連續(xù)退火爐內(nèi)氣氛增濕方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種帶鋼的熱處理控制方法，尤其涉及一種連續(xù)退火爐的控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在連續(xù)退火爐中，冷軋后的帶鋼經(jīng)過加熱和冷卻等熱處理工藝后，才能達到用戶所需要的機械性能。在連續(xù)退火爐內(nèi)，帶鋼和爐內(nèi)氣氛的接觸會使帶鋼表面狀態(tài)發(fā)生變化，因此，需要根據(jù)產(chǎn)品表面質(zhì)量的不同需求來調(diào)節(jié)和控制退火爐內(nèi)的保護氣氛?，F(xiàn)有的連續(xù)退火爐(立式或臥式)如圖1所示，在連續(xù)退火爐I沿著帶鋼的行進方向Q的兩端分別設(shè)置有一活套小車2，3，連續(xù)退火爐內(nèi)具有三個區(qū)域，其沿著帶鋼的行進方向分別為加熱區(qū)4，均熱區(qū)5和冷卻區(qū)6，在連續(xù)退火爐外設(shè)有增濕器7以向連續(xù)退火爐的加熱區(qū)4和均熱區(qū)5通入混合氣體(包括水蒸氣、氮氣+氫氣)。如圖1所示的連續(xù)退火爐可以通過調(diào)節(jié)爐膛進氣中的氫氣濃度來調(diào)整爐內(nèi)的氫氣含量，也可以通過調(diào)節(jié)保護氣體進氣量和流動方向來調(diào)整爐內(nèi)氣氛的氧氣濃度，但是這樣的連續(xù)退火爐對爐內(nèi)的露點缺乏有效的調(diào)控手段，很難滿足日趨嚴格的帶鋼表面質(zhì)量的控制需求。因此，鋼材領(lǐng)域的企業(yè)希望獲得一種新型的連續(xù)退火爐，使得連續(xù)退火爐能夠具有爐內(nèi)氣氛露點的調(diào)節(jié)控制功能。
[0003]現(xiàn)有的連退退火爐增濕裝置的結(jié)構(gòu)存在以下缺點:
[0004]I)低溫高露點的增濕氣體具有較強的氧化性，尤其會造成進氣孔附近爐膛內(nèi)襯的氧化。
[0005]2)在低溫季節(jié)，低溫增濕氣體在進入爐膛之前容易在管道中結(jié)露從而生成水，水進入爐膛進一步加劇了爐膛內(nèi)襯板的氧化程度，甚至會造成爐內(nèi)進水，造成帶鋼的嚴重氧化。
[0006]3)增濕氣體進入爐膛內(nèi)再擴散，容易造成爐膛內(nèi)增濕不均勻，造成局部增濕過度或增濕不足的現(xiàn)象。
[0007]4)增濕裝置的結(jié)構(gòu)和露點調(diào)節(jié)控制都比較復雜，日常維護難度大，設(shè)備初期投入成本聞。
[0008]帶鋼在連續(xù)退火爐內(nèi)通過加熱和冷卻等熱處理工藝段，在整個退火過程中都會和爐內(nèi)的保護氣氛充分接觸，并且?guī)т摫砻婧蜖t內(nèi)氣氛發(fā)生相關(guān)的化學反應(yīng)，從而會改變帶鋼的表面形態(tài)和表面特征。調(diào)整爐內(nèi)氣氛的露點實際上就是調(diào)整爐內(nèi)氣氛的氧化/還原性，露點越高則爐內(nèi)氣氛氧化性越強，反之亦然。不同鋼種在退火過程中有可能對爐內(nèi)氣氛露點的要求是不同的，因而，需要采用有效的調(diào)整手段對于爐內(nèi)氣氛露點進行充分調(diào)節(jié)。
[0009]公告號為CN202595220U，公告日為2012年12月12日，名稱為“一種連續(xù)退火爐氣氛露點控制裝置”的中國專利文獻涉及了一種連續(xù)退火爐氣氛露點控制裝置。該露點控制裝置通過一個PID控制器控制加濕槽內(nèi)的加熱元件或者控制冷、熱水槽向加濕槽注入一定體積、一定流量的超純水來調(diào)整氣氛露點。
[0010]公告號為CN201605295U，公告日為2010年10月13日，名稱為“高精度連續(xù)退火爐用加濕裝置”的中國專利文獻公開了一種高精度連續(xù)退火爐用加濕裝置，其包括供氣端的加濕器主體和中間儲罐，加濕器主體包括密封槽，密封槽上連接有三套供給管路,分別為保護氣體供給管路、飽和水蒸汽供給管路和純水供給管路，中間儲罐的進氣端通過中間濕氣管路與密封槽相連，中間儲罐的送氣端通過濕氣管路與退火爐相連，中間儲罐上裝有露點儀，中間濕氣管路的初始段裝有溫度傳感器，溫度傳感器和露點儀將信號反饋給露點控制器，露點控制器控制飽和水蒸汽供給管路上的流量調(diào)節(jié)閥。
[0011]公開號為CN101287854A，公開日為2008年10月25日，名稱為“含SI鋼板的連續(xù)退火熱浸鍍方法以及連續(xù)退火熱浸鍍裝置”的中國專利文獻涉及了一種連續(xù)退火熱浸鍍方法及其裝置，該方法用于對含SI鋼板進行熱浸鍍的退火爐的熱浸鍍裝置，不會使鋼中的SI發(fā)生表面氧化，而是發(fā)生內(nèi)部氧化，以避免鋼板的鍍覆性能的下降和合金化的延遲。在使用依次具有加熱帶前段、加熱帶后段、保溫帶以及冷卻帶的退火爐、以及熱浸鍍槽的連續(xù)退火熱浸鍍方法中，將鋼板溫度至少在300 °C以上的溫度區(qū)的鋼板的加熱或保溫設(shè)定為間接加熱，將各帶段的爐內(nèi)氣氛設(shè)定為氫H:1?10V0L%、余量為氮以及不可避免的雜質(zhì)的氣氛，在加熱帶前段，將加熱中的鋼板到達溫度設(shè)定為550°C?750°C、將露點設(shè)定為不足_25°C、接著將加熱帶后段以及保溫帶的露點設(shè)定為_30°C?0°C、將冷卻帶的露點設(shè)定為不足_25°C，并在這樣的條件下進行退火。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]本發(fā)明的目的在于提供一種連續(xù)退火爐內(nèi)氣氛增濕方法，其能夠增加連續(xù)退火爐內(nèi)的濕度，以調(diào)節(jié)連續(xù)退火爐內(nèi)的氣氛露點，并有效地避免了爐膛內(nèi)襯和帶鋼表面的氧化。
[0013]為了達到上述發(fā)明的目的，本發(fā)明提供了一種連續(xù)退火爐內(nèi)氣氛增濕方法，其包括步驟:
[0014]將連續(xù)退火爐的直火加熱段的燃燒廢氣抽取到連續(xù)退火爐的輻射管加熱段和均熱段以調(diào)節(jié)輻射管加熱段和均熱段的氣氛露點。
[0015]為解決現(xiàn)有方法對連續(xù)退火爐內(nèi)的氣氛增濕不均勻，并容易造成爐膛內(nèi)襯和帶鋼表面氧化的問題，本發(fā)明提供了上述連續(xù)退火爐內(nèi)氣氛增濕方法。該連續(xù)退火爐內(nèi)氣氛增濕方法利用直火加熱段燃燒所產(chǎn)生的高溫、高濕廢氣，將其加入到輻射管的加熱段和均熱段內(nèi)。由于廢氣溫度通常高達500-80(TC，一方面降低了爐內(nèi)氣體結(jié)露的可能性，另一方面由于高溫狀態(tài)下的增濕氣體的氧化性較弱避免了爐膛內(nèi)襯和帶鋼表面的氧化。又由于是直火加熱段燃燒所產(chǎn)生的廢氣，其氣體的混合均勻性好，有利于提高連續(xù)退火爐內(nèi)氣氛增濕的效率和增濕的均勻性。
[0016]為了更有效、更精確地控制調(diào)節(jié)爐內(nèi)的氣氛露點，進一步地，在本發(fā)明所述的連續(xù)退火爐內(nèi)氣氛增濕方法中，根據(jù)所述輻射管加熱段和均熱段的露點檢測值和目標值，反饋控制自直火加熱段流入輻射管加熱段和均熱段的燃燒廢氣量。
[0017]上述控制方法對于提高帶鋼表面質(zhì)量有著良好的作用和效果，尤其是能夠很好地改善帶鋼在熱鍍鋅制造工藝中的帶鋼表面鋅層結(jié)合力。
[0018]更進一步地，在本發(fā)明所述的連續(xù)退火爐內(nèi)氣氛增濕方法中，將抽取自直火加熱段的燃燒廢氣通過直火加熱段和輻射管加熱段之間的爐喉在連續(xù)退火爐內(nèi)直接依次輸送到輻射管加熱段和均熱段，以一并調(diào)節(jié)輻射管加熱段和均熱段的氣氛露點。
[0019]通過設(shè)于直火加熱段和輻射管加熱段之間的爐喉的燃燒廢氣可以均勻地擴散進入輻射管加熱段和均熱段，不僅增濕均勻性好，而且增濕效率高。同時能夠?qū)崿F(xiàn)該控制方法的裝置設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單，實施步驟便于操作。
[0020]更進一步地，在本發(fā)明所述的連續(xù)退火爐內(nèi)氣氛增濕方法中，將燃燒廢氣從直火加熱段抽取到連續(xù)退火爐外，并再次分別輸送到連續(xù)退火爐內(nèi)的輻射管加熱段和均熱段，以分別調(diào)節(jié)輻射管加熱段和均熱段的氣氛露點。
[0021]通過控制分別進入輻射管加熱段和均熱段的直火加熱段的燃燒廢氣，來實現(xiàn)不同熱處理加工段的氣氛露點的差異化控制，這樣更有利于有效地控制連續(xù)退火爐內(nèi)的氣氛露點。
[0022]與現(xiàn)有的爐內(nèi)氣氛露點的控制方法相比較，本發(fā)明所述的連續(xù)退火爐內(nèi)氣氛增濕方法能夠有效地防止增濕氣體容易結(jié)露，避免爐膛內(nèi)襯和帶鋼表面容易氧化，具有增濕效率