DEVELOPMENT OF METALL-SAVING MODES IN CONTINUOUS FURNACES FOR HEATING OF CONTINUOUSLY CAST BILLETS OF 60Si2CrA STEEL
https://doi.org/10.17073/0368-0797-2015-8-545-549
Abstract
Abstract. The paper presents the results of laboratory studies of scaling laws, the kinetics of high-temperature oxidation and decarbonization of 60Si2CrA steel. It has been established that the waste is intensifi ed sharply when the temperature of the metal is about 1000 °C. The appearance of the fi rst liquid-phase areas in the scale occurs at temperatures of 1270 – 1280 °C, and the melting of the scale, accompanied it to the runoff in metal surface begins at 1300 °C. The temperature range of the most intense decarbonization of steel is 950 – 1100 °C; at 1175 °C and above on the metal surface, the formation of the mixed zone thickness of 0,030 – 0,045 mm, complicating remove scale from the surface of the metal. The received empirical dependence helps to forecast the waste of metal during heating for rolling. For practical use, based on a deterministic mathematical model, a metal-saving temperature mode for heating of continuously cast billets in continuous walking-beam furnaces has been developed.
About the Authors
M. V. Temlyantsev
Siberian State Industrial University
Russian Federation
Russian Federation
Dr. Sci. (Eng.), Professor of the Chair “Thermal power and Ecology”, Vice-Rector for Research and Innovations
42, Kirova str., Novokuznetsk, Kemerovo Region, 654007, Russia
K. S. Konoz
Siberian State Industrial University
Russian Federation
Russian Federation
Postgraduate of the Chair “Thermal power and Ecology”
42, Kirova str., Novokuznetsk, Kemerovo Region, 654007, RussiaA. Y. Dziuba
JSC “Magnitogorsk Metallurgical Plant”
Russian Federation
Russian Federation
Head of the Laboratory of Sectional Iron of Research and Development Centre
93, Kirova str., Magnitogorsk, Chelyabinsk Region, 455019, Russia
A. A. Umanskii
Siberian State Industrial University
Russian Federation
Russian Federation
Cand. Sci. (Eng.), Assist. Professor of the Chair of Ferrous Metallurgy
42, Kirova str., Novokuznetsk, Kemerovo Region, 654007, Russia
N. V. Temlyantsev
Siberian State Industrial University
Russian Federation
Russian Federation
Cand. Sci. (Eng.), Asist. Professor of the Chair of Mining Ecology and Life Safety
42, Kirova str., Novokuznetsk, Kemerovo Region, 654007, Russia
References
1. Темлянцев М.В., Михайленко Ю.Е. Окисление и обезуглероживание стали в процессах нагрева под обработку давлением. – М.: Теплотехник, 2006. – 200 с. Temlyantsev M.V., Mikhailenko Yu.E. Okislenie i obezuglerozhivanie stali v protsessakh nagreva pod obrabotku davleniem [Oxidation and decarbonization of steel in the heating processes for forming operations]. Moscow: Teplotekhnik, 2006. 200 p. (In Russ.).
2. Рахштадт А.Г. Пружинные стали и сплавы. – М.: Металлургия, 1971. – 496 с. Rakhshtadt A.G. Pruzhinnye stali i splavy [Spring steels and alloys]. Moscow: Metallurgiya, 1971. 496 p. (In Russ.).
3. Федин В.М. Объемно-поверхностная закалка деталей подвижного состава и верхнего строения пути. – М.: Интекст, 2002. – 208 с. Fedin V.M. Ob’emno-poverkhnostnaya zakalka detalei podvizhnogo sostava i verkhnego stroeniya puti [Bulk-surface hardening of rolling stock parts and superstructure]. Moscow: Intekst, 2002. 208 p. (In Russ.).
4. Семихатский С.А., Панфилов Ю.А., Кузнецова А.И., Шушарин Д.А. Технология производства прутковых пружинных клемм // КШП. 2006. № 10. С. 43 – 48. Semikhatskii S.A., Panfi lov Yu.A., Kuznetsova A.I., Shusharin D.A. Production engineering of bar spring terminals. Kuznechno-shtampovochnoe proizvodstvo. 2006, no. 10, pp. 43–48. (In Russ.).
5. Потемкин К.Д., Наговицин В.В., Захарова В.Д. и др. Борьба с обезуглероживанием рессорной полосы и влияние термической обработки на ее усталостную прочность и долговечность // Сталь. 1971. № 7. С. 642 – 644. Potemkin K.D., Nagovitsin V.V., Zakharova V.D. etc. Struggle with decarburization of spring plate and the infl uence of thermal treatment on its fatigue strength and life. Stal’. 1971, no. 7, pp. 642−644. (In Russ.).
6. Бочков Н.Г. Производство качественного металла на современных сортовых станах. – М.: Металлургия, 1988. – 312 с. Bochkov N.G. Proizvodstvo kachestvennogo metalla na sovremennykh sortovykh stanakh [Production of high quality metal on modern sectional machines]. Moscow: Metallurgiya, 1988. 312 p. (In Russ.).
7. Бутковский А.Г., Малый С.А., Андреев Ю.Н. Оптимальное управление нагревам металла. – М.: Металлургия, 1972. – 439 с. Butkovskii A.G., Malyi S.A., Andreev Yu.N. Optimal’noe upravlenie nagrevom metalla [Optimal control of metal heating]. Moscow: Metallurgiya, 1972. 39 p. (In Russ.).
8. Бутковский А.Г., Малый С.А., Андреев Ю.Н. Управление нагревом металла. – М.: Металлургия, 1981. – 272 с. Butkovskii A.G., Malyi S.A., Andreev Yu.N. Upravlenie nagrevom metalla [Metal heating control]. Moscow: Metallurgiya, 1981. 272 p. (In Russ.).
9. Леонидова М.Н., Шварцман Л.А., Шульц Л.А. Физико-химические основы взаимодействия металлов с контролируемыми атмосферами. – М.: Металлургия, 1980. – 263 с. Leonidova M.N., Shvartsman L.A., Shul’ts L.A. Fiziko-khimicheskie osnovy vzaimodeistviya metallov s kontroliruemymi atmosferami [Physicochemical metal interaction basis with the controlled atmospheres]. Moscow: Metallurgiya, 1980. 263 p. (In Russ.).
10. Темлянцев М.В., Темлянцев Н.В. Высокотемпературное окисление и обезуглероживание кремнистых пружинных сталей // Заготовительные производства в машиностроении. 2005. № 3. С. 50 – 52. Temlyantsev M.V., Temlyantsev N.V. High-temperature oxidation and decarburization of silicon spring steel. Zagotovitel’nye proizvodstva v mashinostroenii. 2005, no. 3, pp. 50–52. (In Russ.).
11. Окисление и обезуглероживание стали / А.И. Ващенко, А.Г. Зеньковский, А.Е. Лифшиц и др. – М.: Металлургия, 1972. – 336 с. Vashchenko A.I., Zen’kovskii A.G., Lifshits A.E. etc. Okislenie i obezuglerozhivanie stali [Oxidation and decarburization of steel]. Moscow: Metallurgiya, 1972. 336 p. (In Russ.).
12. Губинский В.И., Минаев А.Н., Гончаров Ю.В. Уменьшение окалинообразования при производстве проката. – Киев: Технiка, 1981. – 135 с. Gubinskii V.I., Minaev A.N., Goncharov Yu.V. Umen’shenie okalinoobrazovaniya pri proizvodstve prokata [Decrease of scaling at rolled iron production]. Kiev: Tekhnika, 1981. 135 p.
13. Кугушин А.А., Челышев Н.А., Маняк В.В., Омелин А.А., Ереметов А.М. Выгорание поверхностных дефектов при нагреве металла под прокатку // Изв. вуз. Черная металлургия. 1973. № 12. С. 72 – 74. Kugushin A.A., Chelyshev N.A., Manyak V.V., Omelin A.A., Eremetov A.M. Burning of surface defects at metal heating for rolling. Izvestiya vuzov. Chernaya metallurgiya = Izvestiya. Ferrous Metallurgy. 1973. no. 12, pp. 72–74. (In Russ.).
14. Губинский В.И. Куян Ю.В., Бровкин В.Л. и др. Применение низкотемпературного режима нагрева и прокатки при производстве катанки // Сталь. 1991. № 3. С. 49 – 51. Gubinskii V.I. Kuyan Yu.V., Brovkin V.L. etc. Usage of a low-temperature heating mode and rolling at rolled wire producing. Stal’. 1991, no. 3, pp. 49–51. (In Russ.).
15. Губинский В.И., Куян Ю.В., Бровкин В.Л. К вопросу оптимальной температуры нагрева металла в печи при минимальных затратах в системе печь – стан // Изв. вуз. Черная металлургия. 1989. № 9. С. 157, 158. Gubinskii V.I., Kuyan Yu.V., Brovkin V.L. The optimal low temperature heating and rolling mode at rod production. Izvestiya vuzov. Chernaya metallurgiya = Izvestiya. Ferrous Metallurgy. 1989, no. 9, pp. 157, 158. (In Russ.).
16. Перетятько В.Н., Темлянцев Н.В., Темлянцев М.В., Михайленко Ю.Е. Нагрев стальных слябов. – М.: Теплотехник, 2008. – 192 с. Peretyat’ko V.N., Temlyantsev N.V., Temlyantsev M.V., Mikhailenko Yu.E. Nagrev stal’nykh slyabov [Heating of steel slabs]. Moscow: Teplotekhnik, 2008. 192 p. (In Russ.).
Review
For citations:
Temlyantsev M.V., Konoz K.S., Dziuba A.Y., Umanskii A.A., Temlyantsev N.V. DEVELOPMENT OF METALL-SAVING MODES IN CONTINUOUS FURNACES FOR HEATING OF CONTINUOUSLY CAST BILLETS OF 60Si2CrA STEEL. Izvestiya. Ferrous Metallurgy. 2015;58(8):545-549. (In Russ.) https://doi.org/10.17073/0368-0797-2015-8-545-549
Views:
711
Email this article 