Спосіб ресурсозберігаючого виробництва прокату

1.Спосіб ресурсозберігаючого виробництва прокату, що включає одержання сталі і розливку її в зливки, передачу зливків до нагрівальних колодязів обтискного стану, посад зливків із рідкою серцевиною в колодязі і їхню теплову обробку в колодязях, прокатку в обтискній кліті на заготовку, передачу заготовок до прокатного стану без підігріву в печах і прокатку в його клітях, який відрізняється тим, що посад зливків у колодязь роблять при їхній загальній тепломісткості, що перевищує необхідну для прокатки тепломісткість на величину a=0,5...1,0 витрат тепла на покриття потужності A (54) СПОСІБ РЕСУРСОЗБЕРІГАЮЧОГО ВИРОБНИЦТВА ПРОКАТУ 33737 паливо витрачається на компенсацію охолоджуючого впливу атмосферного повітря, яке поступає в колодязь та інших втрат тепла, обумовлених станом колодязя. Крім того, воно сприяє вирівнюванню температури кладки і зливків в об'ємі робочого простору, а оскільки повітря на його спалювання не подається, у колодязі створюється слабо окислена атмосфера. Це сприяє істотному зниженню угару металу. Після закінчення призначеного часу теплової обробки зливків температура кладки колодязя складає 1260-1300°С, при цьому перепад температури по висоті колодязя не перевищує 10°С, а температурний стан зливків відповідає вимогам технології прокатки. Переваги запропонованої технології полягають у тому, що зливки нагрівають без витрат або з мінімальними витратами палива. При цьому виключається оплавлення окалини на поверхні зливків і в 1,5-2,0 рази знижується угар металу. Зменшується товщина окисленого шару металу, що приводить до поліпшення якості поверхні готового прокату. У тому випадку, якщо сталь одержують у великовантажних печах і загальний час розливання ковша досить великий для забезпечення умов за п. 1 формули, плавку зливків передають до нагрівальних колодязів протягом розливання частинами, у яких кількість зливків кратна садці одного колодязя. Ефективність технології підвищується зі збільшенням кількості зливків у садці, а точніше - зі збільшенням відношення сумарного об'єму зливків (Vсл) до об'єму робочого простору колодязя (Vкол). Виходячи з цього, число зливків (n) в одній садці рекомендовано вибирати з умови nVсл/Vкол>=0,20. Оскільки після обтискного стану заготовка передається до прокатного стану без підігріву в печах, температура по її довжині нерівномірна і відображає характер розподілу температури по висоті зливка, нижня і верхня частини якого мають температуру нижче температури середньої по висоті частини. Відзначена нерівномірність по експериментальним даним оцінюється в 20-50°С, що у разі одержання на обтискному стані з одного зливка двох заготовок - головної і донної - створює додаткові проблеми щодо забезпечення заданої якості готового прокату з донної заготовки. Негативний вплив температурного перепаду у цьому разі може бути компенсовано шляхом кантування донної заготовки перед входом у прокатний стан на 180° відносно вертикальної осі або шляхом подачі донної заготовки в прокатний стан першою, тобто перед головною заготовкою. Зазначені прийоми технологічно рівнозначні і реалізуються залежно від наявності технічних засобів. Приклад 1. Сталь 08кп надійшла в розливальному ковші ємкістю 450 т. Її розлили у зливки масою 18,65 т. Через годину після закінчення розливки перших восьми зливків вони були доставлені до нагрівальних колодязів і посаджені в один колодязь. Маса садки - 149,2 т, об'єм садки - 19,6 м3, при цьому відношення об'єму садки до об'єму робочого простору колодязя склало 0,26. Час від кінця розливання стали до посаду зливків у колодязь складав 1,25 год. Цьому часу відповідає тепломісткість зливків 1040 кДж/кг. Тепломісткість зливків при видачі з колодязя зі середньомасовою Поставлене завдання вирішується завдяки тому, що у відомому способі виробництва прокату, що включає одержання сталі і розливку її в зливки, передачу зливків до нагрівальних колодязів обтискного стану, посад зливків із рідкою серцевиною в колодязі і їхню теплову обробку в колодязях, прокатку в обтискній кліті на заготовку, передачу заготовок до прокатного стану без підігріву в печах і прокатку в його клітях, посад зливків у колодязь роблять при їхній загальній тепломісткості, що перевищує необхідну для прокатки тепломісткість на величину a=0,5...1,0 витрат тепла на покриття потужності холостого ходу колодязя за весь період від посаду до видачі зливків, причому їхню теплову обробку виконують до завершення процесу кристалізації при тепловій потужності, що складає (1-a) потужності холостого ходу колодязя, після чого зливки видають на прокатку. Крім того, плавку зливків передають до нагрівальних колодязів протягом розливки частинами, у яких кількість зливків кратна садці одного колодязя, а число зливків в садці (n) вибирають з умови: nVсл/Vкол>0,20, де Vсл - об'єм одного зливка; Vкол - об'єм робочого простору колодязя. При одержанні на обтискному стані з одного зливка двох заготовок - головної і донної донну заготовку перед входом у прокатний стан кантують на 180° відносно вертикальної осі або направляють у прокатний стан першою. Наявність причинно-наслідкового зв'язку між сукупністю істотних ознак винаходу, що заявляється, і технічним рішенням доводиться тим, що тільки сукупність істотних ознак необхідна і достатня для одержання технічного результату: економії ресурсів на виробництво одиниці продукції за рахунок зниження до мінімуму або повного виключення витрат палива на підігрів напівпродукту в технологічній лінії розливка - обтискний стан - прокатний стан (економія палива 10-15 кг у.п./т, зниження втрат металу з окалиною і торцевою обріззю не менш ніж на 11 кг/т), повного виключення оплавлення зливків і пов'язаного з цим підвищення якості готового прокату, зменшення кількості шкідливих викидів (оксидів азоту) в атмосферу. При відсутності однієї з істотних ознак технічний результат не досягається. Суть способу полягає в наступному. При надходженні зливків із рідкою серцевиною у відділення нагрівальних колодязів за тривалостю часу між кінцем розливки і посадом зливків у колодязь визначають надлишкову тепломісткість зливків і порівнюють її з потужністю холостого ходу конкретного нагрівального колодязя. Для завершення процесу кристалізації рідкої фази зливка встановлюється мінімально необхідний час від кінця розливки сталі до видачі зливків на прокатку. Наприклад, для зливків киплячої і напівспокійної сталі масою 19 т воно складає 5,0 ч. Виключивши з нього тривалість часу від кінця розливки зливків до їхнього посаду в колодязь, знаходять тривалість нагрівання зливків у колодязі. Залежно від часу нагрівання зливків і потужності холостого ходу колодязя визначають необхідну кількість надлишкового тепла в зливках, при якому теплову обробку зливків роблять без подачі палива. Це відповідає умові, коли a>=1,0. При значеннях a1,0. У зв'язку з цим теплову обробку зливків робили без подачі палива. Після закінчення встановленого часу нагрівання зливків температура кладки колодязя складала 1300°С і зливки були видані для прокатки на сляби в обтискному стані. Температура поверхні слябів після обтискного стану складала 1120-1160°С. Потім сляби, минаючи нагрівальні печі, були передані до прокатного стану і прокатані на заданий розмір, причому кантування доного слябу забезпечило зниження температурного перепаду по довжині готової смуги з 30 - 40°С до 0 - 10°С. Температурний режим прокатки по всій лінії стану задовольняв вимогам технології. Приклад 2. Зливки сталі 08кп були посаджені в нагрівальний колодязь через 2,0 години після розливання. Тепломісткість зливків при посаді скла дала 950 кДж/кг. Садка з 7 зливків загальною масою 130,5 т мала надлишкову тепломісткість (950855)х130,5х103=12,4х106 кДж. Відношення об'єму садки до об'єму робочого простору - 0,23. При тривалості теплової обробки злитків 5,0-2,0=3,0 год і потужності холостого ходу 6,0х106 кДж/год витрати тепла на покриття потужності холостого ходу складають 6,0х106х3=18,0х106 кДж. Відношення надлишкового тепла зливків до витрат тепла на покриття потужності холостого ходу (a) складало a=(12,4х106):(18,0х106)=0,69. У зв'язку з цим теплову обробку зливків робили з подачею палива в колодязь, що забезпечує надходження тепла в кількості 6,0х106(1-a)=6,0x106(1-0,69)=1,86x106 кДж/год. Через 3,0 години після посаду зливків температура кладки колодязя піднялась до 1290°С і зливки були видані для прокатки в обтискному стані. Температура поверхні слябів після обтискного стану мала значення 1130 - 1150°С. Температурний режим прокатки слябів по всій лінії стана відповідав вимогам технології. Таким чином, запропонований спосіб забезпечує виробництво прокату без витрат або з мінімальними витратами теплової енергії в технологічній лінії розливка - обтискний стан - прокатний стан. ________________________________________ ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки, 26 (044) 295-81-42, 295-61-97 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2001 р. Формат 60х84 1/8. Обсяг ______ обл.-вид. арк. Тираж 50 прим. Зам._______ ____________________________________________________________ УкрІНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22 ___________________________________________________________ 3