Способ травления металлическихизделий

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Сфюз Советских Соцнапистнческих Реснублнк(51) М. Кл.з С 23 Р 1/08 Государственный коинтет СССР по делам изобретеннй и открытийДата опубликования описания 25. 03. 81(54) СПОСОБ ТРАВЛЕНИЯ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ Изобретение относится к химическойобработке проката, в частности к способу травления полосы ь проволоки внепрерывных травильных агрегатах.Известны способы непрерывного травления проката в агрегатах травленияс подогревом раствора острым паром,без предварнтельного нагрева полосы. Холодная полоса входит в тавильный раствор при температуре 85 С. Времянагрева полосы до температуры раствора составляет 10-20 с при скорости движения полосы через агрегат 70 м/с 1 .Однако повышение скорости движения полосы приводит к непротраву по верхности и к усиленному охлаждению раствора. Компенсация температуры эасчет повышенного расхода острого пара ведет к раэбавлению травильного раствора и снижению производительности 20 агрегата.Известны способы травления полосы в непрерывных травильных линиях с годогревом раствора в установках с выносными теплообменниками 21. 25Гри травлении данным способом не существует угрозы, разбавления раствора, но температура в зоне реакции в течение 10-20 с остается ниже температуры раствора. для качественного 30 траьления изделий необходимо выдерживать их в растворе в течение 30 -60 с, т.е. производительность агрегатов при подогреве растворов в установках с выносными теплообменниками не может быть выше 70 м/мин.Известен также способ непрерывного травления проволоки, листов труб и профилей с индукционным нагревом травимой поверхности непосредственно в травильных растворах. для осуществления данного способа в ванну с щелочным или кислотным раствором опускается индукционная катушка или травильную ванну выполняют в виде трубы с обмоткой, по которой пропускают ток (31 .Скорость процесса травления резкоувеличивается, но осуществление спо - соба требует применения сложного оборудования в самом травильном отделении и наличия электроподстанции. Применение погружных индукционных катушек в травильных ваннах связано с большой опасностью для технического персонала травильных отделов, так как электрооборудование работает в условиях повышенной корроэионной агрессивности среды.Известен способ травления полосы,о включающий нагрев металла до 150 С в815080 Таблица 1 Го но 110 110 110 130 130 130 250 250 250 100 100 100 270 270 270 270 1 2 3 4 5 б 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 8010513080105130801051308010513080105130150 процессе травления, электроконтактным методом Г 4.Однау этот способ неприемлем в условиях работы непрерывных травильных агрегатов с применением сернокис - лых и солянокислых растворов при скоростях движения металла 80-150 м/мин.Наиболее близким по технической сущности является способ травления в непрерывных линиях с предварительным подогревом полосы в петлевой яме агрегата горяей воды или мыльным раствором до б 0 . При этом градиент температур между травильным раствором и травимой полосой составляет 20-30 С, прогрев полосы до температуры раствора осуществляется за более корот кое время, активность процесса повышается, что позволяет увеличить производительность агрегата до 75-77 м/мин. Известный способ травления не исключает использования ост- Щ рого пара для нагрева раствора. Вьедение острого пара для нагрева раствора до 85-.95 и компенсации тепловыхопотерь и в данном случае ведет к разбавлению травильного раствора Г 53 .Недостатком его является существование температурного градиента между травильным раствором и менее нагретой полосой, снижающее скорость процесса травления; использование в качестве теплоносителя при разогреве травильных растворов острого пара ведет к обводнению растворов и снижению его активности.Кроме того, по данному способу не возможно вести процесс при температу- З рах выше температуры кипения раствоОбразцы одинаковые по площади и 60 массе после струйного скоростного газового нагрева опускают в травильный раствор.Оценку способа нагрева ведут по качеству поверхности, времени травле- б 5 ра, что приводит к снижению качестваповерхности за счет непротрава вкатанной окалины.Цель изобретения - интенсификацияпроцесса травления, повышение активности травильного раствора, качества протравленной поверхности и снижение энергозатрат,Поставленная цель достигается тем,что используют способ травления металлической полосы, ленты или проволоки в непрерывных линиях травленияс предварительным подогревом металлаи последующим погружением в растворкислотного травления, предварительныйподогрев до 110-250 С осуществляютовоздействием на поверхность металла скоростного потока горячих газов,а скорость движения изделий подцерживают соответственно 80-130 м/мин.Пример осуществления способа.Предварительно нагретый образец сокалиной марки 08 КН опускают в травильный раствор 20 Н 50 с темпе в .ратурой 85 С и фиксируют скоростьтравления, время охлаждения образца,качество протравленной поверхности.Температуру прогрева фиксируютзачеканенной в образец термопарой.Скорость погружения образца в раст -вор контролируют с помощью секундомера,Все исследования проводят сравнивая результаты, полученные на холодных и предварительно подогретых об -разцах. Параметры способа травления приведены в табл,1. ния образца. Определяют также время охлаждения образца до температуры раствора. Результаты исследований сведены в табл.2. Как показывает исследование,газовый нагрев поверхности травимого тела до температур 110-250 С815080 Т а б л и ц а 2 Параме травле ство проленнойрхности Образцы без предварительного подогрева Остатки шламаудовлетворительныеТочки вкатаннойокалины 2 г 5 етлая поверхсть без следовдотрава,5 ,5 То ж Светлая бесшламная поверхность о ж 55 Поверхность светлбез следов шламаи вкатанной окали б ж То же 10 0 Поверхность светлаяс небольшим нале -том шлама 125 128 о же 100 Черный шлам же 90 87 способствует увеличению скорости процесса удаления окислов в 3-6 раз.Поверхность образцов, протравленныхв нагретом до 110-250 С состоянии,светлая без шлама, без следов вкатанной окалины. Нагрев образцов до температур ниже 110 нецелесообразен, так как при температурах ниже температуры кипения раствора понижается эффект предварительного подогрева.Нагрев изделия до температур выше 250 С приводит к цементации шлама на поверхности. Снижение скорости погружения нагретого изделия в раствор до 70 м/мин нецелесообразно, так как снижается производительность агрегатов травления.Повышение скорости погружения нагретого тела в раство р го 150 м/мин может привести к непрстраву поверхности.Таким образом, предлагаемый спо -соб при строгом соблюдении параметров нагрева и скорости погружения полосы в раствор экономически выгоден, так кк способствует повышению проиг водительности агрегатов в 2-3 раза и значительному снижению энергозатрат.При равных условиях нагрева экономии топлива при газовом разогреве полосы составляет 35-40 . Расходы энергозат рат на нагрев изделий при замене парового нагрева прямым газовым уменьшаются в 3,5-4 раза.815080 Формула изобретения Составитель В. ОлейниченкоРедактор Н. Кончицкая Техред А.Бабинец Корректор М. Вигула Заказ 970/44 Тираж 1048 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035 Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5филиал ППП "Патентф, г. Ужгород, ул.Проектная, 4 Применение предлагаемого способа позволяет интенсифицировать в 2-3 раза процессы травления, увеличить их работоспособность, повысить качество травимой поверхности.Интенсификация процесса травления происходит за счет теплового удара в 5 момент погружения иэделий в раствор, Возникают термические напряжения в переходном участке металлов и окалины, кавитационного воздействия пузырьков пара в растворе у перегретой до 10 110-250 С поверхности изделий на наочальном участке травления, высокой активности не разбавленного острым паром раствора, постоянно высокой температурой раствора в зоне реакции, 15 повышение скорости анодного перехода катионов железа в раствор эа счет снижения энергетического барьера реакции взаимодействия горячего твердого тела с раствором. 20 Способ травления металлических иэделий, включающий нагрев движущего ся изделия и обработку в ванне травления, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью интенсификации процессаи повышения качества поверхности металла, снижения энергетических затрат, нагрев осуществляютскоростнымпотоком горячих газов до 110-50 С,и процесс ведут при скорости движения изделия 80 -130 м/мин.Источники информации,принятые во внимание при. экспертизе1. Оборудование для травления полосовой стали за рубежом. Обзорнаяичформация НИИИНФОРМТЯЖМАШ, 1-74 -50.М., 1974.2. Подогрев травильных растворовв агрегатах непрерывного травления.Отчет ВНИИЧертметэнергоочистка. Харьков, 1974.3. Патент Франции Р 2224560,кл. С 231/00, опублик. 1973.4, Патент Японии М 45 -13681, НКИ12 А 12, опублик. 16.05,70.5. Ледков В.Г. Непрерывные травильные линии. М., Металлургиздат, 1961,с. 23.