CN117702029A - 一种快速热镀锌超高强带钢生产线 - Google Patents

一种快速热镀锌超高强带钢生产线 Download PDF

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Abstract

一种快速热镀锌超高强带钢生产线,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、辐射管加热段、横磁感应加热段、辐射管均热段、缓冷段、快速冷却段、再加热段、均衡保温段、二次再加热段、炉鼻子段、锌锅段、气刀段、镀后冷却段和最终水冷段。本发明采用喷射直火预热装置充分采用直火加热燃烧废气余热将带钢温度快速预热到至少350℃以上,避免直火燃烧废气在炉内长时间直接接触带钢,从而避免带钢表面生成过厚的氧化层;另外,利用横磁感应加热技术把高温带钢的加热温度进一步快速提升,实现高强带钢的超高温退火,并提高能源利用率。

Description

一种快速热镀锌超高强带钢生产线
技术领域
本发明涉及带钢冷轧后处理技术领域,特别涉及一种快速热镀锌超高强带钢生产线。
背景技术
汽车耐蚀性能的好坏直接关系着汽车的使用寿命。为了提高车身的耐蚀性能,汽车钢板通常选择使用成本相对低的热镀纯锌钢板或者合金化热镀锌钢板。而近年来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之一。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。结合车身耐蚀性能要求的提高,汽车工业对热镀纯锌和合金化热镀锌高强度带钢的需求在逐年快速增加。为了开发高强钢,特别是超高强钢热镀锌产品,近年来新开发了一些钢种,也应用了一些新工艺。有的新工艺,在传统的热镀锌生产线上已无法实现。迫切需要建立新的产线来满足新工艺的要求。
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1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2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。
对于上述的传统热镀纯锌和合金化热镀锌带钢处理线,对于上述普通预热段、加热段,一种常见的方式是采用直火加热,且优选采用清洁的天然气进行直火加热,防止不清洁的燃烧废气污染带钢表面,并利用直火燃烧废气直接预热带钢,另一种常见方式是使用辐射管加热,用辐射管燃烧废气预热带钢。存在的不足是:
1、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;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,特别是对于高强钢和超高强钢,由于基板中添加了Si、Mn等强化合金元素,相比普通强度产品,带钢表面更容易出现合金强化元素的富集,引起表面质量问题,因此通常带钢的预热温度只能预热到250℃左右,预热效果较差。
2、有的高强钢例如QP钢,近年来开发使用了超高温退火工艺,退火温度需提高到900℃以上,传统的生产线已经无法满足此工艺要求,而且传统的辐射管加热技术,在如此高的温度区间加热带钢,效率也低下,能源利用率非常低。
3、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,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快速热镀锌超高强带钢生产线,可以在低成本下实现高强带钢的超高温退火,并达到以下目的:1)改进预热:采用直火加热,并将直火燃烧废气余热的充分利用,可以将带钢温度快速预热到至少350℃以上,并避免直火燃烧废气在预热炉内长时间直接接触带钢,从而避免带钢表面生成过厚的氧化层。2)改进均热,实现带钢均热温度的快速调节;3)改进超高温加热:利用横磁感应加热技术,用于高温带钢加热温度的进一步快速提升。
为达到上述目的,本发明的技术方案是:
一种快速热镀锌超高强带钢生产线,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,
所述该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、辐射管加热段、横磁感应加热段、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、炉鼻子段、锌锅段、气刀段、镀后冷却段和最终水冷段;
所述均热段采用辐射管均热段或喷气辐射复合均热段;
所述喷射直火预热段利用直火加热段燃烧废气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;
所述再加热段和二次再加热段均采用纵磁感应加热设备对带钢进行快速加热。
又,本发明还设计一种快速热镀锌超高强带钢生产线,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、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、均衡保温段、二次再加热段、炉鼻子段、锌锅段、气刀段、镀后冷却段和最终水冷段;
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和/或水淬冷却段;
所述喷射直火预热段利用直火加热段燃烧废气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;
所述再加热段和二次再加热段均采用纵磁感应加热设备对带钢进行快速加热。
进一步,热镀锌采用合金化热镀锌,即在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,在酸洗段之后增加闪镀铁或闪镀镍段,对带钢进行闪镀后再进行后续处理。优选的,气刀段后、镀后冷却段设备前设置可选择的移动镀后快冷段设备,带钢从锌锅段热镀锌经气刀段控制镀层重量以后可以选择使用移动镀后快冷段进行镀后快冷,也可以不选择使用移动镀后快冷段进行自然冷却后再进行镀后冷却,实现热镀锌带钢的连续生产。
优选的,气刀段后,与合金化加热段并列设置可选择的移动镀后快冷段,带钢从锌锅段热镀锌经气刀段设备控制镀层重量以后如果生产热镀纯锌产品,该移动镀后快冷段切换到在线使用,将合金化加热段设备离线;如果生产合金化热镀锌产品,该移动镀后快冷段设备切换离线,将合金化加热段设备切换到在线使用。
优选的,所述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,在入口活套工位之前和之后均设置清洗工位。
优选的,在平整工位前设置中央活套工位。
优选的,在卷取工位与出口活套工位之间设置精整工位,带钢精整后再进行卷取。
优选的,在平整工位与出口活套工位之间还设置拉矫工位,带钢可以选择进行拉矫处理再进入出口活套。
优选的,在平整工位与出口活套工位之间设置钝化或耐指纹等表面后处理工位,带钢可以选择进行钝化或耐指纹等表面处理再进入出口活套。
优选的,在平整工位与出口活套工位之间设置拉矫工位设备和钝化或耐指纹等表面后处理工位,带钢可以选择进行拉矫或/和钝化或耐指纹等表面处理再进入出口活套。
再有,本发明提供一种用于所述的快速热镀锌超高强带钢生产线的喷射直火预热装置,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;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。
本发明所述喷射直火预热装置,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。
又,本发明还提供一种用于所述的快速热镀锌超高强带钢生产线的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,辐射管平行布置于一排射流喷嘴上方或下方;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。高速高温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。
本发明所述快速热镀锌超高强钢生产线,快速冷却段采用高氢冷却段与气雾冷却段+酸洗段并联,或者采用高氢冷却段与水淬冷却段+酸洗段并联,带钢可以选择使用高氢冷却,也可以选择使用气雾冷却或水淬冷却。
所述热镀纯锌和合金化热镀锌超高强钢生产线,快速冷却段采用气雾冷却段与水淬冷却段串联,并在水淬冷却段之后设置酸洗段,带钢可以选择只进行气雾冷却,也可以选择只进行水淬冷却,也可以选择先气雾冷却,再水淬冷却。
所述热镀纯锌或合金化热镀锌超高强钢生产线,快速冷却段采用高氢冷却段与串联的(气雾冷却段+水淬冷却段+酸洗段)并联,带钢可以选择高氢冷却,也可以选择气雾冷却,也可以选择水淬冷却,也可以选择先气雾冷却再水淬冷却。
热镀纯锌带钢生产线中,中央连续后处理工位的热镀纯锌工位,在气刀段后、镀后冷却段前设置可选择的移动镀后快冷段,带钢从锌锅段热镀锌经气刀段控制镀层重量以后可以选择使用移动镀后快冷段进行镀后快冷,也可以不选择使用移动镀后快冷段进行自然冷却后再进行镀后冷却,实现热镀锌高强带钢的连续生产。
而合金化热镀锌带钢生产线,在中央连续后处理工位的气刀段设备后,与合金化加热段并列设置可选择的移动镀后快冷段,带钢从锌锅段热镀锌经气刀段控制镀层重量以后如果生产热镀纯锌产品,该移动镀后快冷段切换在线使用,将合金化加热段离线;如果生产合金化热镀锌产品,该移动镀后快冷段切换离线,将合金化加热段切换在线使用。
优选的,在焊接工位与入口活套工位之间设置可选择的清洗工位设备,带钢可以选择经过清洗工位进行清洗,也可以旁通跳过清洗工位;进一步优选,在入口活套工位的前、后均设置清洗工位。
本发明与传统连续热处理线的不同点或创新点在于:
1)使用直火加热时,使用喷射直火预热段代替普通预热段,其区别于普通预热段的显著特征在于:
①采用炉内热交换器(热交换器不是布置在炉外)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,燃烧废气余热利用更充分、加热效率更高、加热速率更快;
②在喷射直火预热段内,加热段燃烧废气从预热段的换热器室通过,在通过过程中加热段燃烧废气与换热器室内的热交换器进行充分的换热,加热氮氢保护气体,因此在喷射直火预热段内加热段燃烧废气不是一直与带钢直接接触(当加热段采用直火加热时,喷射直火预热段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;
③当加热段采用直火加热时,直火燃烧废气中的未充分燃烧的燃气在喷气预热段顶部的半密封单元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;
④带钢预热温度更高,当加热段采用直火加热时,由于高温氮氢保护气体喷射直火预热换热系数高,预热后的带钢温度至少可以达到350℃及以上,比普通预热段带钢温度至少高出100℃;
⑤当加热段采用直火加热时,本发明所述喷射直火预热段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。
2)本发明设计喷射直火预热装置。
3)使用直火加热设备,可以对高强钢使用预氧化还原处理,提高高强钢的可镀性;
4)通过直火加热设备或喷气辐射复合加热设备+横磁感应加热与高氢快冷设备的配合使用,实现了高强钢的快速加热、快速冷却退火处理,可以提高高强钢的强度;
5)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;
6)本发明设置了二次再加热段设备,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;
7)本发明所述热镀锌高强钢生产线可以同时生产热镀纯锌和合金化热镀锌两种镀层种类的热镀锌产品。
本发明的有益效果在于:
1)实现带钢的快速加热、快速冷却处理,可生产强度级别高的带钢产品;
2)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;
3)采用喷气辐射复合均热时,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可以实现快速调节,可以减少因带钢温度不符造成的质量损失;
4)采用直火加热可以应用预氧化还原工艺,超高强带钢的可镀性好;
5)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)预热后带钢温度高,热能一次利用率高。
附图说明
图1为传统热镀锌(GI)生产线工位布置图;
图2为传统合金化热镀锌(GA)生产线工位布置图;
图3为本发明实施例1的生产线工位布置图;
图4为本发明实施例2的生产线工位布置图;
图5为本发明实施例3的生产线工位布置图;
图6为本发明实施例4的生产线工位布置图;
图7为本发明实施例5的生产线工位布置图;
图8为本发明实施例6的生产线工位布置图;
图9为本发明实施例7的生产线工位布置图;
图10为本发明实施例8的生产线工位布置图;
图11为本发明实施例9的生产线工位布置图;
图12为本发明实施例10的生产线工位布置图;
图13为本发明实施例11的生产线工位布置图;
图14为本发明实施例12的生产线工位布置图;
图15为本发明实施例13的生产线工位布置图;
图16为本发明实施例14的生产线工位布置图;
图17为本发明所述喷射直火预热装置实施例的结构示意图;
图18为本发明所述喷射直火预热装置实施例中预热炉的结构示意图;
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1;
图20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21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22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23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行进一步说明: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,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3,其所示为本发明实施例1,在实施例1中本发明所述的快速热镀纯锌超高强带钢生产线,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;
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、辐射管加热段、横磁感应加热段、辐射管均热段、缓冷段、高氢冷却段、再加热段、均衡保温段、二次再加热段、炉鼻子段、锌锅段、气刀段、镀后冷却段和最终水冷段,
所述喷射直火预热段利用直火加热段燃烧废气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;
所述再加热段和二次再加热段均采用纵磁感应加热设备对带钢进行快速加热。
参见图4,其所示为本发明实施例2,在实施例2中,所述快速热镀纯锌超高强带钢生产线,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;
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、辐射管加热段、横磁感应加热段、辐射管均热段、缓冷段、气雾冷却段、酸洗段、再加热段、均衡保温段、二次再加热段、炉鼻子段、锌锅段、气刀段、镀后冷却段和最终水冷段;
所述喷射直火预热段的特征在于利用直火加热段燃烧废气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;
所述再加热段和二次再加热段均采用纵磁感应加热设备对带钢进行快速加热。
参见图5,其所示为本发明实施例3,在实施例3中,所述快速热镀纯锌超高强带钢生产线,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;
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、辐射管加热段、横磁感应加热段、辐射管均热段、缓冷段、水淬冷却段、酸洗段、再加热段、均衡保温段、二次再加热段、炉鼻子段、锌锅段、气刀段、镀后冷却段和最终水冷段;
所述喷射直火预热段利用直火加热段燃烧废气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;
所述再加热段和二次再加热段均采用纵磁感应加热设备对带钢进行快速加热。
参见图6,其所示为本发明实施例4,在实施例4中,所述快速热镀纯锌超高强带钢生产线,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;
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、辐射管加热段、横磁感应加热段、辐射管均热段、缓冷段、气雾冷却段、水淬冷却段、酸洗段、再加热段、均衡保温段、二次再加热段、炉鼻子段、锌锅段、气刀段、镀后冷却段和最终水冷段;
所述喷射直火预热段利用直火加热段燃烧废气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;
所述再加热段和二次再加热段均采用纵磁感应加热设备对带钢进行快速加热。
参见图7~图9,作为优选,本发明实施例5~7是在实施例2~4的基础上,在酸洗段之后增加闪镀铁或闪镀镍段,对带钢进行闪镀后再进行后续处理。
优选的,气刀段设备后、镀后冷却段前设置可选择的移动镀后快冷段,带钢从锌锅段热镀锌经气刀段设备控制镀层重量以后可以选择使用移动镀后快冷段进行镀后快冷,也可以不选择使用移动镀后快冷段进行自然冷却后再进行镀后冷却,实现热镀锌带钢的连续生产。
参见图10,其所示为本发明实施例8,在实施例8中,所述快速热镀锌超高强带钢生产线,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;
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、辐射管加热段、横磁感应加热段、辐射管均热段、缓冷段、高氢冷却段、再加热段、均衡保温段、二次再加热段、炉鼻子段、锌锅段、气刀段、合金化加热段、合金化均热段、镀后冷却段和最终水冷段。
参见图11,其所示为本发明实施例9,在实施例9中,所述快速热镀锌超高强带钢生产线,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;
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、辐射管加热段、横磁感应加热段、辐射管均热段、缓冷段、气雾冷却段、酸洗段、再加热段、均衡保温段、二次再加热段、炉鼻子段、锌锅段、气刀段、合金化加热段、合金化均热段、镀后冷却段和最终水冷段设备。
参见图12,其所示为本发明实施例10,在实施例10中,所述快速热镀锌超高强带钢生产线,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;
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、辐射管加热段、横磁感应加热段、辐射管均热段、缓冷段、水淬冷却段、酸洗段、再加热段、均衡保温段、二次再加热段、炉鼻子段、锌锅段、气刀段、合金化加热段、合金化均热段、镀后冷却段和最终水冷段。
参见图13,其所示为本发明实施例11,在实施例11中,所述快速热镀锌超高强带钢生产线,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;
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、辐射管加热段、横磁感应加热段、辐射管均热段、缓冷段、气雾冷却段、水淬冷却段、酸洗段、再加热段、均衡保温段、二次再加热段、炉鼻子段、锌锅段、气刀段、合金化加热段、合金化均热段、镀后冷却段和最终水冷段。
参见图14~图16,作为优选,本发明实施例12~14是在实施例9~11的基础上,在酸洗段之后增加闪镀铁或闪镀镍段,对带钢进行闪镀后再进行后续处理。
优选的,在气刀段后,与合金化加热段并列设置可选择的移动镀后快冷段设备,带钢从锌锅段热镀锌经气刀段控制镀层重量以后如果生产热镀纯锌产品,该移动镀后快冷段切换到在线使用,将合金化加热段设备离线;如果生产合金化热镀锌产品,该移动镀后快冷段设备切换离线,将合金化加热段设备切换到在线使用。
优选的,所述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,在入口活套工位之前设置清洗工位。
优选的,在入口活套工位的前后都设置清洗工位。
优选的,在平整工位前,中央连续后处理工位之后,设置中央活套工位。
优选的,在卷取工位与出口活套工位之间设置精整工位,带钢精整后再进行卷取。
优选的,在平整工位与出口活套工位之间还设置拉矫工位,带钢可以选择进行拉矫处理再进入出口活套。
优选的,在平整工位与出口活套工位之间还设置钝化或耐指纹等表面后处理工位,带钢可以选择进行钝化或耐指纹等表面处理再进入出口活套。
优选的,在平整工位与出口活套工位之间同时设置拉矫工位设备和钝化或耐指纹等表面后处理工位,带钢可以选择进行拉矫或/和钝化或耐指纹等表面处理再进入出口活套。
参见图17、图18,本发明所述的喷射直火预热装置,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19~图23,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
一种热镀锌超高强带钢的制备,其产线如图3所示,其基板主要化学成分(mass%)为0.16%C-1.8%Si-2.3%Mn,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715℃,接着辐射管加热到815℃,接着横磁感应加热到915℃,在915℃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℃均衡保温,然后二次再加热到460℃后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到150℃以下,接着最终水冷至室温,平整后进入出口活套,然后卷取,完成生产。最终产品带钢屈服强度为702MPa,抗拉强度1051MPa,断裂延伸率22%。
实例2
一种热镀锌超高强带钢的制备,其产线如图4所示,带钢开卷、焊接、入口活套通过、清洗后,采用喷射直火预热到355℃,再直火加热到705℃,接着辐射管加热到805℃,接着横磁感应加热到905℃,在905℃下辐射管均热65秒,缓冷到675℃,接着气雾冷却到50℃以下进行酸洗,然后再加热到390℃,在390℃下均衡保温后二次再加热到460℃,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到150℃以下,接着最终水冷至室温,平整后进入出口活套,然后卷取,完成生产。
实例3
一种热镀锌超高强带钢的制备,其产线如图5所示,带钢开卷、焊接、入口活套通过、清洗后,采用喷射直火预热到357℃,再直火加热到720℃,接着辐射管加热到820℃,接着横磁感应加热到910℃,在910℃下辐射管均热56秒,缓冷到670℃,接着水淬冷却至室温,然后进行酸洗,接着再加热到400℃,在400℃下均衡保温后二次再加热到455℃,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到150℃以下,接着最终水冷至室温,平整后进入出口活套,然后卷取,完成生产。
实例4
一种热镀锌超高强带钢的制备,其产线如图6所示,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700℃,接着辐射管加热到800℃,接着横磁感应加热到900℃,在900℃下辐射管均热68秒,缓冷到660℃,接着先气雾冷却到410℃,然后水淬冷却至室温,然后进行酸洗,然后再加热到385℃,在385℃下均衡保温后二次再加热到455℃,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到150℃以下,接着最终水冷至室温,平整后进入出口活套,然后卷取,完成生产。
实例5
一种热镀锌超高强带钢的制备,其产线如图7所示,一种高强钢制备,基板主要化学成分(mass%)为0.08%C-0.35%Si-2.1%Mn,带钢开卷、焊接、入口活套通过、清洗后,采用喷射直火预热到360℃,再直火加热到720℃,接着辐射管加热到820℃,接着横磁感应加热到920℃,在920℃下辐射管均热40秒,缓冷到750℃,先气雾冷却到500℃,再水淬冷却到50℃左右,接着酸洗,再闪镀镍,然后再加热到410℃,在410℃均衡保温,接着二次再加热到455℃后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至150℃以下,接着最终水冷至室温,平整后进入出口活套,然后卷取,完成生产。最终产品带钢屈服强度为951MPa,抗拉强度1239MPa,断裂延伸率8%。
实例6
一种热镀锌超高强带钢的制备,其产线如图8所示,带钢开卷、焊接、入口活套通过、清洗后,采用喷射直火预热到357℃,再直火加热到720℃,接着辐射管加热到820℃,接着横磁感应加热到910℃,在910℃下辐射管均热56秒,缓冷到670℃,接着水淬冷却至室温,然后进行酸洗,再进行闪镀镍,接着再加热到400℃,在400℃下均衡保温后二次再加热到455℃,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到150℃以下,接着最终水冷至室温,平整后进入出口活套,然后卷取,完成生产。
实例7
一种热镀锌超高强带钢的制备,其产线如图9所示,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700℃,接着辐射管加热到800℃,接着横磁感应加热到900℃,在900℃下辐射管均热68秒,缓冷到660℃,接着先气雾冷却到410℃,然后水淬冷却至室温,然后进行酸洗,接着闪镀铁,然后再加热到385℃,在385℃下均衡保温后二次再加热到455℃,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到150℃以下,接着最终水冷至室温,平整后进入出口活套,然后卷取,完成生产。
实例8
一种热镀锌超高强带钢的制备,其产线如图10所示,基板主要化学成分(mass%)为0.15%C-1.72%Si-2.28%Mn,带钢开卷、焊接、入口活套通过、清洗后,采用喷射直火预热到355℃,再直火加热到720℃,接着辐射管加热到820℃,接着横磁感应加热到920℃,在920℃下辐射管均热80秒,缓冷到670℃,高氢冷却到260℃,再加热到410℃,在410℃均衡保温,然后二次再加热到455℃后经过炉鼻子浸入锌锅热镀锌,经气刀控制镀层重量后进入合金化加热炉加热到510℃,接着在505℃下合金化均热20秒,接着进行镀后冷却至200℃以下,接着最终水冷至室温,平整后进入出口活套,然后卷取,完成生产。最终产品带钢屈服强度为693MPa,抗拉强度1018MPa,断裂延伸率21.5%。
实例9
一种热镀锌超高强带钢的制备,其产线如图11所示,带钢开卷、焊接、入口活套通过、清洗后,采用喷射直火预热到352℃,再直火加热到705℃,接着辐射管加热到805℃,接着横磁感应加热到905℃,在905℃下辐射管均热65秒,缓冷到675℃,接着气雾冷却到50℃以下进行酸洗,然后再加热到390℃,在390℃下均衡保温后二次再加热到460℃,经炉鼻子浸入锌锅热镀锌,经气刀控制镀层重量后进入合金化加热段加热到510℃,然后在510℃下合金化均热20秒接着镀后冷却到200℃以下,然后最终水冷至室温,平整后进入出口活套,然后卷取,完成生产。
实例10
一种热镀锌超高强带钢的制备,其产线如图12所示,带钢开卷、焊接、入口活套通过、清洗后,采用喷射直火预热到357℃,再直火加热到720℃,接着辐射管加热到820℃,接着横磁感应加热到910℃,在910℃下辐射管均热56秒,缓冷到670℃,接着水淬冷却至室温,然后进行酸洗,接着再加热到400℃,在400℃下均衡保温后二次再加热到460℃,经炉鼻子浸入锌锅热镀锌,经气刀控制镀层重量后进入合金化加热段加热到515℃,然后在510℃下合金化均热18秒进行镀后冷却到200℃以下,接着最终水冷至室温,平整后进入出口活套,然后卷取,完成生产。
实例11
一种热镀锌超高强带钢的制备,其产线如图13所示,带钢开卷、焊接、入口活套通过、清洗后,采用喷射直火预热到363℃,再直火加热到700℃,接着辐射管加热到800℃,接着横磁感应加热到900℃,在900℃下辐射管均热68秒,缓冷到660℃,接着先气雾冷却到410℃,然后水淬冷却至室温,然后进行酸洗,然后再加热到385℃,在385℃下均衡保温后二次再加热到460℃,经炉鼻子浸入锌锅热镀锌,经气刀控制镀层重量后进入合金化加热段加热到520℃,然后在515℃下合金化均热16秒进行镀后冷却到200℃以下,接着最终水冷至室温,平整后进入出口活套,然后卷取,完成生产。
实例12
一种热镀锌超高强带钢的制备,其产线如图14所示,带钢开卷、焊接、入口活套通过、清洗后,采用喷射直火预热到366℃,再直火加热到720℃,接着辐射管加热到820℃,接着横磁感应加热到920℃,在920℃下辐射管均热40秒,缓冷到750℃,先气雾冷却到500℃,再水淬冷却到50℃左右,接着酸洗,再闪镀镍,然后再加热到410℃,在410℃均衡保温,接着二次再加热到465℃后经炉鼻子浸入锌锅热镀锌,经气刀控制镀层重量后进入合金化加热段加热到500℃,然后在500℃下合金化均热25秒进行镀后冷却到200℃以下,接着最终水冷至室温,平整后进入出口活套,然后卷取,完成生产。
实例13
一种热镀锌超高强带钢的制备,其产线如图15所示,带钢开卷、焊接、入口活套通过、清洗后,采用喷射直火预热到357℃,再直火加热到720℃,接着辐射管加热到820℃,接着横磁感应加热到910℃,在910℃下辐射管均热56秒,缓冷到670℃,接着水淬冷却至室温,然后进行酸洗,再进行闪镀镍,接着再加热到400℃,在400℃下均衡保温后二次再加热到460℃,经炉鼻子浸入锌锅热镀锌,经气刀控制镀层重量后进入合金化加热段加热到530℃,然后在520℃下合金化均热15秒进行镀后冷却到200℃以下,接着最终水冷至室温,平整后进入出口活套,然后卷取,完成生产。
实例14
一种热镀锌超高强带钢的制备,其产线如图16所示,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700℃,接着辐射管加热到800℃,接着横磁感应加热到900℃,在900℃下辐射管均热68秒,缓冷到660℃,接着先气雾冷却到410℃,然后水淬冷却至室温,然后进行酸洗,接着闪镀铁,然后再加热到385℃,在385℃下均衡保温后二次再加热到465℃,经炉鼻子浸入锌锅热镀锌,经气刀控制镀层重量后合金化加热段加热到525℃,然后在520℃下合金化均热18秒进行镀后冷却到200℃以下,接着最终水冷至室温,平整后进入出口活套,然后卷取,完成生产。

Claims (13)

1.一种快速热镀锌超高强带钢生产线,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,
所述该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、辐射管加热段、横磁感应加热段、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、炉鼻子段、锌锅段、气刀段、镀后冷却段和最终水冷段;
所述均热段采用辐射管均热段或喷气辐射复合均热段;
所述喷射直火预热段利用直火加热段燃烧废气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;
所述再加热段和二次再加热段均采用纵磁感应加热设备对带钢进行快速加热。
2.一种快速热镀锌超高强带钢生产线,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、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、均衡保温段、二次再加热段、炉鼻子段、锌锅段、气刀段、镀后冷却段和最终水冷段;
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和/或水淬冷却段;
所述喷射直火预热段利用直火加热段燃烧废气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;
所述再加热段和二次再加热段均采用纵磁感应加热设备对带钢进行快速加热。
3.如权利要求1或2所述的热镀锌超高强带钢生产线,其特征在于,热镀锌采用合金化热镀锌,即在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。
4.如权利要求3所述的快速热镀锌超高强带钢生产线,其特征在于,在气刀段后,与合金化加热段并列设置可选择的移动镀后快冷段。
5.如权利要求1~4中任何一项所述的热镀锌超高强带钢生产线,其特征在于,在酸洗段之后增加闪镀铁或闪镀镍段。
6.如权利要求1~3、5中任何一项所述的快速热镀锌超高强带钢生产线,其特征在于,气刀段后、镀后冷却段前设置可选择的移动镀后快冷段。
7.如权利要求1~6中任何一项所述的快速热镀锌超高强带钢生产线,其特征在于,在入口活套工位之前设置清洗工位,或,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中任何一项所述的快速热镀锌超高强带钢生产线,其特征在于,在平整工位前设置中央活套工位。
9.如权利要求1~8中任何一项所述的快速热镀锌超高强带钢生产线,其特征在于,在卷取工位与出口活套工位之间设置精整工位。
10.如权利要求1~9中任何一项所述的快速热镀锌超高强带钢生产线,其特征在于,在平整工位与出口活套工位之间设置拉矫工位。
11.如权利要求1~10中任何一项所述的快速热镀锌超高强带钢生产线,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设置拉矫工位设备和钝化或耐指纹等表面后处理工位。
12.一种用于如权利要求1~11中任何一项所述的快速热镀锌超高强带钢生产线的喷射直火预热装置,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1~11中任何一项所述的快速热镀锌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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