專利名稱：帶鋼連續(xù)熱鍍稀土鋅鋁合金的還原退火與熱鍍工藝的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及帶鋼鍍鋅工藝，尤其帶鋼熱鍍稀土鋅鋁工藝。
背景技術：
帶鋼連續(xù)熱鍍鋅工藝流程，就是順序排列著的對帶鋼進行開卷、焊接、脫脂、還原 退火、熱鍍、光整拉矯、表面處理、收卷等處理過程。其中的還原退火工藝，是對形變后的帶鋼通過升高度溫退火并進行再結晶消除內 應力、恢復可塑性的過程。根據(jù)帶鋼鍍鋅要求高低與帶鋼材質的不同，尤其帶鋼鍍鋅要求高 低的不同，分有對帶鋼預加熱、還原加熱、還原均熱、冷卻、均衡、熱張緊六個工藝段，或者， 分為對帶鋼還原加熱、還原均熱、冷卻、熱張緊四個工藝段。帶鋼在還原退火過程中，各工藝 段的溫度，是根據(jù)帶鋼熱鍍鋅要求的高低與帶鋼材質的不同而設定與控制的。保護氣體由 設置在熱張緊段和/或冷卻段氣體入口進入，廢氣從設置在預加熱段或還原加熱段的氣體 出口引向室外放空，且?guī)т撁芊獾剡M入鋅鍋，使還原退火爐成為一個無氧環(huán)境，是保證帶鋼 進入鋅鍋前具有一個清潔的無氧化物存在的還原成適合熱鍍鋅的活性海綿狀純鐵表面的 必要技術條件。其中的熱鍍工藝，是在帶鋼表面鍍上鋅鍍層的過程。鋅或鋅合金在鋅鍋里受熱熔 化成鋅液，帶鋼繞于鋅鍋里的沉沒輥且隨沉沒輥轉動進入鋅鍋，鍍上鋅液后順沉沒輥輥轉 動方向被輥筒拉出鋅鍋，進入鋅鍋的帶鋼溫度、鋅液溫度，也是根據(jù)帶鋼熱鍍鋅要求的高低 與帶鋼材質的不同而設定與控制的。傳統(tǒng)的帶鋼鍍層原料是鋅或鋅鋁合金，由于鋅液的流動性較差，不但，鍍上鋅或鋅 鋁合金后的帶鋼表面明顯粗糙，而且，帶鋼在熱鍍過程中，鋅或鋅鋁合金對鋼的浸潤性就不 夠理想，鋅液很難滲透鋼基，以鋅或鋅鋁合金為材料的帶鋼鍍層與鋼基也無法牢固粘附，也 就是說，以鋅或鋅鋁合金為材料的帶鋼鍍層無法牢固地附著在帶鋼的表面，甚至在化學腐 蝕、電化學腐蝕環(huán)境中，以鋅或鋅鋁合金為材料的帶鋼鍍層就會產生起皮剝落現(xiàn)象。

發(fā)明內容
本發(fā)明提供的是一種帶鋼連續(xù)熱鍍稀土鋅鋁合金的還原退火與熱鍍工藝，其目的 是這樣實現(xiàn)的帶鋼連續(xù)熱鍍稀土鋅鋁合金的還原退火與熱鍍工藝，包含了帶鋼連續(xù)熱鍍稀土鋅 鋁合金的還原退火工藝與帶鋼連續(xù)熱鍍稀土鋅鋁合金的熱鍍工藝兩個部分；帶鋼連續(xù)熱鍍稀土鋅鋁合金的還原退火工藝，是在分有包括前還原加熱段和后還 原加熱段的還原加熱段、還原均熱段、冷卻段、熱張緊段結構的還原退火爐內進行的，主要 工藝內容包括帶鋼還原退火工藝階段、帶鋼在還原退火爐內運行、保護氣體在還原退火爐 內流通、帶鋼在各工藝段的溫度以及露點值和帶鋼再結晶溫度保持時間設定與控制；帶鋼 還原退火工藝階段，依據(jù)還原退火爐的結構，分設成順序排列著的帶鋼還原加熱過程、帶鋼 還原均熱過程、帶鋼冷卻過程、帶鋼熱張緊過程共四個工藝階段，且將帶鋼還原加熱過程又依據(jù)還原退火爐的結構進一步分設成帶鋼前還原加熱過程與帶鋼后還原加熱過程，帶鋼在 前還原加熱段中，迅速升溫進行退火與再結晶還原，以此完成帶鋼前還原加熱過程，繼而， 在后還原加段中，進一步迅速升溫到帶鋼再結晶溫度進行退火與再結晶還原，以此完成帶 鋼后帶鋼還原加熱過程，帶鋼在還原均熱段中，將帶鋼再結晶溫度保持到一定的時間，確保 帶鋼再結晶還原，以此完成帶鋼還原均熱過程，帶鋼在冷卻段中，從帶鋼再結晶溫度降到不 低于帶鋼入鋅鍋帶溫，以此完成帶鋼冷卻過程，帶鋼在熱張緊段中，通過將帶鋼繞過張緊輥 得到張緊，使帶鋼在入鋅鍋前的運行不抖動不飄蕩保持穩(wěn)定，以此完成帶鋼熱張緊過程；帶 鋼在還原退火爐內運行，就是帶鋼在還原退火爐內的行走方式與過程，帶鋼從前還原加熱 段的底部進入，依次穿過前還原加熱段、后還原加熱段、還原均熱段、冷卻段、熱張緊段，并 且，先在還原加熱段、還原均熱段、冷卻段，順序繞過輥筒，后于熱張緊段繞過張緊輥，由熱 張緊段的底部被拉出到還原退火爐外的密封通道內；保護氣體在還原退火爐內流通，保護 氣體在還原退火爐內，應逆帶鋼運行方向流通，從設置在熱張緊段和/或冷卻段底部的進 氣口進入，依次流經熱張緊段和/或冷卻段、還原均熱段、后還原加熱段、前還原加熱段，廢 氣由設置在前還原加熱段頂部的出氣口引向室外放空或廢氣燃燒利用；帶鋼在各工藝段 的溫度以及露點值和帶鋼再結晶溫度保持時間設定與控制，根據(jù)稀土鋅鋁合金鍍層材料配 比試驗結果，分別按還原加熱過程740°C ·60秒、還原均熱過程760°C · 15秒、冷卻過程 500-520°C、熱張緊過程480-490°C，露點值_30°C以下，進行設定與控制；帶鋼連續(xù)熱鍍稀土鋅鋁合金的熱鍍工藝，是在鋅鍋內進行的，主要工藝內容包括 帶鋼鍍層及基本材料確定、帶溫控制、帶鋼運行；帶鋼鍍層及基本材料確定，將帶鋼鍍層確 定為稀土鋅鋁合金鍍層，將帶鋼鍍層的基本材料確定為鋅、鋁、稀土，或鋅鋁合金、稀土，或 鋅、鋅鋁稀土合金；帶溫控制，對帶鋼入鋅鍋溫度、鋅鍋溫度的控制，根據(jù)稀土鋅鋁合金鍍層 材料配比試驗結果，分別控制在480-490°C之間、470-480°C之間；帶鋼運行，就是帶鋼在熱 鍍期間的行走方式與過程，從熱張緊段出來的帶鋼，先以帶鋼入鋅鍋溫度通過密封通道直 接密封地進入鋅鍋，再繞過沉沒在鋅液內的沉沒輥且鍍上鋅液，然后被拉出到鋅鍋外并繞 過設置在機架頂部的輥筒。所謂的鋼基就是鋼材表面與鍍層粘附的部分。所謂的再結晶溫度對形變后的金屬，為了消除其內應力、恢復其可塑性，就需要 升高到一定的溫度進行退火并保持一定的時間，才能使金屬再結晶還原，這種對金屬進行 再結晶還原所需要達到的溫度，就是再結晶溫度。所謂的帶鋼入鋅鍋帶溫，就是設定的帶鋼入鋅鍋前必須保持的溫度。所謂的帶鋼再結晶溫度保持時間，就是帶鋼在還原加熱過程、還原均熱過程中，為 確保帶鋼再結晶還原所需要保持帶鋼再結晶溫度的時間。由于采用了上述方案，通過將帶鋼鍍層確定為帶鋼稀土鋅鋁合金鍍層，稀土不但 起到了增強鋅液的流動性作用，而且起到了改善鋅鋁合金對帶鋼表面的浸潤性、提高鋅鋁 合金鍍層與鋼基的附著性作用，并能促使鋅與鋁兩種元素依據(jù)稀土鋅鋁合金鍍層材料配 比，在鍍層表面形成最佳電化學保護膜，從而，達到了避免鍍層起皮剝落現(xiàn)象發(fā)生、提高鍍 鋅帶鋼耐化學腐蝕、耐電化學腐蝕性能的目的；通過將還原退火爐的還原加熱段分設成前 還原加熱段與后還原加熱段，既能把帶鋼迅速升溫到熱鍍稀土鋅鋁合金所需要的帶鋼再結 晶溫度，對帶鋼進行再結晶還原，又能使帶鋼受熱升溫均衡、表面還原得更平整，還有利于控制帶鋼入鋅鍋帶溫；通過將流通保護氣體的進氣口開設在熱張緊段和/或冷卻段的底 部、出氣口開設在前還原加熱段的頂部，既有利于將露點值降低到-30°C以下、改善爐內保 護氣體，又能使還原退火爐成為一個無氧環(huán)境，還能使進入鋅鍋前的帶鋼具有一個清潔的 無氧化物存在的適合熱鍍稀土鋅鋁合金的活性海綿狀純鐵表面。該技術方案，進一步提升 了帶鋼連續(xù)熱鍍鋅技術層面，使熱鍍鋅帶鋼的耐化學腐蝕、耐電化學腐蝕性能得到了顯著 提高，為國產熱鍍鋅帶鋼向汽車工業(yè)等應用領域拓展以及節(jié)約外匯起到了非常積極的作 用。


附圖，是結合了帶鋼還原退火爐和鋅鍋結構的帶鋼連續(xù)熱鍍稀土鋅鋁合金的還原 退火與熱鍍工藝示意圖。在圖中1、冷卻器2、冷卻段3-1、輥筒3-2、輥筒3_3、輥筒3_4、輥筒3_5、輥筒 3-6、輥筒3-7、輥筒3-8、輥筒3-9、輥筒3_10、輥筒3_11、輥筒3_12、輥筒3_13、輥筒 3-14、輥筒3-15、輥筒3-16、輥筒4、還原均熱段5、還原加熱段5_1、后還原加熱段5_2、 前還原加熱段6、出氣口 7-1、帶鋼7-2、帶鋼7-3、帶鋼8-1、進氣口 8_2、進氣口 9_1、張 緊輥9-2、張緊輥9-3、張緊輥10、鋅鍋11、沉沒輥12、鋅液13、密封通道14、機架15、熱 張緊段16、輥筒圖中的箭頭，表示帶鋼的運行方向。
具體實施例方式下面結合附圖及實施例，對本發(fā)明作進一步說明。如圖所示的帶鋼連續(xù)熱鍍稀土鋅鋁合金的還原退火與熱鍍工藝，包含了帶鋼連續(xù) 熱鍍稀土鋅鋁合金的還原退火工藝與帶鋼連續(xù)熱鍍稀土鋅鋁合金的熱鍍工藝兩個部分。帶鋼連續(xù)熱鍍稀土鋅鋁合金的還原退火工藝，是在如圖中所示的分有包括前還原 加熱段5-2和后還原加熱段5-1的還原加熱段5、還原均熱段4、設有冷卻器1的冷卻段2、 熱張緊段15結構的還原退火爐內進行的，主要工藝內容包括帶鋼還原退火工藝階段、帶鋼 在還原退火爐內運行、保護氣體在還原退火爐內流通、帶鋼在各工藝段的溫度以及露點值 和帶鋼再結晶溫度保持時間設定與控制；帶鋼還原退火工藝階段，依據(jù)如圖中所示的還原退火爐的結構，分設成順序排列 著的帶鋼還原加熱過程、帶鋼還原均熱過程、帶鋼冷卻過程、帶鋼熱張緊過程共四個工藝階 段，且將帶鋼還原加熱過程又依據(jù)如圖中所示的還原退火爐的結構進一步分設成帶鋼前還 原加熱過程與帶鋼后還原加熱過程，帶鋼7-1、7-2在前還原加熱段5-2中，迅速升溫進行退 火與再結晶還原，以此完成帶鋼前還原加熱過程，繼而，在后還原加段5-1中，進一步迅速 升溫到帶鋼再結晶溫度進行退火與再結晶還原，以此完成帶鋼后帶鋼還原加熱過程，帶鋼 7-1,7-2在還原均熱段4中，將帶鋼再結晶溫度保持到一定的時間，確保帶鋼7-1、7-2再結 晶還原，以此完成帶鋼還原均熱過程，帶鋼7-1、7-2在冷卻段2中，從帶鋼再結晶溫度降到 不低于帶鋼入鋅鍋帶溫，以此完成帶鋼冷卻過程，帶鋼7-1、7-2在熱張緊段15中，通過將帶 鋼7-1、7-2繞過張緊輥9-3、9-1、9-2得到張緊，使帶鋼7_1、7_2在入鋅鍋10前的運行不抖 動不飄蕩保持穩(wěn)定，以此完成帶鋼熱張緊過程；
帶鋼在還原退火爐內運行，就是帶鋼7-1、7_2在如圖中所示的還原退火爐內的行 走方式與過程，帶鋼7-1、7-2從前還原加熱段5-2的底部進入，依次穿過前還原加熱段5-2、 后還原加熱段5-1、還原均熱段4、冷卻段2、熱張緊段15，并且，先在前還原加熱段5-2、后 還原加熱段5-1、還原均熱段4、冷卻段2，順序繞過輥筒3-7、3-6、3-8、3-5、3-9、3-10、3-4、 3-11、3-3、3-12、3-13、3-2、3-14、3-15、3-1、3-16，后于熱張緊段 15 繞過張緊輥 9_3、9_1、 9-2，由熱張緊段15的底部被拉出到還原退火爐外的密封通道13內；保護氣體在還原退火爐內流通，保護氣體在如圖中所示的還原退火爐內，應逆帶 鋼7-1、7-2運行方向流通，從設置在熱張緊段15和/或冷卻段2底部的進氣口 8-1、8-2進 入，依次流經熱張緊段15和/或冷卻段2、還原均熱段4、后還原加熱段5-1、前還原加熱段 5-2，廢氣由設置在前還原加熱段5-2頂部的出氣口 6引向室外放空或廢氣燃燒利用，如圖 中所示，保護氣體在還原退火爐內，應逆帶鋼7-1、7-23運行方向流通，從設置在熱張緊段 15和冷卻段2底部的進氣口 8-1、8-2進入，依次流經熱張緊段15和冷卻段2、還原均熱段 4、后還原加熱段5-1、前還原加熱段5-2 ；帶鋼在各工藝段的溫度以及露點值和帶鋼再結晶溫度保持時間設定與控制，根據(jù) 稀土鋅鋁合金鍍層材料配比試驗結果，分別按還原加熱過程740°C · 60秒、還原均熱過程 7600C · 15秒、冷卻過程500-520°C、熱張緊過程480_490°C，露點值_30°C以下，進行設定與 控制。帶鋼連續(xù)熱鍍稀土鋅鋁合金的熱鍍工藝，是在鋅鍋10內進行的，主要工藝內容包 括帶鋼鍍層及基本材料確定、帶溫控制、帶鋼運行；帶鋼鍍層及基本材料確定，將帶鋼鍍層確定為稀土鋅鋁合金鍍層，將帶鋼鍍層的 基本材料確定為鋅、鋁、稀土，或鋅鋁合金、稀土，或鋅、鋅鋁稀土合金；帶溫控制，對帶鋼入鋅鍋溫度、鋅鍋溫度的控制，根據(jù)稀土鋅鋁合金鍍層材料配比 試驗結果，分別控制在480-490°C之間、470-480°C之間；帶鋼運行，就是帶鋼7-2、7_3在熱鍍期間的行走方式與過程，從熱張緊段15出來 的帶鋼7-2、7-3，先以帶鋼入鋅鍋溫度通過密封通道13直接密封地進入鋅鍋10，再繞過沉 沒在鋅液12內的沉沒輥11且鍍上鋅液12，然后被拉出到鋅鍋10外并繞過設置在機架14 頂部的輥筒16。
權利要求
1.一種帶鋼連續(xù)熱鍍稀土鋅鋁合金的還原退火與熱鍍工藝，所包含的帶鋼連續(xù)熱鍍稀 土鋅鋁合金的還原退火工藝，其特征是該工藝是在分有包括前還原加熱段和后還原加熱 段的還原加熱段、還原均熱段、冷卻段、熱張緊段結構的還原退火爐內進行的，主要工藝內 容包括帶鋼還原退火工藝階段、帶鋼在還原退火爐內運行、保護氣體在還原退火爐內流通、 帶鋼在各工藝段的溫度以及露點值和帶鋼再結晶溫度保持時間設定與控制；帶鋼還原退 火工藝階段，依據(jù)還原退火爐的結構，分設成順序排列著的帶鋼還原加熱過程、帶鋼還原均 熱過程、帶鋼冷卻過程、帶鋼熱張緊過程共四個工藝階段，且將帶鋼還原加熱過程又依據(jù)還 原退火爐的結構進一步分設成帶鋼前還原加熱過程與帶鋼后還原加熱過程，帶鋼在前還原 加熱段中，迅速升溫進行退火與再結晶還原，以此完成帶鋼前還原加熱過程，繼而，在后還 原加段中，進一步迅速升溫到帶鋼再結晶溫度進行退火與再結晶還原，以此完成帶鋼后帶 鋼還原加熱過程，帶鋼在還原均熱段中，將帶鋼再結晶溫度保持到一定的時間，確保帶鋼再 結晶還原，以此完成帶鋼還原均熱過程，帶鋼在冷卻段中，從帶鋼再結晶溫度降到不低于帶 鋼入鋅鍋帶溫，以此完成帶鋼冷卻過程，帶鋼在熱張緊段中，通過將帶鋼繞過張緊輥得到張 緊，使帶鋼在入鋅鍋前的運行不抖動不飄蕩保持穩(wěn)定，以此完成帶鋼熱張緊過程；帶鋼在還 原退火爐內運行，就是帶鋼在還原退火爐內的行走方式與過程，帶鋼從前還原加熱段的底 部進入，依次穿過前還原加熱段、后還原加熱段、還原均熱段、冷卻段、熱張緊段，并且，先在 前還原加熱段、后還原加熱段、還原均熱段、冷卻段，順序繞過輥筒，后于熱張緊段繞過張緊 輥，由熱張緊段的底部被拉出到還原退火爐外的密封通道內；保護氣體在還原退火爐內流 通，保護氣體在還原退火爐內，應逆帶鋼運行方向流通，從設置在熱張緊段和/或冷卻段底 部的進氣口進入，依次流經熱張緊段和/或冷卻段、還原均熱段、后還原加熱段、前還原加 熱段，廢氣由設置在前還原加熱段頂部的出氣口引向室外放空或廢氣燃燒利用；帶鋼在各 工藝段的溫度以及露點值和帶鋼再結晶溫度保持時間設定與控制，根據(jù)稀土鋅鋁合金鍍層 材料配比試驗結果，分別按還原加熱過程740°C ·60秒、還原均熱過程760°C · 15秒、冷卻 過程500-520°C、熱張緊過程480-490°C，露點值_30°C以下，進行設定與控制；
2.一種帶鋼連續(xù)熱鍍稀土鋅鋁合金的還原退火與熱鍍工藝，所包含的帶鋼連續(xù)熱鍍稀 土鋅鋁合金的熱鍍工藝，其特征是該工藝是在鋅鍋內進行的，主要工藝內容包括帶鋼鍍層 及基本材料確定、帶溫控制、帶鋼運行；帶鋼鍍層及基本材料確定，將帶鋼鍍層確定為稀土 鋅鋁合金鍍層，將帶鋼鍍層的基本材料確定為鋅、鋁、稀土，或鋅鋁合金、稀土，或鋅、鋅鋁稀 土合金；帶溫控制，對帶鋼入鋅鍋溫度、鋅鍋溫度的控制，根據(jù)稀土鋅鋁合金鍍層材料配比 試驗結果，分別控制在480-490°C之間、470-480°C之間；帶鋼運行，就是帶鋼在熱鍍期間的 行走方式與過程，從熱張緊段出來的帶鋼，先以帶鋼入鋅鍋溫度通過密封通道直接密封地 進入鋅鍋，再繞過沉沒在鋅液內的沉沒輥且鍍上鋅液，然后被拉出到鋅鍋外并繞過設置在 機架頂部的輥筒。
全文摘要
一種帶鋼連續(xù)熱鍍稀土鋅鋁合金的還原退火與熱鍍工藝，包含了帶鋼連續(xù)熱鍍稀土鋅鋁合金的還原退火工藝與帶鋼連續(xù)熱鍍稀土鋅鋁合金的熱鍍工藝兩個部分。通過確定以稀土鋅鋁合金為帶鋼鍍層，稀土就能改善鋅鋁合金對帶鋼表面的浸潤性和增強鋅液的流動性，使帶鋼鍍層表面形成最佳電化學保護膜；通過將還原加熱段分成前后兩段，既能迅速升高帶鋼再結晶溫度，又能使帶鋼表面還原得更平整；通過將進氣口、出氣口分別設置在熱張緊段和/或冷卻段底部和前還原加熱段頂部，既降低了露點值，又改善了爐內保護氣體，使進入鋅鍋前的帶鋼具有一個活性表面。該技術方案，進一步提升了帶鋼連續(xù)熱鍍鋅技術層面，使熱鍍鋅帶鋼的耐化學腐蝕、耐電化學腐蝕性得到了顯著提高，為國產熱鍍鋅帶鋼向汽車工業(yè)等應用領域拓展起到了非常積極的作用。
文檔編號C23C2/28GK102121089SQ201110031850
公開日2011年7月13日 申請日期2011年1月28日 優(yōu)先權日2011年1月28日
發(fā)明者徐國林, 李慶富 申請人:浙江永豐鋼業(yè)有限公司