Агрегат для обработки стальной проволоки

 

Изобретение предназначено для воздушной сорбитизации проволоки, Агрегат содержит размоточное устройство, нагревательную печь, устройство для изотермической выдержки и, намоточное устройство. Устройство для изотермической выдержки выполнено в виде термостатас изотермическимисекциямис автономными выключателями. В данном термостате возможно включать любые секции и устанавливать в них любую необходимую для выполнения технологии термообработки, 3 з.п.флы, 2 ил.

(19) (I I) СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)э С 21 0 9/64 I

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ .

3 з.п.ф

1 . (21) 4874687/02 (22) 16.10.90 (46) 23.07,92. Бюл. N 27 (71) Донецкий политехнический институт (72) С.И, Шаповалов (56) Авторское свидетельство СССР

t+ 706456, кл. С 21 0 9/64, 1978.

Авторское свидетельство СССР

М 1076472, кл. С 21 0 9/52, 1984. (54) АГРЕГАТ ДЛЯ ТЕРМООБРАБОТКИ

СТАЛЪНОЙ ПРОВОЛОКИ (57) Изобретение предназначено для воздушной сорбитизации проволоки, Агрегат

Изобретение относится к метиэному производству, а более конкретно к термообработке стальной проволоки, преимущественно низколегированной, посредством патентирования или сорбитизации, и может быть использовано в термических цехах и отделениях сталепроволочного производства, Известен агрегат для патентирования стальной проволоки, содержащий. последовательно расйоложенные раэмоточное устройство, нагревательную печь, ванну с воэможностью горизонтального перемещения поперек продольной оси агрегата и намоточ нов устройСтво.

Недостатком известного агрегата являются ограниченные технологические возможности, .Так, во время патентирования углеродистой проволоки при ее движении через патентировочную ванну распад аустенита начинается после входа проволоки в ваийу в перефйей ее части, а заканчивается у задней части вайны. Патентирование s такой пэтентйровочной ванне низколегированной проволоки с более устойчивым ауссодержит размоточное устройство, нагревательную печь, устройство для изотермической выдержки и-намоточное устройство, Устройство для иэотермической выдержки выполнено в виде термостата с изотермическими секциями с автономными вbtêëþ÷ýòåëÿìè. В данном термостате возможно включать любые секции и устанавливать в них любую необходимую для выполнения технологии термообработки, лы, 2 ил. тенитом будет приводить к тому, что аустенит начнет распадаться ближе к середине или s середине ванны и часть его останется нераспавшейся в конце ванны. После выхода проволоки из патентировочной ванны оставшийся аустенит превратится в мартенсит, вследствие чего проволока окажется браком, так как в проволоке в результате распада аустенит должен превратиться в сорбит беэ каких-либо продуктов превращения аустенита. Если же агрегат использовать .при термообработке ниэколегированной проволоки, обходя патентировочную ванну, ванну сдвинуть в сторону или пропускать проволоку поверх ванны, т.е. выполнять воздуШную сорбитиэацию; сорбит в проволоке можно получить в очень узких интервалах химических составов и диаметров проволоки.

Наиболее близким по технической сущности и достйгаемым результатам к предпоженному является агрегат для термообработки стальной проволоки, преимущественно путем воздушной сорбитизации, содержащий размоточное устройство, 1749271 нагревательную печь, устройство для иэотермической выдержки, выполненное в виде термостатов, установленных с возможностью возвратно-поступательного перемещения вдоль продольной оси агрегата, и намоточное устройство, Устройство для изотермической выдержки известного агрегата, выполйенное в виде термостатов, установленных с возможностью возвратно-поступательного перемещения вдоль продольной оси агрегата, позволяет сократить длительность простоев при чистке выходной части печи от окалины, но агрегаты для патентирования проволоки комплектуют печами с защитной атмосферой, поэтому чистить печь от окалины нет необходимости, и достоинство, заключающееся в сокращении длительности простоев для чистки печи от окалины, нереально.

Устойчивость аустенита различных сталей различно. Для углеродистых сталей с малой устойчивостью аустенита распад аустенита будет длиться меньше времени, чем распад аустенита легированной стали с большей его устойчивостью, и если термо статы известного агрегата изготовить длиной, необходимой для распада самого устойчивого аустенита из используемых для термообработки марок сталей, то при тер мообработке марки стали с малой устойчивбстью аустенита термостаты окажутся излишне длинными, что приведет к непроизводительной трате энергии для нагрева и поддержания температуры той части термостатов, в пределах которой распад аустенита не происходит. Если же длину термостатов определить по марке стали с наименьшей устойчивостью аустенита, то для термообработки марки стали с большей устойчивостью аустенита их будет необходимо раздвинуть и между ними образуется зазбр, проходя через который, проволока будет неконтролируемо охлаждаться, что приведет к нарушению технологии термообработки и получению брака, Но так как брака не должно быть, первый и второй термостаты необходимо устанавливать вплотную друг к другу; и тогда два термостата не имеют смысла: функции двух термостатов может выполнять один термостат двойной длины.

Так как в известном агрегате температура по зонам нагревательной печи может изменяться, а в связи с этим изменяется и температура нагреваемой перед патентированием проволоки, то термостаты необходимо перемещать и в течение обработки проволоки одного типоразмера и химического состава. Для этих целей в известном агрегате может быть использована система позволяющая синхронно с изменением температуры печи и нагреваемой проволоки перемещать термостаты.

5 Описанное выше достоинство синхронного с изменением температуры печи и нагреваемой проволоки перемещения термостатов не может быть использовано, так как температура нагреваемой в печи пе10 ред патентированием проволоки может KQлебаться в небольших пределах, не изменяющих существенно устойчивости аустенита и не требующей корректировки температуры и времени патентирования.

Существенные колебания температуры нагрева проволоки перед патентированием приводят к существенным и не корректируемым температурой и временем патентирования изменениям структуры и свойств

20 проволоки, поэтому существенные колебания температуры нагрева проволоки перед патентированием приводят к получению брака при патентировании проволоки, в связи с чем недопустимы первом термостате будет распадаться 025%, а во втором 75 — 100% аустенита, можно только для узкого сортамента марок сталей и диаметров проволоки, и поэтому данное условие суживает технологические

30 возмо>кности агрегата и никак не является необходимым условием для поддержания постоянной температуры распада переохлажденного аустенита

Выполнение возможных вариантов, когда в первом термостате известного агрегата распадается аустенита 0-25%, а во втором — 75 — 100%, приведет к превращению

40 нераспавшейся части аустенита (максимум

25% в одном из крайних вариантов) за пре. делами второго термостата 8 мартенсит, что вызовет получение брака, но так как брака не должно быть, для выполнения технологии термообработки всей номенклатуры сталей суммарная длина двух термостатов должна быть достаточной для распада аустенита в стали с максимальной его устойчивостью, а для остальных марок сталей она

50 .будет избыточной с вытекающей из этого непроизводительной тратой энергии, Целью изобретения является расширение технологических возможностей. повышение экономичности, упрощение

55 конструкции и обслуживания агрегата, Поставленная цель достигается тем, что в агрегате для термообработки стальной проволоки преимущественно путем воздушной сорбитизации, содержащем размоточ ное устройство, нагревательную печь, 25 Установить в известном устройстве термостаты в такие положения, при которых в

1749271 устройство для изотермической выдержки и намоточное устройство, устройство для изотермической выдержки выполнено в виде термостата с изотермическими секциями, с автономными выключателями; верхние час- 5 ти изотермических секций выполнены в виде крышек; каждая изотермическая секция выполнена с установленными в нижней ее части нагревательными элементами; каж- . дая изотермическая секция выполнена с ус- 10 тановленными в нижней и боковых ее частях нагревательными элементами.

Расширение технологических возможностей достигается путем расширения номенклатуры диаметров и номенклатуры 15 химических составов проволоки и обеспечивается тем, что в термостате с изотермическими секциями для выполнения . технологии термообработки можно вклю-. чать любые изотермические секции, необхо- 20 димые для выполнения технологии термообработки, и устанавливать в каждой из них любую, необходимую для выполнения технологии термообработки, темпера-: туру. Например, при термообработке 25 проволоки большого диаметра, охлаждаю- . щейся до температуры изотермического распада длительное время, первая или riepвые секции термостэта могут быть выключе-. ны, а температуру изотермического распада 30 поддерживает только последняя или последние секции, и, наоборот; при термообработке проволоки малого диаметра, быстро охлаждающейся до температуры изотермического распада аустенита, могут 35 быть включены первые секции термостата, а последние секции выключены. В зависимости от длительности изотермического распада аустенита, которая является разной для различных марок. сталей, могут быть 40 включены только средние секции термостата, может быть включено столько средних секций термостэта, скол ько необходимо для поддержания постоянной температуры распара аустенита, Кроме того. регулирование 45 скорости охлаждения и температуры проволоки можно осуществлять открыванием и закрыванием верхних частей изотермиче- . ских секций, выполненных в виде крышек.

Повышение экономичности достигает- 50 ся тем, что в термостате с изотермическими секциями можно включать только необходи- мое для выполнения технологии термообработки количество секций, например при . термообработке проволоки с небольшой ус- 55

: тойчивостью аустенита последние секции могут быть выключены, Упрощение конструкции достигается тем, что термостат установлен стационарно . и е нем отсутствуют узлы и детали, необходимые для передвижения термостата: проушины, ролики, направляющие. Нет необходимости и в использовании крана для перемещения термостата вдоль продольной оси агрегата, а наличие изотермических секций с автономными выключателями дает возможность изменять положение зоны термостатирования, приближая или удаляя ее от нагревательной печи без передвижения термостата по отношейию к печи, Упрощение обслуживания достигается отсутствием подвижных частей и наличием сьемных крышек изотермических секций, что обеспечивает свободный доступ вйутрь секций термостата для заправки проволоки, осмотра и ремонта.

На фиг.1 изображена принципиальная схема агрегата, вид сверху; на фиг,2 — разрез А-А на фиг.1.

Агрегат для термообработки стальной проволоки содержит размоточное устройство 1, нагревательную печь 2, термастат с изотермическимй секциями 3, намоточное устройство 4 с приводом. Нагревательные секции (см. фиг.2) содержат крышки 5 и на-. гревательные элементы б.

Агрегат работает следующим образом.

Включают и нагревают до необходимой температуры нагревательную печь 2, предназначенную для нагрева подлежащей сорбитизации стальной проволоки, включают нагревательные элементы 6 и нагревают до необходимых температур те секции термостата 3, которые необходимы для выполнения технологии сорбитизации проволоки определенного химического состава и определенного диаметра,"устанавливают в размоточное устройство катушки с подлежащей термообработке проволокой, проволоку протягивают через нагревательную печь 2, секции термостата 3; закрепляют в намоточном устройстве 4 и включают намоточное устройство. При этом проволо-. ка движется от размоточного.устройства 1 через нагревательную печь 2, где нагревается де необходимой температуры эустенитизации, выходит из нагревательной печи, проходит через секции термостата 3, где аустенит переохлаждается до необходимой температуры и распадается с образованием сорбита. Затем проволока выходит из секций термостатэ и наматывается Hcf катушки намоточного устройства 4, Крышки 5 облегчают доступ внутрь термостата при заправке. осмотре и ремонте.

Описанная последовательность операций применяется при переходе на термообработку и ро волоки другого химического состава и другого диаметра.

1749271

e Q+ (+} 8 Я) ф (+) Формула иэобре гения

1.Агрегат для термообработки стальной проволоки, преимущественно путем воздушной сорбитизации, содержащий размоточное устройство, нагревательную печь, устройство для изотермической выдержки и намоточное устройство.;о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью расширения технологических возможностей, повышения экономичности и упрощения конструкции и обслуживания, устройство изотермической выдержки выполнено в виде термостата с изотермическими секциями с автономными вы кл ючателя ми.

2 Агрегат поп 1,отл ич а ю щи йс я тем, что верхние части для иэотермических

5 секций выполнены в виде крышек.

ЗАгрегатпоп1,отл ича ющийся тем, что каждая йзотермическая секция вы:-. полнена с установленными в нижней ее части нагревательными элементами.

10 4,Агрегат поп.1, отлича ющийся тем, что каждая изотермическая секция выполнена с установленными в нижней и боковых частях нагревательными элементами.

1749271

Составитель С. Шаповалов

Техред M.Моргентал Корректор О. Кравцова

Редактор Т, Иванова

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 2566 Тираж . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5