Способ получения оцинкованной стальной полосы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (б1) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 170481 (21) 3278373/22 "02 (54) М. Кд. з

Союз Советских

Социалистических

Республик с присоединением заявки М

С 23 С 9/00

Государственный комитет

СССР по делам изобретений н открытий (23) Приоритет

t$3} УДК621. 785. 51. .539(088.8) Опубликовано 30.10.82. Бюллетень М 40

Дата опубликования описания 30.10,82

Ю.В.Липухин, Д.Л.Гринберг, У.K.Îñìoíîâ, И.Г.ДУЬовой, Г.A.×åìêî и Т.A.Êóýüêèíà с

) - .

6: ., .. .Череповецкий ордена Ленина и ордена Трудового=й о

Знамени металлургический завод им. 50-летия СССР (72) Авторы изобретеии я (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОЦИНКОВАННОЙ СТАЛЬНОЙ

ПОЛОСЫ

Изобретение относится к чериай металлургии, в частности к непрерывным способам нанесения покрытий на листовую сталь из расплава металлов с обработкой незатвердевшего покрытия газовыми струями.

Известен способ нанесения покры- тия иэ чистого цинка из жидкометаллической ванны при 450-500оС (1).

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому является способ получения оцинкованного стального листа с покрытием иэ железоцинкового спла.ва, сущность которого заключается в том, что оцинкованная стальная полоса после выхода из ванны горячего цинкования (температура цинкования расплава в ванне 440-460оС) подвергается нагреву до 500-800оС в течение 5-50 с для образования в покрытии железоцинковых соединений. Полученный металл характеризуется хорошей свариваемостью (23.

К основным недостаткам укаэанного способа относятся термическая обработка покрытия, которая необходима для полного протекания диффузионных процессов и осуществляется после его формирования в устройствах регулирования толщины покрытия, и связанная с этим необходимость в дополнительных специальных средствах нагрева (печах, установках индукционного на- грева), что приводит к усложнению

5 конструкций узла нанесения покрытий на агрегатах цинкования и дополнительным материальным затратам; недостаточная экономическая эффективность, связанная с трудностями полу10 чения.особо тонких покрытий из желеэоцинкового сплава (менее 1 мкм), так как не обеспечивается экономия дефицитного цинка; невозможность получения покрытий различных Йо структуре на обеих сторонах листа.

Цель изобретения — упрощение способа и расширение его технологических воэможностей.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу, включающему непрерывное горячее цинкование в жидкометаллическом расплаве и дальнейшую обработку выходящей из расплава полосы с незатвердевшим покрытием, цинкование осуществляют при 470-600 С, о а на выходящую из ванны полосу с незатвердевшим покрытием подают струю газа с температурой 480-950оС под давлением 11,8 †. 14,7 кПа (12001500 мм вод.ст.) .

969780

При этом высокотемпературный газовыи оток регулирует толщину покрытия (удаляет излишки цинка) и способствует завершению начавшегося в ванне цинкования диффузионного процесса преобразования покрытия в желеэоцин- 5 ковыи сплав. Для получения особо тонкого (менее 1 мкм) покрытия из железоцинкового сплава повышают температуры расплава и газовых струй до верхних значений укаэанных выше пределов и давление газа до 19,6-24,5 кПа

2000-2500 мм вс.д.ст.). Одностороннее покрытие из желеэоцинкового сплава получают путем подачи горячего газового потока (температура 480-950"С, давление 11,8-14„7 мПа) на одну сторону полосы, обратная сторОна полосы обрабатывается воздушным или газовым

I потоком цеховой температуры (1030ОC) что обеспечивает получение покрытия из чистого цинка.

В качестве газа с высокой температурой во всех случаях применяют нейтральный газ, например азот или аргон.

Нижний предел температуры расплава 470ОС обусловлен необходимостью интенсификации диффузионного процесса образования железоцинковых со;единений при контакте стальной поло сы с цинковым расплавом. Верхний ЗО предел температуры расплава 600 C определяется условиями обеспечения достаточной жидкотекучести цинкового расплава.

Нижний предел температуры газового35 потока 480 С также обусловлен стремлением к усилению взаимной диффузии желеэоцинк. Верхний предел температуры газового потока 950 С определяется.иэ условий обеспечения минималь-4О ной толщины желеэоцинкового покрытия на полосе.

Давление газа в пределах 11,814,7 кПа (1200-1500 мм вод.ст.) является обычным для установок струйно-45

ro регулирования толщины покрытия.

Повышение давления до 19,6-24,5 кПа (2000-2500 мм вод.ст.) при производстве металла с особо тонким покрытием из железоцинкового сплава определяется необходимостью максимального удаления излишков цинка с поверхности полосы.

В целях предотвращения окисления газопроводной аппаратуры в качестве горячего газа применяют нейтральный 55 газ, например азот или аргон.

II р и м е р 1. Полосу иэ стали марки IKII шириной 1085 мм, толщиной

О, 8 мм подвергают цинкованию на ЛНГЦ.

ТеМпература расплава s ванне цинкования 480 С. Сопла установки струйного регулирования с размером щели

2,5 мм в,середине и 3,5 мм на пери- . ферии расположены по обеим сторонам полосы на расстоянии 200 мм от зеркала расплава и 25 мм от полосы. По выходе полосы из расплава на обе ее стороны подают через сопла азот, нагретый до 800 С под давлением.14,7 кПа

<1500 ???? ??????.????.) ?? ???????????????? 2800 ?? >

При скорости движения полосы 1,0 м/с толщина покрытия из железоцинкового сплава на каждой из сторон полосы составляет 10-12 мкм.

Н р и м е р 2. Полосу иэ стали марки 08КП шириной 1000 мм, толщиной

0,55 мм подвергают цинкованию на РНГЦ.

Температура цинкового расплава 600©С.

Размеры и расположение сопел установки струйного регулирования аналогичны примеру 1. На обе стороны полосы на выходе ее из ванны цинкования подают из сопел азот, нагретый до ,950 о С под давлением 24,4 кПа (2500 мм вод.ст.) с расходом 3000 м/ч.

При скорости движения полосы 1,4 м/с толщина покрытия из железоцинкового сплава на каждой из сторон полосы составляет 0,8-1,0 мкм.

Пример 3. Полосу иэ стали марки ЗКП шириной 1250 мм, толщиной

1,0 .мм подвергают цинкованию на АНГЦ.

Температура цинкового расплава 5QO C.

Размеры и расположение сопел установки струйного регулирования аналогичны примеру 1.

На одну из сторон полосы по выходе ее из ванны цинкования подают азот, нагретый до 860 С, под давлением 2,7 кПа (1300 мм вод.ст.) с расходом 1400 м /ч, на обратную сторону полосы подают воздух с температурой 18ОС под давлением

11,8 кПа (1200 мм вод.ст.). При скорости движения полосы 0,8 м/с толщина покрытия иэ железоцинкового сплава на одной стороне полосы 810 мкм, толщина покрытия из чистого цинка на оборотной .стороне. полосы.

18-20 мкм.

Экономический эффект от внедрения предлагаемого способа получения стальной полосы с покрытием из железоцинкового сплава определяется данными, приведенными в таблице.

969780

Расход цинка, г/м

ЭКОНОМИЯ цинка по сравнению с прототипом, г/м

Способ

Толщина покрытия, мкм

142,6-156,9

20-22

Прототип

71,3

Предлагаемый 10-12

71, 3-85, 6

Формула изобретения

Составитель Л.Бурлинова

Редактор В. Петраш Техред С.Мигунова Еоррек р то Г.РешетникЗаказ 8320/30 Тираж 1053 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, m-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4

Исходя из средней толщины полос

0,8 мм (поверхност листов с двух сторон в 1 т 318 м ) и обьема металла с покрытием из железоцинкового сплава 45 тыс. т в год минимальный годовой экономический эффект от внедрения предлагаемого способа составит

569244 руб.

Внедрение предлагаемого способ позволит упростить способ обработки эа счет исключения операции термооб- . работки и конструкцию установок для производства металла с железоцинковым покрытием, обеспечить производство металла с особо тонким покрытием и различных по структуре покрытий на обеих сторонах листа, что Позволит заменить дорогостоящий способ электролитического цинкования.

1. Способ получения оцинкованной стальной полосы, включающий непрерывное горячее цинкование в жидкометаллическом расплаве и дальнейшую обра» ботку выходящей из расплава полосы с незатвердевшим покрытием, о т л и ч ающи и ся тем, что, с целью упрощения способа и расширения его технологических возможностей, цинкование осуществляют при 470-600 С, а на выходящую полосу подают струю газа с температурой 480-950 С под давлением 11,8-24,5 кПа.

2. Способ по п.1, о т л и ч а ю

25 шийся тем, что, с целью получения различных по структуре покрытий на разных сторонах полосы, подачу .струи газа осуществляют на одну из сторон выходящей полосы с температу30 рой 480-9509С и давлением 11,824,5 кПа, а обратную сторону полосы обрабатывают воздушным или газовым потоком с температурой 10-30 С.

3. Способ по пп.1 и 2, о т л и—

35 ч а ю шийся тем, что, с целью предотвращения окисления, в качестве газа используют нейтральный гаэ.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Минкевич А;Н. Химико-термическая обработка металлов и сплавов. N.

"Машиностроение", 1965, с.251-253.

2. Патент Японии 9 51-12578, кл. С 23 С 1/02, опублик. 1979.