Способ нанесения алюминиевого покрытия на движущийся стальной прокат

 

Изобретение относится к предварительной обработке при нанесении горячих аяю миниевых покрытий на длинномерные стальные изделия и может быть использовано при изготовлении проката, в частности листов, полос, прутков, уголков, швеллеров и арматурного профиля с антикоррозионным покрытием. Цель изобретения - повышение экономичности способа за счет снижения затрат на обработку проката, Способ нанесения алюминиевого покрытия на стальной прокат включает охлаждение после прокатки со скоростью 50-100°С/с от температуры расплава и горячее алюминирование проката пропусканием через расплав . Использование способа позволяет снизить затраты на обработку поверхности проката путем замены охлаждения до низких температур, удаления окалины в неокислительно.й или восстановительной атмосфере с его подогревом на обработку в виде ускоренного охлаждения, а также за счет нанесения покрытия непосредственно на горячий прокат в линии прокатного стана на металлургическом производстве. сл G

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„5U„„1715882 А1 (я)5 С 23 С 2/02, 2/12, 2/40

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4464764/02 (22) 25.07.88 (46) 29.02.92, Бюл. М 8 (71) Донецкий научно-исследовательский листов, полос, прутков, уголков, швеллеров и арматурного профиля с антикоррозионным покрытием. Цель изобретения — повышение экономичности способа за счет снижения затрат на обработку проката, Способ нанесения алюминиевого покрытия на стальной прокат включает охлаждение после прокатки со скоростью 50-100 С/с от температуры расплава и горячее алюминирование проката пропусканием через расплав. Использование способа позволяет снизить затраты на обработку поверхности проката путем замены охлаждения до низких температур, удаления окалины в неокислительной или восстановительной атмосфере с его подогревом на обработку в аиде ускоренного охлаждения, а также за счет нанесения покрытия непосредственно на горячий прокат в линии прокатного стана на металлургическом производстве. институт черной металлургии (72) А. Л. Кацен, П. А. Романов, Д, А, Дюдкин и Ф. А. Писаренко (53) 621.793.5:669.718(088.8) (56) Заявка Японии ЬЬ 59-67318, кл. С 21 О 9/46. 8/02, 1984.

Заявка Японии N. 61 — 8147, кл. С 23 С 2/38, 2/02, 1986. (54) СПОСОБ НАНЕСЕНИЯ,АЛЮМИНИЕВОГО ПОКРЫТИЯ НА ДВИЖУЩИЙСЯ

СТАЛЬНОЙ ПРОКАТ (57) Изобретение относится к предваритейь- . ной обработке при нанесении горячих алюминиевых покрытий на длинномерные стальные изделия и может быть использовано при изготовлении проката, в частности

Изобретение относится к предвари- . рование проката пропусканием через растельной обработке при нанесении горячих: . плав. алюминиевых покрытий на длинномерные Перед поступлением проката в прокатстальные изделия и может быть использова- ный стан осуществляют подготовку ванны к но при изготовлении проката, в частности работе, для чего перед заполнением ее раслистов, полос, прутков, уголков, швеллеров плавом алюминия включают индукторы за- О© и арматурного профиля с антикоррозион- порных систем. Затем ванну заполняют Я ным покрытием. расплавом алюминия, температура которото составляет 700 — 750 С, Под вовдеиствием

Целью изобретения является повыше-. электромагнитного бегущего поля, создавание экономичности способа за счет сниже- емого индукторами, в запорных системах ния затрат на обработку проката. расплав алюминия вытесняется в ванну.

Согласно изобретению способ нанесе- На непрерывном сортовом стане 250 ния алюминиевого покрытия на движущий- или на полунепрерывном сортовом стане ся стальной прокат включает охлаждение 350, на которых производят круглую армапосле прокатки со скоростью 50-100 С/с от турную угловую равнобокую и полосовую температуры конца горячей прокатки до сталь„температура конца прокатки составтемпературы расплава и горячее алюмини- ляет 950 — 1020 С. С данной температуры

1715882 осуществляют ускоренное охлаждение подаваемого прокатным станом стального проката со скоростью 50-100 С/с с использованием, например, водяного струйного охлаждения.

При скорости перемещения проката

V=2 м/с снижение его температуры нэ требуемые 250-300ОС будет достигаться на участке длинной 6-10 м, Ускоренное охлаждение проката обеспечивает минимальное вторичное окалинообразование на его поверхности. Ка поверхности проката нет окислов различных загрязнений, которые необходимо удалять перед нанесением покрытий в известном способе. Выбор алюминия в качестве металла для покрытия обусловлен тем, что требуется меньшее время для охлаждения до температуры расплава и, следовательно, меньше, чем, например, в случае применения цинкования, образуется окалина на поверхности проката.

Охлажденный до температуры алюминиевого расплава прокат пропускают через проходную ванну алюминирования, Интенсификация процесса горячего алюминирования и, как следствие, уменьшение времени пребывания, проката в ванне достигается благодаря тому, что на входной половине ванны создают турбулентные потоки расплава алюминия, а на выходной половине ванны — ламинарные (слоистые, параллельно текущие) потоки. Турбулентный характер потоков достигают за счет циклического кратковременного изменения уровня воздействия входного индуктора на расплав алюминия, находящийся в пределах запорной системы. Возможно также кратковременное циклическое отклонение индуктора данной запорной системы, При снижении уровня часть расплава алюминия перемещается из ванны в канал запорной системы. При этом длина последней должна быть такой, чтобы расплав оставался в ее и р вдел ах.

Максимальный уровень воздействия должен быть таким, чтобы на входной половине ванны обеспечивались эффективные перемещения и перемешивэние расплава алюминия, создающие его турбулентные потоки. Например, минимальный уровень давления, оказываемого на расплав под действием электромагнитного бегущего поля в входной запорной системе, должен составлять(0.8-1,0)10 Н/мм,а максималь5 2 ный Ь 2-2,5 раза Ьыше, В выходной половине ванны за счет гидродинамического сопротивления интексианость перемешивания расплава за счет действия запорной системы существенно снижается и характер потоков в расплаве определяется только возмущениями в нем, связанными с перемещением проката. При упомянутых скоростях движения последнего 2-5 м/с имеет место

5 ламинарное движение в слоях жидкости, граничащих с перемещающейся поверхностью. В результате создаются условия для обеспечения равномерности покрытия по толщине и всей поверхности проката.

10 Давление, оказываемое на расплав алюминия под воздействием электромагнитного бегущего поля в выходкой запорной системе, должно быть на 15-20 / выше давления в входной запорной системе с уче15 том направления движения проката. Электромагнитное воздействие нэ расплав а данной системе также способствует равномерному распределению покрытия, Укаэанные величины давлений на рас20 плав зависят от конкретных конструктивных параметров ванны. запорных систем, геометрических размеров, формы проката и других факторов.

Интенсификация процесса алюминиро25 аания эа счет предложенного электромагнитного воздействия на расплав повышает эффективность очистки поверхности проката от окалиносодержащих элементов и улучшает смачивание поверхности наносимым

30 покрытием, что позволяет снизить время пребывания проката в расплаве до 2-3 с. В этом случае длина ванны составляет 4-6 м.

При взаимодействии проката с расплавом алюминия происходит насыщение по35 следнего окалиносодержащими элементами и растворяемым в нем железом, Процесс целесообразно проводить при содержании железа в расплаве не более 2.5-3,0, поэтому необходимо обеспечить регулярную (дискрет40 ную или непрерывную) смену расплава а ванне. Дозаправку расплава производят во входную половину ванны, где вновь поступившая часть расплава сразу вступает а интенсивное взаимодействие с прокатом.

45 Вывод расплава алюминия осуществляют иэ выходной половины ванны, например, через канал запорной выходной системы. для чего последняя может кратковременно отключаться. Расплав алюминия регене50 рируют, т. е, выделяют из него железосодержащие элементы. либо используют для других технологий и произьодств, допускающих и даже определяющих необходимость наличия железа в расплаае алюминия. Это, например, 55 процессы раскисления алюминием в сталеплавильном производстве, изготовление шинопроводов в электротехнической промышленности и др.

flocne выхода проката из ванны при охлаждении его перед заходом в профилиру1715882 ниевое покрытие допускает деформацию до

25 . Тогда профилирующие прокатные валки представляют собой первые валки правильной машины. Снижение уровня указанной конечной температуры проката в этом случае необходимо, чтобы после правки не произошло вторичное деформирование проката за счет температурных напряжений, имеющих место при его дальнейшем охлаждении.

Составитель Ю.Ипатов

Редактор О.Спесивых Техред M.Moðãåíòàë Корректор Л.Патай

Заказ.582 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж 35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул,Гагарина, 101 ющие прокатные валки на прокат воздействуют электромагнитными подьемной Fn и тяговой F силами.

Сила F обеспечивает возможность перемещения проката 3, особенно его концов, 5 на данном участке практически во взвешенном состоянии, т. е. при минимальном взаимодействии с опорами. для чего задают такой уровень Fn, при котором компенсируется сила веса проката. Целью данного воз- 10 действия является предотвращение травмирования покрытия до тех пор, пока прокат не достигнет температуры, позволяющей производить механическое воздействие на покрытие. 15

Сила F может действовать постоянно, однако, по существу, она необходима после выхода проката из стана, чтобы дополнить тяговое воздействие на прокат, оказывае- ° мое валками, основное назначение которых 20 состоит в уплотнении и выравнивании покрытия по толщине.

Охлаждение проката после алюминирования производят со скоростью 40-50 С/с оттемпературы расплавадо420-380 С,при 25 которой возможно уплотняющее механическое воздействие на покрытие без его разрушения, например без налипания на валки.

При охлаждении проката на данном уча- 30 стке до более низких температур возможно совмещение процессов профилировки и правки проката, так как нанесенное алюмиПрименение изобретения позволяет Ro высить экономичность способа за счет снижения затрат на обработку проката путем замены охлаждения до низких температур, удаления окалины в неокислительной или восстановительной атмосфере с его подогревом на обработку в виде ускоренного охлаждения, а также за счет нанесения покрытия непосредственно на горячий прокат в линии прокатного стана на металлургическом производстве.

Формула изобретения

Способ нанесения алюминиевого покрытия на движущийся стальной прокат, включающий охлаждение после прокатки и горячее алюминирование пропусканием через расплав, отличающийся тем, что, с целью повышения экономичности способа за счет снижения затрат на обработку проката, охлаждение проводят со скоростью

50-100 С/с от температуры конца горячей прокатки до температуры расплава.