Линия травления окисленных металлических материалов

 

Изобретение относится к металлургии и машиностроению, может быть использовано при изготовлении металлических материалов: листов, тонких лент, проволоки, профилей, прутков и плит со светлой неокисленной поверхностью. Линия травления включает травильные и промывочные ванны и снабжена установленным перед травильной ванной деформирующим устройством, обеспечивающим пластическую деформацию металлической основы материала под слоем окалины, причем вид деформирующего устройства определяется формой материала. Использование предлагаемой линии травления значительно повышает скорость травления металлических материалов при одновременном улучшении качества поверхности, сокращает время травления до полного удаления окалины, а также повышает производительность технологического процесса подготовки поверхности. 3 з.п.ф-лы.

Изобретение относится к металлургии и машиностроению, может быть использовано при изготовлении металлических материалов, листов, тонких лент, проволоки, профилей, прутков и плит со светлой, не окисленной поверхностью.

Известна линия травления окисленных металлических поверхностей стальных полос, лент и т.д., заключающаяся в том, что в линии травления дополнительно перед травильной ванной есть электролитическая ванна, в которой обеспечивается контакт с переменным электрическим током (в качестве электролита используют растворы органических кислот) (Патент США N 3420760, НКИ 204-145, МКИ С 23 В 1/00 от 02.01.69).

Известно устройство для травления прокатанной стальной полосы, образующее единый агрегат, состоящий из головной, средней и хвостовой частей. Средняя часть включает правильную машину, тянущие ролики, секцию струйного травления, секции холодной и горячей промывки, сушку, тянущие ролики, дисковые и кромкокрошильные ножницы с петлевыми устройствами, тянущие ролики и гильотинные ножницы (а.с. 143295, кл. C 23 F 1/00, 1961 г.).

Недостатком этой линии является аппаратурное оформление процесса, так как требуется сложное электрооборудование, подбор электролита с специфическими свойствами и точное соблюдение технологического процесса.

Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемой линии травления является линия травления окисленных металлических материалов, листов, тонких полос, проволоки, профилей, прутков, плит и других изделий, состоящая из травильной ванны, промывочной ванны, ванны для отбеливания и пассивирования, промывочной ванны, протирки и сушки. После окисления металлические материалы сразу погружают в травильные ванны с последующим проведением технологических процессов, например прокатки, нанесения гальванических и лакокрасочных покрытий (Н.П.Жетвин и др. Удаление окалины с поверхности металлов. М.: Металлургия, 1964 г., стр. 29).

Недостатком этой линии является большая продолжительность травления, а также некачественная обработка поверхности, на которой сохраняются продукты окисления в виде пятен, разводов и непротравленных участков. Эти дефекты ухудшают качество поверхности, нарушают непрерывность процесса, требуется дополнительное оборудование для операций травления, что снижает производительность процесса подготовки поверхности и повышает затраты на ее проведение.

Задача изобретения заключается в повышении производительности процесса за счет сокращения времени до полного удаления окалины при одновременном обеспечении светлой высококачественной поверхности.

Поставленная задача достигается тем, что в линии травления окисленных металлических материалов, включающей травильные и промывочные ванны, перед травильной ванной установлено деформирующее устройство, обеспечивающее пластическую деформацию металлической основы материала под слоем окалины, причем вид деформирующего устройства определяется формой материала.

Сущность изобретения поясняется следующим.

Линия травления окисленных металлических материалов включает в себя деформирующее устройство, травильные ванны и промывочные ванны. Деформирующее устройство установлено перед травильной ванной и обеспечивает пластическую деформацию, которая, по сути, является первичной обработкой окисленного материала. При этом упрочняется основной материал под слоем окалины. Благодаря деформирующему устройству, установленному перед травильными ваннами, процесс травления окалины протекает по всей поверхности равномерно, качество поверхности повышается.

Далее осуществляют травление поверхности в известных растворах кислот (соляной, азотной, серной), щелочей.

Вид деформирующего устройства определяется формой материала.

Для обработки проволоки, тонких лент, прутков и профилей деформирующее устройство выполнено в виде растяжной машины, так как именно растяжение дает возможность подвергать окалину и поверхность материала пластической деформации. Прокатная клеть и правильная машина изгибом, в данном случае, менее эффективны.

Технология обработки толстых листов и плит предусматривает только один вид деформирования. Толстые листы и плиты легче подвергать пластической деформации на правильной машине, создающей пластический изгиб, так как прокатка и растяжение требуют больших усилий, а также будет сложность с оборудованием.

Тонкие листы целесообразно подвергать пластической деформации на деформирующем устройстве в виде прокатной клети.

Например, удаление окалины с поверхности тонких листов осуществляется следующим образом.

Тонкие листы в рулонах со склада устанавливают на разматыватель. Далее полоса тянущими роликами подается на деформирующее устройство, выполненное в виде прокатной клети. Скорость прокатки 0,02-5,0 м/с, диаметр валков 50-600 мм.

После этого при помощи тянущих роликов полоса поступает в травильные ванны, в состав которых входят четыре ванны с раствором азотной кислоты длиной каждая 25-30 метров. Необходимая высота провисания петли в ванне контролируется при помощи индукционного регулятора. В ваннах, начиная с первой, концентрация кислоты повышается с 3% до 10%. Скорость движения полосы через травильные ванны от 0,02 до 5,0 м/с.

Из четвертой кислотной ванны полоса поступает для промывки в ванну с холодной и в ванну с горячей водой. При помощи сопел водой под давлением 1-1,2 МПа с полосы смываются остатки кислотного раствора и окалины. Благодаря пластической деформации, обеспеченной деформирующим устройством, время до полного удаления окалины сокращается.

Далее полоса проходит через сушильное устройство и поступает на моталку, где сматывается в рулон требуемой массы.

Использование предлагаемой линии травления значительно повышает скорость травления металлических материалов при одновременном улучшении качества поверхности, сокращает время травления до полного удаления окалины, а также повышает производительность технологического процесса подготовки поверхности.

Формула изобретения

1. Линия травления окисленных металлических материалов, включающая травильные и промывочные ванны, отличающаяся тем, что она снабжена установленным перед травильной ванной деформирующим устройством, обеспечивающим пластическую деформацию металлической основы материала под слоем окалины, причем вид деформирующего устройства определяется формой материала.

2. Линия травления по п.1, отличающаяся тем, что для обработки проволоки, тонких лент, прутков и профилей деформирующее устройство выполнено в виде растяжной машины.

3. Линия травления по п.1, отличающаяся тем, что для обработки тонких листов деформирующее устройство выполнено в виде прокатной клети.

4. Линия травления по п.1, отличающаяся тем, что для толстых листов и плит деформирующее устройство выполнено в виде правильной машины, создающей пластический изгиб.