ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Результат выполнения НИР.

Поверхность металла, покрытая сажистым налетом, очень трудно поддается очистке вследствие хи­мической инертности. Этот дефект затрудняет нанесение лакокра­сочных, гальванических и других покрытий.

При отжиге рулонов в защитной среде (5-7% Н ₂, остальное- n ₂)нагрев металла сопрово­ждается воздействием температуры на комплекс веществ, располагающихся между витками ру­лона. В процессе нагрева происходит разложение технологической смазки с образованием сложной смеси газообразных продуктов: ароматических, моно- и полициклических углеводоро­дов, окиси углерода, а также метана. Чтобы предотвратить разложение маслянистых частиц на поверхности рулонов, необходимо испарить их до начала реакции полимеризации при температуре 400-600°С. С этой целью проводится низкотемпературная выдержка (350-400°С).

Замеры температур при низкотемпературной выдержке на опыт­ном стенде при отжиге четырех рулонов полосы (шириной 1250 мм и массой 23 т каждый) пока­зали, что при окончании низкотемпературной выдержки в отстающей точке, находящейся в нижнем рулоне на глубине 645 мм и расстоянии 50 мм от внутреннего витка, температура со­ставила 290-300°С, а в опережающей точке (место закрепления термопары на наружном витке) - 450°С.

В процессе дрессировки металла, отожженного с дополнитель­ной выдержкой (6-12 ч) при 380°С, было установлено, что то­пография распределения дефекта «сажа» такова: наружный и внутренний слои рулонов на 1/3 толщины намотки рулона не имеют дефектов, а в середине рулона наблюдается кромочный де­фект - «сажа». Следовательно, в середине рулона не достигается температура, позволяющая испа­рять остатки масляной эмульсии с полосы. Повысить температуру середины рулона можно увеличением продолжительности выдержки при 380°С или повышением температуры проме­жуточной выдержки. Поскольку увеличение продолжительности выдержки ведет к снижению производительности колпаковой печи, то провели отжиг с выдержками при 380°С и 420°С продолжительностью соответственно 8 и 4 ч. При таком режиме отжига температура в отстающей точке возрастает на 10°С, а в опережающей по нагреву точке температура составляет 600°С, то есть создаются условия для сажеобразования на наружных витках рулона. Следовательно, введение низкотемпературной вы­держки при 380°С с двумя промежуточными выдержками от 380 до 420°С не привело к сни­жению дефекта «сажа» на полосе.

На следующем этапе работы изучили изменение состава атмосферы подмуфельного пространства колпаковой печи при различных режимах отжига.

Опытный отжиг провели с низкотемпературной выдержкой при 380°С и общей продол­жительностью 37 ч. Пробы газа брали из выхлопного патрубка колпаковой печи через каж­дые 3 ч и проверяли на наличие Н ₂, СН ₄, СО, СО ₂ и О ₂. Горячую про­дувку осуществляли от начала отжига и до конца низкотемпературной выдержки.

Изменение состава атмосферы подмуфельного пространства показало, что при перехо­де температуры от 580 до 650°С и на начальной стадии выдержки при 650°С резко повышается содержание СН ₄ и СО. По мере повышения температуры растет и содержание водорода. Прове­денный эксперимент по отбору защитного газа в процессе отжига холоднокатаного металла по­казал необходимость продувки подмуфельного пространства от начала отжига и до конца вы­держки при 650°С.

Таким образом, для полосы шириной от 1250 до 1850 мм и массой рулонов до 30 т с це­лью уменьшения сажеобразования начальная стадия нагрева должна осуществляться с промежу­точными выдержками при 580 и 650°С (продолжительность зависит от массы рулона и ширины полосы). При этом горячая продувка подмуфельного пространства защитным газом, со­держащим 5-7 % Н ₂ и остальное- n ₂,должна выполняться от начала отжига и до завершения выдержки при 650°С.