CN107488782B - 一种热镀锌卧式退火炉炉内辊面异物清除方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种热镀锌卧式退火炉炉内辊面异物清除方法，所述方法如下：1）入口准备厚度0.5～0.7mm,2）带钢经过2±0.5%的碱液清洗，电解清洗，热水漂洗，烘干采用≥120℃的热风对带钢表面进行吹扫，3）清理用带钢完全进入炉子后，关闭直燃段（DFS)所有主烧嘴，只保留点火烧嘴，均热段（RHS）进行500℃保温；4）将炉区张力设定为1.5～2.5KN，5）冷却段风机全部打开，6）机组以30m/min的速度进行运行，7）进行若3‑6个清辊周期后，通过对清辊带钢在出口取2.5～3米左右的长样，对其下表面使用纱网进行打磨，若没有发现辊印出现即为辊印清除，辊印没有消除，继续进行步骤6）‑7）；8）异物清除后，通入正常钢卷前，点火升温恢复所有相关参数，机组进入正常生产状态。

Description

一种热镀锌卧式退火炉炉内辊面异物清除方法

技术领域

本发明涉及一种异物清除方法，具体涉及一种热镀锌卧式退火炉炉内辊面异物清除方法，属于冷轧热镀锌技术领域。

背景技术

在现代冷轧热镀锌工艺中，为了改善带钢性能以及热镀锌工艺的需求，通过退火炉对带钢进行再结晶退火，使冷轧后加工硬化的带钢恢复到原来的正常的晶体结构，便于以后的机械加工，同时清除带钢表面的氧化铁皮和残余油脂，保证带钢表面一定的洁净度，带钢在炉内获的一定的温度，这样不仅能提高铁原子与锌原子的扩散，提高锌层的附着力，还能补偿锌锅的热量损失。为了保证炉内一定的气氛以及炉压，退火炉一般都采用密封式设计。卧式炉一般采用分段直线式排列，带钢依次通过各退火段，以梅钢热镀锌锌线为例，带钢一次通过预热段（PHS）、直火燃烧段（DFS）、辐射管段(RHS)、冷却段(CS)、热张紧辊段(TDRS),整个退火炉长度约在110米左右，为了保证了带钢在炉内的顺利运行，炉内设有若干组炉辊托住带钢。

由于炉内多种环境的影响，经常会在辊面产生氧化铁皮等异物的粘结，当发生异物粘结后，由于炉子开机下为密封状态，无法进行直接清除，辊面也无法安装清辊装置，这样就会在辊面产生周期性的辊印，生产薄规格带钢时，炉辊产生的辊印更是明显，给生产带来了不少麻烦，造成大量的损失。在现有技术中，当发生炉内辊印时，还没有有效的办法进行清除，只能停机降温开炉进行清辊作业，此过程的完成约需20小时左右。给机组的生产造成极大的影响。发明专利201510968915.6， 根据文中所描述的顶辊、底辊张力区域等可知，此文所述方案为立式退火炉，此文中所述钢板厚度在1.2～1.5mm之间，对于卧式退火炉，在保证带钢与辊面接触面积的同时，又不能与冷却段下表接触，将无法完成；立式退火炉可对炉内不同张力区域张力进行设定，然而卧式退火炉所有区域都是一个张力，张力分区控制无法实现。此文中辊径修正量为为原辊的0.5～1%，而我们的方法中有正有负，这中设定可以有效防止炉辊合力的想成，使得可同时对炉辊全部清理；此文中的方法需要6～8卷才可完成，卧式退火炉与立式退火炉结构完全不一样，此方法无法应用于卧式炉。

发明内容

本发明正是针对现有技术存在的技术问题，提供一种热镀锌卧式退火炉炉内辊面异物清除方法，该方案实现了在不停机、不降温、不开炉的状况下，实现炉辊表面异物的清理作业，该方法可以直接将原来的炉内清辊作业时间从20小时左右降到3小时左右，大大提高了工作效率。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下，热镀锌卧式退火炉炉内辊面异物清除方法，其特征在于，所述方法如下：1）入口准备厚度0.5～0.7mm,宽度为工艺要求最宽的宽度产品2～3卷，钢种选择钢质较硬的全硬钢做清理用带钢准备通入机组，通过选择合适规格的带钢以实现带钢与炉内托辊摩擦过程中能够达到最佳的清理效果；2）带钢经过2±0.5%的碱液清洗，电解清洗，热水漂洗，烘干采用≥120℃的热风对带钢表面进行吹扫，以确保其进入炉子表面干净无异物；碱液的浓度直接决定着清洗的效果，但是过高的碱液浓度又会造成碱液自身在带钢表面的残留，给后续造成清洁困难，生产实践证明2±0.5%的碱液浓度较为理想，由于清洗剂均为液体，所以带钢在清洗结束后，进入炉子前需要进行烘干处理，以确保表面无水，带钢表面带水进入炉子会在成表面氧化，炉辊异物的产生也多与这些氧化物有关。烘干采用≥120℃的热风对带钢表面进行吹扫，可有效的将表面残留的水分烘干，不至于带水进入炉内造成氧化；3）清理用带钢完全进入炉子后，关闭直燃段（DFS)所有主烧嘴，只保留点火烧嘴，均热段（RHS）进行500℃保温；关闭直燃段（DFS)所有主烧嘴，只保留点火烧嘴，直然段主烧嘴的关闭，考虑到其在高温下带钢发生再结晶，造成带钢表面硬度降低，同时在高温状态下，辊面异物也较难磨掉，均热段（RHS）进行500℃保温，主要考虑到后续恢复过程中的升温，如果完全关闭，仅仅点火升温这个过程就需要5~6个小时，而采用上述方法，升温过程将减少到30分钟左右；4）将炉区张力设定为1.5～2.5KN，张力的大小，决定者带钢与炉内托辊接触面的大小，太大将有可能与一些辊子脱离（辊径的大小以及安装精度决定了辊子难以在一个水平面），并且摩擦力度也会受到影响。太小纠偏效果将变差，很容易在炉内跑偏，跑偏的严重后果就是断带。上述的张力设定也是经过长期的实验得出，张力范围为1.5～2.5KN可一达到较好的效果。这个张力下即可以保证带钢可以与炉内辊子辊面有较大的接触面积，又可以避免带钢由于张力过小造成的跑偏。实践中我们发现当张力小于1.0KN时，很容造成带钢在炉内跑偏，而当带钢大于3KN时清辊效果会受到影响，故，我们选择气张力范围为1.5～2.5KN；5）冷却段风机全部打开，并打到手动进行送风，风量开口度控制在50%～90%，在下部风力的作用下，张力较小的带钢不会因为重力而与冷却段间隙较小的底部发生摩擦，造成设备损坏，经验证，风量开口度应在50%～90%之间为宜；由于步骤4所决定，张力不能给太大，就造成了带钢在炉内的下垂，冷却段由于吹气梁的存在决定了带钢再此区域通过时间隙较小，下垂的带钢很容易与冷却段底部接触，造成划伤。为了改善这一弊端，此时打开此段风机，在上下吹气梁的吹气作用下，由于下部带钢离吹气梁近，下不吹气力大于上部，故此时带钢被托举，与底部分离，避免了划伤的产生以及设备的损坏；6）等炉温降低到500℃以后，机组以30m/min的速度进行运行，对炉内各辊进行辊径的设定，从炉子入口开始，三根辊子为一个周期单元，第一根托辊经大小设定为原来的80%～90%其后第二根、第三根托辊径大小设定值增大到原来的110%～120%，第四根托辊与第一根相同、其后两根与第二根、第三根相同，依此类推，直到炉子区域最后一根托辊；其基本最小规律单元为：减小-增大-增大 。每间隔10～15分钟，将最小规律单元向炉子出口方向推移一根，即第一根托辊变为辊径增大，从第二根开始变小，其后两根即为增大，变为：增大-减小-增大-增大……，“减小”向前推移三个辊子为一个清辊周期。此种设置可使得带钢与炉辊在一定的接触面积下摩擦，同时也避免了带钢在小张力情况下炉辊合力下造成的带钢堆积或缠绕；当设定值辊径d减小时，机组速度需与托辊线速度保持一致，机组会自动增大角速度ω。 由于实际辊径并未发生变化，角速度ω增大，造成托辊实际线速增大，这样使得辊经减小的托辊线速大于带钢运行速度。这样会与带钢之间存在相对运动，形成摩擦。反之，辊经增大的辊子，其线速ν会减小，带钢的运行速度大于托辊的线速，也会形成摩擦。为了保证炉内托辊不对带钢形成合力造成炉内带钢各段张力不均，给清辊造成不利影响。可将辊经设定为减小-增大-增大-减小……此种形式，这样可以保证各段的张力稳定。由于推辊电机有着一定的电流阀值保护，故辊经增大、变小范围不能太大，太小带钢与托辊之间的相对摩擦太小，清辊效果不佳。经过多次验证，辊经变化值在10%～20%之间为宜。步骤4所决定了带钢不辊面是有一定的包角接触的状况，这也造成了辊子对带钢的线向力度增大。当设定辊径减小时，辊子角速度ω增大时，实际的线速是增大的，这时，辊子的线速比带钢的线速大，带钢就会形成沿正向的一个力，若同时相邻的好几个辊子都为设定值减小，那么就会在炉内形成合力，造成炉内带钢部分区域张力增大，严重时可能造成带钢与托辊缠绕，引起断带！为了避免合力的形成。由于辊径减小后的合力与带钢运行方向一致，我们采用两个增大中间一个减小的布置，并以此为最小单元向炉子另一端推进。这样可以稳定炉内带钢张力，也可实现所有辊子的同步清洁；

7）进行若干个清辊周期后，通过对清辊带钢在出口取2.5～3米左右的长样，对其下表面使用纱网进行打磨，若没有发现辊印出现即为辊印清除，辊印没有消除，继续进行步骤6-7；出口取2.5～3米可以有效发现炉辊，打磨后可以发现炉辊若干个周期的辊印，可以排除其它辊印的干扰；

8）异物清除后，通入正常钢卷前，点火升温恢复所有相关参数，机组进入正常生产状态。

相对于现有技术，本发明的优点如下，该技术方案提出一种卧式炉不停机不开炉门的清辊方法，主要解决卧式退火炉炉内托辊辊面异物的清除问题，该方法提高了工作效率，确保了产品质量，降低了企业的生产成本。

附图说明

图1：本发明整个方法操作流程图；

图2：炉内托辊与带钢的运行示意图；

图3：托辊辊经设置示意图；

图4：卧式退火炉炉辊分布示意图；

图中：1-带钢，2-炉辊。

具体实施方式

为了加深对本发明的认识和理解，下面结合附图和具体实施方式，进一步阐明本发明。

实施例1：一种热镀锌卧式退火炉炉内辊面异物清除方法，所述方法如下：1）入口准备厚度0.5～0.7mm,宽度为工艺要求最宽的宽度产品2～3卷，钢种选择钢质较硬的全硬钢做清理用带钢准备通入机组；通过选择合适规格的带钢以实现带钢与炉内托辊摩擦过程中能够达到最佳的清理效果；

2）带钢经过2±0.5%的碱液清洗，电解清洗，热水漂洗，烘干采用≥120℃的热风对带钢表面进行吹扫，以确保其进入炉子表面干净无异物；碱液的浓度直接决定着清洗的效果，但是过高的碱液浓度又会造成碱液自身在带钢表面的残留，给后续造成清洁困难，生产实践证明2±0.5%的碱液浓度较为理想，由于清洗剂均为液体，所以带钢在清洗结束后，进入炉子前需要进行烘干处理，以确保表面无水，带钢表面带水进入炉子会在成表面氧化，炉辊异物的产生也多与这些氧化物有关。烘干采用≥120℃的热风对带钢表面进行吹扫，可有效的将表面残留的水分烘干，不至于带水进入炉内造成氧化；

3）清理用带钢完全进入炉子后，关闭直燃段（DFS)所有主烧嘴，只保留点火烧嘴，均热段（RHS）进行500℃保温；关闭直燃段（DFS)所有主烧嘴，只保留点火烧嘴。直然段主烧嘴的关闭，考虑到其在高温下带钢发生再结晶，造成带钢表面硬度降低，同时在高温状态下，辊面异物也较难磨掉。均热段（RHS）进行500℃保温。主要考虑到后续恢复过程中的升温，如果完全关闭，仅仅点火升温这个过程就需要5~6个小时，而采用上述方法，升温过程将减少到30分钟左右；

4）将炉区张力设定为1.5～2.5KN，张力的大小，决定者带钢与炉内托辊接触面的大小，太大将有可能与一些辊子脱离（辊径的大小以及安装精度决定了辊子难以在一个水平面），并且摩擦力度也会受到影响。太小纠偏效果将变差，很容易在炉内跑偏，跑偏的严重后果就是断带。上述的张力设定也是经过长期的实验得出，张力范围为1.5～2.5KN可一达到较好的效果。这个张力下即可以保证带钢可以与炉内辊子辊面有较大的接触面积，又可以避免带钢由于张力过小造成的跑偏。实践中我们发现当张力小于1.0KN时，很容造成带钢在炉内跑偏，而当带钢大于3KN时清辊效果会受到影响，故，我们选择气张力范围为1.5～2.5KN；

5）冷却段风机全部打开，并打到手动进行送风，风量开口度控制在50%～90%，在下部风力的作用下，张力较小的带钢不会因为重力而与冷却段间隙较小的底部发生摩擦，造成设备损坏，经验证，风量开口度应在50%～90%之间为宜；由于步骤4所决定，张力不能给太大，就造成了带钢在炉内的下垂，冷却段由于吹气梁的存在决定了带钢再此区域通过时间隙较小，下垂的带钢很容易与冷却段底部接触，造成划伤。为了改善这一弊端，此时打开此段风机，在上下吹气梁的吹气作用下，由于下部带钢离吹气梁近，下不吹气力大于上部，故此时带钢被托举，与底部分离，避免了划伤的产生以及设备的损坏；

6）等炉温降低到500℃以后，机组以30m/min的速度进行运行，对炉内各辊进行辊径的设定，从炉子入口开始，三根辊子为一个周期单元，第一根托辊经大小设定为原来的80%～90%其后第二根、第三根托辊径大小设定值增大到原来的110%～120%，第四根托辊与第一根相同、其后两根与第二根、第三根相同，依此类推，直到炉子区域最后一根托辊；其基本最小规律单元为：减小-增大-增大 。每间隔10～15分钟，将最小规律单元向炉子出口方向推移一根，即第一根托辊变为辊径增大，从第二根开始变小，其后两根即为增大，变为：增大-减小-增大-增大……，“减小”向前推移三个辊子为一个清辊周期。此种设置可使得带钢与炉辊在一定的接触面积下摩擦，同时也避免了带钢在小张力情况下炉辊合力下造成的带钢堆积或缠绕；当设定值辊径d减小时，机组速度需与托辊线速度保持一致，机组会自动增大角速度ω。 由于实际辊径并未发生变化，角速度ω增大，造成托辊实际线速增大，这样使得辊经减小的托辊线速大于带钢运行速度。这样会与带钢之间存在相对运动，形成摩擦。反之，辊经增大的辊子，其线速ν会减小，带钢的运行速度大于托辊的线速，也会形成摩擦。为了保证炉内托辊不对带钢形成合力造成炉内带钢各段张力不均，给清辊造成不利影响。可将辊经设定为减小-增大-增大-减小……此种形式，这样可以保证各段的张力稳定。由于推辊电机有着一定的电流阀值保护，故辊经增大、变小范围不能太大，太小带钢与托辊之间的相对摩擦太小，清辊效果不佳。经过多次验证，辊经变化值在10%～20%之间为宜。步骤4所决定了带钢不辊面是有一定的包角接触的状况，这也造成了辊子对带钢的线向力度增大。当设定辊径减小时，辊子角速度ω增大时，实际的线速是增大的，这时，辊子的线速比带钢的线速大，带钢就会形成沿正向的一个力，若同时相邻的好几个辊子都为设定值减小，那么就会在炉内形成合力，造成炉内带钢部分区域张力增大，严重时可能造成带钢与托辊缠绕，引起断带！为了避免合力的形成。由于辊径减小后的合力与带钢运行方向一致，我们采用两个增大中间一个减小的布置，并以此为最小单元向炉子另一端推进。这样可以稳定炉内带钢张力，也可实现所有辊子的同步清洁；

7）进行若干个清辊周期后，通过对清辊带钢在出口取2.5～3米左右的长样，对其下表面使用纱网进行打磨，若没有发现辊印出现即为辊印清除，辊印没有消除，继续进行步骤6-7；出口取2.5～3米可以有效发现炉辊，打磨后可以发现炉辊若干个周期的辊印，可以排除其它辊印的干扰；

8）异物清除后，通入正常钢卷前，点火升温恢复所有相关参数，机组进入正常生产状态。

应用实例1：

热镀锌卧式退火炉生产中，当发生炉内辊印缺陷时，立即通知入口上料人员准备过渡0.5～0.7mm厚度的全硬钢钢种带钢，宽度为本机组工艺设计最宽宽度，该料浪高需小于5mm，焊接后进入机组后，碱洗段各段保持在2±0.5%的范围内，并全部投入，确保带钢在进入炉子前表面干净、干燥、无异物。清理用带钢完全进入炉子后，关闭直燃段（DFS)所有主烧嘴，只保留点火烧嘴。均热段（RHS）进行500℃保温。将炉区张力设定为1.5～2.5KN，冷却段风机全部打开，并打到手动进行送风，风量开口度控制在50%～90%。机组以30m/min的速度进行运行，对炉内各辊进行辊径的设定，三根辊子为一个周期单元，从炉子入口开始，第一根托辊经大小设定为原来的80%～90%其后第二根、第三根托辊径大小设定值增大到原来的110%～120%。第四根托辊与第一根相同、其后两根与第二根、第三根相同，依次类推，直到炉子区域最后一根托辊。其基本最小规律单元为：减小-增大-增大 。每间隔10～15分钟，将最小周期单元向炉子出口方向推移一根，即第一根托辊变为辊经增大，从第二根开始变小，其后两根即为增大，变为：增大-减小-增大-增大……，“减小”向前推移3个辊子为一个清辊周期。

进行若干个清辊周期后，通过对清辊带钢在出口取2.5～3米左右的长样，对其下表面使用纱网进行打磨，若没有发现辊印出现即为辊印清除，若还有辊印，继续进行若干清辊周期作业。异物清除后，通入正常钢卷前，点火升温恢复所有相关参数，机组进入正常生产状态。

应用实例2：

当确定发生炉内异物粘结时，此时根据在线生产情况准备向0.5×1250~0.7×1250规格过渡，立即通知入口人员准备0.5×1250~0.7×1250规格的全硬钢带钢2~3卷，准备通入机组进行炉内托辊的修磨。此三卷来料浪高不能高于5MM,在此三卷进入机组前确保清洗段碱液浓度在2±0.5%的范围内，这样可以确保带钢表面的清洗效果，不至于再次带入炉内异物，在带钢进入炉子前，需要对带钢进行烘干处理，表面有水迹残留的带钢进入炉子后，表面氧化会造成二次异物的产生，大于120℃的热风对带钢进行烘干处理，可以有效的将残留的水迹烘干，减小了带钢由于带水进入形成氧化的可能。清理用带钢进入炉子后，立即关闭直燃段（DFS)所有主烧嘴，只保留点火烧嘴。均热段（RHS）进行500℃保温。关闭主烧嘴主要考虑到其在高温下带钢发生再结晶，造成带钢表面硬度降低，同时在高温状态下，辊面异物也较难磨掉。关闭直燃段（DFS)所有主烧嘴，只保留点火烧嘴。直然段主烧嘴的关闭，考虑到其在高温下带钢发生再结晶，造成带钢表面硬度降低，同时在高温状态下，辊面异物也较难磨掉。均热段（RHS）进行500℃保温。主要考虑到后续恢复过程中的升温，如果完全关闭，仅仅点火升温这个过程就需要5~6个小时，而采用上述方法，升温过程将减少到30分钟左右。炉区张力设定为1.5~2.5KN,张力的大小，决定者带钢与炉内托辊接触面的大小，太大将有可能与一些辊子脱离（辊径的大小以及安装精度决定了辊子难以在一个水平面），并且摩擦力度也会受到影响。太小纠偏效果将变差，很容易在炉内跑偏，跑偏的严重后果就是断带。上述的张力设定也是经过长期的实验得出，张力范围为1.5～2.5KN可一达到较好的效果。此时冷却段风机全部打开，并打到手动进行送风，风量开口度控制在50%～90%。在下部风力的作用下，张力较小的带钢不会因为重力而与冷却段间隙较小的底部发生摩擦形成划伤或设备的损坏。等温度下降到500℃后，机组以30m/min的速度进行运行，对炉内各辊进行辊径的设定，从炉子入口开始，第一根托辊经大小设定为原来的80%～90%其后第二根、第三根托辊径大小设定值增大到原来的110%～120%。第四根托辊与第一根相同、其后两根与第二根、第三根相同，依次类推，直到炉子区域最后一根托辊。其基本最小规律单元为：减小-增大-增大 。每间隔10～15分钟，将最小规律单元向炉子出口方向推移一根，即第一根托辊变为辊径增大，从第二根开始变小，其后两根即为增大，变为：增大-减小-增大-增大……，“减小”推移到第三根辊子结束时为一个清辊周期。此种设置可使得带钢与炉辊在一定的接触面积下摩擦，同时也避免了带钢在小张力情况下炉辊合力下造成的带钢堆积或缠绕。若干个清辊周期后，出口取2.5～3米左右的长样，对其下表面进行打磨，若没有发现辊印出现即为辊印清除。若发现炉辊周期的辊印，清辊作业继续进行，直到异物被清除。异物清除后，通入正常钢卷前，点火升温恢复所有相关参数，机组进入正常生产状态。

需要说明的是，上述实施例仅仅是本发明的较佳实施例，并没有用来限定本发明的保护范围，在上述技术方案的基础上作出的等同替换或者替代，均属于本发明的保护范围。

Claims (2)

1.一种热镀锌卧式退火炉炉内辊面异物清除方法，其特征在于，所述方法如下：1）入口准备厚度0.5～0.7mm,

2）带钢经过2±0.5%的碱液清洗，电解清洗，热水漂洗，烘干采用≥120℃的热风对带钢表面进行吹扫，以确保其进入炉子表面干净无异物；

3）清理用带钢完全进入炉子后，关闭直燃段所有主烧嘴，只保留点火烧嘴，均热段进行500℃保温；

4）将炉区张力设定为1.5～2.5KN，

5）冷却段风机全部打开，并打到手动进行送风，风量开口度控制在50%～90%，

6）机组以30m/min的速度进行运行，对炉内各辊进行辊径的设定，从炉子入口开始，三根辊子为一个周期单元，第一根托辊经大小设定为原来的80%～90%，其后第二根、第三根托辊径大小设定值增大到原来的110%～120%，第四根托辊与第一根相同、其后两根与第二根、第三根相同，依此类推，直到炉子区域最后一根托辊；

7）进行3-6个清辊周期后，通过对清辊带钢在出口取2.5～3米的长样，对其下表面使用纱网进行打磨，若没有发现辊印出现即为辊印清除，辊印没有消除，继续进行步骤6）-7）；

8）异物清除后，通入正常钢卷前，点火升温恢复所有相关参数，机组进入正常生产状态。

2.根据权利要求1所述的热镀锌卧式退火炉炉内辊面异物清除方法，其特征在于，步骤5）风量开口度控制在60%～80%。