Спосіб посада та нагріву слябів у нагрівальних печах станів гарячої прокатки, Банк патентів
Винахід відноситься до металургії Спосіб посада та нагрівання слябів в нагрівальних печах станів гарячої прокатки включає посад у піч холодних і гарячих слябів та регулювання температурного режиму в залежності від проходження слябів по зонах печі та часу зупинки стану на перевалку. Монтаж з гарячими та холодними слябами формують у наступному порядку. Гарячими слябами в нагрівальній печі заповнюють тільки томильну зону вирівнювання температури слябу по перерізу і методичну зону, що обігрівається газами, що відходять. Холодні сляби розміщують як мінімум в одній із зварювальних високотемпературних зон залежно від обсягу холодних слябів, що використовуються. Під час руху гарячих слябів через зварювальні зони температури в них знижують на величину, що визначається за співвідношенням ΔТн=15,518exp(0,005Тс)±30°С, де ΔТн - величина зниження температури у зварювальних зонах, Тс - температура слябів перед посадою в нагрівальну піч ; 15,518 та 0,005 - розмірні коефіцієнти, 1/°С. У міру наповнення цих зон холодними слябами температуру підвищують до початкової. Винахід дозволяє забезпечити використання максимального обсягу гарячих слябів та мінімізацію витрати палива. 1 іл.
Пропонований винахід відноситься до металургії, конкретно до способу посада і нагрівання слябів в нагрівальних печах станів гарячої прокатки.
Відомий спосіб прокатки смуг з гарячим посадом безперервнолитих слябів у нагрівальні печі безперервного стану 2000 ЧерМК [див., наприклад, Дослідно-промислові дослідження технології гарячого посада в комплексі УНРС - стан 2000. Бейгельзімер Е.Є., Остапенко А.Л. .П. та ін - Чорна металургія. Бюлетень НТІ, 1991 № 2, стор 54-56], при якому приблизно 50%слябів завантажують у печі в холодному стані після огляду та зачистки та 50% - у гарячому стані. У більшості випадків гарячі та холодні сляби завантажуються упереміш, що не дозволяє коригувати режим роботи печей. При проведенні роботи формували великі партії гарячих слябів на посаду в печі, що дозволило вивести їх на режим, що встановився.
Формування великих партій гарячого металу пов'язане із забезпеченням максимальної частки бездефектних слябів, високої температури слябів на виході з МНЛЗ (машин безперервного лиття заготовок), оскільки для накопичення великого об'єму гарячих слябів знадобиться збільшена тривалість за часом знаходження гарячих слябів перед посадою у спеціальних копильниках.
У свою чергу, тривале зберігання металу в копильниках при високій температурі призводить до зростання шару окалини на поверхні слябів, що надалі знижує ефективність прогріву металу по перерізу в нагрівальних печах через підвищену відбивну здатність розігрітого товстого шару окалини на широкій грані слябів, що в значною мірою знижує ефективність гарячого посаду, погіршує якість готової сталі за дефектами поверхні.
Крім того, існують певні обмеження за марками і сортаментом сталі, які не дозволяють використовувати значний обсяг сталі, що виплавляється на гарячий посад, тобто. що вимагають інспекційного огляду поверхні слябів у холодному стані, а також марок сталі, що важко деформуються, що вимагають проведення нагріву при високих температурах і підвищеній тривалості. Тому технологічний процес з використанням "великих" гарячих монтажів не є найбільш оптимальним як за ефективністю нагрівання слябів у нагрівальних печах, так і за обсягомметалу, що використовується за технологією гарячого посаду на частці від загального обсягу виробництва.
Найбільш близьким за своєю технічною сутністю і досяганими результатами до пропонованого винаходу є спосіб нагрівання змішаного (гарячого і холодного) посада, при якому, щоб зберегти продуктивність печі, прийняту для гарячого посада після завантаження гарячого металу в певний час, перед майбутнім перевалкою валків на стані, завантажували у піч холодний метал.
Посаджений у піч холодний метал не догрівали, тому що він проштовхувався через піч із частотою, прийнятою для посадженого до нього гарячого металу. Однак потім після видачі останнього метал холодного посада догрівали в печі під час її простою при перевалці [див., наприклад, Налагодження та експлуатація печей для нагрівання металу. В.Г. Каплан. М: Металургія, 1965, с.45-46].
Здійснення даного способу посада і нагріву слябів у нагрівальних печах станів гарячої прокатки не призведе до істотного зниження питомої витрати умовного палива та підвищення продуктивності стану, оскільки не визначена зона, в якій знаходиться холодний метал під час простою, якщо він знаходиться у зварювальній та опалюваній газах, що відходять. методичній зоні, то часу на перевалку валків може бути недостатньо для прогріву металу, що знаходиться в методичній зоні, тому виникає необхідність проведення форсованого нагрівання або збільшення його тривалості. За умови заповнення холодним металом тільки зварювальних зон скорочується обсяг змішаного монтажу, що призведе до збільшення кількості перевалок, а отже, до зниження продуктивності та збільшення витрат палива.
Завдання винаходу полягає у забезпеченні використання максимального обсягу гарячих слябів та мінімізації.витрати палива без погіршення якісних показників готової сталі
Технічне завдання вирішують шляхом здійснення запропонованого способу посада холодних і гарячих слябів і нагрівання в нагрівальних печах станів гарячої прокатки, що відрізняється тим, що монтаж з гарячими і холодними слябами формують у такому порядку, при якому гарячими слябами в нагрівальній печі заповнюють тільки зону вирівнювання температури слябу перерізу (томильну) і зону, що обігрівається газами (методичну), а холодні сляби розміщують як мінімум в одній з високотемпературних (зварювальних) зон, залежно від обсягу використовуваних холодних слябів, при цьому під час руху гарячих слябів через зварювальні зони температури в них знижують на величину, що визначається за співвідношенням:
де Тн - величина зниження температури в зварювальних зонах;
Тс - температура слябів перед посадою в нагрівальну піч;
15,518 та 0,005 - розмірні коефіцієнти, 1/°С,
а в міру заповнення цих зон холодними слябами температуру підвищують до початкової.
Технічний ефект досягають тим, що за рахунок зменшення об'єму гарячих слябів у "змішаному" монтажі порівняно з об'ємом "великого" монтажу скорочується час його формування в 1,5-2,0 рази. Це дозволяє робити завантаження нагрівальних печей більш гарячими слябами з мінімальною товщиною окалини, що значною мірою підвищує інтенсивність прогріву металу в зонах нагрівальних печей, тим самим сприяє проведенню нагріву зі зниженою витратою палива та мінімальною тривалістю за часом, без погіршення якісних характеристик поверхні готової сталі.
Доцільність формування монтажу з "прошарком" з холодних слябів полягає в тому, що під час планового зупинення станусляби "прошарки" знаходяться у високотемпературних зонах печі, чим забезпечується достатній прогрів металу під час планового зупинки печі та можливість прискореного подальшого транспортування "прошарку" через піч до видачі, без збільшення витрати палива на її прогрів.
Крім того, формування гарячих монтажів невеликими партіями полегшує процес планування виробництва з призначенням металу на технологію з використанням гарячого посаду і забезпечує використання максимальних обсягів гарячого металу.
Відоме та запропоновані технічні рішення мають такі загальні ознаки: змішаний посад слябів у нагрівальні печі широкосмугових станів здійснюють у холодному та гарячому стані.
Відмінність запропонованого способу полягає в тому, що при формуванні змішаного монтажу передбачено посади слябів з регламентованим розташуванням їх у печі під час планового зупинки стану, а також регламентованим температурним режимом при проходженні холодних слябів через піч і тривалістю нагрівання, забезпечуючи при цьому мінімально можливі втрати тепла і витрати палива.
Звідси випливає, що запропоноване технічне рішення відповідає критерію винаходу "Новизна".
Порівняльний аналіз запропонованого технічного рішення не тільки з прототипом, але й з іншими технічними рішеннями не дозволив виявити суттєві ознаки, властиві рішенню, що заявляється. Звідси випливає, що сукупність істотних відмінностей, що заявляється, забезпечує отримання вищевказаного технічного результату, що відповідає критерію винаходу "Винахідницький рівень".
На кресленні наведено графік залежності величини зниження температури нагріву у зварювальних зонах нагрівальних печей ΔТн) від температури слябів (Тс) перед посадоюпечі.
Техніко-економічні переваги запропонованого технічного рішення полягають у тому, що застосування винаходу дозволяє в максимальному обсязі від загального обсягу виробництва використовувати гарячі сляби для посадки в нагрівальні печі, а за рахунок більш високої температури слябів перед посадою в печі та наявності на поверхні слябів окалини мінімальної товщини. підвищити ефективність нагрівання слябів, а при транспортуванні гарячих слябів зі зниженою температурою через високотемпературні зони знизити питому витрату умовного палива.
формула винаходу
Спосіб посада і нагрівання слябів в нагрівальних печах станів гарячої прокатки, що включає посад у піч холодних і гарячих слябів і регулювання температурного режиму в залежності від проходження слябів по зонах печі та часу зупинки стану на перевалку, який відрізняється тим, що монтаж з гарячими і холодними слябами формують в такому порядку, при якому гарячими слябами в нагрівальній печі заповнюють тільки томильну зону вирівнювання температури слябу по перерізу і методичну зону, що обігрівається газами, що відходять, а холодні сляби розміщують як мінімум в одній із зварювальних високотемпературних зон в залежності від обсягу використовуваних холодних слябів, при цьому під час руху гарячих слябів через зварювальні зони температури в них знижують на величину, що визначається за співвідношенням:
де Тн - величина зниження температури в зварювальних зонах;
Тс - температура слябів перед посадою в нагрівальну піч;
15,518 та 0,005 - розмірні коефіцієнти, 1/°С,
а в міру заповнення цих зон холодними слябами температуру підвищують до початкової.
MM4A Дострокове припинення дії патенту через несплату у встановлений термін мита за підтримка патенту всилі