Способ регулирования толщины покрытия
Патент 901340
Авторы
Способ регулирования толщины покрытия
Иллюстрации
Реферат
Союз Советск ни
Соцнвлнстнческни
Респубпнк
,901340 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22)Заивлено 17.04.80(2I) 2915955/22 02 с присоединением заявки ЭЙ (23) Приоритет
Опубликовано 30,01,82. Бюллетень М 4
Дата опубликования описания 02.02,82 (5l)M. Кл.
С 23 С 1/00
С 23 С 1/14 всудерствеииьй комитет
CCCIP (53) УДК 621.793. .06(088.8) ио делен кзе5ретеиий и открытий
В. Л. Мазур, В. И. Мелешко, Б. П. Келесниченка, A. И. Добронравов и P. И. Че1жасский
Институт черной металлургии МЧМ СССР и нитогор=ко::.;,,: Д металлургический комбинат им. В. И. Ле ина
:. з (72) Авторы изобретения (71) Заявители (54) СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ ТОЛЩИНЫ ПОКРЫТИЯ
Изобретение относится к металлургии, в частности к производству листового металла с покрытиями, и может найти применение при изготовлении горячеосвинцованных листов и полос, горяче. уженой жести и другой листовой продукции с покрытиями.
Известны способы регулирования толшины покрытия при горячем свинцевании, лужении, алюминировании, цинк овании металлических полос, предусматривающее регулирование толшины наносимого покрытия путем регулирования температуры расплава, скорости движения полосы через агрегат покрытия, усилия прижатия шеток и поверхности лужильных валков и др.
Недостаток этих способов состоит в том, что все они не учитывают колебания величины шероховатости поверхности металла перед покрытием, а это нега.тивно влияет на равномерность толшины наносимого покрытия.
Наиболее близким к предлагаемому по технической сушности к достигаемому результату является способ регулирования толшины покрытия, наносимого на поверхности полосы из распл»«рецусматриваюший стабилизацию толшины покрытия посредством остросфокусированной струи воздуха. Давление воздуха в системе изменяют в зависимости от толшины слоя покрытия (1), Недостаток этого способа состоит в том, что он не обеспечивает стабильное достижение высокого качества покрытия (высокую равномерность толшины, заданную массу покрытия на единице повети ности полосы и др.), и экономию материала покрытия (например, свинца, олова).
Причина заключается в том, что при регулировании толшины покрытия не учитывается влияние шероховатости поверхности полосы перед покрытием, однако влияние этого фактора является сушественным.
90 1340
Листовая сталь и другие материалы, подвергаемые покрытию, имеют шероховатую поверхность. Величина шероховатости поверхности листов (полос) изменяется от партии к партии металла, между пачками листов и даже в пределах одной пачки или рулона. Эот обусловлено тем, что в процессе прокатки (дрессировки) полос шероховатость повеохности валков изменяется, а это отражается на р величине шероховатости поверхности прокатываемого металла.
Толщина покрытия при нанесении его иэ расплава на поверхность листов или полос пропорциональна величине шеро- д ховатости металла перед покрытием. поэтому при неизменных технологических пежимах нанесения покрытия его толщина будет различной в зависимости от состояния микрорельефа поверхности исходного металла. При регулировании толщины покрытия посредством струи воздуха, направляемой на поверхность еше незастывшего расплава, толщина покрытия изменяется обратно пропорцио- д нально давлению воздуха в соплах. При неизменном давлении воздуха толщина покрытия находится в прямой пропорциональной зависимости от величины шероховатости металла перед покрытием. щ
Следовательно, для компенсации влияния шероховатости поверхности металла на толщину покрытия величину давления воздуха в соплах необходимо регулировать прямо пропорционально величине шероховатости металла перед покрытием, т. е. для исключения негативного влияния колебаний величины шероховатости исходного металла на толщину и равномерность покрь-.тия необходимо осуществлять упреждающее регулирование его толщины и в качестве исходного командного сигнала для системы регулирования давления воздуха в системе "воздушного ножа" использовать величину шероховатости полосы перед нанесением покрытия. В этом случае при увеличении (уменьшении) шероховатости исходной поверхности метелла, что в обычных условиях привело бы к увеличению (уменьшению) толщины
5О покрытия, будет повышаться (понижаться) давление струи воздуха, направленной на поверхность полосы, и толщина покрытия будет стабилизироваться.
11ель изобретения - повышение качесr5 за и экономии материала покрытия за сче. упреждающего регулирования его толщины.
Для достижения поставлеиной цели в известном способе регулирования толщины покрытия в процессе его гоюячего нанесения, включающем измерение толщины покрытия и изменение давления газа в воздушных ножах, измеряют велич ину шероховатости полосы до нанесения покрытия, а изменение давления газа в воздушных ножах осуществляют в зависимости от шероховатости полосы.
Способ осуществляется следующим образом.
При постоянной величине шероховатости поверхности листов (полос) перед покрытием давления воздуха в системе воздушного ножа поддерживают пос тоян1 с ным и полоса выходит из агрегата с постоянной (заданной) толщиной покрытия.
При изменении величины шероховатости поверхности металла новой пачки или нового рулона управляющее вычислительное устройство находит такое значение давления воздуха в системе "воздушного ножа, которое бы позволило сохранить неизменной толщину покрытия металла.
Далее сигнал о нужном давлении воздуха поступает в исполнительный механизм (например, компрессор, редукционный клапан и др.), который осуществляет изменение давления струи воздуха, подаваемой на выходящую из расплава покрытия полосу.
По данному способу возможно регулировать толщину покрытия с упреждением, с предварительной компенсацией возмущающего воздействия величины шероховатости поверхности исходного металла, не допуская, чтобы даже часть полосы вышла иэ агрегата с покрытием, имеющим отклонение по толщине от заданной величины.
Для осуществления способа может быть использовано устройство, включающее датчик величины шероховатости полосы перед покрытием. Командный сигнал от датчика величины шероховатости должен поступать в систему управления давлением "воздушного ножа", которая будет изменять давление воздуха прямо пропорционально величине шероховатости поверхности металла.
Возможен и другой более простой путь. реализации предлагаемого способа.
Суть его состоит в том, что для каждого агрегата покрытия заранее устанавливают зависимости толщины покрытия от величины шероховатости металла и давления воздуха в системе воздушного
9013
40 4 город, ул. Прое к тна я, 4
5 ножа . Зная возможные колебания вели« чины шерохоЪатости металла, рассчитываются и строятся номограммы, таблицы, регламентирующие требуемое изменение давления "воздушного ножа в зависимости от изменения величины шероховатости повеохности металла. Затем упреждающее регулирование толщины покрытия ведется с использованием в качестве командного сигнала величины шероховатости 10 повер.-.ности полос и названных номограмм, таблиц. Причем в этом случае упреждающее управление исполнительных механизмов в системе "воздушного ножа може осуществляться даже вручную. !5
Пример. Предлагаемый способ моделируют как расчетным, так и экспериментальным путем применительно к условиям агрегатов горячего свинцевания одного иэ металлургических заводов., р0
При свинцевании по известному способу стальной полосы (ленты) с шероховатостью поверхности Ry = 0,75 мкм при давлении воздуха S кПа получают покрытие толщиной 45 мкм. Изменение jf величины шероховатости поверхности полосы . до Я „= 1,35 мкм при неизменном давлении в системе воздушного ножа приводит к увеличению толщины покрытия до м 6 мкм, т. е. к увеличению З0 толщины покрытия примерно на 30%.
При свинцевании такого же металла при тех же технологических режимах по предлагаемому способу регулирование толщины покрытия осуществляют и использованием в качестве командного сигнала для регулирования воздуха в системе воздушного ножа величины шеооховатости поверхности металла перед нанесением покрытия. 40
Для условий агрегата свинцевания зависимость между толщиной покрытия и величиной давления струи воздуха имеет вид д% =1,2ДР, где ДЬ - величина изменения толшины покрытия, мкм,, P — величина изменения давления воздуха в системе
"воздушного ножа", кПа.
Для сохранения неизменной толщины покрытия (на уровне л 4,5 мкм) при увеличении шероховатости поверхности металла от 0,75 до 1,35 мкм R необходимо увеличением давления струи воздуха компенсировать возможный прирост толf$ шины покрытия дФ1 величиной, 1,5 мкм, Расчеты показывают, что для компенсаВНИИПИ Заказ 12308/26
Филиал ППП Патен1, г. Уж пии ДЬ= 1,5 мкм необходимо изменить давление b,P на ЬР= 1,25 кПа. Поэтому при регулировании по предлагаемому способу при увеличении шероховатости металла перед покрытием от 0,75 до
1,35 мкм R О осуществляют упреждающее регулирование толщины покрытия при использовании величины шероховатости в качестве командного сигнала для системы регулирования давления воздуха . в системе воздушного нома, при котором давление воздуха увеличивают на 1,25кПа, т. е. от 5,0 до 6,25 кПа. Это обеспечивает получение постоянной толщины покрытия полосы вне зависимости .от величины ее исходной шероховатости.
Предлагаемый способ обеспечивает повышение качества покрытия (эа счет уменьшении неравйомерности его толщины) и экономию материала покрытия (за счет уменьшения потерь материала покрытия из-оа стабильности его толшины и расхода материала на расширение плюсовых допусков по толщине покрытия листовой цродукции). Применение предлагаемого способа позволяет экономить ориентиповочно 2-3% металла покрытия.
При объеме производства на одном агрегате свинцевания 25 тыс. т в год и изготовлении листов с толщиной покрытия свинцово-оловянным сплавом (при содержании олова в свинце 12-20%) в пределах 4-12 мкм расход свинца составляет примерно 750 т в год, а расход оловаw 150 т в год.
При стоимости одной тонны свина@
690 руб. и одной тонны олова 10500 руб, экономия материала покрытия 2-3% при указанных объемах производства обеспечивает экономический эффект 40
60 тыс. руб. в год.
Формула изобретения
Способ регулирования толщины покпы-. тия в процессе его горячего нанесения. включающий измеюение толщины покрытия и изменение давления газа в воздушных ножах, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью повышения качества и экономии материала, иэмепяют величину шероховатости полосы до нанесения по крытия, а изменение давления газа в воздушнык яожак осуществляют в завнсисимостн or величины шероховатости полосы.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Виткин А. И. и Тайндл И. Металлические покрытия листовой и полосовой стали. М., Металлургия, 1971.
Тираж 1048 Подписное