RU2125104C1

RU2125104C1 - Method of annealing coils in bell-type furnace

Info

Publication number: RU2125104C1
Application number: RU97116621A
Authority: RU
Inventors: М.П. Мишин; А.Ф. Сарычев; С.А. Лебедев; В.Д. Науменко; Е.Д. Захарова; А.В. Зайцев
Original assignee: Открытое акционерное общество "Магнитогорский металлургический комбинат"
Priority date: 1997-10-07
Filing date: 1997-10-07
Publication date: 1999-01-20

Abstract

FIELD: heat treatment of metals and alloys; may be used in annealing of plate coils in three-stack bell-type furnaces with gas heating. SUBSTANCE: method consists in formation of stacks of coils, installation of muffles and a bell with burners, annealing, removal of bell and cooling of stacks under muffles. After disconnection of burners, the bell is held on furnace stand for 5-6 h. EFFECT: production of metal with uniform mechanical properties with high-quality surface. 1 tbl

Description

Изобретение относится к термообработке металлов или сплавов и может быть использовано преимущественно при отжиге рулонов жести в трехстопных колпаковых печах с газовым обогревом. The invention relates to the heat treatment of metals or alloys and can be used mainly for annealing rolls of tin in three-stage bell-type furnaces with gas heating.

Известен [1] способ отжига рулонов, согласно которому по окончании отжига снимают нагревательный колпак и садку, находящуюся под муфелем, в среде защитного газа, накрывают охлаждающим колпаком. В пространство между муфелем и охлаждающим колпаком подают охлаждающий воздух в смеси с водяным паром. There is a known [1] method for annealing coils, according to which, upon completion of annealing, the heating cap and cage under the muffle in the protective gas medium are removed and covered with a cooling cap. Cooling air mixed with water vapor is supplied into the space between the muffle and the cooling hood.

Недостаток известного способа состоит в том, что нагревательный колпак снимают сразу по окончании нагрева и, более того, ускоряют охлаждение осадки с помощью охлаждающего колпака. Это увеличивает перепад температуры по высоте стопы рулонов, что приводит к неоднородности механических свойств отжигаемого металла, слипанию и свариванию витков рулонов при повышенных энергозатратах. The disadvantage of this method is that the heating cap is removed immediately after heating and, moreover, accelerate the cooling of the precipitate using a cooling cap. This increases the temperature difference along the height of the stack of rolls, which leads to heterogeneity of the mechanical properties of the annealed metal, adhesion and welding of the coils of rolls at high energy costs.

Наиболее близким аналогом является способ отжига [2], согласно которому формируют стопы рулонов, устанавливают муфели на стопы и нагревательный колпак с горелками в районе нижних рулонов, нагревают до температуры отжига, выдерживают, отключают и снимают колпак, охлаждение стоп осуществляют под муфелями до заданной температуры. The closest analogue is the annealing method [2], according to which stacks of rolls are formed, muffles are mounted on the feet and a heating hood with burners in the region of the lower rolls, heated to the annealing temperature, they are held, shut off and the hood removed, the feet are cooled under the muffles to a predetermined temperature .

Недостаток ближайшего аналога состоит в том, что при отжиге по этому способу имеет место большой перепад температуры по высоте стопы рулонов. Это приводит к большой неоднородности механических свойств, а также к свариванию витков рулонов, что уменьшает выход годного. Кроме того, отжиг по ближайшему аналогу сопряжен к повышенным расходам энергоносителей, низкой производительностью. The disadvantage of the closest analogue is that when annealing by this method, there is a large temperature drop along the height of the foot of the rolls. This leads to a large heterogeneity of the mechanical properties, as well as to the welding of coil turns, which reduces the yield. In addition, annealing at the closest analogue is associated with increased energy costs, low productivity.

Технической задачей предлагаемого изобретения является уменьшение перепада температуры рулонов по высоте стопы, повышение однородности механических свойств, улучшение качества поверхности отожженного металла за счет исключения слипания и сваривания витков рулонов при одновременном снижении энергозатрат и повышение производительности. The technical task of the invention is to reduce the temperature drop of the rolls along the height of the foot, increasing the uniformity of the mechanical properties, improving the surface quality of the annealed metal by eliminating the sticking and welding of coils of rolls while reducing energy consumption and increasing productivity.

Это достигается тем, что отжиг рулонов в колпаковой печи, преимущественно трехстопной, включающей формирование стоп рулонов, установку муфелей на стопы и нагревательного колпака с горелками в районе нижних рулонов на стенд печи, нагрев до температуры отжига, выдержку, отключение горелок и снятие колпака, охлаждение стоп под муфелями, отключение горелок осуществляют по достижении нижним торцом нижнего рулона одной из стоп температуры 580-600^oC и выдерживают колпак с потушенными горелками на стенде печи в течение 5-6 ч до снижения температуры верхнего торца верхнего рулона до 560-580^oC.This is achieved by annealing the rolls in a bell furnace, mainly three-step, including forming stop rolls, installing muffles on the feet and a heating cap with burners in the area of the lower rolls on the furnace stand, heating to the annealing temperature, holding, shutting off the burners and removing the cap, cooling stop under the muffles, the burners are turned off when the lower end of the lower roll reaches one of the stop temperatures 580-600 ^o C and the hood with extinguished burners is held on the furnace stand for 5-6 hours until the temperature drops the upper end of the upper roll to 560-580 ^o C.

Предлагаемый способ отжига рулонов в колпаковой печи осуществляют следующим образом. The proposed method of annealing rolls in a bell furnace is as follows.

На стенде формируют 3 стопы рулонов по 3-4 рулона в каждой стопе, в одной из стоп устанавливают термоэлектрические преобразователи для контроля температуры и регулирования нагрева. Нижний термоэлектрический преобразователь является стационарным и устанавливают его в стенде печи на расстоянии 550 мм от оси стендового вентилятора. Горячий спай нижнего термоэлектрического преобразователя в виде "пятачка" диаметром 15-20 мм плотно прижимают к торцу нижнего рулона. Верхний гибкий термоэлектрический преобразователь укладывают за 5-6 виток верхнего рулона на глубине 80-100 мм. On the stand, 3 stacks of rolls of 3-4 rolls are formed in each foot, thermoelectric converters are installed in one of the feet to control the temperature and control the heating. The lower thermoelectric converter is stationary and is installed in the furnace stand at a distance of 550 mm from the axis of the bench fan. The hot junction of the lower thermoelectric converter in the form of a “patch” with a diameter of 15-20 mm is pressed tightly to the end of the lower roll. The upper flexible thermoelectric converter is placed for 5-6 turns of the upper roll at a depth of 80-100 mm.

Сформированные стопы накрывают муфелями и устанавливают нагревательный колпак. Садку из 3-х стоп нагревают до температуры отжига, при этом нагревательный колпак тушат при достижении температуры 580-600^oC нижним торцом нижнего рулона одной из стоп и выдерживают колпак с потушенными горелками на стенде печи до температуры верхнего торца верхнего рулона до 560-580^oC. Затем нагревательный колпак снимают и металл охлаждают под муфелями до температуры 180^oC по нижнему термоэлектрическому преобразователю, снимают муфеля и расформировывают стопы. Повышение производительности процесса отжига и соответственно снижение энергетических затрат при одновременном повышении однородности механических свойств отожженного металла и улучшении качества поверхности достигают в результате отключения горелок нагревательного колпака при достижении нижним торцом нижнего рулона температуры 580-600^oC, выдержки колпака в течение 5-6 часов на стенде печи с потушенными горелками до снижения температуры верхнего торца верхнего рулона до 560-580^oC. При этом длительность нагрева сокращается не менее чем на 6 часов и длительность охлаждения на 3 часа. Это обуславливает повышение производительности процесса отжига.The formed feet are covered with muffles and a heating hood is installed. A cage of 3 feet is heated to the annealing temperature, while the heating cap is extinguished when the temperature reaches 580-600 ^o C with the lower end of the lower roll of one of the feet and the hood is extinguished with burners on the oven stand to the temperature of the upper end of the upper roll to 560-580 ^o C. Then the heating cap is removed and the metal is cooled under the muffles to a temperature of 180 ^o C via the lower thermoelectric converter, the muffles are removed and the feet are disbanded. Improving the performance of the annealing process and, accordingly, reducing energy costs while increasing the uniformity of the mechanical properties of the annealed metal and improving the surface quality is achieved by turning off the burners of the heating cap when the lower end of the lower coil reaches a temperature of 580-600 ^o C, holding the cap for 5-6 hours the furnace stand with the extinguished burners until the temperature of the upper end of the upper roll drops to 560-580 ^o C. In this case, the heating time is reduced by at least n and 6 hours and a cooling time of 3 hours. This leads to an increase in the productivity of the annealing process.

С другой стороны, уменьшение времени выдержки ведет к сокращению длительности пребывания верхнего рулона стопы при температуре выдержки без уменьшения длительности выдержки нижнего рулона. On the other hand, a decrease in the exposure time leads to a decrease in the residence time of the upper roll of the foot at the holding temperature without reducing the exposure time of the lower roll.

Сохранение одинакового времени пребывания рулонов стопы при температурнах рекристаллизации обеспечивает увеличение однородности механических свойств, снижается, кроме того, "слипание" и сваривание витков рулонов и отсортировка металла в брак по этим дефектам. Maintaining the same residence time of foot rolls at recrystallization temperatures provides an increase in the uniformity of mechanical properties, and, in addition, “sticking” and welding of coils of rolls and sorting of metal into scraps for these defects is reduced.

В таблице приведен пример осуществления способа заявляемого и ближайшего аналога и данные, которые характеризуют технико-экономические преимущества заявляемого способа, а именно существенное снижение энергоемкости, увеличение производительности, улучшение качества металла. The table shows an example implementation of the method of the claimed and closest analogue and data that characterize the technical and economic advantages of the proposed method, namely, a significant reduction in energy intensity, increased productivity, improved metal quality.

Источники информации:
1. Дедек В. Полосовая сталь для глубокой вытяжки. - М.: Металлургия, 1970, с. 117.Sources of information:
1. Dedek V. Strip steel for deep drawing. - M.: Metallurgy, 1970, p. 117.

2. Аптерман В. Н. и др. Колпаковые печи. - М.: Металлургия, 1965, с. 17-19. 2. Apterman V.N. et al. Bell-type furnaces. - M.: Metallurgy, 1965, p. 17-19.

Claims

The method of annealing rolls in a bell furnace, mainly three-step, including forming stop rolls, installing muffles on the feet and a heating cap with burners in the region of the lower rolls, heating to annealing temperature, holding, turning off the burners and removing the cap, cooling the stop rolls under the muffles, characterized in that the burners are turned off when a temperature of 580 - 600 ^o C is reached by the lower end of the lower roll of one of the feet and the hood with extinguished burners is kept on the furnace stand for 5 - 6 hours until the temperature of the upper torus decreases TSA of the upper roll up to 560 - 580 ^o C.