SU1514800A1

SU1514800A1 - Способ термохимической обработки сталбной полосы

Info

Publication number: SU1514800A1
Application number: SU874257825A
Authority: SU
Inventors: Valerij M Pakhaluev; Viktor L Pishvanov; Evgenij S Fomin
Original assignee: Vnii Metall Teplotekhniki; Tsnii Chernoj Metallurg
Priority date: 1987-04-13
Filing date: 1987-04-13
Publication date: 1989-10-15

Description

Изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано при нанесении антикоррозионных покрытий на стальную полосу или проволоку в агрегатах непрерывного действия, а также при

Изобретение относится’ к черной металлургии и может быть использовано при нанесении цинкового, алюминиевого и других антикоррозионных покрытий на стальную полосу или проволоку в агрегатах непрерывного действия, а также при термической обработке в протяжных печах.

Цель изобретения - повышение эффективности термической очистки поверхности стальной полосы от загрязнений и экономичности процесса.

Сущность способа состоит в следующем.

Стальная полоса, предназначенная для нанесения металлического покрытия, например, цинка, подвергается термической обра ботке путем нагрева в многозонной печи продуктами сгорания природного газа с воздухом и последующим восстановительным нагревом в азотоводородном газе. В первой

2

термообработке в протяжных печах. Цель изобретения повышение эффективности термической очистки поверхности стальной полосы от загрязнений и экономичности процесса. Стальная полоса, предназначенная для нанесения металлического покрытия, например пинка, подвергается термической обработке путем нагрева в многотонной печи продуктами сгорания и последующего восстановительного нагрева в азотоводородной атмосфере. В первой зоне печи топ диво сжигается с избытком воздуха. При этом осуществляется дожигание горючих компонентов продуктов неполного сгорания топлива, поступающих из второй зоны печи. Полоса в первой зоне печи нагревается до 420 480°С при скорости нагрева 40

60 град/с. Содержание кислорода в окисли- £ тельной атмосфере продуктов сгорания поддерживается в пределах 0,5-2% по обье.му.

I .ч.п. ф-лы, 2 табл.

зоне печи топливо сжигается в смеси с избытком воздуха в горелках. Одновременно осуществляется дожигание горючих компонентов СО и Н₂ продуктов непи.тного сгорания топлива, поступающих противотоком к движущейся полосе из второй зоны печи. Полоса при своем прохождении через первую зону нагревается до 420 480°С в течение 6 8 ч, а находящиеся

на поверхности жировые загрязнения испаряются и выгорают в присутствии свободного кислорода почти полностью.

Удаление оставшихся на полосе загряз нений осуществляется в последующей юне печи при нагреве полосы в продуктах неполного сгорания топлива.

Нагрев со скоростью менее 40 град/с

удлиняет время нахождения полосы в печи

и ведет к значительному окислению метал5Ц „„1514800

1514800

3

4

ла. При скорости нагрева свыше 60 град/с

время пребывания в печи становится недостаточным для требуемой очистки полосы от

загрязнений.

Содержание кислорода не должно превышать 2% по объему с тем, чтобы недопустить снижения температуры продуктов сгорания и обеспечить Нагрев полосы с заданной скоростью. При содержании кислорода в продуктах сгорания менее 0,5% по объему ухудшается процесс дожигания горючих компонентов СО и Η₂, поступающих противотоком из второй зоны печи.

Повышение эффективности термической очистки предлагаемым способом определяется снижением температуры начала выгорания загрязнений и возрастанием доли времени обработки до 1/2 от общей продолжительности нагрева полосы в печи.

Толщина слоя оксидов, образующихся на поверхности полосы при термохимической обработке предлагаемым способом, на 30—50% больше, чем при обработке по известному способу. Однако продолжительность последующего восстановления окисленной поверхности в азотоводородном газе до чистого железа возрастает всего на 2-5%.

Пример. Проводится термохимическая обработка образцов из полосовой стали 08НП толщиной 1 мм с прокаткой смазкой на поверхности. Нагрев образцов осуществляется первоначально в продуктах сгорания природного газа до 395—51.0°С при содержании кислорода 1,5% по объему, а затем в продуктах неполного сгорания до 650—660°С при содержании свободного кислорода 0,001% по объему. Последующее восстановление окисленной поверхности производится в азотоводородном газе. Для получения сравнительных данных параллельно проводится термохимическая обработка образцов в соответствии с известным способом: безокислительный нагрев до 320°С на первом этапе и последующий слабоокислительный нагрев в продуктах сгорания того же состава.

Степень термической очистки оценивается показателем восстановления как отношение отражательной способности поверхности образцов после нагрева и последующего восстановления к отражательной способности поверхности образцов до нагрева.

Результаты опытов по определению влияния скорости нагрева и температуры образцов на состояние поверхности стали после термохимической обработки приведены в табл. I. Как видно из табл. 1, максимум значения показателя восстановления отвечает предварительному нагреву в окислительной среде до 465° С при скорости нагрева 52 град/с и остается достаточно высоким в диапазоне 420—480°С при скоростях нагрева от 40 до 60 град/с.

Нагрев образцов по известному способу обеспечивает менее эффективную термическую очистку стальной поверхности, что соответствует меньшим значениям показателя восстановления 0,82—0,84 по сравнению с 1,40—1,42, полученного при нагреве образцов предлагаемым способом.

Результаты опытов по влиянию содержания кислорода в продуктах сгорания в условиях предварительного нагрева образцов приведены в табл. 2. Оптимальный режим работы соответствует предварительному нагреву в продуктах сгорания при наличии кислорода 0₂=1,5%. В диапазоне содержания кислорода от 0,5 до 2% в продуктах сгорания термохимическая обработка достаточно эффективна, а показатель восстановления поверхности образцов отлича ется на 7—12% от оптимального.

Применение предлагаемого способа термохимической обработки полосы на совре менных агрегатах цинкования или алюминирования позволяет улучшить качество покрытия полосы металлом и повысить за счет этого коррозионную стойкость; снизить затраты на подготовку полосы перед термохимической обработкой за счет исключения операций по предварительным механической и химической очистках поверхности от загрязнений; улучшить условия труда и повысить надежность работы оборудования агрегатов в целом.

Claims

Формула изобретения

1. Способ термохимической обработки стальной полосы преимущественно перед нанесением на нее металлического антикоррозийного покрытия из расплава, включающий предварительный нагрев полосы в окислительной атмосфере продуктов сгорания, нагрев в продуктах неполного сгорания топлива до 650—700°С, нагрев и выдержку в восстановительной азотоводородной атмосфере, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности термической очистки поверхности стальной полосы от загрязнений и экономичности процесса, предварительный нагрев полосы в окислительной атмосфере продуктов сгорания осуществляют до 420—480°С со средней скоростью 40—60 град/с.

2. Способ по π. 1, отличающийся тем, что предварительный нагрев полосы в окислительной атмосфере продуктов сгорания осуществляют при содержании кислорода в атмосфере от 0,5 до 2% по ее объему.

1514800

Таблица 1

Способ обработки

Толщина об разцов, мм

Предварительный нагрев в продуктах сгорания при 0^=1,5%

Температура

Скорость

нагрева,

град/с

Нагрев в продуктах неполного сгорания, 0_Л =0,001?»

Температура, °С

Восстановительный нагрев в азотоводородном газе

Показатель восстановленной поверхности, безразм.

Известный способ 1,0 1,0 200 320 25 20 660 660 0,82 0,84 Предлагаемый способ 1,0 425 68 660 1,34 1,0 465 52 660 1,42 1,0 480 48 660 1 ,40 1,0 510 39 660 1,30

Таблица2

Содержание кислорода в продуктах сгорания , % Толщина образца, мм Температура предварительного нагрева, °С Показатель восстановления, без разм. 0,5 1,0 470 1,31 1,5 1,0 480 1 ,40 2,1 1,0 455 1,19