по сортаменту поднимаетс , а механ 99 ческие свойства стали будут одинаковые независимо от поплавочного состава , отражательной способности поверхности, степени предществующей термообработке деформации при холодной прокатке и температуры полосы при термообработке перед холодной прокаткой. Так,.например, при термообработке холоднокатных полос на непрерывном закалочно-травильном агрегате с целью получени  удовлетворительных механических свойств на всех плавках скорость движени  полосы устанавливаетс  исход  из наиболее неблагопри тных условий высокой отражательной способности полосы , высокого отношени  Cr/Ni, высокой степени предварительной деформации и т. д. Использование способа обеспечивает дифференцированный подход к выбору скорости движени  полосы каждой плавки, что позволит увеличить скорость движени  полосы на плавках с наиболее благопри тным соотношением Cr/Ni i- 1,75% и 6 50% на 10%. Это положение было установлено из анализа графиков нагрева полос на ИЗТА в услови х ЛПУ-2 ЧМК по режимам, полученным исход  из формул 4, обеспечивающим удовлетворительные механические свойства на опытных плавках. Статистический анализ показывает, что 14% плавок, поступаюш;их на термообработку , имеет особо благопри тное соотношение Cr/Ni 1,70 и Е 50%, что позвол ет увеличить производительность труда в целом на 1,4%.

94и С

1074 С

Claims (1)

1. СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ТЕРМООБРАБОТКОЙ ПОЛОС ИЗ АУСТЕНИТНОЙ НЕРЖАВЕЮЩЕЙ СТАЛИ В ПРОХОДНОЙ ПЕЧИ, включающий поддержание заданных температур по зонам печи, измерение толщины полосы на входе в печь, задержку результата измерения толщины на время прохождения участком измерения толщины расстояния от измерителя до зоны печи, в которой полоса данной толщины достигает температуры начала структурных и фазовых превращений, определение текущей скорости протяжки и сопоставление ее с заданной скоростью, определяемой длиной печи, текущей толщиной полосы и опытным коэффициентом вре мени выдержки на миллиметр толщины полосы, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности и получения заданных механических свойств стали за счет повышения точности регулирования, · дополнительно измеряют температуру полосы в зоне начала структурных и фазовых превращений и в зоне начала рекристаллизации, определяют скорость нагрева полосы и корректируют заданное значение скорости протяжки полосы на величину , _м/мин> где R - расстояние от начала печи до зоны структурных или фазовых превращений;

   Τφοχτ^- температура полосы в зоне начала структурных или фазовых превращений, °C;

   Т^_ад - заданная температура полосы в зоне структурно-фазовых превращений;

   - скорость нагрева полосы в печи перед зоной структурных или фазовых превращений град/мин;

   ^_Тек- текущая скорость протяжки полосы, м/мин, при T(p_qKi - Т_зад < 0 скорость увеличивают, при Τφ_0κτ - Т-тад > θ уменьшают.