CN117625935A - 一种环形退火炉系统 - Google Patents

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Abstract

本申请提供了一种环形退火炉系统，其中，所述系统包括：退火炉底板，所述退火炉底板用于放置待退火的钢卷；钢卷底部加热装置，所述钢卷底部加热装置装设于所述退火炉底板下方，用于为所述钢卷的底部进行加热；炉内台车，所述炉内台车用于在退火炉中运输所述钢卷；支撑耐火砖，所述支撑耐火砖装设于所述钢卷底部加热装置与所述炉内台车之间的位置。本申请解决了现有技术中钢卷在环形退火炉中进行退火时受热不均匀，导致带钢出现质量缺陷的问题，本申请提出的方案通过在环形退火炉中增加钢卷底部加热装置，以及时对钢卷底部提供热能，保证钢卷受热均匀性，提高钢卷的质量。

Description

一种环形退火炉系统
技术领域
本申请涉及带钢退火技术领域，特别涉及一种环形退火炉系统。
背景技术
高温环形退火炉采用明焰烧嘴进行加热，通过有焰燃烧的形式利用燃气、内罩、保护气体、钢卷之间的热传导给钢卷加热升温，由于底板与钢卷直接接触造成钢卷底部在升温过程中吸收热量相对于钢卷其他部位吸收热量少从而导致钢卷顶部和钢卷底部温差过大。
基于此，如何及时为钢卷进行供热，保证钢卷的受热均匀性，提高钢卷的质量和产线的生产效率，是亟待解决的技术问题。
发明内容
本申请的目的在于提供一种环形退火炉系统，本申请解决了现有技术中钢卷在环形退火炉中进行退火时受热不均匀，导致带钢出现质量缺陷的问题，本申请提出的方案通过在环形退火炉中增加钢卷底部加热装置，以及时对钢卷底部提供热能，保证钢卷受热均匀性，提高钢卷的质量。
具体的，本申请采用如下技术方案：
根据本申请实施例的第一方面，提供了一种环形退火炉系统，所述系统包括：退火炉底板，所述退火炉底板用于放置待退火的钢卷；钢卷底部加热装置，所述钢卷底部加热装置装设于所述退火炉底板下方，用于为所述钢卷的底部进行加热；炉内台车，所述炉内台车用于在退火炉中运输所述钢卷；支撑耐火砖，所述支撑耐火砖装设于所述钢卷底部加热装置与所述炉内台车之间的位置。
在本申请的一些实施例中，基于前述方案，所述钢卷底部加热装置包括异型耐火砖和加热电阻带，所述异型耐火砖的上表面设有环形凹槽，所述加热电阻带铺设于所述异型耐火砖的环形凹槽内。
在本申请的一些实施例中，基于前述方案，所述系统还包括电阻带电缆，所述电阻带电缆用于为所述加热电阻带传输电能，所述电阻带电缆的一端从所述炉内台车的底部垂直穿过所述炉内台车和所述异型耐火砖，与所述加热电阻带连接，所述电阻带电缆的另一端与所述电阻带电缆的供电电源连接。
在本申请的一些实施例中，基于前述方案，所述系统还包括温度检测装置，所述温度检测装置用于实时检测所述带钢的底部温度。
在本申请的一些实施例中，基于前述方案，所述系统还包括上位机，所述上位机与所述温度检测装置连接，当所述温度检测装置检测到所述带钢的底部温度低于第一预设温度时，所述温度检测装置向所述上位机反馈加热开启信号；当所述温度检测装置检测到所述带钢的底部温度高于第二预设温度时，所述温度检测装置向所述上位机反馈加热停止信号，其中，所述第二预设温度大于所述第一预设温度。
在本申请的一些实施例中，基于前述方案，所述上位机还与所述供电电源连接，当所述上位机接收到所述温度检测装置反馈的所述加热开启信号时，所述上位机控制所述供电电源开启；当所述上位机接收到所述温度检测装置反馈的所述加热关闭信号时，所述上位机控制所述供电电源关闭。
在本申请的一些实施例中，基于前述方案，所述异型耐火砖的荷重软化温度大于或等于1480℃，所述异型耐火砖的常温耐压强度大于或等于34Mpa。
在本申请的一些实施例中，基于前述方案，所述异型耐火砖的化学成分含量包括：Al2O3的含量大于或等于56％，SiO2的含量小于或等于39％，Fe2O3的含量小于或等于1.5％。
在本申请的一些实施例中，基于前述方案，所述加热电阻带的功率为20KW～50KW。
在本申请的一些实施例中，基于前述方案，所述加热电阻带的材质为高温合金。
由上述技术方案可知，本申请至少具有如下优点和积极效果：
采用本申请提出的方案，可以解决现有技术中钢卷在环形退火炉中进行退火时受热不均匀，导致带钢出现质量缺陷的问题，本申请提出的方案通过在环形退火炉中增加钢卷底部加热装置，以及时对钢卷底部提供热能，保证钢卷受热均匀性，提高钢卷的质量。
附图说明
为了更清楚地说明本申请中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1示出了本申请一个实施例中的环形退火炉系统简图；
图2示出了本申请一个实施例中的异型耐火砖示意图；
图3示出了本申请一个实施例中的加热电阻带铺设在异型耐火砖的环形凹槽中的示意图；
附图标记说明书如下：
101—钢卷， 102—退火炉底板，
103—加热电阻带， 104—电阻带电缆，
105—异型耐火砖， 106—支撑耐火砖，
107—炉内台车。
具体实施方式
现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的范例；相反，提供这些实施方式使得本申请将更加全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。
此外，所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本申请的实施例的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本申请的技术方案而没有特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、组元、装置、步骤等。在其它情况下，不详细示出或描述公知方法、装置、实现或者操作以避免模糊本申请的各方面。
附图中所示的流程图仅是示例性说明，不是必须包括所有的内容和操作/步骤，也不是必须按所描述的顺序执行。例如，有的操作/步骤还可以分解，而有的操作/步骤可以合并或部分合并，因此实际执行的顺序有可能根据实际情况改变。
需要注意的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的对象在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例能够以除了在图示或描述的那些以外的顺序实施。
取向硅钢的高温退火工艺是决定取向硅钢成品性能优劣的关键工序，主要目的是带钢升温至800℃-1000℃，发展二次再结晶形成单一的(110)[001]织构，并升温至1000℃-1150℃通过氧化镁和表面氧化膜中的二氧化硅发生化学反应，形成硅酸镁底层，在1200℃-1300℃高温保温进行净化退火，去除钢中的硫、氮杂质，使二次晶粒组织更加完整。环形高温退火炉采用有焰烧嘴的加热形式及整卷入炉热处理流程，因此其过程中钢卷的温度均匀性与成品质量直接相关，在退火升温、保温和降温过程如果钢卷温差过大就会造成局部磁性、板形、表面等一系列问题。
为解决上述问题，本申请提出了一种环形退火炉系统，本申请提出的方案通过在环形退火炉中增加钢卷底部加热装置，以及时对钢卷底部提供热能，保证钢卷受热均匀性，提高钢卷的质量。
以下对本申请实施例的技术方案的实现细节进行详细阐述：
参照图1，根据本申请一种典型的实施方式，提供了一种环形退火炉系统，所述系统包括：
退火炉底板102，所述退火炉底板102可以用于放置待退火的钢卷101，所述退火炉底板102为金属材质，具有良好的导热性。
钢卷底部加热装置，所述钢卷底部加热装置装设于所述退火炉底板102下方，可以用于为所述钢卷101的底部进行加热。
炉内台车107，所述炉内台车107可以用于在退火炉中运输所述钢卷101。
支撑耐火砖105，所述支撑耐火砖105装设于所述钢卷底部加热装置与所述炉内台车107之间的位置。
在本申请的一个实施例中，继续参照图1，所述钢卷底部加热装置包括异型耐火砖105和加热电阻带103，所述异型耐火砖105的上表面设有环形凹槽，所述异型耐火砖105可以是圆形设计，所述异型耐火砖105具体可以参照图2，所述加热电阻带103铺设于所述异型耐火砖105的环形凹槽内，具体可以参照图3，图3可以看出所述加热电阻带103铺设于所述异型耐火砖105的环形凹槽内。在对所述钢卷底部加热装置进行装设时，可以降低所述支撑耐火砖105的高度，降低的高度与所述钢卷底部加热装置相等，确保增加所述钢卷底部加热装置后，钢卷101在高温环形退火炉内高度与原设计保持一致，避免增高过高，导致钢卷101顶部发生剐蹭。
在本申请中，继续参照图1，所述带钢可以是取向硅钢带钢，所述取向硅钢带钢是以钢卷101的形式装入高温环形退火炉，而高温环形退火炉底部由多个扇形台车(炉内台车107)组成，可进行步进式转动，使钢卷101在炉膛中前进。每个台车可并排容纳2个钢卷101，钢卷101被置于退火炉底板102、耐火砖底板和支撑耐火砖105组成的炉台之上，外部扣好内罩来隔离炉内烟气与罩内保护气体，使其在特定的保护气氛下退火。高温环形退火炉采用明焰烧嘴进行加热，通过有焰燃烧的形式利用燃气、内罩、保护气体、钢卷101之间的热传导给钢卷101加热升温，由于底板与钢卷101直接接触造成钢卷底部在升温过程中吸收热量相对于钢卷101其他部位吸收热量少从而导致钢卷101温差过大。
在本申请的一个实施例中，继续参照图1，所述系统还包括电阻带电缆104，所述电阻带电缆104用于为所述加热电阻带103传输电能，所述电阻带电缆104的一端从所述炉内台车107的底部垂直穿过所述炉内台车107和所述异型耐火砖105，与所述加热电阻带103连接，所述电阻带电缆104的另一端与所述电阻带电缆104的供电电源连接。
在本申请中，继续参照图1，可以在异型耐火砖105以及退火炉的炉内台车107上开圆形孔洞，用于铺设电阻带电缆104给加热电阻带103供电，所述电阻带电缆104外部套有耐热陶瓷套管，并使用隔热材料对耐热陶瓷管与耐材、台车钢结构周围缝隙进行添堵，在正常生产过程中给所述加热电阻带103通电，所述加热电阻释放热量，并通过辐射和热传导的方式将热量传递给所述退火炉底板102，所述退火炉底板102再通过热传导的方式将热量传递给钢卷底部，以缩小钢卷底部与钢卷101顶部的温差。
在本申请的一个实施例中，所述系统还包括温度检测装置，所述温度检测装置用于实时检测所述带钢的底部温度，所述温度检测装置可以装设在钢卷底部附近，所述温度检测装置的材质为耐高温材质。
在本申请的一个实施例中，所述系统还包括上位机，所述上位机与所述温度检测装置连接，当所述温度检测装置检测到所述带钢的底部温度低于第一预设温度时，所述温度检测装置向所述上位机反馈加热开启信号；当所述温度检测装置检测到所述带钢的底部温度高于第二预设温度时，所述温度检测装置向所述上位机反馈加热停止信号，其中，所述第二预设温度大于所述第一预设温度。
在本申请中，继续参照图1，所述上位机与所述温度检测装置可以是无线连接，以使得所述温度检测装置与所述上位机可以进行通讯，所述温度检测装置对所述带钢的底部进行实时温度检测，当所述温度检测装置检测到所述带钢的底部温度低于第一预设温度时，所述温度检测装置向所述上位机反馈加热开启信号，说明此时所述带钢的底部温度过低，需要立即对所述钢卷101的底部进行加热；当所述温度检测装置检测到所述带钢的底部温度高于第二预设温度时，所述温度检测装置向所述上位机反馈加热停止信号，则说明此时带钢的底部温度过高，不再需要对所述带钢的底部进行加热。大大提高了带钢在进行退火时受热均匀性。
在本申请的一个实施例中，所述上位机还与所述供电电源连接，当所述上位机接收到所述温度检测装置反馈的所述加热开启信号时，所述上位机控制所述供电电源开启；当所述上位机接收到所述温度检测装置反馈的所述加热关闭信号时，所述上位机控制所述供电电源关闭。
在本申请中，所述上位机还可以与所述供电电源无线连接，当所述温度检测装置检测到所述带钢的底部温度低于第一预设温度时，所述温度检测装置向所述上位机反馈加热开启信号，所述上位机在接收到所述温度检测装置反馈的所述加热开启信号时，所述上位机控制所述供电电源开启，以对所述带钢的带钢底部进行加热；当所述温度检测装置检测到所述带钢的底部温度高于第二预设温度时，所述温度检测装置向所述上位机反馈加热停止信号，所述上位机接收到所述温度检测装置反馈的所述加热关闭信号时，所述上位机控制所述供电电源关闭，以停止对所述带钢的带钢底部进行加热。
在本申请的一个实施例中，继续参照图1，所述异型耐火砖105的荷重软化温度可以大于或等于1480℃，所述异型耐火砖105的常温耐压强度可以大于或等于34Mpa。
在本申请的一个实施例中，所述异型耐火砖105的化学成分含量包括：Al2O3的含量大于或等于56％，SiO2的含量小于或等于39％，Fe2O3的含量小于或等于1.5％。
在本申请中，继续参照图1，带两圈凹槽的所述异型耐火砖105可以根据所述加热电阻带103形状定制而成，以将所述加热电阻带103通过拼接固定在所述加热电阻带103的环形凹槽内，所述异型耐火砖105的材料在0℃-1250℃温度范围内稳定，具有一定的强度且不易变形且高温状态下不与电阻带发生反应，材料的基本特征要求：荷重软化温度≥1480℃；常温耐压强度≥34Mpa；化学成份Al2O3≥56％，SiO2≤39％，Fe2O3≤1.5％。
在本申请中，可以选取旋转式退火炉一组扇形台车进行改造，降低支撑耐火砖的高度，确保所述异型耐火砖上增加带两圈凹槽后整体高度不增加；在所述退火炉底板与所述异型耐火砖之间铺设一层带两圈凹槽的异型耐火砖，异型耐火砖性能参数具体如下表1所示：
表1
名称 参数
耐火度(SK) 36
显气孔率(％) 22
体积密度(t/m3) 2.32
常温耐压强度(MPa) 49
线膨胀率(％)(1000℃时) 0.55
重烧线变化率(％)(1500℃×2hr) -0.1
荷重软化温度(℃) 1500
在本申请的一个实施例中，所述加热电阻带的功率可以为20KW～50KW。
在本申请的一个实施例中，所述加热电阻带的材质可以为高温合金。
在本申请中，所述加热电阻带的材质可以为30％Cr70％Ni高温合金，功率约为20KW，该材料在0℃-1250℃温度范围内稳定，1250℃高温状态下，不与氢气、氮气等发生反应。
在本申请中，所述加热电阻带的性能参数具体如下表2所示：
表2
名称 参数
熔点(℃) 1350-1450
水溶性 不溶
密度(g/cm3) ≥8
抗拉强度(MPa) ≥715
屈服强度(MPa) ≥280
硬度(Hv) ≥185
20℃时电阻率(Ω·mm 2/m) 1.18
由上述技术方案可知，本申请至少具有如下几个方面的优点和积极效果：
其一，采用本申请提出的方案，本申请解决了现有技术中钢卷在环形退火炉中进行退火时受热不均匀，导致带钢出现质量缺陷的问题，本申请提出的方案通过在环形退火炉中增加钢卷底部加热装置，以及时对钢卷底部提供热能，保证钢卷受热均匀性，提高钢卷的质量。
其二，采用本申请提出的方案，可实现在退火过程中对钢卷底部进行热量补偿，优化、取向硅钢高温环形退火工艺缺陷，可以缩小钢卷底部与顶部的温差,有效改善取向硅钢板形和表面质量。
其三，采用本申请提出的方案，可以保证带钢的高质量生产，提高了带钢的质量和生产效率，增加市场竞争力和资金收益，可以大大减少带钢的报废量和设备的损坏量，大大节省了资源和设备维修资金。
虽然已参照几个典型实施方式描述了本申请，但应当理解，所用的术语是说明和示例性、而非限制性的术语。由于本申请能够以多种形式具体实施而不脱离申请的精神或实质，所以应当理解，上述实施方式不限于任何前述的细节，而应在随附权利要求所限定的精神和范围内广泛地解释，因此落入权利要求或其等效范围内的全部变化和改型都应为随附权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种环形退火炉系统，其特征在于，所述系统包括：
退火炉底板，所述退火炉底板用于放置待退火的钢卷；
钢卷底部加热装置，所述钢卷底部加热装置装设于所述退火炉底板下方，用于为所述钢卷的底部进行加热；
炉内台车，所述炉内台车用于在退火炉中运输所述钢卷；
支撑耐火砖，所述支撑耐火砖装设于所述钢卷底部加热装置与所述炉内台车之间的位置。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述钢卷底部加热装置包括异型耐火砖和加热电阻带，所述异型耐火砖的上表面设有环形凹槽，所述加热电阻带铺设于所述异型耐火砖的环形凹槽内。
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述系统还包括电阻带电缆，所述电阻带电缆用于为所述加热电阻带传输电能，所述电阻带电缆的一端从所述炉内台车的底部垂直穿过所述炉内台车和所述异型耐火砖，与所述加热电阻带连接，所述电阻带电缆的另一端与所述电阻带电缆的供电电源连接。
4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述系统还包括温度检测装置，所述温度检测装置用于实时检测所述带钢的底部温度。
5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述系统还包括上位机，所述上位机与所述温度检测装置连接，当所述温度检测装置检测到所述带钢的底部温度低于第一预设温度时，所述温度检测装置向所述上位机反馈加热开启信号；当所述温度检测装置检测到所述带钢的底部温度高于第二预设温度时，所述温度检测装置向所述上位机反馈加热停止信号，其中，所述第二预设温度大于所述第一预设温度。
6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述上位机还与所述供电电源连接，当所述上位机接收到所述温度检测装置反馈的所述加热开启信号时，所述上位机控制所述供电电源开启；当所述上位机接收到所述温度检测装置反馈的所述加热关闭信号时，所述上位机控制所述供电电源关闭。
7.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述异型耐火砖的荷重软化温度大于或等于1480℃，所述异型耐火砖的常温耐压强度大于或等于34Mpa。
8.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述异型耐火砖的化学成分含量包括：
Al2O3的含量大于或等于56％，SiO2的含量小于或等于39％，Fe2O3的含量小于或等于1.5％。
9.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述加热电阻带的功率为20KW～50KW。
10.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述加热电阻带的材质为高温合金。
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