UA45155C2

UA45155C2 - Method for ingots heating in heating pits

Info

Publication number: UA45155C2
Application number: UA2001063770A
Authority: UA
Inventors: Олександр Гейнійович Маншилін; Александр Гейниевич Маншилин; Андрій Вікторович Феофілактов; Андрей Викторович Феофилактов; Андрій Олександрович Корінь; Андрей Александрович Коринь; Сергій Олександрович Онищенко; Сергей Александрович Онищенко
Original assignee: Олександр Гейнійович Маншилін; Александр Гейниевич Маншилин; Андрій Вікторович Феофілактов; Андрей Викторович Феофилактов; Андрій Олександрович Корінь; Андрей Александрович Коринь; Сергій Олександрович Онищенко; Сергей Александрович Онищенко
Priority date: 2001-06-05
Filing date: 2001-06-05
Publication date: 2004-05-17

Abstract

Method for ingots heating in heating pits comprises of preliminary heating up to a temperature being less than the predetermined one by 30-40 °C, with the final heating at decreased fuel caloric value, with gradual temperature increase up to the predetermined value. Final heating is carried out at partial fuel combustion, with decreasing the air rate coefficient from 0.95 at the beginning of the final heating up to 0.85 at the end of heating.

Description

Опис винаходуDescription of the invention

Винахід відноситься до чорної металургії і може бути використаним на нагрівальних колодязях при 2 нагріванні виливків, у тому числі з рідкою серцевиною, перед прокатуванням на обтискних станах.The invention relates to ferrous metallurgy and can be used on heating wells for heating castings, including those with a liquid core, before rolling on crimping mills.

Відомий спосіб нагрівання виливків, що включає попереднє їх нагрівання да температури нижче заданої на 30-407С и остаточне нагрівання з поступовим підвищенням температури до заданого значення (А.С. СРСРThere is a known method of heating castings, which includes their preliminary heating to a temperature lower than the specified one by 30-407C and the final heating with a gradual increase in temperature to the specified value (A.S. USSR

Мо1217901, кл. С 21 О 9/79,1986).Mo1217901, cl. C 21 O 9/79, 1986).

Вадою способу є те, що нагрівання роблять в окислювальній атмосфері і зниження угару металу то відбувається тільки за рахунок зниження швидкості підйому температури під час остаточного нагрівання.The disadvantage of the method is that the heating is done in an oxidizing atmosphere, and the reduction of the carbon monoxide of the metal occurs only due to a decrease in the rate of temperature rise during the final heating.

Застосування палива з підвищеною теплотою згоряння не виключає плавлення окалини на виливках і появи браку на готовій продукції. При цьому додержується нерівномірність нагрівання виливків.The use of fuel with a high heat of combustion does not exclude the melting of scale on castings and the appearance of defects in finished products. At the same time, uneven heating of castings is observed.

Відомий, також, спосіб нагрівання виливків у регенеративних нагрівальних колодязях, що включає попереднє їх нагрівання до температури нижче заданої на 30-40"С и остаточне нагрівання при зниженій теплоті згорання т палива з поступовим ступеневим підвищенням температури до заданого значення (М.А.Шумских, А.А.Сериков и др. Совершенствование нагрева слитков в регенеративньїх колодцах. Сталь, 1986, Мо4, с. 92-93).A method of heating castings in regenerative heating wells is also known, which includes their preliminary heating to a temperature below the set point by 30-40"C and final heating at a reduced heat of combustion t of fuel with a gradual stepwise increase in temperature to the set value (M.A. Shumskikh , A.A. Serikov et al., Improvement of ingot heating in regenerative wells. Steel, 1986, Mo4, pp. 92-93).

Вадою способу є те, що нагрівання виливків відбувається в окислювальній атмосфері, тому що заданий температурний режим під час остаточного нагрівання підтримується за рахунок зміни теплової потужності аж до оо Повного припинення подавання палива в робочий простір колодязя. Внаслідок цього робочий простір колодязя заповнюється атмосферним повітрям, що і спричинює утворення окислювальної атмосфери.The disadvantage of the method is that the heating of the castings takes place in an oxidizing atmosphere, because the specified temperature regime during the final heating is maintained due to the change in thermal power up to the complete cessation of fuel supply to the working space of the well. As a result, the working space of the well is filled with atmospheric air, which causes the formation of an oxidizing atmosphere.

В основу винаходу поставлено задачу удосконалення способу нагрівання виливків у нагрівальних колодязях, шляхом зниження окисної здатності газів під час остаточного нагрівання і забезпечення за рахунок цього зниження угару металу і підвищення якості нагрівання виливків. сч ре Поставлену задачу вирішують завдяки тому, що у відомому способі нагрівання виливків у нагрівальних колодязях, що включає попереднє нагрівання до температури нижче заданої на 30-407С и остаточне нагрівання (о) при зниженій теплоті згорання палива з поступовим підвищенням температури до заданого значення, при цьому остаточне нагрівання здійснюють при неповному згоранні палива зі зниженням коефіцієнта витрати повітря з 0,95 на початку остаточного нагрівання до 0,85 наприкінці нагрівання. ю зо Суттєвими ознаками, які збігаються з суттєвими ознаками прототипу, є те, що провадиться попереднє нагрівання виливків до температури нижче заданої на 30-40"С й остаточне нагрівання при зниженій теплоті т) згорання палива з поступовим підвищенням температури до заданого значення. «-The invention is based on the task of improving the method of heating castings in heating wells, by reducing the oxidizing capacity of gases during final heating and ensuring, due to this, a reduction in metal soot and an increase in the quality of heating castings. The problem is solved due to the fact that in the known method of heating castings in heating wells, which includes preliminary heating to a temperature below the specified temperature by 30-407С and final heating (o) at a reduced heat of combustion of fuel with a gradual increase in temperature to a specified value, at thus, the final heating is carried out with incomplete fuel combustion with a decrease in the air flow rate from 0.95 at the beginning of the final heating to 0.85 at the end of the heating. The essential features that coincide with the essential features of the prototype are that the castings are pre-heated to a temperature lower than the specified one by 30-40"С and the final heating is carried out at a reduced heat (t) of fuel combustion with a gradual increase in temperature to the specified value. "-

Суттєвими ознаками, що відрізняють винахід від прототипу є те, що остаточне нагрівання здійснюють при неповному спалюванні палива зі зниженням коефіцієнта витрати повітря з 0,95 на початку остаточного що) нагрівання до 0,85 наприкінці нагрівання. «гThe essential features that distinguish the invention from the prototype are that the final heating is carried out with incomplete fuel combustion with a decrease in the air flow rate from 0.95 at the beginning of the final heating to 0.85 at the end of heating. "Mr

Сукупність суттєвих ознак необхідна і достатня для одержання технічного результату: зниження угару металу і підвищення якості нагрівання виливків, за рахунок чого знижується імовірність розкриття стільникових бульок і утворення тріщин на поверхні готового прокату.A set of essential features is necessary and sufficient for obtaining a technical result: a reduction in metal soot and an increase in the quality of heating of castings, due to which the probability of the opening of honeycomb bubbles and the formation of cracks on the surface of the finished rolled product is reduced.

Суть способу в наступному. «The essence of the method is as follows. "

Після посадки виливків у колодязь роблять підйом температури при максимальній тепловій потужності. -о с Коефіцієнт витрати повітря становить в цей період 1,14-1,2. При підйомі температури колодязя до значення на й 30.407"С нижче заданої (температури томління) знижують теплоту згорання палива шляхом, наприклад, "» припинення подачі в газову суміш палива з високою теплотою згорання (природний і коксовий гази), а коефіцієнт витрати повітря установлюють рівним 0,95, За рахунок цього в робочому просторі створюють малоокислювальну атмосферу. Наслідком є зниження інтенсивності росту окалини на поверхні виливків у 1,3-1,4 рази (Капьтов г» В.Ф. Нагрев стали в печах. М.: Металлургиздат. 1955, с.173). Відповідно зменшується товщина окисленого шару на поверхні виливків і імовірність розкриття стільникових бульок. Збільшення коефіцієнта витрати повітря вищеAfter placing the castings in the well, the temperature is raised at maximum thermal power. -o s The air flow rate is 1.14-1.2 during this period. When the temperature of the well rises to a value of 30.407"C below the specified (quenching temperature), the heat of combustion of the fuel is reduced by, for example, stopping the supply of fuel with a high heat of combustion (natural and coke gases) to the gas mixture, and the air flow rate is set equal to 0.95, Due to this, a low-oxidizing atmosphere is created in the working space. The result is a 1.3-1.4 times decrease in scale growth on the surface of the castings (Kap'tov, V.F. Heating steel in furnaces. M.: Metallurgizdat. 1955, p. 173). Correspondingly, the thickness of the oxidized layer on the surface of the castings and the probability of opening of the honeycomb bubbles decreases. The increase in air flow rate is higher

Мн 0,95 не забезпечує помітного зниження окислювальної здатності димових газів, тому що на колодязях відомих -й конструкцій процеси змішування газу з повітрям, при такому співвідношенні, не встигають завершитися в робочому просторі. У димових газах, поряд з відновлювальними газами, є присутнім і кисень. і-й Догорання відновлювальних газів відбувається в насадках теплообмінників (регенераторах, рекуператорах). сл їхня температура збільшується, що приводить до збільшення температури підігріву повітря. Цьому сприяє і зниження витрати повітря. Збільшення температури підігріву повітря спричинює збільшення калориметричної температури горіння палива. У визначеній мірі це компенсує зниження калориметричної температури горіння на початку остаточного нагрівання, обумовлене зниженням теплоти згоряння палива. Однак швидкість зростання температури колодязя, як і в прототипі, зменшується, що додатково знижує інтенсивність окислювання виливківMn 0.95 does not provide a noticeable reduction in the oxidizing power of flue gases, because in wells of known constructions, the processes of mixing gas with air, with this ratio, do not have time to complete in the working space. Along with reducing gases, oxygen is also present in flue gases. i-th Recombustion of reducing gases takes place in nozzles of heat exchangers (regenerators, recuperators). sl their temperature increases, which leads to an increase in the air heating temperature. This also contributes to the reduction of air consumption. An increase in the air heating temperature causes an increase in the calorimetric temperature of fuel combustion. To a certain extent, this compensates for the decrease in the calorimetric temperature of combustion at the beginning of the final heating, due to the decrease in the heat of combustion of the fuel. However, the rate of increase in the temperature of the well, as in the prototype, decreases, which further reduces the intensity of oxidation of castings

ІФ) по температурному фактору. При досягненні заданої температури томління коефіцієнт витрати повітря іме) знижують, наприклад до 0,9. Температура колодязя, після деякого зниження, знову піднімається до заданого значення, що є підставою для наступного зниження коефіцієнта витрати повітря аж до значення 0,85. бо Подальше зниження витрати повітря недоцільно, тому що інтенсивність окислювання не зменшується, а питома витрата палива і тривалість нагрівання збільшуються. Якщо при коефіцієнті витрати повітря 0,85 стабілізація температури не наступає і продовжується її зростам Я, то задану температуру в колодязі підтримують при цьому коефіцієнті витрати повітря шляхом зниження витрати палива.IF) by the temperature factor. When the set temperature of the languor is reached, the air flow coefficient is reduced, for example, to 0.9. The temperature of the well, after some decrease, rises again to the set value, which is the basis for the next decrease of the air flow coefficient up to the value of 0.85. because further reduction of the air flow is impractical, because the intensity of oxidation does not decrease, and the specific fuel consumption and duration of heating increase. If at an air flow rate of 0.85 temperature stabilization does not occur and continues to increase, then the set temperature in the well is maintained at this air flow rate by reducing fuel consumption.

Приклад. Садку з 8 виливків сталі ОЗВКП масою 75,бт. нагрівали в регенеративному нагрівальному колодязі. 65 Температура поверхні виливків при посаді становила 930"С. Нагрівання здійснюється сумішшю доменного (3400м З/год) і коксового (З0ОмЗ/год) газів з теплотою згорання суміші 4,44кдж/м З. Витрата повітря становилаExample. A cage made of 8 OZVKP steel castings weighing 75, bt. heated in a regenerative heating well. 65 The temperature of the surface of the castings during placement was 930°C. Heating is carried out by a mixture of blast furnace (3400 m3/h) and coke (30 Ωm3/h) gases with a heat of combustion of the mixture of 4.44 kj/m3. The air consumption was

395О0м/год, що відповідало коефіцієнту витрати повітря 1,1. Контрольна температура нагрівання прийнята 1340"С. Через 48 хвилин з початку нагрівання температура в колодязі досягла значення 13007С. Подачу коксового газу припинили, а витрату повітря знизили до 2000м З/год, що відповідало коефіцієнту витрати повітря 0,94. Через 24 хвилин температура в колодязі досягла контрольного значення (1340"С) і витрату повітря знизили до 1900мЗ/год, що відповідало коефіцієнту витрати повітря 0,89. Після нетривалого зниження температури, яке склало 10"С вона знову досягла контрольного значення через 16 хвилин. Витрату повітря знизили до 1830мУ/год (коефіцієнт витрати повітря 0,854) і виливки витримувалися при цій витраті протягом хвилин до видачі їх у прокатку. Температура колодязя перевищила при цьому задане значення на 276. 70 Загальний час нагрівання склав їгод. 4бхв. Товщина окалини, визначена як середня величина по товщині зразків, узятих з чотирьох граней виливків, становила для виливків, нагрітих по пропонованому способу 1,93мм, для виливків, нагрітих по способу-прототипу - 2,51мм. Угар металу був відповідно 5,2кг/т і 6б,вкг/т.395O0m/h, which corresponded to an air consumption coefficient of 1.1. The control heating temperature was set at 1340°C. 48 minutes after the start of heating, the temperature in the well reached 13007°C. The supply of coke gas was stopped, and the air flow was reduced to 2000 m3/h, which corresponded to an air flow coefficient of 0.94. After 24 minutes, the temperature in the well reached the control value (1340"C) and the air consumption was reduced to 1900mZ/h, which corresponded to the air consumption coefficient of 0.89. After a short temperature decrease of 10"C, it again reached the control value after 16 minutes. The air consumption was reduced to 1830 mU/h (air consumption coefficient 0.854) and the castings were kept at this consumption for minutes before they were released for rolling. The temperature of the well exceeded at this value was set at 276. 70 The total heating time was 4 hours. The scale thickness, determined as the average value of the thickness of the samples taken from the four sides of the castings, was 1.93 mm for castings heated according to the proposed method, for castings heated according to the method - of the prototype - 2.51 mm.

Пропонований спосіб забезпечував рівномірне нагрівання виливків без плавлення окалини на їхні поверхні.The proposed method ensured uniform heating of castings without melting scale on their surfaces.

Перепад температури по довжині розкатів після прокатування виливків не перевищував 10"С, для 79 способу-прототипу він становив до 202С.The temperature drop along the length of the rolls after rolling the castings did not exceed 10"C, for the 79 prototype method it was up to 202C.

Таким чином, у порівнянні з прототипом, пропонований спосіб нагрівання виливків дозволяє знизити угар металу на 20-2590, і поліпшити якість нагрівання виливків.Thus, in comparison with the prototype, the proposed method of heating castings allows to reduce metal carbon dioxide by 20-2590, and to improve the quality of heating castings.

Claims

The formula of the invention is the method of heating castings in heating wells, which includes preliminary heating to a temperature lower than the specified one by 30-40 "C and final heating at a reduced heat of combustion of fuel with a gradual increase in temperature to a specified value, which is distinguished by the fact that the final heating is carried out /-EM with incomplete combustion of fuel with a decrease in the air flow rate from 0.95 at the beginning of the final heating to 0.85 at the end of heating. Official Bulletin "Industrial Property". Book 1 "Inventions, useful models, topographies of integrated microcircuits", 2004, M 5, 05/15/2004. State Department of Intellectual Property of the Ministry of Education and Science of Ukraine.

- and? sh» 1 - 1 sl name) 60 b5