能夠抑制合金化爐內(nèi)帶鋼抖動的熱處理工藝及其裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及熱鍍鋅帶鋼制造領(lǐng)域，具體地指一種能夠抑制合金化爐內(nèi)帶鋼抖動的熱處理工藝及其裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]作為帶鋼熱鍍工藝段的帶鋼穩(wěn)定技術(shù)的一部分，除了氣刀引起的擾動外，另一個造成帶鋼熱鍍和合金化過程不均勻的工藝點在于合金化爐冷卻段的冷卻風(fēng)機引起的帶鋼抖動。武鋼冷軋的合金化爐主要由感應(yīng)加熱段、均熱保溫段和冷卻段三大部分組成。如圖1所示，帶鋼從鋅鍋完成熱鍍鋅過程后，依次通過上述加熱段的高頻感應(yīng)加熱，在5S時間內(nèi)將帶鋼由出鋅鍋時的460 0C加熱到550°C左右，再通過均熱段和冷卻段按照均熱和冷卻曲線要求完成合金化過程。
[0003]合金化爐呈立式布置，其冷卻段采用風(fēng)機吹掃的風(fēng)冷方式實現(xiàn)帶鋼的高強度冷卻。由于冷卻段冷卻強度大，冷卻段距離相對有限，在短距離的有限空間內(nèi)，必然引起較為強烈的紊流發(fā)生。冷卻風(fēng)機產(chǎn)生的紊流作用于帶鋼上，引起整段合金化爐的帶鋼在冷卻段產(chǎn)生最大振幅，合金化過程中帶鋼沿爐體中心線位置發(fā)生劇烈振動，一方面導(dǎo)致了溫度不均勻的發(fā)生，另外引起帶鋼的劇烈抖動，傳遞到加熱段和均熱段，直接導(dǎo)致合金化不均缺陷的發(fā)生，甚至對帶鋼的熱鍍過程也產(chǎn)生不利影響。如圖2所示，目前的冷卻風(fēng)機采用開環(huán)控制方式，整套冷卻系統(tǒng)僅起到壓縮空氣吹掃和冷卻功能，即使發(fā)現(xiàn)了帶鋼抖動嚴重引起均熱段帶鋼偏移的情況也無法通過對風(fēng)機的調(diào)節(jié)實現(xiàn)對帶鋼位置的改善，從而導(dǎo)致合金化不均的情況無法得到修正。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的就是要提供一種能夠抑制帶鋼在合金化爐冷卻段抖動、達到帶鋼的冷卻要求、確保所得產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定的能夠抑制合金化爐內(nèi)帶鋼抖動的熱處理工藝及其裝置。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所設(shè)計的能夠抑制合金化爐內(nèi)帶鋼抖動的熱處理工藝，是對從鋅鍋中輸出的帶鋼在線依次進行加熱、保溫、冷卻，最終實現(xiàn)帶鋼合金化的過程，其特殊之處在于，它包括如下步驟:
[0006]I)先將經(jīng)過熱鍍鋅處理的帶鋼輸送至合金化爐的底部加熱段(I)，控制加熱溫度為520?560°C，加熱時間為5?8s ;
[0007]2)然后將帶鋼向上輸送至合金化爐的中部保溫段，控制保溫溫度為500?550°C，保溫時間為10?15s ；
[0008]3)最后將帶鋼繼續(xù)向上輸送至合金化爐的上部冷卻段，從兩側(cè)向帶鋼表面噴射冷卻汽霧，控制冷卻強度為50?100°C /s，冷卻時間為4?7s，出口溫度為250?350°C即可。
[0009]優(yōu)選地，所述步驟I)中，控制加熱溫度為530?550°C ;所述步驟2)中，控制保溫溫度為520?550°C。帶鋼在底部加熱段時控制其溫度在530?550°C的范圍內(nèi)，帶鋼在中部保溫段時控制其溫度在520?550°C的范圍內(nèi)，可以得到質(zhì)量更高的合金化層。
[0010]優(yōu)選地，所述步驟2)中，所述步驟3)中，控制冷卻汽霧的平均霧化粒徑為70?80 μ m，粒徑太大不容易噴射到在帶鋼表面，粒徑太小冷卻效果較差。
[0011]優(yōu)選地，所述步驟3)中，控制冷卻汽霧的噴射距離為250?400mm，噴射速度為20?50m/min，噴射壓力為0.25?0.6MPa，按照此參數(shù)范圍設(shè)置冷卻汽霧噴嘴，則噴射的冷卻汽霧具有最優(yōu)的冷卻效果。
[0012]優(yōu)選地，所述步驟3)中，控制冷卻氣體的噴射流量為3?10m3/h，噴射壓力為0.25?0.8MPa?噴射壓力和流量過大會加快帶鋼抖動，噴射壓力和流量太小達不到冷卻要求。
[0013]一種為實現(xiàn)上述熱處理工藝而設(shè)計的合金化爐冷卻段汽霧噴射裝置，它包括壓縮空氣源，其特殊之處在于，所述壓縮空氣源的輸出端通過可調(diào)節(jié)氣閥與進氣風(fēng)機的輸入端相連，所述進氣風(fēng)機的輸出端與汽霧發(fā)生器的進口相連，所述汽霧發(fā)生器的出口通過傳輸管系同時與安裝在合金化爐的上部冷卻段上的多組冷卻噴嘴相連，每組冷卻噴嘴的數(shù)量為兩個，對稱布置在穿越上部冷卻段的帶鋼兩側(cè)。
[0014]進一步地，它還包括設(shè)置在合金化爐的上部冷卻段用于檢測其環(huán)境溫度狀況的溫度傳感器，所述溫度傳感器的檢測信號輸出端與PLC控制器的數(shù)據(jù)輸入端相連，所述PLC控制器的數(shù)據(jù)輸出端分別與可調(diào)節(jié)氣閥和進氣風(fēng)機的控制信號輸入端相連。
[0015]更進一步地，所述冷卻噴嘴設(shè)置有3?6組，每組的兩個冷卻噴嘴與帶鋼的直線距離為150?300mm，在此范圍內(nèi)汽霧噴射冷卻效果更好。
[0016]更進一步地，所述帶鋼同一側(cè)相鄰冷卻噴嘴之間的重疊噴射覆蓋區(qū)域為單個冷卻噴嘴噴射覆蓋區(qū)域的10?15%，在此范圍內(nèi)汽霧噴射冷卻效果更好。
[0017]本發(fā)明設(shè)計了一種能夠有效抑制合金化爐內(nèi)帶鋼抖動的熱處理工藝及其裝置，采用汽霧冷卻方式替代或者部分替代現(xiàn)有高射流空氣冷卻方法，利用汽霧的高熱容特性提升帶鋼的冷卻效率。由于新技術(shù)方案無需采用原方案中強力空氣冷卻的方法，而是采用壓縮氣載水汽的方式對合金化后的帶鋼進行冷卻，在確保達到同等冷卻強度的情況下，避免了高強度氣體射流對帶鋼的沖擊，將合金化過程產(chǎn)生的不利振動影響降低至最低。
[0018]本發(fā)明的優(yōu)點在于:所設(shè)計用于降低甚至避免帶鋼冷卻段風(fēng)機引起的振動，可大幅度降低由于冷卻段風(fēng)機吹掃過程中引起的帶鋼抖動傳遞到均熱段和加熱段引起的合金化不均問題，提高中高端合金化產(chǎn)品的成材率，增強產(chǎn)品的市場競爭力。
【附圖說明】
[0019]圖1為應(yīng)用本發(fā)明的合金化爐在鍍鋅生產(chǎn)線上的布局方位示意圖。
[0020]圖2為現(xiàn)有合金化爐的結(jié)構(gòu)示意圖
[0021]圖3為應(yīng)用本發(fā)明的合金化爐的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖中:底部加熱段1，中部保溫段2，上部冷卻段3，冷卻噴嘴4，汽霧發(fā)生裝置5，壓縮空氣源6，進氣風(fēng)機7，可調(diào)節(jié)氣閥8，風(fēng)機調(diào)節(jié)PLC控制器9，溫度傳感器10，感應(yīng)加熱器11，電阻加熱器12，鋅鍋13，沉沒輥14，氣刀15，爐頂輥16，帶鋼17，傳輸管系18。
【具體實施方式】
[0023]以下結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步的詳細描述。
[0024]如圖1所示，本發(fā)明合金化爐冷卻段汽霧噴射裝置安裝在合金化爐的上部冷卻段3上。合金化爐安裝在鍍鋅生產(chǎn)線上的鋅鍋13與爐頂輥16之間，帶鋼17從鋅鍋13內(nèi)的沉沒輥14處引出，經(jīng)過氣刀15控制鍍鋅層厚度，進入合金化爐中熱處理，最后繞爐頂輥16輸出。
[0025]如圖3所示，該合金化爐主要由底部加熱段1、中部保溫段2和上部冷卻段3。底部加熱段I內(nèi)設(shè)置有感應(yīng)加熱器11，中部保溫段2內(nèi)設(shè)置有電阻加熱器12。上部冷卻段3內(nèi)設(shè)置有壓縮空氣源6，壓縮空氣源6的輸出端通過可調(diào)節(jié)氣閥8與進氣風(fēng)機7的輸入端相連，進氣風(fēng)機7的輸出端與汽霧發(fā)生器5的進口相連，汽霧