Способ удаления окалины с поверхности плоского проката

 

Сущность изобретения: травление проводят электрохимически при катодной плотности тока 0,6-1,0 А/см2 в 10-30%-ном растворе серной кислоты при температуре 20-50°С в течение 0,5-3,0 мин. промывку осуществляют при воздействии синтетических щеток с последующим удалением разрыхленной окалины стальными щетками при окружной скорости 0,5-1,0 м/с и давлении 5-10 кг/см линии контакта с одновременной пассивацией поверхности. 1 табл. ел С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 С 25 F 1/00

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21 4777258/26 (22 05.01.90 (4 07.04.93. Бюл, М 13 (71 Филиал Всесоюзного научно-исследовательского и проектно-конструкторского института металлургического машиностроения им. А.И,Целикова, г. Славянск (72) В.Т.Степаненко, В.И.Дунаевский, 6.3.Заславский, Г.В.Турлупов, А.Я.Занин и

Б.к1.Орлов (56) Ксенэук Ф.А., Трощенков И.А. Прокатка и атделка полосовой нержавеющей стали, M., 1963, с. 164-172;

Технологическая инструкция по производству холоднокатанной нержавеющей ленты, М., завод "Cepn è Молот", 1978.

Изобретение относится к способам удаления прокатной и термической окалины с поверхности полосового проката из прецизиойных сплавов (ПС) и легированных сталей (ЛС) и может быть использовано, . преимущественно, в агрегатах непрерывного травления горячекатаных и холоднокатаных полос.

Цель изобретения — при сохранении универсальности как необходимого условия для обработки разнообразных ПС и ЛС, повышение производительности процесса (сокращение длительности обработки) и снижение удельных потерь металла, а также расхода кислоты.

Указанная цель достигается тем, что в способе удаления окалины с поверхности

ПС и ЛС, включающем травления в растворе

Н2504 и промывку водой, травление проводят катодно при плотности тока Рк - 0,6-1,0

А/см в 10.-307-ном растворе H2S04 при,, Ы „„1807098 А1 (54) СПОСОБ УДАЛЕНИЯ ОКАЛИНЫ С ПОВЕРХНОСТИ ПЛОСКОГО ПРОКАТА (57) Сущность изобретения: травление проводят злектрохимически при катодной плотности тока 0,6-1,0 А/см в l0-307-ном

2 растворе серной кислоты при температуре

20-50 С в течение 0,5-3,0 мин, промывку осуществляют при воздействии синтетических щеток с последующим удалением разрыхленной окалины стальными щетками при окружной скорости 0,5-1,0 м/с и давлении 5-10 кг/см линии контакта с одновременной пассивацией поверхности. 1 табл, Ф температуре 20-50 С в течение 0.5-3,0 мин, промывают водой при воздействии синтетических щеток и затем полностью удаляют разрыхленную окалину стальными щетками при окружной скорости 0,5-1,0 м/с и давлении 5-10 кг/см линии контакта с одновременной подачей раствора пассиватора.

Рентгеноструктурные исследования на различных ПС на основе Fe-Ni, Fe-Co, Fe-NiCv, Fe-Co-Си и других показатели, что при катодной обработке из окалины исчезают высшие и средние оксиды:

Ре20э+2е+3H2S04 - 2 Fe ЗН20+ 3504 т.е204+ е + 4Н2$04 - 3 Fe +4 Н20 + 4S04 что находится в согласии с их термодинамическими свойствами. Доля оксидов, способных к злектрохимическому восстановлению. в общей массе окалины варьирует от марки к марке в пределах 10-15, Ho этого обычно

1807098

50 оказывается достаточно, чгабы остальная окалина потеряла прочность и могла свободно счищаться стальными щетками. Восстановительные реакции в окалине начинают протекать с практически значимой скоростью при положении тока достаточно высокой плотности — не менее 0,5-0,6

А/см, и завершаются в течение 0,5-3,0 мин; при этом доля тока восстановления оксидов в общем токе, как показывает расчет, составляет 10-20 общего тока, Остальной ток расходуется на выделение водорода.

Электрохимическую поляризацию движущейся полосы в непрерывной линии ведут двумя приемами: когда требуется только катодная поляризация — с помощью контактных устройств различных типов: когда требуется катодная и анодная поляризация— биполярно. По предлагаемому способу первый прием используется в тех случаях, когда неокисленный подокалинный металл не нуждается в удалении; второй — когда требуется растворить его. на определенную толщину, используя воэможности регулирования пропускаемого заряда в пределах 18-180 Кл/см (0,6 А/см ЗО с — 1,0

А/см2 180 с).

Экспериментально установлено, что для механического удаления разрыхленной катодным восстановлением окалины достаточным воздействием обладают вращающиеся щетки из стальной углеродистой проволоки различного диаметра и конструкции, которые подбираются опытным путем, так же, как скорость вращения и усилие прижима. Полнота удаления остаточной окалины на любой марке материала, как показывает опыт, достигается без существенного (количественного определяемого) съема неокисленного металла, что отличает данную операцию от, например, иглофрезерования или шлифования абразивными лентами, Для защиты щеток от интенсивной коррозии, вызываемой остаточными солями и кислотой, содержащимися в окалине, на них требуется подавать нейтрализующий в пассирующий сталь водный раствор, например 1-2 -ный МаэРО4 или 1-2 -ный

Ма2СОэ.

Таким образом, предлагаемый способ: существенно более произвадителен, чем способ па прототипу — продалжительность основной химической операции в 3-10 раз меньше, что позволяет сократить длину оборудования и избежать повторных пропускав полос в непрерывных агрегатах; в тех случаях, когда растворение подокалинного металла не требуется позволяет, благодаря катадной поляризации, полностью исключить его; на 50-90% сокращает генерирование солей металлов при растворении окалины и соответственно расход кислоты на этот процесс, и полностью исключить его, если требуется, на связывание продуктов растворения неокисленного металла; улучшить санитарно-гигиенические показатели процесса благодаря отсутствию летучих компонентов в основном технологическом растворе; улучшить зконологические показатели процесса, поскольку для чисто сернокислотного раствора имеется относительно простая технология регенерации путем вакуумной кристаллизации, а для промывных вод, не содержащих ионов CI, t-, NOýпростая и надежная технология переработки в замкнутом цикле; упростить оборудование, так как в непрерывных агрегатах отпадает необходимость в накопителях полосы и устройствах для извлечения ее из основной ванны во время простоев, Формула изобретения

Способ удаления окалины с поверхности плоского. проката из прецизионных сплавов и легированных сталей, включающий травление в растворе серной кислоты и промывку водой, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности, снижения потерь металла и расхода кислоты, травление проводят электрохимически при катодной плотности тока 0,6-1,0

А/см в 10-30 -ном растворе серной кисло2 ты при 20-500С в течение 0,5-3,0 мин, а промывку водой осуществляют при воздействии синтетических щеток с последующим удалением разрыхленной окалины стальными щетками при окружной скорости

0,5-1,0 м/с и давлении 5-10 кг/мс линии контакта с одновременной пассивацией поверхности.

1807098

Последовательность и рс»иг» пи!!а!«>т«>! гора ге«а гь!»>к полос

Нааестный способ обработки (прототип) сталей и сплавое

12ХIВН10Т, 29пкох17823 нтД, 478Д

Прелпаг аеныл гпособ о>!работ«и

Сплав

2 9НК

Сталь

ОХ17Н23НДТ

Спла»

47И>2

Сплав

49К2С>1

Сталь

12Х18НIВТ

Сталь

10Xl7Н2

Катодное травление в растворе состава,мас.2

31э ь «ь

Реким: плотиостЬ тока 13»

» 0,8 А/смэ

Катодное травление в растворе состава,нас,2:

ИвЗОь 10

Pe >«>s>: плотность тока Дк 1

0,64 4/снт

Катод>ь е травление в растворе состава, мас.ь;. иэБоэ 30

Ренин: плотность тока Дь.

- I,0 4/

Обработка в щелочном рас»раее, иас.2г

Катодное травление а растворе состава,нас.Х! и Во 30

Ренин; плотность тока

1 А/сиэ ..

Катодкое травление е растворе состава,нас.4

И Soь 20

Ренин: плотность тока Д„»

» 0,8 4/смэ

Катодное травление в растворе состава,нас.2 иэзоь 30

Режим: плотность тоД„»

1,0 А/сна

ИвС1

NaOH 50 наэсоз 45 температура - те>ь>вратура35»С 20 С температура - температура » температура50 С 50 С 50ас температура

35 С

Ремни:

Te>c!epawypa 530 С время 40 с

Вреня 5 нин время 40 с арена 30 с время 3, О мии вренл 2 ннн

° реня 3 мин

Про>ь>ака в воЛе при температуре 20 С с обработкой

Кеткани иэ синтетического материалэ °

«ек» 7 и/с

Потеря массы

3,3 г/и

Промывка в воде прн температуре 20 С с обработкой щетками мэ синтетичеЪкого иатериала, «»с» 9 и/с

Потеря массы

5,8 г/мэ

Промывка е воле при тенпературе 20 С с обработкой щетками иэ симтетическо-.

Го материала >

«ок» 8 и/с

Потеря массы

3,1 г/нэ

Промывке в воде при темпе» ратуре 20 С с обработкой а1еткани us синтетического иатериала, Voa» 8 н/с

Потеря нассы

1>8 г/нг

Промывка в воде прн температуре 20 С с обработкой кетмени иэ синтетического материала, «ак- Э н/с

Потеря массы

4,2 г/нэ

Обработка сталь>егин

° 3еткэмн C lip» дачей раствора-пассиватора состава>.

»sc.8:

ИаэРОь 1 О

«ак» 0,8 м/с

"Потеря массы

14,5 гlиэ

Ренин:

Температура 50 С

Время 7 >в>и

Сувка воэдуком при

100 С

Промывка в воде при тенперауу20 4С

Потеря массы,г/нэ

12Х!8НIВТ„- 34,5

ОХ17Н23НДТ 28,0

I0X1782 - 26,0

47НД - 36,3

29НК - 72,4

49К2ФА 8> 3

Сувка воэдукон при

300 С

Суекв воэдумэм прм

100 С

Сумка воэдуком при

f00 С

Сувка воэдухон при

100 С

Сумка воэдухом при

l00 С

Осветление в растворе состава, мас.8!

НИОэ 10

Иаэу 2

Релинг °

Те>е>ература, 30 С

Время 4 нии

17,6

11,9

10, 1

10,3

8,1

4,4

Промывка в воде при температуре

60-80 С

Потеря массы,г/нэ!

l2X18H10T - 2,3

Ох17823нДт т 1, 5

30Xl7H2 " 1,2

47НД - 1,1

29HK - 1,41

49К2ФА - 0,7

Травление в растворе состава, мас.81

8sSOS 20 .; 8a8op 5

Иао1 3

Промывка в воде

hp» температуре 80 С

Потерл иэссЫ>г/нэ

12Х1881ОТ - 12,3

ОХ17823НДТ -7,5

10Х 1782 - 12, 4

478Д - 3,8

298K - !1>6

49К2ФА 9.3

Суьька еовдуяом при 100 С

Обегал потеря массы, гlмэ !

2X18H10T - 49,1

ОХ17Н23НДТ - 37,0

1ОХ17Н2 - 39,6

47НД - 21,1

29НК - 35,4

49804 - 18 ° 3

Обработка стальными детками с подачей раствора-пассмввтора состава, мас.8!

Na2POy 0,5

«ал» 0,5 м/с

Потерл массы

10,1 r/»s

Обработка стальными в3еткэни сподачей растsopa пассива» тора состава ° мас

Na!PO 0,8

«>к f>0»/c

Потеря массы

6 ° 8 гlмэ !

Обработка стальными ь3етками с подачей раст-. вора-пассиватора состава, мас2:

Na7POa 0 8

«. l,0 м/с

Потеря нассы

6>1 г/н»

Обработка сталь!а!ми детками с подачей раствора-пассмеэторэ составе, нас.ь:

Иа РОв 1>0

«аь I 0 н/с

Потерл массы

2,3 г/иэ

Про>в>в«а е во" де прн температуре 20 С с обработкой

° lетками нэ синтетического материала

«яе 9 м/с

Потерю массы

2 ° 6 г/и*

Обработка стальными деткаин с подачей раствора-пассиватора состава, нас.8:

Иа Рое1,0

«а>3» 1,0 и/с

Потерл ивссы

1,8 г/мэ