RU2622469C2 - Способ термической обработки стального листа и устройство для его осуществления - Google Patents

Способ термической обработки стального листа и устройство для его осуществления Download PDF

Info

Publication number
RU2622469C2
RU2622469C2 RU2015137780A RU2015137780A RU2622469C2 RU 2622469 C2 RU2622469 C2 RU 2622469C2 RU 2015137780 A RU2015137780 A RU 2015137780A RU 2015137780 A RU2015137780 A RU 2015137780A RU 2622469 C2 RU2622469 C2 RU 2622469C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
bath
sheet
temperature
oxides
ferroalloy
Prior art date
Application number
RU2015137780A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2015137780A (ru
Inventor
Майвен Тифенн Соазиг ЛАРНИКОЛ
Мишель Роже Луи БОРДИНЬОН
Ксавье Марк Жак Эдмон Робер ВАНДЕН ЭЙНДЕ
Анна Изабель ФАРИНХА
Паскаль ГЕРКЕНС
Жан-Франсуа НОВИЛЬ
Жюльен Кристофер Мишель СМАЛ
Original Assignee
Арселормиттал
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Арселормиттал filed Critical Арселормиттал
Publication of RU2015137780A publication Critical patent/RU2015137780A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2622469C2 publication Critical patent/RU2622469C2/ru

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D9/00Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/46Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for sheet metals
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D1/00General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
    • C21D1/34Methods of heating
    • C21D1/44Methods of heating in heat-treatment baths
    • C21D1/46Salt baths
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D1/00General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
    • C21D1/56General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering characterised by the quenching agents
    • C21D1/607Molten salts
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D1/00General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
    • C21D1/62Quenching devices
    • C21D1/63Quenching devices for bath quenching
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D1/00General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
    • C21D1/68Temporary coatings or embedding materials applied before or during heat treatment
    • C21D1/70Temporary coatings or embedding materials applied before or during heat treatment while heating or quenching
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C2/00Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor
    • C23C2/34Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor characterised by the shape of the material to be treated
    • C23C2/36Elongated material
    • C23C2/40Plates; Strips
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C22/00Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23GCLEANING OR DE-GREASING OF METALLIC MATERIAL BY CHEMICAL METHODS OTHER THAN ELECTROLYSIS
    • C23G5/00Cleaning or de-greasing metallic material by other methods; Apparatus for cleaning or de-greasing metallic material with organic solvents
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20Recycling

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Coating With Molten Metal (AREA)
  • Heat Treatment Of Sheet Steel (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Heat Treatment Of Strip Materials And Filament Materials (AREA)
  • Cleaning And De-Greasing Of Metallic Materials By Chemical Methods (AREA)

Abstract

Изобретение относится к области термической обработки. Для обеспечения однородной температуры по всей поверхности стального листа способ включает в себя стадию термической обработки листа (1) при его перемещении путем погружения его по меньшей мере в одну ванну (5, 16) с расплавленными окислами, при этом ванна (5, 16) с расплавленными окислами имеет вязкость ниже 3·10-1 Па⋅с, поверхность ванны (5, 16) находится в контакте с неокислительной атмосферой, расплавленные окислы являются инертными по отношению к железу, разница между температурой ферросплавного листа (1) на входе в ванну (5, 16) и температурой ванны (5, 16) находится между 25°С и 900°С, а остатки окислов, остающиеся на поверхностях ферросплавного листа (1) на выходе из ванны (4, 16), удаляют. Предложено также устройство для осуществления этого способа. 2 н. и 18 з.п. ф-лы, 2 ил., 2 пр.

Description

Изобретение относится к способу термической обработки ферросплавного листа, более конкретно стального листа, и к устройству для осуществления такого способа.
Для улучшения пригодности к обработке холоднокатаные стальные листы подвергаются термообработке в отжиговых печах непрерывного действия, имеющих последовательно зону нагрева, зону выдержки, первую и вторую зоны охлаждения и, возможно, зону перестаривания, через которые непрерывно проходит полоса.
Зона нагрева отжиговой печи непрерывного действия может включать в себя отжиговую печь прямого нагрева или отжиговую печь с радиационными трубами. Эти два типа отжиговых печей могут использоваться отдельно или в сочетании для нагрева полосы до температуры ее рекристаллизации. Однако при использовании отжиговой печи прямого нагрева или отжиговой печи с радиационными трубами трудно контролировать температуру полосы и обеспечить хорошую равномерность температуры по всей поверхности полосы. Кроме того, использование этих печей для нагрева листа может привести к образованию окислов на поверхностях листа, которые затем должны быть удалены дополнительным травлением и/или дробеструйной очисткой.
Для решения этих проблем документ FR-A-2524004 описывает способ отжига движущейся стальной полосы, в котором полоса вместо того, чтобы проходить через печь, проходит через ванну с расплавленным стеклом при температуре 950°С или выше. Затем полоса извлекается из ванны с расплавленным стеклом с коагулированным стеклянным покрытием, образованным на поверхностях полосы, после чего полоса охлаждается до температуры ниже 400°С, предпочтительно 300°С или меньше, для того чтобы отделить стеклянное покрытие. Вязкость ванны не превышает 20 Па⋅с, измеренной при температуре 950°С. Стадия охлаждения осуществляется, например, путем направления газа, предпочтительно инертного газа, или жидкой воды на поверхность полосы.
Этот способ позволяет отжигать полосу без окисления поверхности, но он требует поддержания стеклянной печи при высокой температуре, что требует значительного количества энергии. Кроме того, при таких высоких температурах находящееся в ванне расплавленное стекло испаряется. Пары являются ядовитыми, и их надо собирать. Ванну также необходимо постоянно пополнять не только потому, что нужно компенсировать осажденное на полосе стекло, но также потому, что испарение ведет к дополнительному расходу стекла.
Этот способ включает в себя также образование стеклянного покрытия на поверхностях полосы, что, как было уже сказано, предусматривает дополнительные стадии охлаждения полосы при температуре ниже 400°С и удаления стеклянного покрытия. Эти стадии замедляют производство стальных полос, а охлаждение при температуре ниже 400°С подразумевает, что движущаяся полоса должна быть повторно разогрета, если дальнейшая стадия обработки требует гальванизации.
Целью изобретения является устранение или ограничение указанных выше недостатков и создание способа непрерывной термической обработки ферросплавного листа, более конкретно стального листа, который гарантирует однородность температуры на всех поверхностях листа, при этом снижая общее потребление энергии и не замедляя производство полос.
С этой целью изобретение предлагает способ термической обработки ферросплавного листа, включающий в себя стадию выполнения термической обработки листа при его перемещении путем погружения его по меньшей мере в одну ванну с расплавленными окислами, причем:
- ванна с расплавленными окислами имеет вязкость ниже 3⋅10-1 Па⋅с, предпочтительно ниже 2⋅10-2 Па⋅с, поверхность ванны находится в контакте с неокислительной атмосферой, и расплавленные окислы являются инертными по отношению к железу, а разница между температурой названного ферросплавного листа на входе в ванну и температурой ванны находится между 25°С и 900°С, предпочтительно между 50°С и 250°С,
- и остатки окислов, остающихся на поверхностях ферросплавного листа на выходе из ванны, удаляют.
Ферросплавный лист может быть предварительно разогрет перед погружением в ванну с расплавленными окислами, такой нагрев может быть осуществлен с помощью любого классического устройства или путем погружения листа в другую ванну с расплавленными окислами с более низкой температурой, чем ванна с расплавленными окислами.
Температура ванны с расплавленными окислами может находиться в пределах от 600°С до 900°С, предпочтительно между 700°С и 850°С.
Ферросплавный лист может быть охлажден после нагрева в ванне с расплавленными окислами.
Ванна с расплавленными окислами может первоначально содержать:
- 45 мас. % ≤B2O3≤90 мас. %,
- 10 мас. % ≤Li2O≤55 мас. %,
- 0 мас. % ≤Na2O≤10 мас. %,
Na2O, если присутствует, может быть, по меньшей мере частично, заменен, по меньшей мере, одним или несколькими из следующих окислов: CaO, K2O, SiO2, P2O5, Mn2O.
Первоначально состав ванны с расплавленными окислами может содержать 45 мас. % ≤B2O3≤55 мас. % и 40 мас. % ≤Li2O≤50 мас. %.
В другом варианте осуществления температура ферросплавного листа на входе в ванну может быть выше температуры ванны, что требует охлаждения стального листа.
Температура ванны с расплавленными окислами может находиться между 600°С и 700°С.
Первоначально ванна с расплавленными окислами может содержать:
- 45 мас. % ≤B2O3≤70 мас. %,
- 30 мас. % ≤Li2O≤55 мас. %,
- 10 мас. % ≤Na2O≤20 мас. %,
Na2O может быть, по меньшей мере частично, заменен, по меньшей мере, одним или несколькими из следующих окислов: CaO, K2O, SiO2, P2Os, Mn2O.
Стадия охлаждения ферросплавного листа после стадии нагрева может быть осуществлена в ванне с расплавленными окислами.
Остатки расплавленных окислов, оставшиеся на поверхностях ферросплавного листа, могут быть удалены любыми подходящими средствами, такими как, например, механические устройства (щетки, углеродный войлок и другое) и/или сопла для газовой продувки.
После этого ферросплавный лист может поступить на стадию нанесения покрытия.
Ферросплавный лист может быть стальным листом.
Предметом изобретения является также устройство для осуществления способа термической обработки, включающее в себя ванну с расплавленными окислами, имеющую вязкость ниже 3⋅10-1 Па⋅с, предпочтительно ниже 2⋅10-2 Па⋅с, причем:
- поверхность ванны находится в контакте с неокислительной атмосферой;
- расплавленные окислы являются инертными по отношению к железу;
- и включающие в себя средства для удаления остатков расплавленных окислов, остающихся на поверхностях ферросплавного листа на выходе из ванны.
Устройство может включать в себя средства для нагрева ферросплавного листа, расположенное перед ванной с расплавленными окислами.
Устройство может включать в себя средства для нанесения покрытия на ферросплавный лист, расположенное после ванны с расплавленными окислами.
Устройство может включать в себя средства для охлаждения ферросплавного листа, предпочтительно расположенное между ванной с расплавленными окислами и устройством для нанесения покрытия.
Средства для удаления остатков расплавленных окислов, остающихся на поверхностях ферросплавного листа на выходе из ванны, могут включать в себя щетки и/или газодувки.
По существу изобретение отличается от способа, изложенного в документе FR-A-2524004, тем, что он требует полного удаления расплавленного стекла, которое может находиться на листе после его выхода из ванны, в частности, если лист проходит затем стадию нанесения покрытия, такую как гальванизация, покрытие горячим цинкованием с отжигом или алюминизация. Преимущество способа изобретения состоит также в том, что железооксидный слой, который может иметь место на поверхности листа перед входом в ванну, удаляется в ванне и после его выхода из ванны поверхность листа готова к стадии нанесения покрытия без дополнительной очистки его поверхности.
Признаки и преимущества изобретения будут более отчетливо очевидны из последующего описания, примеров осуществления и со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых:
фиг. 1 изображает схематический вид непрерывной линии отжига согласно первому примеру осуществления изобретения;
фиг. 2 изображает схематический вид непрерывной линии отжига согласно второму примеру осуществления изобретения.
Как видно из фиг. 1, в первом примере осуществления изобретения холоднокатаный стальной лист 1 непрерывно проходит через различные модули линии и перемещается с помощью ведущих роликов 2.
Стальной лист сначала проходит через модуль 9 отжига. Этот модуль отжига состоит из емкости 3, включающей в себя ванну 5 расплавленных окислов, которые являются инертными по отношению к железу. Иными словами, эти окислы не вступают в химическую реакцию с поверхностью и наиболее удаленными участками листа 1, что имеет место в кислородосодержащей атмосфере. Предпочтительно, чтобы со стальной полосы была удалена смазка перед поступлением ее в оксидную ванну, особенно если температура полосы близка к комнатной температуре, когда она поступает в оксидную ванну. Ванна 5 имеет температуру ТВ выше температуры ТЕ стального листа 1, когда он входит в ванну 5, и имеет вязкость η при этой температуре ниже чем 3⋅10-1 Па⋅с, предпочтительно ниже чем 2⋅10-2 Па⋅с. Температура ванны ТВ устанавливается, например, между 600°С и 900°С, предпочтительно между 700°С и 850°С. Ванна поддерживается с указанной температурой ТВ с помощью нагревательных средств (не показано), таких как средства индукционного нагрева, погружные горелки или устройства электронагрева. Конкретные нагревательные средства, которые могут применяться, могут зависеть от материала, используемого для изготовления емкости 3. Исходный состав ванны 5 может, например, включать от 45% до 90 мас. % В2О3 (включая граничные значения, также для всех других составов), от 10 мас. % до 55 мас. % Li2O и, при необходимости, до 10 мас. % Na2O. Na2O может быть частично или полностью заменен на один или несколько из следующих окислов CaO, K2O, SiO2, P2Os, Mn2O. Необходимо иметь в виду, что состав ванны может меняться в течение работы устройства, так как ванна неизбежно становится загрязненной окислами таких металлов, как алюминий, кремний, марганец, хром или окислами железа в результате окисления поверхности полосы. Существенным является то, чтобы во время работы устройства эти изменения состава не вызывали изменения вязкости ванны, которые выходили бы за требуемые пределы.
Предпочтительный исходный состав ванны 5 содержит 45 мас. % ≤B2O3≤55 мас. % и 40 мас. % ≤LiO2≤50 мас. %, который окружает двойную эвтектику Li2O-B2O3, то есть 53 мас. % B2O3 и 47 мас. % LiO2. Ванна 5, состав которой близок к эвтектическому составу, позволяет вести процесс при пониженной температуре, и режим работы ванны проще предсказать.
Максимальная вязкость ванны составляет 3⋅10-1 Па⋅с и предпочтительно 2⋅10-2Па⋅с. Требование такой очень низкой вязкости ванны особенно важно, потому что она снижает количество остатков стекла, которые прикрепились к листу. Такие остатки стекла являются нежелательными в контексте изобретения и должны быть удалены.
Ванна 5 помещается в неокислительную атмосферу, состоящую, например, из газов N2 и Н2 (например, N2+1% Н2). Ванна 5 может перемешиваться с помощью перемешивающих средств (не показано), таких как барботажное устройство или любого другого известного перемешивающего устройства, для того, чтобы улучшить однородность температуры.
Стальной лист 1 погружается в ванну 5 и благодаря величине удельной вязкости η ванны 5 стальной лист 1 однородно разогревается до температуры ТО, выше чем ТЕ, измеренной на выходе из ванны 5. Так как ванна 5 помещается в неокислительную атмосферу, и расплавленные окислы в ванне являются инертными по отношению к железу, стальной лист 1 не окисляется во время погружения, и после отжига не требуется стадии очистки от окалины, например, путем травления и/или дробеструйной очистки.
Было отмечено, что если разница ΔТ между температурой стального листа 1 на входе в ванну ТЕ и температурой ванны ТВ выше 250°С, то существует риск того, что окислы ванны затвердевают на листе 1 и образуют оксидную пленку на поверхностях стального листа 1 на его входе в ванну. Однако затвердевшие окислы снова расплавятся при условии, если ванна будет достаточно хорошо перемешиваться и/или если скорость линии будет уменьшена для увеличения времени погружения стального листа. Другим способом ограничить или решить эту проблему является впрыскивание потока жидкого оксида при высокой температуре (порядка 900°С) на стальной лист, когда он входит в ванну. Это может быть сделано путем установки второго тигеля с жидким оксидом, в основном, предназначенного для повторного нагрева оксида, собранного в основном тигеле, используемом для термической обработки стального листа, до повторного впрыскивания его на полосу циркуляционным насосом. Иными словами, этот второй тигель является, в основном, «теплообменником». Второй тигель может также использоваться для очистки жидкого оксида от загрязняющих элементов, таких как Mn, Al, Si, Cr.
Чтобы избежать этих осложнений, стальной лист 1 может быть при необходимости сначала нагрет, например, в индукционной печи (не показана) перед погружением его ванну 3. Таким образом, ΔТ может быть понижена до более удовлетворительного значения (не более чем 250°С).
Но было также обнаружено, что если разница температур будет ниже чем 25°С, то теплообмен между стальным листом 1 и ванной 5 будет слишком низким для эффективного разогрева или охлаждения стального листа.
Более надежное предотвращение слишком низкого теплообмена достигается при разнице температур равной, по меньшей мере, 50°С.
Таким образом, разница температур должна поддерживаться между 25 и 900°С по возможности путем совместного воздействия на температуру ТЕ листа на входе в ванну и на температуру ТВ ванны. Предпочтительный диапазон разницы температур составляет 50-250°С. Определение более точного диапазона разницы температур, которая бы подходила для каждого примера осуществления изобретения, невозможно. В частности, для низких температур полосы оптимальное значение разницы температур зависит от толщины полосы, скорости перемещения полосы и интенсивности перемешивания ванны. Что касается верхнего предела температуры ванны, который является параметром верхнего предела диапазона разницы температур ΔТ, то это определяется допустимой скоростью испарения оксидной ванны и механической прочностью емкости 3 при высоких температурах. После модуля отжига 9 стальной лист 1 проходит через модуль очистки 10, в котором остатки растворенных окислов, оставшиеся на поверхностях стального листа, удаляются. Эти остатки растворенных окислов могут быть легко и быстро удалены с поверхностей благодаря показателю удельной вязкости η ванны, и эта стадия не замедляет процесс производства. Указанный модуль очистки может включать в себя одно или несколько газовых сопел 11, щетки или любые другие приспособления, позволяющие удалять остатки расплавленных или отвердевших окислов с поверхностей стального листа 1. Если окислы удаляются газовой продувкой, то предпочтительно использовать горячий газ (по меньшей мере, 550°С) во избежание отвердения капель стекла, которые невозможно удалить газовой продувкой. Если капли стекла уже затвердели, то оптимальным вариантом будет очистка щеками при высокой температуре (470-600°С).
Затем стальной лист 1 проходит через модуль для нанесения покрытия 7, такого как модуль гальванизации, в котором стальной лист 1 погружается в ванну 4 с расплавленным цинком или сплавом цинка по классическому способу. Если температура стального листа 1 на входе в ванну гальванизации 4 слишком высока для того, чтобы обеспечить хорошую адгезию цинкового покрытия или избежать испарения покрытия, то стальной лист 1 при необходимости проходит через модуль охлаждения (не показан), расположенный перед модулем 7 для нанесения покрытия. Этот модуль охлаждения может включать в себя, например, сопла, направляющие воду или газ на стальной лист 1, или может быть таким, как описано во втором примере осуществления изобретения. После его выхода из ванны 4 гальванизации лист 1, как известно из области техники, подвергается обработке на обтирочном устройстве 8 (таком, как устройство газовой продувки), которое позволяет регулировать толщину слоя покрытия.
С момента входа в емкость 3, содержащую оксидную ванну 5, до выхода из ванны 4 гальванизации стальной лист 1 может быть помещен в неокислительную атмосферу с помощью одного или нескольких входных рукавов 6, которые содержат нейтральную (N2) или восстановительную газовую (N2-H2) атмосферу.
Во втором примере осуществления изобретения, изображенном на фиг. 2, холоднокатаный стальной лист 1 непрерывно проходит через различные модули линии с помощью ведущих роликов 2. Этот холоднокатаный стальной лист 1 сначала проходит через нагревательный модуль 12, который позволяет полосе достигнуть температуры рекристаллизации стали. Этот нагревательный модуль 12 может быть индукционной печью, показанной схематически, или любым другим известным нагревательным устройством.
Затем холоднокатаный стальной лист 1 проходит через зону 13 с постоянной температурой, в которой поддерживается постоянная температура в течение времени, достаточном для рекристаллизации. После этого стальной лист 1 при температуре ТЕ проходит через модуль 14 охлаждения. Модуль охлаждения состоит из емкости 15, содержащей ванну 16 с расплавленными окислами, которые являются инертными по отношению к железу. Ванна 16 имеет вязкость g ниже чем 3⋅10-1 Па⋅с, предпочтительно ниже чем 2⋅10-2 Па⋅с, и имеет температуру ТВ ниже, чем температура ТЕ стального листа. Температура ТВ ванны находится, например, между 600 и 700°С. В ванне 16 поддерживается температура ТВ с помощью средств охлаждения, необходимых для удаления калорий, создаваемых горячей полосой. Такие средства охлаждения могут быть расположены внутри или снаружи ванны, например внутри другой емкости, содержащей расплавленные окислы, поддерживаемые при необходимой температуре. Ванна 16 помещается в неокислительную атмосферу, состоящую, например, из газов N2 и Н2. Ванна 16 перемешивается с помощью перемешивающих средств, таких как барботажное устройство или любое другое известное перемешивающее устройство. Стальной лист 1 погружается в ванну 16 и благодаря удельной вязкости η' ванны 16 стальной лист 1 получает однородное охлаждение до температуры TS' ниже, чем ТЕ' на выходе из ванны 16. Разница температур ΔТ' между температурой стального листа 1 на входе в ванну ТЕ' и температурой ванны ТВ' должна находиться между 25 и 900°С по той же причине, которая указана для первого примера осуществления изобретения.
После модуля охлаждения стальной лист 1 проходит через модуль очистки 20, в котором остаточные расплавленные окислы, оставшиеся на поверхностях стального листа, удаляются. Эти остаточные расплавленные окислы могут быть легко и быстро удалены с поверхностей благодаря удельной вязкости η' ванны 16, и эта стадия не замедляет процесс производства. Названный модуль очистки включает в себя щетки 21, газовые сопла или любые другие средства, которые могут удалять оставшиеся расплавленные окислы с поверхностей стального листа 1.
Если температура, достигнутая после модуля очистки 20, является недостаточно низкой для последующих стадий производства, стальной лист 1 может быть погружен в другую ванну (не представлена) с расплавленными окислами, которые являются инертными по отношению к железу, названная ванна тоже имеет вязкость ниже чем 3⋅10-1 Па⋅с, предпочтительно ниже чем 2⋅10-2 Па⋅с, и имеет температуру ТВ2 ниже, чем температура стального листа TS'.
Как видно, значения вязкости для ванны 16 с расплавленными окислами или ванн второго примера осуществления являются такими же, как в первом примере осуществления. Это логично, так как требования слабого стекания расплавленного стекла с поверхности листа и легкого удаления оставшегося стекла на листе 1 идентичны. Но так как температура ванны 16 обычно ниже, чем в первом примере осуществления (например, она может быть в пределах 600-700°С), состав ванны может быть приспособлен для получения этой вязкости при такой более низкой температуре. Примером такого состава может быть следующий: между 45 мас. % и 70 мас. % В2О3 (включая граничные значения, также для всех следующих составов), между 30 мас. % и 55 мас. % Li2O и между 10 мас. % и 20 мас. % Na2O. Na2O может быть частично или полностью заменен одним или несколькими из следующих окислов CaO, K2O, SiO2, Р2О5, MnO2. Таким образом, ванна 16 может иметь сравнительно высокое содержание Na2O и/или функционально подобных окислов, что обеспечивает более низкую температуру плавления ванны.
Компоненты ванны, использованные в качестве предпочтительных в первом и втором примерах осуществления, имеют следующие характеристики.
B2O3 плавится при низкой температуре (460°С), но его вязкость в жидком состоянии очень высокая. Поэтому вязкость ванны необходимо понижать добавлением, в основном, Li2O, а также Na2O и/или других ранее упомянутых окислов.
Li2O является предпочтительным, так как этот окисел очень стабильный и никогда не будет восстановлен любым другим легирующим элементом стали.
Na2O также может использоваться ввиду своего большого влияния на вязкость. Однако он также значительно повышает гигроскопическую природу отвердевшего стекла, что еще более затрудняет работу с материалом. Na2O тоже является агрессивным по отношению к стальной полосе и легко испаряется. Поэтому не рекомендуется широко использовать Na2O в ваннах, которые предназначены для сравнительно высоких температур, при которых их вязкость является достаточно низкой с небольшим количеством этого компонента или без него.
Как понятно из всего описания, способ термической обработки согласно изобретению может использоваться для охлаждения или нагрева ферросплавного листа с помощью модулей, включающих в себя тигели с ваннами расплавленных окислов. Такие модули могут использоваться на классических производственных линиях в качестве замены или в дополнение к классическим печам или устройствам охлаждения на месте. Такие модули компактные и могут быть легко внедрены в существующую производственную линию или, конечно, в новую производственную линию.

Claims (36)

1. Способ термической обработки ферросплавного листа (1), включающий стадию термической обработки листа (1) при его перемещении путем погружения листа по меньшей мере в одну ванну (5, 16) с расплавленными окислами, причем ванна (5, 16) с расплавленными окислами имеет вязкость ниже 3·10-1 Па⋅с, предпочтительно ниже 2·10-2 Па⋅с, поверхность ванны (5, 16) находится в контакте с неокислительной атмосферой, расплавленные окислы являются инертными по отношению к железу, разница (ΔT) между температурой ферросплавного листа (1) на входе в ванну (5, 16) и температурой ванны (5, 16) находится в пределах от 25°C до 900°C, а остатки окислов, оставшихся на поверхности ферросплавного листа (1) на выходе из ванны (5, 16), удаляют.
2. Способ по п. 1, в котором температура ферросплавного листа (1) на входе в ванну (5, 16) ниже температуры ванны (5, 16) обеспечивает нагрев ферросплавного листа (11).
3. Способ по п. 2, в котором ферросплавный лист (1) нагревают перед погружением в ванну с расплавленными окислами (5, 16).
4. Способ по п. 2 или 3, в котором температура ванны (5, 16) находится в пределах от 600°C до 900°C, предпочтительно между 700 и 850°C.
5. Способ по п. 1 или 2, в котором ферросплавный лист (1) после нагрева охлаждают в ванне (5, 16) с расплавленными окислами.
6. Способ по п. 2 или 3, в котором ванна (5, 16) с расплавленными окислами первоначально состоит из, мас.%:
45 ≤ B2O3 ≤ 90
10 ≤ Li2O ≤ 55
0 ≤ Na2O ≤ 10, причем,
если Na2O > 0, он может быть, по меньшей мере частично, заменен по меньшей мере одним из следующих окислов: CaO, K2O, SiO2, P2O5, Mn2O.
7. Способ по п. 4, в котором ванна (5, 16) с расплавленными окислами первоначально состоит из, в мас.%:
45 ≤ B2O3 ≤ 90
10 ≤ Li2O ≤ 55
0 ≤ Na2O ≤ 10, причем,
если Na2O > 0 он может быть, по меньшей мере частично, заменен по меньшей мере одним из следующих окислов: CaO, K2O, SiO2, P2O5, Mn2O.
8. Способ по п. 6, в котором ванна (5, 16) с расплавленными окислами первоначально состоит из, мас.% : 45 ≤ В2О3 ≤ 55 и 40 ≤ Li2 O ≤ 50.
9. Способ по п. 1, в котором температура ферросплавного листа (1) на входе его в ванну (5, 16) выше температуры ванны (5, 16) обеспечивает охлаждение ферросплавного листа (1).
10. Способ по п. 9, в котором температура ванны (5, 16) с расплавленными окислами находится в пределах между 600°C и 700°C.
11. Способ по п. 9 или 10, в котором ванна (5, 16) первоначально состоит из, в мас.%:
45 ≤ B2O3 ≤ 70
30 ≤ Li2O ≤ 55
10 ≤ Na2O ≤ 20, причем
Na2O может быть, по меньшей мере частично, заменен по меньшей мере одним из следующих окислов: CaO, K2O, SiO2, P2O5, Mn2O.
12. Способ по п. 5, в котором стадию охлаждения ферросплавного листа осуществляют, когда температура ферросплавного листа (1) на входе в ванну (5, 16) выше температуры ванны (5, 16), при этом температура ванны (5, 16) с расплавленными окислами находится в пределах между 600°C и 700°C и ванна первоначально состоит из, в мас.%:
45 ≤ B2O3 ≤ 70
30 ≤ Li2O ≤ 55
10 ≤ Na2O ≤ 20, причем
Na2O может быть, по меньшей мере частично, заменен по меньшей мере одним из следующих окислов: CaO, K2O, SiO2, P2O5, Mn2O.
13. Способ по п. 1 или 2, в котором остатки расплавленных окислов, оставшиеся на поверхности ферросплавного листа (1), удаляют с помощью механических воздействий и/или продувки газом.
14. Способ по п. 1 или 2, в котором ферросплавный лист (1) в конце обработки поступает на стадию нанесения покрытия.
15. Способ по п. 1 или 2, в котором ферросплавный лист (1) является стальным листом.
16. Устройство для термической обработки ферросплавного листа (1) способом по одному из пп. 1-15, содержащее по меньшей мере одну ванну (5, 16) с расплавленными окислами, имеющую вязкость ниже чем 3·10-1 Па⋅с, предпочтительно ниже 2·10-2 Па⋅с, причем поверхность ванны (5, 16) находится в контакте с неокислительной атмосферой, а расплавленные окислы являются инертными по отношению к железу, при этом устройство содержит средства для удаления остатков расплавленных окислов, остающихся на поверхностях ферросплавного листа (1) на выходе из ванны.
17. Устройство по п. 16, которое содержит средство (12) для разогрева ферросплавного листа, расположенное перед ванной (5, 16) с расплавленными окислами.
18. Устройство по п. 16 или 17, которое содержит средство (7) для нанесения покрытия на ферросплавный лист (1), расположенное после ванны (5, 16) с расплавленными окислами.
19. Устройство по п. 18, которое содержит средство (11) для охлаждения ферросплавного листа (1), расположенное между ванной (5, 16) с расплавленными окислами и средством (7) для нанесения покрытия.
20. Устройство по п. 16 или 17, в котором средство для удаления остатков расплавленных окислов, оставшихся на поверхности ферросплавного листа (1) на выходе из ванны, содержит щетки (21) и/или сопла горячей продувки газом.
RU2015137780A 2013-02-06 2013-02-06 Способ термической обработки стального листа и устройство для его осуществления RU2622469C2 (ru)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/IB2013/050979 WO2014122499A1 (en) 2013-02-06 2013-02-06 Thermal treatment process of a steel sheet and advice for its implementation

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2015137780A RU2015137780A (ru) 2017-03-13
RU2622469C2 true RU2622469C2 (ru) 2017-06-15

Family

ID=47998490

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015137780A RU2622469C2 (ru) 2013-02-06 2013-02-06 Способ термической обработки стального листа и устройство для его осуществления

Country Status (15)

Country Link
US (1) US10428401B2 (ru)
EP (1) EP2954076B1 (ru)
JP (1) JP6194019B2 (ru)
KR (1) KR101748975B1 (ru)
CN (2) CN105209644B (ru)
AU (1) AU2013377405B9 (ru)
BR (1) BR112015018824B1 (ru)
CA (1) CA2900063C (ru)
ES (1) ES2900734T3 (ru)
MX (1) MX2015010099A (ru)
PL (1) PL2954076T3 (ru)
RU (1) RU2622469C2 (ru)
UA (1) UA115687C2 (ru)
WO (1) WO2014122499A1 (ru)
ZA (1) ZA201505595B (ru)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020095090A1 (en) * 2018-11-06 2020-05-14 Arcelormittal Cleaning method by ultrasound
US11384419B2 (en) * 2019-08-30 2022-07-12 Micromaierials Llc Apparatus and methods for depositing molten metal onto a foil substrate

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2247269A1 (de) * 1971-09-27 1973-04-05 Nippon Steel Corp Verfahren zur herstellung eines isolierenden filmes auf einem orientierten siliciumstahlblech
GB2117374B (en) * 1982-03-24 1985-04-03 Nisshin Steel Co Ltd Process for annealing steel strip
SU1482961A1 (ru) * 1987-06-18 1989-05-30 Фрунзенский политехнический институт Способ производства высокопрочной оцинкованной стальной полосы
RU2176285C2 (ru) * 1999-11-16 2001-11-27 Комсомольское-на-Амуре авиационное производственное объединение Способ нанесения защитных покрытий на поверхность заготовок из титана и его сплавов
RU2363756C2 (ru) * 2004-10-20 2009-08-10 АРСЕЛОР Франс Способ нанесения покрытия на полосу стали, содержащую железо, углерод и марганец, горячим цинкованием

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR511106A (fr) * 1920-03-04 1920-12-17 Const Metallurg Soc Et Procédé de recuit décapant
US1724552A (en) * 1925-09-10 1929-08-13 Arthur E Bellis Salt bath
US3158515A (en) * 1962-05-22 1964-11-24 North American Aviation Inc Metal treatment in molten alkali-barium-boro-silicate glass and composition
US3390021A (en) 1965-10-15 1968-06-25 North American Rockwell Metal treatment
DE2039060A1 (de) * 1970-02-10 1972-02-10 Keller Wolf Ruediger Verfahren zur neutralen Waermebehandlung von Werkstoffen
JPS58145306A (ja) 1982-02-24 1983-08-30 Kawasaki Steel Corp 熱間仕上げ圧延金属の冷却方法およびその装置
JPS60145327A (ja) * 1983-12-30 1985-07-31 Nippon Steel Corp 冷延鋼板の連続焼鈍方法および設備
DE102005054014B3 (de) * 2005-11-10 2007-04-05 C.D. Wälzholz-Brockhaus GmbH Verfahren und Vorrichtung zur kontinuierlichen Ausbildung eines Bainitgefüges in einem Kohlenstoffstahl, insbesondere in einem Bandstahl
JP5516154B2 (ja) 2010-07-05 2014-06-11 新日鐵住金株式会社 焼鈍炉及び焼鈍炉における冷却方法
JP5071551B2 (ja) 2010-12-17 2012-11-14 Jfeスチール株式会社 鋼帯の連続焼鈍方法、溶融亜鉛めっき方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2247269A1 (de) * 1971-09-27 1973-04-05 Nippon Steel Corp Verfahren zur herstellung eines isolierenden filmes auf einem orientierten siliciumstahlblech
GB2117374B (en) * 1982-03-24 1985-04-03 Nisshin Steel Co Ltd Process for annealing steel strip
SU1482961A1 (ru) * 1987-06-18 1989-05-30 Фрунзенский политехнический институт Способ производства высокопрочной оцинкованной стальной полосы
RU2176285C2 (ru) * 1999-11-16 2001-11-27 Комсомольское-на-Амуре авиационное производственное объединение Способ нанесения защитных покрытий на поверхность заготовок из титана и его сплавов
RU2363756C2 (ru) * 2004-10-20 2009-08-10 АРСЕЛОР Франс Способ нанесения покрытия на полосу стали, содержащую железо, углерод и марганец, горячим цинкованием

Also Published As

Publication number Publication date
UA115687C2 (uk) 2017-12-11
MX2015010099A (es) 2016-04-20
CN109913624A (zh) 2019-06-21
CA2900063C (en) 2018-12-04
PL2954076T3 (pl) 2022-02-14
RU2015137780A (ru) 2017-03-13
ZA201505595B (en) 2019-10-30
CA2900063A1 (en) 2014-08-14
JP6194019B2 (ja) 2017-09-06
KR20160004999A (ko) 2016-01-13
AU2013377405B2 (en) 2016-11-24
WO2014122499A1 (en) 2014-08-14
CN105209644A (zh) 2015-12-30
EP2954076A1 (en) 2015-12-16
BR112015018824A2 (pt) 2017-07-18
KR101748975B1 (ko) 2017-06-19
CN109913624B (zh) 2022-02-01
CN105209644B (zh) 2019-08-20
US20150368743A1 (en) 2015-12-24
US10428401B2 (en) 2019-10-01
BR112015018824B1 (pt) 2019-05-28
JP2016512572A (ja) 2016-04-28
AU2013377405A1 (en) 2015-08-20
AU2013377405B9 (en) 2017-02-23
EP2954076B1 (en) 2021-11-24
ES2900734T3 (es) 2022-03-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2426815C2 (ru) Способ непрерывного отжига и подготовки полосы из высокопрочной стали для ее цинкования путем окунания с подогревом
KR20160085830A (ko) 강판의 어닐링 방법
RU2622469C2 (ru) Способ термической обработки стального листа и устройство для его осуществления
JP2003342645A (ja) 連続溶融亜鉛めっき用インライン焼鈍炉
JP6298081B2 (ja) 走行する鉄合金シートの処理の方法およびその実施のための処理ライン
US2742382A (en) Method of annealing with a silicone oxidation scale prohibitor
JP2010059463A (ja) 合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法
KR20220113973A (ko) 습식 냉각을 포함하는 강의 열처리를 위한 디바이스 및 방법
US3484303A (en) Steel surface treatment
JP2006307314A (ja) 鋼帯の製造方法
JP2013133535A (ja) 溶融亜鉛鍍金鋼板の製造方法
JPH11100652A (ja) 炭素鋼におけるMnを用いた着色溶融亜鉛めっき法