CN111218627A - 一种高温金属退火工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高温金属退火工艺，包括以下步骤：(1)对高温退火炉进行预热，根据不同材质进行选择温度，温度范围位于390℃至410℃之间，(2)高温退火炉开始循环吹风系统的工作，(3)将金属片放置在高温退火炉内部的行吊上，将金属片进行在高温退火炉内部进行上料，且将高温退火进行密封，(4)高温退火炉的加热系统开始工作，高温退火炉加热温度根据不同材质的金属进行选择。通过期间氧气检测仪，通过抽气泵进行抽气取样和抽出多余氧气，通过氧气产生电解液反应进行补充氧气，通过氢气检测仪进行检测氢气含量，通过抽气泵抽出多余氢气，且通过注气管进行输入需求氢气，达到了对金属板退火气氛进行检测和调控的效果。
Description
技术领域
本发明涉及技术高温金属处理领域，具体领域为高温金属退火工艺。
背景技术
退火是一种金属热处理工艺，指的是将金属缓慢加热到一定温度，保持 足够时间，然后以适宜速度冷却。目的是降低硬度，改善切削加工性；降低 残余应力，稳定尺寸，减少变形与裂纹倾向；细化晶粒，调整组织，消除组 织缺陷。准确的说，退火是一种对材料的热处理工艺，包括金属材料、非金 属材料。而且新材料的退火目的也与传统金属退火存在异同。退火的一个最 主要工艺参数是最高加热温度(退火温度)，大多数合金的退火加热温度的 选择是以该合金系的相图为基础的，如碳素钢以铁碳平衡图为基础。各种钢 (包括碳素钢及合金钢)的退火温度，视具体退火目的的不同而在各该钢种的 Ac3以上、Ac1以上或以下的某一温度。各种非铁合金的退火温度则在各该合 金的固相线温度以下、固溶度线温度以上或以下的某一温度退火炉内存在着 氧气、氢气、水蒸气等，这些气体的含量及退火炉内的气氛压力直接影响着 带钢的质量和退火炉的安全，因为上述的影响，就需要检测炉内各种气体的 含量和炉内气氛的压力。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高温金属退火工艺，以解决上述背景技术中 提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种高温金属退火工艺， 包括以下步骤：
(1)对高温退火炉进行预热，根据不同材质进行选择温度，温度范围 位于390℃至410℃之间；
(2)高温退火炉开始循环吹风系统的工作；
(3)将金属片放置在高温退火炉内部的行吊上，将金属片进行在高温 退火炉内部进行上料，且将高温退火进行密封；
(4)高温退火炉的加热系统开始工作，高温退火炉加热温度根据不同 材质的金属进行选择；
(5)放置金属片的行吊旋转，循环吹风对高温退火炉内部的热气流进 行循环，高热度的气流对金属片吹动进行加热；
(6)步骤(5)的工作在步骤(4)的温度环境保持两个小时至五个小 时之间；
(7)对高温退火炉的气氛进行检测控制：①氧气检测控制：为了适应 各区域对氧气的检测，现场安装了0—100ppm、0-1000ppm、0-10000ppm氧气 检测仪，通过抽气泵进行抽气取样和抽出多余氧气，通过氧气产生电解液反 应进行补充氧气；
②氢气检测控制：炉内的保护气氢气的浓度是在混合站根据不同金属片 的需求配好，通过氢气检测仪进行检测氢气含量，通过抽气泵抽出多余氢气， 且通过注气管进行输入需求氢气；
③露点检测控制：高温退火炉的内部安装有露点分析传感器，露点控制 在于避免氧化反应的发生，合理利用氢气的还原反应，所以要增加氢气再炉 子中的浓度，尽量降低水蒸气的浓度，也可用于检测炉体是否泄漏；
④压力监测控制：通过气压表对炉内的气压进行检测，在出口区域安装 了一个远程控制阀，该阀与一个能控制泄漏的吹扫废气系统连接，来实现持 续供给新的保护气体，该阀在过压时自动打开或炉压下降时自动关闭；
(8)高温退火炉加热金属后，停止高温，进行金属片的自然冷却，完成 金属片的退火。
优选的，步骤(4)中的加热温度选择为：铂，900至1000℃之间；铜， 650℃；黄铜，600至650℃之间；镍银，650至680℃之间；铝，283至350℃ 之间。
优选的，不同金属片的厚度不同，每5MM增加高温加热的时间一小时， 通过安装时间继电器对加热时间进行限定。
优选的，随着金属片的厚度的改变，加热温度提高100℃至200℃之间。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：通过期间氧气检测仪，通过抽 气泵进行抽气取样和抽出多余氧气，通过氧气产生电解液反应进行补充氧气， 通过氢气检测仪进行检测氢气含量，通过抽气泵抽出多余氢气，且通过注气 管进行输入需求氢气，露点分析传感器，露点控制在于避免氧化反应的发生， 合理利用氢气的还原反应，所以要增加氢气再炉子中的浓度，尽量降低水蒸 气的浓度，调节各段的控制阀调节保护气体流量以达到炉压的设定值，达到 了对金属板退火气氛进行检测和调控的效果。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完 整地描述，显然，所描述实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的 实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳 动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一
本发明提供一种技术方案：一种高温金属退火工艺，包括以下步骤：
(1)对高温退火炉进行预热，根据不同材质进行选择温度，温度范围 位于390℃至410℃之间，预热将高温退火炉的内部的温度提前升高，增加了 接下来对金属正式加热时的效率；
(2)高温退火炉开始循环吹风系统的工作，循环吹风系统吹出的循环 气流将高温退火炉内部的高温进行循环，使高温退火炉内部的温度散布均匀， 增加炉内预热的均匀度；
(3)将金属片放置在高温退火炉内部的行吊上，将金属片进行在高温 退火炉内部进行上料，且将高温退火进行密封，此步骤为上料步骤，将金属 片进行安放；
(4)高温退火炉的加热系统开始工作，高温退火炉加热温度根据不同 材质的金属进行选择，且对于不同材质的金属进行温度选择，可以使用多种 金属片退火的多样性；
(5)放置金属片的行吊旋转，循环吹风对高温退火炉内部的热气流进 行循环，高热度的气流对金属片吹动进行加热，增加金属片接收到热度平衡 度与均匀度；
(6)步骤(5)的工作在步骤(4)的温度环境保持两个小时至五个小 时之间，足够的加热时间保证加热金属片的充足程度；
(7)对高温退火炉的气氛进行检测控制：①氧气检测控制：为了适应 各区域对氧气的检测，现场安装了0—100ppm、0-1000ppm、0-10000ppm氧气 检测仪，通过抽气泵进行抽气取样和抽出多余氧气，通过氧气产生电解液反 应进行补充氧气，退火炉内为正压运转，正是为了控制外部气体的渗透。但 是炉内的氧气含量几乎为零，分压的能力是不足的，所以还是难免会导致炉 外21％含量的氧气扩散到炉内，退火炉内为正压运转，正是为了控制外部气体 的渗透。但是炉内的氧气含量几乎为零，分压的能力是不足的，所以还是难 免会导致炉外21％含量的氧气扩散到炉内，为了检测控制采用此方法进行控制 氧含量；
②氢气检测控制：炉内的保护气氢气的浓度是在混合站根据不同金属片 的需求配好，通过氢气检测仪进行检测氢气含量，通过抽气泵抽出多余氢气， 且通过注气管进行输入需求氢气，它的含量应该从预热、加热区域到冷却、 过实效区域是逐渐降低的。氢气的含量减少也说明着还原方应发生时消耗的 氢气总量比较多，需要对氢气的含量进行控制；
③露点检测控制：高温退火炉的内部安装有露点分析传感器，露点控制 在于避免氧化反应的发生，合理利用氢气的还原反应，所以要增加氢气再炉 子中的浓度，尽量降低水蒸气的浓度，也可用于检测炉体是否泄漏，对于含 有一定量水汽的空气，在气压不变的情况下降低温度，使饱和水汽压降至与 当时实际的水汽压相等时的温度，称为露点。当温度急剧下降到露点以下， 空气中的水分迅速凝结为小水珠，就形成了雾，对于含有一定量水汽的空气， 在气压不变的情况下降低温度，使饱和水汽压降至与当时实际的水汽压相等时的温度，称为露点。当温度急剧下降到露点以下，空气中的水分迅速凝结 为小水珠，就形成了雾，露点控制在于避免氧化反应的发生，合理利用氢气 的还原反应。所以要增加氢气再炉子中的浓度，尽量降低水蒸气的浓度，这 就是合理的控制露点的要求；
④压力监测控制：通过气压表对炉内的气压进行检测，在出口区域安装 了一个远程控制阀，该阀与一个能控制泄漏的吹扫废气系统连接，来实现持 续供给新的保护气体，该阀在过压时自动打开或炉压下降时自动关闭，检测 各段的底部炉压，通过调节各段的控制阀调节保护气体流量以达到炉压的设 定值；
(8)高温退火炉加热金属后，停止高温，进行金属片的自然冷却，完成 金属片的退火，此步骤为退火的收尾工作，完成后可以收集退火完成的金属 片。
具体而言，步骤(4)中的加热温度选择为：铂，900至1000℃之间；铜， 650℃；黄铜，600至650℃之间；镍银，650至680℃之间；铝，283至350℃ 之间，以上提到的温度适用于不同材质的金属板。
工作原理：对高温退火炉进行预热，预热将高温退火炉的内部的温度提 前升高，高温退火炉开始循环吹风系统的工作，循环吹风系统吹出的循环气 流将高温退火炉内部的高温进行循环，将金属片进行在高温退火炉内部进行 上料，高温退火炉的加热系统开始工作进行加热，循环吹风对高温退火炉内 部的热气流进行循环，加热及吹风过程持续两到五个小时，期间氧气检测仪， 通过抽气泵进行抽气取样和抽出多余氧气，通过氧气产生电解液反应进行补 充氧气，通过氢气检测仪进行检测氢气含量，通过抽气泵抽出多余氢气，且 通过注气管进行输入需求氢气，露点分析传感器，露点控制在于避免氧化反 应的发生，合理利用氢气的还原反应，所以要增加氢气再炉子中的浓度，尽 量降低水蒸气的浓度，调节各段的控制阀调节保护气体流量以达到炉压的设 定值，停止加热及吹风，收集金属片完成退火。
实施例二
一种高温金属退火工艺，不同金属片的厚度不同，每5MM增加高温加热 的时间一小时，通过安装时间继电器对加热时间进行限定，可以对于不同厚 度的金属板进行足够的高温加热时间。
具体而言，随着金属片的厚度的改变，加热温度提高100℃至200℃之间， 改变温度进行不同厚度的金属片进行加热，提供足够热量。
工作原理：金属的密度较大，需要提高加热时间和提高温度进行对金属 板的足够高温穿透。
藉由以上较佳具体实施例的详述，是希望能更加清楚描述本发明的特征 与精神，而并非以上述所揭露的较佳具体实施例来对本发明的保护范围加以 限制。相反地，其目的是希望能涵盖各种改变及具相等性的安排于本发明所 欲申请的权利要求的保护范围内。因此，本发明所申请的权利要求的保护范 围应该根据上述的说明作最宽广的解释，以致使其涵盖所有可能的改变以及 具相等性的安排。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而 言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行 多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限 定。
Claims (4)
1.一种高温金属退火工艺，其特征在于：包括以下步骤：
(1)对高温退火炉进行预热，根据不同材质进行选择温度，温度范围位于390℃至410℃之间；
(2)高温退火炉开始循环吹风系统的工作；
(3)将金属片放置在高温退火炉内部的行吊上，将金属片进行在高温退火炉内部进行上料，且将高温退火进行密封；
(4)高温退火炉的加热系统开始工作，高温退火炉加热温度根据不同材质的金属进行选择；
(5)放置金属片的行吊旋转，循环吹风对高温退火炉内部的热气流进行循环，高热度的气流对金属片吹动进行加热；
(6)步骤(5)的工作在步骤(4)的温度环境保持两个小时至五个小时之间；
(7)对高温退火炉的气氛进行检测控制：①氧气检测控制：为了适应各区域对氧气的检测，现场安装了0—100ppm、0-1000ppm、0-10000ppm氧气检测仪，通过抽气泵进行抽气取样和抽出多余氧气，通过氧气产生电解液反应进行补充氧气；
②氢气检测控制：炉内的保护气氢气的浓度是在混合站根据不同金属片的需求配好，通过氢气检测仪进行检测氢气含量，通过抽气泵抽出多余氢气，且通过注气管进行输入需求氢气；
③露点检测控制：高温退火炉的内部安装有露点分析传感器，露点控制在于避免氧化反应的发生，合理利用氢气的还原反应，所以要增加氢气再炉子中的浓度，尽量降低水蒸气的浓度，也可用于检测炉体是否泄漏；
④压力监测控制：通过气压表对炉内的气压进行检测，在出口区域安装了一个远程控制阀，该阀与一个能控制泄漏的吹扫废气系统连接，来实现持续供给新的保护气体，该阀在过压时自动打开或炉压下降时自动关闭；
(8)高温退火炉加热金属后，停止高温，进行金属片的自然冷却，完成金属片的退火。
2.根据权利要求1所述的一种高温金属退火工艺，其特征在于：步骤(4)中的加热温度选择为：铂，900至1000℃之间；铜，650℃；黄铜，600至650℃之间；镍银，650至680℃之间；铝，283至350℃之间。
3.根据权利要求1所述的一种高温金属退火工艺，其特征在于：不同金属片的厚度不同，每5MM增加高温加热的时间一小时，通过安装时间继电器对加热时间进行限定。
4.根据权利要求3所述的一种高温金属退火工艺，其特征在于：随着金属片的厚度的改变，加热温度提高100℃至200℃之间。
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