Прокатная окалина , часто сокращаемая до просто окалины , представляет собой чешуйчатую поверхность горячекатаной стали , состоящую из смешанных оксидов железа: оксида железа (II) ( FeO , вюстит ), оксида железа (III) ( Fe 2 O 3 , гематит ) и оксид железа(II,III) ( Fe 3 O 4 , магнетит ).
Прокатная окалина образуется на внешних поверхностях пластин, листов или профилей, когда они производятся путем пропускания раскаленных железных или стальных заготовок через прокатные станы. [1] Прокатная окалина имеет голубовато-черный цвет. Обычно его толщина составляет менее 0,1 мм (0,0039 дюйма), он изначально прилипает к стальной поверхности и защищает ее от атмосферной коррозии при условии, что в этом покрытии не происходит разрыва.
Поскольку он является электрохимическим катодом по отношению к стали, любой разрыв покрытия прокатной окалины вызовет ускоренную коррозию стали, обнаженной при разрыве. Таким образом, прокатная окалина является благом на какое-то время, пока ее покрытие не разрушится из-за обращения со стальным изделием или по какой-либо другой механической причине.
Прокатная окалина становится помехой при обработке стали. Любая краска, нанесенная поверх него, тратится впустую, так как она оторвется вместе с окалиной, поскольку под нее попадет насыщенный влагой воздух. Таким образом, прокатная окалина может быть удалена со стальных поверхностей с помощью газопламенной очистки , травления или абразивоструйной обработки , которые являются утомительными операциями, потребляющими энергию. Вот почему судостроители и монтажники стали оставляли сталь и арматуру , доставленную свежекатанной с заводов, на открытом воздухе, чтобы дать ей возможность «выветриться», пока большая часть окалины не отпадет под воздействием атмосферы. В настоящее время большинство сталелитейных заводов могут поставлять свою продукцию с удаленной окалиной и сталью, покрытой межоперационной грунтовкой , поверх которой можно безопасно выполнять сварку или покраску.
Окалина, образующаяся на прокатных станах, будет собираться и отправляться на агломерационную фабрику для переработки .
Масштаб мельницы востребован избранными художниками -абстракционистами-экспрессионистами, поскольку его воздействие на сталь может вызвать непредсказуемые и, казалось бы, случайные абстрактные органические визуальные эффекты. [ нужна цитация ] Хотя большая часть прокатной окалины удаляется из стали во время ее прохождения через валки для разрушения окалины во время производства, могут быть видны меньшие структурно несущественные остатки. Использование этого остатка обработки путем ускорения его коррозионного воздействия за счет металлургического использования фосфорной кислоты или в сочетании с диоксидом селена может создать высококонтрастный визуальный субстрат , на который можно добавлять другие композиционные элементы.
Прокатная окалина может использоваться в качестве сырья для производства гранулированных огнеупоров . Когда этот огнеупор отливается и предварительно нагревается, эти окалины обеспечивают пути выхода испаряющихся водяных паров, тем самым предотвращая появление трещин и создавая прочную монолитную структуру.
Прокатная окалина представляет собой сложный оксид, содержащий около 70% железа со следами цветных металлов и щелочных соединений. Восстановленный железный порошок может быть получен путем преобразования прокатной окалины в один высший оксид, т.е. гематит ( Fe 2 O 3 ), с последующим восстановлением водородом. Шахид и Чой сообщили о методе обратного соосаждения для синтеза магнетита ( Fe 3 O 4 ) из окалины, который используется для различных экологических применений, таких как восстановление питательных веществ, [2] балластная коагуляция в процессе активного ила и восстановление тяжелых металлов в водная среда. [3]