CN103276191A - 一种用于低碳冷轧钢板退火的吹扫方法 - Google Patents

一种用于低碳冷轧钢板退火的吹扫方法 Download PDF

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本发明公开了一种用于低碳冷轧钢板退火的吹扫方法，属于冶金生产技术领域。提供一种既能对退火过程中的带钢实现还原保护，又能避免带钢在退火过程中出现元素析出缺陷的用于低碳冷轧钢板退火的吹扫方法。所述吹扫方法先进行初排氧吹氮至少一个小时至到退火炉内的氧气含量小于1%，然后进行排氮性吹氢至少五十分钟排出所述退火炉内的氮气，接着在加热过程中进行保护性吹氢至到钢卷温度达到650℃，同时保证所述保护性吹氢的吹扫时长从开始进行所述保护性吹氢时起持续至少八小时；然后再在保温过程中进行还原性吹氢以将从钢卷中还原出来的氧化性气体排出退火炉，最后在退火过程中进行填充性吹氢至到退火炉内的钢卷温度降至400℃时止。

Description

一种用于低碳冷轧钢板退火的吹扫方法
技术领域
本发明涉及一种吹扫方法，尤其是涉及一种用于低碳冷轧钢板退火的吹扫方法，属于冶金生产技术领域。
背景技术
罩式退火炉用于冷轧带钢的再结晶退火，以消除带钢残余应力，提高材料冲压拉延性能。现有技术中的罩式退火炉又分为全氢罩式退火炉和氮氢罩式退火炉两种，全氢罩式退火炉相对氮氢罩式退火炉而言，具有传热效率高、吹扫能力强、板面光洁质量好、能耗低的优点。
罩式退火炉生产过程包括加热、保温、冷却三个阶段。煤气燃烧的热量通过内罩传递给氢气保护下的钢卷，实现加热、保温过程；保温结束后，加热罩更换为冷却罩，通过冷却罩的风机和喷淋冷却水实现钢卷冷却，钢卷温度≤135℃时出炉；整个生产过程，钢卷在一个密闭空间中进行，在此期间，用氢气置换炉内氮气、乳化液及其他杂质。
传统吹氢模式是以吹氢时间和吹氢流量来实现退火炉内的气体置换和还原保护，其弊端是：吹氢时间的控制较困难。如果吹氢时间过短，不能实现带钢的还原保护和杂质挥发，出现淡黄或浅蓝氧化色缺陷；而如果吹氢时间过长，又容易导致Si、Mn、Al等元素析出形成灰白氧化色缺陷，同时增加氢气消耗。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种既能对退火过程中的带钢实现还原保护，又能避免带钢在退火过程中出现元素析出缺陷的用于低碳冷轧钢板退火的吹扫方法。
为解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种用于低碳冷轧钢板退火的吹扫方法，包括以下步骤，
1）初排氧吹氮，向装填完钢卷并经密封测试合格的退火炉内进行至少一个小时的氮气吹扫，至到退火炉内的氧气含量小于1%为止；
2）排氮性吹氢，向完成吹氮后的退火炉内进行至少五十分钟的氢气吹扫，排出所述退火炉内的氮气；
3）保护性吹氢，按退火工艺规程规定的加热速度，对排氮性吹氢完成后的退火炉进行加热，与此同时向退火炉内进行保护性吹氢至到钢卷温度达到650℃，并且所述保护性吹氢的吹扫时长从向所述保护性吹氢时开始持续至少八小时；
4）还原性吹氢，按退火工艺规程规定的保温时间，对退火炉内的加热到规定温度的钢卷进行保温，与此同时向退火炉内进行还原性吹氢，将从钢卷中还原出来的氧化性气体和杂质排出退火炉，所述还原性吹氢吹扫的时长为十五小时减去保护性吹氢的吹扫时长；
5）填充性吹氢，按退火工艺规程规定的降温速度，对保温合格的退火炉进行降温，与此同时向退火炉内吹入由于降温而使退火炉内的氢气体积缩小所需的填充性氢气，至到退火炉内的钢卷温度降至400℃时止，这样便完成了一次对低碳冷轧钢板退火处理的吹扫工作。
进一步的是，在步骤1）的初排氧吹氮过程中，所述初排氧吹氮的吹扫流量不低于140m3/h，总的氮气吹扫量不小于140m3。
进一步的是，在步骤2）的排氮性吹氢和步骤3）的保护性吹氢过程中，进行氢气吹扫的氢气流量不低于30m3/h。
进一步的是，在步骤4的还原性吹氢和步骤5）的填充性吹气过程中，进行氢气吹扫的氢气流量不低于10m3/h。
进一步的是，所述各步骤中的氮气吹扫流量、氢气吹扫流量、各气体的吹扫时长以及加热速度、加热温度、保温时长、降温速度均通过与所述退火炉连接的自动控制系统按事先编制的控制程序自动控制。
进一步的是，所述自动控制系统包括含有人机界面的PLC模块，事先编制的控制程序储存在所述的PLC模块中。
进一步的是，所述人机界面带有触摸屏，吹扫过程中的各种指令通过所述触摸屏输入PLC模块中。
本发明的有益效果是：由于所述的吹扫方法除了按时间来对氢气的吹扫时长实施控制外，还同时需要按加热的温度来对吹氢的时间长短进行控制。即当加热的温度没有达到规定的温度时，即使吹扫的时间长度达到了规定时长，仍然需要继续进行氢气的吹扫，而加热的温度达到规定的温度后，又按时间的长短进行控制。从而有效的克服了现有吹氢技术中由于吹氢时间过短不能实现对带钢的还原保护和杂质挥发，从而出现的淡黄或浅蓝氧化色缺陷；或由于吹氢时间过长，而导致Si、Mn、Al等元素析出而形成的灰白氧化色缺陷。
具体实施方式
为了解决现有技术中存在的氢气吹扫时间长短的问题，充分利用高温氢气对铁氧化物的还原特性，本发明提供的一种既能对退火过程中的带钢实现还原保护，又能避免带钢在退火过程中出现元素析出缺陷的用于低碳冷轧钢板退火的吹扫方法。所述吹扫方法包括以下步骤，
1）初排氧吹氮，向装填完钢卷并经密封测试合格的退火炉内进行至少一个小时的氮气吹扫，至到退火炉内的氧气含量小于1%为止；
2）排氮性吹氢，向完成吹氮后的退火炉内进行至少五十分钟的氢气吹扫，排出所述退火炉内的氮气；
3）保护性吹氢，按退火工艺规程规定的加热速度，对排氮性吹氢完成后的退火炉进行加热，与此同时向退火炉内进行保护性吹氢至到钢卷温度达到650℃，并且所述保护性吹氢的吹扫时长从向所述保护性吹氢时开始持续至少八小时；
4）还原性吹氢，按退火工艺规程规定的保温时间，对退火炉内的加热到规定温度的钢卷进行保温，与此同时向退火炉内进行还原性吹氢，将从钢卷中还原出来的氧化性气体和杂质排出退火炉，所述还原性吹氢吹扫的时长为十五小时减去保护性吹氢的吹扫时长；
5）填充性吹氢，按退火工艺规程规定的降温速度，对保温合格的退火炉进行降温，与此同时向退火炉内吹入由于降温而使退火炉内的氢气体积缩小所需的填充性氢气，至到退火炉内的钢卷温度降至400℃时止，这样便完成了一次对低碳冷轧钢板退火处理的吹扫工作。
上述的吹扫方法中，由于所述的吹扫方法除了按时间来对氢气的吹扫时长实施控制外，还同时需要按加热的温度来对吹氢的时间长短进行控制。即当加热的温度没有达到规定的温度时，即使吹扫的时间长度达到了规定时长，仍然需要继续进行氢气的吹扫，而加热的温度达到规定的温度后，又按时间的长短进行控制。从而有效的克服了现有吹氢技术中由于吹氢时间过短不能实现对带钢的还原保护和杂质挥发，从而出现的淡黄或浅蓝氧化色缺陷；或由于吹氢时间过长，而导致Si、Mn、Al等元素析出而形成的灰白氧化色缺陷。
为了最大限度的对退火过程中的带钢实现还原保护，并最大限度的避免带钢在退火过程中出现元素析出缺陷，除了采用上述的根据时间和加热温度两个条件进行吹氢控制外，本申请还对每一道工序的吹氢、吹氮的流量和/或吹氢、吹氮的总量也进行了控制。即在步骤1）的初排氧吹氮过程中，所述初排氧吹氮的吹扫流量不低于140m3/h，总的氮气吹扫量不小于140m3；在步骤2）的排氮性吹氢和步骤3）的保护性吹氢过程中，进行氢气吹扫的氢气流量不低于30m3/h；在步骤4的还原性吹氢和步骤5）的填充性吹气过程中，进行氢气吹扫的氢气流量不低于10m3/h。同时，为了提高每道工序的吹扫流量、吹扫总量的控制精度，结合现有技术中的退火炉还包括自动控制系统，所述自动控制系统包括含有人机界面的PLC模块，以及所述人机界面带有触摸屏的结构特点，事先编制自动控制程序，并通过触摸屏将所述自动控制程序输入PLC模块中，然后再通过所述的自动控制系统，按所述事先编制的控制程序对所述各步骤中的氮气吹扫流量、氢气吹扫流量、各气体的吹扫时长以及加热速度、加热温度、保温时长、降温速度等条件进行自动控制，从而有效的提高了每道工序的吹扫流量、吹扫总量以加热速度、加热温度、保温时长和降温速度的控制精度。

Claims (7)

1.一种用于低碳冷轧钢板退火的吹扫方法，其特征在于：包括以下步骤，
1）初排氧吹氮，向装填完钢卷并经密封测试合格的退火炉内进行至少一个小时的氮气吹扫，至到退火炉内的氧气含量小于1%为止；
2）排氮性吹氢，向完成吹氮后的退火炉内进行至少五十分钟的氢气吹扫，排出所述退火炉内的氮气；
3）保护性吹氢，按退火工艺规程规定的加热速度，对排氮性吹氢完成后的退火炉进行加热，与此同时向退火炉内进行保护性吹氢至到钢卷温度达到650℃，并且所述保护性吹氢的吹扫时长从向所述保护性吹氢时开始持续至少八小时；
4）还原性吹氢，按退火工艺规程规定的保温时间，对退火炉内的加热到规定温度的钢卷进行保温，与此同时向退火炉内进行还原性吹氢，将从钢卷中还原出来的氧化性气体和杂质排出退火炉，所述还原性吹氢吹扫的时长为十五小时减去保护性吹氢的吹扫时长；
5）填充性吹氢，按退火工艺规程规定的降温速度，对保温合格的退火炉进行降温，与此同时向退火炉内吹入由于降温而使退火炉内的氢气体积缩小所需的填充性氢气，至到退火炉内的钢卷温度降至400℃时止，这样便完成了一次对低碳冷轧钢板退火处理的吹扫工作。
2.根据权利要求1所述的一种用于低碳冷轧钢板退火的吹扫方法，其特征在于：在步骤1）的初排氧吹氮过程中，所述初排氧吹氮的吹扫流量不低于140m3/h，总的氮气吹扫量不小于140m3。
3.根据权利要求1所述的一种用于低碳冷轧钢板退火的吹扫方法，其特征在于：在步骤2）的排氮性吹氢和步骤3）的保护性吹氢过程中，进行氢气吹扫的氢气流量不低于30m3/h。
4.根据权利要求1所述的一种用于低碳冷轧钢板退火的吹扫方法，其特征在于：在步骤4的还原性吹氢和步骤5）的填充性吹气过程中，进行氢气吹扫的氢气流量不低于10m3/h。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的一种用于低碳冷轧钢板退火的吹扫方法，其特征在于：所述各步骤中的氮气吹扫流量、氢气吹扫流量、各气体的吹扫时长以及加热速度、加热温度、保温时长、降温速度均通过与所述退火炉连接的自动控制系统按事先编制的控制程序自动控制。
6.根据权利要求5所述的一种用于低碳冷轧钢板退火的吹扫方法，其特征在于：所述自动控制系统包括含有人机界面的PLC模块，事先编制的控制程序储存在所述的PLC模块中。
7.根据权利要求6所述的一种用于低碳冷轧钢板退火的吹扫方法，其特征在于：所述人机界面带有触摸屏，吹扫过程中的各种指令通过所述触摸屏输入PLC模块中。
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