Спосіб одержання захисної плівки на поверхні стального прокату

1. Спосіб одержання захисної плівки на поверхні стального прокату, що включає попереднє нагрівання оброблюваної поверхні до температури 100-1050 °С, нанесення на оброблювану поверхню рідкого інгібітору корозії, одержання захисної плівки й охолодження на повітрі виробленого сталевого прокату, який відрізняє ться тим, що перед нанесенням рідкого інгібітору корозії оброблювану поверхню піддають термозміцненню, нанесення на оброблювану поверхню інгібітору корозії здійснюють у краплинно-рідкому стані, а непрореаговані компоненти рідкого інгібітору корозії видаляють із U 2 (19) 1 3 37204 ної плівки на поверхні стального прокату, що заявляється, є спосіб одержання фосфатного покриття на стальній поверхні [див., наприклад, патент РФ №2296183, МПК С23С 22/07. Заявка №2004 і 17375/02 от 07.06.2004 і. Опубл. 27.03.2007г. Заявители; Виниченко Роман Петрович (RU), Кобяков Владимир Евгеньевич (RU) і Ююкин Константин Алексеевич (RU). Автори; Виниченко Р.П. (RU), Кобяков В.Е. (RU) и Ююкин К.А. (RU).. Патентообладатели: Виниченко Роман Петрович (RU), Кобяков Владимир Евгеньевич (RU) і Ююкин Константин Алексеевич (RU)]. Даний спосіб включає нанесення методом розпилення або облива на оброблювану поверхню, попередньо нагріту до температури 100-1050°С, водного фосфацируючого розчину для одержання неорганічного покриття й охолодження на повітрі зробленого стального прокату. Даний спосіб одержання фосфатного покриття на стальній поверхні по технічній сутності й по ефекту, що досягається, є найбільш близьким до заявляємого способу одержання захисної плівки на поверхні стального прокату. Недоліком даного способу одержання фосфатного покриття на стальній поверхні є його низька ефективність, обумовлена більшою питомою витратою фосфацируючого агента й погіршенням санітарно-гігієнічних умов праці. Велика питома витрата фосфацируючого агента й погіршення санітарно-гігієнічних умов праці відбуваються через високу ймовірність влучення компонентів водного фосфацируючего розчину в навколишнє середовище. Сукупними ознаками найближчого аналога (прототипу) є: попереднє нагрівання оброблюваної поверхні до температури 100-1050°С; нанесення на оброблювану поверхню рідкого інгібітору корозії; одержання захисної плівки; охолодження на повітрі виробленого стального прокату. В основу корисної моделі поставлено задачу вдосконалення способу одержання захисної плівки на поверхні стального прокату шля хом поліпшення санітарно-гігієнічних умов праці за рахунок зниження ймовірності влучення компонентів рідкого інгібітору корозії в навколишнє середовище й зменшення питомої витрати рідкого інгібітору корозії, що дозволить підвищити ефективність процесу одержання захисної плівки на поверхні стального прокату. Очікуваним технічним результатом є підвищення ефективності способу одержання захисної плівки на поверхні стального прокату шляхом зниження ймовірності влучення компонентів рідкого інгібітору корозії в навколишнє середовище й, як наслідок, зменшення питомої витрати рідкого інгібітору корозії. Зазначений технічний результат досягається тим, що в способі одержання захисної плівки на поверхні стального прокату, що включає попереднє нагрівання оброблюваної поверхні до температури 100-1050°С, нанесення на оброблювану поверхню рідкого інгібітору корозії, одержання за 4 хисної плівки й охолодження на повітрі виробленого стального прокату, згідно заявляємої корисної моделі перед нанесенням рідкого інгібітору корозії оброблювану поверхню піддають термозміцненню; термозміцнення виконують охолодженням водою з утворенням на оброблюваній поверхні оксидної плівки; нанесення на оброблювану поверхню інгібітору корозії здійснюють у краплиннорідкому стані; у краплиннорідкий стан рідкий інгібітор корозії переводять шляхом формування краплиннорідких факелів; формування краплиннорідких факелів виконують турбулізацією потоку рідкого інгібітору корозії потоком стисненого газу; як стиснутий газ використовують стиснене повітря й/або стиснутий азот і/або стиснутий аргон і/або стиснутий вуглекислий газ і/або стиснутий кисень; непрореаговані компоненти рідкого інгібітору корозії видаляють із зони одержання захисної плівки на поверхні стального прокату; видалення непрореагованих компонентів рідкого інгібітору корозії виконують шляхом створення розрідження в зоні одержання захисної плівки на поверхні стального прокату; вилучені непрореаговані компоненти рідкого інгібітору корозії вловлюють методом їхнього поглинання вихідним рідким інгібітором корозії. Сутність способу одержання захисної плівки на поверхні стального прокату, що заявляється, полягає в тім, що: при термозміцненні охолодженням водою перед нанесенням рідкого інгібітору корозії на оброблюваній поверхні утворюється оксидна плівка, яка має високу пористість й, відповідно, високорозвинену поверхню. При наступному нанесенні рідкого інгібітору корозії останній попадає в пори оксидної плівки й, закупорюючи їх шляхом взаємодії з оксидами заліза й/або змінюючи свій хімічний склад, утворює захисн у плівку на поверхні стального прокату при меншій питомій витраті рідкого інгібітору корозії внаслідок зниження влучення рідкого інгібітору корозії в навколишнє середовище. Це веде до підвищення ефективності способу одержання захисної плівки на поверхні сталевого прокату, тобто до досягнення зазначеного у винаході те хнічного результату; при нанесенні на оброблювану поверхню інгібітору корозії краплинно-рідким факелом, при формуванні краплинно-рідкого факела турбулізацією потоку рідкого інгібітору корозії потоком стисненого газу й при використанні як стиснутий газ стисненого повітря й/або кисню й/або азоту й/або вуглекислого газу й/або аргону відбувається більше інтенсивна взаємодія рідкого інгібітору корозії з оброблюваною поверхнею внаслідок значного збільшення поверхні розділу фаз у рідкого інгібітору корозії. При краплинно-рідкому нанесенні інгібітору корозії останній утворить захисну плівку на поверхні стального прокату при меншій питомій витраті внаслідок зниження влучення його в навколишнє середовище. Це веде до підвищення ефективності способу одержання захисної плівки на поверхні стального прокату, тобто до досягнення зазначеного у винаході те хнічного результату; при видаленні непрореагованих компонентів рідкого інгібітору корозії із зони одержання захисної плівки на поверхні стального прокату шляхом 5 37204 створення розрідження в зоні одержання захисної плівки на поверхні стального прокату й при вловлюванні вилучених непрореагованих компонентів рідкого інгібітору корозії методом їхнього поглинання вихідним рідким інгібітором корозії відбувається запобігання влученню непрореагованих компонентів рідкого інгібітору корозії в навколишнє середовище. Результатом цього є зниження ймовірності влучення рідкого інгібітору корозії в навколишнє середовище, що веде до підвищення ефективності способу одержання захисної плівки на поверхні стального прокату, тобто до досягнення зазначеного у винаході технічного результату. Таким чином, сукупність істотних ознак способу одержання захисної плівки на поверхні стального прокату, що заявляється, (термозміцнення оброблюваної поверхні перед нанесенням рідкого інгібітору корозії, здійснення термозміцнення охолодженням водою з утворенням на оброблюваній поверхні оксидної плівки, нанесення на оброблювану поверхню інгібітору корозії в краплиннорідкому стані, перевід у краплиннорідкий стан рідкого інгібітору корозії шляхом формування краплиннорідких факелів шляхом турбулізації потоку рідкого інгібітору корозії потоком стисненого газу, у якості якого використовують стиснене повітря й/або стиснутий азот і/або стиснутий аргон і/або стиснутий вуглекислий газ і/або стиснутий кисень; видалення непрореагованих компонентів рідкого інгібітору корозії із зони одержання захисної плівки на поверхні сталевого прокату шля хом створення розрідження в зоні одержання захисної плівки на поверхні стального прокату з наступним уловлюванням вилучених непрореагованих компонентів рідкого інгібітору корозії (РПС) методом їхнього поглинання вихідним рідким інгібітором корозії) дозволяє поліпшити санітарно-гігієнічні умови праці за рахунок зниження ймовірності влучення компонентів рідкого інгібітору корозії в навколишнє середовище й зменшення питомої витрати рідкого інгібітору корозії, тобто підвищити ефективність процесу одержання захисної плівки на поверхні стального прокату, що веде до підвищення ефективності процесу одержання захисної плівки на поверхні сталевого прокату, тобто до досягнення зазначеного у винаході технічного результату. Сутність способу одержання захисної плівки на поверхні сталевого прокату, що заявляється, ілюструється також наведеною на Фіг. принциповою технологічною схемою одержання захисної плівки на поверхні стального прокату. Використання способу одержання захисної плівки на поверхні стального прокату, що заявляється, ілюструється наступним прикладом конкретногоздійснення. 6 Приклад Перед нанесенням рідкого інгібітору корозії оброблювану поверхню ви хідні зі швидкістю 10м/с із чистової групи клітей арматурного прокату з температурою 1100°С піддають термозміцненню. Термозміцнення арматурного прокату виконують шляхом охолодження його холодною водою з температурою 20°С. Використану в процесі термозміцнення нагріту до температури 35°С воду скидають в оборотний цикл водопостачання. У результаті термозміцнення на поверхні підданого термозміцненню прокату утвориться оксидна плівка. При цьому температура зовнішнього шару арматурного прокату й утвореної оксидної плівки падає до 980°С. Нанесення на поверхню термообробленого арматурного прокату фосфатуючого розчину, як інгібітор корозії, здійснюють у краплинно-рідкому стані. У краплинно-рідкий стан фосфатуючий розчин як рідкий інгібітор корозії переводять шляхом формування трьох краплинно-рідких факелів, осі яких розташовані під кутом 120° в площині, перпендикулярній осі переміщуваного прокату. Висота сформованих краплинно-рідких факелів становить 2,6 діаметра оброблюваного арматурного прокату, а діаметр у місці перетинання з арматурним прокатом - 1,12 діаметра оброблюваного арматурного прокату. Формування трьох краплиннорідких факелів виконують турбулізацією потоку фосфатуючого розчину потоком стисненого повітря. Початкова температура фосфатуючого розчину становить 25°С. При формуванні трьох краплиннорідких факелів фосфатуючого розчину використовують стиснене повітря під тиском 4,2атм із вихідною температурою 25°С. Масове співвідношення потоку фосфатуючого розчину до потоку стисненого повітря при формуванні трьох краплиннорідких факелів становить 145:1. Час перебування арматурного прокату в зоні одержання захисної плівки на його поверхні становить 0,6сек. Не прореаговані компоненти фосфатуючого розчину (водяна пара й туман), що мають температур у 90°С, видаляють із зони одержання захисної плівки на поверхні сталевого прокату шляхом створення розрідження в цій зоні. Розрідження на вихідному кінці зони одержання захисної плівки становить 85мм в. ст., а на вхідному - 42мм в. ст. Вилучені не прореаговані компоненти фосфатуючого розчину (водяна пара й туман) уловлюють методом їхнього поглинання вихідним фосфатующим розчином. Поглинання вихідним розчином виконують шляхом барботування відпрацьованої парогазової суміші через одну сітчасту тарілку переливного типу. Очищене відпрацьоване повітря скидають у навколишню атмосферу. 7 Комп’ютерна в ерстка А. Крулевський 37204 8 Підписне Тираж 28 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601