UA128807C2 - Electro-assisted pickling of steel - Google Patents

Electro-assisted pickling of steel Download PDF

Info

Publication number
UA128807C2
UA128807C2 UAA202202150A UAA202202150A UA128807C2 UA 128807 C2 UA128807 C2 UA 128807C2 UA A202202150 A UAA202202150 A UA A202202150A UA A202202150 A UAA202202150 A UA A202202150A UA 128807 C2 UA128807 C2 UA 128807C2
Authority
UA
Ukraine
Prior art keywords
etching
bath
metal strip
alternating current
specified
Prior art date
Application number
UAA202202150A
Other languages
Ukrainian (uk)
Inventor
Алєксєй Кольцов
Алексей КОЛЬЦОВ
Патріс Александр
Патрис Александр
Марі-Крістін Тесьє
Мари-Кристин Тесье
Original Assignee
Арселорміттал
Арселормиттал
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Арселорміттал, Арселормиттал filed Critical Арселорміттал
Publication of UA128807C2 publication Critical patent/UA128807C2/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25FPROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC REMOVAL OF MATERIALS FROM OBJECTS; APPARATUS THEREFOR
    • C25F1/00Electrolytic cleaning, degreasing, pickling or descaling
    • C25F1/02Pickling; Descaling
    • C25F1/04Pickling; Descaling in solution
    • C25F1/06Iron or steel
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25FPROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC REMOVAL OF MATERIALS FROM OBJECTS; APPARATUS THEREFOR
    • C25F7/00Constructional parts, or assemblies thereof, of cells for electrolytic removal of material from objects; Servicing or operating
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25FPROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC REMOVAL OF MATERIALS FROM OBJECTS; APPARATUS THEREFOR
    • C25F7/00Constructional parts, or assemblies thereof, of cells for electrolytic removal of material from objects; Servicing or operating
    • C25F7/02Regeneration of process liquids
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23GCLEANING OR DE-GREASING OF METALLIC MATERIAL BY CHEMICAL METHODS OTHER THAN ELECTROLYSIS
    • C23G1/00Cleaning or pickling metallic material with solutions or molten salts
    • C23G1/36Regeneration of waste pickling liquors
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23GCLEANING OR DE-GREASING OF METALLIC MATERIAL BY CHEMICAL METHODS OTHER THAN ELECTROLYSIS
    • C23G3/00Apparatus for cleaning or pickling metallic material
    • C23G3/02Apparatus for cleaning or pickling metallic material for cleaning wires, strips, filaments continuously
    • C23G3/021Apparatus for cleaning or pickling metallic material for cleaning wires, strips, filaments continuously by dipping
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23GCLEANING OR DE-GREASING OF METALLIC MATERIAL BY CHEMICAL METHODS OTHER THAN ELECTROLYSIS
    • C23G3/00Apparatus for cleaning or pickling metallic material
    • C23G3/02Apparatus for cleaning or pickling metallic material for cleaning wires, strips, filaments continuously
    • C23G3/027Associated apparatus, e.g. for pretreating or after-treating

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Cleaning And De-Greasing Of Metallic Materials By Chemical Methods (AREA)

Abstract

Цей винахід належить до способу травлення металевої смуги, який включає такі стадії: - пропускання зазначеної металевої смуги через щонайменше одну ванну для травлення, яка має температуру від 1 до 100 °C; - подачу змінного струму густиною струму від 1×102 до 1×105 A∙м-2 на одиницю поверхні зазначеної металевої смуги, яка проходить через щонайменше одну ванну для травлення.This invention relates to a method of etching a metal strip, which includes the following stages: - passing said metal strip through at least one etching bath, which has a temperature of 1 to 100 °C; - supply of alternating current with a current density of 1×102 to 1×105 A∙m-2 per unit surface of the indicated metal strip, which passes through at least one etching bath.

Description

Цей винахід відноситься до способу, який дозволяє підвищити ефективність лінії травлення металевої смуги. Це досягається шляхом подачі змінного струму на рухому металеву смугу, яка пересувається, щонайменше, через одну ванну травлення.This invention relates to a method that allows to increase the efficiency of the metal strip etching line. This is achieved by applying alternating current to a moving metal strip that moves through at least one pickling bath.

На смуговому стані гарячої прокатки металева поверхня знаходиться в контакті з вологим повітрям при високих температурах, від 1200 "С (в печі попереднього нагрівання) приблизно до 700 С (на станції намотування рулонів). Зазначені умови сприяють утворенню шару 1 окалини на металевій смузі 2, як показано на Фіг. 1. При виплавці сталі зазначений шар окалини складається в основному з оксидів заліза, як проілюстровано на Фіг. 2, при цьому зразок З сталі покритий шаром 4 окалини, яка складається з РеО (вюстит), РезОх (магнетит) і ГегОз (гематит).In the strip state of hot rolling, the metal surface is in contact with moist air at high temperatures, from 1200 "C (in the preheating furnace) to approximately 700 C (at the coil winding station). The specified conditions contribute to the formation of scale layer 1 on the metal strip 2, as shown in Fig. 1. When steel is smelted, the specified slag layer consists mainly of iron oxides, as illustrated in Fig. 2, while the steel sample is covered with 4 slag layer, which consists of ReO (wuestite) and HegOz (hematite).

Товщина окалин може змінюватися, як правило, від 4 до 20 мкм, залежно від умов смугового стану гарячої прокатки, як відображено на фіг. 2 за допомоги стовпчиків. Після операції гарячої прокатки окалину слід видаляти для одержання металевої поверхні, зручної для виконання подальших стадій процесу, таких як-от холодна прокатка, відпал або гаряче покриття зануренням. Зазвичай зазначену окалину розбивають з допомогою окалиновідламувачів на вхідний лінії травлення, а потім видаляють в травильних баках перед холодною прокаткою металевих смуг і нанесенням на них покриття.The thickness of the scale can vary, as a rule, from 4 to 20 μm, depending on the conditions of the strip state of hot rolling, as shown in fig. 2 with the help of columns. After the hot rolling operation, the scale should be removed to obtain a metal surface suitable for further process steps such as cold rolling, annealing or hot dip coating. Usually, the indicated scale is broken up with the help of scale breakers on the input pickling line, and then removed in pickling tanks before cold rolling of metal strips and coating them.

Як правило, в ході процесу травлення в лінії травлення 5 металева смуга проходить через кілька травильних баків (6, ба, 6Б, бс), які містять в собі ванну для травлення (7, 7а, 76, 7с), приготовлену, щонайменше, з однієї кислоти або з однієї солі для травлення, як показано наAs a rule, during the etching process in the etching line 5, the metal strip passes through several etching tanks (6, ba, 6B, bs), which contain an etching bath (7, 7a, 76, 7c), prepared at least from of a single acid or of a single etching salt, as shown in

Фіг. 3. Послідовні ванни для травлення необов'язково характеризуються однаковими параметрами процесу або однаковим складом. Крім того, можуть змінюватися природа і концентрація їх травильного розчину.Fig. 3. Successive pickling baths are not necessarily characterized by the same process parameters or the same composition. In addition, the nature and concentration of their pickling solution can change.

У патенті 5 5472579 розкритий спосіб травлення, в якому гарячекатану сталеву смугу безперервно подають, щонайменше, в один травильний бак і пропускають через неї електричний струм.Patent 5 5472579 discloses an etching method in which a hot-rolled steel strip is continuously fed into at least one pickling tank and an electric current is passed through it.

Однак при використанні вищезазначених способів і обладнання час травлення, необхідний для досягнення задовільної якості поверхні, не є оптимальним. Тому необхідним є більш ефективний спосіб травлення.However, when using the above methods and equipment, the etching time required to achieve a satisfactory surface quality is not optimal. Therefore, a more efficient method of digestion is necessary.

Мета цього винаходу полягає в розробці рішення для подолання вищезазначених проблем.The purpose of the present invention is to develop a solution to overcome the above problems.

Зазначена мета досягається шляхом розробки способу за п. 1 формули винаходу. Цей спосіб також може включати будь-які характеристики пп. 2-11 формули винаходу.The specified goal is achieved by developing the method according to clause 1 of the claims. This method can also include any characteristics of paragraphs. 2-11 of the claims.

Інші характеристики і переваги цього винаходу стануть очевидними з подальшого докладного опису винаходу.Other characteristics and advantages of the present invention will become apparent from the further detailed description of the invention.

Для ілюстрації винаходу будуть описані різні варіанти здійснення і випробування необмежувального прикладу, конкретно з посиланням на такі фігури:To illustrate the invention, various implementations and tests of a non-limiting example will be described, specifically with reference to the following figures:

На Фіг. 1 показана наявність шару окалини на зразку сталі.In Fig. 1 shows the presence of a scale layer on a steel sample.

Фіг. 2 є зображенням залізної окалини на сталі основи.Fig. 2 is an image of iron scale on a steel base.

На Фіг. З продемонстрований варіант лінії травлення 5.In Fig. A version of etching line 5 is demonstrated.

На Фіг. 4 показаний варіант втілення цього винаходу, травильний бак 8.In Fig. 4 shows an embodiment of the present invention, pickling tank 8.

На Фіг. 5 представлений інший варіант лінії травлення 5 з використанням способу, відповідного винаходу.In Fig. 5 shows another version of the etching line 5 using the method according to the invention.

На Фіг. 6 відображений вплив типу струму на час травлення.In Fig. 6 shows the influence of the type of current on the etching time.

На Фіг. 7 відображений вплив температури ванни на час травлення.In Fig. 7 shows the influence of the bath temperature on the digestion time.

На Фіг. 8 показаний вплив концентрації кислоти у ванні на час травлення.In Fig. 8 shows the influence of acid concentration in the bath on the digestion time.

На Фіг. 9 продемонстрований вплив густини струму на час травлення.In Fig. Figure 9 shows the effect of current density on etching time.

На Фіг. 10-12 відображений вплив частоти струму на час травлення в різних умовах.In Fig. 10-12 shows the influence of the current frequency on the etching time in different conditions.

На Фіг. 13 ії 14 продемонстрований вплив такої характеристики струму, як відношення тривалості анодного і катодного періодів на час травлення.In Fig. 13 and 14 demonstrate the effect of such a current characteristic as the ratio of the duration of the anodic and cathodic periods on the etching time.

Як проілюстровано на Фіг. 4, винахід відноситься до способу травлення металевої смуги 9, який включає такі стадії: - пропускання зазначеної металевої смуги, щонайменше, через одну ванну для травлення 7, яка має температуру від 1 до 100 "С, - подачу змінного струму, який характеризується густиною струму від 1х102 до їх105 Ам? на одиницю поверхні зазначеної металевої смуги, стосовно зазначеної металевої смуги, яка проходить через, щонайменше, одну зазначену ванну для травлення, і характеризується анодним і катодним періодом подачі на металеву смугу, яка проходить, щонайменше, через одну зазначену ванну для травлення, який характеризується відношенням тривалості катодного і анодного імпульсів від 0,1 до 5,0.As illustrated in Fig. 4, the invention relates to a method of etching a metal strip 9, which includes the following stages: - passing the indicated metal strip through at least one etching bath 7, which has a temperature from 1 to 100 "С, - supplying an alternating current, which is characterized by a current density from 1x102 to 105 Am? per unit surface of the specified metal strip, with respect to the specified metal strip passing through at least one specified etching bath, and characterized by an anodic and cathodic supply period to the metal strip passing through at least one specified bath for etching, which is characterized by the ratio of the duration of cathodic and anodic pulses from 0.1 to 5.0.

Зазначений спосіб травлення виконують переважно після операції гарячої прокатки і навіть бо переважно, після операції ламання окалини. Заявлений спосіб травлення виконують переважно після операції холодної прокатки і/або операції нанесення покриття, такої як-от процес гарячого покриття методом занурення.This method of etching is carried out mainly after the operation of hot rolling and even more preferably, after the operation of breaking the scale. The proposed method of etching is carried out preferably after a cold rolling operation and/or a coating operation, such as a hot dip coating process.

Ванна для травлення вміщена в травильному баку 6, як показано на Фіг. 4. Зазначений травильний бак виготовлений, щонайменше, переважно, з одного з таких матеріалів: цегли з сировинних матеріалів, гранітні або ебонітові цегли, поліпропілен, поліетилен високої густини (НОРЕ) і/або гомополімер поліпропілену (РРНР), що дозволяє збільшувати його термін служби в умовах травлення. Переважно, бак оснащений пристроями, здатними переміщувати смугу через ванну, такими як-от конвеєрні валки 10. Як проілюстровано на Фіг. 4, ванна може бути оснащена чотирма конвеєрними валками 10 однією парою з боку входу 11 і іншою парою з боку виходу 12 з бака. В кожній парі один із валків повністю занурений у зазначену ванну для травлення, а другий не занурений в зазначену ванну для травлення. Переважно, лінія травлення також оснащена пристроями додавання і/або регенерації травильного розчину, такими як-от установка регенерації кислоти (АКР), яка не представлена на Фіг. 3. Як правило, в останній травильний бак додають свіжий/регенерований травильний розчин, потім він стікає каскадом з останнього бака в перший бак, звідки відпрацьований травильний розчин відкачують на станцію регенерації (якщо вона існує, або в ємність для зберігання). Перетікання потоків кислоти регулюють за допомогою насосів.The etching bath is placed in the etching tank 6, as shown in Fig. 4. The specified pickling tank is made, at least preferably, from one of the following materials: bricks from raw materials, granite or ebonite bricks, polypropylene, high-density polyethylene (HOPE) and/or polypropylene homopolymer (PPHR), which allows to increase its service life under digestion conditions. Preferably, the tank is equipped with devices capable of moving the strip through the bath, such as conveyor rolls 10. As illustrated in FIG. 4, the bath can be equipped with four conveyor rolls 10, one pair on the side of the entrance 11 and another pair on the side of the exit 12 from the tank. In each pair, one of the rolls is completely immersed in the indicated etching bath, and the other is not immersed in the indicated etching bath. Preferably, the etching line is also equipped with devices for adding and/or regenerating the etching solution, such as an acid regeneration unit (ACR), which is not shown in Fig. 3. As a rule, fresh/regenerated pickling solution is added to the last pickling tank, then it cascades from the last tank to the first tank, from where the spent pickling solution is pumped to the regeneration station (if it exists, or to a storage tank). The flow of acid flows is regulated with the help of pumps.

Ванна для травлення може бути будь-якою ванною для травлення, відомою фахівцям у цій галузі техніки. Переважно, щоб ванна для травлення містила, щонайменше, одну кислоту і/або сіль для травлення в концентрації від 10 до 360 гл". Більш переважно, щоб ванна 7 для травлення містила в собі, щонайменше, одну кислоту або сіль для травлення. Переважно, кислоти або солі для травлення є однією з таких речовин: соляна кислота (НСІ), сірчана кислота (Не505), хлорид калію (КСІ), хлорид натрію (Масі), сульфат натрію (Маг504), сульфат калію (К»2505) або азотна кислота. Внаслідок травлення і видалення речовини, в такий спосіб, ванна для травлення також може містити небажані матеріали, такі як-от розчинені метали, які з'являються в результаті операції травлення (іони заліза, інші типові легуючі елементи або домішки, які є в сталі, наприклад, Мп, 5і, АЇ, Ст, Мі, Со, Ті, М, МБ, Мо, Си, С, 5, Р, В, М, ...), а також тверді частинки важкорозчинних оксидів, які осаджуються на стінках баків або в контурах травлення, як наприклад, частинки діоксиду кремнію, оксиду алюмінію, змішаних фаз, подібних до фаяліту (Бег25іО4), ГеАі2Ох, Мп-вмісних шпинелів (МпгбіО»х, МпАгО4,...). Крім того, зважаючи на робочі умови, ванна для травлення також може містити інгібітор перетравлення, який захищає поверхню сталі шляхом обмеження розчинення сталі у ванні для травлення.The pickling bath can be any pickling bath known to those skilled in the art. It is preferable that the pickling bath contains at least one acid and/or pickling salt in a concentration of 10 to 360 hl". More preferably, the pickling bath 7 contains at least one pickling acid or salt. Preferably, acid or pickling salts is one of the following substances: hydrochloric acid (HCI), sulfuric acid (He505), potassium chloride (KCI), sodium chloride (Mas), sodium sulfate (Mag504), potassium sulfate (K»2505) or nitric acid.As a result of etching and removing the substance in this way, the etching bath may also contain unwanted materials such as dissolved metals that appear as a result of the etching operation (iron ions, other typical alloying elements or impurities that are present in steels, for example, Mn, 5i, AI, St, Mi, Co, Ti, M, MB, Mo, Si, C, 5, P, B, M, ...), as well as solid particles of poorly soluble oxides that precipitate on the walls of tanks or in etching circuits, such as particles of silicon dioxide, aluminum oxide, mixed phases similar to fayalite (Beg25iO4), GeAi2Ox, Mp-containing spinels (MpgbiO»x, MpAgO4,...). In addition, depending on the operating conditions, the pickling bath may also contain an etching inhibitor that protects the steel surface by limiting the dissolution of the steel in the pickling bath.

Зазначений змінний струм характеризується густиною струму, яка становить від 102 до 105The indicated alternating current is characterized by a current density of 102 to 105

Ам? в розрахунку на одиницю поверхні зазначеної металевої смуги. Це означає, що ділянка смуги (і/або окалини) прийматиме змінний струм, описаний раніше, при його проходженні через ванну 7 для травлення, що сприяє видаленню шару окалини. Наприклад, змінний струм подають на зазначену ділянку, щонайменше, З с.Um? per unit surface of the specified metal strip. This means that a portion of the strip (and/or scale) will receive the alternating current described earlier as it passes through the etching bath 7, which helps remove the scale layer. For example, alternating current is supplied to the specified area, at least from c.

Змінний струм подають будь-яким можливим способом. Змінний струм може мати будь-яку форму хвилі, як наприклад, квадратну, трикутну, синусоїдальну або складену. Як проілюстровано на Фіг. 4, переважно, щоб змінний струм подавався з використанням ряду електродів 13 з чергуванням анода 13а і катода 1360, звернених до металевої смуги. Чергування анода і катода здійснюють переважно шляхом подачі позитивного або негативного струму на зазначені електроди. Переважно, обидві сторони лінії звернені до електродів. Електроди занурюють у ванну для травлення і розміщують переважно на відстані від 1 до ЗО см від металевої рухомої смуги. Більш переважно, електроди розміщують на відстані від 1 до 10 см від рухомої металевої смуги.Alternating current is supplied in any possible way. Alternating current can have any waveform, such as square, triangle, sine, or complex. As illustrated in Fig. 4, it is preferable that the alternating current is supplied using a series of electrodes 13 with alternating anode 13a and cathode 1360 facing the metal strip. Alternation of the anode and cathode is carried out mainly by applying a positive or negative current to the specified electrodes. Preferably, both sides of the line face the electrodes. The electrodes are immersed in the etching bath and placed preferably at a distance of 1 to 30 cm from the metal moving strip. More preferably, the electrodes are placed at a distance of 1 to 10 cm from the moving metal strip.

Наприклад, як проілюстровано на Фіг. 5, на лінії травлення, яка містить чотири травильних баки (6, ба, 60, бс), металева смуга може піддаватися процесу хімічного травлення в трьох перших баках і процесу травлення згідно винаходу в четвертому баку. Інша можливість полягає в застосуванні процесу згідно винаходу в усіх ваннах лінії травлення. Крім того, кількість травильних баків в конфігураціях лінії може змінюватися від 1 до б, а процес травлення згідно винаходу можна здійснювати, щонайменше, в одному з них, тобто від одного бака до всіх баків.For example, as illustrated in Fig. 5, on the etching line, which contains four etching tanks (6, ba, 60, bs), the metal strip can be subjected to a chemical etching process in the first three tanks and an etching process according to the invention in the fourth tank. Another possibility is to apply the process according to the invention in all baths of the pickling line. In addition, the number of etching tanks in line configurations can vary from 1 to b, and the etching process according to the invention can be carried out in at least one of them, that is, from one tank to all tanks.

Позитивний вплив змінного струму на час травлення, порівняно з постійним струмом, можна спостерігати на Фіг. 6 де всі експерименти здійснені у ванні з концентрацією кислоти НСІ 100 г-л- 1, Час травлення представлений у вигляді залежності для двох типів струму (постійний або змінний), який подається на зразок сталі, який має шар окалини завтовшки близько 5 мкм, при різних значеннях густини струму. У випадку змінного струму (АС) експерименти проводили з використанням струму частотою 50 Гц при однаковій тривалості катодного і анодного імпульсів, тобто відношенні 1:1. Оскільки всі інші параметри однакові, у разі змінного струму можна 60 бачити, що час травлення в середньому менший на 33 95. Крім того, виграш у часі травлення збільшується з підвищенням густини струму, і при 107 Ам? змінний струм дає виграш у часі травлення близько 4095 у порівнянні з постійним струмом. Отже, ефективність способу травлення, що відповідає винаходу, підвищується порівняно з електротравленням з використанням постійного струму.The positive effect of alternating current on etching time, compared to direct current, can be seen in Fig. 6, where all experiments were carried out in a bath with a concentration of HCI acid of 100 g-l-1. The etching time is presented in the form of a dependence for two types of current (direct current or alternating current), which is applied to a steel sample that has a scale layer about 5 μm thick, at different values of the current density. In the case of alternating current (AC), the experiments were carried out using a current with a frequency of 50 Hz with the same duration of cathodic and anodic pulses, that is, a ratio of 1:1. All other parameters being equal, in the case of alternating current, it can be seen that the etch time is on average 33 95 less. Furthermore, the gain in etch time increases with increasing current density, and at 107 Am? AC gives a gain in etch time of about 4095 over DC. Therefore, the efficiency of the etching method according to the invention increases compared to electroetching using direct current.

Зазначена металева смуга виготовлена переважно із сталі.The specified metal strip is made mainly of steel.

Зазначений змінний струм має частоту переважно від 0,5 до 100 Гц.The specified alternating current has a frequency preferably from 0.5 to 100 Hz.

Переважно, зазначену металеву смугу пропускають через ванну зі швидкістю від 10 м"хв" до 450 м-хв'.Preferably, said metal strip is passed through the bath at a speed of 10 m"min" to 450 m-min'.

Переважно, зазначений змінний струм подають на зазначену металеву смугу, яка проходить, щонайменше, через одну зазначену ванну для травлення, щонайменше, протягом 5 с, що дозволяє підвищувати ефективність розчинення окалини. Переважно, зазначений змінний струм подають на зазначену металеву смугу, яка проходить, щонайменше, через одну ванну для травлення, максимум протягом 600 с. Більш переважно, зазначений змінний струм подають на зазначену металеву смугу, яка проходить, щонайменше, через одну зазначену ванну для травлення, максимум протягом 300 с, що дозволяє знижувати споживання електроенергії при одночасному досягненні задовільної швидкості розчинення окалини.Preferably, the specified alternating current is applied to the specified metal strip, which passes through at least one specified pickling bath, for at least 5 seconds, which allows increasing the efficiency of scale dissolution. Preferably, said alternating current is applied to said metal strip which passes through at least one etch bath for a maximum of 600 seconds. More preferably, the specified alternating current is applied to the specified metal strip, which passes through at least one specified pickling bath, for a maximum of 300 s, which allows to reduce electricity consumption while simultaneously achieving a satisfactory rate of scale dissolution.

Переважно, ванна для травлення 7 містить тільки одну кислоту або тільки одну сіль для травлення. Це дозволяє пригнічувати взаємодію між травильними кислотами і травильними солями і, таким чином, мати більш стабільну ванну для травлення.Preferably, the pickling bath 7 contains only one acid or only one pickling salt. This allows to suppress the interaction between pickling acids and pickling salts and, thus, to have a more stable pickling bath.

Переважно, зазначена ванна для травлення містить соляну кислоту концентрацією від 10 до 360 гл". Переважно, зазначена ванна для травлення містить сірчану кислоту концентрацією від 10 до 360 гл.Preferably, said pickling bath contains hydrochloric acid with a concentration of 10 to 360 hl". Preferably, said pickling bath contains sulfuric acid with a concentration of 10 to 360 hl.

Провели декілька експериментів з оцінки впливу обраних параметрів процесу на ефективність травлення. Випробування виконували на зразках сталі з однаковим станом поверхні: сталь, покрита шаром оксидів заліза (окалина) завтовшки 5 мкм. Час травлення реєстрували у вигляді залежності від вибраних параметрів процесу. Потім оцінювали яскравість поверхні з допомогою спектрофотометра СМ-26004 фірми Є Копіса-МіпоКа. Час травлення відповідає часу, необхідному для досягнення яскравості, яка становить від 60 до 75, яка, без зв'язку з будь-якою теорією, вказує на те, що весь (або майже весь) оксидний шар вилучений.Several experiments were conducted to assess the impact of selected process parameters on digestion efficiency. The tests were performed on steel samples with the same surface condition: steel covered with a layer of iron oxides (scale) 5 μm thick. The etching time was recorded as a function of the selected process parameters. Then the brightness of the surface was evaluated using a spectrophotometer SM-26004 of Ye Kopis-MipoKa. The etching time corresponds to the time required to achieve a brightness of 60 to 75, which, without regard to any theory, indicates that all (or almost all) of the oxide layer has been removed.

Що менше час травлення, тим краща ефективність травлення. Слід зазначити, що яскравість поверхні, покритої окалиною, до травлення становить близько 30 одиниць, а яскравість металевої сталі без окалини, зазвичай, перебуває в діапазоні від 60 до 75 одиниць, залежно від хімічних властивостей продукту і морфології поверхні (шорсткості). Отже, збільшення яскравості під час травлення пов'язані з видаленням окалини.The shorter the digestion time, the better the digestion efficiency. It should be noted that the brightness of the surface covered with scale before etching is about 30 units, and the brightness of metallic steel without scale is usually in the range of 60 to 75 units, depending on the chemical properties of the product and the morphology of the surface (roughness). Therefore, the increase in brightness during etching is associated with the removal of scale.

Переважно, ванна для травлення має температуру, щонайменше, 40 "С. Це підвищує ефективність травлення у співставленні з відповідним показником ванни для травлення при температурах нижче 39,5"С. На Фіг. 7 час травлення представлений у вигляді графіка залежності від температури ванни для експериментів, виконаних у ванні з концентрацією НОСІ 100 гл", при різних температурах і густині струму. Частота коливань змінного струму (АС) становить 50 Гц, а співвідношення тривалості катодного і анодного імпульсів дорівнює 1:1.Preferably, the etching bath has a temperature of at least 40 "C. This increases the etching efficiency compared to the corresponding indicator of the etching bath at temperatures below 39.5 "C. In Fig. 7, the etching time is presented in the form of a graph of the dependence on the temperature of the bath for experiments performed in a bath with a concentration of NOSI of 100 hl", at different temperatures and current densities. The frequency of oscillations of alternating current (AC) is 50 Hz, and the ratio of the duration of cathodic and anodic pulses is equal to 1:1.

Оскільки всі інші параметри є однаковими, можна бачити, що чим вища температура ванни для травлення, тим менше час травлення.All other parameters being equal, it can be seen that the higher the temperature of the etching bath, the shorter the etching time.

Переважно, зазначена ванна для травлення характеризується концентрацією кислоти або солі для травлення, щонайменше, 30 гл", більш переважно, щонайменше, бО гл". Таке підвищення нижньої границі покращує ефективність травлення. На Фіг. 8 час травлення представлений у вигляді графіка залежності від концентрації кислоти у ванні для травлення при 40 "С для експериментальних умов, що реалізуються при використанні змінного струму (АС) густиною 0,5х107 А:м2 і частотою коливань 50 Гц при співвідношенні тривалості катодного і анодного імпульсів рівній 1:1. Оскільки всі інші параметри є однаковими, можна бачити, що чим вища концентрація кислоти для травлення, тим менший час травлення.Preferably, the said pickling bath is characterized by a concentration of acid or pickling salt of at least 30 hl", more preferably at least 20 hl". This increase in the lower limit improves digestion efficiency. In Fig. 8, the etching time is presented in the form of a graph of the dependence on the acid concentration in the etching bath at 40 "С for the experimental conditions implemented when using alternating current (AC) with a density of 0.5x107 A:m2 and an oscillation frequency of 50 Hz with the ratio of the duration of the cathodic and anodic pulses equal to 1:1.Since all other parameters are the same, it can be seen that the higher the acid concentration for etching, the shorter the etching time.

Зазначена густина струму переважно становить, щонайменше, їх103 Абм? на одиницю поверхні зазначеної металевої смуги стосовно зазначеної металевої смуги, яка проходить, щонайменше, через одну зазначену ванну для травлення, а більш переважно, щонайменше, 1х101 АСм--. Це дозволяє підвищувати ефективність травлення порівняно з відповідним показником при нижчій густині струму. На Фіг. 9 час травлення представлений у вигляді графіка залежності від густини струму частотою 50 Гц, який подається на металеву смугу при співвідношенні тривалості катодного і анодного імпульсів рівній 1:1, для ванни з концентрацієюThe specified current density is preferably at least 103 Abm? per unit surface of the specified metal strip with respect to the specified metal strip that passes through at least one specified etching bath, and more preferably, at least 1x101 AUm--. This makes it possible to increase the etching efficiency compared to the corresponding indicator at a lower current density. In Fig. 9, the etching time is presented in the form of a graph of the dependence on the current density with a frequency of 50 Hz, which is applied to the metal strip with a ratio of the duration of the cathode and anode pulses equal to 1:1, for a bath with a concentration

НСЇ 100 гол. Оскільки всі інші параметри є однаковими, можна бачити, що чим вища густина струму, тим менший час травлення.NSI 100 goals. All other parameters being equal, it can be seen that the higher the current density, the shorter the etching time.

Зазначений змінний струм переважно має частоту, щонайменше, 15 Гц. Очевидно, що така нижня границя дозволяє підвищувати ефективність травлення порівняно з відповідним показником при нижчій частоті. Зазначений змінний струм переважно має частоту максимум 50Said alternating current preferably has a frequency of at least 15 Hz. It is obvious that such a lower limit makes it possible to increase the etching efficiency compared to the corresponding indicator at a lower frequency. Said alternating current preferably has a maximum frequency of 50

Гц. Очевидно, що така верхня границя дозволяє підвищувати ефективність травлення порівняно з відповідним показником при більш високій частоті. На Фіг. 10-12 час травлення представлений у вигляді графіка залежності часу від частоти струму, який подається на металеву смугу (в зазначених умовах співвідношення тривалості катодного і анодного імпульсів дорівнює 1:1) у ванні для травлення з концентрацією кислоти 100 гОл" при 40 "С у разі різних кислот для травлення і густини струму.Hz. It is obvious that such an upper limit allows to increase the etching efficiency compared to the corresponding indicator at a higher frequency. In Fig. 10-12, the etching time is presented in the form of a graph of the dependence of time on the frequency of the current supplied to the metal strip (under the specified conditions, the ratio of the duration of the cathodic and anodic pulses is 1:1) in an etching bath with an acid concentration of 100 gOl" at 40 "C in in the case of different acids for etching and current density.

Без зв'язку з будь-якою теорією можна побачити, що переважно підвищити нижню границю частоти до 15 Гц і знизити верхню границю частоти до 50 Гц.Without being bound by any theory, it can be seen that it is preferable to increase the lower frequency limit to 15 Hz and lower the upper frequency limit to 50 Hz.

Зазначений змінний струм, що характеризується певним анодним і катодним періодом подачі на зазначену металеву смугу, яка проходить, щонайменше, через одну зазначену ванну для травлення, переважно характеризується співвідношенням тривалості катодного і анодного імпульсів від 0,3 до 4,0. Більш переважно, зазначений змінний струм, що характеризується певним анодним і катодним періодом подачі на зазначену металеву смугу, яка проходить, щонайменше, через одну зазначену ванну для травлення, характеризується співвідношенням тривалості катодного і анодного імпульсів від 1,1 до 2 Оптимально зазначений змінний струм, що характеризується певним анодним і катодним періодом подачі на зазначену металеву смугу, яка проходить, щонайменше, через одну зазначену ванну для травлення, характеризується співвідношенням тривалості катодного і анодного імпульсів від 1,5 до 2,4. На Фіг. 13 їі 14 час травлення представлений у вигляді графіка залежності часу від співвідношення періодів змінного струму, який подається на металеву смугу, при 40 "С у разі ванни для травлення з концентрацією кислоти 100 гл" і густиною струму 0,5 А:"см7?. Оскільки всі інші параметри є однаковими, очевидно, можна спостерігати, що, коли відношення періодів змінного струму знаходиться в зазначеному діапазоні ефективність травлення є вищою.The specified alternating current, characterized by a certain anodic and cathodic supply period to the specified metal strip, which passes through at least one specified etching bath, is preferably characterized by a ratio of the duration of the cathodic and anodic pulses from 0.3 to 4.0. More preferably, the specified alternating current, characterized by a certain anodic and cathodic supply period to the specified metal strip, which passes through at least one specified etching bath, is characterized by a ratio of the duration of cathodic and anodic pulses from 1.1 to 2 Optimally specified alternating current, characterized by a certain anodic and cathodic supply period to the specified metal strip, which passes through at least one specified etching bath, characterized by a ratio of the duration of the cathodic and anodic pulses from 1.5 to 2.4. In Fig. 13 and 14, the etching time is presented in the form of a graph of the dependence of time on the ratio of periods of alternating current, which is supplied to the metal strip, at 40 "С in the case of an etching bath with an acid concentration of 100 gL" and a current density of 0.5 A:"cm7?. All other parameters being equal, it can be clearly observed that when the AC period ratio is in the specified range, the etching efficiency is higher.

Цей винахід викладений вище у вигляді варіанта здійснення, який, як передбачається, застосовується на практиці, а також переважним є на зараз. Однак слід розуміти, що цей винахід не обмежується варіантом здійснення, розкритим в описі, і може бути належним чином модифікованим в межах діапазону, який не виходить за рамки основного сенсу або сутності винаходу, що можна виявити на основі доданої формули винаходу і всього опису.This invention is set forth above in the form of an embodiment which is believed to be in practice and which is presently preferred. However, it should be understood that this invention is not limited to the embodiment disclosed in the description, and may be suitably modified within a range that does not go beyond the basic meaning or essence of the invention, which can be discovered based on the appended claims and the entire description.

Claims (10)

ФОРМУЛА ВИНАХОДУFORMULA OF THE INVENTION 1. Спосіб травлення металевої смуги (9), який включає стадії, на яких: - пропускають зазначену металеву смугу через щонайменше одну ванну (7) для травлення, яка має температуру від 1 до 100 "С, - подають змінний струм до зазначеної металевої смуги, яка проходить через зазначену щонайменше одну ванну для травлення, при цьому зазначений змінний струм має густину струму від 1х102 до 1х105 Ам2 на одиницю поверхні зазначеної металевої смуги і характеризується наявністю анодного періоду і катодного періоду, причому зазначений змінний струм, який подається на зазначену металеву смугу, яка проходить через зазначену щонайменше одну ванну для травлення має співвідношення тривалості катодного і анодного імпульсів від 1,1 до 2,7.1. The method of etching a metal strip (9), which includes the stages in which: - the specified metal strip is passed through at least one etching bath (7), which has a temperature from 1 to 100 "C, - an alternating current is supplied to the specified metal strip , which passes through said at least one etching bath, while said alternating current has a current density of 1x102 to 1x105 Am2 per unit surface area of said metal strip and is characterized by the presence of an anodic period and a cathodic period, and said alternating current applied to said metal strip , which passes through the indicated at least one etching bath, has a ratio of the duration of the cathodic and anodic pulses from 1.1 to 2.7. 2. Спосіб травлення за п. 1, в якому зазначена металева смуга виготовлена із сталі.2. The etching method according to claim 1, in which said metal strip is made of steel. 3. Спосіб травлення за п. 1 або 2, в якому зазначену металеву смугу пропускають через ванну зі швидкістю від 10 до 450 м'хв".3. The etching method according to claim 1 or 2, in which the specified metal strip is passed through the bath at a speed of 10 to 450 m'min". 4. Спосіб травлення за будь-яким з пп. 1-3, у якому зазначена ванна для травлення має температуру щонайменше 40 "С.4. The etching method according to any one of claims 1-3, in which said etching bath has a temperature of at least 40 "С. 5. Спосіб травлення за будь-яким з пп. 1-4, в якому зазначена ванна для травлення має концентрацію кислоти або солі для травлення, яка становить щонайменше 30 гл".5. The pickling method according to any one of claims 1-4, in which said pickling bath has a concentration of acid or pickling salt that is at least 30 hl". б. Спосіб травлення за будь-яким з пп. 1-4, в якому зазначена ванна для травлення має концентрацію кислоти або солі для травлення, яка становить щонайменше 60 гл".b. The etching method according to any one of claims 1-4, in which said etching bath has a concentration of acid or etching salt that is at least 60 hl". 7. Спосіб травлення за будь-яким з пп. 1-6, в якому зазначена густина струму становить щонайменше 1х103 Д.м? на одиницю поверхні зазначеної металевої смуги, яка проходить через зазначену щонайменше одну ванну для травлення.7. The method of etching according to any of claims 1-6, in which the specified current density is at least 1x103 D.m? per unit surface of said metal strip that passes through said at least one etching bath. 8. Спосіб травлення за будь-яким з пп. 1-7, в якому зазначений змінний струм має частоту від 0,5 до 100 Гц.8. The etching method according to any one of claims 1-7, in which said alternating current has a frequency of 0.5 to 100 Hz. 9. Спосіб травлення за будь-яким з пп. 1-8, в якому зазначений змінний струм має частоту щонайменше 15 Гц.9. The etching method according to any one of claims 1-8, in which said alternating current has a frequency of at least 15 Hz. 10. Спосіб травлення за будь-яким з пп. 1-9, в якому зазначений змінний струм має частоту, яка не перевищує 50 Гц. мин10. The etching method according to any of claims 1-9, in which said alternating current has a frequency that does not exceed 50 Hz. min Фіг. 1 «а жи б, мк 5 МЕМ Б іх ше ро;Fig. 1 "a zhi b, mk 5 MEM B ih she ro; с 0. 1-3 х хх ОК х З СХ МКК 5 МЖК о о. я» с. о шо о вих шо ВАР ЯХ - "Оу МеВ м ДИ ХНА ОО З о о ншнНннйчнни ПЕ що ПОТ ПЕ ЕНН ї КИШЕНЯ ЕЕ мкм хs 0. 1-3 х хх ОК х Z СХ MKK 5 MZHK o o. i" p. o what o vyh what VAR YAH - "Ou MeV m DY HNA OO Z o o nshnNnnnychnny PE what POT PE ENN y POCKET EE mkm x Фіг. 2 5 Ж пооф песо сення. сення ж ні як Ж зе і НН Є ЕК мк КИ вий ші яз). 76 7Ь ве Та ба 7 в 8Fig. 2 5 Same poof pesos today. today it is not like Zhe and NN Ye EK mk KY viy shi yaz). 76 7b and Ta ba 7 in 8 Фіг. ЗFig. WITH
UAA202202150A 2019-11-25 2019-11-25 Electro-assisted pickling of steel UA128807C2 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/IB2019/060108 WO2021105738A1 (en) 2019-11-25 2019-11-25 Electro-assisted pickling of steel

Publications (1)

Publication Number Publication Date
UA128807C2 true UA128807C2 (en) 2024-10-23

Family

ID=68696500

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
UAA202202150A UA128807C2 (en) 2019-11-25 2019-11-25 Electro-assisted pickling of steel

Country Status (12)

Country Link
US (1) US20220411952A1 (en)
EP (1) EP4065754B1 (en)
JP (1) JP7454045B2 (en)
KR (1) KR102773151B1 (en)
CN (1) CN114599824B (en)
CA (1) CA3158225C (en)
ES (1) ES3063760T3 (en)
MX (1) MX2022006290A (en)
PL (1) PL4065754T3 (en)
UA (1) UA128807C2 (en)
WO (1) WO2021105738A1 (en)
ZA (1) ZA202203727B (en)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP4455374A1 (en) 2023-04-24 2024-10-30 ThyssenKrupp Steel Europe AG Method for electrolytic pickling of a hot-rolled strip
WO2025185800A1 (en) 2024-03-04 2025-09-12 Thyssenkrupp Steel Europe Ag Method for producing a cold-rolled strip
GB2643466A (en) * 2024-08-16 2026-02-18 Newtrace Private Ltd Method for manufacturing electrode
DE102024126181A1 (en) 2024-09-11 2026-03-12 Thyssenkrupp Steel Europe Ag Method for the combined pickling of a hot-rolled strip made from a steel material

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59154400A (en) * 1983-02-23 1984-09-03 株式会社日立製作所 Decontamination method for radioactive contaminated metals
GB8517606D0 (en) * 1985-07-12 1985-08-21 Bekaert Sa Nv Cleaning by electrochemical pickling
JPH05295600A (en) * 1992-04-17 1993-11-09 Nisshin Steel Co Ltd Continuous descaling method for stainless steel strip and its device
TW296988B (en) 1993-09-17 1997-02-01 Hitachi Ltd
ES2142018T3 (en) * 1995-09-15 2000-04-01 Mannesmann Ag PROCEDURE AND INSTALLATION FOR THE TREATMENT OF PRODUCTS IN THE FORM OF STAINLESS STEEL STRAP.
DE19624436A1 (en) * 1996-06-19 1998-01-02 Gewerk Keramchemie Stainless steel strip surface treatment
AT406385B (en) * 1996-10-25 2000-04-25 Andritz Patentverwaltung METHOD AND DEVICE FOR ELECTROLYTICALLY STICKING METAL STRIPS
JPH10259500A (en) * 1997-03-19 1998-09-29 Daido Steel Co Ltd Electrode descaling equipment for wire rod
JP4177476B2 (en) * 1997-03-26 2008-11-05 新日本製鐵株式会社 Method and apparatus for continuous cleaning of steel strip
GB2358194B (en) * 2000-01-17 2004-07-21 Ea Tech Ltd Electrolytic treatment
AU2002217449A1 (en) * 2000-12-18 2002-07-01 Centro Sviluppo Materiali S.P.A Continuous electrolytic pickling and descaling of carbon steel and stainless
ITRM20010223A1 (en) * 2001-04-24 2002-10-24 Ct Sviluppo Materiali Spa METHOD FOR THE CONTINUOUS ELECTROLYTIC DESCRIPTION OF STAINLESS STEELS IN THE PRESENCE OF INDIRECT EFFECTS OF THE CURRENT PASSAGE.

Also Published As

Publication number Publication date
WO2021105738A1 (en) 2021-06-03
PL4065754T3 (en) 2026-03-23
MX2022006290A (en) 2022-06-09
ZA202203727B (en) 2023-05-31
EP4065754A1 (en) 2022-10-05
KR102773151B1 (en) 2025-02-25
JP2023503143A (en) 2023-01-26
CN114599824B (en) 2023-12-22
JP7454045B2 (en) 2024-03-21
EP4065754B1 (en) 2025-12-24
US20220411952A1 (en) 2022-12-29
KR20220084392A (en) 2022-06-21
CA3158225C (en) 2024-01-16
CA3158225A1 (en) 2021-06-03
ES3063760T3 (en) 2026-04-20
CN114599824A (en) 2022-06-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
UA128807C2 (en) Electro-assisted pickling of steel
CN1318652C (en) Continuous electrolytic pickling method for metallic products using alternate current suplied cells
JP2012162757A (en) Continuous electrolytic cleaning method and continuous electrolytic cleaning device of metal band
CN105143523B (en) Process for the continuous treatment of surfaces of laminates made of stainless steel in a solution based on sulfuric acid
JPH09137300A (en) Method and apparatus for manufacturing belt sheet product consisting of stainless steel
JP4057786B2 (en) Steel material scale removal and control method and apparatus
CN108396366A (en) A kind of ferritic stainless steel cold-rolling steel strip pickling method
RU2793361C1 (en) Electric pickling of steel
JPH0827600A (en) Descaling method and device for stainless steel strip
RU2793361C9 (en) Electric pickling of steel
CN104995327A (en) Nitriding method for oriented electromagnetic steel plates and nitriding device
KR101568477B1 (en) Method for annealing-pickling ferritic stainless steel having high silicon content
JP4177476B2 (en) Method and apparatus for continuous cleaning of steel strip
JPH0121240B2 (en)
JPS6048600B2 (en) Manufacturing method of silicon electrical steel sheet
BR112022006805B1 (en) PROCESS OF PICKLING A METAL STRIP
JP4221984B2 (en) Martensitic stainless steel cold rolled-annealed-pickled steel strip with extremely good surface gloss
RU2628182C2 (en) Treatment method for moving ferroalloy sheet and continuous production line for its implementation
JPH01259200A (en) Electrolytic treatment for grain-oriented silicon steel sheet
JPH01234600A (en) Method for descaling band stainless steel
JPS5959900A (en) Continuous electrolytic descaling method of stainless steel strip
JP4189053B2 (en) High speed electrolytic descaling method for stainless steel
JP2003013299A (en) Descaling method of austenitic stainless steel cold rolled annealed steel sheet
KR20150053626A (en) Method for annealing of ferritic stainless steel having high silicon content
JPS6350498A (en) Improvement of corrosion resistance of stainless steel