CN112143993B - 具备镀后除氢功能的连续热镀锌镀工艺方法及设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具备镀后除氢功能的连续热镀锌镀工艺方法及设备，包括镀后冷却处理工序和水淬工序，沿带钢行进方向，在所述镀后冷却处理工序和水淬工序间依次还设有低温保温处理段和最终冷却段，其中，带钢进入所述低温保温处理段时的温度为150‑300℃，带钢通过所述低温保温处理段的速度为50‑150米/分钟，通过时间为100‑300秒；所述低温保温处理段的炉温控制在150‑300℃。

Description

具备镀后除氢功能的连续热镀锌镀工艺方法及设备

技术领域

本发明属钢带连续热镀锌技术领域，具体涉及一种具备镀后除氢功能的连续热镀锌镀工艺方法及设备。

背景技术

在连续热镀锌机组的退火炉内，冷轧后的钢带经过加热和冷却等各热处理工艺处理后，才能达到用户所需要的机械性能。如图1所示的传统连续热镀锌退火炉，主要包括辐射管加热段1、均热段2、缓冷段3、快冷段4、均衡段5、热张紧辊室6、炉鼻子7、锌锅8、气刀9、镀后冷却10、顶辊11、水淬槽14等工艺段，带钢15先后经过各工艺段完成热处理过程。在传统的连续热镀锌机组，由于镀锌温度的要求，带钢入锌锅镀锌的温度一般要求约460℃，而钢带在退火过程中从退火气氛中吸入的H一般需要在150-300℃进行保温100-300秒才可以比较有效地去除。如果在钢带15进入锌锅8之前增加150-300℃下保温100-300秒的热处理，然后再加热到460℃的热镀锌温度，虽然可以去除钢带里的H元素，但再加热工艺会影响钢带15的性能。因此，传统钢带热镀锌机组的退火炉在锌锅前是不配置低温保温处理段，而是在钢带出锌锅后进行过时效处理的，但因为受钢带到达镀后冷却塔顶辊的温度以及冷却塔高度本身的限制，150-300℃下低温处理时间不充分，钢带中的H元素不容易扩散出来，不利于改善钢带的性能。另一方面，钢带镀锌后，由于锌层的覆盖作用，钢带中渗入的H元素不容易从钢带内部扩散出来，在用户端使用时容易发生氢脆现象的缺陷。

鉴于以上现状分析，解决镀后过时效处理以及去除钢带中H元素的方法一般是将连续热镀锌机组产出的钢卷放置到罩式退火炉中进行低温退火处理。这种处理方法存在以下缺点：第一，钢卷在罩式炉内加热不均匀，造成最终钢带性能不均匀的结果；第二，带钢在卷的状态下，H原子扩散出来相对比较困难；第三，连续热镀锌机组产出的钢卷再次转运到罩式退火炉进行处理不仅增加生产成本，而且延长产品交货周期。因此，就有必要寻求一种能够实现镀后过时效处理的工艺布置。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种能够在连续热镀锌机组本身根据钢带热处理的需求完成镀后过时效处理，又能够在过时效炉内对镀锌后的钢带进行保温去除钢带内的H元素，防止用户端使用时发生氢脆问题的具备镀后除氢功能的连续热镀锌镀工艺方法。

一种具备镀后除氢功能的连续热镀锌镀工艺方法，包括镀后冷却处理工序和水淬工序，其特点为，沿带钢行进方向，在所述镀后冷却处理工序和水淬工序间依次还设有低温保温处理段和最终冷却段，其中，带钢进入所述低温保温处理段时的温度为150-300℃，带钢通过所述低温保温处理段的速度为50-150米/分钟，通过时间为100-300秒；所述低温保温处理段的炉温控制在150-300℃。

作为本技术方案的进一步改进，带钢经所述最终冷却段和水淬火工序后的目标冷却冷却温度为≤50℃。

也作为本技术方案的进一步改进，所述低温保温处理段的炉温经电加热设备控制在所述温度。由于带钢温度在150-300℃范围内能得到精确控制，可以达到调控带钢机械性能的作用。

本发明所要解决的另一技术问题在于提供一种实现上述连续热镀锌镀工艺的设备。沿带钢行进方向，该设备在镀后冷却处理段后部接续有用于除氢的低温保温处理段，所述低温保温处理段后部接续有最终冷却段，所述最终冷却段连接有水淬槽。

进一步，所述低温保温处理段设有炉温保温装置。

与以往的技术相比，采用上述技术方案的工艺方法及设备的有益效果主要体现在以下几个方面：

第一，本发明的工艺及装备技术通过在连续热镀锌退火炉镀后冷却顶辊之后将钢带引入低温保温处理段12，在连续热镀锌机组镀后实现了去除钢带内部H元素的工艺解决方案。解决了钢带到罩式炉进行退火的性能不均匀以及成本增加的问题，是一种全新的高效低成本问题解决方案。

第二，由于有上述连续热镀锌钢带低温保温处理的工艺装备，可以对镀后钢带性能进行调控，实现钢带性能的优化处理，尤其对高强钢热镀锌钢带的性能调控能起到有效的作用。

附图说明

图1为传统连续热镀锌退火炉结构及钢带处理流程示意图；

图2为本发明连续热镀锌退火炉内实现钢带低温保温处理或去H处理的工艺及装备方案示意图；

图中：1——辐射管加热段；2——均热段；3——缓冷段；4——快冷段；5——均衡段；6——热张紧辊室；7——炉鼻子；8——锌锅；9——气刀；10——镀后冷却；11——顶辊；12——低温保温处理段；13——最终冷却段；14——水淬槽；15——钢带。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式进行进一步的详细说明。

在传统的连续热镀锌机组，由于现有的工艺布置不能实现钢带的充分过时效处理，也不能有效去除钢带内部的H元素，为了保证钢带的机械性能以及用户端的使用性能，需增加使用罩式退火炉进行热处理，一般罩式炉保温温度150-300℃，保温时间4-10小时，罩式退火结束后的钢卷还需要到精整产线进行涂油处理。罩式退火容易造成钢带性能不均匀，罩式退火和精整涂油都会造成生产成本大幅度上升的问题。

本发明旨在给出一种新型连续热镀锌工艺及装备，通过在镀后增加低温保温处理段实现在热镀锌机组本身完成钢带的低温保温处理以及去H处理，即满足了钢带的性能需求，又不会过多增加钢带的生产成本、不延长产品交货周期。

本发明提供的在连续热镀锌机组镀后实现钢带低温保温处理或去除钢带内部H元素的工艺解决方案见图2所示，主要包括以下几个部分：

第一，整个连续热镀锌退火炉内快速实现钢带热处理和镀锌的工艺装备由辐射管加热段1、均热段2、缓冷段3、快冷段4、均衡段5、热张紧辊室6、炉鼻子7、锌锅8、气刀9、镀后冷却10、顶辊11、低温保温处理段12、最终冷却段13、水淬槽14等工艺段组成。

第二，在方案中，钢带15出了锌锅8后，依次通过气刀9、镀后冷却10和顶辊11进入低温保温处理段12，在低温保温段12中完成去H处理。

第三，通过控制镀后冷却10，使钢带15温度达到去H低温保温处理需要的温度150-300℃，然后钢带15进入低温保温处理段12，低温保温处理段12的炉温通过电加热方式控制在和钢带同样的温度150-300℃以达到保温钢带15的作用。钢带15以速度50-150米/分钟通过低温保温处理段12使保温时间控制在100-300秒。

最后，经过低温保温处理过的钢带通过最终冷却段13和水淬槽14被冷却到≤50℃，完成整个热处理过程。

本发明提供的具备钢带镀后低温保温处理功能的连续热镀锌镀工艺及装备应用于工业化生产线中时，解决连续热镀锌钢带尤其是高强度钢带由于去H不充分产生的性能问题以及氢脆问题，是一种高效低成本的问题解决工艺及装备方案，在连续热镀锌生产工艺和产品质量控制领域具有非常好的推广应用前景。

Claims (5)

1.一种具备镀后除氢功能的连续热镀锌镀工艺方法，包括镀后冷却处理工序和水淬工序，其特征在于，沿带钢行进方向，在所述镀后冷却处理工序和水淬工序间依次还设有低温保温处理段和最终冷却段，其中，带钢进入所述低温保温处理段时的温度为150-300℃，带钢通过所述低温保温处理段的速度为50-150米/分钟，通过时间为100-300秒；所述低温保温处理段的炉温控制在150-300℃。

2.根据权利要求1所述的具备镀后除氢功能的连续热镀锌镀工艺方法，其特征在于，带钢经所述最终冷却段和水淬火工序后的目标冷却温度为≤50℃。

3.根据权利要求1所述的具备镀后除氢功能的连续热镀锌镀工艺方法，其特征在于，所述低温保温处理段的炉温经电加热设备控制在所述温度。

4.一种实现权利要求1、2或3所述连续热镀锌镀工艺方法的设备，其特征在于，沿带钢行进方向，在镀后冷却处理段后部接续有用于除氢的低温保温处理段，所述低温保温处理段后部接续有最终冷却段，所述最终冷却段连接有水淬槽。

5.根据权利要求4所述的设备，其特征在于，所述低温保温处理段设有炉温保温装置。

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