Термическое упрочнение проката

Стародубов К.Ф.

Металлургия, 1970 г.

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ СХЕМЫ УПРОЧНЕНИЯ

Выбор технологической схемы термического упрочнения проката определяется многими факторами.

Упрочнение в потоке прокатного стана

Достоинством упрочнения в потоке прокатного стана является возможность .использовать тепло прокатного нагрева, которое в настоящее время теряется бесполезно при охлаждении проката на воздухе. Это количество тепла велико. При использовании тепла 'прокатного нагрева сохраняется большое количество топлива, которое необходимо было бы израсходовать на повторный нагрев проката под термическую обработку.

Кроме того, отпадают большие капитальные затраты на сооружение нагревательных печей, специального здания, на оборудование, связанное с работой печей и соответствующие эксплуатационные и транспортные расходы, ί

При упрочнении в потоке прокатного стана представляется возможность использовать эффект ВТМО, если интенсивное охлаждение начинается вскоре после выхода металла из прокатного стана.

Осуществление упрочнения в потоке прокатного стана возможно по нескольким вариантам. Из них наиболее удобно при эксплуатации упрочнение в охлаждающих устройствах, расположенных параллельно основному рольгангу прокатного стана.

Охлаждение в устройствах, расположенных параллельно основному рольгангу прокатного стана. Передача раската в охлаждающие устройства может быть осуществлена двумя способами.

Передача с помощью переводных стрелок.

В этом случае, если раскат достаточно гибок (например, круглые стержни 'небольшого диаметра и т. п.), передний конец вскоре после выхода из прокатного стана при помощи устройств, напоминающих по идее стрелочные переводы на железных дорогах (в доследующем будем называть их, поэтому, «стрелками»), направляют в систему расположенных последовательно одно за другим (в виде отдельных секций) охлаждающих устройств. Эти устройства установлены параллельно основному рольгангу. После выхода из охлаждающих устройств раскат транспортируют на холодильник прокатного стана. Температура его в зависимости от принятой технологии может быть равна температуре самоотпуска (например, 300—400°С) или соответствовать температуре окружающего пространства.

Передача при помощи шлепперов.

В том случае, если прокатываемый профиль недостаточно гибок (балки, лист и т. п.), после полного выхода раската из стана его тормозят и при помощи шлепперов переводят на расположенный   параллельно   основному   вспомогательный рольганг. На последнем смонтированы устройства для охлаждения проката до заданной температуры; после охлаждения проката его передают на холодильник.

Охлаждение на передвижном рольганге.

В том случае, если длина пути охлаждения невелика и составляет, например, 8—15 м, охлаждение проводят на передвижном рольганге. Для этого на небольшом расстоянии от чистовой клети рольганг (на длину, равную длине пути охлаждения) ставят на опоры, позволяющие перемещать его в направлении, перпендикулярном профильной оси основного рольганга. Рядом с подвижной секцией рольганга на тех же опорах монтируют охлаждающие устройства. Эти устройства жестко скреплены с подвижной секцией рольганга. При прокатке продукции, не требующей упрочнения, продольная ось подвижной секции рольганга совпадает с продольной осью основного рольганга; при прокатке упрочняемых изделий подвижную секцию рольганга смещают перпендикулярно основному рольгангу таким образом, что с его продольной осью совпадает продольная ось охлаждающих устройств. После охлаждающего устройства прокат в упрочненном виде направляют на холодильник.

Охлаждение на основном рольганге

Основным достоинством этого варианта является возможность наиболее полно использовать эффект ТМО. При этом упрощается транспортировка металла в период интенсивного охлаждения. Охлаждение на основном рольганге является неизбежным в случае охлаждения, например, полосовой или штрипсовой стали с большой длиной полосы или штрипса.

Недостатком рассматриваемой схемы является то, что при прокатке изделий, не нуждающихся в упрочнении, их приходится пропускать через охлаждающие устройства на холостом ходу. Ремонт или переналадка охлаждающих устройств в это время невозможны. Охлаждающие устройства на основном рольганге стана в из оестной мере осложняют работу персонала стана при прокатке изделий, не требующих упрочнения, при настройке стана, при уборке застрявших («забурившихся») полос и т. д. В тех случаях, когда установка охлаждающих устройств на основном   рольганге неизбежна, они должны быть размещены так, чтобы их можно было в случае необходимости легко демонтировать.

Поэтому расположение охлаждающих устройств на основном рольганге прокатного стана представляется обоснованным лишь в тех случаях, когда возможность расположения их на параллельном рольганге исключена.

Упрочнение вне потока проката с отдельного нагрева

Упрочнение с отдельного нагрева проводят в тех случаях, когда требуется упрочнять сварные изделия (например, электросварные трубы), холодногнутые профили и т. п., а также на станах устаревшей конструкции, на которых колебания температур конца прокатки слишком велики.

При упрочнении с отдельного нагрева печи и охлаждающие устройства обычно располагают в конце цеха, на складе готовой продукции, в отдельных пролетах, примыкающих к прокатному цеху, или в отдельно стоящих зданиях.

Однако представляется целесообразным даже там, где дополнительный нагрев под термическую обработку неизбежен (оварные трубы, гнутые профили), размещать термические агрегаты в линии, расположенной рядом с основным грузопотоком цеха, т. е. параллельно основному рольгангу.

Таковы основные схемы термического упрочнения прокатных изделий.