Способ травления металлическихизделий

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Соцнапистнческих

Реснублнк

< 815080

" Ф.

Ъ т Й б. )""// — - К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 20. 03. 78 (21) 2592837/22-02 с присоединением заявки ¹â€” (51) PA. Кл.з

С 23 Р 1/08

Государственный коинтет

СССР яо делам изобретеннй и открытяй (23) Приоритет

Опубликовано 230381. Бюллетень 1бо 11 (53) УДК 621. 794..4 (088.8) Дата опубликования описания 25. 03. 81 (72) Авторы изобретения

Я. И. Липкин, Я. И. Гольдштейн, Т. С. Девяткина.,ВЙ Сталлыыщо, И. В. Есипов, A K. Сидоров и А.П. Литовченко. ". Г ..",! % (! !Ъ е уральский научно-исслецовательский институт трубной -.. ; „ :,Д ", промышленности!

t! (71) Заявитель (54 ) СПОСОБ ТРАВЛЕНИЯ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ

Изобретение относится к химической обработке проката, в частности к способу травления полосы ь проволоки в непрерывных травильных агрегатах.

Известны способы непрерывного травления проката в агрегатах травления с подогревом раствора острым паром, без предварнтельного нагрева полосы.

Холодная полоса входит в т авильный раствор при температуре 85 С. Время нагрева полосы до температуры раствора составляет 10-20 с при скорости движения полосы через агрегат 70 м/c(1J .

Однако повышение скорости движения полосы приводит к непротраву по- 15 верхности и к усиленному охлаждению раствора. Компенсация температуры эа счет 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 f2). 25

При 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 резко увеличивается, 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 усло-. виях повышенной корроэионной агрессивности среды.

Известен способ травления полосы, о включающий нагрев металла до 150 С в

815080

Т а б л и ц а 1

Г!о но

270

2

4

6

8

11

12

13

14

150 процессе травления, электроконтактным методом (4 ) .

Одна у 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 горячей воды или мыльным раствором до б0 . При этом градиент температур между травильным раствором и травимой полосой составляет 20-30 С, прогрев полосы до температуры раствора осуществляется за более корот- 15 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 тепловых о потерь и в данном случае ведет к разбавлению травильного раствора ГЬ3 .

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 ве— дет 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 d0 массе после струйного скоростного газового нагрева опускают в травильный раствор.

Оценку способа нагрева ведут по качеству поверхности, времени травле- б5 ра, что приводит к снижению качества поверхности за счет непротрава вкатанной окалины.

Цель изобретения — интенсификация процесса травления, повышение актив— ности травильного раствора, качества протравленной поверхности и снижение энергозатрат.

Поставленная цель достигается тем, что используют способ травления ме— таллической полосы, ленты или проволоки в непрерывных линиях травления с предварительным подогревом металла и последующим погружением в раствор кислотного травления, предварительный подогрев до 110-250 С осуществляют о воздействием на поверхность металла скоростного потока горячих газов, а скорость движения изделий подцерживают соответственно 80-130 м/мин.

Пример осуществления способа.

Предварительно нагретый образец с окалиной марки ОBКН опускают в травильный раствор 20% Н SO с темпе — . ратурой 85 С и фиксируют скорость травления, время охлаждения образца, качество протравленной поверхности.

Температуру прогрева фиксируют зачеканенной 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 С

815080

Т а б л и ц а 2

Парамет травле ство проленной рхности

Образцы без предварительного по-. ,цогрева

Остатки шлама удовлетворитель— ные

Точки вкатанной окалины

360

120

2,5

Светлая поверхность без следов недотрава

140

1,5

То же

1.40

1,5

Светлая бесшламная поверхность

То же

65

Поверхность светлая без следов шлама и вкатанной окалины

То же

То же

10

120

Поверхность светлая с небольшим нале— том шлама

125

То же

128

100

Черный шлам

То же

86

87 способствует увеличению скорости процесса удаления окислов в 3-6 раз.

Поверхность образцов, протравленных в нагретом до 110-250 С состоянии, ="âåòëàÿ 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 раств< 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 как 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 энергозат15 рат на нагрев изделий при замене парового нагрева прямым газовым уменьшаются в 3,5-4 раза.

815080

Формула изобретения

Составитель В. Олейниченко

Редактор Н. Кончицкая Техред А.Бабинец Корректор М. Вигула

Заказ 970/44 Тираж 1048 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035g Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. 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 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 нао чальном участке травления, высокой активности не разбавленного острым паром раствора, постоянно высокой температурой раствора в зоне реакции, f5 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 движущегося изделия и обработку в ванне травления, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса и повышения качества поверхности металла, снижения энергетических затрат, нагрев осуществляют скоростным потоком горячих газов до 110-?50 С, и процесс ведут при скорости движения изделия 80 -130 м/мин.

Источники информации, принятые во внимание при. экспертизе

1. Оборудование для травления полосовой стали за рубежом. Обзорная ичформация НИИИНФОРМТЯЖМАШ, 1-74 -50.

М., 1974.

2. Подогрев травильных растворов в агрегатах непрерывного травления.

Отчет ВНИИЧертметэнергоочистка. Харьков, 1974.

3. Патент Франции Р 2224560, кл. С 23 с 1/00, опублик. 1973.

4. Патент Японии М 45 -13681, НКИ

12 А 12, опублик. 16.05.70.

5. Ледков В.Г. Непрерывные травильные линии. M., Металлургиздат, 1961, с. 23.