一種連續(xù)熱鍍鋅線柔性預(yù)氧化裝置及方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種連續(xù)熱鍍鋅線柔性預(yù)氧化裝置及方法。該裝置包括：連續(xù)退火爐、預(yù)氧化艙、氣體聯(lián)通器及密封輥；該裝置能實現(xiàn)預(yù)氧化開閉功能且能精確控制帶鋼表面的內(nèi)外氧化，還能保證帶鋼表面均勻氧化。一種連續(xù)熱鍍鋅線柔性預(yù)氧化方法通過該裝置實現(xiàn)，通過調(diào)整預(yù)氧化艙內(nèi)的氣體成分，能滿足高強(qiáng)鋼和軟鋼共線生產(chǎn)，提高了連續(xù)熱鍍鋅線的柔性。
【專利說明】一種連續(xù)熱鍍鋅線柔性預(yù)氧化裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及帶鋼連續(xù)熱鍍鋅【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種連續(xù)熱鍍鋅線柔性預(yù)氧化裝置及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]高強(qiáng)鋼中因為含有較多的合金元素，諸如S1、Mn等，在退火過程中容易形成外氧化物導(dǎo)致鋅液不能浸潤鋼板，最終導(dǎo)致漏鍍?nèi)毕?。目前大量?yīng)用的方法是增加退火爐的氧分壓使得氧擴(kuò)散到鋼板內(nèi)部對S1、Mn等形成內(nèi)氧化來改善熱鍍鋅高強(qiáng)鋼表面質(zhì)量。
[0003]具體實施有的采用加熱段明火直燃方式改善帶鋼的表面質(zhì)量，但是明火加熱很難準(zhǔn)確控制氧化程度和氧化進(jìn)程，而且要對原有的退火爐進(jìn)行大規(guī)模的改造，其代價很大。如果產(chǎn)線改造為明火加熱，雖然可以解決高合金高強(qiáng)鋼的可鍍鋅問題，但是對于生產(chǎn)軟鋼等低碳低合金含量汽車外板并不適合，為此導(dǎo)致產(chǎn)線柔性化不足。
[0004]有的采用退火爐內(nèi)加濕，提高退火爐內(nèi)露點的方法使S1、Mn等合金元素發(fā)生內(nèi)氧化反應(yīng)。但是實際鍍鋅線加熱、均熱段聯(lián)通，露點調(diào)節(jié)涉及的爐區(qū)范圍太大，導(dǎo)致氧化控制不精確，而且只能依靠緩冷段實現(xiàn)還原。有的采用噴射氮氣空氣混合物方法實現(xiàn)預(yù)氧化，但是這種方法導(dǎo)致氣體擴(kuò)散而影響爐內(nèi)氣氛組成，其實際控制預(yù)氧化的精度較差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為解決上述問題，本發(fā)明提供了一種能實現(xiàn)預(yù)氧化開閉功能且能精確控制帶鋼表面的內(nèi)外氧化，還能保證帶鋼表面均勻氧化的連續(xù)熱鍍鋅線柔性預(yù)氧化裝置及通過該裝置完成的適合高強(qiáng)鋼和軟鋼共線的柔性預(yù)氧化方法。
`[0006]本發(fā)明提供的一種連續(xù)熱鍍鋅線柔性預(yù)氧化裝置包括:
[0007]連續(xù)退火爐、預(yù)氧化艙、氣體聯(lián)通器、密封輥；
[0008]所述預(yù)氧化艙設(shè)置在所述連續(xù)退火爐內(nèi)的第一加熱段和第二加熱段之間的位置；
[0009]所述氣體聯(lián)通器設(shè)置在所述連續(xù)退火爐內(nèi)；所述氣體聯(lián)通器與所述預(yù)氧化艙聯(lián)通。
[0010]所述密封輥固連在所述預(yù)氧化艙的帶鋼進(jìn)口和出口的位置；所述密封輥的工作面相互擠壓與所述預(yù)氧化艙共同構(gòu)成一個封閉的空間。
[0011]作為優(yōu)選，所述預(yù)氧化艙內(nèi)設(shè)置氣體取樣點和露點檢測儀。
[0012]本發(fā)明提供的一種連續(xù)熱鍍鋅線柔性預(yù)氧化方法，包括以下步驟:
[0013]步驟1:帶鋼進(jìn)入所述連續(xù)退火爐進(jìn)行預(yù)熱；
[0014]步驟2:所述帶鋼通過所述連續(xù)退火爐的第一加熱段進(jìn)行加熱；
[0015]步驟3:所述帶鋼通過所述預(yù)氧化艙進(jìn)行預(yù)氧化；
[0016]步驟4:所述帶鋼通過所述連續(xù)退火爐的第二加熱段進(jìn)行加熱；
[0017]步驟5:所述帶鋼通過所述連續(xù)退火爐均熱段進(jìn)行保溫。[0018]作為優(yōu)選，所述預(yù)氧化方法在所述預(yù)氧化裝置中進(jìn)行。
[0019]作為優(yōu)選，所述步驟2完成后，所述帶鋼到達(dá)所述預(yù)氧化艙時的溫度在5500C _750°C范圍內(nèi)。
[0020]作為優(yōu)選，所述步驟3中預(yù)氧化艙內(nèi)通入氮氧混合氣體，且氮氧比例能調(diào)節(jié)。
[0021]作為優(yōu)選，所述步驟3中預(yù)氧化艙內(nèi)通入潤濕氮氣，且潤濕氮氣的露點能調(diào)節(jié)。
[0022]作為優(yōu)選，所述步驟3中預(yù)氧化艙內(nèi)通入氮氫混合氣體，且氮氫混合氣體組分與預(yù)氧化艙外的連續(xù)退火爐內(nèi)的氮氫混合氣體組分一致；通過開啟所述氣體聯(lián)通器讓所述連續(xù)退火爐內(nèi)的氮氫混合氣體進(jìn)入所述預(yù)氧化艙內(nèi)。
[0023]本發(fā)明提供的一種連續(xù)熱鍍鋅線柔性預(yù)氧化裝置通過設(shè)置封閉的獨立預(yù)氧化艙，在局部區(qū)域?qū)т搶嵤╊A(yù)氧化。通過調(diào)節(jié)氣體聯(lián)通器的開啟或閉合，改變預(yù)氧化艙內(nèi)的氣體成分，從而實現(xiàn)了預(yù)氧化開閉功能；通過控制預(yù)氧化艙內(nèi)的氮氧混合氣體的含氧比例及潤濕氮氣的露點，可以實現(xiàn)精確的預(yù)氧化控制；通過設(shè)置密封輥將預(yù)氧化艙從連續(xù)退火爐中隔離成一個封閉的空間，這樣保證預(yù)氧化過程不影響外部爐區(qū)的爐壓、爐內(nèi)氣氛和露點含量。
[0024]本發(fā)明提供的一種連續(xù)熱鍍鋅線柔性預(yù)氧化方法將預(yù)氧化過程加入到帶鋼加熱的過程中，不存在氣體直接噴射到帶鋼表面形成的不均勻氧化問題，保證鋼帶氧化過程均勻；通過調(diào)整預(yù)氧化艙內(nèi)的氣體成分能解決高合金高強(qiáng)度鋼的可鍍鋅問題，同時還能處理不需要實行預(yù)氧化的低碳低合金軟鋼的；這樣實現(xiàn)了預(yù)氧化開閉功能，提高了連續(xù)熱鍍鋅線的生產(chǎn)柔性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0025]圖1為本發(fā)明實施例提供的`連續(xù)熱鍍鋅線柔性預(yù)氧化裝置的工作原理圖。
[0026]圖2為本發(fā)明實施例提供的連續(xù)熱鍍鋅線柔性預(yù)氧化方法的工藝流程圖。
【具體實施方式】
[0027]本發(fā)明提供的連續(xù)熱鍍鋅線柔性預(yù)氧化裝置包括:
[0028]連續(xù)退火爐1、預(yù)氧化艙7、氣體聯(lián)通器8、密封輥6。
[0029]預(yù)氧化艙7設(shè)置在連續(xù)退火爐I內(nèi)的第一加熱段3和第二加熱段4之間的位置。
[0030]密封輥6固連在預(yù)氧化艙7的帶鋼進(jìn)口和出口的位置；密封輥6的工作面相互擠壓與預(yù)氧化艙7共同構(gòu)成一個封閉的空間。這樣就可以將預(yù)氧化艙7與爐內(nèi)其他空間隔離開，才能實現(xiàn)預(yù)氧化艙7內(nèi)充入與爐內(nèi)不同的氣體。
[0031]其中，預(yù)氧化艙7內(nèi)設(shè)置氣體取樣點9和露點檢測儀10。這樣可以控制預(yù)氧化艙7內(nèi)的氣體含氧量及潤濕氮氣的露點，進(jìn)而對預(yù)氧化過程進(jìn)行精確控制。
[0032]氣體聯(lián)通器8設(shè)置在連續(xù)退火爐I內(nèi)；氣體聯(lián)通器8與預(yù)氧化艙7聯(lián)通。當(dāng)處理需要實施預(yù)氧化的高合金高強(qiáng)度鋼時，關(guān)閉氣體聯(lián)通器，向預(yù)氧化艙7內(nèi)通入一定氧含量的氮氧混合氣體或加濕的中等露點氮氣或者高氧含量的氮氧混合氣體或加濕的高露點氮氣，這樣能對高合金高強(qiáng)度鋼實施預(yù)氧化過程；當(dāng)處理不需要實施預(yù)氧化的低碳低合金軟鋼時，打開氣體聯(lián)通器8，退火爐內(nèi)的氣體進(jìn)入到預(yù)氧化艙7內(nèi)，此時預(yù)氧化不起到氧化作用，相當(dāng)于一個傳統(tǒng)連續(xù)退火爐。[0033]本發(fā)明提供的一種連續(xù)熱鍍鋅線柔性預(yù)氧化裝置通過設(shè)置封閉的獨立預(yù)氧化艙7，在局部區(qū)域?qū)т搶嵤╊A(yù)氧化。通過調(diào)節(jié)氣體聯(lián)通器8的開啟或閉合，改變預(yù)氧化艙7內(nèi)的氣體成分，從而實現(xiàn)了預(yù)氧化開閉功能；通過控制預(yù)氧化艙7內(nèi)的氮氧混合氣體的含氧比例及潤濕氮氣的露點，可以實現(xiàn)精確的預(yù)氧化控制；通過設(shè)置密封輥6將預(yù)氧化艙7從連續(xù)退火爐I中隔離成一個封閉的空間，這樣保證預(yù)氧化過程不影響外部爐區(qū)的爐壓、爐內(nèi)氣氛和露點含量。
[0034]本發(fā)明提供的連續(xù)熱鍍鋅線柔性預(yù)氧化方法，包括以下步驟:
[0035]步驟1:帶鋼進(jìn)入連續(xù)退火爐I的預(yù)熱段2進(jìn)行預(yù)熱；
[0036]步驟2:帶鋼通過連續(xù)退火爐I的第一加熱段3進(jìn)行加熱；
[0037]步驟3:帶鋼通過預(yù)氧化艙7進(jìn)行預(yù)氧化；
[0038]步驟4:帶鋼通過連續(xù)退火爐I的第二加熱段4進(jìn)行加熱；
[0039]步驟5:帶鋼通過連續(xù)退火爐I的均熱段5進(jìn)行保溫。
[0040]其中，預(yù)氧化方法在預(yù)氧化裝置中進(jìn)行。
[0041]其中，步驟2完成后，帶鋼到達(dá)預(yù)氧化艙7時的溫度在550°C-750°C范圍內(nèi)。帶鋼到達(dá)氧化艙7的溫度可通過調(diào)節(jié)第一加熱段3的功率實現(xiàn)溫度區(qū)間在550°C _750°C，具體目標(biāo)溫度根據(jù)不同鋼種具有不同設(shè)定值。
[0042]其中，步驟3中預(yù) 氧化艙7內(nèi)通入氮氧混合氣體，且氮氧比例能調(diào)節(jié)。
[0043]其中，步驟3中預(yù)氧化艙7內(nèi)通入潤濕氮氣，且潤濕氮氣的露點能調(diào)節(jié)。
[0044]其中，步驟3中預(yù)氧化艙7內(nèi)通入氮氫混合氣體，且氮氫混合氣體組分與預(yù)氧化艙7外的連續(xù)退火爐I內(nèi)的氮氫混合氣體組分一致；通過開啟氣體聯(lián)通器8讓連續(xù)退火爐I內(nèi)的氮氫混合氣體進(jìn)入預(yù)氧化艙7內(nèi)。此時不通入氧化氣氛的氣體，對于合金含量低的軟鋼，該模式與不設(shè)置預(yù)氧化艙7的傳統(tǒng)連續(xù)退火爐一致。
[0045]實施例1
[0046]無預(yù)氧化模式:將待處理帶鋼送入連續(xù)退火爐1，預(yù)氧化艙7與外部爐區(qū)通過氣體聯(lián)通器8聯(lián)通，不通入氧化氣氛的氣體，帶鋼經(jīng)過預(yù)熱、第一加熱段3加熱后進(jìn)入預(yù)氧化艙7不經(jīng)過預(yù)氧化過程，然后進(jìn)入第二加熱段4加熱，之后進(jìn)行均熱。對于合金含量低的軟鋼，該模式與不設(shè)置預(yù)氧化艙7的傳統(tǒng)連續(xù)退火爐一致。
[0047]實施例2
[0048]弱氧化模式:預(yù)氧化艙7與外部爐區(qū)的氣體聯(lián)通器8關(guān)閉，向預(yù)氧化艙7通入一定氧含量的氮氧混合氣體或加濕的中等露點氮氣，控制預(yù)氧化艙7內(nèi)處于弱氧化的環(huán)境。將待處理帶鋼送入連續(xù)退火爐1，帶鋼經(jīng)過預(yù)熱、第一加熱段3加熱后進(jìn)入預(yù)氧化艙7進(jìn)行預(yù)氧化過程，然后進(jìn)入第二加熱段4加熱，之后進(jìn)行均熱。對于中等S1、Mn含量的高強(qiáng)鋼，因為爐內(nèi)氧的分壓增加，使氧向帶鋼內(nèi)部擴(kuò)散的速度增大，該速度大于S1、Mn向帶鋼表面擴(kuò)散的速度，為此形成的S1、Mn氧化物未聚集到帶鋼表面，可有效避免漏鍍。
[0049]實施例3
[0050]強(qiáng)氧化模式:預(yù)氧化艙7與外部爐區(qū)的氣體聯(lián)通器8關(guān)閉，向預(yù)氧化艙7通入高氧含量的氮氧混合氣體或加濕的高露點氮氣。將待處理帶鋼送入連續(xù)退火爐1，帶鋼經(jīng)過預(yù)熱、第一加熱段3加熱后進(jìn)入預(yù)氧化艙7進(jìn)行預(yù)氧化過程，然后進(jìn)入第二加熱段4加熱，之后進(jìn)行均熱。在強(qiáng)氧化氣氛情況下，帶鋼中的S1、Mn形成氧化物，帶鋼表面的鐵也形成氧化膜。出預(yù)氧化艙7后在第二加熱段4和均熱段5的氮氫還原氣氛中實現(xiàn)鐵的還原，在鍍鋅過程中，鋅與還原鐵膜結(jié)合形成無漏鍍的鋅層。
[0051]本發(fā)明提供的一種連續(xù)熱鍍鋅線柔性預(yù)氧化方法將預(yù)氧化過程加入到帶鋼加熱的過程中，不存在氣體直接噴射到帶鋼表面形成的不均勻氧化問題，保證鋼帶氧化過程均勻；通過調(diào)整預(yù)氧化艙7內(nèi)的氣體成分能解決高合金高強(qiáng)度鋼的可鍍鋅問題，同時還能處理不需要實行預(yù)氧化的低碳低合金軟鋼的；這樣實現(xiàn)了預(yù)氧化開閉功能，提高了連續(xù)熱鍍鋅線的生產(chǎn)柔性。
[0052]以上所述的【具體實施方式】，對本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的【具體實施方式】而已，并不用于限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。`
【權(quán)利要求】
1.一種連續(xù)熱鍍鋅線柔性預(yù)氧化裝置，其特征在于，包括: 連續(xù)退火爐(I)、預(yù)氧化艙(7 )、氣體聯(lián)通器(8 )及密封輥(6 ); 所述預(yù)氧化艙(7)設(shè)置在所述連續(xù)退火爐(I)內(nèi)的第一加熱段(3)和第二加熱段(4)之間的位置； 所述氣體聯(lián)通器(8 )設(shè)置在所述連續(xù)退火爐(I)內(nèi)；所述氣體聯(lián)通器(8 )與所述預(yù)氧化艙(7)聯(lián)通； 所述密封輥(6 )固連在所述預(yù)氧化艙(7 )的帶鋼進(jìn)口和出口的位置；所述密封輥(6 )的工作面相互擠壓與所述預(yù)氧化艙(7)共同構(gòu)成一個封閉的空間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的預(yù)氧化裝置，其特征在于: 所述預(yù)氧化艙(7)內(nèi)設(shè)置氣體取樣點(9)和露點檢測儀(10)。
3.—種連續(xù)熱鍍鋅線柔性預(yù)氧化方法，其特征在于，包括以下步驟: 步驟1:帶鋼進(jìn)入權(quán)利要求1所述的連續(xù)退火爐(I)進(jìn)行預(yù)熱； 步驟2:所述帶鋼通過所述連續(xù)退火爐(I)的第一加熱段(3)進(jìn)行加熱； 步驟3:所述帶鋼通過權(quán)利要求1或2所述的預(yù)氧化艙(7)進(jìn)行預(yù)氧化； 步驟4:所述帶鋼通過所述連續(xù)退火爐(I)的第二加熱段(4)進(jìn)行加熱； 步驟5:所述帶鋼通過所述連·續(xù)退火爐(I)的均熱段(5)進(jìn)行保溫。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的預(yù)氧化方法，其特征在于: 所述預(yù)氧化方法在權(quán)利要求1或2所述的預(yù)氧化裝置中進(jìn)行。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的預(yù)氧化方法，其特征在于: 所述步驟2完成后，所述帶鋼到達(dá)所述預(yù)氧化艙(7)時的溫度在550°C _750°C范圍內(nèi)。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的預(yù)氧化方法，其特征在于: 所述步驟3中預(yù)氧化艙(7)內(nèi)通入氮氧混合氣體，且氮氧比例能調(diào)節(jié)。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的預(yù)氧化方法，其特征在于: 所述步驟3中預(yù)氧化艙(7)內(nèi)通入潤濕氮氣，且潤濕氮氣的露點能調(diào)節(jié)。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的預(yù)氧化方法，其特征在于: 所述步驟3中預(yù)氧化艙(7)內(nèi)通入氮氫混合氣體，且氮氫混合氣體組分與預(yù)氧化艙(7)外的連續(xù)退火爐(I)內(nèi)的氮氫混合氣體組分一致；通過開啟權(quán)利要求3所述的氣體聯(lián)通器(8)讓所述連續(xù)退火爐(I)內(nèi)的氮氫混合氣體進(jìn)入所述預(yù)氧化艙(7)內(nèi)。
【文檔編號】C23C2/02GK103849825SQ201410079237
【公開日】2014年6月11日 申請日期:2014年3月5日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月5日
【發(fā)明者】鄺霜, 韓赟, 姜英花, 劉華賽, 齊秀美, 朱國森, 王勇圍, 王海全, 尉冬, 劉廣會, 滕華湘 申請人:首鋼總公司