本發(fā)明涉及一種熱鍍鋅合金化均熱爐及帶鋼熱鍍鋅系統(tǒng)，屬于帶鋼連續(xù)熱鍍鋅領(lǐng)域，更確切地說屬于帶鋼連續(xù)熱鍍鋅機(jī)組鍍層合金化均熱爐設(shè)備領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

帶鋼合金化熱鍍鋅產(chǎn)品(以下簡(jiǎn)稱ga產(chǎn)品)是帶鋼經(jīng)過熱浸鍍之后對(duì)鍍層進(jìn)行在線退火處理得到鋅鐵合金鍍層的產(chǎn)品，該產(chǎn)品具有優(yōu)良的耐蝕性能、涂裝性能、焊接性能和抗石擊性能，非常適合應(yīng)用于汽車、家電和建筑等行業(yè)。

帶鋼先進(jìn)行熱浸鍍，然后進(jìn)行合金化，具體生產(chǎn)過程如圖1所示，帶鋼1經(jīng)過連續(xù)退火處理后在爐鼻2內(nèi)以合適的溫度浸入鋅鍋3內(nèi)的熔融態(tài)鋅液4內(nèi)進(jìn)行熱鍍鋅，經(jīng)沉沒輥(或稱轉(zhuǎn)向輥)5轉(zhuǎn)向后向上，然后經(jīng)氣刀6被吹掃到合適的鍍層重量后進(jìn)入合金化爐加熱爐7、合金化均熱爐8和冷卻設(shè)備9進(jìn)行鍍層合金化退火處理。

其中合金化均熱爐8是鍍層合金化退火處理的關(guān)鍵設(shè)備之一。目前在用的合金化均熱爐通常有熱風(fēng)均熱爐、電阻帶加熱均熱爐、電阻絲加熱均熱爐、電輻射管加熱均熱爐等不同形式。傳統(tǒng)的熱風(fēng)均熱爐無論采用帶鋼上下兩面進(jìn)風(fēng)口10進(jìn)風(fēng)(如圖2所示)還是采用帶鋼兩側(cè)進(jìn)風(fēng)口10進(jìn)風(fēng)(如圖3所示)，由于熱風(fēng)集中進(jìn)入合金化均熱爐8，沿帶鋼寬度方向溫度均勻性都較差，而電阻帶加熱均熱爐、電阻絲加熱均熱爐、電輻射管加熱均熱爐，由于合金化爐的“煙囪效應(yīng)”(合金化爐下方的氣體被抽到合金化爐的上方)，被加熱的熱氣體不斷地從合金化爐下方抽到合金化爐的上方，從而使得帶鋼在均熱段易出現(xiàn)先低溫后高溫的不合理鍍層合金化退火工藝，造成鍍層內(nèi)γ相生長(zhǎng)得過厚，鍍層抗粉化性能變差。中國(guó)專利cn200710045511.5，《熱鍍鋅鍍層合金化退火曲線自由傾斜均熱的合金化 均熱爐》，給出了一種改進(jìn)的合金化均熱爐，該均熱爐通過爐壁的可開閉式窗口設(shè)計(jì)，可調(diào)節(jié)合金化爐的保溫性能或散熱率，使得機(jī)組在任何生產(chǎn)條件包括最大小時(shí)產(chǎn)量前提條件下合金化均熱溫度也可以實(shí)現(xiàn)從高溫到低溫的傾斜目標(biāo)(具體合金化退火處理工藝如圖4所示)，而在更小的機(jī)組速度或小時(shí)產(chǎn)量情況下通過調(diào)節(jié)均熱段的加熱功率實(shí)現(xiàn)均熱溫度的自由傾斜目標(biāo)。不過，該設(shè)備操作相對(duì)復(fù)雜，爐區(qū)環(huán)境溫度高，而且能耗高，不利于節(jié)能降耗。另外，現(xiàn)有的均熱爐通常最高保溫溫度僅能達(dá)到550℃左右，無法滿足超高強(qiáng)鋼的鍍層合金化要求，不適合生產(chǎn)980mpa級(jí)和1180mpa級(jí)超高強(qiáng)鋼。還有，就是該設(shè)備的“煙囪效應(yīng)”依然較強(qiáng)，雖然可以實(shí)現(xiàn)先高溫后低溫的合金化工藝，但是該技術(shù)方案是以犧牲能耗作為代價(jià)的，在節(jié)能降耗要求越來越高的今天，其推廣應(yīng)用具有明顯的局限性，而且其溫度調(diào)節(jié)雖然比傳統(tǒng)均熱爐有改進(jìn)，但依然不夠迅速。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決沿帶鋼寬度方向溫度均勻性較差，同時(shí)實(shí)現(xiàn)600℃左右超高溫保溫，并且避免帶鋼在均熱段易出現(xiàn)先低溫后高溫的不合理鍍層合金化退火工藝，且實(shí)現(xiàn)合金化均熱溫度快速自由調(diào)節(jié)，本發(fā)明對(duì)傳統(tǒng)合金化均熱爐進(jìn)行了改進(jìn)，需要說明的是，本發(fā)明并不是對(duì)專利cn200710045511.5均熱爐進(jìn)行改進(jìn)，但是依然克服了專利cn200710045511.5均熱爐的不足，發(fā)明了一種新型的熱鍍鋅合金化均熱爐，該均熱爐不僅可以保證沿帶鋼寬度方向的溫度均勻性，而且通過上下密封，有效地抑制了合金化均熱爐的“煙囪效應(yīng)”，可以完全避免出現(xiàn)先低溫后高溫的不合理鍍層合金化退火工藝，且實(shí)現(xiàn)合金化均熱溫度快速自由調(diào)節(jié)。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種熱鍍鋅合金化均熱爐，包括爐殼，其中，所述爐殼內(nèi)沿帶鋼運(yùn)行方向串聯(lián)設(shè)置的若干個(gè)烘箱，相鄰兩個(gè)所述烘箱之間設(shè)有一收口密封段，位于帶鋼進(jìn)入端的烘箱的底部設(shè)有底部密封裝置，位于帶鋼輸出端的烘箱的頂部設(shè)有頂部密封裝置，每個(gè)所述烘箱內(nèi)均設(shè)有一熱風(fēng)風(fēng)箱，除位于帶鋼輸出端的烘箱外的所有烘箱均設(shè)有一組電輻射管，每個(gè)所述熱風(fēng)風(fēng)箱均 與一熱風(fēng)風(fēng)機(jī)相連通，每個(gè)所述熱風(fēng)風(fēng)機(jī)均與一天然氣燃燒室和一冷風(fēng)風(fēng)機(jī)相連通，所述冷風(fēng)風(fēng)機(jī)和熱風(fēng)風(fēng)機(jī)之間設(shè)有流量自動(dòng)調(diào)節(jié)閥門。

作為優(yōu)選方案，所述底部密封裝置與熱風(fēng)風(fēng)機(jī)通過管路相連通。

作為優(yōu)選方案，所述頂部密封裝置與冷風(fēng)風(fēng)機(jī)通過管路相連通。

作為優(yōu)選方案，所述頂部密封裝置與冷風(fēng)風(fēng)機(jī)之間的管路上設(shè)有流量手動(dòng)調(diào)節(jié)閥門。

作為優(yōu)選方案，位于帶鋼輸出端的烘箱還設(shè)有排風(fēng)風(fēng)機(jī)，位于帶鋼進(jìn)入端的烘箱還設(shè)有壓力計(jì)，所述排風(fēng)風(fēng)機(jī)和壓力計(jì)相連通。

作為優(yōu)選方案，所述爐殼的側(cè)壁設(shè)有進(jìn)風(fēng)口。

本發(fā)明還提供了一種具有前所述的熱鍍鋅合金化均熱爐的帶鋼熱鍍鋅系統(tǒng)。

采用分段式串聯(lián)結(jié)構(gòu)保溫爐，在不同段采用沿帶鋼寬度方向狹長(zhǎng)式噴嘴正對(duì)帶鋼上下表面，向帶鋼上下表面對(duì)稱均勻地噴吹保溫所需溫度+20℃左右(具體值根據(jù)設(shè)備熱量損失確定)的熱風(fēng)，實(shí)現(xiàn)帶鋼沿帶鋼寬度方向以均勻的溫度保溫。

本發(fā)明的原理在于：串聯(lián)的不同段均熱爐，各段的熱風(fēng)溫度可以獨(dú)立控制，從而可以實(shí)現(xiàn)沿均熱爐高度方向合金化均熱溫度的自由調(diào)節(jié)，合金化均熱爐底部熱風(fēng)溫度可以在500～620℃之間自由調(diào)節(jié)，合金化均熱爐頂部熱風(fēng)溫度可以在400～520℃之間自由調(diào)節(jié)。再進(jìn)一步優(yōu)選地，該熱風(fēng)由采用充分燃燒(過氧燃燒)的廢氣提供，并通過調(diào)節(jié)摻入的冷風(fēng)量的多少來實(shí)現(xiàn)熱風(fēng)溫度調(diào)節(jié)，最終通過熱風(fēng)風(fēng)機(jī)鼓入均熱爐的熱風(fēng)風(fēng)箱內(nèi)，更進(jìn)一步優(yōu)選地，該熱風(fēng)由天然氣燃燒產(chǎn)生的廢氣提供。

串聯(lián)的不同段均熱爐，各段熱風(fēng)噴嘴集中布置在各段的下部，在各段中上部，布置可以獨(dú)立控制的電阻帶或者電輻射管，可以根據(jù)需要補(bǔ)償熱量損失。

在合金化均熱爐的最底部和合金化爐的最頂部，采用密封裝置，實(shí)現(xiàn)合金化均熱爐內(nèi)熱氣體的相對(duì)密封，抑制合金化均熱爐的“煙囪效應(yīng)”，進(jìn)一步優(yōu)選地，合金化均熱爐的最底部密封采用熱氣體，合金化均熱爐頂部密封采用冷氣體，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)先高溫后低溫的合金化均熱工藝。

在合金化爐的最上一段設(shè)置排風(fēng)風(fēng)機(jī)，將合金化爐內(nèi)的熱氣體不停地排到廠房外，進(jìn)一步優(yōu)選地，該排風(fēng)風(fēng)機(jī)選用變頻風(fēng)機(jī)或者在排放管道上設(shè)置開度調(diào)節(jié)閥，并在合金化爐內(nèi)部設(shè)置壓力測(cè)量裝置，通過調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速或者調(diào)節(jié)閥的開度，實(shí)現(xiàn)合金化均熱爐內(nèi)熱氣體的微正壓控制。

均熱爐每一段正對(duì)帶鋼上表面和下表面的熱風(fēng)風(fēng)箱，相對(duì)獨(dú)立，且都設(shè)置壓力檢測(cè)裝置或者壓力檢測(cè)孔，進(jìn)熱風(fēng)的風(fēng)管上都設(shè)置開度擋板調(diào)節(jié)閥，從而可以實(shí)現(xiàn)帶鋼上下表面熱風(fēng)壓力平衡調(diào)節(jié)。

合金化均熱爐總長(zhǎng)度根據(jù)機(jī)組速度、機(jī)組產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、機(jī)組小時(shí)產(chǎn)量設(shè)計(jì)，進(jìn)一步優(yōu)選地，合金化均熱爐總長(zhǎng)度控制在12～30米。

在合金化均熱爐的不同段之間采用收口設(shè)計(jì)，或者稱之為“細(xì)腰”設(shè)計(jì)，用以進(jìn)一步抑制合金化均熱爐的“煙囪效應(yīng)”。

所有熱風(fēng)管道都可以做外保溫。

因此，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)：

本發(fā)明合金化均熱爐，可以保證帶鋼沿寬度方向合金化溫度的均勻性，沿帶鋼寬度方向的溫差可以控制在±5℃之內(nèi)，可以完全避免出現(xiàn)先低溫后高溫的不合理鍍層合金化退火工藝，底部合金化溫度可以達(dá)到600℃左右，完全滿足超高強(qiáng)鋼的合金化溫度要求，頂部合金化溫度可以低到400℃左右，且可以實(shí)現(xiàn)合金化均熱溫度快速自由調(diào)節(jié)，從而可以滿足if鋼、bh鋼、hsla鋼、dp鋼、trip鋼、qp鋼等不同鋼種的鍍層合金化要求。

本發(fā)明合金化均熱爐與傳統(tǒng)合金化均熱爐的對(duì)比可見表1。

表1本發(fā)明合金化均熱爐與傳統(tǒng)合金化均熱爐的對(duì)比

附圖說明

通過閱讀參照以下附圖對(duì)非限制性實(shí)施例所作的詳細(xì)描述，本發(fā)明的其它特征、目的和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得更明顯：

圖1帶鋼熱浸鍍和合金化示意圖；

圖2傳統(tǒng)合金化均熱爐從帶鋼上下表面進(jìn)風(fēng)示意圖；

圖3傳統(tǒng)合金化均熱爐從帶鋼兩側(cè)進(jìn)風(fēng)示意圖；

圖4鍍層合金化退火工藝曲線示意圖；

圖5本發(fā)明合金化均熱爐示意圖；

圖中：1、帶鋼；2、爐鼻子；3、鋅鍋；4、鋅液；5、沉沒輥；6、氣刀；7、合金化加熱爐；8、合金化均熱爐；9、合金化冷卻設(shè)備；10、進(jìn)風(fēng)口；11、天然氣燃燒室；12、冷風(fēng)風(fēng)機(jī)；13、流量自動(dòng)調(diào)節(jié)電磁閥門；14、熱風(fēng)風(fēng)機(jī)；15、擋板調(diào)節(jié)閥；16、帶狹長(zhǎng)式噴嘴的熱風(fēng)風(fēng)箱；17、電輻射管；18、排風(fēng)風(fēng)機(jī)；19、流量手動(dòng)調(diào)節(jié)閥；20、底部密封裝置；21、頂部密封裝置；22、壓力計(jì)；23、收口密封段。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。以下實(shí)施例將有助于本領(lǐng)域的技術(shù)人員進(jìn)一步理解本發(fā)明，但不以任何形式限制本發(fā)明。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下， 還可以做出若干變形和改進(jìn)。這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。

本發(fā)明提供的一種熱鍍鋅合金化均熱爐的結(jié)構(gòu)如圖5所示，采用三段均熱爐串聯(lián)布置，帶鋼1從下向上運(yùn)行，為表述方便，從下向上依次稱為第一段、第二段和第三段，在第一段下方設(shè)置底部密封裝置20，在第三段上方設(shè)置頂部密封裝置21，第一段與第二段之間、第二段與第三段之間都設(shè)置收口密封段23，用以抑制合金化均熱爐的“煙囪效應(yīng)”。天然氣燃燒室11燃燒產(chǎn)生的熱廢氣，經(jīng)過冷風(fēng)風(fēng)機(jī)12摻入冷風(fēng)后經(jīng)熱風(fēng)風(fēng)機(jī)14鼓入帶狹長(zhǎng)式噴嘴的熱風(fēng)風(fēng)箱16，進(jìn)而熱風(fēng)通過狹長(zhǎng)式噴嘴正對(duì)帶鋼均勻地吹向帶鋼上下表面，從而保證沿帶鋼寬度方向溫度的均勻性。熱風(fēng)的最高溫度通過天然氣燃燒室11的最大能力保證，熱風(fēng)溫度的調(diào)節(jié)通過流量自動(dòng)調(diào)節(jié)電磁閥門13的開度調(diào)節(jié)摻入冷風(fēng)量的多少來實(shí)現(xiàn)，且由程序根據(jù)溫度控制回路自動(dòng)調(diào)節(jié)，本實(shí)施例，在最小冷風(fēng)摻入量(按流量自動(dòng)調(diào)節(jié)電磁閥門13的10％開度設(shè)計(jì))下，進(jìn)入帶狹長(zhǎng)式噴嘴的熱風(fēng)風(fēng)箱16的熱風(fēng)溫度可以達(dá)到620℃，完全可以滿足1200mpa級(jí)熱鍍鋅雙相鋼等超高強(qiáng)鋼的鍍層合金化要求，而當(dāng)冷風(fēng)量達(dá)到最大時(shí)，熱風(fēng)溫度可以低到500℃。相類似，本實(shí)施例中第二段均熱爐的熱風(fēng)溫度可以在450～570℃之間調(diào)節(jié)，第三段均熱爐的熱風(fēng)溫度可以在400～520℃之間調(diào)節(jié)。本實(shí)施例中，帶狹長(zhǎng)式噴嘴的熱風(fēng)風(fēng)箱16由兩個(gè)相對(duì)獨(dú)立的風(fēng)箱組成，分別對(duì)應(yīng)帶鋼上下表面，且熱風(fēng)管道上設(shè)置了擋板調(diào)節(jié)閥15，可以實(shí)現(xiàn)帶鋼上下表面熱風(fēng)壓力的平衡調(diào)節(jié)。本實(shí)施例中，底部密封裝置20，采用第一段熱風(fēng)管路的熱風(fēng)進(jìn)行密封，這樣，可以避免冷空氣密封造成的均熱溫度降低，同樣在上下管路上都設(shè)置了擋板調(diào)節(jié)閥15，可以實(shí)現(xiàn)帶鋼上下表面密封壓力的平衡調(diào)節(jié)。頂部密封裝置21則采用第三段冷卻風(fēng)機(jī)管路氣體密封，并在主管路上設(shè)置流量手動(dòng)調(diào)節(jié)閥19，其開度通過調(diào)試調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)完畢后即維持不動(dòng)，同樣在上下管路上都設(shè)置了擋板調(diào)節(jié)閥15，可以實(shí)現(xiàn)帶鋼上下表面密封壓力的平衡調(diào)節(jié)。本實(shí)施例，帶狹長(zhǎng)式噴嘴的熱風(fēng)風(fēng)箱16都設(shè)置在各段均熱爐的底部，實(shí)現(xiàn)帶鋼的及時(shí)保溫，同時(shí)可以最大限度地利用熱風(fēng)熱量，同時(shí)在第一段和第二段均熱爐上方，還分別設(shè)置了三對(duì)電輻射管17，必要時(shí)可以投入補(bǔ)償熱量損失。在第三段均熱爐上部，設(shè)置了對(duì)稱排風(fēng)口和排風(fēng) 管道，由排風(fēng)風(fēng)機(jī)18將均熱爐內(nèi)的廢氣排到廠房外。本實(shí)施例中，排風(fēng)風(fēng)機(jī)18為變頻風(fēng)機(jī)，其排風(fēng)量根據(jù)在第一段合金化均熱爐內(nèi)設(shè)置的壓力計(jì)22的壓力測(cè)量結(jié)果調(diào)節(jié)，從而可以實(shí)現(xiàn)合金化均熱爐的微正壓控制。

對(duì)于生產(chǎn)合金化熱鍍鋅產(chǎn)品的帶鋼連續(xù)熱鍍鋅機(jī)組，特別是生產(chǎn)厚規(guī)格帶鋼和高強(qiáng)鋼以及超高強(qiáng)鋼的帶鋼連續(xù)熱鍍鋅機(jī)組，本發(fā)明給出的合金化均熱爐，均熱能力強(qiáng)，不僅可以實(shí)現(xiàn)600℃左右的保溫，而且沿帶鋼開度方向的溫度均勻性可以控制在小于等于±5℃，并且能夠?qū)崿F(xiàn)合金化均熱溫度快速自由調(diào)節(jié)，從而可以滿足if鋼、bh鋼、dp鋼、trip鋼等不同鋼種的鍍層合金化要求，因而在生產(chǎn)ga產(chǎn)品的現(xiàn)代帶鋼連續(xù)熱鍍鋅機(jī)組具有非常廣闊的推廣應(yīng)用前景。

綜上所述，僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非用來限定本發(fā)明實(shí)施的范圍，凡依本發(fā)明權(quán)利要求范圍所述的形狀、構(gòu)造、特征及精神所為的均等變化與修飾，均應(yīng)包括于本發(fā)明的權(quán)利要求范圍內(nèi)。