Защитное покрытие металлических поверхностей от окисления при нагреве

 

Сущность изобретения: в качестве защитного покрытия металлических поверхностей от окисления при нагреве до 1400°С используют маточник стадии оксихлорирования

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5!.)5 С 21 D 1 /70

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

О ф >

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ ЬСТВУ (21) 4710950/02 (22) 27.06.89 (46) 15.06.92. Бюл. Nl 22 (71) Институт черной металлургии МЧМ

СССР (72) Л.А,Шевченко. В,В.Зелинская и С,Н.Костюк (53) 621,785.08 (088,8) (56) Заявка Японии N 53-97912. кл, С 21 D 1/72. 1977.

Изобретение относится к прокатному производству, конкретнее к защите поверхности металла от высокотемпературной газовой коррозии при горячей обработке металлсв давлением.

В процессе высокотемпературной коррозии при горячей прокатке стали потери на окисление доходят до 6 — 8.4%.

Известно защитное покрытие из щелочных металлов и окисей бора, германия, олова, сурьмы, свинца, висмута. ванадия, нанесение которого на поверхность горячекатаных стальных листов между станом горячей прокатки и моталкой приводит к снижению окалинообразования. Однако в состав покрытия входят дорогостоящие дефицитные металлы, кроме того. его покрытие нужно специально готовить.

Известно защитное покрытие из порошка СаО или MgO, стабилизирующее в составе окалины легкотравимый оксид железа—

FeO, что снижает время травления, расход кислоты. Покрытие наносится на стане горячей прокатки после последнего пропуска в клети, Известно также покрытие, применяемое для защиты стальных листов от окисления при отжиге, Состав покрытия: одно или

„, Ы„„1740447 А1 (54) ЗАЩИТНОЕ ПОКРЫТИЕ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ ОТ ОКИСЛЕНИЯ

ПРИ НАГРЕВЕ (57) Сущность изобретения: в качестве защитного покрытия металлических поверхностей от окисления при нагреве до 1400 С используют маточник стадии оксихлорирования. более соединений щелочных или щелочныхземельных металлов (КОН, NaOH, NaCI, BaCIz, СаС12, МаКОЗ, КМОз и т.д.): Покрытие образует на поверхности металла гладкую устойчивую пленку. нарушая контакт между стальным листом и окружающей газовой атмосферой. не взаимодействует со сталью.

Однако при использовании всех извест-. ных покрытий потери металла на окисление при высокотемпературной обработке остаются значительными. Кроме того, в состав покрытий входят дорогостоящие вещества, которые нужно специально производить, некоторые покрытия применяют только при отжиге.

Цель изобретения — снижение потерь металла при нагреве до 1400 С, в частности при горячей обработке металлов давлением: снижение затрачиваемых на производство покрытия средств; улучшение экологических условий при производстве медицинского препарата левомицетина.

Указанная цель достигается тем, что в качестве защитного покрытия металлической поверхности от окисления при нагреве до 1400 С применяется маточник стадии оксихлорирования — тход при. производстве медицинского препарата левомицетина.

1740447

Маточник стадии оксихлорирования представояет собой бесцветную жидкость практически без запаха с удельным весом

1040 кг/см, содержащую нитрат кальция, органические вещества (хлоргидринстирол, дихлорид стирала) и воду при следующем соотношении компонентов, вес, ; нитрат кальция 3 — 6; органические вещества (хлоргидринстирол, дихлорид стирола) 0,8 — 1,0, вода остальное.

Наносится покрытие на образцы окунанием, при использовании его в процессе горячей прокатки возможный способ нанесения — орошение, Эффективность предлагаемого покрытия выше известного: скорость окисления (т.е. потери металла) снижается в 2,8 раза. продолжительность травления в 2,6 раза.

Это связано с тем, что в состав покрытия наряду с Са(МОз) входят органические вещества. Разлагаясь при высокой температуре, они создают в зоне окисления восстановительную атмосферу. окисление металла уменьшается. При использовании предлагаемого покрытия снижается продолжительность последующего травления: окалина разрыхляется выделяющимися газами, облегчая доступ кислоты при травлении. Кроме того, восстановительная атмосфера способствует образованию легкотравимого оксида железа — вюстита FeO.

Таким образом, именно наличие органических веществ способствует увеличению эффективности покрытия по сравнению с известным.

На изготовление предлагаемого покрытия не требуется затрачивать средства, так как его не нужно специально производить. покрытие является отходом при производстве левомицетина.

Пример. Изобретение проверено в лабораторных условиях института черной металлургии, Для испытаний использовали образцы горячекатаной стали 08ПС, 08КП, 1СП с удаленной окалиной. Образцы взвешивали, наносили предлагаемое покрытие. окисляли в муфельной печи B течение 10 мин при 1150 С (темпертатура прокатки углеродистой стали в черновой группе стана горячей прокатки), 1050 С (температура прокатки в 1 клети чистовой группы), 850 С (температура конца прокатки). 4ля моделирования процесса горячей прокатки окисление производили в атмосфере водяных паров. Для сравнения в идентичных условиях окисляли образцы без покрытия, а также с известным покрытием Са(КОз), Образовавшуюся окалину после охлаждения образцов удаляли травлением в 20 /ной серной кислоте, фиксируя при этом продолжительностьь травления.

Среднюю скорость окисления рассчитывали по формуле:

5 П11 — п 2

Р=- S где р — средняя скорость окисления, г/м °

2 мин;

m> — масса образца до окисления, г;

10 гп — масса образца после травления образовавшейся окалины, г; т — длительность окисления, мин;

S — площадь поверхности образца.

Результаты лабораторных испытаний

15 приведены в табл.1, Анализ результатов исследования показывает, что применение отхода производства левомицетина — маточника в стадии оксихлорирования — в качестве защитного

20 покрытия при высоких температурах уменьшит окисление углеродистой стали примерно в 7-9 раз; длительность травления образовавшейся окалины снизит в 7-12 раз.

Предлагаемое покрытие проверяли в

25 сравнении с известным покрытием из нитрата кальция(соединение щелочно-земельного металла).

Результаты приведены в табл.2, Как видно из табл.2, скорость окисления

30 образцов, покрытых нитратом кальция, и продолжительность их травления в 2,8 и 2,6 раза больше этих показателей для образцов, покрытых предлагаемым покрытием.

После травления поверхность образ35 цов, окисленных с предлагаемым покрытием, светлая. язвы и шлам отсутствуют.

Предлагаемое покрытие проверяли также при 1400 С в течение 3 ч и сравнивали с о известным покрытием, содержащим, 40 мас. : дистенсилиманитовый концентрат

50 — 70, глина каолиновая 21 — 31, полиметафосфат натрия 6 — 12, двуокись титана 3 — 7.

Результаты приведены в табл.3, Как видно из табл.3, толщина и вес ока45 лины, образовавшейся в результате окисления с предлагаемым покрытием, меньше чем с известным.

Предложенное покрытие, при повышенных температурах окисления дает лучшую защиту от окисления по сравнению с

50 известным покрытием.

Таким образом, применение маточника в стадии оксихлорирования — отхода синтеза левомицетина в качестве защитного покрытия снизит потери металла в окалину, 55 вследствие чего снизится себестоимость производства прока а; уменьшит длительность травления окалины, что позволит увеличить производительность травильных

1740447

Таблица1 — для образцов без покрытия; в знаменателе — для образцов с покрытием, Таблица2

ТаблицаЗ установок; повысит экономичность процесса (исключит затрачиваемые на производство покрытия средства), так как защитное покрытие не приготавливают специально, а берут целиком в виде отхода; приведет к утилизации отхода производства левомицетина, загрязняющего в настоящее время окружающую среду.

Таким образом, маточник стадии оксихлорирования можно эффективно применять при высокотемпературной обработке металлов, в частности при горячей прокатке.

Наиболее целесообразно нанесение покрытия в последней клети чистовой группы ста5 на.

Формула изобретения

Применение маточника стадии оксихлорирования в качестве защитного покрытия металлических поверхностей от окисления

10 при нагреве до 1400 С,