專利名稱：：熱鍍鋅鍍層合金化退火曲線自由傾斜均熱的合金化均熱爐的制作方法
技術領域：
：本專利涉及一種實現合金化爐均熱段均熱的裝置，尤其是涉及合金化爐均熱段鍍層合金化退火曲線自由傾斜均熱的裝置。
背景技術：
：合金化熱鍍鋅鋼板(以下簡稱GA鋼板)是經過熱浸鍍之后對鍍層進行在線退火處理得到的鋅鐵合金鍍層產品，該產品生產成本相對較低，而且耐蝕性能、涂裝性能、焊接性能和抗石擊性能都比較好，非常適合應用于汽車、家電和建筑等行業，特別是這些鋼板可以滿足汽車內、外板和家電外板的要求。帶鋼的熱浸鍍和合金化過程如圖1所示，帶鋼1經過退火處理后在爐鼻子2內以合適的溫度浸入鋅鍋3內的熔融態鋅液4內進行熱鍍鋅，經沉沒輥(或稱轉向輥)5轉向后向上，然后經氣刀8被吹掃到合適的鍍層重量后進入合金化爐加熱段ll、均熱段13和冷卻段15進行鍍層合金化退火處理。帶鋼經合金化爐加熱段H加熱后進入均熱段13。傳統的均熱爐都是四周封閉式固定不變結構，帶鋼在其內部保溫，為了達到較好的保溫效果，在均熱段的下方(一合金化爐都為立式結構)通常采用電磁感應、電阻或者燃燒熱氣體加熱。但由于合金化爐的"煙囪效應"(合金化爐下方的氣體被抽到合金化爐的上方)，被加熱的熱氣體不斷地從合金化爐下方抽到合金化爐的上方，從而使得帶鋼在均熱段易出現先低溫后高溫的不合理鍍層合金化退火工藝，造成鍍層內r相生長得過厚，鍍層抗粉化性能變差。為了實現合金化均熱溫度的傾斜即先高溫后低溫的合金化退火工藝，現有的熱鍍鋅機組通常采用關閉合金化爐均熱段的保溫加熱，但這種方法對帶鋼均熱溫度的調節和控制能力較差，受機組速度、帶鋼規格、機組運行穩定情況等因素的影響較大，機組小時產量高，速度快時根本無法實現均熱段先高溫后低溫的退火工藝，更談不上調節均熱段帶鋼寬度方向的溫度分布。
發明內容本發明給出了一種通過合金化爐爐壁的改進實現自由傾斜均熱的裝置，可以排除機組速度、帶鋼規格、機組運行穩定情況等因素的影響，能較好地調節和控制合金化均熱段帶鋼的溫度，使得鍍層能夠在所需的先高溫后低溫的均熱工藝溫度下進行合金化退火，得到成形性能和鍍層抗粉化性能都優良的合金化熱鍍鋅產品。本發明采用先高溫后低溫的傾斜合金化退火處理工藝(如圖2所示)，鍍層進行合金化退火處理時，可分為加熱段(H-S)、均熱段(S-S)和冷卻段(C-S)三個過程，這三個過程的不同構成了不同種鍍層合金化退火工藝。這樣生產出來的合金化熱鍍鋅產品，不僅鍍層抗粉化性能優良，而且不影響機組產能，是比較理想的合金化熱處理工藝。本發明涉及一種實現鍍層合金化退火曲線自由傾斜均熱的合金化均熱爐，包括爐腔和爐壁，其中爐腔中設有加熱裝置，爐壁包括有內壁、中間保溫層和外殼，其中爐壁采用可開閉式窗口結構來實現合金化爐均熱段帶鋼的均勻冷卻。根據本發明的一種可開閉式窗口結構是在合金化爐的爐壁上間隔地設置有推拉式活動窗口，所述的推拉式活動窗口可以是爐壁整體可推拉，也可以是外殼和保溫層可以推拉而內壁封閉。這些活動窗口的打開程度取決于以下因素(1)當機組沒有安裝沿帶鋼寬度方向的鍍層鐵含量掃描檢測裝置也沒有安裝沿帶鋼寬度方向帶鋼溫度測量裝置的時候，根據帶鋼的寬度調整活動窗口的打開寬度，其打開寬度為比實際帶鋼寬度少200600mm。；(2)當機組安裝有沿帶鋼寬度方向的鍍層鐵含量掃描檢測裝置，無論機組是否安裝沿帶鋼寬度方向帶鋼溫度測量裝置，此時都根據鍍層鐵含量測量結果在線調整活動窗口的打開寬度，窗口的打開寬度要求可以使得帶鋼中間部分的鍍層鐵含量與帶鋼邊部的鍍層鐵含量之差小于0.5%;(3)當機組沒有安裝有沿帶鋼寬度方向的鍍層鐵含量掃描檢測裝置，但安裝沿帶鋼寬度方向帶鋼溫度測量裝置(即掃描式帶溫測量儀)時，此時根據帶鋼沿寬度方向的溫度分布情況調整活動窗口的打開寬度，使得中間帶鋼與邊部帶鋼的溫度差小于l(TC。這樣，使帶鋼的邊部散熱減慢，而帶鋼的中間部分散熱加快，從而使得原來帶鋼中心部位溫度高而兩邊溫度低的帶鋼能夠沿整個帶鋼寬度方向溫度更加均勻地冷卻，從而可以得到鍍層表面鋅鐵合金相均勻分布的帶鋼。另外由于爐壁間隔地開有活動窗口，活動窗口打開時可以使得合金化爐均熱段散熱量明顯增加，可以實現帶鋼溫度逐漸下降，從而實現即使在最大小時產量條件下也可以實施先高溫后低溫的傾斜合金化鍍層退火工藝，得到成形性能和鍍層抗粉化性能都優良的合金化熱鍍鋅產品。根據本發明的另一種可開閉式窗口結構是具有可開合的窗口保溫蓋板，窗口保溫蓋板關下則保溫效果提高，傾斜均熱斜率減小，反之則斜率增加。所述的可開合的窗口可以是爐壁整體可開合；也是外殼和保溫層可開合而內壁封閉。為了確保帶鋼寬度方向冷卻的均勻性，保溫蓋板可沿寬度方向分成37段，最優先打開中間的蓋板，依次向兩邊打開，其中(1)當機組沒有安裝沿帶鋼寬度方向的鍍層鐵含量掃描檢測裝置也沒有安裝沿帶鋼寬度方向帶鋼溫度測量裝置的時候，根據帶鋼的寬度決定打開窗口的個數，要求打開蓋板后窗口的寬度比實際帶鋼寬度少200600mm;(2)當機組安裝有沿帶鋼寬度方向的鍍層鐵含量掃描檢測裝置時，無論機組是否安裝沿帶鋼寬度方向帶鋼溫度測量裝置，此時都根據鍍層鐵含量測量結果在線調整打開窗口的個數，最優先打開中間的蓋板，依次向兩邊打開，當帶鋼中間部分的鍍層鐵含量與帶鋼邊部的鍍層鐵含量之差小于0.5%時則不用再向兩邊打開；(3)當機組沒有安裝有沿帶鋼寬度方向的鍍層鐵含量掃描檢測裝置時，但安裝沿帶鋼寬度方向帶鋼溫度測量裝置(即掃描式帶溫測量儀)時，此時根據帶鋼沿寬度方向的溫度分布情況調整打開蓋板的個數，最優先打開中間的蓋板，依次向兩邊打開，當中間帶鋼與邊部帶鋼的溫度差小于1(TC時，則不用繼續向兩邊打開。推拉式活動窗口可以通過液壓、氣壓或電動蝸輪蝸桿等機構來打開，上述的可開合式活動窗口也可以通過液壓、氣壓等方式打開。通過使用上述可開閉式窗口設計的爐壁結構，從而即使在最大小時產量情況下也可以實現先高溫后低溫的合金化退火工藝，從而生產出成形性能和鍍層抗粉化性能都優良的合金化熱鍍鋅產品，而當機組實際小時產量低于機組最大小時產量時通過調整合金化爐均熱段加熱裝置的加熱功率來實現合理斜率的自由傾斜均熱。因此本發明可以實現任何機組速度和機組小時產量情況下合金化均熱溫度由高溫到低溫進行鍍層合金化退火處理，從而實現合金化退火曲線的有效控制，帶鋼鍍層V彎抗粉化性能可達23級，明顯好于原來合金化爐均熱段封閉爐壁生產的GA產品4~5級的鍍層V彎抗粉化性能。圖l帶鋼熱浸鍍和合金化示意圖2鍍層合金化退火工藝曲線示意圖3為本發明的爐壁結構示意圖3a合金化爐均熱段爐壁可移動式結構示意圖3b圖3a從A向的合金化爐均熱段爐壁可移動式結構示意圖4a合金化爐均熱段爐壁可開合式結構示意圖4b圖4a從B向的合金化爐均熱段爐壁可開合式結構示意圖5合金化爐均熱段可移動式爐壁平面布局圖(全部關閉狀態)-，圖5a本發明移動式爐壁移動到兩側最大極限的合金化爐均熱段平面布局圖5b本發明移動式爐壁移動到中間其它位置時的合金化爐均熱段平面布局圖6本發明實施例3的合金化爐均熱段可開合爐壁的各段尺寸布局圖；圖7本發明實施例4的合金化爐均熱段可開合爐壁的各段尺寸布局圖。具體實施例方式下面結合具體實施方式來對本發明作進一步的說明。圖3示出了根據本發明的合金化爐均熱段的爐壁剖面的結構示意圖，爐壁包括有內壁31c、中間保溫層31b和外殼31a，圖3a，3b中合金化爐均熱段的爐壁采用可移動式結構，在合金化爐的爐壁31上間隔留有一些推拉式活動窗口32，圖4a，4b中，采用的是一種可開合的爐壁結構設計，保溫蓋板41可沿寬度方向分成37段。實施例1:某可生產合金化熱鍍鋅產品的熱鍍鋅機組，帶鋼寬度規格為:7001280mm，合金化爐均熱段沿帶鋼運行方向分為四段，每段7.5m，其爐壁采用可移動式結構，其具體如圖5所示。每個窗口由兩個高度Hl為500mm的可以向兩側移動的移動式爐壁32組成，當移動式爐壁移動到兩側最大極限范圍處，打開窗口的寬度(如圖5a中U所示)為1080mm。當生產寬度為700mm的IF鋼汽車外板時，窗口的打開寬度(如圖5b中U所示)為300mm(即打開后窗口的寬度為帶鋼寬度減去400mm)，從而帶鋼沿寬度方向更加均勻地冷卻，所生產的帶鋼鍍層鐵含量邊中邊情況如表1所示，鍍層鐵含量非常均勻。<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>實施例3:某生產合金化熱鍍鋅產品的機組，帶鋼寬度規格為8001800mm，合金化爐均熱段沿帶鋼運行方向也分四段，每段7.5m，其爐壁采用可開合的窗口保溫蓋板結構設計，該爐壁沿帶鋼寬度方向分成五段，可以進行上下打開和關閉操作，中間段(600mm)單獨控制，其兩側的左一段L1(300mm)和右一段Rl(300mm)共同控制，最兩側的左二段L2(300mm)和右二段R2(300mm)共同控制，具體如圖6所示。生產寬度為1680mm的合金化熱鍍鋅烘烤硬化鋼時，打開中間的三個蓋板(共1200mm寬)，從而帶鋼沿寬度方向更加均勻地冷卻，所生產的帶鋼鍍層鐵含量邊中邊情況如表4所示，鍍層鐵含量非常均勻，帶鋼的鍍層抗粉化性能可達3級。表4實施例3中1680mm的合金化熱鍍鋅烘烤硬化鋼的鍍層鐵含量<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>實施例4(打開后窗口寬度為帶鋼寬度減去580mm，帶鋼溫差小于l(TC):某生產合金化熱鍍鋅產品的機組，帶鋼寬度規格為8001280mm，合金化爐均熱段沿帶鋼運行方向也分四段，每段7.5m，其爐壁采用可開合的窗口保溫蓋板結構設計，該爐壁分成三段，可以進行上下打開和關閉操作，中間段M(300mm)單獨控制，其兩側的左一段L1(200mm)和右一段R1(200mm)共同控制，具體如圖7所示。生產寬度為1280mm的合金化熱鍍鋅烘烤硬化鋼時，打開三個蓋板(共700mm寬)，從而帶鋼沿寬度方向更加均勻地冷卻，實測帶鋼邊中邊溫度如表5所示，帶鋼的邊中邊溫度相對均勻，帶鋼的鍍層抗粉化性能可達4級。表5實施例4中1280mm的合金化熱鍍鋅烘烤硬化鋼的令岡板溫度<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>上述兩種調節合金化爐均熱段爐子保溫效果的方法，可根據鋼板沿寬度方向的溫度分布及鋼板鍍層鐵含量分布進行閉環自動控制。對于生產合金化熱鍍鋅汽車外板的機組來說，要生產鍍層抗粉化性能和成形性能優良的合金化熱鍍鋅汽車外板，最理想的合金化退火工藝是采用先高溫后低溫的合金化退火工藝。本申請給出的合金化爐均熱段設備可以確保先高溫后低溫的合金化退火工藝的實現，對生產合金化熱鍍鋅汽車外板、內板和家電板等合金化熱鍍鋅產品非常有利，因此，具有非常好的應用前景。應當理解的是，本發明的實施例只是用于說明本發明而不是限制本發明，本發明不限于本文中描述的細節。例如，本發明中只列舉了兩種可開閉式窗口結構，但在不脫離本發明權利要求書的精神和宗旨的前提下，本領域的技術人員容易想到的其它可開閉式窗口結構都將落在本發明的權利要求保護范圍內。權利要求1.一種實現熱鍍鋅鍍層合金化退火曲線自由傾斜均熱的合金化均熱爐，包括爐腔和爐壁，其中爐腔中設有加熱裝置，爐壁包括有內壁、中間保溫層和外殼，其特征在于其中爐壁采用可開閉式窗口結構來實現合金化爐均熱段帶鋼的均勻冷卻。2.如權利要求1所述的合金化均熱爐，其特征在于，所述爐壁的可開閉式窗口結構為在合金化爐的爐壁上間隔地設置有推拉式活動窗口。3.如權利要求2所述的合金化均熱爐，其特征在于，所述的推拉式活動窗口為爐壁整體可推拉。4.如權利要求2所述的合金化均熱爐，其特征在于，所述的推拉式活動窗口為外殼和保溫層可以推拉，內壁封閉。5.如權利要求2至4之一所述的合金化均熱爐，其特征在于，所述推拉式活動窗口的打開寬度為帶鋼寬度減去200600mm。6.如權利要求2至4之一所述的合金化均熱爐，其特征在于，根據鍍層鐵含量測量結果在線調整活動窗口的打開寬度，調節窗口的打開寬度使得帶鋼中間部分的鍍層鐵含量與帶鋼邊部的鍍層鐵含量之差小于0.5%。7.如權利要求2至4之一所述的合金化均熱爐，其特征在于，根據帶鋼沿寬度方向的溫度分布情況調整活動窗口的打開寬度，使得中間帶鋼與邊部帶鋼的溫度差小于l(TC。8.如權利要求1所述的合金化均熱爐，其特征在于，所述的可開閉式窗口結構為爐壁具有可開合的窗口保溫蓋板。9.如權利要求8所述的合金化均熱爐，其特征在于，所述的可開合的窗口為爐壁整體可開合。10.如權利要求8所述的合金化均熱爐，其特征在于，所述的可開合的窗口是外殼和保溫層可開合，而內壁封閉。11.如權利要求8至10之一所述的合金化均熱爐，其特征在于，打開蓋板后窗口的寬度比帶鋼寬度少200600mm。12.如權利要求8至10之一所述的合金化均熱爐，其特征在于，根據鍍層鐵含量測量結果在線調整打開窗口的個數，先打開中間的蓋板，再依次打開兩邊的蓋板，以使得帶鋼中間部分的鍍層鐵含量與帶鋼邊部的鍍層鐵含量之差小于0.5%。13.如權利要求8至10之一所述的合金化均熱爐，其特征在于，根據帶鋼沿寬度方向的溫度分布調整打開蓋板的個數，先打開中間的蓋板，再依次打開兩邊的蓋板，使得中間帶鋼與邊部帶鋼的溫度差小于l(TC。14.如權利要求1至4之一或8、9、10所述的合金化均熱爐，其特征在于，可以調節合金化均熱段加熱裝置的加熱功率來達到鍍層合金化退火曲線合金化均熱段的均熱溫度。全文摘要本發明涉及一種實現合金化爐均熱段鍍層合金化退火曲線自由傾斜均熱的裝置，該裝置通過爐壁的可開閉式窗口設計，可調節合金化爐的保溫性能或散熱率，使得機組在任何生產條件包括最大小時產量前提條件下合金化均熱溫度也可以實現從高溫到低溫的傾斜目標，而在更小的機組速度或小時產量情況下通過調節均熱段的加熱功率實現均熱溫度的自由傾斜目標。這種可以調節合金化爐均熱段帶鋼的冷卻速率的裝置并配合均熱段的加熱功率大小的調整，實現在不同工藝條件下(如不同產品規格、機組速度和均熱溫度等)，達到不同合金化產品的均熱溫度由高溫到低溫的鍍層合金化傾斜均熱退火的目標。通過使用本發明裝置制造出的合金化熱鍍鋅鋼板，鍍層V彎抗粉化性能可達2～3級。文檔編號C22F1/16GK101376959SQ20071004551公開日2009年3月4日申請日期2007年8月31日優先權日2007年8月31日發明者張理揚,俊李,林秀貞申請人:寶山鋼鐵股份有限公司