СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА СТАЛЬНОЙ ПОЛОСЫ ДЛЯ ЭМАЛИРОВАНИЯ Российский патент 1998 года по МПК C21D8/02 C21D9/46 C21D3/02 

Описание патента на изобретение RU2101368C1

Изобретение относится к черной металлургии, а именно к термообработке холоднокатаной стальной полосы для эмалирования.

Известен способ производства металла для последующего эмалирования, например получения эмалированной посуды, принятый в качестве аналога [1] и заключающийся в следующем. Металл марки 08пс (0,06-0,08%C) выплавляют в конвертере, мартеновской или электродуговой печи, затем разливают в слитки или слябы и подвергают горячей прокатке, причем, если это слитки, то двустадийной: на обжимном стане и листовом стане горячей прокатки, где получают полосу толщиной 2-5 мм. Горячекатаные рулоны поступают на стан холодной прокатки, где получают полосу толщиной 0,3-1,2 мм, т.е. необходимой для изготовления конечной продукции. Затем металл проходит рекристаллизационный отжиг в колпаковых или протяжных печах. Затем металл поступает на штамповочные прессы и на готовые металлические изделия наносится эмаль в два слоя грунтовка и поверхностный слой, которые затем проходят специальный обжиг в проходных печах.

Данный способ имеет существенный недостаток, который заключается в том, что ему сопутствует значительное количество брака типа "рыбья чешуя" на поверхности готового изделия, связанного с выделением водорода, адсорбированного на дефектах (включениях и т.п.) в процессе термообработки в защитной водосодержащей атмосфере перед нанесением покрытия.

Известен способ производства стальной полосы для эмалирования [2] Выплавляется сталь состава, С 0,005; Mn 0,05-0,4; S ≤ 0,01; Al≤0,08; N 0,005-0,015; Ti 0,05-0,3; Cu > 0,05-0,3, причем Cu P≥ 3,0, отливается в сляб, который прокатывается на стане, причем температура смотки горячекатаной полосы ≥ 500oC. Затем металл поступает на стан холодной прокатки, после которого происходит отжиг в диапазоне от температуры рекристаллизации до точки Ac3. При этом способе качество эмалирования полосы за счет низкого содержания углерода достигается даже при одноступенчатом нанесении эмали.

Недостатки данного способа заключаюся в следующем:
необходимо специальное дорогостоящее оборудование, которое позволяет при выплавке получить в металле содержание углерода 0,005% и ниже;
необходимо легирование металла титаном и медью, что также повышает стоимость готового листа.

Наиболее близким аналогом к предполагаемому изобретению является способ производства стальной полосы для эмалирования [3] включающий выплавку стали, разливку, горячую и холодную прокатку с получением полосы заданной толщины, отжиг в печи в среде, состоящей из влажной смеси азота и водорода при непрерывной транспортировке полосы, причем нагрев до температуры обезуглероживающего отжига осуществляется в три этапа с регламентацией скорости нагрева в пределах 15-25oC/с до 500oC, 5-10oC/с до 720-760oC и с произвольной скоростью нагрева до 800oC.

Недостатком наиболее близкого аналога является большая энергоемкость процесса, так как предусматривается сквозное обезуглероживание в среде, содержащей 18-20% водорода, и сложность в реализации, в связи с тем, что нагрев полосы до температуры обезуглероживающего отжига необходимо осуществлять в различных температурных интервалах с дифференцированной скоростью нагрева с учетом исходного содержания углерода в полосе.

Технический результат предлагаемого способа в сравнении с ближайшим аналогом заключается в упрощении технологии обезуглероживающего отжига и в существенном снижении энергоемкости процесса.

Технический результат достигается за счет того, что в способе производства стальной полосы для эмалирования, включающем выплавку стали, разливку, горячую и холодную прокатку полосы, термообработку, получают полосу толщиной 0,3-1,5 мм, отжиг проводят при 770-830oC при скорости транспортировки 20-120 м/мин в среде, состоящей из смеси, содержащей в одной доле 92-96% азота с влажностью 5-25 г/м3 с обеспечением снижения содержания углерода с 0,04-0,08 до 0,0005-0,03% в поверхностном слое толщиной 0,005-0,1 мм.

Предлагаемый способ осукществляется следующим образом. Металл марки 08пс, 08кп выплавляется в конвертере, мартеновской печи или электродуговой печи, затем разливается, проходит последовательно горячую и холодную прокатки. После холодной прокатки в толщине 0,3-1,5 мм полоса проходит рекристаллизационный отжиг в башенной протяжной печи. Здесь полоса при скорости транспортировки 20-120 м/мин нагревается до 770-830oC во влажной азотно-водородной атмосфере, содержащей в одном кубическом метре 4-8% H2 и 3-25 г водяного пара. Влага в атмосфере печи обеспечивает прохождение реакции обезуглероживания по формуле
[C] + H2O CO + H2.

В поверхностном слое полосы (с двух сторон) содержание углерода уменьшается с 0,04-0,08 до 0,0005-0,03% Величина обезуглероживания и глубина обезуглероживания поверхностного слоя (0,005-0,1 мм) определяются количеством влаги, температурой и скоростью транспортировки металла.

В предлагаемом способе не проводится сквозное обезуглероживание, как это делается в способе, принятом за прототип, а содержание углерода снижается до необходимой величины только в поверхностном слое, глубиной 0,005-0,1 мм, что обеспечивает получение высоких адгезионных свойств поверхности при сохранении необходимых механических свойств основы, за счет ее соответствующей структуры. Обезуглероженный поверхностный слой будет содержать меньшее число дефектов, что в свою очередь снизит количество адсорбированного водорода и в конечном счете приведет к уменьшению брака, связанного с отслоением покрытия и появлением дефекта типа "рыбья чешуя".

Пример осуществления способа.

Сталь марки 08 пс выплавили в 370-тонном конверторе, разлили в слябы толщиной 250 мм на машине непрерывного литья заготовок. Слябы нагрели до 1250-1270oC в печи с шагающими балками под горячую прокатку и прокатали в полосу толщиной 2,0-2,5 мм, температура конца прокатки 780-810oC, смотки в рулон 670-690oC. После стравливани окалины в линии НТА (непрерывный травильный агрегат) осуществили холодную прокатку в полосы толщиной 0,30-0,65 мм на пятиклетевом стане "1450". Затем полосу подвергли обезуглероживающему отжигу в башенной печи во влажной азотоводной среде, содержащей азота 92-98% с изменением скорости полосы от 20 до 120 м/мин, температура полосы в камере нагрева от 760 до 830oC и содержания водяного пара в защитной среде от 3 до 25 г на 1 м3.

Параметры и результаты обезуглероживающего отжига приведены в таблице.

Из данных таблицы видно, что степень обезуглероживания и глубину обезуглероженного поверхностного слоя предлагаемый способ позволяет регулировать температурой полосы, скоростью ее транспортировки по печи непрерывного отжига и содержанием влаги в азотно-водородной защитной среде.

Источники информации:
1. Лайнер В.П. Защитные покрытия металлов. М. Металлургия, 1974, 560 с.

2. Заявка Японии N 6425947, кл. C 22 C 38/16, C 21 D 8/02; N 62-179056 Заявл. 20.07.87. Опубл. 27.01.89.

3. Авторское свидетельство СССР N 1786128, кл. C 21 D 3/04, 9/46, 1990.

Похожие патенты RU2101368C1

название год авторы номер документа
СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА БЕЛОЙ ЖЕСТИ 1995
  • Аверин В.Б.
  • Аптерман В.Н.
  • Бахчеев Н.Ф.
  • Беленький А.М.
  • Бердышев В.Ф.
  • Бронников М.С.
  • Додик М.Х.
  • Коростелев Г.П.
  • Михайловский В.Н.
  • Мишин М.П.
  • Попутников А.Ф.
  • Середников М.Н.
  • Черкасский Р.И.
  • Захарова Е.Д.
RU2082776C1
СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА АНИЗОТРОПНОЙ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКОЙ СТАЛИ С ВЫСОКИМИ МАГНИТНЫМИ СВОЙСТВАМИ 2009
  • Ларин Юрий Иванович
  • Поляков Михаил Юрьевич
  • Цейтлин Генрих Аврамович
RU2407809C1
СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ХОЛОДНОКАТАНОЙ ПОЛУОБРАБОТАННОЙ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКОЙ СТАЛИ 1998
  • Настич В.П.
  • Чеглов А.Е.
  • Миндлин Б.И.
  • Парахин В.И.
  • Барыбин В.А.
RU2135606C1
СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ХОЛОДНОКАТАНОЙ ПОЛУОБРАБОТАННОЙ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКОЙ СТАЛИ 2000
  • Скороходов В.Н.
  • Настич В.П.
  • Чернов П.П.
  • Чеглов А.Е.
  • Миндлин Б.И.
  • Парахин В.И.
  • Барыбин В.А.
RU2178006C1
СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ГОРЯЧЕКАТАНОГО ПОДКАТА СТАЛЬНОЙ ПОЛОСЫ ТОЛЩИНОЙ 1,8-2,0 мм ДЛЯ ЭМАЛИРОВАНИЯ 2009
  • Денисов Сергей Владимирович
  • Буданов Анатолий Петрович
  • Корнилов Владимир Леонидович
  • Казаков Игорь Владимирович
RU2392335C1
СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА АНИЗОТРОПНОЙ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКОЙ СТАЛИ С НИЗКИМИ УДЕЛЬНЫМИ ПОТЕРЯМИ НА ПЕРЕМАГНИЧИВАНИЕ 2009
  • Ларин Юрий Иванович
  • Поляков Михаил Юрьевич
  • Духнов Анатолий Георгиевич
RU2407808C1
СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА АНИЗОТРОПНОЙ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКОЙ СТАЛИ 1994
  • Франценюк И.В.
  • Казаджан Л.Б.
  • Барятинский В.П.
  • Поляков М.Ю.
RU2082771C1
СТАЛЬ КРЕМНИСТАЯ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКАЯ И СПОСОБ ЕЕ ОБРАБОТКИ 1996
  • Франценюк И.В.
  • Казаджан Л.Б.
  • Рябов В.В.
  • Мамышев В.А.
  • Лосев К.Ф.
  • Угаров А.А.
RU2096516C1
СПОСОБ ТЕРМООБРАБОТКИ ХОЛОДНОКАТАНОЙ ПОЛОСЫ ИЗОТРОПНОЙ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКОЙ СТАЛИ 1994
  • Франценюк И.В.
  • Казаджан Л.Б.
  • Настич В.П.
  • Лосев К.Ф.
  • Миндлин Б.И.
  • Парахин В.И.
RU2082770C1
СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ХОЛОДНОКАТАНОЙ ПОЛУОБРАБОТАННОЙ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКОЙ СТАЛИ 1999
  • Лисин В.С.
  • Скороходов В.Н.
  • Настич В.П.
  • Кукарцев В.М.
  • Чеглов А.Е.
  • Миндлин Б.И.
  • Парахин В.И.
  • Барыбин В.А.
RU2180925C2

Иллюстрации к изобретению RU 2 101 368 C1

Реферат патента 1998 года СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА СТАЛЬНОЙ ПОЛОСЫ ДЛЯ ЭМАЛИРОВАНИЯ

Изобретение относится к области термообработки стального проката. Способ обеспечит производство более качественного стального листа, снижение брака, улучшение сцепления поверхности листа с эмалевым покрытием. Сущность: способ заключается в прокатке и термической обработке полосы. Отжиг полосы толщиной 0,3-1,5 мм проводят в башенной печи при температуре металла 770-830oC в азотно-водородной атмосфере. 1 табл.

Формула изобретения RU 2 101 368 C1

Способ производства стальной полосы для эмалирования, включающий выплавку стали, разливку, горячую и холодную прокатку полосы, термообработку, отличающийся тем, что получают полосу толщиной 0,3 1,5 мм, отжиг проводят при 770 830oС при скорости транспортировки 20 120 м/мин в среде, состоящей из смеси, содержащей в одной доле 92 96% азота с влажностью 5 25 г/м3, с обеспечением снижения содержания углерода с 0,04 0,08 до 0,0005 0,03% в поверхностном слое толщиной 0,005 0,1 мм.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 1998 года RU2101368C1

Печь для непрерывного получения сернистого натрия 1921
  • Настюков А.М.
  • Настюков К.И.
SU1A1
Лайнер В.П
Защитные покрытия металлов
- М.: Металлургия, 1974, с
СКЛАДНАЯ НИВЕЛЛИРОВОЧНАЯ РЕЙКА 1923
  • Захаров Н.И.
SU560A1
Аппарат для очищения воды при помощи химических реактивов 1917
  • Гордон И.Д.
SU2A1
Нефтяной конвертер 1922
  • Кондратов Н.В.
SU64A1
Выбрасывающий ячеистый аппарат для рядовых сеялок 1922
  • Лапинский(-Ая Б.
  • Лапинский(-Ая Ю.
SU21A1
Переносная печь для варки пищи и отопления в окопах, походных помещениях и т.п. 1921
  • Богач Б.И.
SU3A1
SU, авторское свидетельство N 1786128, кл
Выбрасывающий ячеистый аппарат для рядовых сеялок 1922
  • Лапинский(-Ая Б.
  • Лапинский(-Ая Ю.
SU21A1

RU 2 101 368 C1

Авторы

Аверин В.Б.

Беленький А.А.

Беленький А.М.

Бердышев В.Ф.

Бронников М.С.

Гостев А.А.

Додик М.Х.

Захарова Е.Д.

Мишин М.П.

Носов С.К.

Сарычев В.Ф.

Стариков А.И.

Хребто В.Е.

Черкасский Р.И.

Даты

1998-01-10Публикация

1996-03-05Подача