CS241495B2 - Method of sheet steel continuous thermal treatment - Google Patents

Description

Způsob plynulého tepelného zpracování ocelového plechu, podle něhož sa ocelový plech podrobuje ochlazování v několika etapách ze své vyšší teploty na teplotu rekrystalizační.

První etapa sestává z ochlazování až na teplotu mezi 500 °C a 400 °C; zahrnuje v sobě zejména fázi ponořování ocelového plechu do- vodní lázně při teplotě nad 75 stupňů Celsia.

Druhá etapa sestává z ochlazování až na žádoucí teplotu stříkáním chla.diva na povrch ocelového plechu.

Vynález se týká způsobu plynulého tepelného zpracování ocelového plechu, podle něhož se ocelový plech podrobuje ochlazování v několika etapách ze své vyšší teploty na teplotu rekrystalizační.

Z belgického, patentu č. 837 458 je již znám způsob plynulého tepelného' zpracování tenkého ocelového plechu, zahrnující v sobě fázi rychlého· ochlazování z vyšší teploty na teplotu rekrystalizační ponořováním do vodní lázně s teplotou nad 75 °C, po němž následuje fáze stárnutí. Tento známý způsob umožňuje kontrolovat a řídit přesně provádění ochlazování, jež se může snadno· přerušit v teplotě stárnutí. Takto' se zabraňuje opětnému zahřívání plechu a uspoří se odpovídající energie. Kromě toho pára vytvářená během ponořování horkého plechu do chladicí lázně může se také rekuperovat. Tento způsob však má nevýhodu v tom, že neumožňuje vyrábět plechy o vysoké až velmi vysoké pevnosti.

Z dalšího belgického patentu č. 851 381 je znám také jiný způsob rychlého ochlazování pod paprskem rozprašované vody, jenž umožňuje vyrábět nejenom stejné jakosti ocele, ale navím · ještě i ocele o vysoké pevnosti, s velkým nízkým¹ obsahem legujících prvků. Tento' známý způsob neumožňuje však ani rekuperaci energie, ani přerušení rychlého· ochlazování v teplotě stárnutí.

S cílem využít výhody předkládané oběma těmito způsoby a zredukovat zmíněné vady na minimum byl zveřejněn v dalším belgickém· patentu č. 880 587 způsob plynulého· tepelného zpracování, podle· něhož se ocelový plech podrobuje operaci rychlého ochlazování nesoucí s sebou fázi stříkání chladivá na povrch ocelového plechu, za níž následuje fáze ponořování ocelového plechu do vodní lázně s teplotou nad 75 °C.

Při tomto posledním způsobu dají se podmínky fáze stříkání chladivá na povrch ocelového plechu modifikovat regulací teploty chladivá stříkaného na ocelový plech před jeho ponořováním do vodní lázně. Přitom je výhodné, když se stříká na ocelový plech chladivo· složené z vodní mlhy a vodní páry a teplota této celkové mlhy se reguluje modifikací teploty jedné nebo· druhé složky, a zejména teploty zaváděné do příslušného· zařízení pro vytváření mlhy.

Zjistilo se však, že takto zpracovaný ocelový plech mohl pořád ještě vykazovat drobné vady v rovinnosti, jako například okrajové vlny, vermikulity atd., a to následkem složitých jevů a možnosti udržovat přesně konstantní podmínky zpracování, jako například tloušťku ocelového · plechu, povrchový stav, teplotu atd.

Úkolem vynálezu je vyvinout úvodem popsaný způsob umožňující redukci především zmíněných nevýhod a vad.

Úkol je řešen způsobem podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že se ocelový plech rychle ochlazuje z teploty mezi· 900 stupni Celsia· a 600 °C až na teplotu mezi

500 °C a 400 °C během· první etapy zahrnující v sobě alespoň · fázi ponořování ocelového plechu do vodní lázně s teplotou nad 75 · °C, načež se ocelový plech podrobuje druhé etapě ochlazování sestávající ze stříkání chladivá na ocelový plech.

Podle dalších provedení vynálezu ochlazuje se ocelový plech během druhé etapy až na teplotu mezi 500 °C a 300 °C, na níž se udržuje po dobu delší než 20 s, načež se provádí jeho konečné ochlazování. Během první etapy ochlazování se provádí fáze stříkání chladivá na ocelový plech po fázi jeho ponořování do vodní lázně, načež se během druhé etapy ochlazuje stříkáním Z teploty mezi 500 °C a 400 °C až na teplotu mezi 150 °C a 60 °C. Chladivo se stříká ve formě jemně rozprašované kapaliny neoxidujícím, redukčním nebo neutrálním plynem. Jako chladivo se používá · voda s teplotou nad 70 °C alespoň během druhé etapy. Konečně se množství chladivá reguluje během fáze stříkání v druhé etapě pro udržování průtoku v litrech za sekundu na hodnotě dané výrazem

4,18 Qa

2Is — Ie — 11

100 - Tee v němž *

Qa = množství oceli v kg/s ls, Ie = entalpie oceli v kj/kg před a po fázi ochlazování stříkáním

Tee = teplota stříkaného chladivá v °C.

Nový nebo vyšší účinek dosahovaný vynálezem lze charakterizovat v podstatě dále uváděnými výhodami. Vynález umožňuje vyrábět zejména ocelové plechy na tažení nebo· plechy z oceli o vysoké pevnosti. Ochlazování způsobem podle vynálezu má významný vliv na fyzikální vlastnosti ocelového plechu. Jsou vyloučeny vady v rovinnosti ocelového plechu, jako například vlny na okrajích, vermikulity atd.

Lze dodržovat přesně konstantní podmínky zpracování, například z hlediska tloušťky ocelového plechu, povrchového stavu, teplot atd. · Obě etapy zpracování se mohou provádět ve dvou separátních vanách příslušného zařízení k provádění způsobu a chladivo z každé etapy se zachycuje.

Vynález bude nyní ještě názorně popsán na příkladě podle připojených výkresů, na nichž představuje schematicky obr. 1 zařízení k provádění způsobu podle vynálezu umožňující realizaci etapy ponořování následované etapou stříkání chladivá, a · obr. 2 zařízení podobné onomu na obr. 1, k němuž byly přidány prostředky pro doplnění první etapy s fází stříkání chladivá.

Podle obr. 1 se plech 1 k ochlazování rychle posunuje ve směru šipky 2. Tento plech 1 s teplotou například v blízkosti 850 stupňů Celsia prochází na vodicích váleč241495

cích 3, 4, poté vstupuje do· vany 5 s obsahem teplovodní lázně přes vstupní síto 6 opatřené těsnicími válečky. Plech 1 směřuje uvnitř vany 5 nejprve dolu, poté po svém vinutí kolem vratného válce 7 směruje к výstupu z vany 5 pohybem vzhůru přesně rovnoběžným s pohybem dolu.

Během svého- průchodu teplovodní lázní 5a podrobuje se plech 1 první etapě ochlazování až na teplotu cca 500 °C.

Po průchodu těsnicím, sítem í* je plech 1 veden vratným válcem 10 к rozstřikovací rampě 1'1 umístěné v ohradě 12. Plech 1 se zde podrobuje druhé etapě ochlazování stříkáním jemně rozprašované vody až na teplotu cca 450 °C.

Po průchodu přes vratný válec 13 a potom sítem opatřeným těsnícími válečky 1.4, 15 je plech 1 veden vratnými válci 1S, 17 к peci na stárnutí před konečným ochlazováním.

U varianty podle obr. 2 se ploch 1 к oohlazování rovněž posunuje ve směru šipky

2. Jeho počáteční teplota je 350 °C, Je veden vodícími válečky X 4 к vanu 8, jíž proniká po průchodu vstupním sítem 3 s těsnicími válečky. Ve vaně 5 je plech 1 ponořován do teplovodní lázně Sa, poté přechází přes rozstřikovací rampu I’, kde se podrobuje stříkání jemně rozprášenou kapalinou. Opouští vanu и s teplotou cca 450 stupňů Celsia výstupním sítem X Fota vstupuje do ohrady 12, kdo se podrobuje v rozstříkovací rampě 11 ochlazování stříkáním jemně rozprašované kapaliny, a jeho teplota se přivádí na méně než 150 °C. Plech 1 tedy opouští ohradu 12 a je veden vratnými válci 16, 17 ke stanovišti pozdějšího zpracování nebo upotřebení.

Nakonec bude ještě vynález názorně předveden na příkladě v souvislosti s posledním provedením, při němž jde o zpracování ocelového plechu na tažení.

Plech z měkké oceli o tloušťce 0,5 mm a šířce 1 m, posunující se rychlo-síí 120 m/ /min, nebo třeba 2 m/s, podrobuje se ochlazování podle vynálezu. V daném případě teplota zaznamenaná na konci první etapy činí 420 °C, ausek ocelový plech vystupuje z vodní lázně při 465 ^CC. Je tudíž nezbytné doplnit ochlazování na konci první etapy, například podle vynálezu stříkáním chladivá. К tomu cíli se využívá atmosféra přítomná nad vodní lázní, jež je složena z dusíku a vodní páry. Ta se ochlazuje až na teplotu 80 °C a obsah vody v plynu nižší než 290 mg/m³, aby se získal vlhký plyn, jenž se stříká na ocelový plech. Množství plynu se vypočte ve shodě s posledním provedením vynálezu podle vzorce

Cl, - 4,18 . Q_a.

2I_S - I_e - 11

100 — T_ee v němž

Q, ~ množství chladicího- plynu

Qa 73 kg/s

I... = 200 kj/kg

L — 230 kj/kg

T_ec — 80 °C, takže množství chladicího’ plynu bude činit

400 — 230 — 11

Q x 78 z·.2592 1/s.

Při porovnání s tímto příkladem vykazoval ocelový plech zpracovaný způsobem podle již zmíněného belgického^ patentu č. 830 587 nedokonalou rovinnost v důsledku zvlnění na okraji plechu právě tak, jako výskytu vermikulitů nebo Ludersových čar.

Tento příklad dokazuje prospěšnost způsobu podle vynálezu pro výrobu rovných plechů bez zmíněných vad.

Claims (6)

1. Způsob plynulého tepelného zpracování ocelového plechu, podle něhož se ocelový plech podrobuje ochlazování v několika etapách ze své vyšší teploty na teplotu rekrystalizační, vyznačující se tím, že se ocelový plech rychle ochlazuje z teploty mezi 900 °C a 600 °C až na teplotu mezi 500 °C •a 400 °C během první etapy zahrnující v sobě alespoň fázi poíiořování ocelového plechu do- vodní lázně s teploiOu nad 75 ^rC, načež se ocelový plech podrobuje druhé etapě ochlazování sestávající ze stříkání chladivá na ocelový plech.

2. Způsob podle bodu 1, vyznačující se tím, že během druné etapy se ocelový plech ochlazuje až na teplotu mezi 500 °C a 300 stupni Celsia, na níž se udržuje po dobu delší než 20 s, načež se provádí jeho konečné ochlazování.

3. Způsob podle bodu 1, vyznačující se tím, že se během první etapy ochlazování provádí fáze stříkání chladivá na ocelový plech po fázi jeho ponořování do vodní lázně, načež se bohem druhé etapy ochlazuje stříkáním z teploty mezi 500 °C a 400 °C až na teplotu mezi 150 °C a 60 °C.

4. Způsob podle bodů 1 až 3, vyznačující se tím, že chladivo se stříká ve formě jemně rozprašované kapaliny neoxidujícím, redukčním nebo< neutrálním plynem.

5. Způsob podle bodů 1 až 4, vyznačující se tím, že jako chladivo se používá voda s teplotou nad 70 C alespoň během druhé etaРУ·

6. Způsob podle bodů 3 až 5, vyznačující se tím, že množství chladivá se reguluje během fáze stříkání v druhé etapě pro udržo vání průtoku v litrech za sekundu na hodnotě dané výrazem

4,18 Q_a

21, - I_e - 11

100 — T_ee v němž

Q_a = množství oceli v kg/s

I_s, I_e = entalpie oceli v kj/kg před a po fázi ochlazování stříkáním

T_ee = teplota stříkaného chladivá v °C.