SU1585346A1

SU1585346A1 - Способ охлаждени двутавровых профилей в линии прокатного стана

Info

Publication number: SU1585346A1
Application number: SU884609708A
Authority: SU
Inventors: Игорь Олегович Каганский; Гранник Гаврилович Траянов; Лев Михайлович Замараев; Сергей Иванович Диденко
Original assignee: Всесоюзный научно-исследовательский институт металлургической теплотехники; Свердловский Городской Центр Научно-Технического Творчества Молодежи; Институт машиноведения Уральского отделения АН СССР
Priority date: 1988-08-22
Filing date: 1988-08-22
Publication date: 1990-08-15

Abstract

Изобретение относитс к металлургии, а именно к способам обработки двутавровых профилей в процессе прокатки. Цель изобретени - уменьшение короблени балки и повышение механических свойств металла путем более равномерного охлаждени профил . Способ включает подачу воды на середину полок двутавра цилиндрическими стру ми, диаметр которых равен 0,2-0,3 суммы толщины стенки двутавра и удвоенного радиуса сопр жени полки со стенкой. Изобретение позвол ет уменьшить коробление балок в 1,5-2,0 раза. 3 ил., 1 табл.

Description

Изобретение относитс к черной металлургии, в частности к охлаждению и термической обработке двутавровых профилей в процессе прокатки.

Цель изобретени - уменьшение короблени балки и повышение механичес-f ких свойств металла за счет более равномерного охлаждени профил .

На фиг. 1 показан график зависимости плотности теплового потока от отношени диаметра натекающих струй воды к ширине зоны охлаждени ; на фиг. 2 - профиль зоны сочленени двутавра; на фиг. 3 - устройство дл осуществлени предлагаемого способа. Обработке подвергали двутавровый профиль из стали 09Г2С.

На фиг. 1 показан экспериментальный график зависимости плотности теплового потока (при подаче цилиндри (Л

с

ческих струй воды по центру полки) на краю зоны интенсивного охлаждени от отношени диаметра натекающих струй воды df к ширине зоны интенсив- ,ного охлаждени l,q f С-). Максимальное значение плотности отводимого теплового потока в центре полки при прин том в эксперименте расходе воды составило 10,5-10 Вт/м2 при любой величине отношени в пределах от 0,05 до 1,0.

Анализ сортамента стальных гор че- катанных двутавровых балок от профил №-10Б1 до N 70Ш5 показал, что отношение толщины самой массивной части балки к толщине полки составл ет ,4, следовательно, и плотность теплового потока при охлаждении от центра полки до кра зоны интенсив;л

эо in

:

ного охлаждени должна уменьшитьс в 1.,-2,4 раза.

Следовательно, уменьшив величину в 1,4-2, раза, дл кра зоны интенсивного охлаждени получим значение t,3-7,5-10 Вт/м2. График на фиг. 1 справедлив дл цилиндрических струй воды.

На фиг. 2 изображен профиль зоны сочленени двутавра W 50Ш1 (лини 1) с нанесенными на нем лини ми 2 распределени теплового потока охлаждени при отношении в пределах от 0,05 до 1,0 и при фиксированном значении расхода охлаждающей воды, рассчитанными на основе фиг. 1.

Заштрихованна на фиг.. 2 зона - экспериментально определенное распределение

е

соба избирательного охлаждени дву- тавровых профилей в линии прокатного 1 стана. К раздающим коллекторам 1, ук- репленным на раме 2, осуществл етс подвод воды 3 через регулировочные вентили 4. Водоподводы перемещаютс в вертикальной плоскости при помощи механизмов 5 дл установлени вод ных сопел 6 по центру полок двутавра 7. Диаметр натекающих струй воды устанавливаетс в зависимости от но мера охлаждаемого профил из услови 0,2-0,3. Цилиндричность струй воды и ее расход регулируетс венти - л ми Ц,

Проводили охлаждение двутавра If 50Ш1 при фиксированном значении расхода охлаждающей воды и различных

10

15

отводимого теплового потока, обеспечи-2() диаметрах натекающих струй воды.

вающее достижение поставленных целей. Уменьшение отводимого теплового потока с кра зоны интенсивного охлаждени в 1,А-2,4 раза соответствует знаосуществл емое на устройстве, изображенном на фиг. 3. Ширина зоны сочленени этого профил 1 S + 2г составл ет 63 мм. Профиль зоны сочл

чени м отношени в пределах 0,2-2$ нени этого двутавра изображен на

0,3. Изображенные на фиг. 2 кривые тождественны дл любых профилей дву-тавров от № 10 до № 70. Толщина.самой массивной масти балки определ лась, как диаметр вписанной в зону сочленени окружности (лини 3) .

Ширина зоны интенсивного охлаждени 1 прин та равной сумме толщины стенки двутавра S и удвоенного радиуса сочленени стенки с полкой г. Если 1 S -f 2г, то высокоинтенсивному

охлаждению подвергаютс менее массивные элементы профил - периферийные части полок, что приводит к их переохлаждению . Если 1 S 2г, интенсивному охлаждению подвергаютс не все сочленени .

Если диаметр натекающих струй воды близок к ширине зоны интенсивного охлаждени ( 0,3), одинаковому . отводимому тепловому потоку подвергаютс разномассивные части профил , что создает градиент температур по ширине полки. С другой стороны, при очень узкой струе воды ( Q,2) массивные части профил охлаждаютс

i недостаточно. И в том .и другом случае увеличиваютс остаточные напр жени в металле, что приводит к короблению балки, падению механических свойств. Все это сн р1жает эффективность охлаждени .

На фиг. 3 изображено устройство дл осуществлени предлагаемого спо30

35

40

45

50

фиг. 2. При движении готового двута ра, имеющего температуру , по рольгангам прокатного стана из вод ных сопел б (фиг.З) подавали на середины полок двутавра цилиндрически струи воды, при этом насадки сопел мен ли от диаметра 6,3 мм (dj,/l P, до 25,2 мм ( 0,4).

В таблице приведены механические свойства, определенные по вырезанны из двутавровой балки темплетам (ста 09Г2С), причем темплеты вырезали из кра полки (на рассто нии 1/6 от кра а, и из середины полки двутав ров б) - охлажденных согласно предлагаемому и известному способам. В таблице приведены также данные по кривизне стенки двутавра f в зависи мости от способа охлаждени , что ха рактеризует величину короблени бал ки. Кроме того, в таблице указаны свойства двутавра после обработки по известному способу (охлаждение двутавра с помощью струй воды, направл емых на внешние поверхности и нижние части внутренних поверхносте полок).

Таким образом, предлагаемый спо- соб охлаждени двутавровых профилей (примеры 2-4) позвол ет по сравнени с известным увеличить предел прочно ти в середине полки на 1,5%, предел прочности на краю полки на 7%, преосуществл емое на устройстве, изображенном на фиг. 3. Ширина зоны сочленени этого профил 1 S + 2г составл ет 63 мм. Профиль зоны сочле0

5

0

5

0

фиг. 2. При движении готового двутавра , имеющего температуру , по рольгангам прокатного стана из вод ных сопел б (фиг.З) подавали на середины полок двутавра цилиндрические струи воды, при этом насадки сопел мен ли от диаметра 6,3 мм (dj,/l P,l) до 25,2 мм ( 0,4).

В таблице приведены механические свойства, определенные по вырезанным из двутавровой балки темплетам (сталь 09Г2С), причем темплеты вырезали из кра полки (на рассто нии 1/6 от кра а, и из середины полки двутавров б) - охлажденных согласно предлагаемому и известному способам. В таблице приведены также данные по кривизне стенки двутавра f в зависимости от способа охлаждени , что характеризует величину короблени балки . Кроме того, в таблице указаны свойства двутавра после обработки по известному способу (охлаждение двутавра с помощью струй воды, направл емых на внешние поверхности и нижние части внутренних поверхностей полок).

Таким образом, предлагаемый спо- соб охлаждени двутавровых профилей (примеры 2-4) позвол ет по сравнению с известным увеличить предел прочности в середине полки на 1,5%, предел прочности на краю полки на 7%, предел текучести в середине полки на 2%, предел текучести на краю полки на 11 и относительное удлинение и ударную в зкость на 5-10%; снизить разброс механических свойств на краю полки и в ее середине с 7-12 до за счет этого уменьшить коробление балки в 1,7-2,5 раза.

Отклонение от предлагаемых пределов отношени диаметра натекающих струй к ширине зоны интенсивного охлаждени , принимаемой равной зоне сочленени , .приводит к значительному ухудшению всех параметров (примеры 5 и 6),

ниже б нижнего предела

0,40 а 310 Выше верхнего б 350 предела

-

15853 6

Claims

.Формула изобретени Способ охлаждени двутавровых профилей в линии прокатного стана, вклю- чающий подачу оды на внешние поверхности полок двутавра, отличающий с тем, что, с целью уменьшени короблени балки и позышени механических свойств металла путем более рав- номерного охлаждени профил , подачу воды осуществл ют на середину полок двутавра в зону интенсивного охлаждени цилиндрическими стру ми, диаметр которых составл ет 0,2-0,3 ши- Рины этой зоны, а ширину зоны интенсивного охлаждени пр инимают- равной сумме толщины стенки двутавра и удвоенного радиуса сопр жени полки со стенкой.

37

30 36

0,70

0,6 0,69

2,5

о-,1

0,36

0,40

fio -BT/M

M30 25 20 15 10

0, о.г о. qd 0,9,0 f

Фав.1

0 5 10 15 20 25 30 MM

Фаг.г

50 MH

V

4м

П|

.J