本發(fā)明涉及一種鍍鋅技術(shù)，尤其是涉及一種鋼板二次鍍鋅的工藝及連續(xù)熱鍍鋅鋼帶退火爐。

背景技術(shù)：

常見鋼板加工生產(chǎn)過程主要有冷軋、鍍鋅、彩涂。其中冷軋、彩涂均可以重復(fù)進(jìn)行，而鍍鋅工藝由于其生產(chǎn)過程的特殊性，行業(yè)內(nèi)未見有重復(fù)加工的先例。常規(guī)的熱鍍鋅鋼板生產(chǎn)過程中，鋼板經(jīng)表面清洗、退火、過鋅鍋一次鍍鋅、氣刀控制鍍層、噴淋冷卻、光整等過程后完成一個(gè)生產(chǎn)過程。在生產(chǎn)實(shí)踐中，有客戶提出需要超厚鍍層的鋼板，按現(xiàn)有生產(chǎn)工藝不能滿足此要求，生產(chǎn)出的產(chǎn)品往往有較大的外觀缺陷。同時(shí)，在正常生產(chǎn)及產(chǎn)品研發(fā)過程中，也有許多不符合相應(yīng)交貨要求的產(chǎn)品產(chǎn)生，以往的處理方法是降級(jí)處理直至報(bào)廢，而降級(jí)或報(bào)廢的鍍鋅板價(jià)值較低，會(huì)給公司帶來較大的損失。

另外，現(xiàn)有的連續(xù)熱鍍鋅鋼帶退火爐中帶鋼運(yùn)行速度快，控制困難等特點(diǎn)，難以適應(yīng)連續(xù)退火工藝或二次鍍鋅的預(yù)熱工藝，不易確保從爐中出口的帶鋼滿足連續(xù)熱鍍鋅鋅鍋入口段的工藝要求。由于鍍鋅工藝在對(duì)原料板進(jìn)行清洗后，需退火處理，然后才浸入鋅鍋進(jìn)行熱鍍鋅，這種工藝方法是針對(duì)原料板為普通冷軋鋼板來設(shè)定的，相應(yīng)的生產(chǎn)設(shè)備也是專門為滿足對(duì)應(yīng)的生產(chǎn)工藝要求而定制的，當(dāng)原料板為普通鍍鋅板時(shí)，由于鋼板表面有一層金屬鋅或鋅合金，通常熔點(diǎn)在450-600℃左右，而連續(xù)退火工藝或二次鍍鋅生產(chǎn)過程中退火段的工藝溫度一般為700℃以上，會(huì)造成鍍鋅板表面鋅層融化，同時(shí)在高溫下還會(huì)氧化；融化的金屬鋅會(huì)粘附在傳動(dòng)輥上，造成鋼板表面劃傷及傳動(dòng)輥的損壞。另外，鋼板二次被加熱到再結(jié)晶溫度以上，二次退火也會(huì)使得鋼板的抗拉強(qiáng)度達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)要求，使得二次鍍鋅后的產(chǎn)品不僅表面質(zhì)量有嚴(yán)重瑕疵且強(qiáng)度低，板形差。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明主要目的是提供一種鋼板二次鍍鋅的工藝，其可在一次鍍鋅層表面再次熱鍍一層鋅合金，兩次鍍鋅層結(jié)合緊密，實(shí)現(xiàn)超厚鍍層的光滑平整的表面要求。

本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種連續(xù)熱鍍鋅鋼帶退火爐，其使鍍鋅板表面鋅層不會(huì)融化，不易產(chǎn)生粘鋅現(xiàn)象而劃傷或損壞傳動(dòng)輥的表面。

本發(fā)明的上述技術(shù)問題主要是通過下述技術(shù)方案得以解決的：本發(fā)明一種鋼板二次鍍鋅的工藝，包括鋼板經(jīng)表面清洗、退火、過鋅鍋鍍鋅、氣刀控制鍍層、噴淋冷卻、光整，其特征在于，帶鋼的工藝速度為60-150m/min；在退火時(shí)，鋼板由連續(xù)熱鍍鋅鋼帶退火爐的加熱段的輻射管加熱到250℃±20℃，均熱段的輻射管加熱到300℃±20℃，兩段露點(diǎn)控制在≤-40℃。

通過利用此方法進(jìn)行二次熱鍍鋅，在一次鍍鋅層表面再次熱鍍一層鋅合金，兩次鍍鋅層結(jié)合緊密，實(shí)現(xiàn)超厚鍍層的光滑平整的表面要求。可以實(shí)現(xiàn)兩次鍍層為不同配比的新型耐腐蝕鋼板產(chǎn)品。

作為優(yōu)選，在連續(xù)熱鍍鋅鋼帶退火爐出口段設(shè)電磁感應(yīng)加熱裝置，鋼板電磁感應(yīng)加熱到370-430℃±20℃，露點(diǎn)控制在≤-40℃。根據(jù)二次鍍鋅產(chǎn)品需要設(shè)定，使鋼板在出口段浸入鋅鍋前迅速升溫至370-430℃，鍍鋅板浸入鋅鍋后，原鋅層會(huì)適量融化（與入鍋溫度有關(guān)），新的鋅層會(huì)鍍附在原鍍層上，成為一個(gè)整體。

作為優(yōu)選，整個(gè)預(yù)熱過程爐體內(nèi)采用氮?dú)獗Ｗo(hù)，氮?dú)庵醒鹾靠刂圃?lt;10ppm。在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，鍍鋅板在爐內(nèi)順利完成預(yù)熱升溫且不被氧化。

作為優(yōu)選，氮?dú)鈴臓t體出口處涌出保護(hù)鋼板直至鋼板浸入鋅鍋。氮?dú)庖矎某隹谔幱砍隼^續(xù)保護(hù)鋼板直至浸入鋅鍋。

本發(fā)明一種連續(xù)熱鍍鋅鋼帶退火爐，其特征在于包括：

爐體，具有全陶瓷纖維的保溫層，爐腔自入口至出口依次分布有加熱段、均熱段和均衡爐段；

若干傳動(dòng)輥，傳動(dòng)輥外表面具有陶瓷制作的防止粘鋅的防粘層；

均勻分布在所述加熱段和所述均熱段內(nèi)的輻射管；

以及設(shè)于所述均衡爐段的電磁感應(yīng)加熱裝置。

在本方案中，退火加熱段通過輻射管加熱，使控制溫度降低、溫升更均勻，解決了鋅合金的融化及鋼板的二次退火問題，不會(huì)被再次退火；控制溫度降低，提升了耐腐蝕性能，并使金屬鋅及鋅合金不會(huì)融化，不易產(chǎn)生粘鋅現(xiàn)象，同時(shí)傳動(dòng)輥外表面具有陶瓷制作的防止粘鋅的防粘層，從而避免了熔鋅粘附造成的傳動(dòng)輥表面劃傷和傳動(dòng)輥損壞問題。在退火爐出口段設(shè)電磁感應(yīng)加熱裝置，使鋼板在出口段浸入鋅鍋前迅速升溫。在整個(gè)退火段進(jìn)行充氮?dú)獗Ｗo(hù)；在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，鍍鋅板在爐內(nèi)順利完成預(yù)熱升溫且不被氧化。

作為優(yōu)選，所述傳動(dòng)輥外側(cè)設(shè)刮輥刀。解決退火段引起的表面質(zhì)量問題。

作為優(yōu)選，所述電磁感應(yīng)加熱裝置中部具有鋼板穿過的通道。使鋼帶在進(jìn)入鋅鍋前利用均衡爐段進(jìn)行快速升溫，調(diào)整鋼帶入鍋溫度，確保產(chǎn)品的質(zhì)量及板形。

作為優(yōu)選，均衡爐段的爐體出口內(nèi)側(cè)設(shè)三輥式熱張輥。便于控制帶狀鋼板在爐中的運(yùn)行速度，提高鋼板各部受熱的均勻性，并使鋼板更平穩(wěn)地進(jìn)入鋅鍋。

作為優(yōu)選，加熱段的爐體外側(cè)設(shè)鋼板入口密封室，均衡爐段的爐體外接爐鼻子，爐鼻子出口端設(shè)將鋼板導(dǎo)入鋅鍋的沉沒輥；爐體的內(nèi)腔充氮?dú)猓瑺t鼻子具有作為鋼板和氮?dú)獬隹诘耐ǖ?。氮?dú)饪蓮某隹谔幱砍隼^續(xù)保護(hù)鋼板直至浸入鋅鍋，提高了保護(hù)效果。

因此，本發(fā)明一種鋼板二次鍍鋅的工藝具有如下有益效果。

1、本發(fā)明將傳統(tǒng)工藝中的退火段工藝溫度從700℃降低到300℃，解決了鋅合金的融化及鋼板的二次退火問題，該溫度在鋼板的再結(jié)晶溫度以下，不會(huì)被再次退火，使二次鍍鋅更易于實(shí)現(xiàn)。

2、本發(fā)明所提供的方案中，有利于鋼板表面鋅合金中的結(jié)晶體可以繼續(xù)生長，減少晶格的數(shù)量，對(duì)耐腐蝕性能有一定的提升。

3、加熱時(shí)，由于金屬鋅及鋅合金不會(huì)融化，有效防止粘鋅現(xiàn)象

4、在整個(gè)退火段進(jìn)行充氮?dú)獗Ｗo(hù)，無需依照常規(guī)方式采用氫氣進(jìn)行還原保護(hù)，避免對(duì)原有的鍍鋅層造成不利影響；在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，鍍鋅板在爐內(nèi)順利完成預(yù)熱升溫且不被氧化。

5、在退火爐出口段增設(shè)電磁感應(yīng)加熱裝置，使鋼板在出口段浸入鋅鍋前迅速升溫至370-430℃，同時(shí)，氮?dú)庖矎某隹谔幱砍隼^續(xù)保護(hù)鋼板直至浸入鋅鍋，保護(hù)效果得到提升。

本發(fā)明一種連續(xù)熱鍍鋅鋼帶退火爐具有具有如下有益效果。

1、采用輻射管加熱，改變常規(guī)技術(shù)里采用明火加熱燒嘴的方式，使控制溫度降低，溫度在鋼板的再結(jié)晶溫度以下，不會(huì)被再次退火，解決了鋅合金的融化及鋼板的二次退火問題。

2、通過輻射管加熱使控制溫度降低，還提升了耐腐蝕性能，并使金屬鋅及鋅合金不會(huì)融化，不易產(chǎn)生粘鋅現(xiàn)象，同時(shí)傳動(dòng)輥外表面具有陶瓷制作的防止粘鋅的防粘層，從而避免了熔鋅粘附造成的傳動(dòng)輥表面劃傷和傳動(dòng)輥損壞問題，并設(shè)刮輥刀解決退火段引起的表面質(zhì)量問題。

3、在退火爐出口段設(shè)電磁感應(yīng)加熱裝置，使鋼板在出口段浸入鋅鍋前迅速升溫。

4、在整個(gè)退火段進(jìn)行充氮?dú)獗Ｗo(hù)，無需依照常規(guī)方式采用氫氣進(jìn)行還原保護(hù)，避免對(duì)原有的鍍鋅層造成不利影響；且氮?dú)庖矎某隹谔幱砍隼^續(xù)保護(hù)鋼板直至浸入鋅鍋，使鋼板浸入鋅鍋前得到良好的保護(hù)。

附圖說明

附圖1是本發(fā)明連續(xù)熱鍍鋅鋼帶退火爐的一種原理示意圖。

具體實(shí)施方式

下面通過實(shí)施例，并結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步具體的說明。

實(shí)施例1：本發(fā)明一種鋼板二次鍍鋅的工藝，其包括鋼板經(jīng)表面清洗、退火、過鋅鍋鍍鋅、氣刀控制鍍層、噴淋冷卻、光整；帶鋼的工藝速度為60-150m/min；在退火時(shí)，鋼板由連續(xù)熱鍍鋅鋼帶退火爐的加熱段的輻射管加熱到250℃±20℃，均熱段的輻射管加熱到300℃±20℃，兩段露點(diǎn)控制在≤-40℃。在連續(xù)熱鍍鋅鋼帶退火爐出口段設(shè)電磁感應(yīng)加熱裝置，鋼板電磁感應(yīng)加熱到370-430℃±20℃，露點(diǎn)控制在≤-40℃。整個(gè)預(yù)熱過程爐體內(nèi)采用氮?dú)獗Ｗo(hù)，氮?dú)庵醒鹾靠刂圃?lt;10ppm。

常規(guī)鍍鋅生產(chǎn)工藝為什么不能二次鍍鋅的原因：由于鍍鋅工藝在對(duì)原料板進(jìn)行清洗后，需退火處理，然后才浸入鋅鍋進(jìn)行熱鍍鋅，這種工藝方法是針對(duì)原料板為普通冷軋鋼板來設(shè)定的，相應(yīng)的生產(chǎn)設(shè)備也是專門為滿足對(duì)應(yīng)的生產(chǎn)工藝要求而定制的，而當(dāng)原料板為普通鍍鋅板時(shí)，由于鋼板表面有一層金屬鋅或鋅合金，通常熔點(diǎn)在450-600℃左右，而普通生產(chǎn)過程中退火段的工藝溫度一般為700℃以上，會(huì)造成鍍鋅板表面鋅層融化，同時(shí)在高溫下還會(huì)氧化。融化的金屬鋅還會(huì)粘附在傳動(dòng)輥上，造成鋼板表面劃傷及傳動(dòng)輥的損壞。另外，鋼板二次被加熱到再結(jié)晶溫度以上，二次退火也會(huì)使得鋼板的抗拉強(qiáng)度達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)要求，使得二次鍍鋅后的產(chǎn)品不僅表面質(zhì)量有嚴(yán)重瑕疵且強(qiáng)度低，板形差。因?yàn)槿缟显颍詡鹘y(tǒng)技術(shù)生產(chǎn)中都不會(huì)考慮進(jìn)行二次鍍鋅，而是報(bào)廢了事。

針對(duì)上述的制約二次鍍鋅的工藝瓶頸，通過設(shè)備改進(jìn)及新工藝新技術(shù)的研發(fā)，解決了二次鍍鋅的難題。本發(fā)明鋼板二次熱鍍鋅工藝方法主要解決原一次鍍鋅的退火段的工藝，其它與普通熱鍍鋅工藝相同。上述工藝方法包括鋼板入口段輻射管加熱到250℃±20℃，露點(diǎn)控制在≤-40℃；均熱段輻射管加熱到300℃±20℃，露點(diǎn)控制在≤-40℃；出口段電磁感應(yīng)加熱到370-430℃±20℃（根據(jù)二次鍍鋅產(chǎn)品需要設(shè)定），露點(diǎn)控制在≤-40℃；整個(gè)預(yù)熱過程采用氮?dú)獗Ｗo(hù)，氮?dú)庀牧考s為500-800?/h，氮?dú)庵醒鹾靠刂圃?lt;10ppm。帶鋼生產(chǎn)的工藝速度約80-120m/min，根據(jù)帶鋼厚度調(diào)整。

此工藝方法結(jié)合常規(guī)熱鍍鋅工藝，在連續(xù)熱鍍鋅生產(chǎn)線上使用，可以對(duì)已經(jīng)鍍過鋅的鋼帶進(jìn)行二次鍍鋅，可以消除一次鍍鋅時(shí)的表面缺陷或生產(chǎn)超厚鍍層的鋼帶，達(dá)到熱鍍鋅帶鋼的強(qiáng)度和塑性要求。產(chǎn)品抗拉強(qiáng)度380MPa，屈服強(qiáng)度≤300MPa，斷裂伸長率≥28%。

相對(duì)于傳統(tǒng)的生產(chǎn)工藝，本發(fā)明所提供的工藝方法具有如下優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)。一種鋼板二次鍍鋅的工藝方法，通過利用此方法進(jìn)行二次熱鍍鋅，在一次鍍鋅層表面再次熱鍍一層鋅合金，兩次鍍鋅層結(jié)合緊密，實(shí)現(xiàn)超厚鍍層的光滑平整的表面要求；可以實(shí)現(xiàn)兩次鍍層為不同配比的新型耐腐蝕鋼板產(chǎn)品?？梢詫?duì)本來要降級(jí)或報(bào)廢的產(chǎn)品通過二次鍍鋅，生產(chǎn)出符合要求的產(chǎn)品，變廢為寶。

本發(fā)明所提供的工藝方法具有如下優(yōu)點(diǎn)：1、退火段將傳統(tǒng)技術(shù)中的工藝溫度從700℃降低到300℃，這個(gè)溫度的設(shè)定，解決了鋅合金的融化及鋼板的二次退火問題，溫度在鋼板的再結(jié)晶溫度以下，不會(huì)被再次退火，同時(shí)這個(gè)二次加熱溫度有利于鋼板表面鋅合金中的結(jié)晶體可以繼續(xù)生長，減少晶格的數(shù)量，對(duì)耐腐蝕性能有一定的提升；由于金屬鋅及鋅合金不會(huì)融化，粘附傳動(dòng)輥造成的表面劃傷及傳動(dòng)輥損壞問題也迎刃而解。另外，為防止意外粘鋅引起的損失，改普通輥為陶瓷表面輥，增設(shè)刮輥刀，徹底解決退火段引起的表面質(zhì)量問題。2、由于金屬鋅及鋼板在300攝氏度溫度下會(huì)被氧化，原來的工藝是在退火出口段用氫氣進(jìn)行還原保護(hù)，但由于出口還原氫氣燃燒溫度較高且控制較難，會(huì)對(duì)原有的鍍鋅層造成不利影響，新工藝改用在整個(gè)退火段進(jìn)行充氮?dú)獗Ｗo(hù)；在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，鍍鋅板在爐內(nèi)順利完成預(yù)熱升溫且不被氧化。3、由于300℃的板溫不能很好的滿足熱浸鍍的鋼板入鍋溫度的要求，所以在退火爐出口段增設(shè)電磁感應(yīng)加熱裝置，使鋼板在出口段浸入鋅鍋前迅速升溫至370-430℃（根據(jù)二次鍍鋅產(chǎn)品需要設(shè)定），同時(shí)，氮?dú)庖矎某隹谔幱砍隼^續(xù)保護(hù)鋼板直至浸入鋅鍋。鍍鋅板浸入鋅鍋后，原鋅層會(huì)適量融化（與入鍋溫度有關(guān)），新的鋅層會(huì)鍍附在原鍍層上，成為一個(gè)整體，經(jīng)合理控制氣刀，噴淋冷卻，光整整型后，二次鍍鋅工藝就正式完成了。

實(shí)施例2：本發(fā)明一種連續(xù)熱鍍鋅鋼帶退火爐，如附圖1所示，其包括：爐體1，爐體1具有全陶瓷纖維的保溫層，其爐腔自入口至出口依次分布有加熱段2、均熱段3和均衡爐段4；若干傳動(dòng)輥6，傳動(dòng)輥6外表面具有陶瓷制作的防止粘鋅的防粘層；均勻分布在所述加熱段2和所述均熱段3內(nèi)的輻射管；以及設(shè)于所述均衡爐段4的電磁感應(yīng)加熱裝置8。傳動(dòng)輥6外側(cè)設(shè)刮輥刀7。均衡爐段4的爐體出口內(nèi)側(cè)設(shè)三輥式熱張輥9。電磁感應(yīng)加熱裝置8中部具有鋼板穿過的通道。加熱段2的爐體外側(cè)設(shè)鋼板入口密封室5，均衡爐段4的爐體外接爐鼻子11，爐鼻子11出口端設(shè)將鋼板導(dǎo)入鋅鍋的沉沒輥12；爐體1的內(nèi)腔充氮?dú)?，爐鼻子11具有作為鋼板和氮?dú)獬隹诘耐ǖ馈?/p>

本發(fā)明對(duì)現(xiàn)有的連續(xù)熱鍍鋅鋼帶退火爐進(jìn)行了改進(jìn)，針對(duì)退火爐中帶鋼運(yùn)行速度快，控制困難等特點(diǎn)，通過改造，使之適應(yīng)于普通連續(xù)退火工藝或二次鍍鋅的預(yù)熱工藝，確保從爐中出口的帶鋼滿足連續(xù)熱鍍鋅鋅鍋入口段的工藝要求。針對(duì)背景技術(shù)中所述的制約二次鍍鋅的工藝瓶頸，通過設(shè)備改進(jìn)使之適應(yīng)新工藝新技術(shù)，解決二次鍍鋅的難題，主要技術(shù)改進(jìn)如下：1、原退火段預(yù)熱段取消明火加熱燒嘴，增設(shè)輻射管加熱，控制溫度從700℃降低到300℃，這個(gè)溫度的設(shè)定，解決了鋅合金的融化及鋼板的二次退火問題，溫度在鋼板的再結(jié)晶溫度以下，不會(huì)被再次退火，同時(shí)。這個(gè)二次加熱溫度有利于鋼板表面鋅合金中的結(jié)晶體可以繼續(xù)生長，減少晶格的數(shù)量，對(duì)耐腐蝕性能有一定的提升；由于金屬鋅及鋅合金不會(huì)融化，粘附傳動(dòng)輥造成的表面劃傷及傳動(dòng)輥損壞問題也迎刃而解。另外，為防止意外粘鋅引起的損失，改普通輥為陶瓷表面輥，增設(shè)刮輥刀，徹底解決退火段引起的表面質(zhì)量問題。2、由于金屬鋅及鋼板在300攝氏度溫度下會(huì)被氧化，原來是在退火出口段用氫氣進(jìn)行還原保護(hù)，但由于出口還原氫氣燃燒溫度較高且控制較難，會(huì)對(duì)原有的鍍鋅層造成不利影響，本發(fā)明改用在整個(gè)退火段進(jìn)行充氮?dú)獗Ｗo(hù)；在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，鍍鋅板在爐內(nèi)順利完成預(yù)熱升溫且不被氧化。3、由于300℃的板溫不能很好的滿足熱浸鍍的鋼板入鍋溫度的要求，所以在退火爐出口段增設(shè)電磁感應(yīng)加熱裝置，使鋼板在出口段浸入鋅鍋前迅速升溫至370-430℃（根據(jù)二次鍍鋅產(chǎn)品需要設(shè)定），同時(shí)，氮?dú)庖矎某隹谔幱砍隼^續(xù)保護(hù)鋼板直至浸入鋅鍋。

在應(yīng)用于實(shí)際產(chǎn)品中，可具有如下主要技術(shù)特點(diǎn)：1.加熱段和均熱段配置各180套W形輻射管加熱PWM燃燒控制系統(tǒng)，通過在固定在最優(yōu)化狀態(tài)下的空燃比得到穩(wěn)定的燃燒火焰，調(diào)節(jié)輻射管內(nèi)燃燒與關(guān)閉的時(shí)間，達(dá)到控制輸出功率的目的。2.加熱段與均熱段合并為一個(gè)爐腔，兩段之間不設(shè)隔板，加熱與均熱沒有嚴(yán)格界限，可以方便調(diào)整各段溫度曲線，以適應(yīng)不同工藝條件需求。3.出口前設(shè)均衡爐段，消除鋼板核心熱應(yīng)力，保證鋼板橫截面溫度均勻，加入電磁感應(yīng)加熱系統(tǒng)，使鋼帶在進(jìn)入鋅鍋前利用均衡爐段進(jìn)行快速升溫，調(diào)整鋼帶入鍋溫度，確保產(chǎn)品的質(zhì)量及板形。4.傳動(dòng)輥采用陶瓷表面輥，設(shè)置刮輥刀，防止鋼板表面劃傷及輥面損壞。5.爐內(nèi)設(shè)EMG雙輥?zhàn)詣?dòng)糾偏系統(tǒng)。6.出口爐鼻子位置設(shè)置三輥式熱張輥，使帶鋼出鋅鍋后受氣刀及風(fēng)冷氣流的沖擊抖動(dòng)小，以保證涂鍍質(zhì)量。7.爐體采用全陶瓷纖維保溫結(jié)構(gòu)，能耗損失小，啟動(dòng)速度快。