RU2308544C2

RU2308544C2 - Method of pickling hot-rolled bars

Info

Publication number: RU2308544C2
Application number: RU2006100585/02A
Authority: RU
Inventors: Владислав Владимирович Степаненко (RU); Владислав Владимирович Степаненко; Лев Георгиевич Делюсто (RU); Лев Георгиевич Делюсто; Владимир Ионович Славов (RU); Владимир Ионович Славов; Виктор Валентинович Кузнецов (RU); Виктор Валентинович Кузнецов
Original assignee: Открытое акционерное общество "Северсталь"
Priority date: 2006-01-10
Filing date: 2006-01-10
Publication date: 2007-10-20
Also published as: RU2006100585A

Abstract

FIELD: production of rolled stock.

SUBSTANCE: method comprises pickling the bar in the solutions of acids, washing the surface of the pickled bar with water, drying the surface of the bar, and winding the bar in roll.

EFFECT: improved method.

1 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к области прокатного производства и может быть использовано при травлении горячекатаных полос рулонной стали в растворах серной и соляной кислот, в частности при травлении IF-сталей.The invention relates to the field of rolling production and can be used for pickling hot rolled strips of rolled steel in solutions of sulfuric and hydrochloric acids, in particular for pickling IF-steels.

Известен способ травления горячекатаных полос в растворе соляной кислоты в непрерывно-травильных агрегатах (НТА) [1]. Он включает травление горячекатаных полос рулонной стали в растворе соляной кислоты путем последовательного прохождения полосы через все секции ванны травления, заполненные травильным раствором. После прохождения через ванну травления полоса подвергается промывке и нейтрализации в ваннах. После сушки горячим воздухом полосы промасливаются и сматываются в рулоны.A known method of etching hot rolled strips in a solution of hydrochloric acid in a continuous etching units (NTA) [1]. It includes the etching of hot rolled steel strip in a hydrochloric acid solution by successively passing the strip through all sections of the pickling bath filled with pickling solution. After passing through the etching bath, the strip is washed and neutralized in the baths. After drying with hot air, the strips are oiled and wound into rolls.

Недостатком известного способа травления является то, что при остановке травильной линии образующиеся под действием кислорода воздуха и в присутствии влаги соли в ванне промывки превращаются в водонерастворимые основные соединения трехвалентного железа: Fe(OH)₃.A disadvantage of the known etching method is that when the etching line is stopped, the washings formed under the influence of atmospheric oxygen and in the presence of moisture in the bath turn into water-insoluble basic ferric iron compounds: Fe (OH) ₃ .

Кроме того, в самой ванне промывки во время вынужденного простоя НТА на поверхности образуется слой гидратированного оксида железа, который не защищает металл от дальнейшего окисления, то есть от коррозии.In addition, a layer of hydrated iron oxide is formed on the surface in the washing bath itself during the forced shutdown of the NTA, which does not protect the metal from further oxidation, that is, from corrosion.

Наиболее близким по своей технической сущности и достигаемым результатам к предлагаемому изобретению является способ травления горячекатаных полос рулонной стали, включающий травление металла в растворе соляной кислоты в линии НТА, промывку поверхности протравленной полосы водой, сушку горячим воздухом, смотку протравленных горячекатаных полос в рулоны, слив кислоты с секций ванны травления при простое НТА, при этом при вынужденном простое НТА, по завершении простоя, производят реверсирование полосы в НТА в направлении "назад" на длину, большую или равную длине ванны промывки и участка сушки агрегата [2]. Одновременно с реверсированием полосы в линии НТА производят подачу на полосу в начале ванны травления промывной воды, отжим участка полосы, выдаваемого "назад" из ванны травления, от остатков промывной воды, кислотного раствора и солей железа, а после завершения реверсирования полосы в линии НТА "назад" и перед пуском линии в направлении "вперед" осуществляют паузу длительностью не более 30 с. Известный способ позволяет защитить поверхность травленой полосы от коррозии при остановках НТА.The closest in their technical essence and the achieved results to the proposed invention is a method of etching hot rolled strips of rolled steel, including etching of a metal in a solution of hydrochloric acid in the NTA line, washing the surface of the etched strip with water, drying with hot air, winding the etched hot rolled strips into rolls, draining the acid from sections of the etching bath with a simple NTA, while with a forced simple NTA, upon completion of the downtime, the strip in the NTA is reversed in the back direction for long y, greater than or equal to the length of the washing bath and the drying section of the unit [2]. Simultaneously with the reversal of the strip in the NTA line, washing water is fed to the strip at the beginning of the etching bath, the strip of the strip, which is drawn back from the etching bath, is pressed from the residues of washing water, acid solution and iron salts, and after the reversal of the strip in the NTA line " back "and before starting the line in the" forward "direction, pause for a duration of not more than 30 s. The known method allows to protect the surface of the etched strip from corrosion during STA stops.

К недостаткам известного способа относятся дополнительные технологические операции: реверсирование "назад" полосы в сторону головной части НТА, подача на полосу в начале ванны травления промывной воды, отжим участка полосы, выдержка паузы в 30 с, которая не всегда может совпадать со временем простоя, увеличение энергозатрат, снижение средней скорости движения полосы через НТА и его производительности.The disadvantages of this method include additional technological operations: reversing the "back" of the strip towards the head of the NTA, feeding the strip at the beginning of the wash water etching bath, squeezing a portion of the strip, holding a pause of 30 s, which may not always coincide with the downtime, increase energy consumption, a decrease in the average speed of the strip through the NTA and its performance.

Технической задачей изобретения является создание способа травления горячекатаных полос, при котором будет обеспечен запас коррозионной стойкости, позволяющий защитить поверхность полосы от коррозии при остановках НТА, а также ускорить процесс травления полосы в агрегате.An object of the invention is to provide a method for etching hot rolled strips, which will provide a margin of corrosion resistance, which allows to protect the surface of the strip from corrosion during STA stops, and also to accelerate the process of etching the strip in the unit.

Техническая задача достигается тем, что в способе травления горячекатаных полос, включающем травление полосы в растворах различных кислот в линиях непрерывно-травильных агрегатов, промывку поверхности протравленной полосы водой, сушку и смотку полос в рулон, согласно предложению перед входом полосы в ванны травления, промывки и сушки полосу обрабатывают в постоянном магнитном поле, вектор магнитной индукции которого перед входом в каждую из ванн направлен вдоль полосы под углом от 0 до 180° или поперек под углом от 0 до 90° к направлению движения полосы. Кроме того, в необходимых случаях в магнитном поле обрабатывают только кромки полосы.The technical problem is achieved by the fact that in the method of etching hot rolled strips, including etching strips in solutions of various acids in the lines of continuously pickling units, washing the surface of the pickled strip with water, drying and winding the strips into a roll, according to the proposal before the strip enters the pickling, washing and drying the strip is processed in a constant magnetic field, the magnetic induction vector of which, before entering each bath, is directed along the strip at an angle from 0 to 180 ° or across at an angle from 0 to 90 ° to the direction of zheniya band. In addition, if necessary, only the edges of the strip are processed in a magnetic field.

Сущность изобретения поясняется чертежами. На фиг.1 показана схема расположения магнитных систем в НТА; на фиг.2 - схемы магнитных систем: а) при продольном направлении магнитного потока Ф; б) при поперечном направлении потока Ф, например под углом 90° к направлению движения полосы; в) при обработке только кромок полосы.The invention is illustrated by drawings. Figure 1 shows the arrangement of magnetic systems in the NTA; figure 2 - diagram of the magnetic systems: a) in the longitudinal direction of the magnetic flux f; b) with the transverse direction of the flow Ф, for example, at an angle of 90 ° to the direction of movement of the strip; c) when processing only the edges of the strip.

На чертежах приняты следующие обозначения: 1 - ванна травления; 2 - ванна промывки; 3 - ванна сушки; 4 - магнитная система; 5 - полоса; В - вектор индукции; N-S - полюса электромагнита; Ф - магнитный поток; V_п - направление движения полосы.In the drawings, the following notation: 1 - bath etching; 2 - washing bath; 3 - drying bath; 4 - magnetic system; 5 - strip; B is the induction vector; NS - poles of an electromagnet; F - magnetic flux; V _p - the direction of movement of the strip.

Способ осуществляется следующим образом.The method is as follows.

Полоса 5 последовательно проходит через ванну травления 1, ванну промывки 2 и ванну сушки 3, при этом перед входом в ванны 1, 2, 3, на полосу 5 воздействуют магнитным потоком Ф, пропуская полосу 5 через магнитную систему 4, представляющую собой электромагниты (фиг.1).The strip 5 passes sequentially through the etching bath 1, the washing bath 2 and the drying bath 3, while before entering the baths 1, 2, 3, the strip 5 is affected by a magnetic flux Ф, passing the strip 5 through a magnetic system 4, which is an electromagnet (Fig. .one).

Одной из причин коррозионного растрескивания является действие остаточных напряжений в металле, которые возникают в полосе при ее движении через оборудование НТА, например, через правильные ролики, рольганги, карманы и т.п. [3].One of the causes of corrosion cracking is the effect of residual stresses in the metal that occur in the strip when it moves through the NTA equipment, for example, through the right rollers, roller tables, pockets, etc. [3].

При обработке в постоянном магнитном поле перед ваннами промывки 2 и сушки 3 остаточные напряжения в металле снимаются, что снижает уровень его коррозионной активности по отношению к воде при движении полосы 5 через ванны промывки 2 и сушки 3.When processing in a constant magnetic field in front of the washing and drying 3 baths, the residual stresses in the metal are removed, which reduces the level of its corrosion activity with respect to water when the strip 5 moves through the washing and drying baths 3.

Экспериментально установлено, что в постоянном магнитном поле коррозионная стойкость, например, стали 08Ю повышается до 30%.It was experimentally established that in a constant magnetic field, the corrosion resistance of, for example, 08Yu steel increases to 30%.

При обработке полосы 5 в постоянном магнитном поле перед ваннами травления 1 в металле возникает доменная структура определенного направления. В результате магнитострикции атомная решетка металла подвергается упругой деформации. При этом на поверхности слоя окалины появляются дополнительные микротрещины, в которые проникает кислота, что вызывает ускорение процесса травления в целом. Меняя направление намагниченности (или вектора магнитной индукции В) по отношению к поверхности полосы или по отношению к направлению перемещения полосы 5, можно, используя явление магнитострикции, изменять степень воздействия магнитного поля на физические свойства металла, в том числе на его коррозионную стойкость или на скорость травления в кислоте.When processing the strip 5 in a constant magnetic field in front of the etching baths 1, a domain structure of a certain direction arises in the metal. As a result of magnetostriction, the atomic lattice of a metal undergoes elastic deformation. In this case, additional microcracks appear on the surface of the scale, into which acid penetrates, which accelerates the etching process as a whole. By changing the direction of magnetization (or magnetic induction vector B) with respect to the surface of the strip or with respect to the direction of movement of strip 5, it is possible, using the magnetostriction phenomenon, to change the degree of influence of the magnetic field on the physical properties of the metal, including its corrosion resistance or speed etching in acid.

Экспериментально установлено, что в постоянном магнитном поле скорость травления, например, стали DC05 увеличивается до 15%.It was experimentally established that in a constant magnetic field, the etching rate of, for example, DC05 steel increases to 15%.

Указанного эффекта добиваются, поворачивая П-образный электромагнит 4 на угол от 0 до 180° в плоскости полосы, изменяя тем самым угол между вектором магнитной индукции В и направлением движения полосы V_n. Если вектор В направлен в сторону движения полосы, то этот угол равен 0°, если вектор В направлен в противоположную сторону движения полосы, то этот угол равен 180°. Вектор В лежит в плоскости полосы и может принимать любые промежуточные значения между 0 и 180° (фиг.2а). В этом случае магнитный поток Ф пропускается вдоль полосы 5.This effect is achieved by turning the U-shaped electromagnet 4 through an angle from 0 to 180 ° in the plane of the strip, thereby changing the angle between the magnetic induction vector B and the direction of movement of the strip V _n . If the vector B is directed towards the movement of the strip, then this angle is 0 °, if the vector B is directed to the opposite side of the movement of the strip, then this angle is 180 °. Vector B lies in the plane of the strip and can take any intermediate values between 0 and 180 ° (figa). In this case, the magnetic flux Φ is passed along strip 5.

Указанного эффекта добиваются также, располагая электромагниты 4 в плоскости по отношению к поверхности полосы 5 под углом 90° или наклоняя электромагниты 4 относительно полосы 5. Вектор В перпендикулярен к направлению движения полосы V_n или расположен по отношению к нему под углом от 0 до 90° (фиг.2б). В этом случае магнитный поток Ф пропускается поперек полосы.The indicated effect is also achieved by placing the electromagnets 4 in a plane with respect to the surface of the strip 5 at an angle of 90 ° or by tilting the electromagnets 4 relative to the strip 5. The vector B is perpendicular to the direction of the strip V _n or is located in relation to it at an angle from 0 to 90 ° (figb). In this case, the magnetic flux Φ is passed across the strip.

В некоторых случаях, например непосредственно перед прокаткой, производят только обработку кромок полосы 5, располагая полюса N и S электромагнитов 4 между поверхностями кромок (фиг.2в). В этом случае магнитный поток Ф пропускается поперек кромок полосы 5.In some cases, for example, just before rolling, only the edges of the strip 5 are machined, positioning the poles N and S of the electromagnets 4 between the edge surfaces (Fig. 2c). In this case, the magnetic flux Φ is passed across the edges of the strip 5.

При этом перед каждой операцией (травлением, промывкой, сушкой) углы поворота электромагнитов устанавливаются в зависимости от марки стали, состояния поверхности полосы и режима травления, которые определяются опытным путем.Moreover, before each operation (etching, washing, drying), the rotation angles of the electromagnets are set depending on the steel grade, the state of the strip surface and the etching mode, which are determined empirically.

Экономическая эффективность предлагаемого изобретения достигается за счет уменьшения времени нахождения полосы в ваннах травления и большей коррозионной стойкости полосы при прохождении или при остановках НТА через ванны промывки и сушки.The economic efficiency of the invention is achieved by reducing the time spent by the strip in the pickling baths and by the greater corrosion resistance of the strip when passing through or during STA stops through washing and drying baths.

Источники информацииInformation sources

1. Гуренко В.Д., Файнштейн В.М. Травление полос и листов в соляной кислоте. М.: Металлургия, 1971, с.70-71.1. Gurenko V.D., Feinstein V.M. Etching of strips and sheets in hydrochloric acid. M .: Metallurgy, 1971, p. 70-71.

2. Патент РФ №2219286, МПК С23F 1/00, 20.08.2003 г.2. RF patent No. 2219286, IPC С23F 1/00, 08/20/2003

3. Жетвин Н.П., Раховская Ф.С., Ушаков В.И. Удаление окалины с поверхности металла. М.: Металлургия. 1964, с.179-193.3. Zhetvin NP, Rakhovskaya FS, Ushakov V.I. Scale removal from a metal surface. M .: Metallurgy. 1964, p. 179-193.

Claims

1. The method of etching hot rolled strips, including etching the strip in solutions of various acids in the lines of continuous etching units, washing the surface of the etched strip with water, drying and winding the strip into a roll, characterized in that before the strip enters the etching, washing and drying baths, the strip processed in a constant magnetic field, the magnetic induction vector of which, before entering each bath, is directed along the strip at an angle from 0 to 180 ° or across at an angle from 0 to 90 ° to the direction of movement of the strip.

2. The method according to claim 1, characterized in that only the edges of the strip are processed in a magnetic field.