PL92487B1 - - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób ciaglego cyiikowania ogniowego tasmy stalowej, zwlaszcza zapobiegajacy tworzeniu sie w kapieli twardego cynku .pogarszajacego jakosc powloki galwanicznej.

Znane sa rózne sposoby ciaglego cynkowania ogniowego tasmy stalowe!, na pirzyklad metoda Armco-Sendzilmira, metoda stopniowej obróbki cieplnej oraz piece nieutleniajace itp. Wspólna ce¬ cha wszystkich procesów jest to, ze temperatura stalowej tasmy w momencie wprowadzenia jej do kapieli cynkowej, we wszystkich bez wyjatku przy¬ padkach, jest Wyzsza od temperatury kapieli. To znaczy, ze jezeli temperatura kapieli wynosi 450°C do 460°C to temperatura wprowadzanej tasmy sta¬ lowej utrzymuje sie w granicach 460°C—520°C.

Byc moze bylo to wlasciwoscia wydajnosci ciepl¬ nej biorac pod uwage fakt, ze automatyczne utrzy¬ mywanie temperatury kapieli cynkowej odbywa¬ lo sie dzieki temperaturze wprowadzonej tasmy stalowej. Inna przyczyna tego stanu rzeczy jest fakt, ze kontrolowanie temperatury tasmy w stre¬ fie powolnego chlodzenia tuz przed jej wprowa¬ dzeniem do kapieli jest rzecza niezwykle trudna.

Jak wiadomo ze stanu techniki, mechanizm powol¬ nego chlodzenia tasmy stalowej, która ma byc wprowadzona do kapieli cynkowej, jest zwykle procesem promieniowania lub naturalnym chlo¬ dzeniem. Przy tego rodzaiju sledzeniu jest rzecza sama przez sie zrozumiala, ze temperatura tasmy wprowadzonej do kapieli jest tylko w niewielkim stopniu (regulowana do wartosci optymalnej. Co wiecej, tasma posiada rózne rozmiary, rózna pred¬ kosc liniowa, które to czynniki zmieniaja sie do¬ syc czesto i które stanowia nieodlaczna trudnosc w tego rodzaiju procesach. W sytuacji gdy mamy do czynienia ze zmiennymi czynnikami* mechanizm chlodzenia nie daje prawie zadnych wyników.

Ponadto tasma przemieszcza sie z bardzo duza predkoscia co jest glównym powodem, ze jej tem¬ peratura w strefie % powolnego chlodzenia nadal utrzymuje swa wysoka wartosc w granicach 460°C do 520°C.

Stwierdzono, ze niedogodnosci spowodowane temperatura wprowadzonej do kapieli tasmy, utrzy¬ mujacej sie w granicach 460—520°C, nie moga byc pomijane. Na pirzyklad daje sie zauwazyc wyrazne tworzenie sie warstwy twardego cynku w kapieli cynkowej. Wielkosc tej warstwy gwaltownie wzra¬ sta gdy temperatura tasmy osiaga wartosc nieco ponad 475°C. Niestety mozliwosc rozrzutu wartos¬ ci temperatury w zakresie 460°—520°C pomaga tworzeniu sie twardego cynku. Powoduje to z kolei wzrost czestotliwosci operacji usuwania twardej warstwy, a co aa tym idzie obnizenie wydajnosci.

Ponadto sklonnosci do ciaglej zmiany temperatury tasmy w granicach 460°—520°C oprócz sprzyjania tworzeniu sie twardej warstwy cynkowej w ka¬ pieli powoduje pogarszanie jakosci pokrycia tas¬ my stalowej. Co wiecej, temperatura tasmy wpro¬ wadzonej do kapieli powoduje tworzenie sie na 92 48712487 tasmie waastwy stopu zelazo — cynk. Nde trzeba powtarzac, ze wyzej opisane niedogodnosci powo¬ duja (pogorszenie sie jakosci otrzymywanej tasmy stalowej i jej struktury. - Celem wynalazku jest; opracowanie sposobu ciag¬ lego cynkowania ogniowego tasmy stalowej, który zapobiegalby tworzeniu !sie twardego cynku w ka¬ pieli lub co najmniej ograniczal ilosc tworzacego sie twardego cynku i w którym nie nastepowalby niepotrzebny wzrost warstwy stopu zelazo — cynk, w ote^roytwahej tasmie stalowej.

Cel ten zostal osiagniety zgodnie z wynalazkiem przez to, ze przesuwajaca sie tasme stalowa gwal¬ townie chlodzi sie do temperatury 300°C^460°C, korzystnie 380°C—420°C, bezposrednio przed wpro¬ wadzeniem jej do kapjieli cynkowej, przy czym gwaltowne chlodzenie przeprowadza sie po etapie powolnego chlodzenia.

Przedmiot wynalazku przykladowo objasniony jest na rysunku, na którym przedstawiony jest ty¬ powy cykl cieplny skladajacy sie z nastepujacych etapów wstepne ogrzewanie — ogrzewanie i wygrze¬ wanie — gwaltowne chlodzenie — powolne .chlo¬ dzenie — koncowe gwaltowne chlodzenie -=— ognio¬ we cynkowanie. W wyzej przedstawionym proce¬ sie etapy cd wstepnego ogrzewania do powolnego; chlodzenia moga byc przeprowadzone, w sposób konwencjonalny. Wyzej wymieniony zestaw czyn¬ nosci nastepuje po procesje przeprowadzona w piecu nieutleniajacym gdzie tasma stalowa wchodzi najpierw do strefy wstepnego ogrzewania i jest ogrzewana do temperatury 750°C. Nastepnie prze¬ chodzi do strefy grzania gdzie jest ogrzewana do temperatury okolo 800°C, nastepnie dostaje sie do strefy gwaltownego chlodzenia gdzie jest chlor dzona *do temperatury okolo 520°C i nastepnie do strefy powolnego chlodzenia gdzie jest chlodzonu do temperatury zblizonej do temperatury kapieli cynkowej to znaczy do okolo 460°C.

Wyzej wymieniony proces, od etapu wstepne¬ go ogrzewania do etapu powolnego chlodzenia, na przyklad proces typu nieutleniajacego, mozna z lat¬ woscia zastapic innym procesem przykladowo pro¬ cesem Armco-Sendzimir, który zawiera piec utle¬ niajacy, piec redukujacy i piec do wyzarzania oraz • strefe chlodzenia, w którym cykl cieplny moze byc zgodny ze znanymi wlasciwosciami. Mozna wyko¬ rzystac równiez inne znane procesy.

W przeciwiensitwiie do tych procesów istotna cecha sposobu wedlug wynalazku jest stosowanie strefy gwaltownego chlodzenia koncowego, w któ¬ rej przesujwajaca sie tasma chlodzona jest do temperatury nizszej od temperatury kapieli cyn¬ kowej to znaczy 300—460°C korzystnie 380—420°C Jak juz wczesniej opisano, kapiel cynkowa utrzy¬ muje siQ ciagle w temperaturze okolo 4G0°C.

Górna granice temperatury wprowadzonej tasmy stalowej ustalono na poziomie 4€0°C dlatego, ze gdy temperatura tasmy stalowej wprowadzonej do kapieli cynkowej osiaga wartosc powyzej tem¬ peratury kapieli to wystepuje wtedy tworzenie sie twardego cynku, pogorszenie * jakosci otrzymywanej powloki cynkowej i pogorszenie struktury stali.

Dlatego pozadane jest, atoy temperatura tasmy wprowadzonej do kapieli wynosilai w efekcie 380°C do 420°C. Dlatego wlasnie wynalazek wpru* wadza wymuszone chlodzenie w strefie gwaltow¬ nego chlodzenia koncowego, nastepujacego po konwencjonalnej strefie powolnego chlodzenia, • doprowadzajacego do spadku temperatury tasmy do wartosci nizszej od; temperatury kapieli cyn¬ kowej. W procesie konwencjonaiLn^nl}\ temperatu¬ ra kapieli cynkowej gest utrzymywana dzieki wprowadzeniu tasmy o temperaturze zawsze wyz- io ~szej od temperatury kajpieli. Zupelnie inaczej dzieje sie w sposobie cynkowania wedlug wyna- - 1 szkoi. Tutaj tasma stalowa jest ogrzewana w ka¬ pieli cynkowej. Z tego tez wzgledu wymagane jest doprowadzenie ciepla do kapieli cynkowej aby u- trzymac jej temperature, na, wymaganymi pozio¬ mie. To zdecydowalo o ustaleniu! dolnej granicy temperatury tasmy w strefie gwaltownego chlo¬ dzenia na wartosc okolo 300°_C. Gdyby jednak tasma miala byc gwaltownie chlodzona do tem- peratury ponizej 300°C wtedy nastapiloby chlo¬ dzenie kapieli cynkowej i spowodowaloby wzrost obciajzenia zródel ciepla dostarczajacych cieplo do kajpieli cynkowej, co z kolei mialoby nieko¬ rzystny wplyw na dzialanie i spowodowaloby wzrost kosztów. Z tego wzgledu zalecane jest uzyskiwanie temperatury gwaltownie chlodzonej tasmy na pozifomie 3i80°C, korzystnie w zakresie 38 Jak wyzej wykazano,.... optymalna temperatura dla tasmy stalowej okreslana jest w strefie gwaltownego chlodzenia koncowego. Stwierdzo¬ no, ize jakakolwiek metoda gwaltowenego odpro¬ wadzania ciepla moze znalezc zastosowanie w stre¬ fie gwaltownego chlodzenia koncowego. Wystar- 39 czajacym jest zestaw chlodnicy z wentylatorem.

Kiedy zmienna jest wielkosc tasmy i szylbkósc jej .przesuwania/ wtedy nalezy regulowac wjhdaitek powietrza w chlodnicy oraz obroty wentylatora aby móc kontrolowac temperature tasmy. Kon- 40 troiowanie temperatury tasmy stalowej mozna osiagnac równiez przez zastosowanie przepustni- cy lub podobneglo rozwiazania.

Kontrola temperatary tasmy stalowej w strefie gwaltownego chlodzenia przeprowadza sie dosyc 46 pewnie a regulacje obrotów wentylatora, strumie¬ nia powietrza w chlodnicy czy kata otwarcia przepustnócy uzyskuje sie z laitwoscia. W rezul¬ tacie, kontrolowana wartosc AJ w strefie gwal¬ townego chlodzenia koncowego uzyskuje sie mate- 50 matycznie TJO — T^ .(Ts Tp), gdzie TJO jest tem¬ peratura tasmy wchodzacej do strefy gwaltowne¬ go chlodzenia koncowego, Tp jest temperatura kajpieli cynkowej, a Ts jest temperatura opty^ malna tasmy stalowej, wychodzacej ze strefy 55 gwaltownego chlodzenia koncowego. Wartosc kon¬ trolowana A J uzyskiwana jest niezawodnie zgod¬ nie ze stosowana praktyka. Rysunek przedstawia przyklad wynalazku] zastosowany w procesie z piecem typu nieutleniajacego. oo Przyklad przedstawia cykl cieplny, gdzie tem¬ peratura Ts tasmy w chwili wprowadzenia, do kapieli cynkowej wynosi 400°C. Zgodnie z cyk¬ lem, temperatura TJo tasmy stalowej na wejsciu do strefy gwaltownego chlodzenia koncowego wy- 05 nosi 460°C, a temperatura Tp kajpieli cynkowej5 \ wynosi 460°C, tak ze wartosc kontrolowana A J z jakiegos powodu niestabilna, jej kontrolowanie daje sie. latwo przeprowadzic mierzac tempera/tu¬ re Ts i wstepnie okreslona wartosc Ts = 400°C moze byó niezawodnie utrzymywana. Tasma wchodzi do kaipiedi cynkowej przy temperaturze 400°C, przechodzi przez kapiel o temperaturze 460°C w czasie okolo piechi sekund i jest ogrze¬ wana do temperatury w przyblizeniu 450°Cd prze¬ chodzi do nastepnego etapu.

Jak juz wzmiankowano, tasma stalowa utrzymy¬ wana jest niezawodnie w temperaturze Ts wiek¬ szej od 300°C i mniejszej od 460°C, korzystnie w zakresie 380—420°C. Utrzymywanie stalej tem¬ peraitury tasmy stalowej na wejsciu do kapieli cynkowej jest wielka zaleta wynalazku. Przede wszystkim dalo sie zauwazyc wyrazne zmniejsze¬ nie tworzenia twardego cynku. W sposobie zna¬ nym, ilosc twardego cynku zgromadzonego na dnie kapieli wynosila 100—200 ton, przy wielkosci pro¬ dukcji 70.000 ton. Podczas gdy w sposobie wedlug w strefie gwaltownego chlodzenia koncowego wy¬ nosi 60°C. Osiaga sie to za pomoca opisanej me¬ tody chlodzenia w czasie wynoszacym okolo czte- 16 ry sekundy. Nawet gdy temperatura TJo byla wynalazku, przy takiej samej wielkosci produk¬ cji, ilosci twardego cynku wynosila zaledwie 2—3 ton. Widac z tego wyraznie, jak wzrasta ilosc twairdego cynku ze wzrostem temperatury tasmy wprowadzanej do kapieli. Przy tym nie ma to zadnego wplywu na jakosc otrzymywanej powlo¬ ki1. Inna zaleta wynalazku jest to, ze otrzymuje sie stabilna powloke cynkowa odkad temperatu¬ ra tasmy wprowadzanej do kapieli jest nizsza od temperaitury samej kapieli, a ponadto- nie zau¬ waza sie wzrostu warstwy stopu, zelazo—cynk w t2smie stalowej, co czyni strukture tasmy meta¬ lowej bardziej stabilna.

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Sposób ciaglego cynkowania ogniowego tasmy stalowej, znamienny tym, ze przesuwajaca sie tasme stalowa gwaltownie chlodzi sie do tempe¬ ratury 300—460°C, korzystnie 380—420°C, bez¬ posrednio przed wprowadzeniem jej do kapieli cynkowej, przy czym gwajtowne^chlodzenie prze¬ prowadza sie po etapie powolnego cnlodzenia. Temperatura tasmy Cykl Cieplny