CN102121089A - 带钢连续热镀稀土锌铝合金的还原退火与热镀工艺 - Google Patents
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Abstract
一种带钢连续热镀稀土锌铝合金的还原退火与热镀工艺，包含了带钢连续热镀稀土锌铝合金的还原退火工艺与带钢连续热镀稀土锌铝合金的热镀工艺两个部分。通过确定以稀土锌铝合金为带钢镀层，稀土就能改善锌铝合金对带钢表面的浸润性和增强锌液的流动性，使带钢镀层表面形成最佳电化学保护膜；通过将还原加热段分成前后两段，既能迅速升高带钢再结晶温度，又能使带钢表面还原得更平整；通过将进气口、出气口分别设置在热张紧段和/或冷却段底部和前还原加热段顶部，既降低了露点值，又改善了炉内保护气体，使进入锌锅前的带钢具有一个活性表面。该技术方案，进一步提升了带钢连续热镀锌技术层面，使热镀锌带钢的耐化学腐蚀、耐电化学腐蚀性得到了显著提高，为国产热镀锌带钢向汽车工业等应用领域拓展起到了非常积极的作用。
Description
技术领域：
本发明涉及带钢镀锌工艺，尤其带钢热镀稀土锌铝工艺。
背景技术：
带钢连续热镀锌工艺流程，就是顺序排列着的对带钢进行开卷、焊接、脱脂、还原退火、热镀、光整拉矫、表面处理、收卷等处理过程。
其中的还原退火工艺，是对形变后的带钢通过升高度温退火并进行再结晶消除内应力、恢复可塑性的过程。根据带钢镀锌要求高低与带钢材质的不同，尤其带钢镀锌要求高低的不同，分有对带钢预加热、还原加热、还原均热、冷却、均衡、热张紧六个工艺段，或者，分为对带钢还原加热、还原均热、冷却、热张紧四个工艺段。带钢在还原退火过程中，各工艺段的温度，是根据带钢热镀锌要求的高低与带钢材质的不同而设定与控制的。保护气体由设置在热张紧段和/或冷却段气体入口进入，废气从设置在预加热段或还原加热段的气体出口引向室外放空，且带钢密封地进入锌锅，使还原退火炉成为一个无氧环境，是保证带钢进入锌锅前具有一个清洁的无氧化物存在的还原成适合热镀锌的活性海绵状纯铁表面的必要技术条件。
其中的热镀工艺，是在带钢表面镀上锌镀层的过程。锌或锌合金在锌锅里受热熔化成锌液，带钢绕于锌锅里的沉没辊且随沉没辊转动进入锌锅，镀上锌液后顺沉没辊辊转动方向被辊筒拉出锌锅，进入锌锅的带钢温度、锌液温度，也是根据带钢热镀锌要求的高低与带钢材质的不同而设定与控制的。
传统的带钢镀层原料是锌或锌铝合金，由于锌液的流动性较差，不但，镀上锌或锌铝合金后的带钢表面明显粗糙，而且，带钢在热镀过程中，锌或锌铝合金对钢的浸润性就不够理想，锌液很难渗透钢基，以锌或锌铝合金为材料的带钢镀层与钢基也无法牢固粘附，也就是说，以锌或锌铝合金为材料的带钢镀层无法牢固地附着在带钢的表面，甚至在化学腐蚀、电化学腐蚀环境中，以锌或锌铝合金为材料的带钢镀层就会产生起皮剥落现象。
发明内容：
本发明提供的是一种带钢连续热镀稀土锌铝合金的还原退火与热镀工艺，其目的是这样实现的：
带钢连续热镀稀土锌铝合金的还原退火与热镀工艺，包含了带钢连续热镀稀土锌铝合金的还原退火工艺与带钢连续热镀稀土锌铝合金的热镀工艺两个部分；
带钢连续热镀稀土锌铝合金的还原退火工艺，是在分有包括前还原加热段和后还原加热段的还原加热段、还原均热段、冷却段、热张紧段结构的还原退火炉内进行的，主要工艺内容包括带钢还原退火工艺阶段、带钢在还原退火炉内运行、保护气体在还原退火炉内流通、带钢在各工艺段的温度以及露点值和带钢再结晶温度保持时间设定与控制；带钢还原退火工艺阶段，依据还原退火炉的结构，分设成顺序排列着的带钢还原加热过程、带钢还原均热过程、带钢冷却过程、带钢热张紧过程共四个工艺阶段，且将带钢还原加热过程又依据还原退火炉的结构进一步分设成带钢前还原加热过程与带钢后还原加热过程，带钢在前还原加热段中，迅速升温进行退火与再结晶还原，以此完成带钢前还原加热过程，继而，在后还原加段中，进一步迅速升温到带钢再结晶温度进行退火与再结晶还原，以此完成带钢后带钢还原加热过程，带钢在还原均热段中，将带钢再结晶温度保持到一定的时间，确保带钢再结晶还原，以此完成带钢还原均热过程，带钢在冷却段中，从带钢再结晶温度降到不低于带钢入锌锅带温，以此完成带钢冷却过程，带钢在热张紧段中，通过将带钢绕过张紧辊得到张紧，使带钢在入锌锅前的运行不抖动不飘荡保持稳定，以此完成带钢热张紧过程；带钢在还原退火炉内运行，就是带钢在还原退火炉内的行走方式与过程，带钢从前还原加热段的底部进入，依次穿过前还原加热段、后还原加热段、还原均热段、冷却段、热张紧段，并且，先在还原加热段、还原均热段、冷却段，顺序绕过辊筒，后于热张紧段绕过张紧辊，由热张紧段的底部被拉出到还原退火炉外的密封通道内；保护气体在还原退火炉内流通，保护气体在还原退火炉内，应逆带钢运行方向流通，从设置在热张紧段和/或冷却段底部的进气口进入，依次流经热张紧段和/或冷却段、还原均热段、后还原加热段、前还原加热段，废气由设置在前还原加热段顶部的出气口引向室外放空或废气燃烧利用；带钢在各工艺段的温度以及露点值和带钢再结晶温度保持时间设定与控制，根据稀土锌铝合金镀层材料配比试验结果，分别按还原加热过程740℃·60秒、还原均热过程760℃·15秒、冷却过程500-520℃、热张紧过程480-490℃，露点值-30℃以下，进行设定与控制；
带钢连续热镀稀土锌铝合金的热镀工艺，是在锌锅内进行的，主要工艺内容包括带钢镀层及基本材料确定、带温控制、带钢运行；带钢镀层及基本材料确定，将带钢镀层确定为稀土锌铝合金镀层，将带钢镀层的基本材料确定为锌、铝、稀土，或锌铝合金、稀土，或锌、锌铝稀土合金；带温控制，对带钢入锌锅温度、锌锅温度的控制，根据稀土锌铝合金镀层材料配比试验结果，分别控制在480-490℃之间、470-480℃之间；带钢运行，就是带钢在热镀期间的行走方式与过程，从热张紧段出来的带钢，先以带钢入锌锅温度通过密封通道直接密封地进入锌锅，再绕过沉没在锌液内的沉没辊且镀上锌液，然后被拉出到锌锅外并绕过设置在机架顶部的辊筒。
所谓的钢基：就是钢材表面与镀层粘附的部分。
所谓的再结晶温度：对形变后的金属，为了消除其内应力、恢复其可塑性，就需要升高到一定的温度进行退火并保持一定的时间，才能使金属再结晶还原，这种对金属进行再结晶还原所需要达到的温度，就是再结晶温度。
所谓的带钢入锌锅带温，就是设定的带钢入锌锅前必须保持的温度。
所谓的带钢再结晶温度保持时间，就是带钢在还原加热过程、还原均热过程中，为确保带钢再结晶还原所需要保持带钢再结晶温度的时间。
由于采用了上述方案，通过将带钢镀层确定为带钢稀土锌铝合金镀层，稀土不但起到了增强锌液的流动性作用，而且起到了改善锌铝合金对带钢表面的浸润性、提高锌铝合金镀层与钢基的附着性作用，并能促使锌与铝两种元素依据稀土锌铝合金镀层材料配比，在镀层表面形成最佳电化学保护膜，从而，达到了避免镀层起皮剥落现象发生、提高镀锌带钢耐化学腐蚀、耐电化学腐蚀性能的目的；通过将还原退火炉的还原加热段分设成前还原加热段与后还原加热段，既能把带钢迅速升温到热镀稀土锌铝合金所需要的带钢再结晶温度，对带钢进行再结晶还原，又能使带钢受热升温均衡、表面还原得更平整，还有利于控制带钢入锌锅带温；通过将流通保护气体的进气口开设在热张紧段和/或冷却段的底部、出气口开设在前还原加热段的顶部，既有利于将露点值降低到-30℃以下、改善炉内保护气体，又能使还原退火炉成为一个无氧环境，还能使进入锌锅前的带钢具有一个清洁的无氧化物存在的适合热镀稀土锌铝合金的活性海绵状纯铁表面。该技术方案，进一步提升了带钢连续热镀锌技术层面，使热镀锌带钢的耐化学腐蚀、耐电化学腐蚀性能得到了显著提高，为国产热镀锌带钢向汽车工业等应用领域拓展以及节约外汇起到了非常积极的作用。
附图说明：
附图，是结合了带钢还原退火炉和锌锅结构的带钢连续热镀稀土锌铝合金的还原退火与热镀工艺示意图。
在图中：1、冷却器 2、冷却段 3-1、辊筒 3-2、辊筒 3-3、辊筒 3-4、辊筒 3-5、辊筒 3-6、辊筒 3-7、辊筒 3-8、辊筒 3-9、辊筒 3-10、辊筒 3-11、辊筒 3-12、辊筒 3-13、辊筒 3-14、辊筒 3-15、辊筒 3-16、辊筒 4、还原均热段 5、还原加热段 5-1、后还原加热段 5-2、前还原加热段6、出气口 7-1、带钢 7-2、带钢 7-3、带钢 8-1、进气口 8-2、进气口9-1、张紧辊 9-2、张紧辊 9-3、张紧辊 10、锌锅 11、沉没辊 12、锌液13、密封通道 14、机架 15、热张紧段 16、辊筒
图中的箭头，表示带钢的运行方向。
具体实施方式：
下面结合附图及实施例，对本发明作进一步说明。
如图所示的带钢连续热镀稀土锌铝合金的还原退火与热镀工艺，包含了带钢连续热镀稀土锌铝合金的还原退火工艺与带钢连续热镀稀土锌铝合金的热镀工艺两个部分。
带钢连续热镀稀土锌铝合金的还原退火工艺，是在如图中所示的分有包括前还原加热段5-2和后还原加热段5-1的还原加热段5、还原均热段4、设有冷却器1的冷却段2、热张紧段15结构的还原退火炉内进行的，主要工艺内容包括带钢还原退火工艺阶段、带钢在还原退火炉内运行、保护气体在还原退火炉内流通、带钢在各工艺段的温度以及露点值和带钢再结晶温度保持时间设定与控制；
带钢还原退火工艺阶段，依据如图中所示的还原退火炉的结构，分设成顺序排列着的带钢还原加热过程、带钢还原均热过程、带钢冷却过程、带钢热张紧过程共四个工艺阶段，且将带钢还原加热过程又依据如图中所示的还原退火炉的结构进一步分设成带钢前还原加热过程与带钢后还原加热过程，带钢7-1、7-2在前还原加热段5-2中，迅速升温进行退火与再结晶还原，以此完成带钢前还原加热过程，继而，在后还原加段5-1中，进一步迅速升温到带钢再结晶温度进行退火与再结晶还原，以此完成带钢后带钢还原加热过程，带钢7-1、7-2在还原均热段4中，将带钢再结晶温度保持到一定的时间，确保带钢7-1、7-2再结晶还原，以此完成带钢还原均热过程，带钢7-1、7-2在冷却段2中，从带钢再结晶温度降到不低于带钢入锌锅带温，以此完成带钢冷却过程，带钢7-1、7-2在热张紧段15中，通过将带钢7-1、7-2绕过张紧辊9-3、9-1、9-2得到张紧，使带钢7-1、7-2在入锌锅10前的运行不抖动不飘荡保持稳定，以此完成带钢热张紧过程；
带钢在还原退火炉内运行，就是带钢7-1、7-2在如图中所示的还原退火炉内的行走方式与过程，带钢7-1、7-2从前还原加热段5-2的底部进入，依次穿过前还原加热段5-2、后还原加热段5-1、还原均热段4、冷却段2、热张紧段15，并且，先在前还原加热段5-2、后还原加热段5-1、还原均热段4、冷却段2，顺序绕过辊筒3-7、3-6、3-8、3-5、3-9、3-10、3-4、3-11、3-3、3-12、3-13、3-2、3-14、3-15、3-1、3-16，后于热张紧段15绕过张紧辊9-3、9-1、9-2，由热张紧段15的底部被拉出到还原退火炉外的密封通道13内；
保护气体在还原退火炉内流通，保护气体在如图中所示的还原退火炉内，应逆带钢7-1、7-2运行方向流通，从设置在热张紧段15和/或冷却段2底部的进气口8-1、8-2进入，依次流经热张紧段15和/或冷却段2、还原均热段4、后还原加热段5-1、前还原加热段5-2，废气由设置在前还原加热段5-2顶部的出气口6引向室外放空或废气燃烧利用，如图中所示，保护气体在还原退火炉内，应逆带钢7-1、7-23运行方向流通，从设置在热张紧段15和冷却段2底部的进气口8-1、8-2进入，依次流经热张紧段15和冷却段2、还原均热段4、后还原加热段5-1、前还原加热段5-2；
带钢在各工艺段的温度以及露点值和带钢再结晶温度保持时间设定与控制，根据稀土锌铝合金镀层材料配比试验结果，分别按还原加热过程740℃·60秒、还原均热过程760℃·15秒、冷却过程500-520℃、热张紧过程480-490℃，露点值-30℃以下，进行设定与控制。
带钢连续热镀稀土锌铝合金的热镀工艺，是在锌锅10内进行的，主要工艺内容包括带钢镀层及基本材料确定、带温控制、带钢运行；
带钢镀层及基本材料确定，将带钢镀层确定为稀土锌铝合金镀层，将带钢镀层的基本材料确定为锌、铝、稀土，或锌铝合金、稀土，或锌、锌铝稀土合金；
带温控制，对带钢入锌锅温度、锌锅温度的控制，根据稀土锌铝合金镀层材料配比试验结果，分别控制在480-490℃之间、470-480℃之间；
带钢运行，就是带钢7-2、7-3在热镀期间的行走方式与过程，从热张紧段15出来的带钢7-2、7-3，先以带钢入锌锅温度通过密封通道13直接密封地进入锌锅10，再绕过沉没在锌液12内的沉没辊11且镀上锌液12，然后被拉出到锌锅10外并绕过设置在机架14顶部的辊筒16。
Claims (2)
1.一种带钢连续热镀稀土锌铝合金的还原退火与热镀工艺，所包含的带钢连续热镀稀土锌铝合金的还原退火工艺，其特征是：该工艺是在分有包括前还原加热段和后还原加热段的还原加热段、还原均热段、冷却段、热张紧段结构的还原退火炉内进行的，主要工艺内容包括带钢还原退火工艺阶段、带钢在还原退火炉内运行、保护气体在还原退火炉内流通、带钢在各工艺段的温度以及露点值和带钢再结晶温度保持时间设定与控制；带钢还原退火工艺阶段，依据还原退火炉的结构，分设成顺序排列着的带钢还原加热过程、带钢还原均热过程、带钢冷却过程、带钢热张紧过程共四个工艺阶段，且将带钢还原加热过程又依据还原退火炉的结构进一步分设成带钢前还原加热过程与带钢后还原加热过程，带钢在前还原加热段中，迅速升温进行退火与再结晶还原，以此完成带钢前还原加热过程，继而，在后还原加段中，进一步迅速升温到带钢再结晶温度进行退火与再结晶还原，以此完成带钢后带钢还原加热过程，带钢在还原均热段中，将带钢再结晶温度保持到一定的时间，确保带钢再结晶还原，以此完成带钢还原均热过程，带钢在冷却段中，从带钢再结晶温度降到不低于带钢入锌锅带温，以此完成带钢冷却过程，带钢在热张紧段中，通过将带钢绕过张紧辊得到张紧，使带钢在入锌锅前的运行不抖动不飘荡保持稳定，以此完成带钢热张紧过程；带钢在还原退火炉内运行，就是带钢在还原退火炉内的行走方式与过程，带钢从前还原加热段的底部进入，依次穿过前还原加热段、后还原加热段、还原均热段、冷却段、热张紧段，并且，先在前还原加热段、后还原加热段、还原均热段、冷却段，顺序绕过辊筒，后于热张紧段绕过张紧辊，由热张紧段的底部被拉出到还原退火炉外的密封通道内；保护气体在还原退火炉内流通，保护气体在还原退火炉内，应逆带钢运行方向流通，从设置在热张紧段和/或冷却段底部的进气口进入，依次流经热张紧段和/或冷却段、还原均热段、后还原加热段、前还原加热段，废气由设置在前还原加热段顶部的出气口引向室外放空或废气燃烧利用；带钢在各工艺段的温度以及露点值和带钢再结晶温度保持时间设定与控制，根据稀土锌铝合金镀层材料配比试验结果，分别按还原加热过程740℃·60秒、还原均热过程760℃·15秒、冷却过程500-520℃、热张紧过程480-490℃，露点值-30℃以下，进行设定与控制；
2.一种带钢连续热镀稀土锌铝合金的还原退火与热镀工艺，所包含的带钢连续热镀稀土锌铝合金的热镀工艺，其特征是：该工艺是在锌锅内进行的，主要工艺内容包括带钢镀层及基本材料确定、带温控制、带钢运行；带钢镀层及基本材料确定，将带钢镀层确定为稀土锌铝合金镀层，将带钢镀层的基本材料确定为锌、铝、稀土，或锌铝合金、稀土，或锌、锌铝稀土合金；带温控制，对带钢入锌锅温度、锌锅温度的控制，根据稀土锌铝合金镀层材料配比试验结果，分别控制在480-490℃之间、470-480℃之间；带钢运行，就是带钢在热镀期间的行走方式与过程，从热张紧段出来的带钢，先以带钢入锌锅温度通过密封通道直接密封地进入锌锅，再绕过沉没在锌液内的沉没辊且镀上锌液，然后被拉出到锌锅外并绕过设置在机架顶部的辊筒。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20110713 |