CN106119477B - 用于连续退火工艺的还原性气氛建立方法及连续退火工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于连续退火工艺的还原性气氛建立方法，包括步骤111：加热炉体；从炉体的均热区处向炉体内通入氮气，使得氮气依次流向快冷区、辐射管加热区、无氧化加热区，以置换各区的氧气，并使各区的氧气含量在1000PPM以下；步骤112：在带钢输送生产线启动前，炉体的露点温度≤‑35℃，无氧化加热区的温度≥650℃时，从炉体的均热区处向炉体内通入氢气，使得氢气依次流向快冷区、辐射管加热区、无氧化加热区，且使氢气与氮气充分混合至需求的还原性气氛范围内。本发明在带钢输送生产线前建立获得良好的还原性气氛，从而达到减少或消除开机时因还原性气氛不佳导致的板面脱锌或针孔状露钢问题，提高开机启动时的板面清洁度，降低了次品率。
Description
技术领域
本发明涉及带钢连续热浸镀锌、镀铝锌或镀铝等生产技术领域，尤其涉及一种用于连续退火工艺的还原性气氛建立方法及连续退火工艺。
背景技术
带钢连续热浸镀锌、镀铝锌和镀铝是应用最广的金属防锈方法，镀锌板、镀铝锌板和镀铝板也被广泛应用于工业等各个领域。在热浸镀锌的生产工艺中，退火炉工艺作为一个重要的工艺环节，其设计的好坏极大程度上决定了镀锌板、镀铝锌板和镀铝板的质量。
现有的退火炉工艺主要分为预热、无氧化加热、辐射管加热、快冷和均热段五个阶段。首先，带钢在预热阶段通过工艺排除的烟气的物理热等余热对带钢表面进行预热；接着，在无氧化加热阶段，在氮、氢还原性气氛内用明火对带刚进行直接加热到规定的温度；然后，再将带钢输送到辐射管内，使得带钢在氮、氢还原性气氛内间接加热到再结晶温度以上，完成带钢的再结晶退火，同时，氢气把带钢表面的氧化铁皮还原为适合热镀锌/铝锌/铝的活性海面状纯铁层；最后，在氮、氢还原性气氛作用下，使带钢保持还原的活性表面而不再氧化，并在快冷和均热段达到要求的温度。
但是，氢气在空气中的体积达到总体积的4％-74.2％时，点燃会发生爆炸，因此，为了安全考虑，在退火炉内，通常先点燃明火，在炉内保持较高正压的情况下，启动带钢输送生产线后才通入氢气和氮气。在这种操作的前提下，为防止带钢在无氧化加热阶段过氧化，必须低速启动输送带钢的拉板，而炉内氮、氢还原性气氛内的建立通常需要30分钟或更长时间，而在建立该氮、氢还原性气氛的过程中，带钢表面的氧化层由于得不到良好的还原，导致在炉内形成大量氧化铁皮，污染炉内环境，影响设备运行周期。同时，由于氧化层的影响导致带钢出现脱锌或针孔状漏镀等露钢质量缺陷。而带钢上残存或脱落的锌皮掉落到设备上或被嵌入到后续的胶辊中，容易导致设备动作故障，或因辊面有异物而在带钢表面形成压痕或划伤带钢表面。如遇上述较为严重的异常情况，工艺生产线需要短暂停机处理，此时，氢气也必须切断，之后重新建立起还原性气氛又需要较长的时间，大大降低了生产效率，并且每次关机开机都会生产出10吨以上的次品，严重浪费了钢材，也带来了巨大损失。
由上可知，在退火炉生产工艺中，氮、氢还原性气氛建立的合理与否一定程度上决定了资源的利用率，以及镀锌板、镀铝锌板和镀铝板质量的好坏。
发明内容
本发明在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种用于连续退火工艺的还原性气氛建立方法，其可防止还原性气氛不佳导致的板面脱锌或针孔状露钢问题、提高镀锌板、镀铝锌板和镀铝板质量、降低能耗。
本发明是通过以下技术方案实现的：一种用于连续退火工艺的还原性气氛建立方法，包括如下步骤：
步骤111：加热炉体；从炉体的均热区处向炉体内通入氮气，使得氮气依次流向炉体的快冷区、辐射管加热区、无氧化加热区，以置换各区的氧气，并使各区的氧气含量在1000PPM以下；
步骤112：在带钢输送生产线启动前，炉体的露点温度≤-35℃，无氧化加热区的温度≥650℃时，从炉体的均热区处向炉体内通入氢气，使得氢气依次流向炉体的快冷区、辐射管加热区、无氧化加热区，且使氢气与氮气充分混合至需求的还原性气氛范围内。
相比于现有技术，本发明在带钢输送生产线前建立获得良好的还原性气氛，从而达到减少或消除开机时因还原性气氛不佳导致的板面脱锌或针孔状露钢问题，进而减少了开机废料，减少了锌液量/铝液量的消耗量，提高开机启动时的板面清洁度，降低了次品率。
进一步地，在步骤111中，通入的氮气流量为360Nm3/h。
进一步地，在步骤112中，通过一控制阀对输入的氢气量进行控制，且对炉体内各区的氢气浓度实时检测，并根据测量的氢气浓度数据控制所述控制阀的开度，以使炉体内各区的氢气浓度稳定控制在21-30％范围内。
进一步地，在步骤112中，通入的氢气纯净度为99.99％。
相比于现有技术，本发明在带钢输送生产线前建立获得良好的还原性气氛，从而达到减少或消除开机时因还原性气氛不佳导致的板面脱锌或针孔状露钢问题，进而减少了开机废料，减少了锌液量的消耗量，提高开机启动时的板面清洁度，降低了次品率。进一步地，以650℃作为通入氢气的临界点，一方面可保证氢气通入的安全性，另一方面则可兼顾生产的工艺与产线运行的稳定性，防止导致炉内带钢产生热折皱，而产生断带危险。
本发明同时还提供一种连续退火工艺，包括如下步骤：
步骤21：在炉体的无氧化加热区、辐射管加热区、快冷区和均热区内建立还原性气氛；
其中，建立还原性气氛还包括如下步骤：
步骤211：加热炉体；从炉体的均热区处向炉体内通入氮气，使得氮气依次流向炉体的快冷区、辐射管加热区、无氧化加热区，以置换各区的氧气，并使各区的氧气含量在1000PPM以下；
步骤212：在带钢输送生产线启动前，炉体的露点温度≤-35℃，无氧化加热区的温度≥650℃时，从炉体的均热区处向炉体内通入氢气，使得氢气依次流向炉体的快冷区、辐射管加热区、无氧化加热区，且使氢气与氮气充分混合至需求的还原性气氛范围内；
步骤22：启动带钢输送生产线，将带钢输送到炉体的预热区，并对带钢表面进行预热；
步骤23：将带钢依序输送到炉体的无氧化加热区、辐射管加热区、快冷区和均热区进行退火处理。
进一步地，在步骤23中，在带钢输送生产线停机且无氧化加热区的温度≤650℃时，向炉体内通入氮气，以将炉体内的氢气排出。
相比于现有技术，本发明在带钢输送生产线前即获得良好的还原性气氛，从而达到减少或消除开机时因还原性气氛不佳导致的板面脱锌或针孔状露钢问题，进而减少了开机废料，减少了锌液量/铝液量的消耗量，提高开机启动时的板面清洁度，降低了次品率。
为了更好地理解和实施，下面结合附图详细说明本发明。
附图说明
图1是本发明实施例1中建立还原性气氛的流程图；
图2是本发明实施例2中连续退火工艺的流程图；
图3是本发明实施例2中建立还原性气氛的流程图。
具体实施方式
实施例1
请参阅图1，其是本发明实施例1中建立还原性气氛的流程图。该用于连续退火工艺的还原性气氛建立方法，包括如下步骤：
步骤111：加热炉体；从炉体的均热区处向炉体内通入氮气，使得氮气依次流向炉体的快冷区、辐射管加热区、无氧化加热区，以置换各区的氧气，并使各区的氧气含量在1000PPM以下。
本实施例中，通入的氮气流量为360Nm3/h。
步骤112：在带钢输送生产线启动前，炉体的露点温度≤-35℃，无氧化加热区的温度≥650℃时，从炉体的均热区处向炉体内通入氢气，使得氢气依次流向炉体的快冷区、辐射管加热区、无氧化加热区，且使氢气与氮气充分混合至需求的还原性气氛范围内。
本实施例中，通过一控制阀对输入的氢气量进行控制，且对炉体内各区的氢气浓度实时检测，并根据测量的氢气浓度数据控制所述控制阀的开度，以使炉体内各区的氢气浓度稳定控制在21-30％的范围内。
本实施例中，通入的氢气纯净度为99.99％，且根据炉体体积大小，控制启动带钢运行与通入氢气的时间，本实施例中，在满足露点温度和无氧化加热区温度时，在带钢生产线启动前1小时左右即向炉体内通入氢气。
相比于现有技术，本发明在带钢输送生产线前建立获得良好的还原性气氛，从而达到减少或消除开机时因还原性气氛不佳导致的板面脱锌或针孔状露钢问题，进而减少了开机废料，减少了锌液量/铝液量的消耗量，提高开机启动时的板面清洁度，降低了次品率。进一步地，以650℃作为通入氢气的临界点，一方面可保证通入氢气的安全性，另一方面则可兼顾生产的工艺与产线运行的稳定性，防止导致炉内带钢产生热折皱，而产生断带危险。
实施例2
请参阅图2，其是本发明实施例2中连续退火工艺的流程图。该连续退火工艺，包括如下步骤：
步骤21：在炉体的无氧化加热区、辐射管加热区、快冷区和均热区内建立还原性气氛。
其中，建立还原性气氛时，包括如下步骤：具体的，请参阅图3，其是本发明实施例2中建立还原性气氛的流程图。
步骤211：加热炉体；从炉体的均热区处向炉体内通入氮气，使得氮气依次流向炉体的快冷区、辐射管加热区、无氧化加热区，以置换各区的氧气，并使各区的氧气含量在1000PPM以下。
本实施例中，通入的氮气流量为360Nm3/h。
步骤212：在带钢输送生产线启动前，炉体的露点温度≤-35℃，无氧化加热区的温度≥650℃时，从炉体的均热区处向炉体内通入氢气，使得氢气依次流向炉体的快冷区、辐射管加热区、无氧化加热区，且使氢气与氮气充分混合至需求的还原性气氛。
本实施例中，通过一控制阀对输入的氢气量进行控制，且对炉体内各区的氢气浓度实时检测，并根据测量的氢气浓度数据控制所述控制阀的开度，以使炉体内各区的氢气浓度稳定控制在21-30％的范围内。
本实施例中，通入的氢气纯净度为99.99％，且根据炉体体积大小，控制启动带钢运行与通入氢气的时间，本实施例中，在满足露点温度和无氧化加热区温度时，在带钢生产线启动前1小时左右即向炉体内通入氢气。
本实施例中，以650℃作为通入氢气的临界点，一方面可保证通氢的安全性，另一方面则可兼顾生产的工艺与产线运行的稳定性，防止导致炉内带钢产生热折皱，而产生断带危险。
步骤22：启动带钢输送生产线，将带钢输送到炉体的预热区，并对带钢表面进行预热；
步骤23：将带钢依序输送到炉体的无氧化加热区、辐射管加热区、快冷区和均热段区进行退火处理。
在带钢输送生产线停机且无氧化加热区的温度≤650℃时，向炉体内通入氮气，以将炉体内的氢气排出。
相比于现有技术，本发明在带钢输送生产线前建立获得良好的还原性气氛，从而达到减少或消除开机时因还原性气氛不佳导致的板面脱锌或针孔状露钢问题，进而减少了开机废料，减少了锌液量/铝液量的消耗量，提高开机启动时的板面清洁度，降低了次品率。进一步地，以650℃作为通入氢气的临界点，一方面可保证通入氢气的安全性，另一方面则可兼顾生产的工艺与产线运行的稳定性，防止导致炉内带钢产生热折皱，而产生断带危险。
本发明并不局限于上述实施方式，如果对本发明的各种改动或变形不脱离本发明的精神和范围，倘若这些改动和变形属于本发明的权利要求和等同技术范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变形。
Claims (7)
1.一种用于连续退火工艺的还原性气氛建立方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤111：加热炉体；从炉体的均热区处向炉体内通入氮气，使得氮气依次流向炉体的快冷区、辐射管加热区、无氧化加热区，以置换各区的氧气，并使各区的氧气含量在1000PPM以下；
步骤112：在带钢输送生产线启动前，炉体的露点温度≤-35℃，无氧化加热区的温度≥650℃时，从炉体的均热区处向炉体内通入氢气，使得氢气依次流向炉体的快冷区、辐射管加热区、无氧化加热区，且使氢气与氮气充分混合至需求的还原性气氛范围内；
其中，通过一控制阀对输入的氢气量进行控制，且对炉体内各区的氢气浓度实时检测，并根据测量的氢气浓度数据控制所述控制阀的开度，以使炉体内各区的氢气浓度稳定控制在21-30％范围内。
2.根据权利要求1所述的用于连续退火工艺的还原性气氛建立方法，其特征在于，在步骤111中，通入的氮气流量为360Nm3/h。
3.根据权利要求1所述的用于连续退火工艺的还原性气氛建立方法，其特征在于，在步骤112中，通入的氢气纯净度为99.99％。
4.一种连续退火工艺，其特征在于，包括如下步骤：
步骤21：在炉体的无氧化加热区、辐射管加热区、快冷区和均热区内建立还原性气氛；
其中，建立还原性气氛还包括如下步骤：
步骤211：加热炉体；从炉体的均热区处向炉体内通入氮气，使得氮气依次流向炉体的快冷区、辐射管加热区、无氧化加热区，以置换各区的氧气，并使各区的氧气含量在1000PPM以下；
步骤212：在带钢输送生产线启动前，炉体的露点温度≤-35℃，无氧化加热区的温度≥650℃时，从炉体的均热区处向炉体内通入氢气，使得氢气依次流向炉体的快冷区、辐射管加热区、无氧化加热区，且使氢气与氮气充分混合至需求的还原性气氛范围内；
步骤22：启动带钢输送生产线，将带钢输送到炉体的预热区，并对带钢表面进行预热；
步骤23：将带钢依序输送到炉体的无氧化加热区、辐射管加热区、快冷区和均热区进行退火处理；
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5.根据权利要求4所述的连续退火工艺，其特征在于，在步骤211中，通入的氮气流量为360Nm3/h。
6.根据权利要求4所述的连续退火工艺，其特征在于，在步骤212中，通入的氢气纯净度为99.99％。
7.根据权利要求4所述的连续退火工艺，其特征在于，在步骤23中，在带钢输送生产线停机且无氧化加热区的温度≤650℃时，向炉体内通入氮气，以将炉体内的氢气排出。
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Address after: Xinhui District, Guangdong city of Jiangmen province 529100 Guzhou Economic Development Experimental Zone Applicant after: Hua Guan new material Limited by Share Ltd Address before: Xinhui District, Guangdong city of Jiangmen province 529100 Guzhou Economic Development Experimental Zone Applicant before: Guangdong Hua Guan New Material Co., Ltd. |
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| GR01 | Patent grant | ||
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