ИТС 27-2017 Производство изделий дальнейшего передела черных металлов

     2.2.1 Подготовка заготовки

Для удаления окалины, толщина слоя которой составляет 0,1-0,15 мм, используют механический, химический и электрохимический способы [11].

Химический способ травления окалины осуществляется в растворах соляной, серной и серно-соляной кислот. В настоящее время преимущественно используется раствор соляной кислоты, температура раствора - 85°С-95°С, концентрация кислоты - 18%-25%.

Для реализации способа используют непрерывные травильные агрегаты, которые с целью интенсивного взрыхления окалины оборудованы мощными окалиноломателями.

Современные непрерывные линии травления имеют четыре ванны, работающие в замкнутом цикле с установкой регенерации кислоты. Травильный предварительно подогретый раствор из установки регенерации непрерывно подается в ванну N 4, откуда он самотеком проходит из ванны в ванну навстречу движению полосы. Из ванны N 1 отработанный раствор поступает на регенерацию и затем в ванну N 4 (расход примерно 5 м/ч). Для уменьшения потерь металла в ванны вводят ингибиторы, замедляющие растворение железа, но сохраняющие скорость растворения окалины и препятствующие диффузии водорода в металл.

После травления полоса промывается и сушится.

Для травления полосы, кроме горизонтальных агрегатов, используют вертикальные (башенные) установки со скоростью прохождения полосы до 4 м/с.

Максимальная скорость травления полосы в при использовании окалиноломателей и дрессировочной клети составляет 4-4,5 м/с и для HCI - 6 м/с. При наличии установок регенерации травильных растворов и промывочной воды для травления 1 т металла расходуется 12-14,5 кг или 2,0-2,3 кг HCI. Расход в агрегатах с применением дрессировочной клети составляет 7,5 кг/т.

Удаление окалины с поверхности горячекатаных полос из высоколегированных и коррозионно-стойких сталей осуществляется кислотным, щелочно-кислотным и электролитическим травлением.

В непрерывных травильных агрегатах используют раствор с добавкой поваренной соли и натриевой селитры. В отбеливающей ванне раствор состоит из и . Кислотное травление низколегированных и коррозионно-стойких сталей является малопроизводительным, не обеспечивает качественного удаления окалины и получения чистой поверхности металла.

При щелочно-кислотном травлении полоса проходит щелочное травление в расплаве 75%-80% NaOH и 20%-30% при температуре 450°С-550°С. После промывки водой производят кислотное травление в растворе с добавкой поваренной соли. Из кислотной ванны полоса поступает в ванну для промывки водой с установленными чистильно-моющими щетками, а затем в ванну с 6%-8%-ным раствором, подогретым до 45°С-50°С, где происходит отбеливание и пассивирование поверхности.

Обработка полосы в щелочи осуществляется также при гидридном методе травления. Этот метод заключается в восстановлении окалины с помощью гидрида натрия NaH, который образуется в результате взаимодействия металлического натрия и газообразного водорода. Травление осуществляется в ванне с расплавом, состоящим из 76%-78% NaOH и 1,5%-2% NaH, при температуре 370°С-450°С.

При механическом удалении окалины наиболее распространены дробеструйный и дробеметный способы удаления окалины в линиях с горизонтальной транспортировкой полос.

Агрегаты для очистки поверхности полос от окалины представляют собой камеру, в которой помещено несколько (от 4 до 12) дробеметных полос диаметром 500-600 мм. На полосу подается дробь диаметром 0,4-1,0 мм в первой машине и диаметром 0,2-0,4 мм во второй машине. Двухкратная дробеметная обработка обеспечивает удаление 96%-99% окалины. Последующее легкое травление позволяет удалить окалину полностью. Длина линий дробеметной очистки - 8-15 м, скорость обработки - до 150 м/мин.

Более перспективный способ удаления окалины - иглофрезерная очистка поверхности. Основу агрегата составляет комплекс иглофрезерных барабанов, последовательно расположенных один за другим. Каждый барабан содержит до миллиона отрезков высокопрочной проволоки диаметром 0,2-1 мм, плотно набитых на его поверхности. Каждая проволочка (микрорезец) снимает с поверхности полосы слой 2-5 мкм в зависимости от степени прижатия. Иглофрезы могут работать сотни и тысячи часов. Оборудование для иглофрезерного удаления окалины занимает 10%-25% площадей непрерывных травильных агрегатов (НТА).

Наиболее эффективное разрушение окалины происходит в изгибо-растяжных машинах (см. рисунок 2.9). При растяжении с удлинением до 1%, кроме ломки окалины, уменьшается неплоскостность полос.

Для удаления окалины используются также дрессировочные станы: две последовательно расположенные двухвалковые клети или дрессировочная клеть кварто (например, дрессировочный стан 1700). Полосы из коррозионно-стойкой стали перед прокаткой могут подвергаться шлифованию для удаления поверхностных дефектов: плен, рисок и т.д.

1 - полоса; 2 - прижимной ролик; 3 - натяжной ролик; 4 - изгибающие ролики (правильная машина)

Рисунок 2.9 - Схема изгибно-растяжной машины