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如何考虑钢的加热速度与确定钢的加热时间?

时间:2013-7-9来源: 作者: Steel info点击:
 

如何考虑钢的加热速度?
所谓钢的加热速度可以理解为加热的快惽。加热速度以钢温在单位时间内变化的度数表示,从提高产量出发,我们希望加热速度愈快愈好。加热速度愈快,.加热时间就愈短,炉子生产率就愈高,燃料消.耗也相应减少。但加热速度不能任意提高,它主要受钢的允许断面温差的限制。一般情况下把7001一800℃以下的加热阶段叫低温阶段或叫预热阶段。钢在低温阶段的特点是钢温低、塑性差,钢的内外温差大,在此段末期钢发生组织转变。这时钢的温度应力和组织应力大,当应力超过抗拉强度时,钢就会产生裂纹口因此,低温阶段的加热速度不宜太快,特别是大断面钢锭和塑性差、导热性能不好的钢,,其加热速度更不能快,以免产生各种加热缺陷。
当钢的加热温度超过700一800℃时,一方面钢的塑性显著增加,某些导热性差的钢种,其导热性也有一定改善;另一方面钢温升高使氧化脱碳速度增加,这个阶段的加热时间愈短愈好。因此,这时应采取快速加热。-这个阶段称加热阶段。
当钢的表面刚刚加热至要求温度时,其中心温度一般还未达到要求,特别是加热大断面钢坯时,内外温差更大。因此,为了使钢温均匀,当钢坯表面加热到要求温度后,还应继续保温一定时间,这个阶段又称均热阶段。
如何确定钢的加热时间?
加热时间是指把钢加热到工艺要求温度(包括均热)需要的总时间。它受钢种、钢料形状和尺寸、炉内布料方式、炉型结构、供热能力、加热速度等许多因素的影响。确定加热时间要考虑加热的均匀性,保证钢在加热过程中消除或减轻铸锭造成的部分组织缺陷,尽可能减少氧化和脱碳、防止产生过热过烧等缺陷。
确定加热时间对实现正确加热,设计和核算炉子的生产能力都是非常重要的。
目前确定加热时间的方法有理论计算和根据实际资料用经验公式确定两种。在生产现场大都采用后一种方法确定加热时间。
下面介绍几种经验公式:
钢在室状炉内的加热时间
T加 = φKH ,h                                      
式中   H——码放在加热炉中的钢料高度(或圆钢坯的直径),m;
K——随钢种而变化的系数,见表5-2;
Φ——考虑金属的炉内布置方式对加热时间的影响系数,它随钢的形状和布置方式而变。
表5-2  系数K的数值

钢种

加热温度范围,℃

K

铁和软钢

合金钢

铁和软钢

合金钢

铁和软钢

合金钢

0~1200

0~1200

0~850

0~850

850~1200

850~1200

10

20

5

13.3

5

6.5

钢在连续式加热炉内的加热时间常用下式计算:
T加 =(7+0.05H),min                                               
式中    H——方钢坯的高度(或圆钢坯的直径),cm。
式5-4适用于碳钢坯两面加热。
钢的加热时间也可以按加热单位高度金属所需时间的经验数据进行估算,即
T加 =CH,h                                            
式中  C——系数(加热单位高度金属所需时间),当加热低碳钢和低合金钢时,C为0.1一0.5;当加热中碳钢和一般的高碳合金结构钢时,C为0.15一0.20;当加热高合金钢和各种工具钢时,C为0.3 ~0.4。

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