CN117701872A - 一种连退或热镀锌双用超高强带钢生产线 - Google Patents
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Abstract
一种连退或热镀锌双用超高强带钢生产线,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直火预热段、直火加热段、横磁感应加热段、均热段、缓冷段、快速冷却段、再加热段,并联布置的(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。快速冷却段采用高氢冷却、气雾冷却、水淬冷却。本发明在生产线中设置喷射直火预热段、横磁感应加热段、快速冷却段,并联形成热镀锌工艺路径、连退工艺路径,不仅实现了超高强钢的快热快冷工艺,而且同一产线可以生产冷轧退火、热镀纯锌、合金化热镀锌三种产品,生产工艺路径灵活。
Description
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超高强带钢生产线。
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: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。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,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,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。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,有的加热段选用直火加热,并用直火燃烧废气直接接触带钢对带钢进行预热,对于这类机组原有技术存在的不足是:
1)适用市场变化能力相对较弱;
2)预热带钢后的直火燃烧废气排放温度仍然比较高,通常会超过800℃,有时会超过850℃,超过850℃时通常需要掺入冷风将废气排放温度控制在850℃及以下才能进行二次离线利用。废气温度越高,意味着热能损失越多。可以看出,这种方法,热能一次在线利用率低,而且二次离线利用产生的蒸汽或热水在本机组往往不能全部消耗掉,因此将带来该区域能源平衡的困难;
3)由于直火燃烧废气直接接触带钢而且接触时间较长,另外在预热段需将直火燃烧废气中的过量燃气进行二次燃烧,二次燃烧火焰往往是氧化性火焰,这必然限制带钢预热温度的提高,否则,容易在带钢表面形成过厚的氧化层,引起表面质量问题,通常带钢的预热温度只能预热到250℃左右,预热效果较差;
4)上述的直火加热,加热能力受限,加热温度也不能太高,通常只能将带钢加热到750℃及以下,进一步提高加热温度后带钢容易发生严重氧化,而且沿带钢宽度方向温度均匀性相对较差;
5)传统工艺在带钢高于750℃退火时一般均采用辐射管进一步加热,由于辐射管加热炉的热惯性大,当带钢厚度规格、退火目标温度发生较大变化时,带钢温度调节慢,温控精度差,对生产超高强钢非常不利,质量损失大;
6)750℃以上采用辐射管加热,加热效率低、速率慢,而且加热温度越高,热效率和加热速率越低,相应能源一次直接利用效率也越低;
7)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;
8)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;
9)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;
10)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超高强带钢生产线,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350℃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,不需掺冷风就可以进行炉外二次利用;4)避免直火燃烧废气长时间接触带钢;5)可以实现900℃以上超高温退火;6)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;7)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;8)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);9)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超高强带钢生产线,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直火预热段、直火加热段、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、快速冷却段、再加热段,自再加热段设两路并联布置的处理线,一路设有炉鼻子段、锌锅段、气刀段、镀后冷却段,接最终水冷段;另一路设有移动通道段、过时效段、最终喷气冷却段,接所述最终水冷段;
该生产线采用喷射直火预热对带钢进行预热,并在直火加热段后设置横磁感应加热设备进行加热温度的快速提升,并选择高氢冷却进行快速冷却;
所述的喷射直火预热段利用直火加热段燃烧废气在炉内加热循环利用的氮氢保护气体,再将氮氢保护气体喷射到带钢上下表面实现强制对流换热;
所述快速冷却段采用高氢冷却段或气雾冷却段或水淬冷却段。
进一步,所述再加热段后依次设置均衡保温段、二次再加热段,再接所述的两路并联布置的处理线。
更进一步,所述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超高强带钢生产线,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直火预热段、直火加热段、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、快速冷却段、酸洗段、再加热段;
自再加热段设两路并联布置的处理线,一路设有炉鼻子段、锌锅段、气刀段、镀后冷却段,接最终水冷段;另一路设有移动通道段、过时效段、最终喷气冷却段,接所述最终水冷段;
所述快速冷却段采用气雾冷却段或/和水淬冷却段。
该生产线中,带钢采用喷射直火预热段进行预热,并在直火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;
所述的喷射直火预热段利用直火加热段燃烧废气在炉内加热循环利用的氮氢保护气体,再将氮氢保护气体喷射到带钢上下表面实现强制对流换热。
进一步,所述再加热段后依次设置均衡保温段、二次再加热段,二次再加热段再接所述的两路并联布置的处理线。
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超高强带钢生产线,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直火预热段、直火加热段、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、快速冷却段、酸洗段、再加热段;
自再加热段设两路并联布置的处理线,一路设有炉鼻子段、锌锅段、气刀段、镀后冷却段,接最终水冷段;另一路设有移动通道段、过时效段、最终喷气冷却段,接所述最终水冷段;
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;
该生产线中,带钢采用喷射直火预热段进行预热,并在直火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;
所述的喷射直火预热段利用直火加热段燃烧废气在炉内加热循环利用的氮氢保护气体,再将氮氢保护气体喷射到带钢上下表面实现强制对流换热。
进一步,所述再加热段后依次设置均衡保温段、二次再加热段,二次再加热段再接所述的两路并联布置的处理线。
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,在气刀段后还布置移动镀后快冷段,该移动镀后快冷段可以在线、离线移动,与合金化加热段并联布置。
优选的,在直火加热段与横磁感应加热段之间还增设辐射管加热段。
优选的,在入口活套工位的前后均设置清洗工位。
优选的,在卷取工位前设置精整工位。
优选的,在平整工位之前还设置中间活套工位。
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。
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和可选择的钝化或耐指纹等表面后处理工位。
另外,本发明还提供一种喷射直火预热装置,其包括:直火炉、预热炉;其中,
所述直火炉包括:
炉壳,其上下端分别设置炉顶辊室、炉底辊室;炉顶辊室、炉底辊室内分别设置转向辊;炉壳内沿高度方向设置若干直火加热区,直火加热区内设置若干直火烧嘴;炉壳上部侧壁设至少两个通孔,且左右对称设置;
所述预热炉包括:
炉体,其上部侧壁设至少两个连接孔,且左右对称设置,并分别通过连通管连接所述直火炉炉壳上部的通孔;炉体顶端设与所述直火炉炉顶辊室对应、供带钢穿过的炉喉;炉体底部设带钢入口及相应的密封装置和转向辊;炉体内上部设一穿带孔的上隔板,形成直火废气上集气室;直火废气上集气室下方设直火燃烧废气二次燃烧室,直火燃烧废气二次燃烧室内设至少一只明火烧嘴;优选的,所述直火燃烧废气二次燃烧室内还设置燃烧废气测温计;炉体内下部设一带穿带孔的下隔板,形成直火废气下集气室,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炉体内直火燃烧废气二次燃烧室下方的两侧,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;
若干可供带钢穿过的密封装置,分别设置于所述穿带通道的上下端口处及上、下隔板的穿带孔处;优选的,所述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。
生产过程中,直火炉直火燃烧产生的高温燃烧废气通过连通管进入预热炉,预热炉内设有多个依次上下排列的换热与喷气风箱单元,该换热与喷气风箱单元的热交换管道(高温燃烧废气走管程,保护气体走壳程)对风箱体内的氮氢混合气体加热,通过正对带钢两侧的高速喷嘴向带钢两面喷吹高温氮氢混合气体,快速加热带钢,喷出的高温氮氢混合气体与低温带钢进行热交换,混合气体降低温度之后从布置在靠近带钢两侧边的循环风机抽回到炉内热交换器与其内部的走管程的燃烧废气再次进行热交换,再次提升氮氢混合气体的温度,而后从该喷气风箱单元内部再喷向带钢两面,如此循环往复。
在本发明所述预热装置中:
所述预热设置换热与喷气风箱单元及直火燃烧废气二次燃烧室,所述换热与喷气风箱单元采用热交换管道(热交换器不是布置在炉外),将直火燃烧废气二次燃烧室再次燃烧的燃烧废气加热风箱体内循环利用的氮氢保护气体,在循环风机的作用下加热后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。
在直火燃烧废气二次燃烧室内还设置明火烧嘴,用于直火燃烧废气中未充分燃烧的燃气在直火燃烧废气二次燃烧室内进行富氧二次燃烧,且燃烧的火焰不会接触到带钢。
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,在该废气二次混合室对废气温度进行均匀化处理,然后再进入下行的风箱体。
所述密封装置为氮气密封结构,设有氮气密封室,氮气密封室内都设有氮气注入管道口,通过向氮气密封室内内通入密封氮气,维持相对高压,避免大量直火燃烧废气进入炉内换热与喷气风箱单元内部的穿带通道,从而可以避免直火燃烧废气过量氧化带钢表面。
所述预热炉的带钢入口处设密封装置,其内部也设置气体注入口,喷吹少量密封氮气或空气,其作用是避免直火燃烧废气溢出至炉外。
又,本发明还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该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。
本发明所述均热装置采用复合加热技术,复合加热技术首先能够把高速喷气加热技术与辐射管加热技术有机的结合在一起,充分的发挥了高速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喷气加热风箱内部,把辐射管燃烧气体产生的热量通过高速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。
本发明所述辐射管既具有燃烧辐射功能,辐射功能主要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.本发明采用喷射直火预热段设备对带钢进行预热,该喷射直火预热段设备使用直火加热段燃烧废气在炉内加热循环利用的氮氢保护气体,再将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全部在线利用,可以将带钢温度预热到至少350℃以上。
所述预热装置在预热炉内增设了换热与喷气风箱单元,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,此方法与传统的预热方法相比,炉壳及保护气体通道的热量损失显著减少,燃烧直火废气余热利用更充分、加热效率更高、加热速率更快。利用直火废气对喷气风箱内气体加热并通过喷嘴对带钢带了喷气预热,相较现有技术,进一步提高了预热效率,且直火废气热量利用更加充分。
所述预热装置将热交换设计到了预热炉内,直火燃烧废气主要从预热炉换热与喷气风箱单元通过,在通过过程中直火燃烧废气与风箱内的热交换管道进行充分的换热,加热风箱内的氮氢保护气体,因此在预热炉内直火燃烧废气不是一直与带钢直接接触(仅在高温段短时直接接触而且此时废气属于还原性气氛或微氧化气氛),从而可以避免带钢表面过氧化。
所述预热装置在预热炉内设计直火燃烧废气二次燃烧室及明火烧嘴,直火燃烧废气中的未充分燃烧的燃气在预热炉顶部的半密封的直火燃烧废气二次燃烧室内进行富氧二次燃烧,但燃烧的火焰不接触带钢,因此有效避免了带钢表面过氧化。
采用所述预热装置预热,带钢预热温度更高,由于高温氮氢保护气体喷射直火喷射预热换热系数高,预热后的带钢温度可以达到350℃
以上,比普通预热炉带钢温度至少高出100℃;
所述预热炉出来的直火燃烧废气温度通常远低于750℃(如果高速喷射预热单元布置数量足够多的话甚至可以达到200℃以下直接排放),无需掺冷空气进行炉外二次利用或根本无需二次利用。可以看出,所述预热装置既实现了直火炉废气余热的充分利用,又避免了直火炉废气过长时间接触带钢造成带钢表面过量氧化。
直火加热段后设置了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;
2.本发明设置二次再加热段,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。
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.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。
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)本发明避免了直火燃烧废气过长时间接触带钢,带钢表面质量和可镀性好;
3)本发明预热后带钢温度高,热能一次利用率高;
4)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;
5)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;
6)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;
7)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;
8)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为本发明所述喷射直火预热装置实施例的结构示意图;
图17为本发明所述喷射直火预热装置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,其所示为本发明实施例1,在实施例1中,所述连退或热镀锌双用超高强带钢生产线,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直火预热段、直火加热段、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,自再加热段设两路并联布置的处理线,一路设炉鼻子段、锌锅段、气刀段设备、镀后冷却段,接最终水冷段;另一路设移动通道段、过时效段、最终喷气冷却段,接所述最终水冷段;
该生产线采用喷射直火预热对带钢进行预热,并在直火加热段后设置横磁感应加热设备进行加热温度的快速提升,并选择高氢冷却进行快速冷却;
所述的喷射直火预热段利用直火加热段燃烧废气在炉内加热循环利用的氮氢保护气体,再将氮氢保护气体喷射到带钢上下表面实现强制对流换热;
并联布置(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。
所述移动通道段与炉鼻子段并联布置,移动通道段可以移动实现在线或离线位置切换,通过切断带钢重新穿带进而实现连退工艺路径与热镀纯锌工艺路径的切换。
参见图5,本发明实施例2,所述连退或热镀锌双用超高强带钢生产线,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直火预热段、直火加热段、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;
自再加热段设两路并联布置的处理线,一路设炉鼻子段、锌锅段、气刀段、合金化加热段、合金化均热段、镀后冷却段,接最终水冷段;另一路设移动通道段、过时效段、最终喷气冷却段,接所述最终水冷段。
该生产线中,带钢采用喷射直火预热段进行预热,并在直火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。
所述的喷射直火预热段利用直火加热段燃烧废气在炉内加热循环利用的氮氢保护气体,再将氮氢保护气体喷射到带钢上下表面实现强制对流换热。
并联布置(炉鼻子段+锌锅段+气刀段设备+合金化加热段设备+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+过时效段设备+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,其所示为本发明实施例3,在实施例3中,所述连退或热镀锌双用超高强带钢生产线,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直火预热段、直火加热段、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。
本生产线采用喷射直火预热段对带钢进行预热,并在直火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。
所述的喷射直火预热段利用直火加热段燃烧废气在炉内加热循环利用的氮氢保护气体,再将氮氢保护气体喷射到带钢上下表面实现强制对流换热。
并联布置(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,如实例1所示。
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,如实例2所示。
所述移动通道段与炉鼻子段并联布置,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,本发明实施例4,所述连退或热镀锌双用超高强带钢生产线,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直火预热段、直火加热段、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,采用喷射直火预热段对带钢进行预热,并在直火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。
所述的喷射直火预热段利用直火加热段燃烧废气在炉内加热循环利用的氮氢保护气体,再将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,本发明实施例5,所述连退或热镀锌双用超高强带钢生产线,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直火预热段、直火加热段、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,采用喷射直火预热段对带钢进行预热,并在直火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,
所述的喷射直火预热段利用直火加热段燃烧废气在炉内加热循环利用的氮氢保护气体,再将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,如实施例3所示。
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,本发明实施例6,所述连退或热镀锌双用超高强带钢生产线,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直火预热段、直火加热段、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,采用喷射直火预热段对带钢进行预热,并在直火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。
所述的喷射直火预热段其特征是利用直火加热段燃烧废气在炉内加热循环利用的氮氢保护气体,再将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,本发明实施例7,所述连退或热镀锌双用超高强带钢生产线,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直火预热段、直火加热段、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,采用喷射直火预热段对带钢进行预热,并在直火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。
所述的喷射直火预热段利用直火加热段燃烧废气在炉内加热循环利用的氮氢保护气体,再将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,本发明实施例8,所述连退或热镀锌双用超高强带钢生产线,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直火预热段、直火加热段、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,采用喷射直火预热段对带钢进行预热,并在直火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。
所述的喷射直火预热段利用直火加热段燃烧废气在炉内加热循环利用的氮氢保护气体,再将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;其特征还为并联的(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),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,如实例4所示。
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,本发明实施例9,所述连退或热镀锌双用超高强带钢生产线,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直火预热段、直火加热段、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,采用喷射直火预热段对带钢进行预热,并在直火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。
所述的喷射直火预热段利用直火加热段燃烧废气在炉内加热循环利用的氮氢保护气体,再将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,本发明实施例10,所述连退或热镀锌双用超高强带钢生产线,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直火预热段、直火加热段、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,采用喷射直火预热段对带钢进行预热,并在直火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。
所述的喷射直火预热段利用直火加热段燃烧废气在炉内加热循环利用的氮氢保护气体,再将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,本发明实施例11,所述连退或热镀锌双用超高强带钢生产线,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直火预热段、直火加热段、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,采用喷射直火预热段对带钢进行预热,并在直火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。
所述的喷射直火预热段利用直火加热段燃烧废气在炉内加热循环利用的氮氢保护气体,再将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,本发明实施例12,所述连退或热镀锌双用超高强带钢生产线,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直火预热段、直火加热段、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,采用喷射直火预热段对带钢进行预热,并在直火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。
所述的喷射直火预热段利用直火加热段燃烧废气在炉内加热循环利用的氮氢保护气体,再将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+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。
优选的,在气刀段后还布置移动镀后快冷段,该移动镀后快冷段可以在线、离线移动,与合金化加热段(设计为可移动的,也为检修方便)并联布置,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,在直火加热段与横磁感应加热段之间还增加设置辐射管加热段,用于带钢加热温度的进一步提升。
优选的,在酸洗段后设置闪镀镍或闪镀铁段,用于提高带钢的耐蚀性或可镀性。
优选的,在入口活套工位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。
参见图16、图17,本发明所述的喷射直火预热装置,其包括:直火炉1、预热炉2;其中,
所述直火炉1包括:
炉壳11,其上下端分别设置炉顶辊室101、炉底辊室102;炉顶辊室101、炉底辊室102内分别设置转向辊12、12’;炉壳11内沿高度方向设置若干直火加热区111,直火加热区111内设置于若干直火烧嘴13;炉壳11上部侧壁设两个通孔,且左右对称设置;
所述预热炉2包括:
炉体21,其上部侧壁设两个连接孔,且左右对称设置,并分别通过连通管22连接所述直火炉1炉壳11上部的通孔;炉体21顶端设与所述直火炉1炉顶辊室101对应、供带钢穿过的炉喉211;炉体21底部设带钢入口及相应的密封装置212和转向辊23;炉体21内上部设一穿带孔的上隔板213,形成直火废气上集气室201;直火废气上集气室201下方设直火燃烧废气二次燃烧室202,直火燃烧废气二次燃烧室202内设至少一只明火烧嘴24;炉体21内下部设一带穿带孔的下隔板214,形成直火废气下集气室203,并通过一废气排出管道215连接一废气风机25,自烟囱500排出;
若干换热与喷气风箱单元26,沿炉体21高度方向设置于所述炉体21内直火燃烧废气二次燃烧室202下方的两侧,中间形成供带钢穿过的穿带通道204;每个换热与喷气风箱单元26包括,
风箱体261,其内竖直设置若干热交换管262,风箱体261相对所述穿带通道204的一侧面设置若干喷嘴263;上下设置的风箱体261之间设置与热交换管262连通的废气二次混合室205;风箱体261内通入氮氢保护气体;
循环风机264,其进口管道的端口设置于所述穿带通道204内,其出口管道的端口位于风箱体261内;
若干可供带钢穿过的密封装置27、27’、27”,分别设置于所述穿带通道204的上下端口处及上、下隔板213、214的穿带孔处。
优选的,所述直火燃烧废气二次燃烧室202内还设置燃烧废气测温计28。
优选的,所述密封装置27、27’、27”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215上设置控制阀216。
带钢100经直火炉前转向辊转向向上运行,先经过预热炉入口密封装置密封后进入预热炉2进行预热,接着进入直火炉1的炉顶辊室,经转向辊转向后进入直火炉1进行直火加热,然后进入直火炉1的炉底辊室,经转向辊转向后继续运行。
直火燃烧废气经热交换管道将氮氢保护气体加热后废气温度下降(氮氢保护气体在循环风机的作用下喷吹到带钢上下表面预热带钢),降温后的氮氢保护气体在预热炉的工作侧(WS侧)和驱动侧(DS侧)两侧被循环风机264再抽吸到风箱内与热交换管道进行换热;直火燃烧废气从上而下依次通过换热与喷气风箱单元,在变频废气风机25的抽吸下,通过废气排出管道215先经过余热锅炉400进行燃烧废气余热的炉外二次利用,再进入烟囱500内最终排放。
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
一种带钢的生产示例,机组布置如图6所示,基板主要化学成分(mass%)为0.16%C-1.8%Si-2.3%Mn的带钢开卷、焊接、入口活套通过、清洗后,采用喷射直火预热到365℃,再直火加热到750℃,接着横磁感应加热到850℃,接着在850℃下辐射管均热60秒,缓冷到675℃,高氢冷却到230℃,再加热到420℃,在420℃下均衡保温,然后二次再加热到460℃后选择热镀锌工艺路径,经炉鼻子浸入锌锅进行热镀锌,经气刀控制镀层重量后进行镀后冷却到230℃以下,接着最终水冷至室温,平整后进入出口活套,最后卷取,完成生产。最终产品带钢屈服强度为732MPa,抗拉强度1068MPa,断裂延伸率19%。
实例2
一种带钢的生产示例,机组布置如图6所示,基板主要化学成分(mass%)为0.09%C-0.013%Si-0.95%Mn的带钢开卷、焊接、入口活套通过、清洗后,喷射直火预热到360℃,然后直火加热到750℃,接着横磁感应加热到850℃,在850℃下喷气辐射复合均热60秒,缓冷到670℃,高氢喷气冷却到230℃左右,经再加热段、均衡保温段、二次再加热段(再加热和二次再加热都不需投入)后选择连退工艺路径,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,平整后进入出口活套,最后卷取,完成生产。最终产品带钢屈服强度为486MPa,抗拉强度575MPa,断裂延伸率22%。
实例3
一种带钢的生产示例,机组布置如图8所示,基板主要化学成分(mass%)为0.12%C-0.19%Si-2.1%Mn的带钢开卷、焊接、入口活套通过、清洗后,喷射直火喷射预热到361℃,直火加热到750℃,接着横磁感应加热到850℃,然后在850℃下辐射管均热60秒,缓冷到750℃,接着先气雾冷却到500℃,后水淬至50℃左右,进行酸洗,然后再加热到235℃,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,接着平整后进入出口活套,最后卷取,完成生产。最终产品带钢屈服强度为982MPa,抗拉强度1208MPa,断裂延伸率12%。
实例4
一种带钢的生产示例,机组布置如图11所示,基板主要化学成分(mass%)为0.075%C-0.15%Si-1.70%Mn的带钢开卷、焊接、入口活套通过、清洗后,采用喷射直火预热到353℃,再直火加热到750℃,然后横磁感应加热到820℃,在820℃下喷气辐射复合均热50秒,缓冷到670℃,气雾冷却到500℃,水淬冷却至室温,酸洗,再加热到200℃,经均衡保温段后二次再加热到460℃,然后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500℃,在500℃下合金化均热18秒,然后进行镀后冷却,接着最终水冷至室温,平整后进入出口活套,最后卷取,完成生产。最终产品带钢屈服强度为585MPa,抗拉强度856MPa,断裂延伸率14%。
Claims (13)
1.一种连退或热镀锌双用超高强带钢生产线,其特征在于,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直火预热段、直火加热段、横磁感应加热段、均热段、缓冷段、快速冷却段、再加热段;自再加热段设两路并联布置的处理线,一路设有炉鼻子段、锌锅段、气刀段、镀后冷却段,接最终水冷段;另一路设有移动通道段、过时效段、最终喷气冷却段,接所述最终水冷段;
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或气雾冷却段或水淬冷却段。
2.一种连退或热镀锌双用超高强带钢生产线,其特征在于,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直火预热段、直火加热段、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;
自再加热段设两路并联布置的处理线,一路设有炉鼻子段、锌锅段、气刀段、镀后冷却段,接最终水冷段;另一路设有移动通道段、过时效段、最终喷气冷却段,接所述最终水冷段;
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气雾冷却段或/和水淬冷却段。
3.一种连退或热镀锌双用超高强带钢生产线,其特征在于,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直火预热段、直火加热段、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;
自再加热段设两路并联布置的处理线,一路设有炉鼻子段、锌锅段、气刀段、镀后冷却段,接最终水冷段;另一路设有移动通道段、过时效段、最终喷气冷却段,接所述最终水冷段;
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。
4.如权利要求1或2或3所述的连退或热镀锌双用超高强带钢生产线,其特征在于,所述再加热段后依次设置均衡保温段、二次再加热段,二次再加热段再接所述的两路并联布置的处理线。
5.如权利要求1或2或3或4所述的连退或热镀锌双用超高强带钢生产线,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。
6.如权利要求1~5中任何一项所述的连退或热镀锌双用超高强带钢生产线,其特征在于,在气刀段后还布置移动镀后快冷段,该移动镀后快冷段可以在线、离线移动,与合金化加热段并联布置。
7.如权利要求1~6中任何一项所述的连退或热镀锌双用超高强带钢生产线,其特征在于,在直火加热段与横磁感应加热段之间还增设辐射管加热段。
8.如权利要求1~7中任何一项所述的连退或热镀锌双用超高强带钢生产线,其特征在于,在入口活套工位的前后均设置清洗工位。
9.如权利要求1~8中任何一项所述的连退或热镀锌双用超高强带钢生产线,其特征在于,在卷取工位前设置精整工位。
10.如权利要求1~9中任何一项所述的连退或热镀锌双用超高强带钢生产线,其特征在于,在平整工位之前还设置中间活套工位;或,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中任何一项所述的连退或热镀锌双用超高强带钢生产线,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和可选择的钝化或耐指纹等表面后处理工位。
12.用于如权利要求1~11中任何一项所述的连退或热镀锌双用超高强带钢生产线的喷射直火预热装置,其特征在于,包括:直火炉、预热炉;
其中,
所述直火炉包括:
炉壳,其上下端分别设置炉顶辊室、炉底辊室;炉顶辊室、炉底辊室内分别设置转向辊;炉壳内沿高度方向设置若干直火加热区,直火加热区内设置若干直火烧嘴;炉壳上部侧壁设至少两个通孔,且左右对称设置;
所述预热炉包括:
炉体,其上部侧壁设至少两个连接孔,且左右对称设置,并分别通过连通管连接所述直火炉炉壳上部的通孔;炉体顶端设与所述直火炉炉顶辊室对应、供带钢穿过的炉喉;炉体底部设带钢入口及相应的密封装置和转向辊;炉体内上部设一穿带孔的上隔板,形成直火废气上集气室;直火废气上集气室下方设直火燃烧废气二次燃烧室,直火燃烧废气二次燃烧室内设至少一只明火烧嘴;优选的,所述直火燃烧废气二次燃烧室内还设置燃烧废气测温计;炉体内下部设一带穿带孔的下隔板,形成直火废气下集气室,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炉体内直火燃烧废气二次燃烧室下方的两侧,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;
若干可供带钢穿过的密封装置,分别设置于所述穿带通道的上下端口处及上、下隔板的穿带孔处;优选的,所述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.用于如权利要求1~11中任何一项所述的连退或热镀锌双用超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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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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