SU1715882A1

SU1715882A1 - Method of depositing aluminum coat on moving rolled steel

Info

Publication number: SU1715882A1
Application number: SU884464764A
Authority: SU
Inventors: Александр Леонтьевич Кацен; Павел Аркадьевич Романов; Дмитрй Александрович Дюдкин; Федор Алексеевич Писаренко
Original assignee: Донецкий научно-исследовательский институт черной металлургии
Priority date: 1988-07-25
Filing date: 1988-07-25
Publication date: 1992-02-28

Abstract

Изобретение относитс к предварительной обработке при нанесении гор чих а ю миниевых покрытий на длинномерные стальные издели и может быть использовано при изготовлении проката, в частности листов, полос, прутков, уголков, швеллеров и арматурного профил с антикоррозионным покрытием. Цель изобретени - повышение экономичности способа за счет снижени затрат на обработку проката, Способ нанесени алюминиевого покрыти на стальной прокат включает охлаждение после прокатки со скоростью 50-100&deg;С/с от температуры расплава и гор чее алюмини- рование проката пропусканием через расплав . Использование способа позвол ет снизить затраты на обработку поверхности проката путем замены охлаждени до низких температур, удалени окалины в нео- кислительно.й или восстановительной атмосфере с его подогревом на обработку в виде ускоренного охлаждени , а также за счет нанесени покрыти непосредственно на гор чий прокат в линии прокатного стана на металлургическом производстве. сл GThe invention relates to pretreatment when applying hot and mini coatings on long steel products and can be used in the manufacture of rolled products, in particular sheets, strips, rods, angles, channels and rebar with an anticorrosive coating. The purpose of the invention is to increase the economics of the method by reducing the cost of rolling treatment. The use of the method allows to reduce the cost of rolling the surface treatment by replacing cooling to low temperatures, removing scale in an acidic or reducing atmosphere with its heating for processing in the form of accelerated cooling, and also by applying the coating directly to the hot rolling rolling mill lines in metallurgical production. sl G

Description

Изобретение относитс к предварительной обработке при нанесении гор чих алюминиевых покрытий на длинномерные стальные издели и может быть использовано при изготовлении проката, в частности листов, полос, прутков, уголков, швеллеров и арматурного профил с антикоррозионным покрытием.The invention relates to pretreatment in the application of hot aluminum coatings on long steel products and can be used in the manufacture of rolled products, in particular sheets, strips, rods, angles, channels and rebar with an anti-corrosion coating.

Целью изобретени вл етс повышение экономичности способа за счет снижени затрат на обработку проката.The aim of the invention is to increase the economics of the process by reducing the costs of rolling treatment.

Согласно изобретению способ нанесени алюминиевого покрыти на движущийс стальной прокат включает охлаждение после прокатки со скоростью 50-100°С/с от температуры конца гор чей прокатки до температуры расплава и гор чее алюминирование проката пропусканием через расплав .According to the invention, a method of applying an aluminum coating on a moving steel rolling includes cooling after rolling at a speed of 50-100 ° C / s from the temperature of the end of the hot rolling to the temperature of the melt and hot aluminizing of the rolling by passing through the melt.

Перед поступлением проката в прокатный стан осуа ествл ют подготовку ванны к работе, дл чего перед заполнением ее расплавом алюмини включают индукторы запорных систем. Затем ванну заполн ют расплавом алюмини , температура которого составл ет 700-750°С. Под воздействием электромагнитного бегущего пол , создаваемого индукторами, в запорных системах расплав алюмини вытесн етс в ванну.Before the rental enters the rolling mill, the bath is prepared for operation, for which before filling it with molten aluminum, inductors of shut-off systems are included. The bath is then filled with molten aluminum, the temperature of which is 700-750 ° C. Under the influence of an electromagnetic running floor created by inductors, in the locking systems, the molten aluminum is displaced into the bath.

На непрерывном сортовом стане 250 или на полунепрерывном сортовом стане 350, на которых производ т круглую арматурную угловую разнобокую и полосовую сталь, температура конца прокатки составл ет 950-1020°С. С данной температурыOn a continuous section mill 250 or on a semi-continuous section mill 350, on which round reinforcing round and bar steel is produced, the temperature of the rolling end is 950-1020 ° C. From this temperature

СЛ 00 00 ЮSL 00 00 Yu

осуществл ют ускоренное охлаждение подаваемого прокатным станом стального проката со скоростью 50-100°С/с с использованием , например, вод ного струйного охлаждени .Accelerated cooling of the rolled steel supplied by the rolling mill is carried out at a speed of 50-100 ° C / s using, for example, water jet cooling.

При скорости перемещени проката м/с снижение его температуры на требуемые 250-300°С будет достигатьс на уча- стке длинной 6-10 м. Ускоренное охлаждение проката обеспечивает минимальное вторичное окалинообразование на его поверхности. На поверхности проката нет окислов различных загр знений, которые необходимо удал ть перед нанесением покрытий в известном способе. Выбор алюмини в качестве металла дл покрыти обусловлен тем, что требуетс меньшее врем дл охлаждени до температуры расплава и, следовательно, меньше, чем, например, в случае применени цинковани , образуетс окалина на поверхности проката.At the speed of rolling m / s, a decrease in its temperature by the required 250-300 ° C will be achieved at a length of 6-10 m. Accelerated cooling of the rolled product ensures minimal secondary scaling on its surface. There are no oxides of various impurities on the surface of the rolled products that must be removed before coating in the known method. The choice of aluminum as a metal for the coating is due to the fact that it takes less time to cool to the melt temperature and, consequently, less than, for example, in the case of galvanizing, scale is formed on the rolled surface.

Охлажденный до температуры алюминиевого расплава прокат пропускают через проходную ванну алюминировани . Интенсификаци процесса гор чего алюминировани и, как следствие, уменьшение времени пребывани , проката в ванне достигаетс благодар тому, что на входной половине ванны создают турбулентные потоки расплава алюмини , а на выходной половине ванны - ламинарные (слоистые, параллельно текущие) потоки. Турбулентный характер потоков достигают за счет циклического кратковременного изменени уровн воздействи входного индуктора на расплав алюмини , наход щийс в пределах запорной системы, Возможно также кратковременное циклическое отклонение индуктора данной запорной системы. При снижении уровн часть расплава алюмини перемещаетс из ванны в канал запорной системы. При этом длина последней должна быть такой, чтобы расплав оставалс в ее пределах.Cooled to the temperature of the aluminum melt, the rolling is passed through the pass-through aluminization bath. Intensification of the process of hot aluminization and, as a result, reduction of the residence time, rolled in the bath is achieved due to the fact that turbulent aluminum melt flows are created at the entrance half of the bath, and laminar (layered, parallel current) flows at the output half of the bath. The turbulent nature of the fluxes is achieved due to the cyclic short-term change in the level of the effect of the input inductor on the aluminum melt that is within the locking system. It is also possible that the inductor of this locking system will be momentarily cyclically deflected. As the level decreases, a part of the aluminum melt moves from the bath to the channel of the locking system. The length of the latter must be such that the melt remains within it.

Максимальный уровень воздействи должен быть таким, чтобы на входной половине ванны обеспечивались эффективные перемещени и перемешивание расплава алюмини , создающие его турбулентные потоки. Например, минимальный уровень давлени , оказываемого на расплав под действием электромагнитного бегущего пол в входной запорной системе, должен составл ть(0,8-1,0)105Н/мм2,а максимальный b 2-2,5 раза выше. В выходной половине ванны за счет гидродинамического сопротивлени интенсивность перемешивани расплава за счет действи запорной системы существенно снижаетс и характерThe maximum level of exposure should be such that the inlet half of the bath is provided with efficient movements and mixing of the aluminum melt, creating its turbulent flows. For example, the minimum level of pressure exerted on the melt by the action of an electromagnetic running floor in the inlet shut-off system should be (0.8-1.0) 105 N / mm2, and the maximum b 2-2.5 times higher. In the output half of the bath, due to the hydrodynamic resistance, the intensity of the melt mixing due to the action of the shut-off system decreases significantly and the character

потоков в расплаве определ етс только возмущени ми в нем, св занными с перемещением проката. При упом нутых скорост х движени последнего 2-5 м/с имеет местоThe fluxes in the melt are determined only by perturbations in it associated with the movement of the rolled metal. At the above mentioned speeds of the latter 2-5 m / s

ламинарное движение в сло х жидкости, граничащих с перемещающейс поверхностью . В результате создаютс услови дл обеспечени равномерности покрыти по толщине и всей поверхности проката.laminar movement in the fluid layers adjacent to the moving surface. As a result, conditions are created to ensure uniformity of the coating in thickness and the entire rolling surface.

0 Давление, оказываемое на расплав алюмини под воздействием электромагнитного бегущего пол в выходной запорной системе, должно быть на 15-20% выше давлени в входной запорной системе с уче5 том направлени движени проката. Электромагнитное воздействие на расплав в данной системе также способствует равномерному распределению покрыти .0 The pressure exerted on the aluminum melt under the influence of an electromagnetic running floor in the output locking system must be 15–20% higher than the pressure in the inlet locking system, taking into account the direction of movement of the rolled metal. Electromagnetic impact on the melt in this system also contributes to the uniform distribution of the coating.

Указанные величины давлений на рас0 плав завис т от конкретных конструктивных параметров ванны, запорных систем, геометрических размеров, формы проката и других факторов.These pressures on the melt depend on the specific design parameters of the bath, locking systems, geometrical dimensions, the shape of the rolled products and other factors.

Интенсификаци процесса алюминиро5 вани за счет предложенного электромагнитного воздействи на расплав повышает эффективность очистки поверхности проката от окалиносодёржащих элементов и улучшает смачивание поверхности наносимымIntensification of the aluminum5 process due to the proposed electromagnetic effect on the melt increases the efficiency of cleaning the surface of the rolled metal from the scaling elements and improves the wetting of the surface by the applied

0 покрытием, что позвол ет снизить врем пребывани проката в расплаве до 2-3 с. В этом случае длина ванны составл ет 4-6 м. При взаимодействии проката с расплавом алюмини происходит насыщение по5 следнего окалиносодержащими элементами и раствор емым в нем железом. Процесс целесообразно проводить при содержании железа в расплаве не более 2.5-3,0%, поэтому необходимо обеспечить регул рную (дискрет0 ную или непрерывную) смену расплава в ванне. Дозаправку расплава производ т во входную половину ванны, где вновь поступивша часть расплава сразу вступает в интенсивное взаимодействие с прокатом.0 coating, which allows to reduce the residence time of the car in the melt to 2-3 seconds. In this case, the bath length is 4–6 m. In the interaction of the rolled metal with aluminum melt, the last 5 of the scale-containing elements and the iron dissolved in it are saturated. It is expedient to carry out the process with an iron content in the melt of no more than 2.5–3.0%; therefore, it is necessary to ensure a regular (discrete or continuous) change of the melt in the bath. Refueling of the melt is performed in the entrance half of the bath, where the newly received part of the melt immediately interacts with the rolled product.

5 Вывод расплава алюмини осуществл ют из выходной половины ванны, например, через канал запорной выходной системы, дл чего последн может кратковременно отключатьс . Расплав алюмини регене0 рируют, т. е. выдел ют из него железосодержащие элементы, либо используют дл других технологий и производств, допускающих и даже определ ющих необходимость наличи железа в расплаве алюмини . Это, например,5 The output of the molten aluminum is carried out from the output half of the bath, for example, through the channel of the shut-off output system, for which the latter can be switched off for a short time. The aluminum melt is regenerated, i.e., iron-containing elements are extracted from it, or used for other technologies and industries that allow and even determine the need for iron in the aluminum melt. This, for example,

5 процессы раскислени алюминием в сталеплавильном производстве, изготовление ши- нопроводов в электротехнической промышленности и др.5 aluminum deoxidation processes in the steel-making industry, production of bus-wires in the electrical industry, etc.

После выхода проката из ванны при охлаждении его перед заходом в профилирующие прокатные валки на прокат воздействуют электромагнитными подъемной Fn и т говой FT силами.After rolling out of the bath when it is cooled before entering the profiling mill rolls, the rolling is affected by electromagnetic lifting Fn and FT traction forces.

Сила Fn обеспечивает возможность перемещени проката 3, особенно его концов, на данном участке практически во взвешенном состо нии, т. е. при минимальном взаимодействии с опорами, дл чего задают такой уровень Fn, при котором компенсируетс сила веса проката. Целью данного воздействи вл етс предотвращение травмировани покрыти до тех пор, пока прокат не достигнет температуры, позвол ющей производить механическое воздействие на покрытие.The force Fn provides the possibility of rolling 3, especially its ends, in this area practically in a suspended state, i.e. with minimal interaction with the supports, for which a level Fn is set at which the weight of the rental weight is compensated. The purpose of this action is to prevent injury to the coating until the steel reaches a temperature that allows mechanical impact on the coating.

Сила FT может действовать посто нно, однако, по существу, она необходима после выхода проката из стана, чтобы дополнить т говое воздействие на прокат, оказываемое валками, основное назначение которых состоит в уплотнении и выравнивании покрыти по толщине. The FT force can act continuously, however, essentially, it is necessary after rolling out of the mill in order to supplement the tractive effect on the rolling produced by the rollers, the main purpose of which is to compact and level the coating in thickness.

Охлаждение проката после алюминиро- взни производ т со скоростью 40-50°С/с от температуры расплава до 420-380°С, при которой возможно уплотн ющее механическое воздействие на покрытие без его разрушени , например без налипани на валки.Cooling of the rolled metal after aluminide is carried out at a speed of 40-50 ° C / s from the melt temperature to 420-380 ° C, at which sealing mechanical impact on the coating is possible without destroying it, for example, without sticking to the rolls.

При охлаждении проката на данном участке до более низких температур возможно совмещение процессов профилировки и правки проката, так как нанесенное алюминиевое покрытие допускает деформацию до 25%. Тогда профилирующие прокатные валки представл ют собой первые валки правильной машины. Снижение уровн When cooling the car in this area to lower temperatures, it is possible to combine the processes of profiling and straightening the car, as the applied aluminum coating allows deformation up to 25%. Then the profiling mill rolls are the first rolls of the straightening machine. Level reduction

5 указанной конечной температуры проката в этом случае необходимо, чтобы после правки не произошло вторичное деформирование проката за счет температурных напр жений, имеющих место при его даль0 нейшем охлаждении.5 of the specified final temperature of the rolling stock in this case, it is necessary that after straightening the secondary deformation of the rolled stock does not occur due to the temperature stresses occurring during its further cooling.

Применение изобретени позвол ет повысить экономичность способа за счет снижени затрат на обработку проката путемThe application of the invention allows to increase the efficiency of the method by reducing the cost of processing rolled products by

5 замены охлаждени до низких температур, удалени окалины в неокислительной или восстановительной атмосфере с его подогревом на обработку в виде ускоренного охлаждени , а также за счет нанесени 5 replacing cooling to low temperatures, descaling in a non-oxidizing or reducing atmosphere with its heating for processing in the form of accelerated cooling, as well as by applying

0 покрыти непосредственно на гор чий прокат в линии прокатного стана на металлургическом производстве.0 coatings directly on hot rolling in the line of the rolling mill in the metallurgical industry.

Claims

The invention of the method of applying an aluminum coating to a moving steel bar includes cooling after rolling and hot aluminizing by passing through a melt, so that, in order to increase the efficiency of the method

0 by reducing the cost of rolling treatment, cooling is carried out at a rate of 50-100 ° C / s from the temperature of the end of the hot rolling to the temperature of the melt.