CN117701869A - 一种连退或热镀锌双用高强带钢生产线 - Google Patents

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Abstract

一种连退或热镀锌双用高强带钢生产线,其依次包括以下工位:开卷-焊接-入口活套-清洗-中央连续后处理-平整-出口活套-卷取;中央连续后处理工位依次包括喷射辐射管预热段、辐射管加热段、横磁感应加热段、均热段、缓冷段、快速冷却段、再加热段、并联设置的(炉鼻子段+锌锅段+气刀段+镀后冷却段)与(移动通道段+过时效段+最终喷气冷却段)、最终水冷段;快速冷却段包括高氢冷却段或/和气雾冷却段或/和水淬冷却段。本发明在同一生产线中设置喷射辐射管预热段、横磁感应加段、快速冷却段,并联热镀锌工艺路径设备与连退工艺路径,不仅实现了高强钢的快热快冷工艺,而且可以生产冷轧退火、热镀纯锌、合金化热镀锌三种产品。

Description

一种连退或热镀锌双用高强带钢生产线
技术领域
本发明涉及带钢冷轧后处理技术领域,特别涉及一种连退或热镀锌双用高强带钢生产线。
背景技术
带钢市场对连续退火的冷轧产品、热镀纯锌产品和合金化热镀锌产品的需求量经常会发生变化。为了适应这种市场需求变化,许多钢厂选择建设连退和热镀锌机组双用生产线,当连续退火的冷轧产品需求旺盛时,多组织连续退火的冷轧产品生产,当热镀锌产品需求旺盛时多组织热镀锌产品生产。
而随着全球环境恶化和能源紧缺问题的日益加剧,加上世界各国车辆碰撞安全标准和汽车尾气排放法规限定的提高,汽车工业在环保、安全和节能等方面的强劲需求,使得汽车轻量化成为汽车制造业的主要发展方向。特别是将来电动车的发展和推广应用,车身减重更是大势所趋。综合考虑汽车制造成本、回收和维护,高强钢,特别是超高强度钢仍然是未来汽车工业发展的首选材料。因此,汽车工业对高强度带钢特别是超高强度带钢的需求在逐年快速增加。
结合上述两种情况,可以生产高强钢,特别是超高强钢的连退和热镀锌机组双用生产线具有非常广阔的市场前景。
传统的连续退火带钢处理线,如图1所示,通常包括以下工位的设备:开卷-焊接-入口活套-清洗-中央连续后处理-中间活套-平整-出口活套-精整-卷取,有的处理线在平整工位与精整工位之间还布置拉矫工位设备,有的处理线在平整工位与精整工位之间布置钝化或耐指纹等表面后处理工位设备,也有的处理线在平整工位与精整工位之间同时布置拉矫工位设备和钝化或耐指纹等表面后处理工位设备。上述中央连续后处理工位,生产连续退火的冷轧产品时通常包括普通预热段-加热段-均热段-缓冷段-快冷段-过时效(OA)段-喷气冷却段和最终水冷段这些设备。有的处理线,在快冷段与过时效段之间布置再加热段,也有的机组在快冷段与过时效段之间同时布置酸洗段和再加热段。
传统的热镀纯锌和合金化热镀锌带钢处理线,通常包括以下工位的设备:开卷-焊接-入口活套-清洗-中央连续后处理-中间活套-平整-出口活套-精整-卷取,有的处理线在平整工位与精整工位之间还布置拉矫工位设备,有的处理线在平整工位与精整工位之间布置钝化或耐指纹等表面后处理工位设备,也有的处理线在平整工位与精整工位之间同时布置拉矫工位设备和钝化或耐指纹等表面后处理工位设备。上述中央连续后处理工位,生产热镀纯锌(GI)产品时,中央连续后处理工位通常依次包括普通预热段-加热段-均热段-缓冷段-快冷段-均衡保温段-炉鼻子段-锌锅段-气刀段-镀后冷却段-最终水冷段这些设备,如图2所示。有的GI处理线,在快冷段与均衡保温段之间布置再加热段,也有的机组在快冷段与均衡保温段之间同时布置酸洗段和再加热段。有的处理线,在气刀段与固定镀后冷却段(一般在APC塔的上半部)之间气刀上方10米范围内布置可移动镀后快冷段。生产GA产品时,中央连续后处理工位通常依次包括普通预热段-加热段-均热段-缓冷段-快冷段-均衡保温段-炉鼻子段-锌锅段-气刀段-合金化加热段-合金化均热段-固定镀后冷却段和最终水冷段这些设备,如图3所示。有的处理线,在快冷段与均衡保温段之间布置再加热段,也有的机组在快冷段与均衡保温段之间同时布置酸洗段和再加热段。
无论是传统的连退机组还是传统的热镀锌机组,加热段通常选用辐射管加热,对于这类机组原有技术存在如下不足:
1)适用市场变化能力相对较弱;
2)带钢预热能力受限,通常带钢预热温度在150℃左右;
3)预热带钢后的燃烧废气排放温度仍然比较高,生产高温退火料时通常会超过350℃,需增加锅炉或过热水加热装置进行燃烧废气余热的二次利用,经济效率明显降低,而且设备占地面积大;
4)能源直接利用到带钢上的比例低,即仍然由预热带钢后的废气带走了大量的热量(预热带钢后的废气温度越高,带走的热量越多),燃烧的热量没有充分传输到带钢上(即能源的一次利用率低);
5)带钢的加热温度受限,通常只能加热到870℃左右,很难加热到900℃以上,无法实现900℃以上超高温退火;
6)带钢加热速度慢,不适合于生产在带钢加热过程中需奥氏体晶粒细化的超高强钢;
7)带钢加热、均热、冷却的整个热处理周期时间长,不能生产需同时快速加热、快速冷却的超高强钢产品;
8)当带钢厚度、目标退火温度、机组速度发生变化时,带钢均热温度调节速度偏慢,温度要么限制带钢厚度、目标退火温度、机组速度大幅度变化,要么造成因均热温度不符造成的质量损失增加。
发明内容
本发明的目的在于提供一种连退或热镀锌双用高强带钢生产线,可以实现以下目的:1)可以根据市场需求量灵活选择连退产品生产或者热镀锌产品生产;2)可以将带钢的预热温度提高到250℃左右,将燃烧热量尽可能传输到带钢上;3)预热后的废气温度较低,废气温度可以降低到200℃以下,可以不进行炉外二次利用直接排放,当然也可以加热水进行余热的进一步利用;4)可以实现900℃以上超高温退火;5)通过快速加热技术的使用,可以在高强钢加热过程中生成晶粒细小的奥氏体,从而可以进一步提高高强钢的强度;6)实现高强钢的快速加热、快速冷却处理,缩短带钢的热处理周期时间;7)快速加热、快速冷却及快速热处理工艺技术的应用可以采用较低的合金成分生产更高强度等级的各种先进高强钢产品,不仅可以降低高强钢生产成本,还可以提高各种高强钢产品的力学性能及后续加工性能(如焊接性能、涂装性能),显著提高高强钢产品的市场竞争力;8)改进均热,实现带钢均热温度的快速调节。
为达到上述目的,本发明的技术方案是:
一种连退或热镀锌双用高强带钢生产线,其依次包括以下工位:开卷-焊接-入口活套-清洗-中央连续后处理-平整-出口活套-卷取;其中,
所述中央连续后处理工位依次包括喷射辐射管预热段、辐射管加热段、横磁感应加热段、均热段、缓冷段、快速冷却段、再加热段、并联设置的(炉鼻子段+锌锅段+气刀段+镀后冷却段)与(移动通道段+过时效段+最终喷气冷却段)、最终水冷段;
所述均热段采用辐射管均热段或喷气辐射复合均热段;
所述快速冷却段包括高氢冷却段或/气雾冷却段或/水淬冷却段。
进一步,所述再加热段后设均衡保温段、二次再加热段,二次再加热段再连接所述并联设置的(炉鼻子段+锌锅段+气刀段+镀后冷却段)与(移动通道段+过时效段+最终喷气冷却段)。
更进一步,热镀锌为合金化热镀锌,所述气刀段与镀后冷却段之间设置合金化加热段、合金化均热段。
又,本发明所述的连退或热镀锌双用高强带钢生产线,其依次包括以下工位:开卷-焊接-入口活套-清洗-中央连续后处理-平整-出口活套-卷取;其中,
所述中央连续后处理工位依次包括喷射辐射管预热段、辐射管加热段、横磁感应加热段、均热段、缓冷段、快速冷却段、酸洗段、再加热段、并联设置的(炉鼻子段+锌锅段+气刀段+镀后冷却段)与(移动通道段+过时效段+最终喷气冷却段)、最终水冷段;
所述均热段采用辐射管均热段或喷气辐射复合均热段;
所述快速冷却段包括气雾冷却段和水淬冷却段,带钢可选择气雾冷却或水淬冷却,也可选择先气雾冷却再水淬冷却。
进一步,所述再加热段后设均衡保温段、二次再加热段,二次再加热段再连接所述并联设置的(炉鼻子段+锌锅段+气刀段+镀后冷却段)与(移动通道段+过时效段+最终喷气冷却段)。
更进一步,热镀锌为合金化热镀锌,所述气刀段与镀后冷却段之间设置合金化加热段、合金化均热段。
再有,本发明所述的连退或热镀锌双用高强带钢生产线,其依次包括以下工位:开卷-焊接-入口活套-清洗-中央连续后处理-平整-出口活套-卷取;其中,
所述中央连续后处理工位依次包括喷射辐射管预热段、辐射管加热段、横磁感应加热段、均热段、缓冷段、快速冷却段、酸洗段、再加热段、并联设置的(炉鼻子段+锌锅段+气刀段+合金化加热段+合金化均热段+镀后冷却段)与(移动通道段+过时效段+最终喷气冷却段)、最终水冷段;
所述均热段采用辐射管均热段或喷气辐射复合均热段;
所述快速冷却段采用高氢冷却段、气雾冷却段或/和水淬冷却段,且,高氢冷却段与气雾冷却段或/和水淬冷却段并联布置,高氢冷却段连接所述再加热段。
进一步,所述再加热段后设均衡保温段、二次再加热段,二次再加热段再连接所述并联设置的(炉鼻子段+锌锅段+气刀段+镀后冷却段)与(移动通道段+过时效段+最终喷气冷却段)。
更进一步,热镀锌为合金化热镀锌,所述气刀段与镀后冷却段之间设置合金化加热段、合金化均热段。
优选的,在气刀段后还布置可移动的镀后快冷段,且,与合金化加热段并联布置,使镀后快冷段形成在线、离线切换设计。生产热镀纯锌产品时,移动镀后快冷段在线,对镀后带钢进行快速冷却,此时合金化加热段离线;生产合金化热镀锌产品时,移动镀后快冷段离线,此时合金化加热段在线,对带钢进行合金化加热。
优选的,将辐射管均热段更换为喷气辐射复合均热段,实现带钢厚度规格变化、目标温度变化、机组速度变化等工况变化时带钢均热温度的快速调节。
优选的,在再加热段前设置闪镀镍或闪镀铁段,用以提高带钢耐蚀性或可镀性。
优选的,在入口活套工位的前、后均设置清洗工位对带钢进行二次清洗,进一步提高带钢表面质量。
优选的,在卷取工位前设置精整工位,对带钢进行精整后再卷取。
优选的,在平整工位之前设置中间活套工位,以实现平整机在线更换工作辊时可以不损失带钢质量。
优选的,在平整工位与出口活套工位之间设置可选择的拉矫工位,带钢可以拉矫后再进入出口活套。
优选的,在平整工位与出口活套工位之间设置可选择的钝化或耐指纹等表面后处理工位,带钢可以进行钝化或耐指纹等表面后处理,然后再进入出口活套。
优选的,在平整工位与出口活套工位之间同时设置可选择的拉矫工位设备和可选择的钝化或耐指纹等表面后处理工位,带钢可以进行钝化或耐指纹等表面后处理,然后再进入出口活套。
本发明还提供一种喷射辐射管预热装置,其包括:
辐射管加热炉,炉体上方设炉顶辊室,炉顶辊室内设置转向辊;
辐射管废气集气室,通过连接管道连接所述辐射管加热炉炉体;
预热炉,包括:
预热炉炉体,其上部侧壁设一连接孔,并通过连通管连通所述辐射管废气集气室;预热炉炉体顶端设与所述辐射管加热炉炉顶辊室对应、供带钢穿过的炉喉;预热炉炉体底部设带钢入口及入口密封装置和入口转向辊;预热炉炉体内上部设预热炉集气室;炉体内下部设一带穿带孔的下隔板,形成废气集气室,并通过一废气排出管道连接一废气风机,优选的,所述废气排出管道上设置控制阀;
若干换热与喷气风箱单元,沿炉体高度方向设置于所述预热炉炉体内预热炉集气室下方的两侧,中间形成供带钢穿过的穿带通道;每个换热与喷气风箱单元包括,
风箱体,其内竖直设置若干热交换管,风箱体相对所述穿带通道的一侧面设置若干喷嘴;上下设置的风箱体之间设置与热交换管连通的废气二次混合室;风箱体内通入保护气体,优选的,所述风箱体内通入氮氢保护气体;
循环风机,其进口管道的端口设置于所述穿带通道内,其出口管道的端口位于风箱体内;
可供带钢穿过的密封装置,分别设置于所述穿带通道的下端口及上、下隔板的穿带孔处。
优选的,所述入口密封装置、可供带钢穿过的密封装置为氮气密封结构,采用氮气密封室,其上设有氮气注入管道。
本发明所述喷射辐射管预热装置,直接采用炉内热交换(热交换不是布置在炉外)加热循环利用的氮氢保护气体,利用加热的氮氢保护气体高速喷射到带钢上下表面强制对流换热实现快速高效预热带钢,此方法与传统的炉外热交换相比,炉体热量损失少,燃烧废气余热更充分、加热效率更高、加热速率更快;而且,辐射管燃烧废气从辐射管废气集气室通过连通管道进入预热炉集气室,然后从预热炉内的换热器室(换热器不是设置在炉外)从上向下通过,通过过程中走管程的燃烧废气与走壳程的氮氢保护气体在热交换器中进行充分的换热,加热氮氢保护气体,因此在预热炉内辐射管燃烧废气始终不与带钢直接接触,从而避免了带钢表面的氧化;另外,采用所述预热装置,带钢预热温度高,至少可以达到250℃及以上,比普通预热带钢温度至少高出50℃;如果喷射预热单元布置数量足够,经多级预热炉出来的辐射管燃烧废气温度通常可低于200℃,可以直接排放,根本无需追加投资进行燃烧废气余热的炉外二次利用。
本发明提供一种喷气辐射复合均热装置,其包括:
炉体,其内沿高度方向设置复合加热体;所述复合加热体,包括,保温箱体,其壳体内壁设保温材料;保温箱体的一侧面中央设安装孔;
循环风机,设置于所述保温箱体安装孔处,其吸风口对应安装孔轴线,出风口设于机壳侧面;
缓冲腔体,设置于所述保温箱体内对应循环风机吸风口处,缓冲腔体背面设与循环风机吸风口对应的热风出口,缓冲腔体正面设热风进口;优选的,所述缓冲腔体与高温喷气风箱为一体结构;
两高温喷气风箱,竖直对称设置于所述保温箱体内缓冲腔体正面热风进口的两侧,形成供带钢穿过的穿带通道;位于该穿带通道两侧的两高温喷气风箱的一侧面沿高度方向间隔设置若干排射流喷嘴,且,n排射流喷嘴之间设置一间隙,n≥1,n=1时,所述辐射管平行布置于一排射流喷嘴的上方或下方;优选的,所述射流喷嘴直径为射流喷嘴到带钢的距离的1/10~1/5;更优选的,所述射流喷嘴采用圆孔结构;
若干辐射管,对称设置于所述两高温喷气风箱内,所述辐射管包括连接烧嘴的连接管段、自连接管段一端弯折延伸的辐射管段、自辐射管段一端延伸弯折形成的换热管段;所述辐射管段对应所述高温喷气风箱中n排射流喷嘴之间设置的间隙,形成喷气与辐射交替结构;优选的,所述辐射管的辐射管段、连接管段、换热管段为平行设置。
本发明所述喷气辐射复合均热装置采用复合加热技术,能够把高速高温喷气加热技术与辐射管加热技术能够有机的结合在一起,充分的发挥了高速高温喷气加热技术与辐射管加热技术的技术优势。通过优化设计辐射管的结构,将辐射管安装到高速高温喷气风箱内部把辐射管燃烧气体产生的热量通过高速高温喷气与辐射两种方式迅速的转移到带钢上去,实现带钢的快速加热,对于1mm的带钢平均加热速度最高不低于40℃/s,这样可以大大缩短加热炉的长度,对于一个年产量30万吨机组其加热段约2个pass,降低炉体的热惯性;
其次,由于燃气产生的热量被风箱中的循环气体(N2+H2)带走,这不仅可以降低辐射管的排烟温度,同等情况下可以降低辐射管的排烟温度约100℃,提高辐射管的热效率约5%,还可以降低辐射管的平均工作温度,延长辐射管的使用寿命;
再次,经过加热的循环气体温度较为均匀,因此加热过程中带钢宽度方向上的温度分布较为均匀,根据运行实际加热过程中带钢宽度方向上的均匀性控制在±5℃,从而实现机组的稳定运行。高速喷气和辐射复合加热技术将会显著提升现存机组的产能,解决产线上加热能力不足的问题。
本发明所述喷气辐射复合均热装置的辐射管既具有燃烧辐射功能(是指在两排喷嘴之间是辐射管的高温段),又具有换热器功能,对循环气体进行加热,这样能够把辐射管内燃烧气体的热量通过强制换热迅速的转移到带钢上去,实现带钢的快速加热,可以大大缩短加热炉的长度,降低大型立式连续退火炉体的热惯性。
本发明所述生产线与传统连续热处理线不同点或创新点在于:
1)本发明采用了喷射辐射管预热段设备对带钢进行预热,该喷射辐射管预热段设备使用辐射管加热段燃烧废气在炉内加热循环利用的氮氢保护气体,再由氮氢保护气体喷射到带钢上下表面实现强制对流换热,可以实现将辐射管燃烧余热在线全部利用,可以将带钢温度预热到至少250℃以上,该喷射辐射管喷射预热段是本发明的核心技术之一。
2)本发明辐射管加热段后设置横磁感应加热段设备,该横磁感应加热用于高温带钢的进一步快速提升,可以实现高强钢的超高温退火;
3)本发明可以灵活地选择四种不同的冷却路径生产连退产品或者生产热镀锌产品;
4)本发明通过横磁感应加热设备与多种快速冷却设备的配合使用,实现了快速加热、快速冷却退火处理,可以连续生产快速热处理高强带钢;
5)本发明使用喷气辐射复合均热替代辐射管均热,可以实现带钢厚度规格变化、目标温度变化、机组速度变化等工况变化时带钢均热温度的快速调节。
6)本发明可以实现冷轧退火、热镀纯锌和合金化热镀锌三种不同表面状态的带钢产品的连续生产。
7)本发明设置二次再加热段设备的技术方案,实现了热镀锌处理前带钢温度的两次抬升,可以实现第三代高强钢(QP钢)产品快冷到较低的温度,然后马上快速加热到较高的温度进行长时间碳再分配处理,处理结束后二次快速再加热到热镀锌入锌锅温度,进行镀锌处理。
本发明的有益效果在于:
1)本发明可以灵活地选择连退产品生产或者热镀锌产品生产;
2)本发明预热后带钢温度高,热能一次利用率高;
3)本发明采用横磁感应加热用于高温带钢的进一步快速提升,可以实现高强钢的超高温退火;
4)本发明采用二次再加热设备,实现了热镀锌处理前带钢温度的两次抬升,可以实现第三代高强钢(QP钢)产品快冷到较低的温度,然后马上快速加热到较高的温度进行长时间碳再分配处理,处理结束后二次快速再加热到热镀锌入锌锅温度,进行镀锌处理;
5)本发明快速加热、快速冷却及快速热处理工艺技术的应用可以采用较低的合金成分生产更高强度等级的各种先进高强钢产品,450MPa级产品的成分可以达到590MPa级产品的强度;780MPa级产品的成分可以达到980MPa级产品的性能,不仅可以降低高强钢生产成本,还可以提高各种超高强钢产品的力学性能及后续加工性能(如焊接性能、涂装性能),显著提高高强钢产品的市场竞争力;
6)本发明实现超高强钢的快速加热、快速冷却处理,缩短带钢的热处理周期时间;
7)本发明使用喷气辐射复合均热替代辐射管均热,可以实现带钢厚度规格变化、目标温度变化、机组速度变化等工况变化时带钢均热温度的快速调节。
附图说明
图1为传统连退生产线工位布置示意图;
图2为传统热镀纯锌生产线工位布置示意图;
图3为传统合金化热镀锌生产线工位布置示意图;
图4为本发明实施例1的生产线工位布置图;
图5为本发明实施例2的生产线工位布置图;
图6为本发明实施例3的生产线工位布置图;
图7为本发明实施例4的生产线工位布置图;
图8为本发明实施例5的生产线工位布置图;
图9为本发明实施例6的生产线工位布置图;
图10为本发明实施例7的生产线工位布置图;
图11为本发明实施例8的生产线工位布置图;
图12为本发明实施例9的生产线工位布置图;
图13为本发明实施例10的生产线工位布置图;
图14为本发明实施例11的生产线工位布置图;
图15为本发明实施例12的生产线工位布置图;
图16为本发明所述喷射辐射管预热装置实施例的结构示意图;
图17为本发明所述喷射辐射管预热装置实施例中预热炉的结构示意图;
图18为本发明所述喷气辐射复合均热装置实施例的结构示意图1;
图19为本发明所述喷气辐射复合均热装置实施例的结构示意图2;
图20为本发明所述喷气辐射复合均热装置实施例中复合加热体的结构示意图;
图21为本发明所述喷气辐射复合均热装置实施例中高温喷气风箱的局部立体图;
图22为本发明所述喷气辐射复合均热装置实施例中辐射管的立体图。
具体实施方式
下面结合实施例和附图对本发明做进一步说明:需要说明的是,应用本发明思想可以衍生、拓展出多种生产线,本实施例仅给出一些实施方式,本发明的族群专利还会给出其它实施方式,即使是全部族群专利实施例也仅是给出了部分实施方式,按本发明所述的可选择工位或段的选择、不选择所产生的各种组合,都在本发明的保护范围内,按本发明思路衍生出的各种生产线也在本发明的保护范围之内。另外,对于常规工位,例如清洗工位包括碱液喷淋段、碱液刷洗段、电解清洗段、热水刷洗或冷水磨粒辊刷洗段和热水漂洗段,甚至简化、组合采用高压水射流刷洗段、超声波清洗段、高压清洗段等清洗新技术设备,都认为是本发明的演生生产线,也在本发明的保护范围之内。再例如,精整工位包括切边、涂油等设备,也在本发明的保护范围之内。
参见图4,本发明所述连退或热镀锌双用高强带钢生产线,其依次包括以下工位:开卷-焊接-入口活套-清洗-中央连续后处理-平整-出口活套-卷取;其中,
所述的中央连续后处理工位依次包括喷射辐射管预热段、辐射管加热段、横磁感应加热段、辐射管均热段或喷气辐射复合均热段、缓冷段、高氢冷却段、再加热段、并联设置的(炉鼻子段+锌锅段+气刀段+镀后冷却段)与(移动通道段+过时效段+最终喷气冷却段)、最终水冷段。
该生产线中,采用喷射辐射管预热段对带钢进行预热,并在辐射管加热段后设置横磁感应加热段进行加热温度的快速提升,选择高氢冷却进行快速冷却。
所述的喷射辐射管预热段利用辐射管加热段燃烧废气在炉内加热循环利用的氮氢保护气体,再由氮氢保护气体喷射到带钢上下表面实现强制对流换热。
并联设置(炉鼻子段+锌锅段+气刀段+镀后冷却段)与(移动通道段+过时效段+最终喷气冷却段),带钢可以选择走炉鼻子段+锌锅段+气刀段+镀后冷却段,即走热镀锌工艺路径,生产热镀纯锌产品。也可以选择走移动通道段+过时效段+最终喷气冷却段,即走连退工艺路径生产连续退火产品。
所述的移动通道段与炉鼻子段并联,移动通道段可以移动切换到在线位置,也可以移动切换至离线位置,通过切断带钢重新穿带实现连退工艺路径与热镀纯锌工艺路径的切换。
参见图5,所述连退或热镀锌双用高强带钢生产线,依次包括以下工位:开卷-焊接-入口活套-清洗-中央连续后处理-平整-出口活套-卷取;其中,
所述的中央连续后处理工位依次包括喷射辐射管预热段、辐射管加热段、横磁感应加热段、辐射管均热段或喷气辐射复合均热段、缓冷段、高氢冷却段、再加热段、并联设置的(炉鼻子段+锌锅段+气刀段+合金化加热段+合金化均热段+镀后冷却段)与(移动通道段+过时效段+最终喷气冷却段)、最终水冷段。
该生产线中,采用喷射辐射管预热段对带钢进行预热,并在辐射管加热段后设置横磁感应加热段进行加热温度的快速提升,选择高氢冷却进行快速冷却。
所述的喷射辐射管预热段利用辐射管加热段燃烧废气在炉内加热循环利用的氮氢保护气体,再由氮氢保护气体喷射到带钢上下表面实现强制对流换热。
并联设置(炉鼻子段+锌锅段+气刀段+合金化加热段+合金化均热段+镀后冷却段)与(移动通道段+过时效段+最终喷气冷却段),带钢可以选择走炉鼻子段+锌锅段+气刀段+合金化加热段+合金化均热段+镀后冷却段,即走合金化热镀锌工艺路径,生产合金化热镀产品。
而当合金化加热段+合金化均热段不启动投入时,带钢从这些工艺段设备中空过,即可生产热镀纯锌产品,也可以选择走移动通道段+过时效段+最终喷气冷却段,即走连退工艺路径生产连续退火产品。
所述的移动通道段与炉鼻子段并联,移动通道段可以移动切换到在线位置,也可以移动切换至离线位置,通过切断带钢重新穿带实现连退工艺路径与热镀锌工艺路径的切换。
参见图6,所述连退或热镀锌双用高强带钢生产线,包括以下工位:开卷-焊接-入口活套-清洗-中央连续后处理-平整-出口活套-卷取;其中,
所述的中央连续后处理工位依次包括喷射辐射管预热段、辐射管加热段、横磁感应加热段、辐射管均热段或喷气辐射复合均热段、缓冷段、高氢冷却段、再加热段、均衡保温段、二次再加热段、并联设置的(炉鼻子段+锌锅段+气刀段+镀后冷却段)与(移动通道段+过时效段+最终喷气冷却段)、最终水冷段。
该生产线中,采用喷射辐射管预热段对带钢进行预热,并在辐射管加热段后设置横磁感应加热段进行加热温度的快速提升,选择高氢冷却进行快速冷却,还使用均衡保温段+二次再加热段,可以实现QP钢等高强钢的二次再加热工艺。
所述的喷射辐射管预热段利用辐射管加热段燃烧废气在炉内加热循环利用的氮氢保护气体,再由氮氢保护气体喷射到带钢上下表面实现强制对流换热。
并联设置(炉鼻子段+锌锅段+气刀段+镀后冷却段)与(移动通道段+过时效段+最终喷气冷却段),带钢可以选择走炉鼻子段+锌锅段+气刀段+镀后冷却段,即走热镀锌工艺路径,生产热镀纯锌产品;也可以选择走移动通道段+过时效段+最终喷气冷却段,即走连退工艺路径生产连续退火产品。
所述的移动通道段与炉鼻子段并联,移动通道段可以移动切换到在线位置,也可以移动切换至离线位置,通过切断带钢重新穿带实现连退工艺路径与热镀纯锌工艺路径的切换。
参见图7,所述连退或热镀锌双用高强带钢生产线,包括以下工位:开卷-焊接-入口活套-清洗-中央连续后处理-平整-出口活套-卷取;其中,
所述的中央连续后处理工位依次包括喷射辐射管预热段、辐射管加热段、横磁感应加热段、辐射管均热段或喷气辐射复合均热段、缓冷段、高氢冷却段、再加热段、均衡保温段、二次再加热段、并联设置的(炉鼻子段+锌锅段+气刀段+合金化加热段+合金化均热段+镀后冷却段)与(移动通道段+过时效段+最终喷气冷却段)、最终水冷段。
该生产线中,采用喷射辐射管预热段对带钢进行预热,并在辐射管加热段后设置横磁感应加热段进行加热温度的快速提升,选择高氢冷却进行快速冷却,还使用均衡保温段+二次再加热段,可以实现QP钢等高强钢的二次再加热工艺。
所述的喷射辐射管预热段利用辐射管加热段燃烧废气在炉内加热循环利用的氮氢保护气体,再由氮氢保护气体喷射到带钢上下表面实现强制对流换热。
并联设置(炉鼻子段+锌锅段+气刀段+合金化加热段+合金化均热段+镀后冷却段)与(移动通道段+过时效段+最终喷气冷却段),带钢可以选择走炉鼻子段+锌锅段+气刀段+合金化加热段+合金化均热段+镀后冷却段,即走合金化热镀锌工艺路径,生产合金化热镀产品。
而当合金化加热段+合金化均热段不启动投入时,带钢从这些工艺段设备中空过,即可生产热镀纯锌产品,也可以选择走移动通道段+过时效段+最终喷气冷却段,即走连退工艺路径生产连续退火产品。
所述的移动通道段与炉鼻子段并联,移动通道段可以移动切换到在线位置,也可以移动切换至离线位置,通过切断带钢重新穿带实现连退工艺路径与热镀锌工艺路径的切换。
参见图8,所述连退或热镀锌双用高强带钢生产线,包括以下工位:开卷-焊接-入口活套-清洗-中央连续后处理-平整-出口活套-卷取;其中,
所述的中央连续后处理工位依次包括喷射辐射管预热段、辐射管加热段、横磁感应加热段、辐射管均热段或喷气辐射复合均热段、缓冷段、气雾冷却段或/和水淬冷却段、酸洗段、再加热段、并联设置的(炉鼻子段+锌锅段+气刀段+镀后冷却段)与(移动通道段+过时效段+最终喷气冷却段)、最终水冷段。
该生产线中,采用喷射辐射管预热段对带钢进行预热,并在辐射管加热段后设置横磁感应加热段进行加热温度的快速提升,设置气雾冷却或/和水淬冷却进行快速冷却。
所述的喷射辐射管预热段利用辐射管加热段燃烧废气在炉内加热循环利用的氮氢保护气体,再由氮氢保护气体喷射到带钢上下表面实现强制对流换热。
所述的气雾冷却段或/和水淬冷却段,带钢可以选择进行气雾冷却,也可以选择水淬冷却,也可以选择先气雾冷却后水淬冷却。
并联设置(炉鼻子段+锌锅段+气刀段+镀后冷却段)与(移动通道段+过时效段+最终喷气冷却段),带钢可以选择走炉鼻子段+锌锅段+气刀段+镀后冷却段,即走热镀锌工艺路径,生产热镀纯锌产品;也可以选择走移动通道段+过时效段+最终喷气冷却段,即走连退工艺路径生产连续退火产品。
所述的移动通道段与炉鼻子段并联,移动通道段可以移动切换到在线位置,也可以移动切换至离线位置,通过切断带钢重新穿带实现连退工艺路径与热镀纯锌工艺路径的切换。
参见图9,所述连退或热镀锌双用高强带钢生产线,包括以下工位:开卷-焊接-入口活套-清洗-中央连续后处理-平整-出口活套-卷取;其中,
所述的中央连续后处理工位依次包括喷射辐射管预热段、辐射管加热段、横磁感应加热段、辐射管均热段或喷气辐射复合均热段、缓冷段、气雾冷却段或/和水淬冷却段、酸洗段、再加热段、并联设置的(炉鼻子段+锌锅段+气刀段+合金化加热段+合金化均热段+镀后冷却段)与(移动通道段+过时效段+最终喷气冷却段)、最终水冷段。
该生产线中,采用喷射辐射管预热段对带钢进行预热,并在辐射管加热段后设置横磁感应加热段进行加热温度的快速提升,设置气雾冷却或/和水淬冷却进行快速冷却。
所述的喷射辐射管预热段利用辐射管加热段燃烧废气在炉内加热循环利用的氮氢保护气体,再由氮氢保护气体喷射到带钢上下表面实现强制对流换热。
所述的气雾冷却段或/和水淬冷却段,带钢可以选择进行气雾冷却,也可以选择水淬冷却,也可以选择先气雾冷却后水淬冷却。
并联设置(炉鼻子段+锌锅段+气刀段+合金化加热段+合金化均热段+镀后冷却段)与(移动通道段+过时效段+最终喷气冷却段),带钢可以选择走炉鼻子段+锌锅段+气刀段+合金化加热段+合金化均热段+镀后冷却段,即走合金化热镀锌工艺路径,生产合金化热镀产品;而当合金化加热段+合金化均热段不启动投入时,带钢从这些工艺段设备中空过,即可生产热镀纯锌产品,也可以选择走移动通道段+过时效段+最终喷气冷却段,即走连退工艺路径生产连续退火产品。
所述的移动通道段与炉鼻子段并联,移动通道段可以移动切换到在线位置,也可以移动切换至离线位置,通过切断带钢重新穿带实现连退工艺路径与热镀锌工艺路径的切换。
参见图10,所述连退或热镀锌双用高强带钢生产线,包括以下工位:开卷-焊接-入口活套-清洗-中央连续后处理-平整-出口活套-卷取;其中,
所述的中央连续后处理工位依次包括喷射辐射管预热段、辐射管加热段、横磁感应加热段、辐射管均热段或喷气辐射复合均热段、缓冷段、气雾冷却段或/和水淬冷却段、酸洗段、再加热段、均衡保温段、二次再加热段、并联设置的(炉鼻子段+锌锅段+气刀段+镀后冷却段)与(移动通道段+过时效段+最终喷气冷却段)、最终水冷段。
该生产线中,采用喷射辐射管预热段对带钢进行预热,并在辐射管加热段后设置横磁感应加热段进行加热温度的快速提升,设置气雾冷却或/和水淬冷却进行快速冷却,还使用均衡保温段+二次再加热段,可以实现QP钢等高强钢的二次再加热工艺。
所述的喷射辐射管预热段利用辐射管加热段燃烧废气在炉内加热循环利用的氮氢保护气体,再由氮氢保护气体喷射到带钢上下表面实现强制对流换热。
所述的气雾冷却段或/和水淬冷却段,带钢可以选择进行气雾冷却,也可以选择水淬冷却,也可以选择先气雾冷却后水淬冷却。
并联设置(炉鼻子段+锌锅段+气刀段+镀后冷却段)与(移动通道段+过时效段+最终喷气冷却段),带钢可以选择走炉鼻子段+锌锅段+气刀段+镀后冷却段,即走热镀锌工艺路径,生产热镀纯锌产品;也可以选择走移动通道段+过时效段+最终喷气冷却段,即走连退工艺路径生产连续退火产品。
所述的移动通道段与炉鼻子段并联,移动通道段可以移动切换到在线位置,也可以移动切换至离线位置,通过切断带钢重新穿带实现连退工艺路径与热镀纯锌工艺路径的切换。
参见图11,所述连退或热镀锌双用高强带钢生产线,包括以下工位:开卷-焊接-入口活套-清洗-中央连续后处理-平整-出口活套-卷取;其中,
所述的中央连续后处理工位依次包括喷射辐射管预热段、辐射管加热段、横磁感应加热段、辐射管均热段或喷气辐射复合均热段、缓冷段、气雾冷却段或/和水淬冷却段、酸洗段、再加热段、均衡保温段、二次再加热段、并联设置的(炉鼻子段+锌锅段+气刀段+合金化加热段+合金化均热段+镀后冷却段)与(移动通道段+过时效段+最终喷气冷却段)、最终水冷段。
该生产线中,采用喷射辐射管预热段对带钢进行预热,并在辐射管加热段后设置横磁感应加热段进行加热温度的快速提升,设置气雾冷却或/和水淬冷却进行快速冷却,还使用均衡保温段+二次再加热段,可以实现QP钢等高强钢的二次再加热工艺。
所述的喷射辐射管预热段利用辐射管加热段燃烧废气在炉内加热循环利用的氮氢保护气体,再由氮氢保护气体喷射到带钢上下表面实现强制对流换热。
所述的气雾冷却段或/和水淬冷却段,带钢可以选择进行气雾冷却,也可以选择水淬冷却,也可以选择先气雾冷却后水淬冷却。
并联设置(炉鼻子段+锌锅段+气刀段+合金化加热段+合金化均热段+镀后冷却段)与(移动通道段+过时效段+最终喷气冷却段),带钢可以选择走炉鼻子段+锌锅段+气刀段+合金化加热段+合金化均热段+镀后冷却段,即走合金化热镀锌工艺路径,生产合金化热镀产品;而当合金化加热段+合金化均热段不启动投入时,带钢从这些工艺段设备中空过,即可生产热镀纯锌产品,也可以选择走移动通道段+过时效段+最终喷气冷却段,即走连退工艺路径生产连续退火产品。
所述的移动通道段与炉鼻子段并联,移动通道段可以移动切换到在线位置,也可以移动切换至离线位置,通过切断带钢重新穿带实现连退工艺路径与热镀锌工艺路径的切换。
参见图12,所述连退或热镀锌双用高强带钢生产线,包括以下工位:开卷-焊接-入口活套-清洗-中央连续后处理-平整-出口活套-卷取;其中,
所述的中央连续后处理工位依次包括喷射辐射管预热段、辐射管加热段、横磁感应加热段、辐射管均热段或喷气辐射复合均热段、缓冷段、并联设置的高氢冷却段与(气雾冷却段或/和水淬冷却段+酸洗段)、再加热段、并联设置的(炉鼻子段+锌锅段+气刀段+镀后冷却段)与(移动通道段+过时效段+最终喷气冷却段)、最终水冷段。
该生产线中,采用喷射辐射管预热段对带钢进行预热,并在辐射管加热段后设置横磁感应加热段进行加热温度的快速提升,设置并联设置的高氢冷却段与(气雾冷却段或/和水淬冷却段)进行快速冷却。
所述的喷射辐射管预热段利用辐射管加热段燃烧废气在炉内加热循环利用的氮氢保护气体,再由氮氢保护气体喷射到带钢上下表面实现强制对流换热。
所述的并联设置的高氢冷却段与(气雾冷却段或/和水淬冷却段+酸洗段),带钢可以选择进行高氢冷却,也可以选择进行气雾冷却,也可以选择水淬冷却,还可以选择先气雾冷却后水淬冷却。
并联设置(炉鼻子段+锌锅段+气刀段+镀后冷却段)与(移动通道段+过时效段+最终喷气冷却段),带钢可以选择走炉鼻子段+锌锅段+气刀段+镀后冷却段,即走热镀锌工艺路径,生产热镀纯锌产品;也可以选择走移动通道段+过时效段+最终喷气冷却段,即走连退工艺路径生产连续退火产品。
所述的移动通道段与炉鼻子段并联,移动通道段可以移动切换到在线位置,也可以移动切换至离线位置,通过切断带钢重新穿带实现连退工艺路径与热镀纯锌工艺路径的切换。
参见图13,所述连退或热镀锌双用高强带钢生产线,包括以下工位:开卷-焊接-入口活套-清洗-中央连续后处理-平整-出口活套-卷取;其中,
所述的中央连续后处理工位依次包括喷射辐射管预热段、辐射管加热段、横磁感应加热段、辐射管均热段或喷气辐射复合均热段、缓冷段、并联设置的高氢冷却段与(气雾冷却段或/和水淬冷却段+酸洗段)、再加热段、并联设置的(炉鼻子段+锌锅段+气刀段+合金化加热段+合金化均热段+镀后冷却段)与(移动通道段+过时效段+最终喷气冷却段)、最终水冷段。
该生产线中,采用喷射辐射管预热段对带钢进行预热,并在辐射管加热段后设置横磁感应加热段进行加热温度的快速提升,设置并联设置的高氢冷却段与(气雾冷却段或/和水淬冷却段)进行快速冷却。
所述的喷射辐射管预热段利用辐射管加热段燃烧废气在炉内加热循环利用的氮氢保护气体,再由氮氢保护气体喷射到带钢上下表面实现强制对流换热。
并联设置高氢冷却段与(气雾冷却段或/和水淬冷却段+酸洗段),带钢可以选择进行高氢冷却,也可以选择进行气雾冷却,也可以选择水淬冷却,还可以选择先气雾冷却后水淬冷却。
并联设置(炉鼻子段+锌锅段+气刀段+合金化加热段+合金化均热段+镀后冷却段)与(移动通道段+过时效段+最终喷气冷却段),带钢可以选择走炉鼻子段+锌锅段+气刀段+合金化加热段+合金化均热段+镀后冷却段,即走合金化热镀锌工艺路径,生产合金化热镀产品;而当合金化加热段+合金化均热段不启动投入时,带钢从这些工艺段设备中空过,即可生产热镀纯锌产品,也可以选择走移动通道段+过时效段+最终喷气冷却段,即走连退工艺路径生产连续退火产品。
所述的移动通道段与炉鼻子段并联,移动通道段可以移动切换到在线位置,也可以移动切换至离线位置,通过切断带钢重新穿带实现连退工艺路径与热镀锌工艺路径的切换。
参见图14,所述连退或热镀锌双用高强带钢生产线,包括以下工位:开卷-焊接-入口活套-清洗-中央连续后处理-平整-出口活套-卷取;其中,
所述的中央连续后处理工位依次包括喷射辐射管预热段、辐射管加热段、横磁感应加热段、辐射管均热段或喷气辐射复合均热段、缓冷段、并联设置的高氢冷却段与(气雾冷却段或/和水淬冷却段+酸洗段)、再加热段、均衡保温段、二次再加热段、并联设置的(炉鼻子段+锌锅段+气刀段+镀后冷却段)与(移动通道段+过时效段+最终喷气冷却段)、最终水冷段。
该生产线中,采用喷射辐射管预热段对带钢进行预热,并在辐射管加热段后设置横磁感应加热段进行加热温度的快速提升,设置并联设置的高氢冷却段与(气雾冷却段或/和水淬冷却段)进行快速冷却,还使用均衡保温段+二次再加热段,可以实现QP钢等高强钢的二次再加热工艺。
所述的喷射辐射管预热段利用辐射管加热段燃烧废气在炉内加热循环利用的氮氢保护气体,再由氮氢保护气体喷射到带钢上下表面实现强制对流换热。
并联设置高氢冷却段与(气雾冷却段或/和水淬冷却段+酸洗段),带钢可以选择进行高氢冷却,也可以选择进行气雾冷却,也可以选择水淬冷却,还可以选择先气雾冷却后水淬冷却。
并联设置(炉鼻子段+锌锅段+气刀段+镀后冷却段)与(移动通道段+过时效段+最终喷气冷却段),带钢可以选择走炉鼻子段+锌锅段+气刀段+镀后冷却段,即走热镀锌工艺路径,生产热镀纯锌产品,也可以选择走移动通道段+过时效段+最终喷气冷却段,即走连退工艺路径生产连续退火产品。
所述的移动通道段与炉鼻子段并联,移动通道段可以移动切换到在线位置,也可以移动切换至离线位置,通过切断带钢重新穿带实现连退工艺路径与热镀纯锌工艺路径的切换。
参见图15,所述连退或热镀锌双用高强带钢生产线,包括以下工位:开卷-焊接-入口活套-清洗-中央连续后处理-平整-出口活套-卷取;其中,
所述的中央连续后处理工位依次包括喷射辐射管预热段、辐射管加热段、横磁感应加热段、辐射管均热段或喷气辐射复合均热段、缓冷段、并联设置的高氢冷却段与(气雾冷却段或/和水淬冷却段+酸洗段)、酸洗段、再加热段、均衡保温段、二次再加热段、并联设置的(炉鼻子段+锌锅段+气刀段+合金化加热段+合金化均热段+镀后冷却段)与(移动通道段+过时效段+最终喷气冷却段)、最终水冷段。
该生产线中,采用喷射辐射管预热段对带钢进行预热,并在辐射管加热段后设置横磁感应加热段进行加热温度的快速提升,设置并联设置的高氢冷却段与(气雾冷却段或/和水淬冷却段)进行快速冷却,还使用均衡保温段+二次再加热段,可以实现QP钢等高强钢的二次再加热工艺。
所述的喷射辐射管预热段利用辐射管加热段燃烧废气在炉内加热循环利用的氮氢保护气体,再由氮氢保护气体喷射到带钢上下表面实现强制对流换热。
并联设置高氢冷却段与(气雾冷却段或/和水淬冷却段+酸洗段),带钢可以选择进行高氢冷却,也可以选择进行气雾冷却,也可以选择水淬冷却,还可以选择先气雾冷却后水淬冷却。
并联设置(炉鼻子段+锌锅段+气刀段+合金化加热段+合金化均热段+镀后冷却段)与(移动通道段+过时效段+最终喷气冷却段),带钢可以选择走炉鼻子段+锌锅段+气刀段+合金化加热段+合金化均热段+镀后冷却段,即走合金化热镀锌工艺路径,生产合金化热镀产品;而当合金化加热段+合金化均热段不启动投入时,带钢从这些工艺段设备中空过,即可生产热镀纯锌产品,也可以选择走移动通道段+过时效段+最终喷气冷却段,即走连退工艺路径生产连续退火产品。
所述的移动通道段与炉鼻子段并联,移动通道段可以移动切换到在线位置,也可以移动切换至离线位置,通过切断带钢重新穿带实现连退工艺路径与热镀锌工艺路径的切换。
参见图16、图17,本发明所述的喷射辐射管预热装置,其包括:
辐射管加热炉1,炉体上方设炉顶辊室101,炉顶辊室101内设置转向辊102;
辐射管废气集气室2,通过连接管道21连接所述直火炉1炉体;
预热炉3,包括:
预热炉炉体31,其上部侧壁设一连接孔,并通过连通管32连通所述辐射管废气集气室2;预热炉炉体31顶端设与所述辐射管加热炉1炉顶辊室101对应、供带钢穿过的炉喉311;预热炉炉体31底部设带钢入口及入口密封装置33和入口转向辊;预热炉炉体31内上部设预热炉集气室312;预热炉炉体31内下部设一带穿带孔的下隔板313,形成废气集气室314,并通过一废气排出管道34连接一废气风机35,自烟囱500排出;
若干换热与喷气风箱单元36,沿预热炉炉体31高度方向设置于所述预热炉炉体31内预热炉集气室312下方的两侧,中间形成供带钢穿过的穿带通道315;每个换热与喷气风箱单元36包括,
风箱体361,其内竖直设置若干热交换管362,风箱体362相对所述穿带通道315的一侧面设置若干喷嘴363;上下设置的风箱体361之间设置与热交换管362连通的废气二次混合室;风箱体361内通入氮氢保护气体;
循环风机364,其进口管道的端口设置于所述穿带通道315内,其出口管道的端口位于风箱体361内;
可供带钢穿过的密封装置37,设置于所述穿带通道315的下端口及下隔板313的穿带孔处。
优选的,所述入口密封装置33、密封装置37为氮气密封结构,采用氮气密封室,其上设有氮气注入管道。
优选的,所述废气排出管道34上设置控制阀38。
带钢100经入口转向辊转向后向上运行,经入口密封装置密封后进入预热炉3进行预热处理,然后进入炉顶辊室,经转向辊转向后进入辐射管加热炉1;辐射管加热燃烧废气进入辐射管废气集气室,通过连通管道与预热炉1的预热炉集气室连通,预热炉集气室属密闭集气室,确保其内废气与带钢100不接触;辐射管燃烧废气在预热炉集气室积聚,辐射管燃烧废气先用于预热其燃烧空气。
在废气风机的抽力作用下,预热炉集气室内的高温辐射管燃烧废气源源不断地通过逐个串联的喷气风箱单元,喷气风箱单元内部设置有作为换热器的热交换管(管程为高温燃烧废气,壳程为氮氢混合气体);辐射管燃烧废气经换热器将氮氢保护气体加热后,在循环风机的作用下喷吹到带钢上下表面预热带钢。
辐射管燃烧废气从热交换管的内部从上向下流过,流动过程中进行热交换加热循环喷射的氮氢保护气体,然后进入喷气风箱单元之间的废气二次混合室,进行二次混合,对废气温度进行均匀化处理,然后再进入下行的炉内换热与喷气风箱单元,直至到达底部氮气密封装置,最后进入废气集气室。
氮氢保护气体从热交换管束间通过,被加热后在循环风机的作用下,不停地从喷嘴喷射到带钢的上下表面预热带钢。循环风机的吸气口由炉内管道连接到喷气风箱单元的DS侧和WS侧,在循环风机的作用下,氮氢混合气体喷射到带钢表面后,从两侧被抽出,再由循环风机经热交换器喷射到带钢上下表面,实现氮氢混合气体循环喷射加热带钢。
参见图18~图22,本发明所述的喷气辐射复合均热装置,其包括:
炉体4,其内沿高度方向设置复合加热体5;所述复合加热体5包括,
保温箱体51,其壳体内壁设保温材料;保温箱体51的一侧面中央设安装孔;
循环风机52,设置于所述保温箱体51安装孔处,其吸风口521对应安装孔轴线,出风口522设于机壳侧面;
缓冲腔体53,设置于所述保温箱体51内对应循环风机52吸风口处,缓冲腔体53背面设与循环风机52吸风口对应的热风出口,缓冲腔体正面设热风进口;
两高温喷气风箱54、54’,竖直对称设置于所述保温箱体51内缓冲腔体53正面热风进口的两侧,形成供带钢100穿过的穿带通道200;位于该穿带通道100两侧的两高温喷气风箱54、54’的一侧面沿高度方向间隔设置若干排射流喷嘴55、55’,且,n排射流喷嘴之间设置一间隙300,n≥1;
若干辐射管56、56’,对称设置于所述两高温喷气风箱54、54’内,所述辐射管56(辐射管56为例,下同)包括连接烧嘴的连接管段561、自连接管段561一端弯折延伸的辐射管段562、自辐射管段562一端延伸弯折形成的换热管段563;所述辐射管段562对应所述高温喷气风箱54中n排射流喷嘴之间设置的间隙300,形成喷气与辐射交替结构。
优选的,所述缓冲腔体与高温喷气风箱为一体结构。
优选的,所述射流喷嘴直径为射流喷嘴到带钢的距离的1/10~1/5。
优选的,所述射流喷嘴采用圆孔结构。
优选的,所述辐射管采用空间四行程结构,形成四段平行设置的管段,其中,一管段为辐射管段,其余为连接管段、换热管段。
实例1
一种高强带钢的生产,其机组布置如图5所示,基板主要化学成分(mass%)为0.085%C-0.16%Si-1.90%Mn的带钢开卷、焊接、入口活套通过、清洗后,喷射辐射管预热到270℃,再辐射管加热到750℃,然后横磁感应加热到830℃,在830℃下辐射管均热40秒,缓冷到670℃,高氢冷却到465℃,再加热段通过(再加热不投入)后走合金化热镀锌工艺路径经炉鼻子浸入锌锅进行热镀锌,经气刀控制镀层重量后合金化加热到515℃,在510℃下合金化均热20秒,然后进行镀后冷却,接着最终水冷至室温,平整后出口活套经过,最后卷取,完成生产。最终产品带钢屈服强度为582MPa,抗拉强度818MPa,断裂延伸率19%。
实例2
一种高强带钢的制备,其机组布置如图6所示,基板主要化学成分(mass%)为0.12%C-0.41%Si-1.90%Mn的带钢开卷、焊接、入口活套通过、清洗后,喷射辐射管预热到280℃,再辐射管加热到710℃,然后横磁感应加热到810℃,在810℃下喷气辐射复合均热40秒,缓冷到670℃,高氢冷却到460℃,在460℃均衡保温(本实施例再加热、二次再加热的加热功能都不投入)后走热镀锌工艺路径经炉鼻子浸入锌锅热镀锌,经气刀控制镀层重量后进行镀后冷却,接着最终水冷至室温,平整后出口活套经过,最后卷取,完成生产。最终产品带钢屈服强度为346MPa,抗拉强度658MPa,断裂延伸率24%。
实例3
一种高强带钢的制备,其机组布置如图7所示,基板主要化学成分(mass%)为0.19%C-1.70%Si-2.60%Mn的带钢开卷、焊接、入口活套通过、清洗后,经喷射辐射管喷射预热到275℃,辐射管加热到750℃,再横磁感应加热到850℃,在850℃下辐射管均热60秒,缓冷到670温度,高氢冷却到260℃后,再加热到420℃后,在420℃下均衡保温,实现带钢中碳元素的再分配,稳定带钢中的残余奥氏体组织,然后二次再加热到465℃,走合金化热镀锌工艺路径经炉鼻子浸入锌锅进行热镀锌,经气刀控制镀层重量后,进入合金化加热炉加热到510℃,在合金化均热炉505℃保温20秒,再经镀后冷却设备冷却到140℃左右,再经最终水冷至45℃以下,然后进行平整,出口活套经过后卷取,完成生产。最终产品带钢屈服强度为1063MPa,抗拉强度1196MPa,断裂延伸率14%。
实例4
一种高强带钢的生产,其机组布置如图8所示,基板主要化学成分(mass%)为0.06%C-0.010%Si-0.95%Mn的带钢开卷、焊接、入口活套通过、清洗后,喷射辐射管预热到250℃,接着辐射管加热到710℃,然后横磁感应加热到810℃,在810℃下喷气辐射复合均热60秒,缓冷到675℃,气雾冷却到500℃,然后水淬至室温,接着酸洗、再加热到230℃,然后走连退工艺路径经移动通道进入过时效段在230℃进行过时效处理,最终喷气冷却到140℃左右最终水冷至室温,接着进行平整,出口活套经过后卷取,完成生产。最终产品带钢屈服强度为598MPa,抗拉强度709MPa,断裂延伸率12%
实例5
一种高强带钢的生产,其机组布置如图9所示,基板主要化学成分(mass%)为0.10%C-0.21%Si-2.2%Mn的带钢开卷、焊接、入口活套通过、清洗后,喷射辐射管喷射预热到265℃,辐射管加热到830℃,接着横磁感应加热到910℃,然后在910℃下辐射管均热60秒,缓冷到700℃,接着水淬冷却到50℃左右,然后酸洗,再加热到235℃,接着走连退工艺路径经移动通道进入过时效段在235℃进行过时效处理,最终喷气冷却到140℃左右最终水冷至室温,平整后出口活套经过,最后卷取,完成生产。最终产品带钢屈服强度为1011MPa,抗拉强度1299MPa,断裂延伸率6%。

Claims (13)

1.一种连退或热镀锌双用高强带钢生产线,其特征在于,其依次包括以下工位:开卷-焊接-入口活套-清洗-中央连续后处理-平整-出口活套-卷取;其中,
所述中央连续后处理工位依次包括喷射辐射管预热段、辐射管加热段、横磁感应加热段、均热段、缓冷段、快速冷却段、再加热段、并联设置的(炉鼻子段+锌锅段+气刀段+镀后冷却段)与(移动通道段+过时效段+最终喷气冷却段)、最终水冷段;
所述均热段采用辐射管均热段或喷气辐射复合均热段;
所述快速冷却段包括高氢冷却段或/和气雾冷却段或/和水淬冷却段。
2.一种连退或热镀锌双用高强带钢生产线,其特征在于,其依次包括以下工位:开卷-焊接-入口活套-清洗-中央连续后处理-平整-出口活套-卷取;其中,
所述中央连续后处理工位依次包括喷射辐射管预热段、辐射管加热段、横磁感应加热段、均热段、缓冷段、快速冷却段、酸洗段、再加热段、并联设置的(炉鼻子段+锌锅段+气刀段+镀后冷却段)与(移动通道段+过时效段+最终喷气冷却段)、最终水冷段;
所述均热段采用辐射管均热段或喷气辐射复合均热段;
所述快速冷却段包括高氢冷却段或/和气雾冷却段或/和水淬冷却段;
或,气雾冷却段与水淬冷却段并联布置,且,气雾冷却段与水淬冷却段之间设置连接通道;
或,高氢冷却段与气雾冷却段、水淬冷却段并联布置,且,气雾冷却段与水淬冷却段之间设置连接通道,高氢冷却段连接所述再加热段。
3.如权利要求1或2所述的连退或热镀锌双用高强带钢生产线,其特征在于,所述再加热段后设均衡保温段、二次再加热段,二次再加热段再连接所述并联设置的(炉鼻子段+锌锅段+气刀段+镀后冷却段)与(移动通道段+过时效段+最终喷气冷却段)。
4.如权利要求1或2或3所述的连退或热镀锌双用高强带钢生产线,其特征在于,热镀锌为合金化热镀锌,所述气刀段与镀后冷却段之间设置合金化加热段、合金化均热段。
5.如权利要求1~4任何一项所述的连退热镀锌双用高强带钢生产线,其特征在于,在气刀段后还布置可移动的镀后快冷段,且,与合金化加热段并联布置,使移动镀后快冷段形成在线、离线切换设计。
6.如权利要求1~5任何一项所述的连退热镀锌双用高强带钢生产线,其特征在于,在再加热段前设置闪镀镍或闪镀铁段。
7.如权利要求1~6任何一项所述的连退热镀锌双用高强带钢生产线,其特征在于,在入口活套工位的前、后均设置清洗工位。
8.如权利要求1~7任何一项所述的连退热镀锌双用高强带钢生产线,其特征在于,在卷取工位前设置精整工位。
9.如权利要求1~8任何一项所述的连退热镀锌双用高强带钢生产线,其特征在于,在平整工位之前设置中间活套工位。
10.如权利要求1~9任何一项所述的连退热镀锌双用高强带钢生产线,其特征在于,在平整工位与出口活套工位之间设置可选择的拉矫工位。
11.如权利要求1~10任何一项所述的连退热镀锌双用高强带钢生产线,其特征在于,在平整工位与出口活套工位之间设置可选择的钝化或耐指纹等表面后处理工位,或,在平整工位与出口活套工位之间同时设置可选择的拉矫工位设备和可选择的钝化或耐指纹等表面后处理工位,带钢可以进行钝化或耐指纹等表面后处理,然后再进入出口活套。
12.一种用于如权利要求1或2所述的连退或热镀锌双用高强带钢生产线的喷射辐射管预热装置,其特征在于,包括:
辐射管加热炉,炉体上方设炉顶辊室,炉顶辊室内设置转向辊;
辐射管废气集气室,通过连接管道连接所述辐射管加热炉炉体;预热炉,包括:
预热炉炉体,其上部侧壁设一连接孔,并通过连通管连通所述辐射管废气集气室;预热炉炉体顶端设与所述辐射管加热炉炉顶辊室对应、供带钢穿过的炉喉;预热炉炉体底部设带钢入口及入口密封装置和入口转向辊;预热炉炉体内上部设预热炉集气室;预热炉炉体内下部设一带穿带孔的下隔板,形成废气集气室,并通过一废气排出管道连接一废气风机;所述废气排出管道上设置控制阀;
若干换热与喷气风箱单元,沿炉体高度方向设置于所述预热炉炉体内预热炉集气室下方的两侧,中间形成供带钢穿过的穿带通道;每个换热与喷气风箱单元包括,
风箱体,其内竖直设置若干热交换管,风箱体相对所述穿带通道的一侧面设置若干喷嘴;上下设置的风箱体之间设置与热交换管连通的废气二次混合室;风箱体内通入保护气体,优选通入氮氢保护气体;循环风机,其进口管道的端口设置于所述穿带通道内,其出口管道的端口位于风箱体内;
可供带钢穿过的密封装置,分别设置于所述穿带通道的下端口及下隔板的穿带孔处;优选的,所述入口密封装置、可供带钢穿过的密封装置为氮气密封结构,采用氮气密封室,其上设有氮气注入管道。
13.一种用于如权利要求1或2所述的连退或热镀锌双用高强带钢生产线的喷气辐射复合均热装置,其特征在于,包括:
炉体,其内沿高度方向设置复合加热体;所述复合加热体,包括,
保温箱体,其壳体内壁设保温材料;保温箱体的一侧面中央设安装孔;
循环风机,设置于所述保温箱体安装孔处,其吸风口对应安装孔轴线,出风口设于机壳侧面;
缓冲腔体,设置于所述保温箱体内对应循环风机吸风口处,缓冲腔体背面设与循环风机吸风口对应的热风出口,缓冲腔体正面设热风进口;优选的,所述缓冲腔体与高温喷气风箱为一体结构;
两高温喷气风箱,竖直对称设置于所述保温箱体内缓冲腔体正面热风进口的两侧,形成供带钢穿过的穿带通道;位于该穿带通道两侧的两高温喷气风箱的一侧面沿高度方向间隔设置若干排射流喷嘴,且,n排射流喷嘴之间设置一间隙,n≥1;优选的,所述射流喷嘴直径为射流喷嘴到带钢的距离的1/10~1/5;更优选的,所述射流喷嘴采用圆孔结构;
若干辐射管,对称设置于所述两高温喷气风箱内,所述辐射管包括连接烧嘴的连接管段、自连接管段一端弯折延伸的辐射管段、自辐射管段一端延伸弯折形成的换热管段;所述辐射管段对应所述高温喷气风箱中n排射流喷嘴之间设置的间隙,形成喷气与辐射交替结构;
优选的,所述辐射管的辐射管段、连接管段、换热管段为平行设置。
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