專利名稱：鍍鋅立式退火爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于冶金技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種鍍鋅立式退火爐。
背景技術(shù)：
隨著市場(chǎng)對(duì)熱鍍鋅高強(qiáng)鋼需求的增加，眾多高強(qiáng)鋼熱鍍鋅生產(chǎn)線投入市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)。但是，一些連續(xù)熱鍍鋅生產(chǎn)線在生產(chǎn)和研制過程中卻遇到了麻煩，出現(xiàn)鋅層附著性下降，甚至出現(xiàn)脫鋅等等問題。其原因大部分是因?yàn)閹т摫砻姘l(fā)生選擇性氧化。帶鋼選擇性氧化不但造成鋅層附著性下降問題，同時(shí)還容易造成爐輥反應(yīng)型結(jié)瘤的產(chǎn)生。目前常見的高強(qiáng)鋼包括低合金鋼HSS、雙相鋼DP、相變誘發(fā)塑性鋼TRIP、孿晶誘導(dǎo)塑性鋼TWIP等等。在這些鋼的化學(xué)成分中通常選擇不同含量的硅S1、錳Mn、鋁Al、鉻Cr、 磷P等作為添加元素，以獲得需要的特性。早期人們研究發(fā)現(xiàn)即使再結(jié)晶退火保護(hù)氣體條件下、不同露點(diǎn)、不同氧氣分壓(或者氫氣含量)，某些合金元素也會(huì)在帶鋼表面偏析；同時(shí)發(fā)現(xiàn)在退火氣氛中，鐵沒有發(fā)生氧化，而合金元素硅、錳、鋁等容易被氧化，這種氧化過程加劇了合金元素以氧化物形式在鋼板表面偏析，這種現(xiàn)象就是選擇性氧化。這種發(fā)生在鋼板表面的外氧化是造成鍍鋅鋅層附著性下降，甚至出現(xiàn)點(diǎn)狀脫鋅的罪魁禍?zhǔn)?。若要獲得合格的熱鍍鋅表面鍍層，必須避免外氧化行為的發(fā)生。目前解決帶鋼選擇性氧化問題有兩種解決方案。一種是通過建立數(shù)學(xué)模型來調(diào)整生產(chǎn)工藝，避免帶鋼產(chǎn)生外氧化來達(dá)到解決鋅層附著性下降問題；另一種是通過對(duì)現(xiàn)有設(shè)備進(jìn)行改造或者設(shè)計(jì)建設(shè)新型連續(xù)退火爐來解決這個(gè)問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種能克服帶鋼表面選擇性氧化的鍍鋅立式退火爐。本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案為
鍍鋅立式退火爐，其包括爐體，所述爐體內(nèi)設(shè)置有預(yù)熱段及輻射管加熱段，其特征在于，所述爐體內(nèi)還設(shè)置有位于所述預(yù)熱段與輻射管加熱段之間的直燃段，帶鋼在所述預(yù)熱段向上運(yùn)動(dòng)后經(jīng)過所述預(yù)熱段頂部設(shè)置的至少一個(gè)轉(zhuǎn)向輥轉(zhuǎn)向后向下運(yùn)動(dòng)進(jìn)入所述直燃段，所述直燃段產(chǎn)生的煙氣進(jìn)入所述預(yù)熱段預(yù)熱帶鋼，所述直燃段內(nèi)設(shè)置有沿帶鋼走向排布的多對(duì)平焰燒嘴以及多對(duì)氮?dú)鈬娮欤繉?duì)平焰燒嘴對(duì)稱分布在帶鋼兩側(cè)，每對(duì)氮?dú)鈬娮鞂?duì)稱分布在帶鋼兩側(cè)，每對(duì)氮?dú)鈬娮煸O(shè)置在兩對(duì)平焰燒嘴之間。上述方案中，所述平焰燒嘴和氮?dú)鈬娮斓膰娚浞较虼怪庇趲т摗Ｉ鲜龇桨钢?，每個(gè)氮?dú)鈬娮炫c帶鋼之間的水平距離小于每個(gè)平焰燒嘴與帶鋼之間的水平距離。上述方案中，所述爐體內(nèi)還設(shè)置有用于使所述直燃段與所述輻射管加熱段氣氛隔離的隔離裝置，所述隔離裝置包括兩個(gè)擋板及設(shè)置在所述兩個(gè)擋板之間的第一氮?dú)庋a(bǔ)壓噴頭，所述兩個(gè)擋板及第一氮?dú)庋a(bǔ)壓噴頭設(shè)置在帶鋼的上方。
上述方案中，所述隔離裝置還包括兩個(gè)氣氛擋墻及第二氮?dú)庋a(bǔ)壓噴頭，所述第二氮?dú)庋a(bǔ)壓噴頭設(shè)置在所述兩個(gè)氣氛擋墻之間，所述兩個(gè)氣氛擋墻及第二氮?dú)庋a(bǔ)壓噴頭均設(shè)置在帶鋼的下方。上述方案中，所述爐體內(nèi)還設(shè)置有將所述至少一個(gè)轉(zhuǎn)向輥與下方高溫爐氣間隔的隔熱板。本發(fā)明的原理為利用平焰燒嘴可快速加熱帶鋼，燃?xì)馊紵蟮臍夥斩酁槿跹趸詺夥眨瑤т撛谥比级武撎幱谌跹趸h(huán)境，露點(diǎn)非常高，這就造成氧向內(nèi)擴(kuò)散通量大，處于優(yōu)勢(shì)狀態(tài)，就發(fā)生內(nèi)氧化。同時(shí)在快速加熱過程中，沒有給外氧化留有任何機(jī)會(huì)，帶鋼在進(jìn)入輻射管加熱段段時(shí)，已經(jīng)在帶鋼表面形成僅僅有少量氧化鐵的薄層(鐵在這種環(huán)境下發(fā)生選擇性氧化)。在輻射管加熱段的前部露點(diǎn)相對(duì)高一些(通常在0°c到一 5°C)，促使內(nèi)氧化進(jìn)一步發(fā)展，使合金元素完成全部?jī)?nèi)氧化，防止合金元素在帶鋼表面外氧化。進(jìn)入輻射管加熱段中、后段區(qū)域，帶鋼表層鐵的氧化物被氫氣還原，可獲得好的可鍍表面。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明取得的有益效果是利用本發(fā)明的退火爐使帶鋼在退火 爐預(yù)熱段中被限制了帶鋼中合金元素外氧化行為的發(fā)生，促使內(nèi)氧化行為的進(jìn)行。并且在退火初期就限制了帶鋼表面片狀外氧化的形成，防止了合金元素在帶鋼表面外氧化，減小了造成鋅層附著性下降問題的因素，使更容易生產(chǎn)更好的表面質(zhì)量的鍍鋅板，使生產(chǎn)獲得合格產(chǎn)品的幾率提高，減少廢材率。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的鍍鋅立式退火爐的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述，當(dāng)然下述實(shí)施例不應(yīng)理解為對(duì)本發(fā)明的限制。如圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例提供一種鍍鋅立式退火爐，其包括爐體1，該爐體I內(nèi)設(shè)置有預(yù)熱段2、直燃段3、及輻射管加熱段4。直燃段3位于預(yù)熱段2與輻射管加熱段4之間。帶鋼在預(yù)熱段2向上運(yùn)動(dòng)后經(jīng)過預(yù)熱段2頂部設(shè)置的兩個(gè)轉(zhuǎn)向輥5轉(zhuǎn)向后向下運(yùn)動(dòng)進(jìn)入直燃段3。直燃段3產(chǎn)生的煙氣進(jìn)入預(yù)熱段2預(yù)熱帶鋼。爐體I內(nèi)還設(shè)置有將兩個(gè)轉(zhuǎn)向輥5與下方高溫爐氣間隔的隔熱板12。直燃段3內(nèi)設(shè)置有沿帶鋼走向排布的多對(duì)平焰燒嘴6以及多對(duì)氮?dú)鈬娮?。每對(duì)平焰燒嘴6對(duì)稱分布在帶鋼兩側(cè),每對(duì)氮?dú)鈬娮?對(duì)稱分布在帶鋼兩側(cè),每對(duì)氮?dú)鈬娮?設(shè)置在兩對(duì)平焰燒嘴6之間。在本實(shí)施例中，平焰燒嘴6和氮?dú)鈬娮?的噴射方向均垂直于帶鋼。每個(gè)氮?dú)鈬娮?與帶鋼之間的水平距離小于每個(gè)平焰燒嘴6與帶鋼之間的水平距離。平焰燒嘴6可快速加熱帶鋼。在本實(shí)施例中，氮?dú)鈬娮?的截面為矩形。氮?dú)鈬娮?可以防止帶鋼撞擊平焰燒嘴6，又可作為故障狀態(tài)下防止帶鋼高溫?cái)鄮Ф焖賴姶档獨(dú)饫鋮s帶鋼之用。隔熱板12可防止高溫爐氣使?fàn)t輥溫度過高后遇到低溫帶鋼而產(chǎn)生轉(zhuǎn)向輥5輥型變化過大。爐體I內(nèi)還設(shè)置有用于使直燃段3與輻射管加熱段4氣氛隔離的隔離裝置，該隔離裝置包括兩個(gè)擋板8、設(shè)置在兩個(gè)擋板8之間的第一氮?dú)庋a(bǔ)壓噴頭9、兩個(gè)氣氛擋墻10、及第二氮?dú)庋a(bǔ)壓噴頭U。兩個(gè)擋板8及第一氮?dú)庋a(bǔ)壓噴頭9設(shè)置在帶鋼的上方，兩個(gè)氣氛擋墻10及第二氮?dú)庋a(bǔ)壓噴頭11設(shè)置在帶鋼的下方。兩個(gè)擋板8與第一氮?dú)庋a(bǔ)壓噴頭9共同作用，形成預(yù)熱段2及直燃段3與輻射管加熱段4的隔離，更重要的作用是作為防止?fàn)t壓波動(dòng)造成燃燒廢氣倒流至輻射管加熱段4。兩個(gè)擋板8可左右擺動(dòng)，目的是通過擺動(dòng)來騰出空間使帶鋼穿入。兩個(gè)氣氛擋墻10和第二氮?dú)庋a(bǔ)壓噴頭11共同作用可最大限度的減小隔開輻射管加熱段4與之前爐段內(nèi)氣氛的接觸，配合兩個(gè)擋板8及第一氮?dú)庋a(bǔ)壓噴頭9，起到輻 射管加熱段4還原性氣氛與之前爐段內(nèi)弱氧化性氣氛的隔離。需要說明的是，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的宗旨和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求
1.鍍鋅立式退火爐，其包括爐體，所述爐體內(nèi)設(shè)置有預(yù)熱段及輻射管加熱段，其特征在于，所述爐體內(nèi)還設(shè)置有位于所述預(yù)熱段與輻射管加熱段之間的直燃段，帶鋼在所述預(yù)熱段向上運(yùn)動(dòng)后經(jīng)過所述預(yù)熱段頂部設(shè)置的至少一個(gè)轉(zhuǎn)向輥轉(zhuǎn)向后向下運(yùn)動(dòng)進(jìn)入所述直燃段，所述直燃段產(chǎn)生的煙氣進(jìn)入所述預(yù)熱段預(yù)熱帶鋼，所述直燃段內(nèi)設(shè)置有沿帶鋼走向排布的多對(duì)平焰燒嘴以及多對(duì)氮?dú)鈬娮欤繉?duì)平焰燒嘴對(duì)稱分布在帶鋼兩側(cè)，每對(duì)氮?dú)鈬娮鞂?duì)稱分布在帶鋼兩側(cè)，每對(duì)氮?dú)鈬娮煸O(shè)置在兩對(duì)平焰燒嘴之間。
2.如權(quán)利要求1所述的鍍鋅立式退火爐，其特征在于，所述平焰燒嘴和氮?dú)鈬娮斓膰娚浞较虼怪庇趲т摗?br> 3.如權(quán)利要求1所述的鍍鋅立式退火爐，其特征在于，每個(gè)氮?dú)鈬娮炫c帶鋼之間的水平距離小于每個(gè)平焰燒嘴與帶鋼之間的水平距離。
4.如權(quán)利要求1所述的鍍鋅立式退火爐，其特征在于，所述爐體內(nèi)還設(shè)置有用于使所述直燃段與所述輻射管加熱段氣氛隔離的隔離裝置，所述隔離裝置包括兩個(gè)擋板及設(shè)置在所述兩個(gè)擋板之間的第一氮?dú)庋a(bǔ)壓噴頭，所述兩個(gè)擋板及第一氮?dú)庋a(bǔ)壓噴頭設(shè)置在帶鋼的上方。
5.如權(quán)利要求4所述的鍍鋅立式退火爐，其特征在于，所述隔離裝置還包括兩個(gè)氣氛擋墻及第二氮?dú)庋a(bǔ)壓噴頭，所述第二氮?dú)庋a(bǔ)壓噴頭設(shè)置在所述兩個(gè)氣氛擋墻之間，所述兩個(gè)氣氛擋墻及第二氮?dú)庋a(bǔ)壓噴頭均設(shè)置在帶鋼的下方。
6.如權(quán)利要求1所述的鍍鋅立式退火爐，其特征在于，所述爐體內(nèi)還設(shè)置有將所述至少一個(gè)轉(zhuǎn)向棍與下方高溫爐氣間隔的隔熱板。
全文摘要
本發(fā)明提供一種鍍鋅立式退火爐，其包括爐體，該爐體內(nèi)設(shè)置有預(yù)熱段及輻射管加熱段。該爐體內(nèi)還設(shè)置有位于預(yù)熱段與輻射管加熱段之間的直燃段，帶鋼在預(yù)熱段向上運(yùn)動(dòng)后經(jīng)過預(yù)熱段頂部設(shè)置的至少一個(gè)轉(zhuǎn)向輥轉(zhuǎn)向后向下運(yùn)動(dòng)進(jìn)入直燃段。直燃段產(chǎn)生的煙氣進(jìn)入預(yù)熱段預(yù)熱帶鋼。直燃段內(nèi)設(shè)置有沿帶鋼走向排布的多對(duì)平焰燒嘴以及多對(duì)氮?dú)鈬娮欤繉?duì)平焰燒嘴及每對(duì)氮?dú)鈬娮鞂?duì)稱分布在帶鋼兩側(cè)，每對(duì)氮?dú)鈬娮煸O(shè)置在兩對(duì)平焰燒嘴之間。利用本發(fā)明的退火爐使帶鋼在退火爐預(yù)熱段中被限制了帶鋼中合金元素外氧化行為的發(fā)生，促使內(nèi)氧化行為進(jìn)行，減小了造成鋅層附著性下降的問題，更容易生產(chǎn)更好的表面質(zhì)量的鍍鋅板，使生產(chǎn)獲得合格產(chǎn)品的幾率提高，減少廢材率。
文檔編號(hào)C21D9/56GK103014308SQ20121051416
公開日2013年4月3日 申請(qǐng)日期2012年12月5日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月5日
發(fā)明者李楠, 呂軍, 鄭劍輝, 于海 申請(qǐng)人:中冶南方(武漢)威仕工業(yè)爐有限公司