SE410473B - Forfarande for beleggning av glasmaterial pa varmvalsat jern och stal - Google Patents

Description

'ramsa-s .2 önskvärt att ersätta betningsprocessen med en process där ovannämnda_nackdelar und- vikes.

*Föreliggande uppfinning erbjuder ett förfarande, vilket ger en oxidfri slutprodukt, utan att betning behöver utföras, samt en anordning för genomförande av förfarandet. Genom uppfinningen elimineras således ovan nämnda nackdelar.

Uppfinningen avser ett förfarande av det slag, som anges i patentkravets I ingress med i huvudsak de särdrag, som anges i patentkravets 1 kännetecknande del.

Vidaee avser uppfinningen en anordning av det slag och i huvudsak med de särdrag, " som anges i patentkravet 10. I Nedan skall uppfinningen närmare beskrivas delvis i samband med bifogade ritning där 7 fig. 1 och 2 vardera schematiskt visar en processlinje, i vilken uppfin- ningen tillämpas och där _ fig. 3 schematiskt visar en fiuidisarsd bädd.

Vid stång- och trâdvalsnlng är produkten som ovan nämnts i stort sett oxidfri efter det sista valsparet i en sträcka av valspar. I fig. 1 och 2 betecknas det sista valsparet med siffran 1. Produktens temperatur omedelbart efter det sista valsparet varierar beroende på materiaikvalitet, dimension etc., men är i allmänhet c:a 800-lD00°C. Vid denna temperatur bildas oxider på produktens yta .mycket snabbt.

Som ovan nämnts hasplas tråd och stång efter sista valsparet, med undantag av gröv- re stång, som lägges på en svalbädd under svalningen. De därvid bildade oxiderna av- lägsnas därefter, vanligen genom betning, men även blästring och svarvning förekom- mer. _ Enli föreliggande uppfinning förhindras bildning av oxider efter det att produkten ü lämnat det sista valsparet l, genom att produkten omedelbart efter vals- paret införes i luft eller en skyddande atmosfär, där den belägges med ett skikt av ett material, som täcker hela produktens yta, hindrar syretillföresel till ytan, och löser den oxid, som redan är bildad på ytan.

Det pålagda materlalskiktet utgöres av ett pulveriserat glas av lämplig typ. Härvid kan exempelvis glas baserat på borater, fosfater eller slllkater använ- das.

Påläggning av glas på metallmaterial kan ske medelst pensling, sprutning av vått eller torrt pulver eller genom neddoppning av materialet i ett vått eller torrt pulver.

Det är tidigare känt att belägga ett metalliskt material med ett skikt av glas, exempelvis i gyfte att förhindra oxidtillväxt vid en värmebehandlíng av mate- rialet, vilken sker efter det att materialet färdigbearbetats.

Vid tråd- och stångvaisning är hastigheten ut ur sista valsparet mycket hög, ofta upp till S0'm/s. Vid dessa hastigheter är det svårt och i vissa fall omöj- ligt att belägga produkten med ett jämnt skyddande skikt enl. kända påläggningsmeto- der. Enl. en föredragen utföringsform av uppfinningen ledes produkten 4 genom en be- läggningsanordning 2 där den under skyddsgasatmosfär belägges med ett tunt skikt av 7709236-9 -3 glas. Beläggningsanordningen 2 utgöres enl. den föredragna utföringsformen av en flu- idiserad bädd 5, visad schematiskt i fig. 3. Den fluidiserade bädden S i fig. 3 är endast visad för att principen för anordningen enl. uppfinningen bättre skall förstås.

Den fluidiserade bädden 5 innefattar ett rum 6, i vars undre del ledningar 7 för till- försel av gas, såsom pilarna 16 visar, och i vars övre del ledningar 8 för bortförsel av gas, såsom pilarna 17 visar, förefinns. I rummet 6 förefinns en platta 9 av ett permeabelt material, som lätt genomsläpper gas, men inte genomsläpper partiklar av en viss storlek, exempelvis större än 50)mL Vidare förefinns en icke visad fläktanord- ning för framdrivning av gas genom ledningarna 7 och den permeabla plattan 9.

I rummets 6 gavlar är hål 10,11 upptagna, genom vilka stången eller tråden B föres under beläggningspcocessen. l rummet 6 förefinns vidare rullar 12 eller andra lämpliga anordningar för uppbärande och ledande av tråden ü. Glaset 13, som skall påläggas produkten förefinns l rummet 6, och kan tillföras resp. bortföras av icke visade anordningar.

Den fluidiserade bädden fungerar,så attluftglbwfeninertgas,jörgtfädesüšfkyäyek framdrives genom ledningarna 7, genom den permeabla plattan 9 och bortföres genom ledningarna 8, varvid glaset 13 bäres upp av gasen från plattan 9 under stark virvel- bildning. Den bortförda gasen ledes lämpligen efter eventuell rening via nämnda fläkt- anordning tillbaka till rummet 6. Glaset består av små partiklar lämpligen med en storlek av 50-300)anf Gasflödet regleras under drift, så att glaspartiklarna svävar upp till en nivå högre än trädens nivå i den fluidiserande bädden. Genom att tråden har en tempe- ratur av 800-l000°C smälter glaset omedelbart på tråden och flyter ut till ett jämnt tunt skikt. Då glaset smälter tas viss värme från tråden. Vidare kyler den Inerta ga- sen tråden, varvid glaset kan fås att stelna relativt omedelbart efter den fluidise- rade bädden.

Givetvis måste det använda glasets kemiska sammansättning avpassas, så att glaset har en lämplig smältpunkt med hänsyn till produktens temperatur vid belägg- ningstillfället.

Enl. ovan nämnda utföringsform av uppfinningen kan produkten beläggas med ett jämnt tunt skikt även vid mycket höga hastigheter.

Glasskiktets tjocklek varierar beroende på glasets viskositet, kornstorlek etc. För att erhålla en fullgod beläggning bör emellertid dess tjocklek överstiga om- kring 20 fm. I Som exempel kan nämnas att erforderlig beläggningstid för ett glas innefat- tande l viktsprocent 22% Na20, 262 B2O3 och 34% Si02 är c:a 0.08-0.10 sek. vid en trådtemperatur av 800-100U°C. Denna beiäggningstid motsvarar vid en trådhastighet av 50 m/s en längd hos den fluidiserande bädden 5 av cza 5 m.

Ovan nämnda glasmateríal bildar således ett skikt, som hindrar oxidering.

Glasmaterialets kemiska sammansättning väljes emellertid företrädesvis så, på i och 7709236-9 för sig känt sätt, att glasmaterialet också löserde eventuella oxider, som förefinns på produkten omedelbart efter det sista valsparet. För detta ändamål måste i allmänhet glasmaterialets kemiska sammansättning väljas med hänsyn till de oxider, som bildas på de matefialkvaliteter, som produkterna utgöres av.

Efter beläggningsanordningen 2 är produkten således oxidfri och belagd med ett tunt glasskikt.

Produktens temperatur efter beläggningsanordningen kan delvis varieras ge- nom flödet av gas genom anordnlngen. Enlämplig temperatur hos produkten då denna lämnar beläggningsanordningen är i allmänhet i storleksordningen 70D°C.

Den sålunda belagda oxidfria produkten hasplas antingen därefter på has- peln 3 och svalnas oftast ned till rumstemperatur, eller klippes i längder i en sax lä och föres ut på en svalbädd 15, såsom visas i fig. 2. När produkten svalnats ned till en temperatur under c:a 150°C kan glasbeläggningen tas bort utan att oxidering avdæsym mtfifhn Den metod, med vilken glasbeläggningen borttages varierar med glasets ke- mlska sammansättning. Genom att ändra glasets kemiska sammansättning kan på känt sätt glasets värmeutvidgningskoefficient varieras. Vidare kan vattenlösligt eller icke vattenlösligt glas användas i föreliggande förfarande. För icke vattenlösliga glassorter kan värmeutvidgningskoeffecienten väljas, så att stor skillnad förelig- ger mellan glasets och den belagda metallens koefficient. Detta får till följd att glaset sprängs av då temperaturen sjunkit till en förutbestämd nivå. En annan metod för icke vattenlösliga glassorter är att snabbkyla den belagda produkten i kallt vatten från en temperatur över c:a 400-500°C, varvid glaset sprängs av till följd av temperaturskillnaden mellan glas och metall. Vidare kan en rent mekanisk böjning över brytruilar ske, för att åstadkomma tillräckligt höga drag- och tryckspänningar i glaset för~att detta skall sprängas av. Härvid skall produkten böjas i två inbör- des vinkelräta plan, för att beläggningen helt skall avlägsnas. Som exempel kan näm- nas att brytrullar med en radie av 20-25 mm är lämpliga för 9 mm tråd. Vattenlösliga glas avlägsnas lämpligen, genom att produkten neddoppas i vatten eventuellt efter en viss mekanisk avsprängning av beläggningen.

Efter det att beläggningen avlägsnats har produkten en ren oxidfri yta av hög kvalitet, vilket är mycket värdefullt. Som ovan nämnts betas produkterna normalt idag, varvid stora materialförluster uppstår, samt risk för väteförsprödning och in- terkristallin korrosion i materialet föreligger. Föreliggande förfarande ger inte upphov till några sådana nackdelar.

Enl. en utföringsform av uppfinningen väljes ett glas med en sådan kemisk sammansättning, att dess värmetuvidgningskoefficient är lika metallens värmeutvidg- ningskoefficient. I detta fall kommer således glaset inte att sprängas av från pro- dukten, då denna svalnar ned till rumstemperatur. Enl. denna utföringsform av upp- finningen användes glasbeläggningen som smörjmedel/smörjmedelsbärare vid en efter- 7709236-9 följande process, såsom kalldragning av tråd.

Härvid kan en glassort väljas, som vid upplösning i vatten ner en viskös lösning, vilken kan tjänstgöra som smörjmedel vid kalldragning. Glas baserat på si- likat, borat och fosfat kan användas för detta ändamål.

Enl. denna utföringsform hålles således produkten skyddad från oxider från och med det sista valsparet till dess att produkten antagit kalldragningstemperatu- ren. Dessutom skyddas produkten fortsättningsvis av glaset i och med att det utgör ett smörjmedel/smörjmedelsbärare vid kalldragningsprocessen. Det är helt tydligt att detta förfarande erbjuder mycket stora fördelar jämfört med idag använd och känd tek- nik, där produkten efter valsning betas, samt smörjmedelmedelsbärare och Smörjmedel tillsätts separat vid kalldragningsprocessen.

Ovan har tråd- och stångprodukter nämnts. Givetvis kan även band och enk- la profiler hindras från att oxidera medelst förfarandet enl. föreliggande uppfin- ning.

Föreliggande uppfinning erbjuder, som framgår ovan, ett enkelt förfarande och en enkel anordning, för att undvika oxidbildning på varmvalsat material. Förfa- randet eliminerar helt de nackdelar, som är förknippade med betning av produkter.

Förfarandet är vidare billigt att använda. Att använda qlasskiktet, som smörjmedel/ smörjmedelsbärare i en efterföljande kalldragningsoperation är ekonomiskt och han- teringsmässigt mycket gynnsamt.

Föreliggande uppfinning skall inte anses begränsad till ovan angivna utfö- ringsexempel, utan kan varieras inom dess av bifogade patentkrav angivna ram. Sålun- da kan deifluídíserade bäddens utförande varieras, liksom att beläogning vid låga hastigheter kan ske medelst andra angivna metoder, liksom att förfarandet enl. upp- finningen kan tillämpas på andra produktnr än dv ovan angivna.

Claims (2)

1. 7709236-9 6 Patentkrav l. Förfarande för att undvika oxidbildning på varmvalsat material efter det sista valsparet, där den ur det sista valsparet med hög hastighet kommande pro- dukten belägges med ett skikt av ett glasmaterial, vilket förhindrar oxidering av produktens yta i en beläggningsanordning placerad i huvudsak omedelbart efter det sista valsparet, och där nämnda skikt avlägsnas från produkten vid en tidpunkt efter det att produkten antagit en förutbestämd temperatur, sådan att en oxidering av ytan i luft ej sker, k ä n n e t e c k n a t av, att glasmaterialet påföres materialet i en beläggningsanordning innefattande en fluidlserad bädd, där glas- materialet föreligger i fast pulveriserad form och hålles svävande av en bärgas.

2. Förfarande enligt krav l, k ä n n e t e c k n a t av, att bärgasen utgöres av luft. I K3. Förfarande enligt krav l eller 2, k ä n n e t e c k n a t av, att glasmaterial- ets partikelstorlek är ZS-ÅOO fm, företrädesvis 50-300)1m. Ä. Förfarande enligt krav l,2 eller 3,,k ä n n e t e c k n a t av, att glasmate- rialets kemiska samansättning väljas, så att glasmaterialet löser eventuella oxider, som förefinns på produkten efter det sista valsparet. 5. Förfarande enligt krav l,2 3 eller Å, k ä n n e t e c k n a t av, att glas- materialets kemiska sammansättning väljes, så att dess längdutvidgningskoefficíent är så olik produktmaterialets längdutvídningskoefficíent att glasskiktet sprätter av produkten då det belagda materialets temperatur understiger nämnda förutbestämda temperatur.- G. Förfarande enligt krav l,2,3 eller Å, k ä n n e t e c k n a t av, att glas- materialets kemiska sammansättning väljes, så att dess längdutvidgningskoefficient i huvudsak är lika produktmateríalets längsutvldgningskoefficient. 7. Förfarande enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a t av, att glasmaterialets kemiska sammansättning väljes, så att det är vattenlösligt och att glasskiktet avlägsnas helt eller delvis genom upplösning i vatten. 8. Förfarande enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a t av, att glasmaterialets kemiska sammansättning väljes så att, glasskiktet utgör smörjmedel/ smörjmedelsbärare vid en efterföljande kalldragningsprocess. ANFÖRDA PUBLIKATIONER: Sverige 343 887 (C21d 9/52), 356 316 (C21d 1/74) Tysktand 1 558 001