RU2209846C2

RU2209846C2 - Method for continuous zincing of strip

Info

Publication number: RU2209846C2
Application number: RU2001111581A
Authority: RU
Inventors: П.П. Чернов; Ю.И. Ларин; С.А. Ракитин; А.Е. Чеглов; Б.И. Миндлин; М.Ю. Поляков; В.Н. Евсюков; С.Ю. Бубнов
Original assignee: Открытое акционерное общество "Новолипецкий металлургический комбинат"
Priority date: 2001-04-26
Filing date: 2001-04-26
Publication date: 2003-08-10

Abstract

FIELD: applying of metal coatings to strip outer surface. SUBSTANCE: method involves preparing strip surface; applying zinc coating on strip surface by dipping strip into zinc melt bath; removing zincing wastes from bath by collecting and withdrawing said wastes; cooling strip; periodically exposing applied metal layer to pulsed vibrations in the process of forming zincing waste layer on bath surface. Method may be used for applying coatings of zinc, aluminum and alloys thereof on surface of products such as strips. EFFECT: reduced production costs by decreased consumption of zinc. 1 ex

Description

Изобретение относится к области нанесения металлических покрытий из цинка, алюминия и их сплавов на изделия, в частности на поверхность полосы. The invention relates to the field of deposition of metal coatings of zinc, aluminum and their alloys on products, in particular on the surface of the strip.

Известны способы непрерывного горячего цинкования полосы по книге Е.В. Проскурина "Цинкование", Москва, "Металлургия", 1988г., стр. 175-215, УДК 669.586.5, включающие подготовку поверхности полосы, нанесение на нее цинкового покрытия путем погружения в ванну с расплавом цинка, удаление отходов горячего цинкования из ванны и последующее охлаждение оцинкованной полосы. Упомянутый процесс удаления отходов горячего цинкования (дросса) сводится к их сбору с поверхности расплава и дальнейшей переработке в специальных агрегатах. Known methods for continuous hot-dip galvanizing strip book EV Proskurina "Zincing", Moscow, Metallurgy, 1988, pp. 175-215, UDC 669.586.5, including preparing the surface of the strip, applying a zinc coating to it by immersion in a bath with zinc melt, removing hot dip galvanizing from the bath and subsequent cooling of the galvanized strip. The mentioned process for the disposal of hot-dip galvanizing waste (dross) is reduced to their collection from the surface of the melt and further processing in special units.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению по технической сущности и достигаемому результату (прототипом), по мнению авторов, является способ отделения металлического цинка от дросса в ванне для горячего цинкования по заявке Японии 432544, кл. С 23 С 2/06, 04.02.1992. Из описания заявки следует, что при цинковании полосы путем погружения ее в ванну с расплавом цинка на поверхности расплава образуется дросс (отходы горячего цинкования), который собирают в специальное приспособление, находящееся в верхней части ванны с образованием в нем увеличенного по высоте слоя дросса с последующим его нагревом и выемкой из ванны цинкования. The closest to the proposed technical solution for the technical nature and the achieved result (prototype), according to the authors, is a method of separating metal zinc from dross in a hot dip galvanizing bath according to the application of Japan 432544, cl. C 23 C 2/06, 04/02/1992. From the description of the application it follows that when galvanizing a strip by immersing it in a bath with zinc melt, a dross (hot-dip galvanizing waste) is formed on the surface of the melt, which is collected in a special device located in the upper part of the bath with the formation of a dross layer increased in height with subsequent it is heated and removed from the galvanizing bath.

Недостатком известного технического решения является то, что для дополнительного извлечения цинка из дросса, собранного с поверхности расплава в специальное приспособление, расположенное в верхней части ванны, необходимо использовать дополнительные энергетические источники. Вместе с этим, при вычерпывании дросса вместе с ним захватывается и расплавленный цинк, что ведет к его потерям в ванне цинкования и как следствие - загрузка в последнюю дополнительных цинковых слитков. А это в свою очередь способствует увеличению расхода цинка, увеличению затрат на электроэнергию по расплавлению слитков, уменьшению температуры расплава в ванне цинкования, что может негативно отразиться на качестве цинкового покрытия полосы. Переработка самого дросса по извлечению цинка также потребует дополнительных энергетических затрат. Все вышеперечисленные недостатки способствуют увеличению себестоимости процесса горячего цинкования полосы. A disadvantage of the known technical solution is that for additional extraction of zinc from dross collected from the surface of the melt in a special device located in the upper part of the bath, it is necessary to use additional energy sources. At the same time, when dross is scooped up, molten zinc is captured along with it, which leads to its loss in the galvanizing bath and, as a result, loading additional zinc ingots into the latter. And this, in turn, contributes to an increase in zinc consumption, an increase in the cost of electricity for the melting of ingots, and a decrease in the temperature of the melt in the galvanizing bath, which can negatively affect the quality of the zinc coating of the strip. Processing the dross itself to extract zinc will also require additional energy costs. All of the above disadvantages contribute to an increase in the cost of the hot dip galvanizing process.

Задача, на решение которой направлено техническое решение, - снижение себестоимости процесса горячего цинкования полосы за счет уменьшения расхода цинка. При этом достигается получение такого технического результата, как снижение энергетических затрат по переработке отходов горячего цинкования. The problem to which the technical solution is directed is to reduce the cost of the process of hot-dip galvanizing of the strip by reducing the consumption of zinc. In this case, obtaining such a technical result as reducing energy costs for the processing of hot dip galvanizing waste is achieved.

Вышеуказанные недостатки исключаются тем, что в способе непрерывного горячего цинкования полосы, включающем подготовку поверхности изделия, нанесение на него цинкового покрытия путем погружения в ванну с расплавом цинка, удаление отходов горячего цинкования из ванны, при котором осуществляют их предварительный сбор и выемку, и последующее охлаждение оцинкованной полосы, перед выемкой отходов горячего цинкования на последние периодически воздействуют импульсными колебаниями. The above disadvantages are eliminated by the fact that in the method of continuous hot-dip galvanizing of the strip, including preparing the surface of the product, applying a zinc coating to it by immersion in a bath with zinc melt, removing hot-dip galvanized waste from the bath, during which they are pre-collected and removed, and then cooled galvanized strip, before the extraction of waste hot dip galvanizing on the latter periodically affected by pulsed vibrations.

Способ осуществляется следующим образом. Подготовку поверхности полосы ведут обработкой ее в щелочной среде с последующей промывкой, удалением влаги и сушкой горячим воздухом. Затем осуществляют термическую обработку полосы в печи отжига агрегата непрерывного горячего цинкования в среде азотно-водородного газа. Нанесение на полосу цинкового покрытия производят погружением полосы в ванну с расплавом цинка. В процессе горячего цинкования полосы на поверхности расплава образуется слой дросса (отходы горячего цинкования), который необходимо удалять. Удаление дросса осуществляется его выемкой с поверхности расплава с помощью специнструмента в специальное устройство, расположенное в верхней части ванны. Перед выемкой на дросс (отходы) периодически воздействуют импульсными колебаниями. Источником импульсных колебаний может служить возмущающая сила исполнительного органа, например вибратора или специального инструмента. Так как дросс имеет губчатую структуру, то цинк располагается именно в его порах. Сила поверхностного натяжения цинка в порах дросса не дает возможности образовываться каплям цинка. Воздействие же импульсных колебаний на поверхность дросса способствует преодолению сил поверхностного натяжения цинка, находящегося в дроссе, что приводит к образованию капель цинка и их отеканию в расплав, находящийся в ванне. Затем при помощи черпака производят выемку дросса и последующую погрузку в изложницу, стоящую около ванны цинкования. После выхода полосы из ванны горячего цинкования охлаждение изделия осуществляют при помощи устройства типа туманного охладителя и последующего ее охлаждения водой в специальном баке. The method is as follows. The surface of the strip is prepared by treating it in an alkaline medium, followed by washing, removing moisture and drying with hot air. Then, the strip is heat-treated in the annealing furnace of the continuous hot dip galvanizing unit in a nitrogen-hydrogen gas medium. Application to the strip of zinc coating is done by immersing the strip in a bath with molten zinc. During hot-dip galvanizing of the strip, a dross layer (hot-dip galvanizing waste) is formed on the surface of the melt, which must be removed. Dross is removed by removing it from the melt surface using a special tool in a special device located in the upper part of the bath. Before extraction, the throttle (waste) is periodically affected by pulsed oscillations. The source of pulsed oscillations can be the disturbing force of the actuator, for example a vibrator or a special tool. Since the dross has a spongy structure, zinc is located precisely in its pores. The surface tension of zinc in the dross pores does not allow drops of zinc to form. The impact of pulsed oscillations on the surface of the dross helps to overcome the surface tension forces of zinc in the dross, which leads to the formation of zinc droplets and their flow into the melt in the bath. Then, with the help of a scoop, a dross is excavated and then loaded into a mold standing near a galvanizing bath. After the strip leaves the hot dip galvanizing bath, the product is cooled using a device such as a mist cooler and its subsequent cooling with water in a special tank.

Пример. Example.

В листопрокатном производстве НЛМК на агрегате непрерывного горячего цинкования обработке подвергалась полоса, полученная из стали марки 08Ю по ГОСТ 9045. Подготовку полосы проводили следующим образом. Обезжиривание полосы вели в щелочной среде, при температуре раствора 70-80^oС, промывку полосы в ванне горячей промывки при температуре воды 85^oС, удаление влаги с поверхности полосы при помощи отжимных роликов, сушку полосы горячим воздухом, после чего проводили отжиг полосы в печи отжига АНГЦ в среде защитного азотно-водородного газа при температуре 850-440^oС. Нанесение цинкового покрытия на полосу проводили путем ее погружения в расплав цинка, находящийся в ванне цинкования, температура расплава 460^oС. Излишне нанесенный цинк сдували с полосы струей воздуха. Удаление отходов горячего цинкования (дросса) проводили следующим образом. При помощи ручного скребка дросс собирали с поверхности расплава в сборник, представляющий собой ловушку с бортами и расположенный в ванне цинкования на ее поверхности. По мере заполнения сборника высота слоя дросса увеличивалась. При достижении высоты слоя дросса в пределах 15-30 мм над поверхностью расплава сбор его прекращали. Затем на упомянутый слой накладывали импульсные колебания (например, воздействовали пневмовибратором с частотой 120-140 колебаний в минуту и амплитудой 6 мм) с периодичностью три и паузой десять секунд в течение 1,5 минуты. Затем производили выемку дросса при помощи черпака и последующую погрузку в изложницу, стоящую около ванны цинкования. После выхода полосы из ванны горячего цинкования охлаждение полосы проводили с помощью устройства типа туманного охладителя, на форсунки которого подавалась вода с расходом 0,2-0,3 м³/ч и воздух, а на последнем этапе полоса охлаждалась водой в специальном баке.In NLMK sheet rolling production at a continuous hot dip galvanizing unit, a strip obtained from 08Y grade steel according to GOST 9045 was subjected to processing. The strip was prepared as follows. The strip was degreased in an alkaline medium at a solution temperature of 70-80 ^° C, the strip was washed in a hot rinse bath at a temperature of 85 ^° C, the moisture was removed from the strip surface using squeezing rollers, the strip was dried with hot air, after which the strip was annealed ANGTS furnace annealing in inert nitrogen-hydrogen gas at a temperature of 850-440 ^o C. The application of zinc coating to the strip carried by its immersion in the molten zinc galvanizing bath is in a melt temperature of 460 ^o C. Needless deposited zinc was blown off with polo s air. The removal of hot-dip galvanizing waste (dross) was carried out as follows. Using a hand scraper, the throttle was collected from the surface of the melt into a collector, which was a trap with sides and located in a galvanizing bath on its surface. As the collector filled, the height of the dross layer increased. When the dross layer height was reached within 15-30 mm above the melt surface, its collection was stopped. Then, impulsive oscillations were applied to the mentioned layer (for example, they were exposed to a pneumatic vibrator with a frequency of 120-140 vibrations per minute and an amplitude of 6 mm) with a frequency of three and a pause of ten seconds for 1.5 minutes. Then the dross was excavated with a scoop and then loaded into a mold standing near the galvanizing bath. After the strip left the hot dip galvanizing bath, the strip was cooled using a device like a mist cooler, to the nozzles of which water was supplied with a flow rate of 0.2-0.3 m ³ / h and air, and at the last stage the strip was cooled with water in a special tank.

Как показала опытная реализация предложенного способа, содержание цинка в слитке дросса снизилось в среднем на 23% по сравнению с содержанием цинка в слитках дросса, получаемых по известному способу. Вместе с этим уменьшилось количество цинковых слитков, задаваемых в ванну цинкования, а также электроэнергии для их расплавления, следствием чего является снижение себестоимости процесса цинкования, кроме того, снизились энергозатраты по переработке дросса. As shown by the experimental implementation of the proposed method, the zinc content in the dross ingot decreased on average by 23% compared with the zinc content in the dross ingots obtained by the known method. Along with this, the amount of zinc ingots supplied to the galvanizing bath decreased, as well as the electric energy for their melting, which resulted in a reduction in the cost of the galvanizing process, and in addition, the energy consumption for processing dross was reduced.

Claims

A method of continuous hot dip galvanizing of a strip, including preparing the surface of the product, applying a zinc coating to it by immersion in a bath with zinc melt, removing hot dip galvanizing waste from the bath, during which it is collected and removed, and then cooling the galvanized strip, characterized in that before With the extraction of waste, pulsed oscillations are periodically imposed on the latter.