RU2082776C1

RU2082776C1 - Method of production of tin-plate

Info

Publication number: RU2082776C1
Application number: RU95108796A
Authority: RU
Inventors: В.Б. Аверин; В.Н. Аптерман; Н.Ф. Бахчеев; А.М. Беленький; В.Ф. Бердышев; М.С. Бронников; М.Х. Додик; Г.П. Коростелев; В.Н. Михайловский; М.П. Мишин; А.Ф. Попутников; М.Н. Середников; Р.И. Черкасский; Е.Д. Захарова
Original assignee: Акционерное общество "Магнитогорский металлургический комбинат"; Акционерное общество закрытого типа "Инфэкс"; Московский государственный институт стали и сплавов
Priority date: 1995-05-30
Filing date: 1995-05-30
Publication date: 1997-06-27
Also published as: RU95108796A

Abstract

FIELD: ferrous metallurgy, in particular, production of cold-rolled steel strip for production of tin-plate. SUBSTANCE: method combines the process of decarburization with recrystallization annealing of plate in tower-type continuous annealing furnace in damp nitrogen-hydrogen atmosphere with hydrogen content of 4-7% and moisture content of 8-30 g/cu.m at metal temperature ranging within 700-830 C for 200-600 s. EFFECT: reduced maintenance expenditures and duration of steel making process with low content of carbon in steel.

Description

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к производству холоднокатаной стальной полосы для изготовления белой жести, используемой для приготовления консервных банок. The invention relates to ferrous metallurgy, in particular to the production of cold rolled steel strip for the manufacture of tinplate used for the preparation of cans.

Известен способ производства жести, принятый за аналог [1] заключающийся в выплавке стали 08 кп, последующей разливке, горячей прокатке, холодной прокатке, обезжиривания, отжига холоднокатаной полосы конечной толщины (0,18
0,35 мм) в башенной печи непрерывного отжига, дрессировке и проведении покрытия оловом (горячее или электролитическое). Получение жести различной твердости осуществляется выбором режимов термообработки температуре отжига, длительность выдержки, скорость охлаждения. Однако данный способ производства не может обеспечить получение жести, обладающей достаточной твердостью и очень глубокой степенью вытяжки, которая позволяет получать банки для хранения пива и напитков, имеющих всего один шов, соединяющий банку и крышку.There is a known method for the production of tin, adopted as an analogue [1] consisting in the smelting of 08 kp steel, subsequent casting, hot rolling, cold rolling, degreasing, annealing of a cold-rolled strip of finite thickness (0.18
0.35 mm) in a tower furnace of continuous annealing, training and tin coating (hot or electrolytic). Getting tin of different hardness is carried out by the choice of heat treatment modes annealing temperature, exposure time, cooling rate. However, this production method cannot provide tin, which has sufficient hardness and a very deep degree of drawing, which makes it possible to obtain cans for storing beer and drinks having only one seam connecting the can and the lid.

Известен способ получения жести с низким углеродом, принятый в качестве ближайшего аналога [2] который обеспечивает получение металла со сверхглубокой вытяжкой, обеспечивающей получение легкооткрываемых банок для пищевых жидкостей, имеющих только один шов, соединяющий крышку и банку. Способ заключается в выплавке металла LD-способом, последующем обезуглероживании в RH-установке. Затем следуют: горячая прокатка, обезжиривание, холодная прокатка, рекристаллизационный отжиг, дрессировки и получение покрытия, путем нанесения слоя олова горячим или электролитическим методами. Основной недостаток данного способа производства заключается в необходимости установки дорогого вакуумного дегазатора, требовании использования при разливке огнеупоров, не содержащих углерода (или содержащих его в незначительном количестве). Последнее также определяет значительные затраты и повышение себестоимости производства жести. A known method of producing tin with low carbon, adopted as the closest analogue [2] which provides a metal with ultra-deep drawing, providing easy-open cans for food liquids having only one seam connecting the lid and the can. The method consists in smelting the metal by the LD method, followed by decarburization in an RH plant. Then follow: hot rolling, degreasing, cold rolling, recrystallization annealing, training and coating, by applying a layer of tin using hot or electrolytic methods. The main disadvantage of this production method is the need to install an expensive vacuum degasser, the requirement to use refractories that do not contain carbon (or contain a small amount) when casting. The latter also determines significant costs and increase the cost of production of tin.

Для уменьшения эксплуатационных затрат и сокращения длительности процесса производства стали с низким содержанием углерода (особенно за счет исключения ряда операций), процесс обезуглероживания совмещается с рекристаллизационным отжигом жести в башенной печи агрегата непрерывного отжига. To reduce operating costs and reduce the duration of the low carbon steel production process (especially by eliminating a number of operations), the decarburization process is combined with recrystallization annealing of tin in a tower furnace of a continuous annealing unit.

Положительный результат достигается тем, что в способе производства белой жести, включающем выплавку, обезуглероживание, разливку металла, горячую прокатку, холодную прокатку, обезуглероживание, рекристаллизационный отжиг и дрессировку с последующим покрытием оловом, в отличии от прототипа дополнительное обезуглероживание металла с 0,5 0,07 до 0,003 0,008% С совмещают с процессом рекристаллизационного отжига в башенной печи непрерывного отжига жести и проводят его во влажной азото-водородной атмосфере с содержанием 4 7% водорода и влажностью 8-30 г/м³ при температуре металла в интервале 700 800^oC в течение 200-600 с.A positive result is achieved by the fact that in the method for the production of tinplate, including smelting, decarburization, casting of metal, hot rolling, cold rolling, decarburization, recrystallization annealing and training, followed by tin coating, in contrast to the prototype, additional decarburization of metal from 0.50. 07 to 0.003 0.008% C is combined with the process of recrystallization annealing in a tower furnace for continuous annealing of tin and is carried out in a humid nitrogen-hydrogen atmosphere with a content of 4-7% hydrogen and a humidity of 8- 30 g / m ³ at a metal temperature in the range of 700 800 ^o C for 200-600 C.

Предлагаемый способ реализуется следующим образом. Сталь 08 пс выплавляется в кислородном конвертере, затем металл разливается с помощью машины непрерывного литья заготовки. Полученные заготовки передаются на стан горячей прокатки, который обеспечивает получение рулонов горячекатаного листа толщиной 1,5 2,0 мм. Рулоны передаются на стан холодной прокатки, который обеспечивает получение жести конечной толщины. Рулоны передаются к агрегату непрерывного отжига, в состав которого входит башенная печь. The proposed method is implemented as follows. Steel 08 ps is smelted in an oxygen converter, then the metal is cast using a continuous casting machine. The resulting billets are transferred to the hot rolling mill, which provides the production of rolls of hot-rolled sheet with a thickness of 1.5 to 2.0 mm Rolls are transferred to a cold rolling mill, which ensures the production of tin of finite thickness. The rolls are transferred to a continuous annealing unit, which includes a tower furnace.

Башенная печь включает ряд камер: нагрева, выдержки, регулируемого и окончательного охлаждения. Процесс нагрева производят во влажной атмосфере (4-7 H₂, остальное азот, влажность 8 30 г/м³). В камере нагрева полоса нагревается до 700 830^oC. Затем металл поступает в камеру выдержки, где при данной температуре он выдерживается во влажной атмосфере, указанного состава, в течение 200 600с. Затем в камерах ускоренного и окончательного охлаждения в сухом защитном газе температура полосы снижается до уровня, при котором, выходя из печи, металл не окисляется на открытом воздухе.The tower furnace includes a number of chambers: heating, exposure, adjustable and final cooling. The heating process is carried out in a humid atmosphere (4-7 H ₂ , the rest is nitrogen, humidity is 8 30 g / m ³ ). In the heating chamber, the strip heats up to 700 830 ^o C. Then the metal enters the holding chamber, where at this temperature it is aged in a humid atmosphere of the specified composition for 200 600 s. Then, in accelerated and final cooling chambers in a dry protective gas, the strip temperature decreases to a level at which, leaving the furnace, the metal does not oxidize in the open air.

Во влажной азото-водородной атмосфере происходит удаление углерода из полосы, движущейся через печь, в основном по следующей реакции
C + H₂O CO + H₂
В зависимости от температуры, состава и толщины полосы, скорости ее транспортировки подбирается влажность атмосферы, ее количество и длительность выдержки при температуре обезуглероживания.In a humid nitrogen-hydrogen atmosphere, carbon is removed from the strip moving through the furnace, mainly by the following reaction
C + H ₂ O CO + H ₂
Depending on the temperature, composition and thickness of the strip, its transportation speed, atmospheric humidity, its amount and exposure time at decarburization temperature are selected.

Влажная азото-водородная атмосфера подготавливается непосредственно перед подачей в печь пропусканием части сухого защитного газа через скруббер снизу вверх через колонку с засыпкой из колец Рашига, которые сверху орошаются подогретой водой, циркулирующей в скруббере. Газ увлажняется и подается в нужные камеры печи. Количество влаги в газе определяется его температурой: чем она выше, тем больше паров воды может находиться в одном кубическом метре без насыщения и выпадения в виде капель. Подогрев воды, а, следовательно, и газа, осуществляется с помощью нагревателей, мощность которых регулируется в зависимости от заданной температуры. Число необходимых скрубберов определяется производительностью агрегата, т.е. количеством влаги (влажной атмосферы), необходимой для осуществления процесса. A moist nitrogen-hydrogen atmosphere is prepared immediately before being fed into the furnace by passing part of the dry protective gas through the scrubber from bottom to top through a column filled with Rashig rings, which are irrigated from above with heated water circulating in the scrubber. The gas is humidified and fed into the necessary chambers of the furnace. The amount of moisture in a gas is determined by its temperature: the higher it is, the more water vapor can be in one cubic meter without saturation and loss in the form of drops. Heated water, and, consequently, gas, is carried out using heaters, the power of which is regulated depending on the set temperature. The number of scrubbers required is determined by the capacity of the unit, i.e. the amount of moisture (humid atmosphere) needed to carry out the process.

Данный способ может быть реализован как с помощью специально построенного агрегата, так и на действующей печи. Во втором варианте процесс обезуглероживания может быть начат и в камере нагрева с тем, чтобы обеспечить получение необходимой выдержки во влажной атмосфере, которая подается в агрегат через рассредоточенные по высоте и ширине камер подводы, что обеспечивает хороший массообмен с движущейся полосой. Отработанная атмосфера сбрасывается через свечи, расположенные сверху камер нагрева и выдержки. This method can be implemented using a specially constructed unit, or on an existing furnace. In the second embodiment, the decarburization process can also be started in the heating chamber in order to provide the necessary exposure in a humid atmosphere, which is supplied to the unit through inlets dispersed along the height and width of the chambers, which ensures good mass transfer with a moving strip. The spent atmosphere is discharged through candles located on top of the heating and exposure chambers.

При влажности азото-водородной атмосферы ниже 8 г/v³ процесс обезуглероживания замедляется и не протекает в должной степени. При влажности азото-водородной атмосферы более 30 г/л³ есть опасность окисления полосы.When the humidity of the nitrogen-hydrogen atmosphere is below 8 g / v ^3, the decarburization process slows down and does not proceed to the proper degree. When the humidity of the nitrogen-hydrogen atmosphere is more than 30 g / l ³ there is a danger of oxidation of the strip.

При температуре металла ниже 700^oC скорость процесса обезуглероживания резко замедляется и при предлагаемом интервале времени результат не достигается, а при температуре металла выше 830^oC в обезуглероживаемой полосе происходит аномальный рост зерна, что ухудшает технологические свойства жести при переработке у потребителя.When the metal temperature is below 700 ^o C, the decarburization process speed sharply slows down and the result is not achieved at the proposed time interval, and when the metal temperature is above 830 ^o C, an abnormal grain growth occurs in the decarburized strip, which affects the technological properties of tin during processing by the consumer.

Если отжиг при выше указанных режимах проводить в течение менее 200 с - не достигается требуемая степень обезуглероживания, а если время отжига увеличить более 600 с происходит чрезмерное обезуглероживание, возникает опасность разрыва отжигаемой полосы в печи. If annealing at the above mentioned conditions is carried out for less than 200 s, the required degree of decarburization is not achieved, and if the annealing time is longer than 600 s, excessive decarburization occurs, there is a danger of rupture of the annealed strip in the furnace.

Содержание H₂ в пределах 4 7% исключает процесс окисления железа и обеспечивает светлую поверхность отожженного металла.The content of H ₂ in the range of 4 to 7% eliminates the oxidation of iron and provides a bright surface of the annealed metal.

При повышенном содержании углерода в металле и отсутствии возможности на действующем агрегате обеспечить необходимую длительность выдержки полоса может пропускаться через агрегат дважды, т.е. содержание углерода снижается в две стадии. With a high carbon content in the metal and the inability to ensure the necessary exposure time on the operating unit, the strip can be passed through the unit twice, i.e. carbon content is reduced in two stages.

Предлагаемый способ производства обеспечит:
получение металла с пониженным содержанием углерода и высокими пластическими свойствами, что значительно улучшит потребительские качества готовой жести;
исключение стадии обработки жидкой стали в специальном вакуумном дегазаторе;
совмещение операции обезуглероживания с рекристаллизационным отжигом.The proposed production method will provide:
obtaining a metal with a low carbon content and high plastic properties, which will significantly improve the consumer qualities of the finished sheet;
the exception of the processing stage of liquid steel in a special vacuum degasser;
combining decarburization with recrystallization annealing.

Литература:
1. Листопрокатное производство. Комановский А.З. Справочник, М. Металлургия, 1979, с. 177-184.Literature:
1. Sheet rolling production. Komanovsky A.Z. Handbook, M. Metallurgy, 1979, p. 177-184.

2. Массовое производство стали с ультранизким содержанием углерода Масаока Т. Накашима Х, Накамура Х. и др. /КК 1989, N 57, с. 105 110 (англ). 2. Mass production of steel with ultra-low carbon content Masaoka T. Nakashima X, Nakamura H. et al. / KK 1989, N 57, p. 105 110

Claims

Method for the production of tinplate, including smelting, decarburization, metal casting, hot rolling, cold rolling, degreasing, recrystallization annealing, training and subsequent coating with tin, characterized in that they carry out additional decarburization of the metal from 0.06 0.08 to 0.003 0.02 carbon and combine it with recrystallization annealing in a tower continuous annealing furnace in a moist nitrogen-hydrogen atmosphere with a hydrogen content of 5 7 and a moisture content of 8 30 g / cm ³ at a metal temperature in the range of 700 830 ^o C for 200 600 s .