По всем вопросам звоните:

+7 495 274-22-22

УДК: 621.791

Мониторинг состояния и развития агрегатного оборудования для непрерывного горячего цинкования тонколистового стального проката

Гадалов В. Н. д-р техн. наук, профессор, Юго-Западный государственный университет, Курск
Губанов О. М. канд. техн. наук, руководитель проектов по разработке новых видов продукции, Группа компаний НЛМК, ПАО «Новолипецкий металлургический комбинат», Липецк
Скрипкина Ю. В. канд. техн. наук, доцент, Юго-Западный государственный университет, Курск
Субботина Ю. М. аспирант, Южно-Уральский государственный университет, Челябинск

В работе рассмотрены технические особенности современных агрегатов непрерывного горячего цинкования, отличительной особенностью которых является модульная компоновка, которая не только обеспечивает своевременную замену отдельных выходящих из строя участков непрерывной линии, но и позволяет по мере необходимости вводить/ выводить оборудование в технологический процесс, что позволяет на одном агрегате выпускать полосу с разными видами покрытий. Анализ основных типов сплавов, применяемых для горячего цинкования, показал, что для продукции, подвергающейся холодному деформированию и холодной штамповке, применяются покрытия всех четырех типов сплавов. Многофазные стали для холодного деформирования целесообразно покрывать покрытиями на основе Zn, ZnFe или ZnAl. Способность к деформации и свариваемости продукции тем выше, чем больше толщина покрытия. Следовательно, покрытия на основе ZnFe, ZnAl сплавов с толщиной 18,0 мкм, 19,3 мкм целесообразно использовать для деформируемой и свариваемой продукции. Для снижения себестоимости оцинкованного металла за счет уменьшения расхода дорогостоящего цинка перспективным является одностороннее цинкование стального листа. Рассмотрены химические составы и области применения четырех наиболее распространенных покрытий на основе цинка, а именно цинкового, железоцинкового, цинк-алюминиевого и алюмоцинкового. Указано, что на современных линиях горячего цинкования покрытие на полосу наносят с двух сторон. Однако в настоящее время разрабатываются технологии одностороннего нанесения цинкового покрытия на стальную полосу, применение которых позволит снизить расход дорогостоящего цинка и, следовательно, себестоимость готовой продукции. Приведены и описаны некоторые перспективные способы и устройства для одностороннего цинкования.

Литература:

1. Гамбург Ю.Д. Гальванические покрытия. Справочник по применению / Ю.Д. Гамбург // 2006. — 220 с.

2. Проскуркин Е. В. Влияние способа цинкования на физико-механические, электрохимические и защитные свойства цинковых покрытий / Е. В. Проскуркин, Д.А. Сухл // Коррозия: материалы, защита. — 2006. — №5. — С. 34–42.

3. Окулов В. В. Цинкование. Техника и технология / В. В. Окулов / Под ред. проф. В.Н. Кудрявцева. — М.: Глобус, 2008. — 252 с.

4. Проскуркин Е. В. Защитные цинковые покрытия для жестких коррозионно-эрозионных условий эксплуатации / Е. В. Проскуркин // Теория нефтегаз. — 2009. — №9. — С. 42–51.

5. Юдин А. Ю. Совершенствование систем управления взаимосвязанными электроприводами входного участка агрегата непрерывного горячего цинкования: автореф. дисс…. канд. техн. наук / А. Ю. Юдин. — Магнитогорск, 2006. — 194 с.

6. Новолипецкий металлургический комбинат. Эл. ресурс. URL: http://nlmk.com (дата обращения: 11.01.2021).

7. Магнитогорский металлургический комбинат. Эл. ресурс. URL: http://mmk.ru (дата обращения: 11.01.2021).

8. Череповецкий металлургический комбинат. Эл. ресурс. URL: http://severstal.ru (дата обращения: 11.01.2021).

9. Беняковский М. А. Автомобильная сталь и тонкий лист / М. А. Беняковский, В.А. Масленников. — Череповец: Издат. дом «Череповец», 2007. — 636 с.

10. Технологическая инструкция ТИ 101‑ПЦП-504–2008. Производство стального оцинкованного тонколистового проката на агрегате непрерывного горячего цинкования №1 / ОАО «Магнитогорский металлургический комбинат». — Магнитогорск: ОАО «ММК», 2008. — 114 с.

11. Технологическая инструкция ТИ 101‑ПЦП-536–2010. Производство стального оцинкованного тонколистового проката на агрегате непрерывного горячего цинкования №2 / ОАО «Магнитогорский металлургический комбинат». — Магнитогорск: ОАО «ММК», 2010. — 132 с.

12. Парамонов В. А . Производство автомобильного листа с покрытиями / В. А. Парамонов, В. В. Левенков // Современные достижения в металлургии и технологии производства сталей для автомобильной промышленности: тр. междунар. семинара. — М., 2004. — С. 226–229.

13. Мушенборн У. Стальной лист с покрытием // Современные достижения в металлургии и технологии производства сталей для автомобильной промышленности: тр. междунар. семинара. — М., 2004. — С. 206–225.

14. Радионова Л. В. Сравнительный анализ химических составов ванн горячего цинкования стальной полосы / Л.В. Радионова, Ю.М. Субботина // Стратегия качества в промышленности и образовании: сб. материалов IX Междунар. конф. (Болгария, Варна, 2013 г.). — Варна, 2013. — Т. 3. — С. 169–172.

15. Радионова Л.В. Преимущества и недостатки способа горячего оцинкования стальной полосы. Проблемы цинкования / Л. В. Радионова, Ю. М. Субботина // Машиностроение: сетевой электронный научный журнал. — 2013. — №2. — С. 3–9.

16. Пат. 2188244. Российская Федерация. Способ получения цинка из цинкового дросса / П.П. Чернов, А.Н. Корышев, Ю.И. Ларин, А.Н. Астахов, В.Н. Евсюков, С.Ю. Бубнов. — №2001109810/02; заявл. 11.04.2001; опубл. 27.08.2002.

17. Пат. 2363747 Российская Федерация. Способ извлечения цинка из гартцинка и печь для его осуществления / Р.А. Юдин, А.В. Виноградов, В. Ковряков, Э.А. Судаков, А. Н. Яничев. — № 2007149480/02; заявл. 27.12.2007; опубл. 10.08.2009.

18. Каталог трубопроката. Эл. ресурс. URL: http://truboprokat.com (дата обращения: 11.01.2021).

19. Петров В.Д. Оптимизация расхода цинка при горячем цинковании / В.Д. Петров и др. // Сталь. — 2004. — №2. — С. 33–34.

20. Бельский С. М. Основы теории тонколистового проката: учебное пособие / С. М. Бельский Ю.А. Мухин // Липецк: Издво ЛГТУ, 2013. — 82 с.

21. Чукин М.В. Основные виды и области применения наноструктурированного высокопрочного листового проката / М. В. Чукин, В. М. Солганик, П. П. Поленков и др. // Вестник МГТУ им. Г.И. Носова. — 2014. — №4. — С. 41–44.

22. Гадалов В.Н. Структура образования и механические свойства электрохимических диффузионных покрытий на основе хрома, используемых для восстановления валков из серого чугуна плазменной обработкой / В.Н. Гадалов, И.С. Шеренкова, И.В. Ворначева и др. // Вестник МГТУ им. Г. И. Носова. — 2016. — Т. 14, №2. — С. 53–62.

23. Пат. 2649486С1. RU. Способ производства холоднокатаного горячеоцинкованного проката с полиуретановым покрытием / Филатова А.А., Райский С.Н., Максимов А.Н., Никитин Д.И. // Бюллетень №10, опубл. 03.04.2018.

24. Пат. 2727391С1.RU. Способ производства холоднокатаного проката с цинкалюминиевым-магниевым покрытием / Завьялов М.П., Лэн Гийем, Хин Дюк Ле и др. // Бюллетень №21, опубл. 21.07.2020.

25. Гадалов В.Н. Материаловедение и металловедение сварки / В.Н. Гадалов, В.Р. Петренко, С.В. Сафонов и др. // Учебник для вузов. — М.; Вологда: Инфра-Инженерия, 2021. — 308 с.

26. Гадалов В. Н. Металловедение сварки с лабораторным практикумом по технологии конструкционных материалов (ТКМ) специальными методами сварки и пайки, контролю качества сварных соединений // В.Н. Гадалов, В.Р. Петренко, С.В. Сафонов, О.М. Губанов, Ю. В. Скрипкина. — М.: АРГАМАК-МЕДИА, 2021. — 400 с.

27. Гадалов В.Н. Применение поляризационно-оптического метода для оценки напряжений в неоднородных моделях наплавленных комбинированных покрытий / В.Н. Гадалов, Ю. В. Скрипкина, О. М. Губанов // Сварка и диагностика. — 2021. — №2. — С. 25–29.

28. Гадалов В. Н. Разработка технологии производства и термической обработки порошкового титанового Ti6,1Al5,4V,1,8Sn. Структура, фазовый состав, свойства / В.Н. Гадалов, О. М. Губанов, Д.С. Алымов // Заготовительные производства в машиностроении. — 2021. — Т. 19, №6. — С. 276–280.

29. Гадалов В.Н. Нано: технологии; материалы; трубки и частицы. Применение в машиностроении, медицине и других отраслях техники / В.Н. Гадалов, В.Р. Петренко, О.М. Губанов и др. — М.: АРГАМАК-МЕДИА, 2021. — 216 с.

Настоящая работа частично решает научно-технические проблемы прокатного производства в металлургической промышленности, а именно в области непрерывного производства стальной полосы с покрытием, обладающей повышенной коррозионной стойкостью, путем сочетания методов горячего погружения в ванну с расплавом из металлической композиции и последующего нанесения полимерного покрытия валковым способом.

Стальной прокат с антикоррозионным покрытием находит широкое применение в таких направлениях народного хозяйства России, как строительство, автомобилестроение, изготовление корпусного оборудования, производство внешних панелей зданий и др. Наибольшее распространение в последнее время для защиты стальных изделий от коррозии применяют металлогальванические осажденные цинковые покрытия, а также многослойные покрытия, где на стальную основу поочередно наносятся цинк, грунт и эмаль. Главной причиной активного применения цинка в качестве основы защитного покрытия является его низкий электродный потенциал, обеспечивающий антикоррозионную защиту стального листа от его неприкрытых участков за счет расходования цинка в процессе электроосаждения, в сочетании с высокой технологичностью цинка [1].

Цинкование является одним из самых распространенных способов защиты металлических конструкций от коррозии. В настоящее время нашли применение следующие способы нанесения металлических цинковых покрытий: гальваническое осаждение при электролизе, газотермическое напыление или металлизация, термодиффузионное насыщение в порошке, погружение в расплавленный металл (горячее цинкование), плакирование [1–4]. Среди вышеперечисленных способов нанесения цинковых покрытий горячее цинкование стальной полосы занимает одно из ведущих мест и является наиболее востребованным.

Горячеоцинкованная стальная полоса нашла свое применение в строительстве, автомобилестроении, производстве бытовой техники и многих других отраслях промышленности и хозяйства. Основным свойством оцинкованной стали, определяющим его широкое промышленное использование, является высокая коррозионная стойкость при сохранении всех качеств обычного стального листа.

Для Цитирования:
Гадалов В. Н., Губанов О. М., Скрипкина Ю. В., Субботина Ю. М., Мониторинг состояния и развития агрегатного оборудования для непрерывного горячего цинкования тонколистового стального проката. Современные методы технической диагностики и неразрушающего контроля деталей и узлов. 2021;6.
Полная версия статьи доступна подписчикам журнала
Язык статьи:
Действия с выбранными: