本發(fā)明涉及一種間接加熱式熱風(fēng)保溫合金化均熱爐及帶鋼合金化鍍鋅系統(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)熱鍍鋅機組鍍層合金化均熱爐設(shè)備領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

合金化熱鍍鋅產(chǎn)品(以下簡稱ga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)，特別是在汽車上，近年來得到越來越多的應(yīng)用。同時，隨著汽車安全性能要求的提高和減重節(jié)能的需要，以及適用車身耐蝕性能提高的需要，合金化熱鍍鋅超高強鋼產(chǎn)品需求量的增幅明顯高于普通強度產(chǎn)品。

合金化熱鍍鋅的生產(chǎn)過程為，帶鋼先進行熱浸鍍，然后進行合金化，如圖1所示：帶鋼1經(jīng)過連續(xù)退火處理后在爐鼻子2內(nèi)以合適的溫度浸入鋅鍋3內(nèi)的熔融態(tài)的鋅液4內(nèi)進行熱鍍鋅，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入合金化加熱爐7、合金化均熱爐8和合金化冷卻設(shè)備9進行鍍層合金化退火處理。

在合金化熱鍍鋅產(chǎn)品的生產(chǎn)過程中，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。傳統(tǒng)的合金化均熱爐通常有燃燒熱風(fēng)直接加熱均熱爐、電阻帶加熱均熱爐、電阻絲加熱均熱爐、輻射管加熱均熱爐等不同形式。這些均熱爐通常最高保溫溫度僅能達到550℃左右，無法滿足1180dp等超高強鋼的鍍層合金化要求，特別是對現(xiàn)有需改造的合金化熱鍍鋅機組，由于廠房高度的限制，合金化均熱爐的高度受限制，無法采用傳統(tǒng)的均熱爐實現(xiàn)低溫常時間保溫工藝進行鍍層合金化退火處理，通常需要600℃左右的起始超高溫然后逐漸低溫的傾斜合金化退火處理工藝，如圖2所示。而且，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(fe3zn10)生長得過厚，鍍層抗粉化性能變差。另外，對于燃燒熱風(fēng)直接加熱均熱爐，雖然熱能利用效率相對較高，但由于天然氣資源稀缺，好多企業(yè)無法使用天然氣作為燃氣，通常使用混合煤氣作為燃氣，這樣，燃燒的廢氣中雜質(zhì)含量高，產(chǎn)生的熱風(fēng)直接噴吹進合金化均熱爐，很容易污染帶鋼表面，不適合于生產(chǎn)合金化熱鍍鋅汽車外板等高端產(chǎn)品。

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，可調(diào)節(jié)合金化爐的保溫性能或散熱率，使得機組在任何生產(chǎn)條件包括最大小時產(chǎn)量前提條件下合金化均熱溫度也可以實現(xiàn)從高溫到低溫的傾斜目標，而在更小的機組速度或小時產(chǎn)量情況下通過調(diào)節(jié)均熱段的加熱功率實現(xiàn)均熱溫度的自由傾斜目標。不過，該設(shè)備操作相對復(fù)雜，爐區(qū)環(huán)境溫度高，操作維護環(huán)境條件差。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了實現(xiàn)600℃左右的起始超高溫然后逐漸低溫的傾斜合金化退火處理工藝，從而避免帶鋼在均熱段出現(xiàn)先低溫后高溫的不合理鍍層合金化退火工藝，且實現(xiàn)合金化均熱溫度快速自由調(diào)節(jié)，同時避免燃燒廢氣接觸合金化爐內(nèi)的帶鋼，本發(fā)明專利給出了一種間接加熱式熱風(fēng)保溫合金化均熱爐，該均熱爐可以使用混合煤氣作為燃燒介質(zhì)，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)”，非常適合應(yīng)用于既生產(chǎn)合金化熱鍍鋅汽車外板等高表面質(zhì)量要求產(chǎn)品又生產(chǎn)980mpa級及以上合金化熱鍍鋅雙相鋼等超高強鋼的熱鍍鋅機組。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種間接加熱式熱風(fēng)保溫合金化均熱爐，包括爐殼，其中，所述爐殼內(nèi)沿鋼帶的運行方向設(shè)有一個或多個循環(huán)熱風(fēng)均熱爐，位于鋼帶進入端的一個循環(huán)熱風(fēng)均熱爐的底部設(shè)有底部氣體密封裝置，位于鋼帶輸出端的一個循環(huán)熱風(fēng)均熱爐的頂部設(shè)有無加熱均熱爐，所述無加熱均熱爐的頂部氣體密封裝置，相鄰所述循環(huán)熱風(fēng)均熱爐之間設(shè)有收口密封段。

作為優(yōu)選方案，所述循環(huán)熱風(fēng)均熱爐通過管路連通有循環(huán)熱風(fēng)加熱室。

作為優(yōu)選方案，所述循環(huán)熱風(fēng)均熱爐與循環(huán)熱風(fēng)加熱室之間的管路上還設(shè)有冷風(fēng)風(fēng)機。

作為優(yōu)選方案，所述循環(huán)熱風(fēng)均熱爐與循環(huán)熱風(fēng)加熱室之間的管路上還設(shè)有用于測量循環(huán)熱風(fēng)加熱室出風(fēng)溫度的加熱室出口熱風(fēng)溫度計和用于測量循環(huán)熱風(fēng)加熱的出風(fēng)經(jīng)冷風(fēng)混合后的混合熱風(fēng)溫度計。

作為優(yōu)選方案，所述循環(huán)熱風(fēng)均熱爐內(nèi)設(shè)有電阻加熱帶。

作為優(yōu)選方案，所述無加熱均熱爐還連通有一個排風(fēng)風(fēng)機。

作為優(yōu)選方案，所述排風(fēng)風(fēng)機還與一個壓力計相連通。

作為優(yōu)選方案，所述循環(huán)熱風(fēng)溫度計連通有熱風(fēng)循環(huán)風(fēng)機。

本發(fā)明還提供了一種包含有前述間接加熱式熱風(fēng)保溫合金化均熱爐的帶鋼合金化熱鍍鋅系統(tǒng)。

本發(fā)明采用分段式串聯(lián)結(jié)構(gòu)保溫爐，使用輻射管加熱循環(huán)熱風(fēng)，然后將熱風(fēng)從帶鋼的兩側(cè)(驅(qū)動側(cè)和操作側(cè))鼓入合金化均熱爐，且不同段熱風(fēng)溫度可以相對獨立控制，熱風(fēng)溫度通過輻射管燃燒負荷和摻入冷風(fēng)量的多少來調(diào)節(jié)，可以實現(xiàn)在大溫度范圍內(nèi)調(diào)節(jié)均熱溫度，滿足不同鋼種的合金化均熱溫度要求。

循環(huán)熱風(fēng)從各段合金化爐的頂部抽取，從該段合金化爐的底部鼓入。

在合金化爐的頂部設(shè)置一段相對獨立的無任何加熱設(shè)備的保溫段，在該段外部設(shè)置排風(fēng)風(fēng)機，可以將下方合金化爐內(nèi)逃逸出的熱氣體排到廠房外，進一步優(yōu)選地，該排風(fēng)風(fēng)機選用變頻風(fēng)機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)置壓力計，通過調(diào)節(jié)風(fēng)機轉(zhuǎn)速或者調(diào)節(jié)閥的開度，實現(xiàn)保溫段爐內(nèi)熱氣體的微正壓控制。

串聯(lián)的不同段均熱爐，最下部一段的合金化均熱爐熱風(fēng)溫度可以在500～620℃之間自由調(diào)節(jié)，最上部一段的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)。

合金化均熱爐總長度根據(jù)機組速度、機組產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、機組小時產(chǎn)量設(shè)計，進一步優(yōu)選地，合金化均熱爐總長度控制在12～30米。

串聯(lián)的不同段均熱爐，在各段中上部，布置可以獨立控制的電阻帶或者電輻射管，可以根據(jù)需要補償熱量損失。

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，實現(xiàn)合金化均熱爐內(nèi)熱氣體的相對密封，抑制合金化均熱爐的“煙囪效應(yīng)”，進一步優(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，進一步實現(xiàn)先高溫后低溫的合金化均熱工藝。

在合金化均熱爐的不同段之間采用收口設(shè)計，或者稱之為“細腰”設(shè)計，用以進一步抑制合金化均熱爐的“煙囪效應(yīng)”。

所有熱風(fēng)管道都做外保溫。

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

本發(fā)明合金化均熱爐，可以達到600℃左右的超高溫保溫，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，可以很容易實現(xiàn)先高溫后低溫的鍍層合金化退火工藝，且可以實現(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、dp鋼、trip鋼等不同鋼種的鍍層合金化要求。另外，由于高溫?zé)犸L(fēng)從帶鋼的兩側(cè)(驅(qū)動側(cè)和操作側(cè))鼓入合金化均熱爐，可以不需在合金化均熱爐底部配備邊部燒嘴等帶鋼邊部加熱裝置，節(jié)約設(shè)備投資，相應(yīng)減少了現(xiàn)場設(shè)備的操作、維護量。本發(fā)明合金化均熱爐與傳統(tǒng)合金化均熱爐的對比可見表1。

表1本發(fā)明合金化均熱爐與傳統(tǒng)合金化均熱爐的對比

附圖說明

通過閱讀參照以下附圖對非限制性實施例所作的詳細描述，本發(fā)明的其它特征、目的和優(yōu)點將會變得更明顯：

圖1帶鋼熱浸鍍和合金化示意圖；

圖2鍍層合金化退火工藝曲線示意圖；

圖3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、底部氣體密封裝置；11、第一段循環(huán)熱風(fēng)均熱爐；12、第一收口密封段；13、第二段循環(huán)熱風(fēng)均熱爐；14、第二收口密封段；15、帶排風(fēng)無加熱設(shè)備均熱爐；16、頂部氣體密封裝置；17、熱風(fēng)循環(huán)風(fēng)機；18、帶輻射管加熱的循環(huán)熱風(fēng)加熱室；19、加熱室出口熱風(fēng)溫度計；20、流量自動調(diào)節(jié)電磁閥門；21、冷風(fēng)風(fēng)機；22、混合熱風(fēng)溫度計；23、電阻加熱帶；24、變頻排風(fēng)風(fēng)機；25、壓力計。

具體實施方式

下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明進行詳細說明。以下實施例將有助于本領(lǐng)域的技術(shù)人員進一步理解本發(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。這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。

如圖3所示，本發(fā)明的間接加熱式熱風(fēng)保溫合金化均熱爐從下向上依次采用底部氣體密封裝置10、第一段循環(huán)熱風(fēng)均熱爐11、第一收口密封段12、第二段循環(huán)熱風(fēng)均熱爐13、第二收口密封段14、帶排風(fēng)無加熱設(shè)備均熱爐15和頂部氣體密封裝置16串聯(lián)布置。本實施例，底部氣體密封裝置10采用熱氣體密封，氣體溫度與第一段循環(huán)熱風(fēng)均熱爐11內(nèi)的熱氣體溫度接近則可，這樣，既可以抑制合金化均熱爐的“煙囪效應(yīng)”，又可以避免冷空氣密封造成的帶鋼均熱溫度降低。第一段循環(huán)熱風(fēng)均熱爐11，采用熱風(fēng)循環(huán)風(fēng)機17從其頂部抽取氣體，然后經(jīng)過帶輻射管加熱的循環(huán)熱風(fēng)加熱室18加熱到目標帶鋼保溫溫度+50℃(具體添加量根據(jù)不同設(shè)備的散熱損失和冷風(fēng)風(fēng)機21的最小工作負荷能力確定)，具體溫度由加熱室出口熱風(fēng)溫度計19檢測，并通過輻射管工作負荷調(diào)節(jié)實現(xiàn)控制，然后，由冷風(fēng)風(fēng)機21摻入冷風(fēng)，實現(xiàn)混合氣體溫度控制，該混合氣體溫度由混合熱風(fēng)溫度計22檢測，通過流量自動調(diào)節(jié)電磁閥門20進行調(diào)節(jié)，生產(chǎn)中，該混合熱風(fēng)溫度控制在目標帶鋼保溫溫度+20℃(具體添加量根據(jù)不同設(shè)備管道的散熱損失調(diào)整)。此處設(shè)置摻冷風(fēng)，主要是由于帶輻射管加熱的循環(huán)熱風(fēng)加熱室18的熱慣性大，為了適用不同產(chǎn)品合金化均熱溫度快速切換需要，通過迅速調(diào)節(jié)摻入冷風(fēng)量的多少，可以實現(xiàn)合金化均熱溫度的快速調(diào)節(jié)。本實施例，加熱室出口熱風(fēng)溫度最高熱風(fēng)溫度的保證能力為650℃，混合熱風(fēng)溫度最高熱風(fēng)溫度的保證能力為620℃，混合熱風(fēng)溫度最低熱風(fēng)溫度的保證能力為520℃，完全可以滿足1200mpa級熱鍍鋅雙相鋼等超高強鋼的鍍層合金化要求。在第一段循環(huán)熱風(fēng)均熱爐11的中上部，本實施例還設(shè)置了三組電阻加熱帶23，且其功率可以自由調(diào)節(jié)，必要時可以啟動，彌補熱量損失。

在第一段循環(huán)熱風(fēng)均熱爐11與第二段循環(huán)熱風(fēng)均熱爐13之間設(shè)置了第一收口密封段12，用以抑制第一段循環(huán)熱風(fēng)均熱爐11的“煙囪效應(yīng)”。

第二段循環(huán)熱風(fēng)均熱爐13的配置與第一段循環(huán)熱風(fēng)均熱爐11配置類似，只是其加熱室出口熱風(fēng)溫度最高熱風(fēng)溫度的保證能力為550℃，混合熱風(fēng)溫度最高熱風(fēng)溫度的保證能力為520℃，混合熱風(fēng)溫度最低熱風(fēng)溫度的保證能力為420℃。

本實施例，在第二段循環(huán)熱風(fēng)均熱爐13上方還設(shè)置了帶排風(fēng)無加熱設(shè)備均熱爐15，用以進一步保溫和將下方合金化爐內(nèi)逃逸出的熱氣體排到廠房外。同樣，在第二段循環(huán)熱風(fēng)均熱爐13與帶排風(fēng)無加熱設(shè)備均熱爐15之間設(shè)置了第二收口密封段14，用以抑制第二段循環(huán)熱風(fēng)均熱爐13的“煙囪效應(yīng)”。帶排風(fēng)無加熱設(shè)備均熱爐15內(nèi)部設(shè)置了壓力計25，外部設(shè)置了變頻排風(fēng)風(fēng)機24，通過調(diào)節(jié)變頻排風(fēng)風(fēng)機24的風(fēng)機轉(zhuǎn)速實現(xiàn)帶排風(fēng)無加熱設(shè)備均熱爐15內(nèi)部的微正壓控制。

本實施例中的頂部氣體密封裝置16采用普通的冷空氣密封。本實施例涉及的熱風(fēng)管道，都做了外保溫。

對于生產(chǎn)合金化熱鍍鋅汽車外板等高表面質(zhì)量要求ga產(chǎn)品的帶鋼連續(xù)熱鍍鋅機組，還有對于生產(chǎn)厚規(guī)格ga產(chǎn)品和高強鋼以及超高強鋼ga產(chǎn)品的帶鋼連續(xù)熱鍍鋅機組，本發(fā)明專利給出的合金化均熱爐，均熱能力強，不僅可以實現(xiàn)600℃左右超高溫保溫，而且不需在合金化均熱爐底部配備邊部燒嘴等帶鋼邊部加熱裝置，節(jié)約設(shè)備投資，相應(yīng)減少了現(xiàn)場設(shè)備的操作、維護量，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)明的較佳實施例而已，并非用來限定本發(fā)明實施的范圍，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)。