автореферат диссертации по металлургии, 05.16.02, диссертация на тему:Термохимические и газогидродинамические процессы при производстве стального проката с антикоррозионным покрытием

Р Г Б ОД

1 ® Ф^В 1998 Правах рукописи

ПАХАЛУЕВ Валерий Максимович

ТЕРМОХИМИЧЕСКИЕ И ГАЗОГИДРОДИИАМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ СТАЛЬНОГО ПРОКАТА С АНТИКОРРОЗИОННЫМ ПОКРЫТИЕМ -

Специальность 05.16.02 - Металлургия черных металлов

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Екатеринбург - 1998

Работа выполнена в научно-исследовательском институте металлургической теплотехники (ОАО «ВНИИМТ»), Уральском государственном техническом университете (УГТУ).

Официальные оппоненты:

- член-корреспондент РАН, доктор

технических наук, профессор Смирнов Л.А.

- доктор технических наук, профессор Телегин A.C.

- доктор технических наук Боковиков Б. А.

Ведущее предприятие: АО «УРАЛГИПРОМЕЗ», г. Екатеринбург.

Защита диссертации состоится "/£ " р-фвЛЯ1998г. в ч мин на заседании диссертационного совета

Д 063.14.01 по присуждению ученых степеней доктора и кандидата технических наук при Уральском государственном техническом университете - УПИ (третий учебный корпус, ауд. Мт-509).

Ваш отзыв, заверенный печатью организации, просим направлять по адресу:

620002, г.Екатеринбург, К-2, ул. Мира, 19, УГТУ-УПИ, ученому секретарю совета института, тел.: 44-85-74.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке УГТУ -УПИ.

Автореферат разослан" /3

Ii

1998г.

Ученый секретарь диссертационного совета Д 063.14.01,

доктор технических наук, профессор

Шумаков Н.С.

1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕМЫ. Современное направление развития зводства стального проката состоит в увеличении доли выпускаемой укции, защищенной от атмосферной и других видов коррозии с помощью коэффективных антикоррозионных покрытий. Наиболее эффективным в 1ящее время считаются антикоррозионные покрытия, наносимые горячим >бом - погружением металлоизделий в расплав цинка с алюминием.

Практически единственным способом подготовки поверхности стального 1та перед нанесением алюмоцинкового покрытия является операция ^химической обработки (ТХО) в сочетании с термической обработкой (ТО) ной основы, которые в полном объеме реализуются в протяжных печах атов АНГЦ и АНГА при производстве стальной полосы с антикоррозионным атием. Протяжные печи ТХО и ТО агрегатов являются ключевыми в >логии производства проката с цинковым и алюмоцинковым покрытиями из 1та холоднокатаной и горячекатаной стальной полосы.

Переход от цинкования труб, уголков и проволоки к алюмоцинкованию •ет замены традиционной технологии с применением кислотного травления и :ования на ТХО поверхности в газовых атмосферах, поскольку используемые в 1Яшсе время флюсы разрушаются в присутствии алюминия в расплаве.

Общий комплекс проблем механической и термической обработки при зводстве проката с антикоррозионными покрытиями разрабатывался Ичерметом им.Бардина (Парамонов В.А., Мороз А.Т.); новые виды оцинковых расплавов разрабатывались и испытывались в УралНИИчермете /шкин В.М„[Филиппова И.А[); температурные и газовые режимы обработки 1та исследовались на стендах ВНИИМТ (под руководством Пишванова В.Л.). ьской школой УГТУ-УПИ разработаны вопросы взаимодействия стальной

основы с жидкими металлами (под руководством Попеля С.И.), нагрева метал тепло-и массообмена в металлургических печах (Лисиенко В.Г., Яро ко Ю.Г.).

Несмотря на обширный объем исследований и широкое использое газовых атмосфер различного состава в металлургических печах, протекающие этом физико-химические процессы на поверхности стали, особен^ нестационарных условиях скоростного нагрева, недостаточно глубоко изу1 Научные представления базируются на большом количестве заруби эмпирических данных, основная часть которых относится к «ноу-хау» и пол} при проведении натурных испытаний промышленных агрегатов в узких диапа: изменения режимов и параметров технологического процесса.

Эффективное использование оборудования существующих проектируемых агрегатов нанесения покрытий сдерживается из-за недостато информации о процессе формирования покрытия газовым «ножом; жидкометаллической пленки расплава, отсутствием объективных данных охлаждении алюмоцинковых покрытий после их нанесения с целью полу1 оптимальной структуры, а также ограниченным количеством исследовани термодиффузионному отжигу оцинкованных сталей отечественного произволе

В связи с этим весьма актуальными являются исследования, направленш решение комплекса физико-химических и газогидродинамических задач, связа с решением проблемы совершенствования производства стального прок антикоррозионным покрытием.

Целью работы является исследование и разработка научно-техниш основ термохимической и газогидродинамической обработки при произво стального проката с антикоррозионным покрытием на основе сплавов ци1 алюминием; оптимизация и совершенствование технологических операщ современных агрегатах АНГЦ и АНГА; распространение технологии ТХС производство проволоки, труб и уголков с алюмоцинковым покрытием; повьп

эозионной стойкости покрытий в различных средах; создание ормационной базы для эффективного использования АСУ толщиной покрытия; лшение экономичности работы протяжных печей агрегатов АНГЦ и АНГА; шение экологии производства стального проката с покрытиями.

Решение отдельных задач, вытекающих из поставленной цели, определялось : ,анием комплекса исследовательских установок и опытных стендов, глирующих основные процессы промышленной технологии; разработкой адиционных методов анализа быстропротекающих физико-химических ^ссов на стальной поверхности; теоретическим анализом термодинамических и :тических закономерностей ТХО; разработкой модели формирования покрытия жидкометаллической пленки расплава газовыми струями; комплексом шшленных исследований на действующих агрегатах; испытанием и рением полученных результатов и рекомендаций.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА полученных результатов состоит в следующем:

1. Впервые выполнены экспериментальные исследования по кинетике лительно-восстановительных процессов в условиях скоростного нагрева углеродистых сталей различных марок.

2.Впервые проведены исследования по формированию покрытия из сометаллической пленки расплава цинка с различным содержанием алюминия ¡ым «ножом» с учетом охлаждения и кристаллизации покрытия.

3.Получены кинетические параметры процесса термодиффузионного отжига ового покрытия с различным содержанием алюминия в исходном расплаве.

4. Создана математическая модель АСУ толщиной алюмоцинкового покрытия снове оптимизации конструкции газового «ножа» и учетом транспортного давания измерительного сигнала толщиномера.

5. Разработана методика анализа пластических свойств алюмоцинкового ытия; проведены исследования свойств покрытия в зависимости от скорости «дения полосы после нанесения покрытия и последующего отпуска.

6. Получены основные закономерности ТХО проволоки, труб печной сва и уголков перед нанесением покрытия; разработаны и рекомендов; оптимальные температурно-временные и газовые режимы ТХО в зависимости вида алюмоцинкового покрытия.

ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ И РЕАЛИЗАЦИЯ полученных результа заключается в следующем:

- впервые в металлургической практике получены данные о действителы толщине оксидных пленок на поверхности малоуглеродистых сталей различг марок в условиях скоростного нагрева в продуктах сгорания топлива с различи коэффициентом расхода воздуха; определен действительный характер проце термической очистки холоднокатаной полосы от загрязнений прокатной смазко протяжной печи АНГА и АНГЦ;

- полученные в процессе исследований предельные значения влагосодержа азотоводородного газа над расплавом в зависимости от содержания в нем алюмш оптимальные скорости охлаждения полосы после нанесения покрытия, режи диффузионного отжига оцинкованной полосы непосредственно вошли в ТЛЗ проектирование агрегатов АНГА, временную технологическую инструк1_ агрегата ЧерМК и предложения по реконструкции (старого) агрегата цинкова ЧерМК.

Результаты исследования и разработок нашли применение при составле: ТЛЗ на проектирование агрегата алюмоцинкования проволоки на Ревдинс: ММЗ, агрегата алюмоцинкования труб на Челябинском ТПЗ.

АПРОБАЦИЯ И ПУБЛИКАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ РАБОТЫ

Основные результаты работы докладывались на Всесоюзных Республиканских научно-технических конференциях, совещаниях и семинарах:

- 5-я, 6-я Всесоюзные конференции по теплообмену и гидравлическ сопротивлению при движении двухфазного потока в элементах энергетичес машин и аппаратах (Ленинград, 1974,1978);

- 4-е Всесоюзное совещание по тепло- и массообмену (Минск,1972);

- 5-я научно - техническая конференция УПИ (Свердловск, 1976);

-6-я Всесоюзная конференция по тепло- и массообмену (Минск, 1980);

- научно - техническая конференция «Применение вычислительных средств в отехнических и энергетических расчетах» (Свердловск, 1979);

- научно - техническое совещание «Улучшение конструирования , освоение ;плуатация печей прокатного производства заводов ЧМ» (Череповец,1982);

- 8-я научно - техническая конференция молодых ученых и специалистов [а (Свердловск, 1982);

- Всесоюзный семинар ВДНХ (Москва, 1984);

- Всесоюзный семинар «Расширение производства листового проката с ллическим и полимерным покрытиями с целью защиты от коррозии» лева, 1984);

- Всесоюзное научно - техническое совещание "Повышение технического ня нагревательных устройств в прокатном производстве" (Москва, 1987);

- Всесоюзное научно - техническое совещание «Применение ЭВМ в научно-едовательских разработках» (Москва, 1988);

- Всесоюзная научно - техническая конференция , посвященная 60 - летиго [ИМТ (Свердловск, 1990);

- 9-я Юбилейная научно - техническая конференция УПИ (Свердловск, 1990);

3-й Международный симпозиум «Алюмоцинк - 91» :пропетровск, 1991);

- Конференция теплоэнергетического факультета «Сыромятниковские :ия» УГТУ-УПИ (Екатеринбург, 1995).

Основное содержание диссертации опубликовано в 54 печатных работах, :чень которых приводится далее.

ОБЪЕМ РАБОТЫ

Работа состоит из введения, восьми тематических разделов, 3aKnio4ei списка литературы из 134 наименований, приложения и содержит 230 стра текста, 72 иллюстрации и 8 таблиц.

2. ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Современные способы и технология производства стального прокат антикоррозионным покрытием. В результате непрерывно увеличивающе1 загрязнения окружающей среды, особенно оксидами серы, в промышлен регионах во много раз возросла интенсивность коррозионного разруше цинкового покрытия. За последние десятилетия во всем мире шли not способов, которые обеспечили бы лучшую защиту от коррозии, прежде Bcei атмосфере, загрязненной серой.

Высокой стойкостью против коррозии обладают алюмоцинковые спл; которые могут наноситься на поверхность стального проката в услот действующих агрегатов цинкования после их небольшой модерниза Наибольшей коррозионной стойкостью обладает сплав цинка с алюмин содержащий 55% А1.

В начале 90-х годов р мире насчитывалось свыше 220 агрегатов цинкован алюмоцинкования стальной полосы различного конструктивного оформлен* различной технологии производства. Современные агрегаты строятс; применением протяжных печей горизонтального или вертикального (башенк типа.

Схема основных операций подготовки и газо - гидродинамиче обработки стальной полосы на современном агрегате приведена на рис.1.

Холоднокатаная полоса поступает в агрегат, имея на своей поверхн до 3000 мг/м2 загрязнений от прокатной смазки и поэтому подверг«

оп Производство холоднокатаной полосы

1 .-, Химическое удаление -гр-—--оЬ- жировых и механических загрязнений

2 Скоростной нагрев -Д,-полосы в продуктах '——--' сгорания топлива К. О.п

3 Восстановительный ССС^ нагрев и кв.н. к.в. к.у.о. термообработка

4 з со Нанесение и формиро--—, вание покрытия газовым ® I "ножом"

5 ч I [ Ускоренное охлаждение -| полосы с покрытием

6 Отпуск алюмоцинкового покрытия

я—и м

7 С > Термодиффузионный отжиг при получении железоцинкового покрытия

Рис. 1. Схема операций подготовки и нанесения алюмоцинкового покрытия на полосу

химической очистке в щеточномоющей машине с последующей промывкой сушкой (ОП 1).

Дальнейшая термическая очистка полосы производится в каме скоростного нагрева (КСН) протяжной печи в продуктах неполного сгоран топлива, имеющих температуру 1000-1300°С. Большая скорость нагрева (30-40°С в течение 15-20 с обеспечивает незначительное окисление поверхности полос (ОП 2).

В камерах восстановительного нагрева (КВН), выдержки (КВ) ускоренного охлаждения (КУО) протяжной печи полоса нагревается до заданн температуры отжига или нормализации с одновременным восстановлени оксидных пленок в атмосфере азотоводородного газа (ОП 3). Перед погружение» расплав полоса охлаждается до температуры на 30-50°С выше температу расплава.

Участок нанесения покрытия содержит ванну с расплавом и у: газодинамического формирования толщины покрытия (ОП 4). Газовый поток сопел подается на обе стороны полосы и сдувает излишек расплава, тем сам! ограничивает толщину покрытия в пределах 10-25 мкм.

Участок ускоренного охлаждения полосы с покрытием состоит последовательно расположенных камер струйной обдувки (ОП 5). Структур; свойства алюмоцинкового покрытия во многом зависят от оптимальных скорост охлаждения после нанесения покрытия.

Печь отпуска предназначена для термообработки алюмоцинкового покрыт при температурах 320-400°С (перестаривающий отпуск) с целью получс! стабильных пластических свойств покрытия (ОП 6).

В случае производства полосы с железоцинковым покрытием на учас выхода полосы из расплава цинка устанавливается вертикальная печь ; термодиффузионного отжига покрытия (ОП 7).

Производство проволоки, труб и уголков с антикоррозионным покрытием ществляется в ограниченном количестве и в основном с цинковым покрытием, учаемым с применением кислотного травления и флюсования. Широко ользуемые составы флюсов не пригодны для алюмоцинкования проката едствие интенсивно протекающей реакции с алюминием в расплаве и требуют гаестве компонентов фторсодержащих соединений.

Несмотря на достоинства ТХО и в целом технологии горячего моципкования стального проката, достаточную экологическую чистоту «зводства, дальнейшее распространение и более эффективное использование рудования сдерживается следующими причинами:

- недостаточно изучен реальный характер процесса окисления поверхности гоуглеродистых сталей в условиях скоростного нагрева продуктами сгорания ¡лива различного состава;

- отсутствуют объективные данные и кинетические представления о мической очистке стальной поверхности от прокатной смазки;

- существующие модели газогидродинамического формирования покрытий кивают процесс в отрыве от теплообмена жидкометаллической пленки расплава овыми струями;

- отсутствуют надежные данные по оптимальным скоростям охлаждения омоцинковых покрытий различного состава, эффективности последующего 1уска;

- информация о термодиффузионном отжиге оцинкованной полосы носит )аниченный характер.

Для совершенствования отдельных процессов технологии и конструкции этяжных печей агрегатов АНГЦ и АНГА, повышения качества стального проката антикоррозионными покрытиями и экономичности процессов, уменьшения :хода топлива и защитного газа необходимо иметь объективную информацию о раметрах и режимах, характеризующих работу оборудования, особенностях

Перечень установок , стендов и промышленных агрегатов , использованных при проведении работы

№ Название Назначение и основные характеристики

1 Установка лазерного интерферометра с реакционной камерой Исследование быстропротекающих окислительно - восстановительных процессов на стальной поверхности . Разрешающая способность 5 нм

2 Установка с кипящим слоем твердых частиц, ожижаемых воздухом Исследование локальных характеристик теплообмена частиц с плоскими и цилиндрическими поверхностями

3 Стенд нанесения покрытий на стальную полосу и проволоку Исследование и отработка режимов ТХО при нанесении покрытий из расплава цинка с алюминием . Скорость перемещения до 7 м/мин

4 Установка алюмоцинкования труб и уголков Анализ ТХО поверхности труб печной сварки и уголков производства Зап,-Сиб. МК

5 Газо - гидродинамический стенд формирования покрытий из расплава Исследование гидродинамики и теплообмена газовых струй с плоской поверхностью и жидкометаллическои пленкой расплава

6 Промышленные агрегаты АНГЦ и АНГА на ММК , ЧерМК и Ревдинском ММЗ Исследование и оптимизация режимов ТХО протяжных печей агрегатов

отекающих в них процессов. Для решения данной проблемы созданы 6 :периментальных установок и стендов; проведены промышленные ;ледования на трех промышленных агрегатах АНГЦ и АНГА (см. таблицу).

3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ТЕРМОХИМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ НА СТАЛЬНОЙ ПОВЕРХНОСТИ

Метод лазерной интерферометрии в исследовании быстропротекающих юлительно-восстановительных процессов. Модифицированный метод лазерной герферометрии позволил фиксировать непрерывное изменение толщины Ш1х оксидных пленок как в изотермическом , так и в неизотермическом кимах взаимодействия стальной поверхности с газовой высокотемпературной юсферой . В основе метода лежит явление интерференции отраженного ерного излучения от металлической подложки и поверхности пленки оксида леза , которое фиксируется в виде осцилляции отражательной способности, ециально разработанная программа расчетов на ЭВМ предусматривала зеделение коэффициентов преломления п2, поглощения к2 и толщины х с фешностью, не превышающей 10%.

Принципиальная схема экспериментальной установки и характерные (иллограммы изменения отражательной способности оксидной пленки введены на рис. 2 и 3. Исследуемый образец с электрополированной зерхностъю помещался в реакционную камеру, где осуществлялся его нагрев в ! топлива. Затем образец перемещался в камеру с потоком азотоводородного газа, и этом осуществлялась непрерывная запись интенсивности отраженного ерного луча через оптические стекла реакционной камеры. Значения толщин :нок находились первоначально для экстремальных значений отражательной >собности системы пленка-подложка:

лазер

регистрирующий прибор

Продукты сгорания

Рис. 2. Схема установки лазерного интерферометра

ТоД

/ Твост

У

4 ^ -

Рис. 3. Изменение отражательной способности образца при окислительно - восстановительном нагреве

200

100

Х,НМ

/'Л л/ V г~~~

У? ■---3

Т,°С 1000

500

Т,с

20

40

Рис. 4. Изменение толщины оксидных пленок от времени нагрева: 1- скоростной нагрев (а=0,76) ; 2- скоростной нагрев (а= 1,05) ; 3- изотермический нагрев 720 °С (а=0,76); 4-изотермический нагрев 700 °С (а-1,05)

/ л I лт , л/а2 + Ь2 - а2 + 1а1

я(т -1) + (-1) ап^-—-- , (1)

Ь + а

где п - порядковый номер экстремальных значений толщины пленки; а,Ь, с! ->тветствующие оптические параметры, зависящие от граничных коэффициентов >ажения.

Промежуточные значения толщин пленки находились

;ледовательной интерполяцией значений толщин между двумя соседними чениями.

На рис. 4 приведены характерные кривые роста толщины оксидных ;нок , образующихся на поверхности образцов из стали 08КП при термическом и неизотермическом условиях нагрева и коэффициентах расхода духа а=0,76 ; а=1,05 . Общей закономерностью процесса в условиях |ростного нагрева является задержка начала окисления, продолжительность орого составляла от 3 до 10 с. Этот характерный период начального процесса 1сления можно отнести к малоокислительному или «безокислительному» шоду. Помимо продолжительности этот период характеризуется температурой , начиная с которой наблюдался квазилинейный рост оксидов со временем, >актерный для интенсивного периода окисления.

Полученные результаты по начальному периоду окисления в условиях ростного нагрева образцов из малоуглеродистой стали различных марок [роксимированы эмпирическими зависимостями:

а) ТКн,о = [1+0Д4 |§(!+(^,))ехр(-19,5-С)]2 (2)

для 0,76 <а< 0,95; б) %,о = [1-0,06-ехр(-12,5-С)]2 (3)

для а=1,05 ; Т„ 0=(593±25),

где С - содержание углерода, (мае. %); (\у,) - средняя скорость нагрева, °С/с;

Т но - начальная температура окисления при экстраполяции на нуле] скорость нагрева.

Последующее восстановление оксидных пленок в азотоводородном ] зависело от продолжительности окисления в ПС топлива соответствукж состава. При содержании водорода в защитном газе от 8 до 25% относитель продолжительность восстановления описывалась:

Уок=Ва-(н2Г'5.(1ё%0)",.[1+4,5.С], (4)

где: а) Ва =4,93 для 0,76 < а < 0,95 ; б) Ва=8,55 для а=1,05 , где ток, тв - продолжительность периодов окислительного нагрева в ПС последующего восстановления оксидных пленок; Н2 -содержание водород; защитном газе, (об. %).

Зависимости (2), (3) и (4) получены в результате обрабс экспериментальных данных окислительно-восстановительных процессов образцов холоднокатаной полосовой стали 08КП, 1КП, 2КГ1, ЗКП и СТ20, а та армко-железа.

Присутствие сероводорода в отопительном газе, например, использовании коксодоменного газа, существенно меняет характер окислител] восстановительного процесса и ТХО в целом. Термодинамическая граи образования сульфидов железа, как показали расчеты, определяется содержан НгБ > 0,1% при сжигании топлива с КРВ а < 0,95 и Н28 > 1% при а=1 Кинетические характеристики более чувствительны к содержанию серы; д незначительное количество сероводорода резко увеличивает скорость окислен] одновременно снижает интенсивность восстановления образующихся оке! железа.

Анализ алюмоцинкового покрытия, полученного на опытном ст< ВНИИМТ, показал наличие серы в интерметаллидном слое в количес

[-0,12 мас.% при содержании H2S<0,2 об.% в отопительном газе КСН. Дефекты крытия проявлялись в виде сетки крупных и мелких трещин, а также отслоением крытия при деформации образцов на 180°, что связано с ухудшением астических свойств и адгезии.

Использование коксового и коксодоменного газов для отопления печи оростного нагрева агрегатов нанесения покрытий требует очистки от роводорода до концентраций менее 0,05 об.%.

Термическая очистка стальной поверхности. Одной из основных задач ТХО ляется полное удаление остатков прокатной смазки с поверхности лоднокатаной полосы после предварительной химической очистки. Жировые грязнения, состоящие из нескольких фракций, имеют температуру кипения 170-0°С. При небольших значениях критерия Семенова (Se < 0,4 ) роль горения ров в пограничном (диффузионном) слое невелика; основное количество паров [носится в атмосферу ПС топлива и сгорает там в соответствии с законами ювого горения.

Кинетическое уравнение испаряющейся в газовую среду жировой пленки и эрающей за пределами пограничного слоя имеет вид

где а - степень очистки поверхности от смазки; г - теплота испарения; тк -мпература кипения смазки; т0 - начальное количество загрязнений; дг - толщина ны горения.

Расчеты продолжительности выгорания жировых загрязнений по формуле ) вместе с экспериментальными данными по термической очистке стальной нты в печи ТХО опытного стенда показали, что зона горения паров располагается :е диффузионного пограничного слоя и отвечает при соблюдении условий »добия тепло- и массопереноса соотношению

da (1-a) Tnf-C

(5)

(б»

где Дд-толщина диффузионного пограничного слоя. Определяющую роль в продолжительности термической очистки поми температуры нагрева, играет содержание кислорода в ПС топлива. В услов!

смазки приближается к внешней границе пограничного слоя, что проявляете; повышении интенсивности термической очистки.

На основании проведенных исследований предложен комбинированн способ термической очистки поверхности от прокатной смазки: окислительн нагрев полосы до температуры 480°С в ПС топлива при а > 1 и дальнейший наг] в ПНС топлива до температур 680-720°С. Получено авторское свидетельство комбинированный способ термической очистки стальной полосы в протяжной пе<

Термодинамические условия окисления с зародышеобразованием в твер,

фазе

Для всякой топохимической реакции между твердой поверхностью и га: существует переходный период, связанный с образованием сплошной пле] продукта. Зародышеобразование является промежуточным этапом ме> образованием первичной пленки оксида при низких температурах и образован! слоев значительной толщины при умеренных и высоких температурах.

На поверхности холоднокатаной стали всегда имеется первичная оксид пленка толщиной 2*5 нм, состоящая в основном из гематита. При нагреве в Г] топлива по термодинамическим условиям должен образовываться магнетит, а

скоростного нагрева в ПС при а=1,05 и

граница горения па]

4. КИНЕТИКА ЗАРОЖДЕНИЯ И РОСТА ОКСИДОВ В УСЛОВИЯХ СКОРОСТНОГО НАГРЕВА

лсоких температурах - шостит. Поэтому образование зародышей новой фазы шжно осуществляться в твердой фазе первичного оксида на границе с железом.

Энергия упругих напряжений в форме добавочной свободной энергии дс!; уступает в роли энергетического барьера процесса зарождения. Проблема родышеобразования в условиях напряженной матрицы подробно рассматривалась )рбачевым В.А. и Шавриным C.B. применительно к процессам восстановления :сидов железа.

Свободная энергия зарождения для критического зародыша ло К (; должна >евышать соответствующее значение agk при отсутствии внутренних шряжений

причем для полусферического зародыша

Соответствующее значение степени пересыщения кислородом газовой фазы носительно равновесного давления оксида

lni = ln

(9)

[ределяет минимальную степень пересыщения, необходимую для образования родыша в напряженной матрице первичного оксида: , ч I Е-е2 М

ы^ят)-1- —т-г—, (10)

2 ■ (1 - V) р

где Е - модуль упругости ; е - относительная деформация ; у-коэффициект /ассона; М и р - молекулярная масса и плотность оксида.

Расчеты минимальной степени пересыщения, необходимой для образования родышей критических размеров, показали, что максимальный энергетический рьер должен наблюдаться при образовании магнетита в матрице гематита и

значительно меньший при зарождении вюстита в матрице магнетита. Минимальная степень пересыщения требуется при восстановлении магнетита до железа I атмосфере водорода.

Кинетика зародышеобразования. Скорость, с которой образуются зародыш! за счет гетерофазных флуктуаций, определяется стационарной и нестационарно! (инкубационной) составляющими:

где т;- продолжительность инкубационного периода; а - постоянна кристаллической решетки; Э - коэффициент диффузии на границе фаз; Г(ф) - факто] формы зародыша; а - межфазная энергия на единицу поверхности.

Относительное возрастание продолжительности инкубационного периода условиях зарождения внутри напряженной матрицы первичного оксид определяется

%Е • (12)

Результаты расчетов показали , что при малых степенях пересыщени (^КЗ-И) продолжительность инкубационного периода в 20-50 раз превышае соответствующий период при отсутствии внутренних напряжений. Дл образования зародышей вюстита в магнетите и железа в магнетите не требуете значительного пересыщения, а продолжительность инкубационного период незначительна.

Кинетика роста оксидов в условиях скоростного нагрева Продолжительность стационарного периода роста зародышей, как показал исследования, значительно меньше инкубационного периода зарождения. Рос оксидной пленки после слияния зародышей протекает в диффузионном режиме и условиях значительных термических напряжений. Визуальные наблюдения

¿Ос 1Шш

I: =

анализ данных лазерного интерферометра показали, что при достижении толщины 200-250 нм оксидная пленка деформируется. В условиях скоростного нагрева кажущаяся энергия активации была заметно меньше, чем при изотермическом экислении, и уменьшалась по мере роста толщины пленки.

Кинетическое уравнение роста оксидной пленки при нагреве металла со жоростью и меняющейся энергии активации записывалось в виде

I

Хн

Г(х)

■ ехр

ес • х

ИТ

с!х = К0 [ — • ехр

Но ят

ат

(13)

и решалось при следующих допущениях:

- энергия активации процесса неизотермического окисления линейно уменьшалась с увеличением толщины оксида (Е0 - еЕ-х);

-функция, определяющая порядок реакции, принималась равной А[х)=х-1;

- начало интенсивного роста оксидной пленки соответствовало тачальной температуре окисления.

Интегрирование кинетического уравнения при больших значениях энергии

ео • X/'

;еформации

"с л/ »1

позволило получить решение в виде линеипои

¡ависимости толщины оксидной пленки от времени ее роста:

Х(Т>

к„

0(1 + ©)'Ео

(14)

где Тн - температура начала окисления; 0 = [/4Н ~ V " относительный

1ерегрев полосы в ПС топлива.

В случае малых скоростей нагрева, когда напряжения в растущей оксидной

шенке незначительны решение кинетического уравнения принимает

|юрму параболической зависимости:

Ьп

Значения кинетических параметров , входящих в формулу (14 определялись из обработки экспериментальных данных окислительнс восстановительных процессов:

а) для КРВ а=0,85

Е0 = 44895кДж / кмоль; ее = 0,4 • 103кДж / кмоль • им; К0 = 38нм2 / с ;

б) для КРВ а= 1,0 5

Е0 = 70670кДж/кмоль;еЕ = 0,33-103 кДж/кмоль-нм; К0 = 4,1нм2 /с.

5. ИССЛЕДОВАНИЕ ЭЛЕМЕНТОВ ТЕХНОЛОГИИ ТХО ПРИ НАНЕСЕНИИ ПОКРЫТИЙ

Влияние газовых и температурных режимов на качеств алюмоцинкового покрытия

Исследования проводились на экспериментальном стенде, разработанно! и построенном в ВНИИМТ в 1984-85 гг.

Стенд содержал размоточное и намоточное устройства, печную часть, ванн с расплавом, систему приготовления газовых смесей и систему, обеспечивающу! контроль и регулирование температурных и газовых режимов. Стальная лент шириной 35 мм и толщиной 0,5 мм протягивалась через печь и ванну с расгглаво. со скоростями от 0,2 до 6,0 м/мин. Печная часть состояла из камеры скоростног нагрева (КСН), камеры восстановительного нагрева (КВН), камеры выдержки охлаждения (КВО). Тепловая мощность печи позволяла производить нагрев ленты ПС топлива (КСН) от 500 до 900°С; в зоне восстановительного нагрева азотоводородном газе температура достигала 700-850°С.

Нанесение покрытий на поверхность холоднокатаной ленты из стали 08КП 1КП производилось путем ее погружения в расплав следующего состава:

- расплав типа «Гальфан» с 5% А1, остальное - цинк с добавкой Р3_ температура кристаллизации 395°С;

- расплав типа «Гальвалюм» с 55% А1, остальное - цинк; температура исталлизации 585°С;

- расплав алюминия с 6% Si (алюмокремний); температура кристаллизации 692°С;

- расплав цинка с 0,15-0,22% А1, температура кристаллизации 419°С.

Анализ качества полученного покрытия производился по двум специально

зработанным методикам. В первом случае производилась оценка количества фектов, приходящихся на единицу площади поверхности образца после снятия ружного слоя покрытия, которое характеризует эффективность ТХО :рмическую очистку, степень восстановления оксидов, условия смачивания шыюй поверхности) в протяжной печи стенда.

Во втором случае анализировались прочность сцепления и пластические зйства покрытия путем изгиба образцов с покрытием на 180°. Состояние формированной криволинейной поверхности характеризовалось

гднеквадратичным размером микротрещин после изгиба и деформации. Обе тодики базировались на фиксации отраженного лазерного излучения и этветствующих физических закономерностях (рефлексомегрии и фотометрии).

Эффективность ТХО в газовой атмосфере печи определялась не только нечной температурой и продолжительностью нагрева, но и составом защитного ¡а над расплавом в месте погружения полосы. При содержании Н2 0<0,08% 2=8-25%) плотность дефектов не превышала 10"'см-2 и слабо зависела от гдшествующих условий обработки. С повышением влагосодержания защитного а над расплавом количество дефектов возрастало до 10 см 2 и в значительной ¡пени зависело от состава ПС топлива в зоне скоростного нагрева.

Анализ кинетического уравнения окисления поверхности расплава защитным ;ом с учетом выноса образующихся оксидов полосой вместе с шериментальными данными дефектности покрытий позволили получить

полуэмпирическую зависимость предельного содержания влаги в защитном га (верхняя граница):

^0,25

\-1

(Н20)% < 0,1 (1 +1,35

1 +

(16)

где Гд| - массовая доля алюминия в расплаве; и0 - скорость движения полос Н и Б - ширина полосы и площадь расплава, находящегося под защитным газом.

Полученная формула с погрешностью до 12% описывает экспериментальш данные, отвечающие плотности дефектов покрытия менее 0,5 см"2.

Испарение цинка с поверхности расплава. Интенсивность испарения цин становится заметным при температуре расплава свыше 450°С и проявляется осаждении паров на поверхность полосы, прошедшей ТХО, и на холодн] элементы печи, что ведет к ухудшению качества покрытия и нарушению рабо агрегата.

Измерения содержания паров цинка над поверхностью расплава зависимости от влагосодержания защитного газа над его поверхностью показа; что их концентрация составляла 0,6-0,7 г/м3 и в зоне печи 0,1-0,15 г/м3, ч значительно ниже равновесной концентрации при той же температ> алюмоцинкового расплава (рис.5). На основании обработки экспериментальн: данных по испарению цинка получено соотношение, определяюн оптимальную верхнюю границу влагосодержания защитного газа, отвечающ минимальному количеству точечных дефектов покрытия:

(Н20)%>836-г^д- Гр2 , (17)

где г2п - массовая доля цинка в расплаве; Тр - температура расплава градусах К.

Сгп.г*м 2,0

-з

1,0

\д йЧ ■12-Я

0,05

Н20,%

0,1

~42 -29 -27 -23~ -20

, Ьр ,°С

Рис. 5. Содержание паров цинка от влагосодержания защитного газа над расплавом : 1,2 - АНГА - 1700 над расплавом и в печи ; 3- опытный стенд ВНИИМТ

Х.с

50

25

V \

N4

о

К2

400

500

600

т,°с

Рис. 6. Зависимость продолжительности отжига от температуры : 1 - 0,2 % 'П ( 0,15 % А1) ; 2 - 0,2 % 'П ( 0,22 % А1) ; 3 - 08КП( 0,22% А1); 4 - 0,2 % И (Яп) 25

Разработаны мероприятия по уменьшению потоков паров цинка за сч установки специальных пережимов в наклонной проводке и рациональной пода защитного газа в печь.

Сажеобразование на поверхности полосы. В результате смешения ПЕ топлива с азотоводородным газом возникает вероятность локального выделен] сажистого углерода на поверхности полосы при ТХО. Результаты расчет изменения активности углерода в газовой атмосфере печи показали, что п] содержании водорода менее 25% в защитном газе выпадение углерода в КС практически исключено даже при температурах полосы 400-450°С. Повышен: содержания водорода свыше 50% в защитном газе делает вероятнь сажеобразование при температурах полосы 500-550°С.

Полученные выводы подтверждены результатами экспериментов на опытнс стенде. При содержании Н2=55% на поверхности полосы с покрытие появлялись дефекты, связанные с сажеобразованием при искусствен^ понижении температуры нагрева до 520°С. При снижении содержания водоро, до 25% дефекты покрытия уменьшались и полностью исчезали только при нагре ленты до 600°С и выше.

Исследование режимов ускоренного охлаждения и отпуска покрытий. Поло после нанесения покрытия должна пройти ускоренное охлаждение с цел! подавления экзотермической реакции между железом и расплавом ашомоцинка, также для получения необходимой структуры фаз.

Покрытие типа «Гальфан» отличалось высокими пластически! свойствами, причем интенсивность трещинообразования покрытия при деформац монотонно уменьшалась с ростом скорости охлаждения и стабилизировалась п скоростях выше 25-30 °С/с. Пластические свойства покрытия типа «Гальвалю! были значительно хуже и достигали оптимальных значений в диапазо скоростей охлаждения 20-30 °С/с.

Стабилизация свойств алюмоцинкового покрытия из-за неравновесной утренней структуры и фазовых напряжений занимает большой период времени в гественных условиях. Проведение термического отпуска в печи при шературе 400-410°С и продолжительностью 50-70 с показало, что генсивность трещинообразования покрытия при деформации оставалась лчэянной в течение четырех месяцев испытаний, в то время как при отсутствии эаботки отпуском свойства покрытия непрерывно изменялись.

Термодиффузионный отжиг оцинкованной полосы. Применяется для яучения железоцинкового покрытия путем нагрева полосы с цинковым фытием, содержащим 0,13-0,22% AI, до температуры 450°С и выше.

Анализ закономерности процесса при диффузионном отжиге осуществлялся установке лазерного интерферометра, работавшего в режиме отражательной тометрии.

Минимальная продолжительность отжига, как это видно из рис.6, ;буется для малоуглеродистых сталей с содержанием 0,15% Ti и содержанием оминия в расплаве менее 0,22%. Для сталей 08КП продолжительность отжига в 1,5 раза больше при той же толщине покрытия (10-12 мкм). Исследование >уктуры покрытия после отжига, проведенного в УралНИИчермете, показало, ) железоцинковый слой состоял в основном из 5- фазы, толщина Г-фазы не ¡вышала 1 мкм.

Для описания кинетики термодиффузионного отжига в условиях :тационарного нагрева полосы с цинковым покрытием использовалась 'мерная модель роста зародышей Fe-Zn в цинковом слое покрытия, тегрирование кинетического уравнения с использованием метода разложения поненты (Франк-Каменецкий Д.А.) относительно начальной температуры ¡вращения позволило получить расчетное соотношение продолжительности [¡фузионного отжига.

6. АЛЮМОДИНКОВАНИЕ ДЛИННОМЕРНОГО ПРОКАТА

ТХО поверхности труб перед нанесением покрытия. Исследован! возможности обработки поверхности водогазопроводных труб печной сварк имеющих окалину до 50 мкм, а также электросварных труб в газовс

атмосфере, осуществлялось на экспериментальной установке вертикального типа образцами труб 150-200 мм длиной в следующей последовательности: нагрев в ПН топлива до 600-720°С, последующий восстановительный нагрев в азотоводороднс газе (5-8% н;) и охлаждение до температуры, близкой к температуре расплав Часть образцов труб подвергалась травлению с целью удаления окалины; друг; серия опытов проведена с исходной окалиной на поверхности.

Наилучшие результаты были получены при нанесении покрытия тш «Гальфан» (5% AI) с рабочей температурой расплава в ванне 420°С влагосодержанием защитного газа Н20 < 0,037% (tTp<-30°C), что выи

требований по составу газа при нанесении аналогичного покрытия на полос Толщина покрытия составляла 10-12 мкм на наружной поверхности и 15-20 mj внутри труб.

Равномерное и гладкое покрытие получено на трубах печной сварк прошедших предварительное травление; на трубах с исходной окалиной покрыт] также было сплошным без видимых дефектов, но отличалось значительш шероховатостью и большей толщиной покрытия.

Помимо лабораторных исследований проводилась отработка режимов Т2> на опытно- промышленной установке алюмоцинкования труб на Челябинском ТГ Анализ структуры покрытия показал, что оно мало отличается от аналогично покрытия на полосе, полученного на промышленном агрегате.

Особенности ТХО уголков при нанесении покрытия. Трудность проведен газовой обработки уголков перед нанесением алюмоцинкового или алюминиево покрытий состояла в наличии значительного количества окалины на

верхности, достигающего 0,9-1,0 кг/м3 при соответствующей толщине слоя сидов 200-250 мкм.

При ориентировании технологии подготовки уголков с применением взрывоопасной атмосферы с содержанием водорода Н2=4-6% одолжительность периода восстановления окалины составляло 30-35 мин при чпературе 700-720°С. Увеличение содержания водорода до Н2=9-10% уменьшало одолжительность восстановления окалины до 20 мин.

Предварительное удаление окалины ( травление, дробеструйная очистка ) кращает продолжительность ТХО до 3-5 мин без учета времени прогрева.

Алюминирование образцов из уголков производства Западно-Сибирского С с применением ТХО обеспечивало хорошую адгезию и сплошность крытия. Гладкое равномерное покрытие образовывалось на уголках, прошедших изление или дробеструйную очистку поверхности от окалины. Покрытие на разцах с исходной окалиной отличалось большой шероховатостью, связанной с ристой структурой восстановительного слоя железа.

Алюмоцинкование малоуглеродистой стальной проволоки. Применение Ю проволоки в газовой атмосфере печи не вызывает особых трудностей, новной проблемой является очистка ее поверхности от волочильной смазки, скольку она с трудом удаляется в высокотемпературной газовой атмосфере, следования, проведенные на стенде нанесения покрытия на проволоку оизводства Ревдинского ММЗ, позволили разработать и рекомендовать мбинированный режим нагрева: первоначальный нагрев до 300-400°С в ПС тлива, содержащих не менее 0,5% о2 в ПНС топлива при КРВ а=0,9-г0,95 , что зволяло практически полностью удалять загрязнения с поверхности проволоки, гающиеся после предварительной замочки в воде.

Интенсификация процесса ТХО с применением кипящего слоя. В настоящее ;мя накоплен большой опыт применения КС для нагрева и термообработки инномерного стального проката при сжигании природного газа непосредственно

в объеме слоя в широком диапазоне КРВ. Вследствие высоких КТО скорое-нагрева термически тонких тел, как и протекание физико-химических процессов ] их поверхности, значительно превышала аналогичные значения в газовс атмосфере печи. Сравнительный анализ показал, что скорость испарения выгорания волочильной смазки с поверхности проволоки даже при умереннь температурах слоя 600-700°С протекает в несколько раз интенсивнее г сравнению с печной атмосферой Г1С при температуре 1200°С.

Эффективность протекания ТХО в КС определяется как крупномасштабнс циркуляцией твердой фазы, так и мелкомасштабными хаотическими пульсация!^ фаз. Анализ флуктуаций КТО проведен с помощью уравнения конвективнс теплопроводности с применением Фурье-преобразования к компоненте соответствующих флуктуаций. Получены соотношения статистических параметр« тепломассообмена и их спектральные плотности распределения.

Термоанемометрические исследования спектра пульсаций КТО 1 поверхностях плоской пластины и цилиндре в КС при различных скорост; псевдоожижения подтвердили основные выводы теоретического анализа. Введет затопленных газовых струй в объем КС существенно увеличивало интенсивное пульсаций твердой фазы, частоту столкновения частиц с обрабатываемой в сл> поверхностью. Значения КТО в этих условиях возрастали в 1,2-1,3 раза.

7. ФОРМИРОВАНИЕ ПОКРЫТИЯ ИЗ ЖИДКОМЕТАЛЛИЧЕСКОЙ ПЛЕНКИ ГАЗОВЫМИ СТРУЯМИ

Особенности взаимодействия симметричных газовых струй с плосю поверхностью. Исследование структуры натекающих на плоскую поверхнос симметричных струй из щелевых сопел проводилось с использовани! термоанемометрической аппаратуры. Особенность натекания струй проявлялась возникновении значительных акустических колебаний вблизи кромок поверхнос

ластины) с частотой от 250 до 600 Гц. Профиль распределения статического вления вдоль линии натекания струй вследствие подобного взаимодействия иобретал криволинейиую форму с максимумом в центре.

Характер теплообмена менялся обратным образом, т.е. от центра к периферии оль линии растекания плоских струй:

>Цх*)/ки0 = 1+ 0,237-(н*) ' + 0,025• 10"3-(и*)

(18)

ичем для центральной области натекания, как и в случае натекания одиночной оской струи, закономерность теплоотдачи описывалась простым соотношением

№до=0,29.11е£7'-(н*)~0,55 , (19)

где Н = Н/В - отношение расстояния сопел до поверхности к ширине

¡ли; х* - безразмерная координата вдоль линии натекания струи.

Исследование гидродинамики течения пленок жидкости. Гравитационное ^ние пленок жидкости, как правило, осуществляется в форме упорядоченного волнового режима уже при Кепл >300. Исследования тенсивности волнового течения, а также спектров распределения энергии инового возмущения свидетельствовали о нарушении регулярности волнового офиля, который становился похожим на последовательность единичных крупных чн.

Характерная частота пленочного течения с максимумом энергии в спектре :тавляла 15-20 Гц на начальном участке течения пленки и 7-10 Гц в области звитого волнового и турбулентного режимов течений. Характер течения пленки щественно меняется при воздействии спутного потока газа: наблюдалось сличение межфазного трения и появление мелкомасштабных возмущений на ее верхности.

Формирование покрытия из жидкометаллической пленки газовыми струями

В результате действия сил поверхностного натяжения, вязкости и гравитации поверхности полосы, извлекаемой из расплава с постоянной скоростью,

образуется жидкометаллическая пленка. Формирование покрытия осуществляв натекающими на поверхность пленки газовыми струями, которые сдува излишки расплава. Физическая картина формирования пленки приведена на ри( При постоянной скорости извлечения полосы формирование покрытия протекае зоне установившейся равновесной толщины пленки, где действуют силы инерц вязкости и гравитации. Поток газовой струи натекает нормально к поверхно! пленки, создавая возвратное стекание ее вниз. Проведенные исследования показа что величина статического давления в области торможения струи значится! выше касательных напряжений на границе пленка-поток газа и в основ! определяет процесс формирования покрытия.

Решение системы уравнений вместе с экспериментальными данными формированию покрытия и внешнему теплообмену позволили получ полуэмпирическую модель процесса:

а) 8/ 8С

^ 1,261

1 рев7

-0,78

;80 = 0,5

у-и0

0.5

(20)

ч,=[1-0;12(н*)°'48].

1 + 0,0848(Н )

б) 0(г)/ 0Р = ехр

МиГ Аг

- 0,29 • „

Рейх

'(2 -7-о)

(21)

*

г -

И- 0,803

0,5

-1

где 8 и 80 - заданная и равновесная толщины покрытий; Ц1 - максималы - градиент давления струи;и0 - скорость движения полосы; рс - давление в сопла: В-Ширина щели сопла; г* и г*0 - безразмерные координаты в направлении движе полосы ; 0 (г) -безразмерная температура .

Анализ полученных решений показал, что формирование заданной толщ покрытия осуществляется в ограниченном диапазоне изменения парамет Влияние охлаждения полосы проявляется с увеличением вязк<

Рис. 7. Модель формирования покрытия на полосе : а- схема взаимодействия жидкометаллической пленки с газовой струей ; б- распределение статического давления ; в - профиль скорости в пленке ; г - профиль скорости в области растекания струи

жидкометаллической пленки области формирования покрытия и ограничений высоте установки сопел относительно уровня расплава в ванне.

Оптимизация параметров воздушного «ножа» и структура АСУ толщин покрытия. Вследствие неравномерности распределения давления воздушного поте поперек полосы с жидкометаллической пленкой, а также из-за коробоватости вибрации полосы в процессе ее движения покрытие полосы после кристаллизац имеет сложный профиль по толщине и значительное утолщение в области кром полосы. Анализ численного решения уравнения распределения давления с учет-коробоватости полосы позволил оптимизировать профиль щели сопел с цел] формирования покрытия на полосе с минимальной разнотолщинностью.

На основе проведенных исследований предложена схема АСУ толщин покрытия. Алгоритм процесса управления включал:

- систему расчетных формул и корреляций, содержащих входные парамет; процесса и регулируемые величины;

- таблицы теплофизических коэффициентов расплавов;

- блок-схему алгоритма управления.

Коррекция системы управления производится по отклонению толщи покрытия от заданной, а также по отклонениям скорости движения полось температуры расплава.

8. ОТРАБОТКА И ОПТИМИЗАЦИЯ РЕЖИМОВ ТХО НА ПРОМЫШЛЕННЫХ АГРЕГАТАХ НАНЕСЕНИЯ ПОКРЫТИЙ

Освоение технологии и совершенствование режимов производства прокат алюмоцинковым покрытием на АНГА-1700 Череповецкого МК. Произволе проката с алюмоцинковым покрытием на ЧерМК начата с 1990 г. При анал: работы агрегата определены оптимальные параметры ТХО полосы в протяжь печи, которые обеспечивали термическое обезжиривание, полное восстановле)

гидов на поверхности полосы и образование бездефектного алюмоцинкового крытия.

Коррозионная стойкость, пластические свойства и внешний вид покрытия ределялся всем комплексом технологических параметров работы агрегата, сличение температуры нагрева полосы в КБН до 750°С и выше, замедление эрости ее движения в агрегате при сварке концов рулонов, отклонение лпературы полосы при входе в расплав от оптимальной (590-610СС) эсобствовало образованию неконтролируемой толщины интерметаллидного слоя крупнозернистой структуры покрытия.

Причиной появления различных дефектов покрытия, как показали :ледования, являлись частые остановки агрегата и связанное с ними накопление алины в печи, а также продолжительные переходные периоды при стабилизации жимов ТХО.

Заметная роль принадлежала парам цинка в защитном газе, концентрация горых достигала 0,6-0,71 г/м3 в наклонной проводке. Конденсация паров иводила к образованию точечных дефектов интерметаллидного слоя, его сплошности или дефекту «непроцинковки».

Влияние скорости охлаждения полосы после нанесения покрытия на эуктуру, адгезию и коррозионные свойства с помощью двух панелей (секций) ладителей из трех действующих оказалось недостаточным для получения 1бильных свойств с заданным узором кристаллизации во всем диапазоне оизводительности агрегата (рис. 8, 9).

На основании проведенного обследования агрегата были рекомендованы тимальные параметры газовых и температурных режимов ТХО полосы в отяжной печи, режимы ускоренного охлаждения, а также параметры при работе тереходных режимах замедления технологической скорости движения полосы, е предложения по совершенствованию режимов работы агрегата АНГА-1700 шли в качестве дополнений к «Технологической инструкции».

Рис. 8. Схема температурных измерений на АНГА - 1700 : 1, II, II!, IV - панели струйных охладителей ; 1,2,3,4,5 - точки измерения температуры

Тп,С°

Рис. 9. Температура полосы с покрытием по секциям охладителей (ВН - воздушный нож)

Реализация режимов ТХО при выпуске опытной партии проката с покрытием ипа «Гапьфан» на ММК. Особенностью технологической схемы агрегата АНГЦ Магнитогорского МК являлось наличие печи окислительного нагрева небольшой епловой мощности, что ограничивало эффективность термической очистки и пособствовало образованию значительных оксидных пленок. Эти недостатки омпенсировались значительным влагосодержанием азотоводородного газа в [ервых зонах печи и его повышенным расходом при содержании водорода в азе 75%.

Всего было выпущено 4175 т листового проката с покрытием типа Гапьфан»; толщина покрытия составляла 20-25 мкм и 11-12 мкм. Проведенные скоренные коррозионные испытания и анализ интенсивности трещинообразования [оказали увеличение стойкости покрытия в 2-2,5 раза по сравнению с цинковым юкрытием.

Появление дефектов покрытия при выпуске опытной партии проката было вязано с испарением и осаждением паров цинка на холодную полосу и ролики 1ечи. Для устранения нежелательного явления предложено устанавливать пециальные перегородки в наклонной проводке, изменить схему подачи защитного аза в печь, а также оптимизировать влагосодержание исходного азотоводородного ■аза.

По результатам работы агрегата разработаны «Дополнения к временной ехнологической инструкции при производстве проката с алюмоцинковым юкрытием».

Освоение режимов ТХО на агрегате алюмоцинкования проволоки 3евдинского ММЗ. Технологический процесс подготовки и нанесения покрытия из эасплава цинка с различным содержанием алюминия на АГЦП-2 включал нагрев троволоки из малоуглеродистой стали как в окислительной, так и лалоокислительной зонах печи с последующим восстановительным нагревом в !зотоводородном газе (5-8% Н2). При освоении агрегата выяснилось, что

наблюдался перегрев проволоки диаметром 2,0 мм в ПНС топлива и значительн< охлаждение перед погружением в расплав, что приводило к появлению дефект« покрытия. Для проволоки большого диаметра график нагрева и охлажден! соответствовал технологическому заданию.

Анализ скорости коррозии и числа перегибов проволоки с покрытие показали, что охлаждение проволоки ниже 450-500°С перед погружением в распл; способствует появлению дефектов в виде «непроцинковки» и отслоению п{ деформации.

Экономические и экологические проблемы алюмоцинкования

Совершенствование газовых и температурных режимов ТХО полосы агрегатах АНГА и АНГЦ позволяет снизить общий расход защитного газа, в тс числе при пусках и остановках, уменьшить содержание водорода до 8-15% вмес используемых 27-75 % Н2 без ухудшения качества покрытия.

Используемый метод нестехиометрического сжигания топлива в зон скоростного нагрева протяжной печи является в настоящее время наибол оптимальным с экологической точки зрения, позволяющий значительно снизи содержание оксидов азота в продуктах сгорания топлива.

Применение ТХО поверхности труб, уголков и проволоки перед нанесенш покрытия позволяет исключить операцию флюсования, а в некоторых случаях (д проволоки) и травление, что способствует значительному улучшению эколог; производства и выпуска длинномерного стального проката с алюмоцинковь покрытием любого состава.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертации изложены содержание и результаты исследован! выполненных за период с 1972 по 1993 гг. и состоящих в решении ря важнейших задач из общей проблематики развития тегшотехни

гталлургического производства, направленных на разработку новых и >вершенствование существующих термохимических и газогидродинамических юцессов при производстве проката с антикоррозионными покрытиями на основе шавов цинка с алюминием, разработку экологически чистых технологий нанесения жрытий на проволоку, трубы и уголки, экономию энергии и защитных газовых мосфер.

Конкретные результаты работы, обладающие научной новизной и тактической значимостью, приведены ниже:

1. Анализ показал, что основным направлением защиты стального токата от атмосферной и других видов коррозии в современных условиях шяется нанесение покрытий из расплава цинка с алюминием. Наибольшей зррозионной стойкостью обладают апюмоцинковые покрытия с содержанием гюминия 5% А1 и 55% А1, которые могут быть получены на действующих агрегатах -шкования путем их модернизации. В основе производства лежит :рмохимическая обработка металла в газовых атмосферах протяжных печей и эследукицая газоструйная обработка покрытий.

Широкое внедрение процессов ТХО при нанесении антикоррозионных экрытий из расплава на поверхность различного вида стального проката ^возможно без всестороннего изучения физико-химических, теплофизических и эугих сопутствующих технологических процессов.

2. Успешно решена задача анализа быстропротекающих окислительно-эсстановительных процессов на стальной поверхности в условиях еизотермического нагрева в продуктах сгорания топлива и последующего эсстановления оксидов в азотоводородном газе. Установлено, что режимы гаростного нагрева в этих условиях являются окислительными и отличаются гмпературой начала окисления и скоростью роста оксидных слоев. Оптимальным словиям ТХО соответствовал малоокислительный скоростной нагрев в ПНС оплива при КРВ а^О,85+0,95 , для которого характерны температура начала

окисления малоуглеродистых сталей 450-550°С и конечная температура нагреЕ 680-720°С, с последующим восстановительным нагревом в азотоводородном газе содержанием водорода 8-15 об. %.

3. На основе модифицированного метода лазерной интерферометрии впервы получены значения толщины оксидных пленок, образующихс на поверхности холоднокатаной полосовой стали различных марок в условия неизотермического скоростного нагрева в продуктах сгорания топлива в диапазон коэффициентов расхода воздуха от 0,72 до 1,05. Предложены эмпирически формулы для расчетов продолжительности окислительно-восстановительног нагрева при проведении ТХО стальной полосы в зависимости от содержани углерода в стали, скорости нагрева в ПС, состава азотоводородного газа и друга параметров.

4. Проведен анализ интенсивности термической очистки холоднокатано полосы от загрязнений прокатной смазкой на основе кинетической модели с испарения и сгорания в протяжной печи.

Получена расчетная зависимость для оценки продолжительност процесса, являющегося составной частью ТХО,определяемого температурой П топлива в печи, парциальным давлением кислорода и начальным количество прокатной смазки на поверхности полосы перед входом в печь.

5. Сформулирована физическая модель начального периода окислени стальной поверхности в неизотермических условиях скоростного нагрева на осное кинетики зародышеобразования и последующего роста сплошной пленки оксида условиях значительных механических напряжений. Установлен термодинамические границы образования зародышей оксидов различного фазовог состава, проведен анализ продолжительности инкубационного периода зарождена и последующего роста оксидной пленки. Получены численные значения энерги активации и окислительной деформации оксидных пленок в условиях скоростног нагрева в ПС топлива различного состава.

6. Впервые в металлургической практике отечественного производства тли разработаны и опробованы на опытном стенде ВНИИМТ температурно-еменные и газовые режимы ТХО полосы перед нанесением покрытий из сплавов цинка с различным содержанием алюминия, которые в ряде случаев щественно отличались от рекомендаций по материалам зарубежных публикаций, гределены характер переходного режима ТХО при пуске и кратковременной тановке полосы в агрегате, оптимальный верхний и нижний пределы агосодержания защитного газа над поверхностью расплава, проведена оценка ловий ухудшения качества покрытия, связанного с испарением цинка внутрь :чи и возможным сажеобразованием на поверхности недостаточно нагретой шосы в ПНС топлива.

7. Для каждого вида длинномерного проката (проволока, уголки, трубы) зработаны и опробованы режимы ТХО перед нанесением алюмоцинковых жрытий; определен оптимальный тип покрытий для каждого вида стального юката в зависимости от потребительских свойств и условий эксплуатации.

8. Определен оптимальный диапазон параметров тазоструйной обработки юмоцинковых покрытий после их нанесения на поверхность стальной основы. В висимости от состава покрытия рекомендованы режимы ускоренного охлаждения последующего отпуска, гарантирующие максимальную коррозионную стойкость и [астичность покрытий. Разработана кинетическая модель термодиффузионного жига оцинкованной полосы для неизотермических условий ее нагрева ¡посредственно в линии агрегата для получения железоцинкового покрытия. На :нове полученных экспериментальных данных по диффузионному отжигу >едложена расчетная зависимость продолжительности процесса от содержания [юминия в расплаве и наличия легирующих элементов в стальной основе.

9. Получены новые научные результаты по газогидродинамике и теплообмену юской поверхности с газовыми струями, а также с пленками жидкости, :екающими вдоль поверхности в этих условиях. Математическая модель

формирования покрытия из жидкометаллической пленки расплава газовьп струями с учетом ее охлаждения и кристаллизации позволила оптимизирова конструкцию газового «ножа», разработать структуру и алгоритм АСУ толщин покрытия как для действующих, так и проектируемых агрегатов. Разработаны' на проектирование АСУ ТП для агрегатов алюмоцинкования ММК и КарМК.

10. Замена производства горячеоцинкованной стали покрытием ти «Гальвалюм» должна осуществляться в тех случаях, когда решающим фактор! является требование высокой коррозионной стойкости и стойкости к окислению п повышенных температурах. Несмотря на затраты, связанные с установк дополнительного оборудования, экономический эффект при замене технолог производства цинкования на алюмоцинкование составляет 21,4 долл/т прод.

При переходе к производству полосы с покрытием типа «Гальфа потребуются минимальные затраты на модернизацию агрегата цинкования, прич стоимость производства листа с новым видом покрытия практически не превыше стоимость оцинковки.

Совершенствование и оптимизация газовых и температурных режимов Т) стальной полосы в агрегатах нанесения покрытий позволяют снизить общий расх азотоводородного газа в протяжной печи, в частности, при пусках и останов}-агрегата, уменьшить содержание водорода в защитном газе до 8-15% вмес используемых 25-75%, уменьшить продукт брака из-за различного рода дефект покрытия.

11. Результаты исследований по ТХО стального проката, температур! временные и газовые режимы работы протяжной печи, основные парамет газоструйной обработки алюмоцинковых покрытий использованы при освоенш совершенствовании элементов технологии на промышленных агрегатах АНГи АНГА, при разработке ТЛЗ на проектирование агрегатов алюмоцинкования алюминирования ЧерМК, КарМК и ММК. Основные положения работы нан отражение во временной ТИ на пуск и освоение АНГА-1700 ЧерМК, в ТИ г

при выпуске опытной партии проката с покрытием типа "Гальфан" на агрегате цинкования ММК, при составлении рекомендаций по реконструкции АНГЦ ЧерМК.

Значительное улучшение экологии производства связано с разработкой TJI3 на проектирование агрегата алюмоцинкования водопроводных труб Челябинского ТПЗ и TJ13 на проектные работы по реконструкции цеха цинкования проволоки Ревдинского ММЗ, исключающих применение флюса и частично кислотного травления.

ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ:

Статьи:

1. Пахалуев В.М. Спектральные характеристики процессов переноса в неоднородных кипящих слоях// Гидродинамика н теплообмен. Свердловск: УНЦ АН СССР, 1972. Вып.1. С.92-95.

2. Пахалуев В.М. Исследование теплопроводности кипящих слоев с насадкой из шаровых элементов//Гидродинамика и теплообмен. Свердловск: УНЦ АН СССР, 1972. С.96-100.

3. Шейнкман А.Г., Пахалуев В.М. Экспериментальное исследование статистических характеристик гравитационного волнового течения пленок жидкости// Четвертое Всесоюзное совещание по тепло-и массообмену. Т.1 - 3. Минск: АН БССР, 1972. С.141-144.

4. Баскаков А.П., Пахалуев В.М. Исследование температуропроводности слоя, псевдоожиженного в присутствии горизонтальных трубных пучков// Химическая промышленность. 1972. N7. С.57-59.

5. Пахалуев В.М., Шейнкман А.Г. Исследование статистических характеристик волнового течения пленок жидкости// ИФЖ, АН БССР. 1974. T.27.N5. С.845-849.

6. Пахалуев В.М., Шейнкман А.Г. Аппаратурный анализ статистических спектров гравитационного течения пленок жидкости// Теплофизика и термодинамика: Сб. Свердловск: УНЦ АН СССР, 1974. С.64-70.

7. Пахалуев В.М., Шейнкман А.Г. Особенности гравитационного волнового течения пленок жидкости вдоль вертикальных и наклонных пластин// Гидродинамика и теплообмен: Сб. Свердловск: УНЦ АН СССР, 1974. Вып.2.

8. Щеклеин С.Е., Пахалуев В.М., Шейнкман А.Г. Исследование параметров волнового течения пленки жидкости// Тезисы докладов 5-й Всесоюзной конференции по теплообмену и гидравлическому сопротивлению в элементах энергетических машин и аппаратов. Ч.2.Л.: ЦКТИ, 1974. С.24-26.

9. Пахалуев В.М., Коржавина H.A. Особенности гидродинамики и теплообмена пленок жидкости при свободном гравитационном стекании// Там же. C.I6-1S.

10. Щеклеин С.Е., Пахалуев В.М., Шейнкман А.Г. Исследование стекающей вниз пленки жидкости высокоточным емкостным методом// Гидродинамика и теплообмен в энергетических установках: Сб. Свердловск: УНЦ АН СССР, 1975. С.18-21.

И. Пахалуев В.М., Щеклеин С.Е. Энергетические характеристики волнового течения пленок жидкости// ТОХТ. 1975. Т.9, N5. С.761-763.

12. Пахалуев В.М., Юртаев Ю.И. Исследование касательных напряжений пленки гравитационно стекающей жидкости// Тезисы доклада 5-й научно-технической конференции УПИ. Свердловск, 1976. С.20.

13. Пахалуев В.М., Коржавина H.A. Исследование локального теплообмена и трения в условиях пленочного течения жидкости// Теплофизические свойства жидкостей и взрывное вскипание. Свердловск: УНЦ АН СССР. 1976. С.98-101.

14. Лумми А.П.ДТахалуев В.М. Расчет времени нагрева в кипящем слое деталей с вырезами// Промышленные печи с кипящим слоем: Сб. Свердловск: УПИ, 1976. С.20-22.

15. Пахалуев В.М., Крохина A.A. Теплообмен плоских симметричных струй с жидкометаллической пленкой на движущейся поверхности// Тезисы доклада 6-й Всесоюзной конференции по теплообмену и гидравлическому сопротивлению при движении двухфазного потока в элементах энергетических машин и аппаратов. Секция I. Л., 1978. С. 179-180.

16.Теплообмен турбулентной пленки жидкости с шероховатой поверхностью в условиях свободного стекания / Ратников Е.Ф., Шейнк-

ман А.Г., Пахалуев В.М., Щеклеин С.Е.// Теплоэнергетика, 1977. N4. С.75-76.

17.Исследование статистических параметров процесса переноса в пленках жидкости/ Щеклеин С.Е., Ратников Е.Ф., Шейнкман А.Г., Пахалуев В.М.// Тезисы докладов 6-й Всесоюзной конференции по теплообмену и гидравлическому сопротивлению при движении двухфазного потока в элементах энергетических машин и аппаратов. Секция I. Л., 1978. С.174-176.

18. Пахалуев В.М., Кукушкин В.М., Гринберг Д.Л: Формирование тонкого цинкового покрытия на стальной полосе воздушным «ножом»// Сталь. 1980. N3. С.207-209.

19. Пахалуев В.М., Крохина Л.А. Особенности теплообмена соударяющихся струй с плоской поверхностью между ними// 6-я Всесоюзная конференция по тепломассообмену. Минск, 1980. Т.1, ч.2. С.167-170.

20. Формирование цинкового покрытия на стальной полосе в агрегатах непрерывного действия / Кукушкин В.М., Попель С.И., Пахалуев В.М., Грин-бург Д.Л.// Сталь. 1980. N11. С.992-994.

21. Лумми А.П., Пахалуев В.М., Жигало С.В. Особенности теплообмена тел с вырезами в кипящем слое. Свердловск. 1980.С.71.Деп.ВИНИТИ. N6(104).

22. Использование прямых методов вариационного исчисления к исследованию нестационарных течений тонкой пленки жидкости/ Щеклеин С.Е., Пахалуев В.М., Титов Т.П., Ратников Е.Ф.// Применение вычислительных средств в теплотехнических и энергетических расчетах. Свердловск: УПИ, 1979. С.128-133.

23. Исследование процесса струйного регулирования толщины металлического покрытия/ Пахалуев В.М., КрохинаЛ.А., Шаповалов A.B., Кукушкин В.М.// Металлургическая теплотехника. М.:Металлургия, 1981. N9. С.74-76.

24. Пахалуев В.М., Крохина Л.А., Кукушкин В.М. Особенности охлаждения и кристаллизации цинкового покрытия, формируемого «воздушным ножом» в линии АНГЦ// Повышение производительности и экономичности работы тепловых металлургических агрегатов: Сб. М.:Металлургия, 1982. С.88-90.

25. Пестряев A.C., Леонтьев A.B., Пахалуев В.М. Разработка конструктивных элементов и совершенствование режимов современных протяжных печей// Тезисы докладов научно-технического совещания «Улучшение конструирования, освоение и эксплуатация печей прокатного производства заводов 4M». Череповец, 1982.

26. Крохина Л.А., Пахалуев В.М. Особенности охлаждения полосы при струйном формировании цинкового покрытия в агрегате непрерывного действия// Тезисы докладов 8-й Научно-технической конференции молодых ученых и специалистов Урала. Свердловск, 1982. С.27-28.

27. Пахалуев В.М., Крохина Л.А., Кукушкин В.М. Снижение разнотол-щинности при струйном формировании цинкового покрытия на стальной полосе// Сталь. 1983. N4. С.43-46.

28. Пахалуев В.М.,Крохина Л.А., Кукушкин В.М. Оптимизация параметров «воздушного ножа» при производстве оцинкованной полосы с минималь-

ной разнотолщннностью покрытия// Теплотехника основных металлургических переделов: Сб. М.: Металлургия, 1984. С.56-68.

29. Пахалуев В.М., Пишванов В.Л., Фомин Е.С. Особенности термохимической подготовки и формирования алюминиевого покрытия на стальной полосе в агрегатах горячего алюмоцинкования// Тезисы докладов Всесоюзного семинара ВДНХ. М.,1984. С.25.

30. Пахалуев В.М., Пишванов В.Л., Фомин Е.С. Особенности термохимической подготовки и формирования алюминиевого покрытия на стальной полосе в агрегатах горячего алюминирования// Тезисы докладов Всесоюзного семинара «Расширение производства листового проката с металлическим и полимерным покрытиями с целью защиты от коррозии». М., 1984. С. 13-14.

31. У правление нагревом металла в секционных печах/ Пахалуев В.М., Малкин В.М., Шкляр Ф.Р., Дружинин В.В.// Теплотехнические исследования процессов и агрегатов в черной металлургии: Сб. М.:Металлургия,1986.С.75-78.

32. Пахалуев В.М., Пишванов В.Л. Особенности термохимической обработки стальной полосы в агрегатах горячего алюминирования// Сталь. 1986. N10.0.99-102.

33. Метод лазерной интерферометрии при анализе роста оксидных пленок на металлах/ Пахалуев В.М;, Крохина Л.А., Пишванов В.Л., Маевский В.М.// Свердловск: ВНИИМТ, 1987. Деп. в Черметинформации. 10.02.87. Ш803-ЧМ87.

34. Попов Ю.А., Пахалуев В.М. Отражательная способность стали с пленкой окисла// Известия АН СССР «Металлы». 1987. N4. С.45-47.

35. Пахалуев В.М., Пишванов В.Л., Фомин Е.С. Эффективность термохимической обработки стальной полосы в современных агрегатах горячего алюминирования и цинкования// Тезисы Всесоюзного научно-технического

совещания «Повышение технического уровня нагревательных устройств в прокатном производстве». М., 1987. С.45.

36. Попов Ю.А., Подольский Б.Г., Пахалуев В.М. Математическая модель радиационного охлаждения протяжной печи// Тезисы докладов Всесоюзного научно-технического совещания «Применение ЭВМ в научно-исследовательских разработках». М., 1988. С.36.

37. Анализ окислительно-восстановительного процесса при термохимической обработке стальной полосы/ Пахалуев В.М., Пишванов В.Л., Теуш В.Н., Крохина JI.A.// Теплотехническое обеспечение технологических процессов черной металлургии: Сб. М.:Металлургия, 1988. С.85-89.

38. Термохимическая обработка полосы из малоуглеродистой стали при горячем алюминировании/ Пахалуев В.М., Пишванов В.Л., Крохина JI.A., Аксенова Э.В., Дорошкевич Э.И., Фомин Е.С.// Всесоюзный научно-технический семинар "Опыт производства и применения металла с покрытиями". Запорожье, 1988. С. 19-20.

39. Особенности нанесения алюмоцинкового покрытия на стальную полосу / Пишванов B.JI., Пахалуев В.М., Теуш В.Н., Крохина J1.A., Филиппова И.А.,Кирицева E.H.,Трифонова В.А., Кротова А.Ю., Тычинин А.И., Ка-занджинян В.А.// Тезисы докладов Всесоюзного научно-технического семинара. Запорожье, 1988.С.16-17.

40. Новое высококоррозионно - стойкое покрытие на основе цинкалюми-ниевого сплава для защиты листового проката / Кукушкин В.М., Филиппова И,А., Ван-дер Беллен Т.Б., Пишванов В.Л., Тычинин А.И., Казанджи-нян O.A.// Тезисы докладов Всесоюзного научно-технического семинара. Запорожье, 1988. С. 15-16.

41. Анализ технологии термохимической обработки полосы с алгомоцин-ковым и алюминиевым покрытиями/ ГТахалуев В.М., Пишванов В.Л., Филиппова И.А., Аксенова Э.В, Фомин Е.С., Тычинин А.И.//Сталь. 1989.N3. С.97-100.

42. Безокислительный период нагрева при термохимической обработке полосы из малоуглеродистой стали / Пахалуев В.М., Пишванов B.JI., Крохи-на Л.А., Теуш В.Н.// Металлургическая теплотехника: Сб. М.:Металлургия, 1990. С.75-78.

43. Эффективность термической очистки поверхности стальной полосы в продуктах сгорания газового топлива/ Пахалуев В.М., Пишванов В.Л., Крохи-на Л.А., Фомин Е.С.// Теплотехническое обеспечение основных металлургических производств: Сб. М.:Металлургия, 1990. С.91-94.

44. Современная технология термохимической обработки полосы в агрегатах алюминирования и алюмоцинкования/ Пахалуев В.М., Пишванов В.Л., Теуш В.Н., Крохина Л.А.// Теплотехника металлургических процессов и агрегатов: Сб. М.:Металлургия, 1990. С.79-82.

45. Влияние сероводорода в отопительном газе на термохимическую обработку полосы/ Пахалуев В.М., Пишванов В.Л., Крохина Л.А., Фомин Е.С., Дорошкевич Э.И.// Сталь. 1990. N3. С.93-95.

46. Пахалуев В.М., Пишванов В.Л., Кукушкин В.М. Газотермические режимы современной технологии производства проката с покрытием на основе цинкалюминиевого сплава// Тезисы докладов Всесоюзной научно-технической конференции, посвященной 60-летию ВНИИМТ. Свердловск, 1990. С.86-87.

47. Лумми А.П., Пахалуев В.М., Пахалуева C.B. Изучение гидродинамики и теплообмена в пристенной зоне аппаратов с кипящим слоем// Тезисы докладов 9-й юбилейной научно-технической конференции. Свердловск: УПИ, 1990. С. 10-11.

48. Флуктуации коэффициента теплоотдачи и теплообмен пластины с вырезами в псевдоожиженном слое/ Баскаков А.П., Лумми А.П., Пахалуев В.М., Ясников Г.П. Свердловск, 1994. 22 с. Деп. ВИНИТИ. N1332-B.

49. Лумми А.П., Баскаков А.П., Пахалуев В.М. Интенсификация внешнего теплообмена при истечении вторичного воздуха в кипящем слое. Свердловск, 1994. 8 с. Деп. ВИНИТИ. N1334-B.

50. Пахалуев В.М. Особенности теплообмена плоских симметричных струй с неподвижной и движущейся поверхностью// Сыромятниковские чтения: Материалы конференции теплоэнергетического факультета УГТУ-УПИ. Екатеринбург, 1995. С.126-128.

Авторские свидетельства

51. A.c. 939590, МКИ С23 с 1/14. Устройство для формирования металлического покрытия из расплава/ Пахалуев В.М., КрохинаЛ.А., Кукушкин В.М., Расиченко Ю.Н. (СССР). N3235280/22-02; Заявл. 14.01.81.; О публ.30.06.82. Бюл.Ш4.

52. A.c. 1079695, МКИ SU 1079695 А, С23 с 1/14. Устройство для формирования покрытия из расплава/ Пахалуев В.М., Крохина Л.А., Кукушкин В.М. и др. N3478053/22-02; Заявл. 30.07.82.; Опубл. 15.03.84. Бюл.ШО.

53. A.c. 1291805, МКИ SU 1291805. AI. 4F27D1/18; 7/02. Способ уплотнения рабочих окон нагревательной печи/Попов Ю.А.,Подольский Б.Г., Пахалуев В.М. и др. N3918329/22-03; Заявл. 27.06.85; 0публ.27.06.87. Бюл.Ы7.

54. A.c. 1514800, МКИ SU 1514800. А1.4С21 Д 1/34, 9/56. Способ термохимической обработки стальной полосы/ Пахалуев В.М., Пишванов В.Л., Фомин Е.С. N4257825/23-02; Заявл. 14.04.87; Опубл. 15.10.89. Бюл.№8.

ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ

ПС - продукты сгорания; ПНС - продукты неполного сгорания; КРВ - коэффициент расхода воздуха; ТХО - термохимическая обработка; ТО - термическая обработка; КТО - коэффициент теплоотдачи; КС - кипящий слой; П - пар; Г - горение; М - металл;

- критерий Нуссельта;

- критерий Рейнольдса;

- критерий Пекле;

- критерий Био.

Nu=

Re=

g-B

X

u-B v

Pe=

u-h

X..

a

Подписано в печать 22.12.97 Формат 60x84 1/16

Бумага типографская Плоская печать Усл. п. л. 2,96

Уч.-изд. л. 2,32 Тираж 100 Заказ 272 Бесплатно

Издательство УГТУ

520002, Екатеринбург, ул. Мира, 19

Ротапринт УГТУ. 620002, Екатеринбург, ул. Мира, 19