Агрегаты для термической обработки и улучшения качества проката

Если же прокат охлаждают после отдельного (повторного) нагрева, то осуществляется обычная упрочняющая термическая обработка. Эффекта дополнительного упрочнения и увеличения пластичности в этом случае не наблюдается.
Развитие процессов термического упрочнения идет в основном по пути создания:
линий и систем для ускоренного охлаждения полупродукта и горячекатаной готовой продукции в потоке прокатных станов;
непрерывных агрегатов для термической обработки горяче- и холоднокатаной готовой прокатной продукции с отдельного нагрева в термических отделениях прокатных цехов, в состав которых в ряде случаев входят средства по очистке поверхностей проката н нанесения на них защитных покрытий;
непрерывных агрегатов и линий для термомехаинческой обработки горячекатаной и холоднокатаной готовой прокатной продукции в потоке прокатных станов;
специализированного оборудования для размотки и смотки, правки и резки и других операций отделки термически упрочненного проката;
способов и режимов сварки термически упрочненного проката без разупрочнения в зонах сварного шва и термического влияния.

Наиболее рациональным способом осуществления упрочняющей термической обработки прокатных изделий является их интенсивное охлаждение непосредственно на выходе из прокатного стана.
В ряде случаев к этому охлаждению добавляется предварительное подстуживание металла в процессе прокатки между предпоследним и последним пропусками через стан, а также и между другими пропусками металла в стане. Особенно удобно такое охлаждение осуществлять на непрерывных прокатных станах.
К числу преимуществ термического упрочнения с прокатного нагрева по сравнению с термической обработкой с отдельного нагрева следует отнести:
1) исключение затрат на сооружение и эксплуатацию нагревательных печей в результате использования внутреннего тепла прокатной продукции;
2) сокращение потерь металла вследствие уменьшения окалинообразования после прокатки н его угара при последующем нагреве в печах;
3) получение качественной поверхности проката за счет ускоренного охлаждением непосредственно после прокатки;
4) получение более высоких механических свойств металла в результате использования эффекта термомеханнческого упрочнения.

Важнейшей составной частью оборудования для термического упрочнения проката являются охлаждающие устройства.
Операции ускоренного охлаждения прокатных изделий имеет важное значение, заключающееся в повышении качества металла не только с точки зрения улучшения его структуры и механических свойств, но и с точки зрения уменьшения окалинообразовання и обезуглероживания, а также сокращения цикла термической обработки и как следствие этого, уменьшения производственных площадей в потоке станов на складах прокатных цехов и снижения себестоимости производства проката.
Охлаждающие устройства следует располагать в потоке прокатного стана в непосредственной близости к месту выхода прокатываемого профиля из последней чистовой клети. Они должны обеспечивать высокую скорость охлаждения прокатных изделий, что позволит полностью или частично предотвратить рекристаллизацию аустенита; кроме того, будет минимальная длина пути охлаждения проката.

В охлаждающих устройствах должно обеспечиваться равномерное с одинаковой скоростью охлаждение всех элементов (массивных и тонких) прокатного профиля, что особенно важно для сложных (фасонных) профилей; в то же время это играет существенную роль и для профилей, имеющих большую поверхность (например, для листов большой ширины). Отверстия для подачи воды должны иметь большое сечение; при большом сечении отверстия не засоряются твердыми частицами, находящимися в воде при недостаточно тщательной ее фильтрации.
Наиболее целесообразной охлаждающей средой при упрочнении прокатных изделий является техническая вода. Применение других закалочных сред, например масла, сильно осложнит конструкцию охлаждающих устройств, повысит себестоимость обработки и создаст ненормальные условия труда для обслуживающего персонала. Следует также отметить, что охлаждающие устройства должны иметь высокую производительность.
Охлаждающие устройства должны вписываться в габариты существующего стана или цеха там, где расстояние от чистовой клети до холодильника уже предопределено. Длина пути охлаждения может быть уменьшена путем интенсификации охлаждения.
Прокатные изделия охлаждают в спокойной и проточной воде, струями волы, водовоздушной и паро-воздушной смесями, прерывистым охлаждением или купанием (попеременным погружением изделия в воду и извлечением из нее).

Водоснабжение агрегатов для термического упрочнения проката обеспечивается благодаря оборотному циклу. Воду от взвешенных частиц, которые могут засорить охлаждающие устройства, очищают фильтрацией. Воду в охлаждающие устройства в зависимости от условий термического упрочнения подают под различным давлением. Расход воды изменяют в широких пределах, определяемых формой и размерами изделий.
Конструкция охлаждающих устройств определяется в основном формой изделия. При термической обработке листов охлаждающие устройства располагают сверху и снизу изделия. Для тел цилиндрической формы применяют кольцевые спрейеры. Охлаждающие устройства должны быть ограждены: это устраняет опасность повреждений, которые могут причинить движущиеся прокатные изделия.