Способ цинкования длинномерных стальных изделий

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 896 191 (111 ЗС 2/06 23 ПИ БРЕТЕН АВТОРСК нижение энергоемко возможностей ти процессаственных пло длинномерных ет одновреме сов первично е зделия пут го переменнотермообработдения во вречерез расплапри наличии нл повтор нка. С ичные в кавераз т изнения разм я, существ зэффек е ктнь к а волн зобрет цинкова быть и (згото к а рым изде ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(54) СПОСОБ ЦИНКОВАНИЯ ДЛИНН 01 ЧЕРНЫХСТАЛЪН 11 Х ИЗДЕЛИЙ(57) Изобретение относится к способам цинкования длинномерных стальныхизделий и может быть использовано вметаллургии при изготовлении оцинкованной проволоки и ленты. Цель изобретения - расширение технологических ие относится к способам тальных изделий и может ользовано в металлурги ении оцинкованной пров и ленты.Целью изобретения является расширение технологических возможностей,снижение энергоемкости процесса исокращение производственных площадей,Способ цинкования длинномерныхстальных изделий включает одновременное проведение процессов первичного цинкования, нагрева изделия путем пропускания через него переменсокращение производадей. Способ цинкования стальных изделий включаное проведение процесо цинкования, нагревапропускания через нео тока до температуры и, последующего охлажмя прохождения изделия хлоридов цинка и к нем расплавленного го цинкования в рас соб позволяет право ы термообработки бе ров агрегата цинков нно уменьшить его р но использовать зле агрев проволоки дляфлюсом, 1 табл. ного тока до температуры термообработки, последующего охлаждения во время прохождения изделия через рас плав хлоридов цинка и калия при наличии в нем расплавленного цинка и повторного цинкования в расплаве цинка,Нагрев протяженного изделия до зданной температуры осуществляют при нахождении нагреваемого участка изд лия в расплаве флюса, представляюще го собой расплав хлоридов цинка и к л я при наличии в этом расплаве рас плава металлического цинка, с к е вступает в прямои40 Для изготовления стальной оцинкованной проволоки использовали агрегат цинкования, включающий размоточное устройство, ванну электроконтактного нагрева (ЭКН) с расплавом хлористых солей, ванну с расплавом цинка, ванну охлаждения с водой, намоточное устройство.Ванна ЭКН представляет собой ме,таллический кожух, футерованный изнутри кирпичом, В канале ванны разконтакт, Нагрев изделия ведут прямымпропусканием по нему переменного тока (электроконтдктный нагрев), Температуру флюса поддерживают в предеа5лах 420-500 С (при более низких температурах расплав густеет и затрудняет заправку проволоки, при болеевысоких температурах держать расплавне требуетсяпо технологическим соображениям). Усложнив состав расплава,можно еще уменьшить нижний пределего температуры, при этом флюсующеедействие расплава не снизится, таккак слои расплава, соприкасающиеся с 15изделием, по прежнему будут иметьтемпературу, близкую к температуренагретого изделия, Поскольку нагретый участок изделия погружен в расплав, исключается его окисление. 20Электроконтактный способ обеспечивает скоростной нагрев с высокимКПД изделия до 440-1100 С, высококачественную подготовку поверхностицинкованию с одновременным формированием на поверхности изделия буферного слоя тонкого (2-3 мкм) цинкового покрытия из расплава хлоридовДалее изделие охлаждается в том жерасплаве, после чего его цинкуют в 30расплаве цинка,При таком способе, поскольку расплав солей находится в постоянномконтакте с расплавом цинка, последний диффундирует В расплав солей З 5и растворяется в нем в определенном,строго постоянном, соотношении -до насыщения (при данной температурерасплава), Цинк из расплава хлористого цинка, расходуемый на цинкование изделий, непрерывно восполняется путем диффузии из расплава цинка,При этом обеспечивается саморегулирование концентрации металлическогоцинка в расплаве хлоридов Повторное 45цинкование осуществляют в ванне срасплавленным цинком при 420-460 С,мещены контактные устройства. Надно ванны направлен слой цинка, около 30 мм, и ванна. заполнена расплавом хлористых солей.Низкоуглеродистую проволоку изстали марки Ст 10 диаметром 2,5 ммразматывали с катушки, пропускаличерез расплав хлористых солей примассовой концентрации КС 1 53,53,ЕпС 1 46,57. и температуре расплавао500 С с нагревом проволоки в этомрасплаве переменным электрическимтоком электроконтактным способом подвухплечевой схеме до 600 С и 760 Ссо скоростью нагрева 165 и 175 С/ссоответственно с последующим охлаждением в этом же расплаве. Затем проволока поступала в ванну с распла"вом цинка при температуре расплавао460 С, Оцинкованную проволоку охлаждали водой и наматывали на катушку.Скорость движения проволоки при нагреве до 600 С 0,72 м/с, при нагреве до 760 С - 0,6 м/с. Время пребывания проволоки в расплаве солей5-6 с, а в расплаве цинка - 1,5-2 с.Аналогичным образом на опытномтермоцинковальном агрегате была термообработана и оцинкована углеродистая проволока марки Ст 70 диаметромо2,5 мм. Проволоку нагревали до 950 Сосо скоростью нагрева 180 С/с. Скорость движения проволоки 0,5 м/с.Время пребывания проволоки в расплаве солей 7,2 с, а в расплаве цинка3 с. В результате описанного способатермообработки и цинкования при выходе из ванны ЭКН проволока имелацинковое покрытие толщиной 2"3 мкм(первая стадия цинкования).Для оценки качества цинковогопокрытия иа готовом изделии при цинковании данным способом был проведен химический анализ образцов оцинкованной проволоки, данные по которому представлены в таблице.Испытания показали, что оцинкованная термообработанная проволока соответствует предъявляемым требованиям.11 редлагаемый способ позволяетснизить энергозатраты, так как электроконтактный нагрев по сравнению сдругими видами нагрева имеет болеевысокий КПД,Регенерация тепла от нагретойпроволоки в расплав солей позволя-ет использовать это тепло для подо1468961 6до температуры термообработки, последующее охлаждение, обработку в расплаве хлоридов цинка и калия, первич 5ное цинкование и повторное цинкование в расплаве цинка, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью расширения технологических возможностей,снижения энергоемкости процесса и10 сокращения производственных площадей,первичное цинкование, нагрев до температуры термообработки и последующее охлаждение проводят одновременно во время обработки изделия в рас 18 плаве хлоридов цинка и калия, в который дополнительно вводят расплавленный цинк, при этом нагрев осуществляют путем пропускания черезизделие переменного электрического20 тока. грева проволоки до входа ее в зону ЭКН и обеспечивает выравнивание теплового баланса расплава. солей без подвода тепловой энергии извне. Сокращение производственных площадей обусловлено тем, что операции нагрева изделия, флюсования, нанесения буферного слоя цинкового покрытия, охлаждения изделия совмещены и выполнены в одной ванне, а расширение технологических возможностей происходит за счет реализации высокотемпературного нагрева под различные виды термообработки и достигается путем изменения напряжения питанияЭКН и других технологических режимов при неизменных размерах агрегата, Формула изобретенияСпособ цинкования длинномерных стальных изделий, включающий нагрев Количество цинка на проволоке,г/м Химическая стойкость покрытия Марка стали Временное сопротивление разрыву, кгс/мм Температура нагрева проволоО ки, С 18,5; 112; 122; 120 122; 1171 1151, 21 114; 124; 115; 119 3-60 ф 3-60 е 3" 60 3-60 2-60; 2-60; 2-60 2-60 . 2-60; 3-60 е 3-60 3-60451 431 421 43 760 60; 62; 63; 6 60 Ст 1221 1251 .1201125 0 Составитель Ю.НпатоРедактор М,Бандура Техред М.Дидыкс Корректор О.Кравцов Заказ 1320/27 Тираж 938 П ВНИИПИ Государственного комитета по изобрете 113035, Москва, 3-35, Раушскписноеиям и открытиям при ГКНТ СССРнаб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 1