Способ нанесения алюминиевого покрытия на движущийся стальной прокат Советский патент 1992 года по МПК C23C2/02 C23C2/12 C23C2/40 

Изобретение относится к предварительной обработке при нанесении горячих алюминиевых покрытий на длинномерные стальные изделия и может быть использовано при изготовлении проката, в частности листов, полос, прутков, уголков, швеллеров и арматурного профиля с антикоррозионным покрытием.

Целью изобретения является повышение экономичности способа за счет снижения затрат на обработку проката.

Согласно изобретению способ нанесения алюминиевого покрытия на движущийся стальной прокат включает охлаждение после прокатки со скоростью 50-100°С/с от температуры конца горячей прокатки до температуры расплава и горячее алюминирование проката пропусканием через расплав.

Перед поступлением проката в прокатный стан осуа ествляют подготовку ванны к работе, для чего перед заполнением ее расплавом алюминия включают индукторы запорных систем. Затем ванну заполняют расплавом алюминия, температура которого составляет 700-750°С. Под воздействием электромагнитного бегущего поля, создаваемого индукторами, в запорных системах расплав алюминия вытесняется в ванну.

На непрерывном сортовом стане 250 или на полунепрерывном сортовом стане 350, на которых производят круглую арматурную угловую разнобокую и полосовую сталь, температура конца прокатки составляет 950-1020°С. С данной температуры

СЛ 00 00 Ю

осуществляют ускоренное охлаждение подаваемого прокатным станом стального проката со скоростью 50-100°С/с с использованием, например, водяного струйного охлаждения.

При скорости перемещения проката м/с снижение его температуры на требуемые 250-300°С будет достигаться на уча- стке длинной 6-10 м. Ускоренное охлаждение проката обеспечивает минимальное вторичное окалинообразование на его поверхности. На поверхности проката нет окислов различных загрязнений, которые необходимо удалять перед нанесением покрытий в известном способе. Выбор алюминия в качестве металла для покрытия обусловлен тем, что требуется меньшее время для охлаждения до температуры расплава и, следовательно, меньше, чем, например, в случае применения цинкования, образуется окалина на поверхности проката.

Охлажденный до температуры алюминиевого расплава прокат пропускают через проходную ванну алюминирования. Интенсификация процесса горячего алюминирования и, как следствие, уменьшение времени пребывания, проката в ванне достигается благодаря тому, что на входной половине ванны создают турбулентные потоки расплава алюминия, а на выходной половине ванны - ламинарные (слоистые, параллельно текущие) потоки. Турбулентный характер потоков достигают за счет циклического кратковременного изменения уровня воздействия входного индуктора на расплав алюминия, находящийся в пределах запорной системы, Возможно также кратковременное циклическое отклонение индуктора данной запорной системы. При снижении уровня часть расплава алюминия перемещается из ванны в канал запорной системы. При этом длина последней должна быть такой, чтобы расплав оставался в ее пределах.

Максимальный уровень воздействия должен быть таким, чтобы на входной половине ванны обеспечивались эффективные перемещения и перемешивание расплава алюминия, создающие его турбулентные потоки. Например, минимальный уровень давления, оказываемого на расплав под действием электромагнитного бегущего поля в входной запорной системе, должен составлять(0,8-1,0)105Н/мм2,а максимальный b 2-2,5 раза выше. В выходной половине ванны за счет гидродинамического сопротивления интенсивность перемешивания расплава за счет действия запорной системы существенно снижается и характер

потоков в расплаве определяется только возмущениями в нем, связанными с перемещением проката. При упомянутых скоростях движения последнего 2-5 м/с имеет место

ламинарное движение в слоях жидкости, граничащих с перемещающейся поверхностью. В результате создаются условия для обеспечения равномерности покрытия по толщине и всей поверхности проката.

0 Давление, оказываемое на расплав алюминия под воздействием электромагнитного бегущего поля в выходной запорной системе, должно быть на 15-20% выше давления в входной запорной системе с уче5 том направления движения проката. Электромагнитное воздействие на расплав в данной системе также способствует равномерному распределению покрытия.

Указанные величины давлений на рас0 плав зависят от конкретных конструктивных параметров ванны, запорных систем, геометрических размеров, формы проката и других факторов.

Интенсификация процесса алюминиро5 вания за счет предложенного электромагнитного воздействия на расплав повышает эффективность очистки поверхности проката от окалиносодёржащих элементов и улучшает смачивание поверхности наносимым

0 покрытием, что позволяет снизить время пребывания проката в расплаве до 2-3 с. В этом случае длина ванны составляет 4-6 м. При взаимодействии проката с расплавом алюминия происходит насыщение по5 следнего окалиносодержащими элементами и растворяемым в нем железом. Процесс целесообразно проводить при содержании железа в расплаве не более 2.5-3,0%, поэтому необходимо обеспечить регулярную (дискрет0 ную или непрерывную) смену расплава в ванне. Дозаправку расплава производят во входную половину ванны, где вновь поступившая часть расплава сразу вступает в интенсивное взаимодействие с прокатом.

5 Вывод расплава алюминия осуществляют из выходной половины ванны, например, через канал запорной выходной системы, для чего последняя может кратковременно отключаться. Расплав алюминия регене0 рируют, т. е. выделяют из него железосодержащие элементы, либо используют для других технологий и производств, допускающих и даже определяющих необходимость наличия железа в расплаве алюминия. Это, например,

5 процессы раскисления алюминием в сталеплавильном производстве, изготовление ши- нопроводов в электротехнической промышленности и др.

После выхода проката из ванны при охлаждении его перед заходом в профилирующие прокатные валки на прокат воздействуют электромагнитными подъемной Fn и тяговой FT силами.

Сила Fn обеспечивает возможность перемещения проката 3, особенно его концов, на данном участке практически во взвешенном состоянии, т. е. при минимальном взаимодействии с опорами, для чего задают такой уровень Fn, при котором компенсируется сила веса проката. Целью данного воздействия является предотвращение травмирования покрытия до тех пор, пока прокат не достигнет температуры, позволяющей производить механическое воздействие на покрытие.

Сила FT может действовать постоянно, однако, по существу, она необходима после выхода проката из стана, чтобы дополнить тяговое воздействие на прокат, оказываемое валками, основное назначение которых состоит в уплотнении и выравнивании покрытия по толщине.

Охлаждение проката после алюминиро- взния производят со скоростью 40-50°С/с от температуры расплава до 420-380°С, при которой возможно уплотняющее механическое воздействие на покрытие без его разрушения, например без налипания на валки.

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 представляют собой первые валки правильной машины. Снижение уровня

5 указанной конечной температуры проката в этом случае необходимо, чтобы после правки не произошло вторичное деформирование проката за счет температурных напряжений, имеющих место при его даль0 нейшем охлаждении.

Применение изобретения позволяет повысить экономичность способа за счет снижения затрат на обработку проката путем

5 замены охлаждения до низких температур, удаления окалины в неокислительной или восстановительной атмосфере с его подогревом на обработку в виде ускоренного охлаждения, а также за счет нанесения

0 покрытия непосредственно на горячий прокат в линии прокатного стана на металлургическом производстве.

Формула изобретения Способ нанесения алюминиевого по5 крытия на движущийся стальной прокат, включающий охлаждение после прокатки и горячее алюминирование пропусканием через расплав, о т л ичающийся тем, что, с целью повышения экономичности способа

0 за счет снижения затрат на обработку проката, охлаждение проводят со скоростью 50-100°С/с от температуры конца горячей прокатки до температуры расплава.

Изобретение относится к предварительной обработке при нанесении горячих аяю миниевых покрытий на длинномерные стальные изделия и может быть использовано при изготовлении проката, в частности листов, полос, прутков, уголков, швеллеров и арматурного профиля с антикоррозионным покрытием. Цель изобретения - повышение экономичности способа за счет снижения затрат на обработку проката, Способ нанесения алюминиевого покрытия на стальной прокат включает охлаждение после прокатки со скоростью 50-100°С/с от температуры расплава и горячее алюмини- рование проката пропусканием через расплав. Использование способа позволяет снизить затраты на обработку поверхности проката путем замены охлаждения до низких температур, удаления окалины в нео- кислительно.й или восстановительной атмосфере с его подогревом на обработку в виде ускоренного охлаждения, а также за счет нанесения покрытия непосредственно на горячий прокат в линии прокатного стана на металлургическом производстве. сл G