Способ обработки катанки Советский патент 1983 года по МПК B21B45/02 B21C9/00 

Изобретение относится к прокатному производству, а именно к производству проката с защитными покрытиями. Применяют различные способы уменьшения вторичного окалинообразования тонкойрофильных изделий, получаемых при горячей прокатке. Это прежде всего ускоренное охлаждение проката в потоке стана. Однако охлаждение прока;та| при общем снижении вторичного окалинообразования в 2-3 раза; не дает полного уничтожения окалины. Кроме того при производстве катанки бунт ее охлаждает ся по сечению неравномерно (внешние витки бунта быстрее, внутренние медленне). При последующей переработке такой катанки - волочении, необкодимо ее протравить в растворах кислот, щелочей и т.д. в зависимости от назн чения и технологии, чтобы уничтожить окалину и нанести подсмазочный слой, а затем и смазку. Только после этих операций катанка подвергается волочению. Известен способ производства катанки, согласно которому ее подвергают быстрому охлаждению до 5ОО-8ОО С сматывают в бунт и подают в водяную ванну с температурой 75% температуры кипения, содержащую суспензию или раствор веществ, способных отделять окалину, заключающийся в том, что катанку вводят последовательно в две ванны, из которых первая содержит раствор CaCEj. , а вторая ПАВ. После такой обработки на поверхноСТь катанки наносится прочное покрытие перед волочением,; Недостатком этого способа является многоступенчатая обработка: удаление окалины, затем окунание в растворы CaCEi и ПАВ и только потом нанесение покрытия, при этом не указьюается, как наносится покрытие и что оно собой представляет. Обработанная таким способом ка;танка должна немедленно поступать на волочение и поэтому этот способ непригоден в том,, случае, если производят катанку (ОДНОМ предприятии, а подвергают волоче на хфугом. Необходима перевозка этой катанки, при утояовии, чтобы покрытие не разруша лось при транспортировке и кантовке бунтов катанки, а известный способ обра ботки катанки этого не предусматривает Наиболее близким по технической сущ ности к изобретению является способ об работки катанки, включающий охлаждение после прокатки и нанесение покрытия. огласно этому способу предусмотрено, охлаждение катанки или проволоки от емпературы аустенизации до 5ОО-550 С в Водном растворе, по крайней мере, одной соли с добавлением ПАВ: изменяющего условия теплопередачи раствора и время охлаждения так, что, по крайней мере, основная часть превращения аустенита в перлит происходит во время охлаждения в растворе, находящемся при температуре больше SO С, в частности превьпиающей 75% температуры его кипения. Водный раствор выбирается так, чтобы его теплопроводность при температуре поверхности катанки около 500 С составляла 50О-2000 ккал/м ч град, Например, можно применить раствор, содержащий 80 мае. %Сс(СС.2. 0 мас.% , . В качестве ПАВ можно применить i пальминаты, стеараты и слеаты и другие, С целью повышения эффективности процесса, в раствор добавляюпгся вещества, облегчакшгае протекание аустенитно-перлитного превращения с той же скоростью, как и при патентнро инии в расплавах солей. В качестве таких веществ используют сульфитыF6 и Си , После указанной обработки катанка или проволока поступает в ванну для нанесения покрытий, например фасфатного или медного 2 Недостатком известного способа являе-тся сложность его применения, так как охлаждение с температуры ЮОО1100°С до 500-550с необходимо про-, изводить в водном растворе Со С B,j,. В rtpoмьшгаенных условиях на стане при производстве катанки порядка 2ОО-5ОО ТЫс. т в год необходимо иметь оборотный цикл, так как загрязненную нельзя сбрасывать без сложной очистки. Известный способ предполагает лишь удаление окалины и улучшение механических свойств, применяя для охлаждения сложный раствор. Покрытие должно производиться в другой ванне с другими растворами. Обработанную таким образом катанку необходимо перерабатывать на месте, так как при транспортировке на другие заводы (метизные) при кантовке и воздействии на бунты катанки неблагоприятных атмосферньге условий покрытие может , обьшаться и перед волочением катанку необходимо каким-т-о офазом обрабатывать: снимать ржавчину травлением, наносить подсмазочный слой и затем лишь смазку и Волочить. Целью изобретения является повышение качества катанки и упрощение техно логии ее последующей переработки путем улучшения условий охлаждения за.счет создания на поверхности катанки защитн го покрытия; являющегося подсмазочным слоем в процессе волочения. Постазапенная цель достигается тем, что.согласно способу обработки катанки включакщему. охлаждение после ярокатки и нанесение покрытия, охлаждение ведут до ТОО-ВОО С, а нанесение покрытия .производят при дальнейшем охлаждении до 40О-45О С в расплаве натриевого мыла.. Известный способ предусматривает i охлахсдение. кагганки от температуры аустенизапии до 5ОО-550 С в водном раст laope, причем окпшкдение в известном растворе одновременно преследует две цели: уменьшение окалиноофазования и подготовку поверхности катанки к нанесению покрытия. Однако глубокое охлаждение до 5ОО-55О С приводит к увеличению предела прочности и предала текучестибт-t уменьшению пластичности .катанки, что ухудшает условие волочения. Повышается усилие волочения, уменьшаетс суммарная деформация между промежуточными отжигами. Согласно предлагаемому способу, чтобы при охлаждении йо SOO-SSO C не ухудшались механические свойства ката ки, после охлаждения в проточной йоде до 7ОО-8ОО С катанку охлаждают в рас плаве 11атриевого мыла до Скорость охлаждения при этом ниже, а температура поверхности катанки в процессе охлаждения выше, чем при охлаждении в воде. При этом механические свойства катанки за счет увеличения пластичности улучшаются. Kpohte того, в процессе охлаждения катанки в р,асплаве натриевого между поверхностью катанки и расплавом идет химическая реакция, в результате которой на поверхности катанки образует ся защитное покрытие черного цвета,. прочно сцеплено с катанкой. Наличие этого покрытия исключает полностью вто ричное окалинообразование и защищает . kaTaHicy or атмосферной коррозии. Покрытие снять с поверкности можно, лишь острым режущим предметом со значитель ным усилием. Это покрытие является .смазкой при волочении. Пример/ Катанку охлаждают в процессе прокатки на стане 35О/250 до ТОО-вОО С проточной водой в специальных трубчатых камерах, затем сразу же после выхода из охлаждающих камер катанка проходит через проводку длиной 1,1,5 и 2 м, в которую шприц-поршнем, навстречу движущейся . катанке, подают расплав натриевого мыла, Емкость шприц-поршня 2 л, диаметр . проводок 0 20мм, диаметр катанки 0 6,5 мм Емкость шприц-поршня позволяет подавать .непрерывно в проводки указанного диаметра расплав мыла в течение 2 с. - л Проводят шесть опытов, пропускают катанку после охлаждения до до через проводники с натриевым диплом длиной 1, 1,5 и 2 м, катанку охлаждают соответственно до 60О-65О,, 5ОО-550, 400-450, 700-75О, 6ОО65О и 5ОО-55ОС. Темйературу определяют термопарой. Охлаждение расплавом мыла осушестч вляют следующим образом. Цикл прокатки одного бунта равен 5О-60 с, в конце цикла на 40-45 секунцах в проводку подают расплав мы- ла. смотанного бутгга вырезают катанку, прошедшую через расплав. Длина . катанки, прошедшей через расплав, коле& лется от 15 до 35 м. Причем на глаз эти участки - хорошо различазют на фоне раскаленной проволоки. Участок катанки, прошедшей через расплав, темного цвета с чернОй корочкой покрытия, толщиной О,О5-0,1 мм. В процессе опыта Определить количество мыла , идущего на образование покрытия, не удалось. После подачи мыла в проводки вытекает около 5О-7О% мыла, остальное налипает на стенки. После вторичной подачи расплава мыла в проводку вытекает практически весь расплав, так как на стенках камеры больше на налипает, слой натриевого мыла остается от первого опыта. По толщине образовавшегося покрытия можно ориентировочно определить колин-, чество натриевого мыла, идущего на 1 м поверхности проката - около О, 5 - 1,5 см натриевого мыла. С учетом выгорания эту цифру необходимо увеличить в 2-3 раза. Образцы катанки, охлажденной от 7ОО до 1) 60O-65b C, 2 )5ОО-550С, , 3) 4O6-f5(fC в от 8ОО до 1) 7ОО750 С, 2) 600-680с 3) 5ОО-570 с, протягивают ;с ф6;5 на размер04,9 мм на двухкратном волочильном стане без применения смазки и со смазкой.

Наизсудшее условие волочения при волочении катанки, охлажденной до 600 , Это связано с толщиной покрытия. Усилие волочения такой катанки со смазкой значительно ниже, чем без смаз

КИо

Наименьшее усилие волочения наблюдают при волочении образцов, охлажденных с температуры 500-57 , однако усилия волочения при охлаяедении с температуры 700 до 45О-5ОО С отличаются от указанного незначительно. Кроме того, при охлаждении с 700 до 400 450С образуется более толстый слой покрытия на поверхности катанки и даже после проволокивания катанки на размер .04,9 мм остается заметный слой на проволоке.

Образцы, охлажденные в расплаве нат риевого мыла, выдерживают на открытом воздухе 20 дн. При внешнем осмотре не обнаружено признаков ржавчины.

Таким образом, способ обработки катанки позволяет улучшить качество катанки и упростить ее последующее волочение за счет более мягкого охлаждения в сочетании с нанесением на поверхность катанки покрытия, являющегося смазочным слоем в процессе волоче1ШЯ. Это покрытие защищает катанку от атмосферной коррозии в течение 20 дн.

Применение предлагаемого способа позволяет за счет более мягкого охлаждения в расплаве натриевого мыла повысить качество катанки, а именно исключить вторичное окалинообразование на поверхности и атмосферную коррозию, исключить при волочении травление и связанные с ней операции и при двухкратном 13олочении с 6,5 до 4,9 мм исключить применение смазки.

Исключение вторичного окалинообразования, коррозии и травления дает экономию металла, кислоты, сокращение производственных площадей за счет травиль ных отделений, улучшает условия труда трудящихся, а также реагентов на нейт рализацию отработанных кислот.

Экономический эффект при производстве одной тонны проволоки, протянутой с 0 6,5 до 4,9 мм, составляет около 3 руб/т.

СПСЮОБ ОБРАБОТКИ КАiТАНКИ, включающий охлаждение после прокатки и нанесение покрытия, о т личаюшийся тем, что, с целью повышения качества катанки и упрощения технологии ее последующей переработки путем улучшения условий сяслаждения за счет создания на поверхности катанки защитного Покрытия, являктаегося подсмазочным слоем в процессе волоче- . ния, охлаждение ведут до температуры 700-800 С, а нанесение покрытия производят при дальнейшем охлаждении до конечной темпереггуры 4OO-45d C в рас плаве натриевого мыла. .,