SU1186665A1 - Method of heating blooms - Google Patents

Abstract

СПОСОБ НАГРЕВА БЛЮМОВ преимущественно перед прокаткой в ме-. тодической печи, включающий подогрев в методической зоне, нагрев в двух сварочньпс зонах и охлаждение до температур деформации в томильной зоне, отличающийс  тем, что с целью улучшени  прогрева блюмов по сечению,снижени  угара и обезуглероживани  и повышени  производи- тельности, во второй сварочной зоне создают переменный температурный режим по ее длине на уровне пода от 1310-1320с в начале зоны, до i 1350-1ЗбО С в ее середине и 1270 1280 С в конце ее, при зтом врем  (Л нагрева блюмов во второй сварочной зоне составл ет 17-25%, а в томильной зоне 10-15% общего времени нагрева.METHOD OF HEATING BLUMS predominantly before rolling in me-. This furnace, which includes heating in the methodical zone, heating in two welding zones and cooling to deformation temperatures in the tilia zone, characterized in that, in order to improve the heating of the blooms over the cross section, reduce the carbon loss and decarburization and increase productivity, in the second welding zone they create variable temperature conditions along its length at the hearth level from 1310-1320s at the beginning of the zone, to i 1350-1 ° C in its middle and 1270 to 1280 ° C at the end of it, at that time (L of blooms in the second welding zone is 17-25 %, and in the tilar zone 10- 15% of total heating time.

Description

Изобретение относитс  к способам нагрева металла перед обработкой давлением и может быть использовано в металлургической и других отрасл х промьшшенности.The invention relates to methods for heating a metal prior to pressure treatment and can be used in metallurgical and other industries.

Цель изобретени  - улучшение прогрева блюмов по сечению, снижение угара и обезуглероживани  и повышение производительности.The purpose of the invention is to improve the heating of blooms over the cross section, reduce carbon loss and decarburization and increase productivity.

На чертеже представлены диграммы, по сн ющие предлагаемый способ.The drawing shows the digrams explaining the proposed method.

Пример 1. Провод т нагрев блюмов с размерами 180-180-6000 мм, из стали 40ХН. Во вторую сварочную зону блюмы поступают с температурой центральных частей (крива  1) Температуру пода на входе во вторую сварочную зону устанавливают равной 1310°С, в средней части 1360°С., на выходе . Темпер.атура по зонам показана на кривой VI. Температура центральных частей блюмов, измеренна  при помощи штыковой термопары, в средней части равна , а на выходе .Example 1. Heated blooms with dimensions of 180-180-6000 mm, made of steel 40XH. The blooms come to the second welding zone with the temperature of the central parts (curve 1) The hearth temperature at the entrance to the second welding zone is set to 1310 ° С, in the middle part 1360 ° С, at the exit. Temperature in zones is shown in curve VI. The temperature of the central parts of the blooms, measured using a thermocouple thermocouple, is equal in the middle part and at the outlet.

При установлении температуры пода в средней части руководствуютс  следующим. Под печи, образованный неподвижными и подвижными балками, имеет неравномерную температуру . Так, в зазорах между балками температура ниже, чем температура деталей балок. На практике, чтобы выровн ть температуру этих участков, When setting the temperature of the hearth in the middle part, the following is guided. Under the furnace, formed by fixed and movable beams, has an uneven temperature. So, in the gaps between the beams the temperature is lower than the temperature of the parts of the beams. In practice, to equalize the temperature of these areas,

в средней части под нагревают до 1360 С. Чтобы избежать повышенногоin the middle part under heated to 1360 C. To avoid increased

угара и обезуглероживани , температуру пода понижают от средней части сварочной зоны к выходу до 1270 1280°С , а врем  прохождени  по этой зоне блюмов задают равным 25% от общей продолжительности нагрева или 20 мин.burning and decarburization, the temperature of the hearth is lowered from the middle part of the welding zone to the output to 1270–1280 ° C, and the passage time through this zone of the blooms is set to 25% of the total heating time or 20 minutes.

Нагрев блюмов 180-1806000 мм осуществл ют в течение 1 ч 20 мин, врем  прохождени  по томильной зоне блюмов устанавливают равным 12%, что соответствует 10 мин.Blooms of 180-1806000 mm are heated for 1 hour and 20 minutes, the time for passing through the tiltile zone of blooms is set at 12%, which corresponds to 10 minutes.

Дл  получени  сравнительных данных параллельно провод т нагрев блюмов известным способом (кривые IV V и VII). На кривых IV, V и VII показаны изменени  температур центральных частей блюмов пода, зон соответственно .To obtain comparative data, the blooms are heated in parallel in a known manner (curves IV V and VII). Curves IV, V, and VII show the temperature changes of the central parts of the hearth blooms, zones, respectively.

Пример 2. Провод т нагрев блюмов с размерами 180«180-6000 мм из сталей 12Х18Н10Т, ШХ15,ЗОХГСН2А,Example 2. Heated blooms with dimensions 180 "180-6000 mm from steel 12X18H10T, ShKh15, ZOHGSN2A,

ХВГ. Температура центральных частей блюмов представлена на кривой II. Температура центральных частей блюмов на выходе второй сварочной зоны равна 1230 С. Врем  прохождени  блюмов по второй сварочной зоне устнавливают равным 25% от общего времени нагрева или 20 мин, а по томилной зоне 12% или 10 мин. Нагрев блюмов осуществл ют в течение 1 ч 20 МИН; Определ ют величину угара и глубину обезуглероживани  образцов , нагреваемых по предлагаемом и известному способам. Данные приведены в табл. 1 и 2.HVG The temperature of the central parts of blooms is presented in curve II. The temperature of the central parts of the blooms at the exit of the second welding zone is 1230 C. The passage time of the blooms in the second welding zone is set to 25% of the total heating time or 20 minutes, and 12% or 10 minutes in the heating zone. The blooms are heated for 1 h 20 MIN; The magnitude of the carbon monoxide and the decarburization depth of the samples heated by the proposed and known methods are determined. The data are given in table. 1 and 2.

Использование предлагаемого способа нагрева блюмов перед гор чей прокаткой в методических печах с шагающим подом позвол ет обеспечить прогрев центральной части блюмов с размерами не менее 180-180 мм до температур деформации при одновременном снижении угара и глубины обезуглероживани , а также повьш1ение производительности способа в среднем на 50% (табл. 1 и 2).Using the proposed method of heating the blooms before hot rolling in the process furnaces with a walking hearth allows heating the central part of the blooms with dimensions of at least 180-180 mm to deformation temperatures while reducing the carbon loss and the depth of decarburization, as well as increasing the productivity of the method by an average of 50 % (tab. 1 and 2).

Преимуществом повышени  температуры второй сварочной зоны от входа к средней части от 1310-1320 С до 1350-1360 С  вл етс  выравнивание температур на этих участках пода между част ми балок и зазорами, образованными между подвижными и неподвижными балками, до 1340-1350 и за счет этого - глубокий прогрев блюмов.The advantage of increasing the temperature of the second welding zone from the entrance to the middle part from 1310-1320 C to 1350-1360 C is the equalization of temperatures in these sections of the hearth between the parts of the beams and the gaps formed between the moving and stationary beams to 1340-1350 and due to This is a deep warming blooms.

Как показали исследовани  (табл. и 2), прогрев центральных частей блюмов из нержавеющих углеродистых качественных конструкционных марок сталей с размерами не менее 180 х X 180 мм до температур деформации наступает, когда температура пода достигает 1350-1ЗбО С. Нарастание температуры централы1ых частей блюмов в этот период нагрева происходит до значений 1200-1210 С. Дальнешее нарастание температуры центральных частей имеет место, несмотр  на понижение температуры пода от средней части к выходу второй сварочной зоны до 1270-1280 с. Преимуществом понижени  температуры пода  вл етс  возможность стабилизации температу , ры центральных частей блюмов до 1230-1240 С при оптимальных значени х угара металла и обезуглероживани Другим преимуществом последующего понижени  температуры  вл етс  сокра щение расхода топлива на нагрев. Преимуществом уменьшени  времени прохождени  блюмов по второй сварочной зоне до 17-25%, а по томильной до 10-15% от общей продолжительности нагрева  вл етс  снижение величины угара, обезуглероживани  и повьшени  производительности нагрева в целом. Как показали исследовани , за вре м , составл ющее 17-25% от общей продолжительности нагрева, центральные части блюмов с размерами не менее 180-180 мм прогреваютс  до 12301240с . Врем  нахождени  в томильной зоне, составл ющее 10-15% от общей продолжительности нагрева, обеспечивает снижение температуры поверхност ных слоев от 1270-1280С до 1230 1240С . Ограничительные пределы в формуле изобретени  выбраны по следующим соображени м. Минимальна  температур пода во второй сварочной зоне на входе равна . При температуре зоны у пода ниже 1310°С не наблюдает с  выравнивани  температур между участками балок и зазорами, образованными подвижными и неподвижнымибалками . Центральные участки блюмов с размерами не менее 180180 мм при движении блюмов вдоль зоны за врем  17-25% от общей продолжительности нагрева нагреJaютc  не вьше 1200 С. Максимальна  температура зоны у пода на входе во вторую сварочную зону составл ет 1320°С. При температуре на входе выше 1320°С происходит неравномерное распределение температур по сечению блюмов, поверхностный перегрев и перелог при прохождени  блюмов по этой зоне за врем , составл ющее 17-25% от общей продолжительности нагрева. Так, при температзфе зоны у пода на входе во вторую сварочную зону, равной угар составл ет 0,69 г/см, 0,57 0,32 г/см2 дл  сталей марок 45, 111X15, 12Х18Н10Т соответственно , а обезуглероживание 0,62 0 ,68 мм на каждую сторону блюма. Минимальна  температура зоны у пода в средней части сварочной зоны равна 1350 С. При температуре средней части пода ниже температура центральных частей блюмов с раз мерами, не менее мм, на выходе из сварочной зоны ниже температуры деформации. Непрогрев центральных частей блюмов приводит при дальнейшей деформации к искажению геометрических размеров профил . Максимальна  температура зоны у пода в средней части второй сварочной зоны равна 1360°С. При температуре средней части зоны у пода, большей , температура центральных частей блюмов на выходе из зоны превышает температуру деформации, что приводит к неэкономному расходу топлива, длительному охлаждению блюмов в томильной зоне, повьш1ению угара и обезуглероживани . Так, при температуре зоны у пода в средней части второй сварочной зоны, равной 1370°С, и при прохождении по ней блюмов за 17-25% от общей продолжительности нагрева производительность снижаетс  на 5-6%, угар возрастает до 0,71 0,59 г/см и 0,35 г/см дл  сталей 45, ШХ15 и 12Х18Н10Т соответственно, обезуглероживание увеличиваетс  до 0,65 мм на каждую сторону блюма. Минимальна  температура зоны у пода на выходе из второй сварочной зоны равна . Снижение этой величины приводит к тому, что температура блюмов, поступающих на прокатку , снижаетс  до 120р-1210С. Максимальна  температура зоны у пода на выходе из второй сварочной зоны равна 1280 С. Увеличение этой температуры до 1290 С вызывает повьшение температуры блюмов, поступающих на прокатку, до 1250с, увеличение угара до 0,40-0,71 г/см и обезуглероживани  до 0,63 мм на каждую сторону блюма. Минимальное врем  прохождени  блюмов по второй сварочной зоне составл ет 17% от общей продолжительности нагрева, или в среднем 14 мин. Уменьшение этого времени приводит к непрогреву центральных частей блюмов и к по влению на готовом профиле после прокатки трещин р1 рванин. Максимальное врем  прохождени  Злюмов по второй сварочной зонег составл ет 25% от общей продолжительности нагрева, или в среднем 20 мин. Увеличение этого времени вызывает возрастание угара доAs studies have shown (Table 2), the heating of the central parts of blooms from stainless carbon quality structural steels with dimensions not less than 180 x X 180 mm before the deformation temperatures occurs when the temperature of the hearth reaches 1350-1.3 C. The temperature rise of the central parts of the blooms in this heating period occurs up to 1200–1210 ° C. A further increase in the temperature of the central parts takes place despite the lowering of the hearth temperature from the middle part to the exit of the second welding zone to 1270–1280 s. The advantage of lowering the flow temperature is the possibility of stabilizing the temperature of the central parts of the blooms to 1230-1240 ° C at optimum values of metal loss and decarburization. Another advantage of the subsequent lowering of temperature is a reduction in fuel consumption for heating. The advantage of reducing the time for blooms in the second welding zone to 17–25%, and for tilling ones up to 10–15% of the total heating time is a reduction in the degree of burnout, decarburization and increase in the heating performance as a whole. As studies have shown, over a period of 17-25% of the total heating time, the central parts of blooms with dimensions of at least 180-180 mm are heated to 12301240 s. The residence time in the tilar zone, which is 10–15% of the total duration of heating, reduces the temperature of the surface layers from 1270–1280 ° C to 1230– 1240 ° C. The limiting limits in the claims are chosen for the following reasons. The minimum hearth temperature in the second welding zone at the inlet is. When the temperature of the zone near the hearth is below 1310 ° C, it does not observe the temperature equalization between the sections of the beams and the gaps formed by the moving and stationary beams. The central sites of blooms with dimensions of not less than 180180 mm while the blooms move along the zone during 17-25% of the total heating time heat up no more than 1200 C. The maximum temperature of the zone at the bottom at the entrance to the second welding zone is 1320 ° C. When the inlet temperature is above 1320 ° C, there is an uneven distribution of temperatures over the cross section of the blooms, surface overheating and overshoot when the blooms pass through this zone for a time of 17-25% of the total heating time. So, with the temperature at the hearth at the entrance to the second welding zone, the frenzy is 0.69 g / cm, 0.57 0.32 g / cm2 for steel grades 45, 111X15, 12X18H10T, respectively, and decarburization 0.62 0 , 68 mm on each side of the bloom. The minimum temperature of the zone at the hearth in the middle part of the welding zone is 1350 ° C. At the temperature of the middle part of the hearth, the temperature of the central parts of the blooms with dimensions not less than mm is lower than the deformation temperature at the exit of the welding zone. The non-heating of the central parts of the blooms, with further deformation, leads to a distortion of the geometric dimensions of the profile. The maximum temperature of the zone at the hearth in the middle of the second welding zone is 1360 ° C. When the temperature of the middle part of the hearth zone is greater, the temperature of the central parts of the blooms at the exit of the zone exceeds the deformation temperature, which leads to uneconomical fuel consumption, long-term cooling of the blooms in the tiling zone, increase of the carbon loss and decarburization. So, when the temperature at the hearth in the middle of the second welding zone is 1370 ° C, and when blooms pass through it for 17-25% of the total heating time, the capacity decreases by 5-6%, the waste increases to 0.71 0, 59 g / cm and 0.35 g / cm for steel 45, ШХ15 and 12Х18Н10Т, respectively, decarburization is increased to 0.65 mm on each side of the bloom. The minimum temperature of the zone at the hearth at the exit of the second welding zone is. The reduction of this value leads to the fact that the temperature of the blooms entering rolling decreases to 120p-1210С. The maximum temperature of the hearth zone at the exit from the second welding zone is 1280 ° C. Increasing this temperature to 1290 ° C causes the temperature of bloom entering the mill to rise to 1250s, the increase in carbon to 0.40-0.71 g / cm and decarburization to 0 , 63 mm on each side of the bloom. The minimum blooming time in the second welding zone is 17% of the total heating time, or an average of 14 minutes. A decrease in this time leads to the non-heating of the central parts of the blooms and to the appearance on the finished profile after rolling cracks p1 ravanin. The maximum transit time of the Zlüm in the second welding zone is 25% of the total heating time, or an average of 20 minutes. The increase in this time causes the increase of the burn to

0,79 0,60 г/см2; 0,40 г/см дл  сталей 45, Ж15, 12Х18Н10Т соответственно , и обезуглероживани  до 0,70 мм на каждую сторону блюма. 0.79 0.60 g / cm2; 0.40 g / cm for steels 45, Ж15, 12Х18Н10Т, respectively, and decarburization to 0.70 mm on each side of the bloom.

Минимальное врем  прохождени  блюмов по томильной зоне составл ет 10% от общей продолжительности нагрева или в среднем 8 мин. За это врем  металл охлаждаетс  до 1230-1240 С. Уменьшение времени прохождени  блюмов по томильной зоне до 7-6 мин приводит к тому, что на прокатку подают блюмы с температурой выше 12301240°С .The minimum time for the blooms to travel through the tilar zone is 10% of the total heating time, or an average of 8 minutes. During this time, the metal is cooled to 1230-1240 ° C. Reducing the time for blooms to pass through the tilting zone to 7-6 minutes results in blooms with a temperature above 12301240 ° С being rolled.

Максимальное врем  прохождени  блюмов по томильной зоне составл ет 15% от общей продолжительности нагрева или в среднем 12 мин. Увеличение продолжительности пребьшани  блюмов в томильной зоне до ТЗ-14 мин приводит к охлаждению блюмов до 1200°С и удлин ет процесс нагрева .The maximum time for the blooms to travel through the tilar zone is 15% of the total heating time, or an average of 12 minutes. An increase in the duration of blooms in the tilining zone to TZ-14 min leads to cooling of the blooms to 1200 ° C and prolongs the heating process.

Из Опытных данных (табл. 1 и 2) видно, что,осуществл   предлагаемый способ, можно добитьс  прогрева центральных частей блюмов с размерами не менее 180-180 мм до 1230 1240°С , снижени  угара до 0,12 2 ,35 г/см и обезуглероживани  По предлагаемому способуFrom the Experimental data (Tables 1 and 2) it can be seen that, having implemented the proposed method, it is possible to achieve heating of the central parts of blooms with dimensions of at least 180-180 mm to 1230–1240 ° C, reduction of the carbon loss to 0.12 2, 35 g / cm and decarburization According to the proposed method

1310-1320 1350-1360 1270-12801310-1320 1350-1360 1270-1280

1310-1320 1350-1360 1270-1280 ПОО-1310135012701310-1320 1350-1360 1270-1280 POO-131013501270

По известному способуBy a known method

1220-1230 1300 12301220-1230 1300 1230

1210-1220. 1290 12201210-1220. 1290 1220

1210-11220 1290 12201210-11220 1290 1220

до 0,35-0,6 мм на сторону блюма, а также повысить производительность нагрева на 50%.up to 0.35-0.6 mm on the side of the bloom, and also to increase the heating performance by 50%.

Способ нагрева блюмов перед гор чей прокаткой в. методической печи с шагающим подом осуществл етс  следующим образом.Method of heating blooms before hot rolling c. methodical furnace with walking hearth is as follows.

Посадка блюмов с размерами 180 к X 180 мм из нержавеющих и углеродистых качественных конструкционных сталей производитс  во вторую сварочную зону с температурой центральных частей 1100-1130 С. Температуру зоны у пода во второй сварочной зоне повышают от входа к средней части от 1310-1320 до 1350-1360С и понижают от средней части к в,1ходу до 1270-1280°С. При этом температура между част ми подвижных и неподвижных балок пода и зазорами, образованными балками, выравниваетс  до 13401350 С, температура в центральных част х блюмов нарастает до 12301240 С .Planting blooms with dimensions of 180 to X 180 mm made of stainless and carbon quality structural steels is produced in the second welding zone with a temperature of central parts of 1100-1130 C. The temperature of the hearth zone in the second welding zone is increased from the entrance to the middle part from 1310-1320 to 1350 -1360С and lower from the middle part to B, 1 to 1270-1280 ° С. In this case, the temperature between the parts of the movable and stationary floor beams and the gaps formed by the beams is equal to 13401350 ° C, the temperature in the central parts of the blooms rises to 12301240 ° C.

Регулирование температуры зоны у пода печи осуществл етс  при помощ системы автоматического регулировани  РПИБ-Ш62 и потенциометров КСП-ЗП модели 1101.The temperature control of the zone near the furnace hearth is carried out with the help of the automatic control system of the RIB-SH62 and potentiometers KSP-ZP model 1101.

Таблица 1Table 1

Температура центральных частей блюма,сThe temperature of the central parts of bloom, with

Средн   часть Томильна  II сваррчной IMiddle part of Tomiln II welder I

1210-12201230-12401210-12201230-1240

1220124012201240

1210123012101230

1190-12001200-12101190-12001200-1210

1180-120012001180-12001200

1180-120012001180-12001200

Таблица 2table 2

Claims (1)

СПОСОБ НАГРЕВА БЛЮМОВ преимущественно перед прокаткой в ме-. тодической печи, включающий подогрев в методической зоне, нагрев в двух сварочных зонах и охлаждение до температур деформации в томильной зоне, отличающийся тем, что,, с целью улучшения прогрева блюмов по сечению,снижения угара и обезуглероживания и повышения производительности, во второй сварочной зоне создают переменный температурный режим по ее длине на уровне пода от 1310-1320°С в начале зоны, до 1350-1360°С в ее середине и 1270 1280°С в конце ее, при этом время нагрева блюмов во второй сварочной зоне составляет 17-25%, а в томильной зоне 10-15% общего времени нагрева.METHOD FOR HEATING BLUMS mainly before rolling in me. methodical furnace, including heating in the methodical zone, heating in two welding zones and cooling to deformation temperatures in the languid zone, characterized in that, in order to improve the heating of blooms over the cross section, reduce fumes and decarburization and increase productivity, create in the second welding zone variable temperature conditions along its length at the hearth level from 1310-1320 ° C at the beginning of the zone, up to 1350-1360 ° C in its middle and 1270 1280 ° C at the end of it, while the bloom heating time in the second welding zone is 17-25 %, and in the languid zone 10-15% of the total time change heating. 03 сл >03 cl> 1 1186665 21 1186665 2