Способ непрерывного цинкования длинномерных изделий Советский патент 1992 года по МПК C23C2/06 C23C2/36 

Изобретение относится к способам нанесения покрытий из расплавов, в частности, на основе цинка на длинномерные изделия, преимущественно стальные полосы.

Цель изобретения - улучшение качества покрытия.

При осуществлении способа для достижения хорошей обрабатывающей способности цинкового покрытия, нанесенного на стальную ленту из расплава на основе цинка, интерметаллический слой должен быть как можно тоньше, для чего толщину интерметаллического слоя регулируют путем быстрого

СП

охлаждения стального изделия в ванне с расплавом и путем регулирования конечной температуры стального изделия при быстром охлаждении за счет подачи потока расплавленного цинка, охлажденного до температуры ниже рабочей температуры цинкового расплава, в направлении стального изделия при его продвижении через ванну цинкова- ния.

Предпочтительно первый поток расплавленного цинка направляют в сторону стального изделия рядом с местом его погружения и наклонно по отноше- нию к направлению движения стального изделия, при помощи первых насадок , а второй поток охлажденного расплавленного цинка, направляют, по крайней мере, практически перпендикулярно по отношению к стальному изделию в месте, расположенном за упомянутым направленным наклонно потоком, с помощью вторых насадок.

Поток расплавленного цинка, нэп- равленный в сторону стального изделия охлаждают, например, при помощи холодильника предпочтительно до температуры на 1-15°С ниже рабочей температуры цинкового расплава, при этой поток цинка через холодильник к упомянутым насадкам отделен от остальной цинковой ванны.

Местное охлаждение цинкового расплава, проводимое в соответствии с предлагаемым способом, позволяет снизить содержание железа в цинковой ванне.

Это обусловлено тем, что раствори мость железа в расплавленном цинке обычно представляет собой линейную зависимость от температуры; при нормальной температуре цинкования, равной приблизительно А55°С, содержание железа составляет приблизительно 0,06%, а при температуре около 420 С содержание железа составляет приблизительно 0,01%. Для повышения качества тонкого стального листа горячего цинкования необходимо избегать Fe-Zn отложений (частиц шлака) на цинковом покрытии. Таким образом, предпочтительно понижать содержание железа в цинковой ванне, выводя его из области насыщения, в результате че- го возможно использование различных температур цинкования без осаждения таких частиц.

о

5 „

Q 5

5

0

При осуществлении предлагаемого способа содержание железа в цинковой ванне уменьшается приблизительно до 0,1)25% при температуре цинковой ванны около 450° С при температуре цинка после холодильника приблизительно на 5°С ниже. Таким образом, содержание железа находится на уровне приблизительно 50% от значения насыщения и соответствует содержанию железа в -цинковой ванне при температуре около 30°С.

В ходе местного охлаждения цинковой ванны из расплавленного цинка выпадает в осадок избыточное железо в виде очень мелких частиц Fe-Al-Zn. При прохождении цинка в направлении стальной полосы частицы Fe-Al-Zn налипают в виде ровного слоя на поверхность стального изделия и покидают цинковый расплав в виде части цинкового покрытия.

Для сохранения частиц Fe-Al-Zn 1как можно меньших размеров и их рав-- номерного распределения температура и скорость потока цинка должны быть предпочтительно постоянными. Потеря тепла, вызванная охладителем цинка, может быть компенсирована регулированием скорости стального изделия, температура которого выше, чем температура цинкового расплава.

Для реализации предлагаемого способа известны ванны цинкования для нанесения покрытий из расплавленного цинка на стальную ленту необходимо снабдить верхними и нижними насадками, расположенными в расплаве по обе стороны от проходящей от него стальной ленты и снабженными холодильником, образующим с ними единый узел и также расположенным в расплаве.

Температура цинка, проходящего через холодильник, может быть снижена на 1-15°С ниже рабочей температуры цинковой ванны. Верхние насадки направляют поток цинка наклонно по отношению к стальной полосе, предпочтительно против направления ее движег ния. Нижние насадки направляют поток цинка, например, перпендикулярно по отношению к стальной полосе. Насадки являются предпочтительно регулируемыми, так что объемные потоки различных насадок можно изменять. Общее количество потока цинка можно регулировать за счет скорости вращения насоса, которым снабжен холодильник.

17П6393

Холодильник предпочтигельно должен содержать множество охлаждающих трубок, не затрудняющих прохождение потока цинка, а температуру поверос- ности трубок холодильника необходимо поддерживать на уровне, предотвращающем отверждение цинка на трубках.

В соответствии с предлагаемым способом можно снизить и/или регулиро- JQ вать температуру стальной полосы, т.е. конечную температуру быстрого охлаждения. При условии, что эта температура является, насколько это возможно, близкой к рабочей температуре цинковой ванны, например, , в обычной цинковой ванне (с содержанием алюминия от.О,15 до 0,25%) ттонти полностью предотвращается образование интерметаллического слоя. Соответственно, толщину интерметаллического слоя на цинковом покрытии стальной полосы можно регулировать изменением температуры цинковой ванны между

благодаря высокой температуре стальной полосы, несмотря на высокое поверхностное натяжение цинкового спла ва, предотвращается образование непо крытых пятен, т.е. образуется сплошное покрытие.

Формула изобретения

1. Способ непрерывного цинкования длинномерных изделий, включающий его нагрев, выдержку в изотермических условиях, охлаждение и быстрое ох- 5 лаждение при протягивании через расп лав цинка регулируемыми по объему по токами расплава цинка, подаваемыми наклонно к изделию против направления его движения рядом с местом погру жения в расплав и равномерно по ширине с обеих сторон, о т л и ч а ю- щ и и с я тем, что, с целью улучшения качества покрытия, расплав пото ков охлаждают холодильником до темпе

20

МО и 65°С и путем регулирования пе- 25 ратуры на ниже рабочей темпере пада между температурой стальнойратуры расплава в ванне, при этом полосы и температурой цинковой ванны. Температура стальной полосы перед входом в цинковую ванну предпочтительно превышает 550°С. 30

Когда содержание алюминия в цинк- алюминиевом расплаве составляет приблизительно 5%, рабочую температуру можно поддерживать между Д15 и 425°С. Тапропускаемыи через холодильник расплав отделяет от остальной части расп лава в ванне.

2. Способ по п. 1 , о т- л и ч а ю- щ и и с я тем, что часть потоков охлажденного расплава подают преимущественно перпендикулярно направле2. Способ по п. 1 , о т- л и ч а ю- щ и и с я тем, что часть потоков охлажденного расплава подают преиму щественно перпендикулярно направлеким образом, предлагаемый способ дает J5 нию движения изделия после наклонно

возможность снизить конечную температуру быстрого охлаждения стальной полосы до температуры значительно ниже 50°С. Это повышает качество покрытия, так как быстрое охлаждение позволяет получать мелкозернистое эвтектическое легированное покрытие. Помимо этого,

40

направленных потоков.

3. Способ по пп.1 и 2, отличающийся тем, что объемы наклонно и преимущественно перпенди кулярно направленных потоков охлажденного расплава регулируют отдельно

благодаря высокой температуре стальной полосы, несмотря на высокое поверхностное натяжение цинкового сплава, предотвращается образование непокрытых пятен, т.е. образуется сплошное покрытие.

Формула изобретения

1. Способ непрерывного цинкования длинномерных изделий, включающий его нагрев, выдержку в изотермических условиях, охлаждение и быстрое ох- лаждение при протягивании через расплав цинка регулируемыми по объему потоками расплава цинка, подаваемыми наклонно к изделию против направления его движения рядом с местом погружения в расплав и равномерно по ширине с обеих сторон, о т л и ч а ю- щ и и с я тем, что, с целью улучшения качества покрытия, расплав потоков охлаждают холодильником до темпе

5 ратуры на ниже рабочей температуры расплава в ванне, при этом 0

ратуры на ниже рабочей температуры расплава в ванне, при этом

пропускаемыи через холодильник расплав отделяет от остальной части расплава в ванне.

2. Способ по п. 1 , о т- л и ч а ю- щ и и с я тем, что часть потоков охлажденного расплава подают преимущественно перпендикулярно направлению движения изделия после наклонно

направленных потоков.

3. Способ по пп.1 и 2, отличающийся тем, что объемы наклонно и преимущественно перпендикулярно направленных потоков охлажденного расплава регулируют отдельно.

Изобретение относится к способам нанесения покрытий из расплавов, в частности на основе цинка, на длинномерные изделия, преимущественно стальные полосы. Цель изобретения - улучшение качества покрытия. Изобретенный способ непрерывного цинкования длинномерных изделий включает нагрев изделия, выдержку его в изотермических условиях, охлаждение и быстрое охлаждение при протягивании изделия через расплав цинка регулируемыми по объему потоками расплава, подаваемыми наклонно к изделию против направления его движения рядом с местом погружения в расплав и равномерно по ширине с обеих сторон , причем расплав потоков охлаждают холодильником до температуры на 1 - 15 С ниже рабочей температуры расплава в ванне и при этом пропускаемый через холодильник расплав отделяют от основной части расплава в ванне. При осуществлении способа часть потоков охлажденного расплава подают преимущественно перпендикулярно направлению движения изделия после наклонно направленных потоков, причем объемы наклонно и преимущественно перпендикулярно направленных потоков охлажденного расплава регулируют отдельно. Охлаждение расплава потоков холодильником до температуры на 1-15°С ниже рабочей температуры расплава в ванне и отделение пропускаемого через холодильник распИава от остальной части расплава в ванне дает возможность снизить конечную температуру быстрого охлаждения стальной полосы и получать сплошное мелкозернистое эвтектическое легированное покрытие. 2 з.п. ф-лы. ё (Л sj о о оо со 00