ПРОИЗВОДСТВО АЛЮМООЦИНКОВАЯНЫХ СТАЛЬНЫХ ПОЛОС НА ЛИНИИ ЧЕРЕПОВЕЦКОГО МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОГО КОМБИНАТА

В настоящее время производство холоднокатаного проката с алюмоцинковым покрытием типа гальвалюм осуществляют во многих странах мира.

Мировое производство листового проката с алюмоцинковым покрытием достигло 2,7млн.т в год. Предполагается, что к началу XXI в. выпуск этой продукции составит более 10,0 млн.т. Наращивание мощностей и производства алюмооцинкованного проката определяется главным образом его высокой коррозионной стойкостью, превышающей в 2—6 раз оцинкованный лист, и экономией до 75% дефицитного цинка, используемого для покрытия.

Для удовлетворения растущей потребности в алюмооцинкованной стали устанавливаются высокопроизводительные агрегаты непрерывного горячего алюмоцинкования широкой полосы, иногда совмещенные с нанесением цинковых или алюминиевых покрытий.

Агрегат непрерывного горячего алюмоцин-кования работает с использованием принципа Армко—Сендзимира и включает проведение следующих технологических операций: химическую очистку поверхности полосы от загрязнений в щелочном растворе с применением щеточно-моечных машин; подогрев и термическую очистку полосы в камере безокислительного нагрева протяжной печи в атмосфере продуктов неполного сжигания природного газа; термическую обработку полосы по режимам отжига или нормализации в азоговодородной атмосфере с выдержкой и охлаждением до температур нанесения покрытия; нанесение покрытия в керамической ванне тигельного типа с индукционным обогревом расплавов; регулирование толщины (массы) покрытия с применением воздушных ножей; контролируемое охлаждение полосы с покрытием; непрерывный отпуск, полосы с покрытием; охлаждение воздухом и водой; деформационную обработку полосы на дрессировочном стане и на машине для правки изгибом с растяжением; пассивацию покрытия полосы в хроматном растворе; промасливание полосы; смотку полосы в рулоны (порезку на листы осуществляют отдельно вне линии).

На агрегате производится продукция с алюмоцинковым и алюмокремниевым покрытиями в рулонах толщиной 0,55-2,0 мм, шириной 1000—1400 мм, длина листов после порезки 2000-4000 мм.

Проектная мощность линии составляет 320тыс.т/год. Технологическая скорость полосы до 2,5 м/с.

Основной продукцией выпускаемой на лилии является тонколистовая сталь с алюмоцинковым покрытием, наносимым из расплава, содержащим 53-55% Аl, 41-43% Zn, 1,3-1,8%

Si и 0,5—0,6% Fe. Покрытие алюминированной стали наносится из расплава состоящим из 89-91 % А1, 5-7 % Si и 2-3 % Fe.

Производство алюмооцинкованной стали в 1991 и 1992 гг. составило соответственно 252 и 285тыс.т при среднем сортаменте по толщине 0,8—0,9 мм и ширине 1000—1250 мм. Алюминированной стали в августе 1992 г. было выпущено соответственно с заявленной потребностью ~ 6400 т.

В качестве металла основы для покрытий использовали холоднокатаные полосы из мало-углеродистых кипящих и полуспокойных марок стали.

По массе покрытия алюмооцинкованная сталь производится четырех классов [90, 120, 150 и 170 г/м2 (на обе стороны листа)] и трех классов с дифференцированным покрытием [60/45, 75/45 и 85/45 г/м2 (числитель- на лицевой, знаменатель — на обратной стороне)]. Покрытие имеет превосходную матовую поверхность или красивый мелкий узор кристаллизации.

Сравнительные испытания сталей с покрытиями в исходном состоянии и в виде изделий (после профилирования, загиба, вытяжки) показали, что свойства алюмоцинковых покрытий превосходят свойства цинковых покрытий той же толщины в 2—6 раз в зависимости от условий и среды испытаний.

В камере солевого тумана это превосходство составляет 2,6—6,0 раз (до появления продуктов коррозии покрытия) и 2,0—5,2 раз (до появления продуктов коррозии железа). В растворе 3 %-ного NaCl и 0,1%-ного Н202 — в 3,7-5,0 раз (до появления продуктов коррозии железа). В растворе синтетических моющих средств с концентрацией 6—7 г/л (pH >10) алюмоцинковое покрытие в 1,6—5,9 раз растворяется медленнее чем цинковое с образованием защитных пленок; в растворах, содержащих отбеливатели, корродирование по-крытия сплавом А1—Zn замедляется еще в большей степени из-за наличия в покрытии алюминиевой фазы. В холодной водопроводной и дистиллированной воде цинковое покрытие корродирует быстрее алюмоцинкового, более чем в 4 раза.

В среде выхлопных газов (для глушителей) алюмооцинкованная сталь имеет те же показатели стойкости как и у стали, плакированной чистым алюминием. Условия испытаний: температура газов на входе в трубу 700±20 °С, весь цикл прочностных испытаний 42 ч (72 теплоциклов). После испытаний дефектов в покрытии глушителей не обнаружено. В среде топливных смесей (для бензобаков) — бензин + 0,5 % воды и бензин + 10 % этилового спирта, температура 60 °С, длительность — 60 сут.

Алюмооцинкованная сталь показывает удов-летворительные результаты, сравнимые с электролитически освинцованной сталью и более высокие показатели стойкости по сравнению со сталями с алюмокремниевым и свинцовым покрытиями горячего нанесения.

Поверхность покрытия алюмооцинкованной стали пригодна для окраски практически в той же мере, что и у оцинкованной стали, обеспечивает хорошую адгезию краски и достаточную пластичность при профилировании.

Листовую сталь с алюмоцинковым покрытием сваривают с применением электродуговой и контактной сварки. Однако количество вредных цинковых паров, выделяемых при сварке, значительно меньше у алюмооцинкованной стали вследствие пониженного содержания цинка в самом покрытии.

Наибольшее применение алюмооцинкованная сталь находит в строительстве промышленных зданий, привлекая внимание прежде всего своей долговечностью, однородностью и эстетичностью внешнего вида стен, крыш и настилов. Это покрытие практически не требует ухода, обладает протекторной защитой и гарантирует сохранение стойкости даже при повреждении. Более интенсивно алюмооцинкованная полоса должна использоваться для крыш с низким наклоном и выступающим стыком, на которых чаще всего проявляется воздействие стоячей воды. Это преимущество может служить основанием для замены старых неметаллических крыш плоского типа.

Для зданий, имеющих крыши с большим на-клоном, алюмооцинкованная сталь является исключительно привлекательным и прочным ма-териалом, отвечающим современным требовани-ям архитектуры и эстетики. В строительстве сельскохозяйственных объектов лист с алюмо-цинковым покрытием пригоден для сооружений хранилищ, силосных башен, бункеров для зерна и др. В гражданском жилом строительстве этот вид продукции может использоваться в любом виде с одновременным сочетанием цвета окраски крыш, стен, построек, заборов, водостоков, желобов, а также для изготовления тех изделий, где требуется красивый внешний вид и длительная стойкость к коррозии.

В бытовой технике лист с алюмоцинковым покрытием используется при изготовлении стиральных машин, холодильников, газовых и электрических плит, различных корпусов ап-паратов и приборов, емкостей для хранения и переноски питьевой воды. В зарубежной практике эта сталь идет для изготовления машин, размельчающих пищевые отходы, посудомоечных машин, насосов отопления, кондиционеров и др., техники для облицовки, где имеется повышенная температура. В радиоэлектротехни- ческой промышленности она используется для деталей вместо гальванически оцинкованного листа.

В автомобильной промышленности для изго-товления деталей систем выхлопного тракта применяют лист с алюмоцинковым покрытием одновременно с алюминированным листом или листом из нержавеющей стали. Кроме того, из нее изготовляют кузова грузовых автомобилей и прицепов, многие детали шасси и днища автобусов. Одно из перспективных направлений приме-нения алюмооцинкованной стали повышенной прочности является ее использование для бензобаков и деталей других конструкций, требующих глубокой и сложной вытяжки.

СБОРНИК НАУЧНЫХ ТРУДОВ Черная металлургия России и стран СНГ в XXI веке. Т о м 5, Москва 1994