5. Термическая обработка проката

5.1. Термообработка в колпаковых печах фирмы «Эбнер»

Подготовка стенда к отжигу металла.

Каждый стенд перед загрузкой металла для отжига должен быть тщательно проверен и осмотрен термистом проката. При подготовке стенда необходимо проверить:

• состояние стенда (целостность оболочки основания стенда, состояние уплотнения муфеля, состояние крыльчатки вентилятора, состояние конвекторных колец, поступление воды на охлаждение циркуляционного вентилятора);

• осмотреть рабочий спай стендового термоэлектрического преобразователя (не допускается травмирование);

С прижимного фланца стенда и конвекторных колец перед упаковкой удалить мусор, окалину и другие посторонние предметы.

После проверки состояния стенда и пригодности его к работе термист осуществляет упаковку стенда металлом. Стенд не пригодный к работе термист проката записывает в журнал ремонта.

Загрузка стенда.

Назначение металла на отжиг производит ПРО цеха. Загрузку проката на отжиг в отделении колпаковых печей осуществляют в соответствие с регламентом.

Металл для отжига комплектуют поплавочно, из одной марки стали, одного размера полосы. При количестве рулонов в плавке не кратном количеству садок, разрешается паковать в одну садку не более двух размеров рулонов с температурой нагрева (выдержки), отличающейся не более чем на 10С. Отжиг такого металла производят по программе, соответствующей большей толщине полосы.

При упаковке стендов приоритет имеет металл с назначением на категорию вытяжки ВОСВ, первую группу отделки поверхности.

Загрузку рулонов на стенд производят электромостовым краном с помощью захватов. Травмирование металла не допускается. При формировании стопы нижним рулоном ставится рулон большей массы (большего диаметра).

Для обеспечения лучшего прогрева и увеличения площади контакта защитного газа с металлом между рулонами укладываются конвекторные кольца.

Стопу формируют высотой не более 5,0 м при любой ширине полосы.

Упакованную стопу накрывают муфелем с помощью цепного захвата для транспортировки муфелей. Муфель опускают на стенд плавно.

Перед установкой термист проката производит визуальный осмотр состояния муфеля на отсутствие трещин и прочих дефектов. Муфель должен обеспечивать герметичность подмуфельного пространства.

Все работы по загрузке и разгрузке стендов, по установке и снятию муфеля и колпака производит термист проката.

Пуск и распаковка печи.

1. Установить муфель.

2 .Подключить шланги и разъемы системы охлаждения фланца муфеля.

3. Вставить водяные муфты.

4. Открыть подачу воды на охлаждение фланца муфеля.

5. Переключить командоконтроллер "Стенд" в положение "Вкл."

6. Ввести номер программы отжига на мониторной панели "Slave". Программы отжига № : 1-98 (программы отжига из накопителя программ отжига управления "Master"). Описание программ отжига представлено в приложении В.

7. Нажать клавишу приема. При этом вводится программа отжига. При правильном вводе индицируется номер программы отжига на мониторной панели.

8. Нажать световую клавишу "Прижим муфеля". На панели монитора отображается, что муфель прижат.

9. Визуально проверить все ли поворотные рукава прижима муфеля повернулись и правильно ли прижат фланец муфеля.

10. Открыть кран подачи азота. Если в течение одной минуты после прижатия муфеля кран подачи азота не будет открыт, то поступит сигнал тревоги.

11. Продуть подмуфельное пространство азотом и провести контроль герметичности в холодном состоянии.

12. После того, как лампа "Подмуфельное пространство продуто N₂" горит постоянно, установить нагревательный колпак.

13. Произвести подвод энергоносителей к нагревательному колпаку.

14. Проверить открытие запорной заслонки горючего газа и запорного крана запального газа. Включение и отключение подачи азота или водорода в подмуфельное пространство печи во время отжига производится автоматически путем открытия и закрытия соответствующих клапанов.

15. Включить программу отжига (за 18 минут до окончания высокотемпературной выдержки производится контроль герметичности в горячем состоянии).

16. После того как начнет мигать лампа "Конец программы отжига" отсоединить от нагревательного колпака линии подвода энергоносителей.

17. Снять нагревательный колпак, если не предусмотрено охлаждение стопы рулонов под отключенным колпаком.

18. Установить охлаждающий колпак.

19. Произвести подвод энергоносителей к охлаждающему колпаку.

20. После того, как замигает лампа "Конец охлаждения", отсоединить подвод энергоносителей от охлаждающего колпака (в конце охлаждения производится продувка подмуфельного пространства азотом). Расход технической воды на охлаждение муфеля  22 м³/ч.

21. Снять охлаждающий колпак.

22. Закрыть кран подачи азота.

23. Отсоединить систему охлаждения фланца муфеля.

24. Нажать на клавишу "Разжать муфель".

25. Визуально проконтролировать разжатие муфеля.

26. Снять муфель.

27. Произвести разгрузку стенда: осмотреть поверхность рулонов, снять рулоны и конвекторные кольца. Рулоны установить в стопу на свободные стенды участка принудительного охлаждения. При этом между рулонами устанавливают конвекторные кольца.

Рекристаллизационный отжиг металла в печи.

Отжиг металла ведут в защитной среде 100% водорода по одноступенчатому или двухступенчатому режимам в зависимости от марки стали, требуемых механических свойств, толщины полосы и массы садки.

Характеристика защитного газа:

- кислород не более - 0,002 %;

- точка росы не выше - -50 С.

Теорией и практикой выработаны два варианта термообработки холоднокатаных рулонов в колпаковых печах.

1. Садку рулонов нагревают с малой скоростью 50-150°С/ч до температуры 680-700°С для кипящих и полуспокойных сталей и до 700-720°С для спокойных. Далее охлаждение со скоростью не более 40°С/ч до температуры 120-180°С под муфелем (во избежание образования цветов побежалости на поверхности полосы) и окончательное остывание рулонов на воздухе.

2. Нагрев садки рулонов со скоростью 50-250°С/ч, далее выдержка при температуре 450-600°С, потом нагрев до температуры отжига (см. вариант 1), выдержка при этой температуре и охлаждение со скоростью 40°С/ч. Во время выдержки металла протекают процессы облагораживания деформированной структуры перед завершающей выдержкой для полной рекристаллизации структуры [4].

Режим отжига автомобильного листа из стали марки 01ЮТ шириной 1400 мм с промежуточной выдержкой в период нагрева представлен в табл. 10. В таблице приняты следующие обозна­чения: Q — масса рулона; τ₁ — продолжительность выдержки рулонов при температуре 560°С при фиксировании температуры по стендовой термопаре; τ₂ — то же при 690°С; τ_∑ — общая продолжительность отжига (не менее).

Таблица 10. Временные параметры двухступенчатого отжига рулонов автомобильной стали в колпаковых печах

Q, т	τ1, ч	τ2, ч	τ∑, ч
21-25	19	19	46

Такой режим благоприятно сказывается на формировании микроструктуры и кристаллографической текстуры металла. Ферритные зерна получаются с большой (1,5-2,8) степенью вытянутости. Коэффициент нормальной анизотропии металла, отожженного по двухступенчатому режиму, составляет 2,3-2,45 (при непрерывном нагреве этот показатель 1-1,5) [4].

На рис. 22 представлен график режима рекристаллизационного отжига стали 01ЮТ в колпаковой печи.

Рис. 22. График рекристаллизационного отжига стали 01ЮТ