CN116391050A - 用于对金属带进行连续热处理的竖炉 - Google Patents

用于对金属带进行连续热处理的竖炉 Download PDF

Info

Publication number
CN116391050A
CN116391050A CN202180072022.7A CN202180072022A CN116391050A CN 116391050 A CN116391050 A CN 116391050A CN 202180072022 A CN202180072022 A CN 202180072022A CN 116391050 A CN116391050 A CN 116391050A
Authority
CN
China
Prior art keywords
cooling
zone
shaft furnace
heating
metal strip
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202180072022.7A
Other languages
English (en)
Inventor
R·艾伯纳
S·埃彭斯泰纳
M·雷奇伯格
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Abner Industrial Furnace Co
Original Assignee
Abner Industrial Furnace Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Abner Industrial Furnace Co filed Critical Abner Industrial Furnace Co
Publication of CN116391050A publication Critical patent/CN116391050A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D9/00Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/52Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for wires; for strips ; for rods of unlimited length
    • C21D9/54Furnaces for treating strips or wire
    • C21D9/56Continuous furnaces for strip or wire
    • C21D9/573Continuous furnaces for strip or wire with cooling
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D1/00General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
    • C21D1/02Hardening articles or materials formed by forging or rolling, with no further heating beyond that required for the formation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/02Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
    • C21D8/0205Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips of ferrous alloys
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/12Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D9/00Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/52Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for wires; for strips ; for rods of unlimited length
    • C21D9/54Furnaces for treating strips or wire
    • C21D9/56Continuous furnaces for strip or wire
    • C21D9/561Continuous furnaces for strip or wire with a controlled atmosphere or vacuum
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D9/00Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/52Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for wires; for strips ; for rods of unlimited length
    • C21D9/54Furnaces for treating strips or wire
    • C21D9/56Continuous furnaces for strip or wire
    • C21D9/562Details
    • C21D9/565Sealing arrangements
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D9/00Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/52Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for wires; for strips ; for rods of unlimited length
    • C21D9/54Furnaces for treating strips or wire
    • C21D9/663Bell-type furnaces
    • C21D9/667Multi-station furnaces
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27BFURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B9/00Furnaces through which the charge is moved mechanically, e.g. of tunnel type; Similar furnaces in which the charge moves by gravity
    • F27B9/02Furnaces through which the charge is moved mechanically, e.g. of tunnel type; Similar furnaces in which the charge moves by gravity of multiple-track type; of multiple-chamber type; Combinations of furnaces
    • F27B9/028Multi-chamber type furnaces
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27BFURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B9/00Furnaces through which the charge is moved mechanically, e.g. of tunnel type; Similar furnaces in which the charge moves by gravity
    • F27B9/04Furnaces through which the charge is moved mechanically, e.g. of tunnel type; Similar furnaces in which the charge moves by gravity adapted for treating the charge in vacuum or special atmosphere
    • F27B9/045Furnaces with controlled atmosphere
    • F27B9/047Furnaces with controlled atmosphere the atmosphere consisting of protective gases
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27BFURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B9/00Furnaces through which the charge is moved mechanically, e.g. of tunnel type; Similar furnaces in which the charge moves by gravity
    • F27B9/12Furnaces through which the charge is moved mechanically, e.g. of tunnel type; Similar furnaces in which the charge moves by gravity with special arrangements for preheating or cooling the charge
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27BFURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B9/00Furnaces through which the charge is moved mechanically, e.g. of tunnel type; Similar furnaces in which the charge moves by gravity
    • F27B9/28Furnaces through which the charge is moved mechanically, e.g. of tunnel type; Similar furnaces in which the charge moves by gravity for treating continuous lengths of work
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27BFURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B9/00Furnaces through which the charge is moved mechanically, e.g. of tunnel type; Similar furnaces in which the charge moves by gravity
    • F27B9/30Details, accessories, or equipment peculiar to furnaces of these types
    • F27B9/3005Details, accessories, or equipment peculiar to furnaces of these types arrangements for circulating gases
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27BFURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B9/00Furnaces through which the charge is moved mechanically, e.g. of tunnel type; Similar furnaces in which the charge moves by gravity
    • F27B9/30Details, accessories, or equipment peculiar to furnaces of these types
    • F27B9/36Arrangements of heating devices
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27BFURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B9/00Furnaces through which the charge is moved mechanically, e.g. of tunnel type; Similar furnaces in which the charge moves by gravity
    • F27B9/30Details, accessories, or equipment peculiar to furnaces of these types
    • F27B9/38Arrangements of devices for charging
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27DDETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D3/00Charging; Discharging; Manipulation of charge
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27DDETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D7/00Forming, maintaining, or circulating atmospheres in heating chambers
    • F27D7/02Supplying steam, vapour, gases, or liquids
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27DDETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D9/00Cooling of furnaces or of charges therein
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27BFURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B9/00Furnaces through which the charge is moved mechanically, e.g. of tunnel type; Similar furnaces in which the charge moves by gravity
    • F27B9/12Furnaces through which the charge is moved mechanically, e.g. of tunnel type; Similar furnaces in which the charge moves by gravity with special arrangements for preheating or cooling the charge
    • F27B2009/124Cooling
    • F27B2009/126Cooling involving the circulation of cooling gases, e.g. air
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27BFURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B9/00Furnaces through which the charge is moved mechanically, e.g. of tunnel type; Similar furnaces in which the charge moves by gravity
    • F27B9/30Details, accessories, or equipment peculiar to furnaces of these types
    • F27B9/36Arrangements of heating devices
    • F27B2009/3646Heating the ceiling or the walls for a reverberatory effect
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27BFURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B9/00Furnaces through which the charge is moved mechanically, e.g. of tunnel type; Similar furnaces in which the charge moves by gravity
    • F27B9/30Details, accessories, or equipment peculiar to furnaces of these types
    • F27B9/38Arrangements of devices for charging
    • F27B2009/382Charging
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27DDETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D9/00Cooling of furnaces or of charges therein
    • F27D2009/0002Cooling of furnaces
    • F27D2009/0005Cooling of furnaces the cooling medium being a gas

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Heat Treatment Of Strip Materials And Filament Materials (AREA)
  • Furnace Details (AREA)
  • Manufacturing Of Steel Electrode Plates (AREA)
  • Heat Treatments In General, Especially Conveying And Cooling (AREA)

Abstract

本发明涉及一种用于对金属带(2)、尤其是电工带进行连续热处理的竖炉(1),其中,沿金属带(2)的输送方向看,竖炉(1)包括:用于金属带(2)的进入区(3);加热/保持区(4),具有用于对金属带(2)进行加热以及进行温度方面的停留的退火室;用于冷却金属带(2)的第一冷却区(5);布置在第一冷却区(5)下游的具有至少一个滚子组件(7)的转向装置(6),以用于使金属带(2)朝向用于金属带(2)的排出区(8)转向;其中,参考输送方向在转向装置(6)下游布置第二冷却区(9)。

Description

用于对金属带进行连续热处理的竖炉
技术领域
本发明涉及一种根据权利要求1前序部分的用于对金属带进行连续热处理的竖炉。
背景技术
用于对带进行热处理的竖炉在现有技术中已知。在沿竖直输送方向运输带时,将带加热到处理温度并且随后进行退火处理。进一步地对带进行冷却并且借助转向部在竖直输送方向上进行往回运输。
在由现有技术已知的竖炉中不利的是,在加热过程、热处理过程和冷却过程之后,带在转向区域中基于热应力和热膨胀、自重以及由在该区域中的转向导致的附加负荷而常常遭到损坏,这可能导致降低带质量以及也可能导致降低表面质量。
发明内容
本发明的任务是,克服现有技术的缺点并且提供一种装置,借助该装置能够确保金属带的改善的质量。
按照本发明,所述任务利用开头提及类型的竖炉通过权利要求1特征部分的特征来解决。
按照本发明的结构带来如下优点,即,金属带能够以适度的温度转向并且在转向之后才能够被冷却到目标温度,并且能够显著减少在转向装置的区域中的损坏。
该设计方案的附加优点在于,由此能够更好地利用竖炉的高度,因为并非所有加热和冷却装置都布置在转向装置上游。
有利的进一步扩展方案在从属权利要求中提出。
特别有利的是,竖炉在加热/保持区中、在第一冷却区中、在转向装置中并且在第二冷却区中为了对金属带进行热处理而具有用于避免氧化的保护气体氛围,该保护气体氛围具有高氢气含量(30%-100%的氢气)(体积百分比)和低露点(-20℃至-70℃)。已经被证明为特别有益的是,金属带、特别是电工带的整个热处理在具有高氢气含量(30%-100%的氢气)(体积百分比)和低露点(-20℃至-70℃)的保护气体氛围下进行,以便避免氧化。
用于对金属带、特别是电工带进行竖直热处理的炉在此可以包括一个或多个加热站并且包括一件式或多件式的退火室(具有一个马弗炉亦或多个马弗炉),所述加热站可以利用绝热材料来隔离,所述退火室被填充高氢气含量的保护气体氛围并且被用于对金属带进行加热以及进行温度方面的保持。加热和/或保持区可以借助电气能量(电加热元件和/或感应加热部)或借助气体加热部被加热。
进一步地,紧接着可以布置一个或多个冷却区,所述冷却区可以与气体供应单元连接。随后可以接着上方的滚子腔,在该滚子腔中可以布置两个引导滚子,连续的金属带借此被引导并且被往回转向到竖直的排出槽中。
已经被证明为特别有利的是,加热/保持区和第一冷却区分别包括具有用于金属带的进入开口和排出开口的至少一个处理室、尤其是金属封装的处理室、例如由马弗炉包围的至少一个处理室。
为了避免保护气体逸出,加热/保持区的处理室有利地与第一冷却区的处理室气密地连接。
在此处也要指出的是,本发明不限于具有马弗炉的竖炉的构造,而是本发明也包括全部其他类型的竖炉、例如砌成的炉。通过将第一冷却区构造为用于金属带的辐射冷却区,能够实现对金属带的缓慢冷却。
优选地,在第一冷却区的处理室周围布置被冷却流体穿流的冷却/加热室,其中,包围处理室的壁部的面向冷却/加热室的侧面被施加冷却流体。
有利地,所述流体是气体或气体混合物、尤其是空气。
为了回收能量并且为了对冷却流体进行冷却,可以设有至少一个热交换器,以用于将来自冷却流体的热量传递到另外的物质流上。本发明的该变形方案特别适合于在回路中被引导的冷却流体。
备选地或附加地,可以设有用于供应新鲜的冷却流体、尤其是新鲜空气的至少一个供应管路。
为了能够调整冷却流体的量,此外可以存在用于将从冷却/加热室流出的冷却流体从竖炉排出的至少一个导出管路。
为了在冷却流体中产生流动,可以设有至少一个流动机器、例如鼓风机。
为了能够更好地调整冷却流体的温度,可以设有用于加热冷却流体的至少一个加热装置。
在此已经被证明特别有利的是,布置用于测量冷却-加热室中的温度的至少一个温度测量装置。
为了检测冷却流体中的温度,可以设有用于测量从冷却/加热室流出的冷却流体的温度的至少一个温度测量装置和用于测量流入冷却/加热室中的冷却流体的至少一个温度测量装置。
一个优化的处理过程能够通过如下方式获得,即,竖炉设置用于,至少根据在冷却/加热室中测得的至少一个温度来改变流入冷却/加热室中的冷却介质的温度和/或冷却介质的流速。
进一步地,可以在冷却/加热室中布置用于测量冷却/加热室中的压力的至少一个压力测量装置。
有利地,所述至少一个第二冷却区可以具有至少一个喷洒冷却部和/或喷嘴冷却部和/或辐射冷却部,以用于对金属带的表面施加冷却流体。
为了不会不利地影响在第二冷却区中的保护气体氛围,所述至少一个第二冷却区的冷却流体可以包括保护气体、尤其是氢气或者是保护气体或氢气。
在本发明的一种优选实施方式中规定,第一冷却区和第二冷却区在其面向转向装置的端部上经由转向装置的壳体相对于竖炉的周围环境气密地相互连接。
为了防止在转向期间过于强烈地冷却金属带,转向装置可以是热绝缘的。
已经被证明为特别有益的是,转向装置包括至少一个加热器件。
按照本发明的尤其是在无损坏转向方面已经被证明为特别有利的优选变形方案规定,转向装置包括温度测量单元和温度控制单元,其中,温度控制单元设置用于借助所述至少一个加热器件将转向装置的温度水平调节到金属带的温度水平上。
为了能够优化地调整金属带的运转,可以使用转向装置的至少一个滚子组件进行居中调节。
为了提高处理速度,竖炉可以具有附加的用于金属带的快速加热区,该快速加热区沿金属带的输送方向在加热区和/或保持区上游并且具有至少一个加热装置。
本发明的以非常快速地加热金属带为突出点的变形方案在于,快速加热区的所述至少一个加热装置构造为感应加热部,其中,快速加热区包括具有由非金属材料制成的壁部以及用于金属带的进入开口和排出开口的处理室,其中,快速加热区的处理室具有保护气体氛围,该保护气体氛围具有30%-100%(体积百分比)的高氢气含量和-20℃至-70℃的低露点,并且感应加热部布置在处理室之外。
有利地,快速加热区的处理室与加热/保持区的处理室相对于竖炉的外部周围环境气密地连接。
按照本发明的一种有利的进一步扩展方案可以设有第三冷却区,第三冷却区参考金属带的输送方向布置在第二冷却区下游,其中,第三冷却区具有保护气体氛围,该保护气体氛围具有高氢气含量(30%-100%氢气)(体积百分比)和低露点(-20℃至-70℃)。
为了确保优化地引导金属带而可以规定,在进入区中和/或在排出区中分别布置支承在壳体中的至少一个跳动滚子,其中,壳体分别具有用于金属带的进入开口和排出开口。
进一步地,已经被证明为特别有利的是,在壳体内部充满保护气体氛围、尤其是充满氢气和/或氮气氛围。
为了防止气体在输入侧从竖炉逸出而可以规定,进入区与快速加热区相对于竖炉的周围环境气密地连接。
通过如下方式能够防止在排出侧的气体逸出,即,排出区与竖炉的至少包括第二冷却区的下游支路相对于竖炉的周围环境气密地连接。
附图说明
为了更好地理解本发明,借助以下附图更详细地阐述本发明,这些附图涉及非限制性的实施例。
分别在强烈简化的示意图中:
图1示出按照本发明的竖炉;
图2示出竖炉的进入区域的剖视图;
图3示出沿着图1中的线III-III的剖视图;
图4以更详细的细节示出第一冷却区;
图5示出沿着图4中的线V-V的剖视图。
具体实施方式
首先坚持的是,在不同地描述的实施方式中,相同部件设有相同附图标记或相同构件标记,其中,在整个说明书中包含的公开内容可以按意义转用到具有相同附图标记或相同构件标记的相同部件上。在说明书中选择的位置说明、例如上、下、侧面等也涉及直接描述的以及示出的图并且这些位置说明在位置改变时也能按意义转用到新的位置上。
下面全面地描述附图。
按照图1,用于对金属带2进行连续热处理的竖炉1沿金属带2的输送方向看可以相继具有:用于金属带2的进入区3;加热/保持区4,该加热/保持区包括退火室并且用于对金属带2进行加热以及进行温度方面的停留;用于对金属带2进行缓慢冷却的第一冷却区5;布置在第一冷却区5下游的转向装置6,该转向装置具有带两个或多个滚子的滚子组件7,以用于使金属带2朝向用于金属带2的排出区8转向。在更下面将更详细地描述加热/保持区4的实施方式和第一冷却区5。
在转向装置6下游存在第二冷却区9,其中,第二冷却区9包括至少一个冷却流体供应单元。冷却流体供应单元用于将冷却流体、例如气体或冷却液体引导到第二冷却区9中,以便冷却金属带2。冷却流体供应单元例如可以包括喷洒冷却部和/或喷嘴冷却部和/或辐射冷却部。因此,在第二冷却区9中例如可以布置喷嘴,通过该喷嘴将冷却流体吹入,以便在第二冷却区9中绕流金属带2。在第二冷却区9中优选通过对流实现对金属带2的冷却。而第一冷却区5优选构造为辐射冷却区,在该辐射冷却区中通过发出辐射来实现对金属带2的冷却。冷却流体可以在第二冷却区9中在回路中被引导。在该情况下也可以设有用于将冷却流体中的热量传递到另一物质流上的热交换器。冷却流体例如可以从第二冷却区被抽吸出并且经由管路被供应给热交换器并且在冷却之后再次被吹入到第二冷却区9中。
对金属带的热处理在用于避免氧化的保护气体氛围中实现,该保护气体氛围具有高氢气含量(30%-100%的氢气)和低露点(-20℃至-70℃)。出于该原因,在加热/保持区4中、在第一冷却区5中、在转向装置6中并且在第二冷却区9中以及在可能的接着的冷却区中存在相应的保护气体氛围。尤其是,可以在整个上升支路中并且在整个下降支路中充满保护气体氛围。
为了不污染在竖炉1内部的保护气体氛围,可以使用保护气体、尤其是包括氢气的保护气体作为冷却区9的冷却流体。
紧接着第二冷却区9可以设有第三冷却区11。关于冷却区11,针对冷却区9所述的内容按意义也适用。在三个冷却区5、9和11中对金属带2的冷却不同强度地实现。对于金属带2到各个冷却区5、9、11中的进入温度与在离开各个冷却区5、9、11时的排出温度之间的差,优选在第一冷却区5中高于在第二冷却区9中和在第三冷却区11中。金属带2例如可以在第一冷却区5中从1020℃被冷却到700℃、在第二冷却区9中从700℃被冷却到600℃并且在第三冷却区11中从600℃被冷却到60℃。上面给出的值应理解为示例性的并且在实践中可以改变。
在转向装置6中,相对于第一冷却区5的温度可以是恒定的。如由图1可看出的是,通过转向装置6或滚子组件7可以使金属带2在第二冷却区9中的输送方向相对于第一冷却区5反转。尤其是,转向装置6或滚子组件7可以使金属带的输送方向转向180°。
第一冷却区5和第二冷却区9在其面向转向装置6的端部上经由转向装置9的壳体10相对于竖炉1的周围环境气密地相互连接。冷却区5和冷却区9也可以经由壳体10流动连接或者在气体技术上相互连接。因此,第一冷却区5和第二冷却区9以及转向装置的壳体10形成一个共同的空间。转向装置9也在气体技术方面在竖炉1的包括加热/保持区4和第一冷却区5的上游支路17和包括冷却区9以及可能另外的冷却区的下游支路18之间构成连接。
转向装置6可以是热绝缘的并且包括一个或多个加热器件以及温度控制单元,以便能够实现调整和/或调节转向装置6的温度。转向装置的加热器件可以是电气的或气体驱动的。金属带2的转向在提高的300℃-1000℃的温度下实现。温度控制单元设置用于借助所述至少一个加热器件将转向装置9的温度水平调节到金属带2的温度水平上。借助转向装置,金属带2在提高的温度下并且在具有在30%至100%之间的氢气含量和在-20℃至-70℃之间的露点的最纯粹保护气体氛围下被无损坏地转向。
进一步地,转向装置6的滚子组件7可以具有居中调节的转向滚子,以便将金属带居中对齐。
在加热/保持区4上游可以布置具有加热装置的快速加热区12。优选地,快速加热区12的加热装置构造为感应加热部并且用于快速加热金属带2。快速加热区12具有处理室,该处理室具有由非金属材料制成的壁部以及用于金属带的进入开口和排出开口。该处理室可以利用马弗炉来实现。在快速加热区12的处理室中存在保护气体氛围,该保护气体氛围具有30%-100%的高氢气含量和-20℃至-70℃的低露点。在快速加热区12的处理室之外布置至少一个感应器。在此,处理室可以由感应器包围。感应器可以构造为横向磁场感应器或纵向磁场感应器。此外,快速加热区12的处理室与加热/保持区4的处理室以及在快速加热区上游的元件相对于竖炉的外部周围环境气密地连接。因此,在快速加热区12的处理室(马弗炉)与上游/下游的元件之间存在气密的连接段。快速加热区12的处理室与加热/保持区4的处理室在结构上以及在保护气体技术上连接。进入区3也相对于竖炉1的周围环境气密地连接到快速加热区12上。
此外,也可以实现将快速加热区12集成到竖炉1的上一级安全系统中。感应器的使用能够实现快速加热金属带2并且能够实现显著的生产量提升。
进一步地,可以在进入区3中和/或在排出区4中分别布置至少一个支承在壳体13中的跳动滚子14。按照图2,壳体13可以具有用于金属带2的进入开口15和排出开口16。在壳体13内部可以充满保护气体氛围、尤其是氢气和/或氮气氛围。
按照图1,在上游支路17和/或下游支路18的背离转向装置6的端部区段上分别布置用于相对于周围环境氛围密封的至少一个密封装置24或8。因此,进入区3与竖炉1的上游支路17以及排出区4与竖炉的下游支路18相对于竖炉1的周围环境气密地连接。按照图3,密封装置24可以具有用于金属带2的进入开口25和排出开口26。优选地,密封装置24构造为油封部。密封装置24可以直接与壳体13连接。
如由图1进一步可见的是,竖炉1可以具有管状的第一马弗炉17a和管状的第二马弗炉17b,金属带2在第一马弗炉和第二马弗炉之内被引导。马弗炉17a的内部在此构成加热/保持区4的处理室,而马弗炉17b构成冷却区5的处理室。在第一马弗炉17a和第二马弗炉17b之间布置联接装置20并且该连接装置将这两个马弗炉17a和17b在其端部连接。加热/保持区4沿着第一马弗炉17a布置,第一冷却区5沿着第二马弗炉17b布置,而第二冷却区9和第三冷却区11布置在下游支路18中。在第一马弗炉17a中和在第二马弗炉17b中以及在转向装置6和第二冷却区9和第三冷却区11中可以充满用于避免氧化的保护气体氛围、尤其是氢气氛围,该保护气体氛围具有的氢气含量(30%-100%的氢气)和低露点(-20℃至-70℃)。就此而言,竖炉1例如可以包括气体供应单元、尤其是氢气供应部,该气体供应单元与第一马弗炉17a内部和/或第二马弗炉17b内部连接。进一步地,可以设有用于确定在马弗炉17a、17b、转向装置6、第二冷却区9、第三冷却区11之内的氛围中的粒子的装置。
如由图3可见,可以进一步设有用于隔离第一马弗炉17a和/或第二马弗炉17b的热绝缘部19。快速加热区12可以布置在第一马弗炉17a上游并且与该第一马弗炉相对于外部氛围气密地连接。
加热/保持区4可以沿着马弗炉17a布置并且第一冷却区5可以沿着马弗炉17b布置。这两个马弗炉17a、17b可以经由联接装置20相互连接。
在加热/保持区4中可以布置一个或多个电的加热元件21,所述加热元件在第一马弗炉17a的外侧面上、尤其是在沿着马弗炉17a的周向上延伸,如这在图3中示出的那样。加热元件21在此可以布置在热绝缘部19与马弗炉17a之间。进一步地,加热元件21可以由防火层22、例如真空成型的瓦层包围。加热元件21在此布置在所述至少一个第一马弗炉17a与防火层11之间。此外,在防火层22上可以布置由纤维材料、例如无纺布、针织物、纺织物、编织物或毛毡制成的至少一个层23。防火层22在此布置在所述至少一个加热元件21与由纤维材料制成的所述至少一个层23之间。
由图4和图5示出上升支路的冷却区5的详细构造。冷却区5构造为缓慢辐射冷却区,在该缓慢辐射冷却区中,金属带仅通过放出热辐射而相对于马弗炉17b的经冷却的壁部29被冷却。在马弗炉17b内部,即在冷却区5的处理室中存在保护气体氛围,该保护气体氛围具有30%-100%的高氢气含量和-20℃至-70℃的低露点。冷却区5具有相对于竖炉1的外部氛围气密的并且构造为马弗炉17b的处理室。然而,马弗炉17b可以与马弗炉17a和转向装置10和下游支路18在保护气体技术上连接,从而能够实现在这些区域之间的至少少量的保护气体交换。
在第一冷却区5的处理室周围布置被冷却流体27穿流的冷却/加热室28。冷却/加热室28通过马弗炉17b的壁部29和处于外部的绝缘的壳体37限定。马弗炉17b的包围处理室的壁部29的面向冷却/加热室28的侧面被施加冷却流体27。冷却流体27因此从外部冷却马弗炉17b,其中,冷却流体优选是气体或气体混合物、例如空气、氮气或其他气体或气体混合物。热的金属带2将其能量以辐射的形式经由被冷却的马弗炉壁部放出。
冷却流体27可以被引导通过热交换器30,以便从冷却/加热室28流出的冷却流体27中回收热量并且对冷却流体27进行冷却。然而,备选或附加于使用热交换器,也可以经由输入管路将新鲜的冷却流体27、例如以新鲜空气的形式馈入冷却流体流中并且为了冷却马弗炉壁部而将其吹入冷却/加热室28中。
进一步地,可以设有用于将从冷却/加热室流出的冷却流体27排出的导出管路。为了在冷却流体27中产生流动,设有流动机器32、尤其是鼓风机。
此外,可以存在用于加热冷却流体27的加热装置31。通过加热装置31可以按照给出的处理要求来改变冷却流体27的温度并且因此有针对性地干涉金属带2在冷却区5中的冷却特性。冷却和加热系统可以沿着马弗炉17b的长度分为一个或多个调节区。冷却区5的冷却-加热系统也能够实现在该区域中保持金属带的温度。
进一步地,可以设有用于测量冷却/加热室28中的温度的温度测量装置33以及用于测量从冷却/加热室28中流出的冷却流体27的温度的温度测量装置34和用于测量流入冷却/加热室28中的冷却流体27的温度测量装置35。竖炉1或者炉控制部、例如相应编程的处理器可以设置用于,根据在冷却/加热室28中测得的温度改变流入冷却/加热室28中的冷却流体27的温度和/或冷却流体27的流速。
进一步地,除了温度调节之外也可以实现冷却系统的压力调节。为此,也可以在冷却/加热室28中布置用于测量压力的压力测量装置36。
冷却区5的特殊构造能够实现在最纯粹的保护气体氛围(30%至100%的氢气,-20℃至-70℃的露点)中缓慢并且均匀地冷却金属带2。
最后,出于规范的原因要指出,为了更好地理解结构,元件部分未按照比例示出和/或放大地示出和/或缩小地示出。
附图标记列表
1竖炉 26排出开口
2金属带 27冷却流体
3进入区 28冷却/加热室
4加热/保持区 29壁部
5冷却区 30热交换器
6转向装置 31加热装置
7滚子组件 32流动机器
8排出区 33温度测量装置
9冷却区 34温度测量装置
10壳体 35温度测量装置
11冷却区 36压力测量装置
12快速加热区 37绝缘的壳体
13 壳体
14 跳动滚子
15 进入开口
16 排出开口
17 上游支路
17a 第一马弗炉
17b 第二马弗炉
18 下游支路
19 绝缘部
20 联接部
21 加热元件
22 层
23 材料
24 密封装置
25 进入开口

Claims (30)

1.一种用于对金属带(2)、尤其是电工带进行连续热处理的竖炉(1),其中,沿所述金属带(2)的输送方向看,所述竖炉(1)包括:
用于所述金属带(2)的进入区(3);
加热/保持区(4),所述加热/保持区具有用于对所述金属带(2)进行加热以及进行温度方面的停留的退火室;
用于冷却所述金属带(2)的至少一个第一冷却区(5);
布置在所述第一冷却区(5)下游的至少一个转向装置(6),以用于使所述金属带(2)朝向用于所述金属带(2)的排出区(8)转向;
其特征在于,参考所述输送方向在所述转向装置(6)下游布置至少一个第二冷却区(9)。
2.根据权利要求1所述的竖炉,其特征在于,所述竖炉至少在所述加热/保持区(4)中、在所述第一冷却区(5)中、在所述转向装置(6)中以及在所述第二冷却区(9)中为了对所述金属带进行热处理而具有用于避免氧化的保护气体氛围,该保护气体氛围具有30%-100%的高氢气含量和-20℃至-70℃的低露点。
3.根据权利要求1或2所述的竖炉,其特征在于,所述加热/保持区(4)和所述第一冷却区(5)分别包括具有用于所述金属带的进入开口和排出开口的至少一个处理室、尤其是金属封装的处理室、例如由马弗炉(17a、17b)包围的至少一个处理室。
4.根据权利要求3所述的竖炉,其特征在于,所述加热/保持区(4)的处理室与所述第一冷却区(5)的处理室气密地连接。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的竖炉,其特征在于,所述第一冷却区(5)构造为用于所述金属带的辐射冷却区。
6.根据权利要求3和4所述的竖炉,其特征在于,在所述第一冷却区(5)的处理室周围布置被冷却流体(27)穿流的冷却/加热区(28),其中,包围处理室的壁部(29)的面向所述冷却/加热区(28)的侧面被施加所述冷却流体(27)。
7.根据权利要求6所述的竖炉,其特征在于,所述冷却流体(27)是气体或气体混合物、尤其是空气。
8.根据权利要求6或7所述的竖炉,其特征在于,所述冷却流体(27)被引导穿过热交换器(30)。
9.根据权利要求6至8中任一项所述的竖炉,其特征在于,所述竖炉具有用于供应新鲜的冷却流体、尤其是新鲜空气的至少一个供应管路。
10.根据权利要求9所述的竖炉,其特征在于,所述竖炉具有用于将从所述冷却/加热区流出的冷却流体从所述竖炉(1)排出的至少一个导出管路。
11.根据权利要求6至10中任一项所述的竖炉,其特征在于,所述竖炉具有用于在所述冷却流体(27)中产生流动的至少一个流动机器(32)、尤其是鼓风机。
12.根据权利要求6至11中任一项所述的竖炉,其特征在于,设有用于加热所述冷却流体(27)的至少一个加热装置(31)。
13.根据权利要求6至12中任一项所述的竖炉,其特征在于,所述竖炉具有用于测量所述冷却/加热区(28)中的温度的至少一个温度测量装置(33)。
14.根据权利要求6至13中任一项所述的竖炉,其特征在于,所述竖炉具有用于测量从所述冷却/加热室(28)流出的冷却流体(27)的温度的至少一个温度测量装置(34)和用于测量流入所述冷却/加热室(28)的冷却流体(27)的至少一个温度测量装置(35)。
15.根据权利要求13或14所述的竖炉,其特征在于,所述竖炉设置用于至少根据在所述冷却/加热室(28)中测得的至少一个温度来改变流入所述冷却/加热室(28)的冷却介质(27)的温度和/或改变所述冷却介质(27)的流速。
16.根据权利要求6至15中任一项所述的竖炉,其特征在于,在所述冷却/加热室(28)中布置用于测量所述冷却/加热室(28)中的压力的至少一个压力测量装置(36)。
17.根据权利要求6至16中任一项所述的竖炉,其特征在于,所述至少一个第二冷却区(9)具有用于对所述金属带的表面施加冷却流体的至少一个喷洒冷却部和/或喷嘴冷却部和/或辐射冷却部。
18.根据权利要求17所述的竖炉,其特征在于,所述至少一个第二冷却区(9)的冷却流体包括保护气体、尤其是包括氢气,或者所述至少一个第二冷却区的冷却流体是保护气体、尤其是氢气。
19.根据权利要求1至18中任一项所述的竖炉,其特征在于,所述第一冷却区(5)和所述第二冷却区(9)在其面向所述转向装置(6)的端部上经由所述转向装置(9)的壳体(10)相对于所述竖炉的周围环境气密地相互连接。
20.根据权利要求1至19中任一项所述的竖炉,其特征在于,所述转向装置(6)是热绝缘的。
21.根据权利要求1至20中任一项所述的竖炉,其特征在于,所述转向装置(6)包括至少一个加热器件。
22.根据权利要求21所述的竖炉,其特征在于,所述转向装置(6)包括温度测量单元和温度控制单元,其中,所述温度控制单元设置用于借助所述至少一个加热器件将所述转向装置的温度水平调节到所述金属带(2)的温度水平上。
23.根据权利要求1至22中任一项所述的竖炉,其特征在于,所述转向装置(6)的至少一个滚子组件(7)设置用于居中调节所述金属带。
24.根据权利要求1至23中任一项所述的竖炉,其特征在于,所述竖炉具有附加的用于所述金属带的快速加热区(12),所述快速加热区沿所述金属带(2)的输送方向在所述加热/保持区(4)上游并且具有至少一个加热装置。
25.根据权利要求24所述的竖炉,其特征在于,所述快速加热区(12)的所述至少一个加热装置构造为感应加热部,其中,所述快速加热区(12)包括具有非金属材料制成的壁部(29)以及用于所述金属带(2)的进入开口和排出开口的处理室,其中,所述快速加热区(12)的处理室具有保护气体氛围,该保护气体氛围具有30%-100%的高氢气含量和-20℃至-70℃的低露点,并且所述感应加热部布置在所述处理室之外。
26.根据权利要求25所述的竖炉,其特征在于,所述快速加热区(12)的处理室与所述加热/保持区(4)的处理室相对于所述竖炉(1)的外部周围环境气密地连接。
27.根据权利要求1至26中任一项所述的竖炉,其特征在于,设有第三冷却区(11),所述第三冷却区(11)参考所述金属带的输送方向布置在所述第二冷却区下游,其中,所述第三冷却区(11)具有保护气体氛围,该保护气体氛围具有高氢气含量(30%-100%的氢气)和低露点(-20℃至-70℃)。
28.根据权利要求1至27中任一项所述的竖炉,其特征在于,在所述进入区(3)中和/或在所述排出区(4)中分别布置支承在壳体(13)中的至少一个跳动滚子(14),其中,所述壳体(13)分别具有用于所述金属带的进入开口(15)和排出开口(16),并且在所述壳体(13)内部充满保护气体氛围、尤其是充满氢气和/或氮气氛围。
29.根据权利要求24至28中任一项所述的竖炉,其特征在于,所述进入区(3)与所述快速加热区(12)相对于所述竖炉(1)的周围环境气密地连接。
30.根据权利要求1至29中任一项所述的竖炉,其特征在于,所述排出区(4)与所述竖炉(1)的至少包括所述第二冷却区(9)的下游支路相对于所述竖炉(1)的周围环境气密地连接。
CN202180072022.7A 2020-10-21 2021-10-20 用于对金属带进行连续热处理的竖炉 Pending CN116391050A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ATA50904/2020 2020-10-21
ATA50904/2020A AT524369B1 (de) 2020-10-21 2020-10-21 Vertikalofen zur kontinuierlichen Wärmebehandlung eines Metallbandes
PCT/AT2021/060389 WO2022082246A1 (de) 2020-10-21 2021-10-20 Vertikalofen zur kontinuierlichen wärmebehandlung eines metallbandes

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN116391050A true CN116391050A (zh) 2023-07-04

Family

ID=78535913

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202180072022.7A Pending CN116391050A (zh) 2020-10-21 2021-10-20 用于对金属带进行连续热处理的竖炉

Country Status (7)

Country Link
US (1) US20230392868A1 (zh)
EP (1) EP4232609A1 (zh)
JP (1) JP2023547384A (zh)
KR (1) KR20230078779A (zh)
CN (1) CN116391050A (zh)
AT (1) AT524369B1 (zh)
WO (1) WO2022082246A1 (zh)

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5942733B2 (ja) * 1979-10-31 1984-10-17 川崎製鉄株式会社 鋼帯連続焼鈍設備
BE1015109A3 (fr) * 2002-09-13 2004-10-05 Drever Internat S A Procede de traitemant thermique de bande metallique.
JP5884748B2 (ja) * 2013-02-25 2016-03-15 Jfeスチール株式会社 鋼帯の連続焼鈍装置および連続溶融亜鉛めっき装置

Also Published As

Publication number Publication date
KR20230078779A (ko) 2023-06-02
EP4232609A1 (de) 2023-08-30
WO2022082246A1 (de) 2022-04-28
JP2023547384A (ja) 2023-11-10
AT524369B1 (de) 2023-02-15
AT524369A1 (de) 2022-05-15
US20230392868A1 (en) 2023-12-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8328551B2 (en) Convection furnace thermal profile enhancement
US20120009536A1 (en) Method for preheating annealing products in a hood-type annealing system
CN102191474B (zh) 压力检测系统和温度传感器的组合体以及立式热处理装置
CA2101301C (en) Furnace shell cooling system
US6129258A (en) Muffle convection brazing and annealing system and method
US20110254208A1 (en) Heat treatment furnace
CN116391050A (zh) 用于对金属带进行连续热处理的竖炉
US11650013B2 (en) Conveying a material to be conveyed
NL2004883C2 (en) Annealing installation with m-shaped strip treatment tunnel.
RU2815210C1 (ru) Вертикальная печь для непрерывной термической обработки металлической полосы
US9970709B2 (en) Furnace with a convection and radiation heating
CA3144045A1 (en) Conveying a material to be conveyed
JP2009084633A (ja) プラズマ窒化処理装置及び連続式プラズマ窒化処理方法
US6715662B2 (en) Waste energy recovery system for a controlled atmosphere system
US11999572B2 (en) Conveying a material to be conveyed
FI112112B (fi) Laitteisto ja menetelmä kaasun kuumentamiseksi kaasukanavassa jatkuvatoimisen sintrauksen yhteydessä
KR101903179B1 (ko) 연속소둔로
CN214120735U (zh) 连续气氛炉
FI102321B (fi) Laite kaasun johtamiseksi sintrattavan materiaalin läpi
CN201605301U (zh) 带金属板材导向装置的高温立式热处理炉
KR101068273B1 (ko) 반도체 웨이퍼용 소형 열처리 장치
KR101780053B1 (ko) 태양전지 웨이퍼용 열처리 장치의 히터 이송 지그
JP2006266569A (ja) 焼成炉およびそれを利用する焼成システム
EP3049743B1 (en) Furnace comprising a sealed temperature-controlled section
KR101461814B1 (ko) 동결광 제거장치

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination