Способ получения оцинкованной стальной полосы

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(б 1) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 170481 (21) 3278373/22-02 Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик нн 969780 Р 1) М.Кд,С 23 С 9/00 с присоединением заявки М Государственный комитет СССР по делам изобретений н открытий.Череповецкий ордена Ленина и ордена Трудового=йт о Знамени металлургический завод им. 50-летия СССР(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОЦИНКОВАННОЙ СТАЛЬНОЙПОЛОСЫ 1Изобретение относится к чериай металлургии, в частности к непрерывным способам нанесения покрытий на листовую сталь из расплава металлов с обработкой незатвердевше" го покрытия газовыми струями.Известен способ нанесения покры- тия иэ чистого цинка из жидкометаллической ванны при 450-500 оС 13Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому является способ получения оцинкованного стального листа с покрытием иэ железоцинкового спла.ва, сущность которого заключается в том, что оцинкованная стальная полоса после выхода из ванны горячего цинкования (температура цинкования расплава в ванне 440-460 оС) подвергается нагреву до 500-800 оС в течение 5-50 с для образования в покрытии железоцинковых соединений. Полученный металл характеризуется хорошей свариваемостью 23,К основным недостаткам укаэанного способа относятся термическая обработка покрытия, которая необходима для полного протекания диффузионных процессов и осуществляется после его формирования в устройствах регулирования толщины покрытия, и связанная с этим необходимость в дополнительных специальных средствах нагрева (печах, установках индукционного на- грева), что приводит к усложнению 5 конструкций узла нанесения покрытийна агрегатах цинкования и дополнительным материальным затратам, недостаточная экономическая эффективность, связанная с трудностями полу чения.особо тонких покрытий из желеэоцинкового сплава (менее 1 мкм), так как не обеспечивается экономия дефицитного цинка; невозможность получения покрытий различных Йо структуре на обеих сторонах листа. Цель изобретения - упрощение способа и расширение его технологических воэможностей.Поставленная цель достигается тем, что согласно способу, включающему непрерывное горячее цинкование в жид кометаллическом расплаве и дальнейшую обработку выходящей из расплава полосы с незатвердевшим покрытием, цинкование осуществляют при 470-600 С,о а на выходящую из ванны полосу с не- затвердевшим покрытием подают струю газа с температурой 480-950 оС под давлением 11,8 в . 14,7 кПа (12001500 мм вод.ст.) .При этом высокотемпературный газовыи оток регулирует толщину покрытия удаляет излишки цинка) и способствует завершению начавшегося в ванне цинкования диффузионного процесса преобразования покрытия в желеэоцин ковыи сплав, Для получения особо тонкого (менее 1 мкм) покрытия из железоцинкового сплава повышают температуры расплава и газовых струй до верхних значений укаэанных выше пределов и давление газа до 19,6-24,5 кПа 2000-2500 мм всд.ст,). Одностороннее покрытие из желеэоцинкового сплава получают путем подачи горячего газового потока (температура 480-950"С, давление 11,8-147 мПа) на одну сторону полосы, обратная сторОна полосы обрабатывается воздушным или газовым потоком цеховой температуры (10- 30 С), что обеспечивает получение покрытия из чистого цинка.В качестве газа с высокой температурой во всех случаях применяют нейтральный газ, напримеразот или аргон.Нижнийпредел температуры расплава 4700 С обусловлен необходимостью интенсификации диффузионного процесса образования железоцинковых со;единений при контакте стальной полосы с цинковым расплавом. Верхний 30 предел температуры расплава 600 фС оп" ределяется условиями обеспечения достаточной жидкотекучести цинкового расплава.Нижний предел температуры газового 35 потока 4800 С также обусловлен стремлением к усилению взаимной диффузии желеэоцинк. Верхний предел температуры газового потока 950 С определяется.иэ условий обеспечения минималь.40 ной толщины желеэоцинкового покрытия на полосе.Давление газа в пределах 11,8- 14,7 кПа 1200-1500 мм вод.ст.) является обычным для установок струйного регулирования толщины покрытия, Повышение давления до 19,6-24,5 кПа (2000-2500 мм вод.ст.) при производстве металла с особо тонким покрытием из железоцинкового сплава определяется необходимостью максимального удаления излишков цинка с поверхностиполосы.В целях предотвращения окисления газопроводной аппаратуры в качестве горячего газа применяют нейтральный 55 газ, например азот или аргон.1 П р и м е р 1. Полосу иэ стали марки КП шириной 1085 мм, толщиной О, 8 мм подвергают цинкованию на ЛНГЦ. ТеМпература расплава в ванне цинкования 480 фС, Сопла установки струйного регулирования с размером щели 2,5 мм в,середине и 3,5 мм на пери- . ферии расположены по обеим сторонам полосы на расстоянии 200 мм от зеркала расплава и 25 мм от полосы. По выходе полосы иэ расплава на обе ее стороны подают через сопла азот, нагретый до 800 С под давлением.14,7 кПа 1500 мм вод.ст.) с расходом 2800 м/ч. При скорости движения полосы 1,0 м/с толщина покрытия из железоцинкового сплава на каждой из сторон полосы составляет 10-12 мкм.Н р и м е р 2. Полосу иэ стали марки 08 КП шириной 1000 мм, толщиной 0,55 мм подвергают цинкованию на РЯГЦ. Температура цинкового расплава 600 С. Размеры и расположение сопел установки струйного регулирования аналогичны примеру 1. На обе стороны полосы на выходе ее из ванны цинкования подают из сопел азот, нагретый до ,950С под давлением 24,4 кПа 2500 мм вод,ст.) с расходом ЗООО м/ч. При скорости движения полосы 1,4 м/с толщина покрытия из желеэоцинкового сплава на каждой из сторон полосы составляет 0,8-1,0 мкм.П р и м е р 3. Полосу иэ стали марки ЗКП шириной 1250 мм, толщиной 1,0 мм подвергают цинкованию на АНГЦ. Температура цинкового расплава 500 фС. Размеры и расположение сопел установки струйного регулирования аналогичны примеру 1.На одну из сторон полосы по выходе ее из ванны цинкования подают азот, нагретый до 860 С, под давлением 2,7 кПа (1300 мм вод.ст,) с расходом 1400 м /ч, на обратную сторону полосы подают воздух с температурой 180 С под давлением 11,8 кпа (1200 мм вод.ст.), При скорости движения полосы 0,8 м/с толщина покрытия иэ желеэоцинкового сплава на одной стороне полосы 8- 10 мкм, толщина покрытия из чистого цинка на оборотной .стороне. полосы.18-20 мкм.Экономический эффект от внедрения предлагаемого способа получения стальной полосы с покрытием из железоцинкового сплава определяется данными, приведенными в таблице.ЭКОНОМИЯцинка по сравнению с прототипом, г/м Способ Толщина покрытия, мкм 142,6-156,9 20-22 Прототип 71,3 Предлагаемый 10-12 71, 3-85, б формула изобретения Составитель Л.БурлиноваРедактор В.Петраш Техред С.Мигунова Еоррек рто Г.Решетник . Заказ 8320/30 Тираж 1053 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д.4/5 Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4 Исходя из средней толщины полос 0,8 мм (поверхност листов с двух сторон в 1 т 318 м ) и обьема металла с покрытием из железоцинкового сплава 45 тыс. т в год минимальный годовой экономический эффект от внедрения предлагаемого способа составит 569244 руб.Внедрение предлагаемого способ позволит упростить способ обработки эа счет исключения операции термооб- . работки и конструкцию установок для производства металла с железоцинковым покрытием, обеспечить производство металла с особо тонким покрытием и различных по структуре покрытий на обеих сторонах листа, что Позволит заменить дорогостоящий способ электролитического цинкования. 1. Способ получения оцинкованной стальной полосы, включающий непрерывное горячее цинкование в жидкометаллическом расплаве и дальнейшую обра ботку выходящей из расплава полосы с незатвердевшим покрытием, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюупрощения способа и расширения еготехнологических возможностей, цинко 20 вание осуществляют при 470-600 С,а на выходящую полосуподают струюгаза с температурой 480-950 С поддавлением 11,8-24,5 кПа.2. Способ по п.1, о т л и ч а ю25 щ и й с я тем, что, с целью получения различных по структуре покрытийна разных сторонах полосы, подачуструи газа осуществляют на одну изсторон выходящей полосы с температу 30 рой 480-9509 С и давлением 11,824,5 кПа, а обратную сторону поло-сы обрабатывают воздушным илу газовым потоком с температурой 10-30 С.3. Способ по пп.1 и 2, о т л и -35 ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюпредотвращения окисления, в качестве газа используют нейтральный гаэ.Источники инфорМации,принятые во внимание при экспертизе1. Минкевич А;Н. Химико-термическая обработка металлов и сплавов. М.,