對(duì)扁鋼產(chǎn)品進(jìn)行連續(xù)處理的裝置和方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及對(duì)扁鋼產(chǎn)品（S）進(jìn)行連續(xù)處理的裝置和方法。根據(jù)本發(fā)明的裝置對(duì)此包括間接加熱的退火爐膛（1）、用于將扁鋼產(chǎn)品（S）經(jīng)由從退火爐膛（1）的入口（5）通至退火爐膛（1）的出口（6）的輸送路徑（4）進(jìn)行連續(xù)輸送的輸送裝置和用于將對(duì)扁鋼產(chǎn)品（S）起反應(yīng)的氛圍氣體輸入到退火爐膛（1）中的噴嘴裝置（D1、D2）。為了以特別經(jīng)濟(jì)、運(yùn)行可靠的方式對(duì)各個(gè)扁鋼產(chǎn)品進(jìn)行有針對(duì)性的連續(xù)處理，本發(fā)明設(shè)有第一噴嘴裝置（D1）和第二噴嘴裝置（D2），在處理過(guò)程中氣體射束（G）從該第一噴嘴裝置噴射出來(lái)，該氣體射束產(chǎn)生朝向退火爐膛（1）的入口（5）的方向的、掃過(guò)待處理的扁鋼產(chǎn)品（S）的表面的第一氣流（G1），在處理過(guò)程中氣體射束（G）從該第二噴嘴裝置噴射出來(lái)，該氣體射束產(chǎn)生朝向退火爐膛（1）的出口（6）的方向的、掃過(guò)待處理的扁鋼產(chǎn)品（S）的表面的第二氣流（G2）。
【專(zhuān)利說(shuō)明】對(duì)扁鋼產(chǎn)品進(jìn)行連續(xù)處理的裝置和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種對(duì)扁鋼產(chǎn)品進(jìn)行連續(xù)處理的裝置，該裝置具有間接加熱的退火爐膛、用于將扁鋼產(chǎn)品經(jīng)由從退火爐膛入口通至退火爐膛出口的輸送路徑進(jìn)行連續(xù)輸送的輸送裝置和用于將與扁鋼產(chǎn)品起反應(yīng)的氛圍氣體輸入到退火爐膛中的噴嘴裝置。
[0002]本發(fā)明還涉及一種扁鋼產(chǎn)品的處理方法，在該方法中，將扁鋼產(chǎn)品以連續(xù)的方式從退火爐膛入口通過(guò)間接加熱的退火爐膛輸送到退火爐膛出口，其中與扁鋼產(chǎn)品起反應(yīng)的大氣保持在退火爐膛中，該大氣經(jīng)由噴嘴裝置引入到退火爐膛中。
【背景技術(shù)】
[0003]這里提到的“扁鋼產(chǎn)品”認(rèn)為是由鋼構(gòu)成的軋制產(chǎn)品，該軋制產(chǎn)品例如是鋼帶、鋼板或者由其得到的毛坯。
[0004]此外，由文獻(xiàn)DE 25 22 485 Al已知，通過(guò)氧化可以有針對(duì)性地限制鋼帶的表面反應(yīng)性。因此也可以對(duì)這樣的扁鋼產(chǎn)品在有針對(duì)性地進(jìn)行表面氧化之后通過(guò)熱浸鍍層涂敷金屬保護(hù)層，該扁鋼產(chǎn)品由于其鋼的組成成份在未經(jīng)處理的狀態(tài)下不能具有所需的可重復(fù)制造性以及無(wú)缺陷性地進(jìn)行涂敷。
[0005]例如由高強(qiáng)度鋼、即所謂的“高級(jí)高強(qiáng)度鋼”(AHSS)構(gòu)成的帶體或板材屬于能夠以這種方式涂敷這種抗腐蝕保護(hù)層的產(chǎn)品。這種鋼除了包含鐵和不可避免的雜質(zhì)以外，通常還包括(以重量 % 示出的)C:0.01-0.22%、Mn:0.5-3.0%、Si:0.2-3.0%、Al:0.005-2.0%、Cr:不高于1.0%、Mo:不高于1.0%、T1:不高于0.2%、V:不高于0.4%、Nb:不高于0.2%、Ni:不聞?dòng)?.0%。
`[0006]由于這些產(chǎn)品的技術(shù)重要性已經(jīng)做了許多嘗試，分別借助所提供的方法以經(jīng)濟(jì)的方式進(jìn)行涂敷金屬保護(hù)涂層所需要的預(yù)處理步驟。
[0007]對(duì)此，在間接加熱的連續(xù)式加熱爐、即所謂的“輻射管爐”、簡(jiǎn)稱(chēng)“RTF”中對(duì)扁鋼產(chǎn)品進(jìn)行預(yù)氧化在設(shè)備技術(shù)方面特別具有挑戰(zhàn)性。與以明火直接施加到待處理的扁鋼產(chǎn)品上并且通過(guò)燃?xì)?空氣混合物產(chǎn)生的燃燒的變化影響在熔爐中包圍帶體的氛圍中的氧化潛能的熔爐不同，在RTF型的熔爐中沒(méi)有使用燃?xì)饧訜崛紵鳌Q而言之，通過(guò)熱輻射體對(duì)鋼帶進(jìn)行加熱，該熱輻射體沿著扁鋼產(chǎn)品通過(guò)各個(gè)熔爐的退火爐膛的輸送路徑進(jìn)行設(shè)置。
[0008]為了在實(shí)踐中在間接加熱的連續(xù)式加熱爐中實(shí)現(xiàn)分別待涂層的扁鋼產(chǎn)品的表面的所需的氧化，在文獻(xiàn)DE 10 2004 059 566 B3中提供有在RTF熔爐中以三個(gè)步驟進(jìn)行退火。對(duì)此這樣實(shí)施第一退火步驟，即，盡量避免主要的合金成分?jǐn)U散到帶體的表面上。然后在接下來(lái)的步驟中有針對(duì)性地形成一層有效的氧化鐵層，該氧化鐵層避免了在提高的最終退火溫度中其他的合金成分到達(dá)表面上。因此可以在隨后的退火處理中在能夠還原的氛圍中形成純鐵層，該純鐵層非常適合由鋅和/或鋁構(gòu)成的涂層在整個(gè)表面上牢固地黏附。
[0009]前述方法的前提條件在于，在封閉的反應(yīng)室內(nèi)發(fā)生預(yù)氧化，例如將O2作為氧化劑輸送到該反應(yīng)室中。通常這里在RTF型的熔爐中出現(xiàn)這樣的問(wèn)題，應(yīng)該發(fā)生氧化的退火爐膛在其出口和入口的區(qū)域中相對(duì)于周?chē)h(huán)境或接下來(lái)連續(xù)的下一個(gè)退火膛室進(jìn)行隔離，在該下一個(gè)退火膛室中存在著另一種氛圍。在這種情況下所面臨的挑戰(zhàn)在于，這樣相互區(qū)分相鄰的退火爐膛，即，存在膛室中的、不同的氛圍沒(méi)有通過(guò)其他的各個(gè)氛圍以超過(guò)公差體積的程度受到污染。如果需要在鄰接進(jìn)行氧化的退火爐膛的膛室中進(jìn)行還原處理，那么必須避免輸送到氧化室中的氧化劑泄漏到反應(yīng)室中并且避免還原氛圍從反應(yīng)室侵入到氧化室中。否則可能通過(guò)不希望的副作用惡化處理成果并且隨之使在退火處理之后進(jìn)行的涂層的效果受到持續(xù)惡化或者難以控制單個(gè)的退火步驟。這兩種情況限制了過(guò)程穩(wěn)定性并且可以導(dǎo)致工藝氣體的額外消耗。
[0010]由文獻(xiàn)WO 2009/030823 Al已知一種借助于開(kāi)槽的或穿孔的噴射管在根據(jù)RTF結(jié)構(gòu)類(lèi)型的連續(xù)式加熱爐中輸送氣態(tài)氧化劑的可行性方案。
[0011]此外，JP 2003-342645 A中對(duì)此闡述了一個(gè)實(shí)例，如何能夠在實(shí)施為膛室結(jié)構(gòu)中的退火爐中實(shí)現(xiàn)封閉的氧化區(qū)域。由于O2對(duì)還原氛圍的、所不希望的污染，在這里需要通過(guò)以擠壓輥的形式的機(jī)械密封件以及通過(guò)在氧化室內(nèi)部的低壓來(lái)避免。這些方法具有不利之處，即，不可避免地將對(duì)還原處理所需要的氫從還原區(qū)域引入氧化區(qū)域中。因此在氧化區(qū)域中形成水。該反應(yīng)在氧化區(qū)域中結(jié)合存在的氧，從而這些氧不再能夠用于扁鋼產(chǎn)品表面的、本來(lái)所希望的氧化。因此，在實(shí)際應(yīng)用中很難有針對(duì)性地調(diào)整對(duì)扁鋼產(chǎn)品表面的氧化控制。特別是已證實(shí)，在負(fù)荷變換時(shí)很難保持設(shè)備性能不變。由此可以導(dǎo)致由于熱浸鍍層而損害潤(rùn)濕性或者缺乏黏附性。此外，氧化劑在傳統(tǒng)的輸送過(guò)程中借助開(kāi)槽的或穿孔的噴射管僅具有微弱的沖量因此在氧化劑到達(dá)扁鋼產(chǎn)品表面之前在爐內(nèi)腔中可以由氣流推動(dòng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]在上述現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上，本發(fā)明的目的在于，提供開(kāi)頭所給出類(lèi)型的裝置和方法，借助該裝置和該方法能夠以經(jīng)濟(jì)、運(yùn)行可靠的方式對(duì)各個(gè)扁鋼產(chǎn)品進(jìn)行有針對(duì)性的連續(xù)處理。
[0013]針對(duì)該裝置，根據(jù)本發(fā)明通過(guò)根據(jù)權(quán)利要求1形成這樣的裝置，從而實(shí)現(xiàn)了該目的。
[0014]針對(duì)該方法，根據(jù)本發(fā)明通過(guò)在對(duì)扁鋼產(chǎn)品的連續(xù)處理過(guò)程中完成權(quán)利要求11所給出的工序，從而實(shí)現(xiàn)了前述目的。
[0015]本發(fā)明的有利的設(shè)計(jì)在從屬權(quán)利要求中給出并且下面將詳細(xì)闡述本發(fā)明的一般思想。
[0016]本發(fā)明從這個(gè)知識(shí)點(diǎn)出發(fā)，即，通過(guò)合適的流動(dòng)導(dǎo)向裝置和在退火爐膛的內(nèi)部中調(diào)整氧化氛圍可以實(shí)現(xiàn)對(duì)膛室的密封。因此可以借助輥軋或者類(lèi)似方法、例如在爐膛的入口或出口處的抽氣來(lái)省略機(jī)械密封件。
[0017]由于這個(gè)目的，根據(jù)本發(fā)明的、用于對(duì)扁鋼產(chǎn)品的連續(xù)處理的裝置包括間接加熱的退火爐膛，用于連續(xù)輸送扁鋼產(chǎn)品的輸送裝置經(jīng)由從退火爐膛入口至退火爐膛出口的輸送路徑穿過(guò)該退火爐膛。
[0018]此外，根據(jù)本發(fā)明的裝置具有用于將與扁鋼產(chǎn)品起反應(yīng)的氛圍氣體輸入到退火爐膛中的噴嘴裝置。
[0019]根據(jù)本發(fā)明設(shè)有第一噴嘴裝置和第二噴嘴裝置，在處理過(guò)程中氣體射束從該第一噴嘴裝置噴射出來(lái)，該氣體射束產(chǎn)生朝向退火爐膛入口的方向的、掃過(guò)待處理的扁鋼產(chǎn)品的表面的氣流，在處理過(guò)程中氣體射束從該第二噴嘴裝置噴射出來(lái)，該氣體射束產(chǎn)生朝向退火爐膛出口的方向的、產(chǎn)生掃過(guò)待處理的扁鋼產(chǎn)品的表面的氣流。
[0020]因此，這樣形成存在于根據(jù)本發(fā)明的熔爐中的噴嘴裝置，即，該噴嘴裝置在退火爐膛內(nèi)部一方面產(chǎn)生朝向退火爐膛入口方向的氣流并且另一方面產(chǎn)生朝向退火爐膛出口方向的氣流。對(duì)此，同時(shí)這樣校準(zhǔn)、聚集并且確定氣流大小是重要的，即，該氣流的流體能量足夠到達(dá)出口或入口并且同時(shí)掃過(guò)待處理的扁鋼產(chǎn)品。
[0021]相應(yīng)地在根據(jù)本發(fā)明的、用于處理扁鋼產(chǎn)品的方法中，在該方法中，扁鋼產(chǎn)品以連續(xù)的方式通過(guò)間接加熱的退火爐膛從其入口輸送到其出口，其中，在退火爐膛中維持有與扁鋼產(chǎn)品起反應(yīng)的氛圍，該氛圍通過(guò)噴嘴裝置引入到退火爐膛中，根據(jù)本發(fā)明至少完成下面的工序:
[0022]借助于其中一個(gè)噴嘴裝置產(chǎn)生朝向退火爐膛入口的、掃過(guò)待處理扁鋼產(chǎn)品的表面的第一氣流并且借助于第二個(gè)噴嘴裝置產(chǎn)生朝向退火爐膛出口的、掃過(guò)待處理扁鋼產(chǎn)品的表面的第二氣流。因此，在退火爐膛內(nèi)部以?xún)蓚€(gè)相反方向流動(dòng)的氣流朝向環(huán)境氛圍或者朝向存在于接在退火爐膛上的另一個(gè)膛室中的、位于退火爐膛的入口或出口上的氛圍。同時(shí)，氣流提供待處理扁鋼產(chǎn)品和在扁鋼產(chǎn)品上引起所需要的反應(yīng)的爐內(nèi)氣氛之間的強(qiáng)烈接觸。
[0023]優(yōu)選這樣輸送在退火爐膛中形成氛圍的爐氣，即，在處理操作中在退火爐膛中保持相對(duì)于環(huán)境氣壓至少0.0Olbar的超壓。由于超壓使得環(huán)境氛圍或者鄰接的膛室的氛圍原則上很難侵入到退火爐膛中。出于這個(gè)目的可以設(shè)置調(diào)整裝置，該調(diào)整裝置以適當(dāng)?shù)姆绞秸{(diào)整氛圍氣體流到退火爐膛，以保持所需要的超壓。在退火爐膛中相對(duì)于環(huán)境的超壓對(duì)此不應(yīng)該超過(guò)lOOmbar，因?yàn)榉駝t有過(guò)多的退火爐膛氛圍通過(guò)入口或出口流出的危險(xiǎn)。
[0024]原則上，為了根據(jù)本發(fā)明在退火爐膛中制造氣流而定位具有一個(gè)或多個(gè)排氣孔的噴嘴梁(例如與氣流導(dǎo)向裝置、例如導(dǎo)向板相結(jié)合)是可以的，通過(guò)該氣流導(dǎo)向裝置以適當(dāng)?shù)姆绞綄⒂蓢娮炝荷涑龅臍饬鹘?jīng)由待處理的扁鋼產(chǎn)品朝分別對(duì)應(yīng)于它的退火爐膛入口或出口的方向輸送。
`[0025]在噴嘴裝置包括單個(gè)的、分別產(chǎn)生聚集的氣體射束的噴嘴，該氣體射束分別與待處理的扁鋼產(chǎn)品的輸送方向有特定的入射角時(shí)，那么得到有利的設(shè)計(jì)，該設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了能夠特別精確并且同時(shí)簡(jiǎn)單地適應(yīng)各個(gè)在空間上或工藝技術(shù)上的需求的、根據(jù)本發(fā)明在退火爐膛中產(chǎn)生的氣流的導(dǎo)向作用。借助于這種單獨(dú)的噴嘴可以在退火爐膛內(nèi)部以簡(jiǎn)單的方式產(chǎn)生高渦流流動(dòng)的氣流，該氣流與待處理的扁鋼產(chǎn)品密集地接觸并且因此在扁鋼產(chǎn)品的表面上以高強(qiáng)度引起所需要的反應(yīng)。
[0026]針對(duì)扁鋼產(chǎn)品的輸送路徑對(duì)此可以分別單獨(dú)地這樣設(shè)置噴嘴裝置的噴嘴，即，通過(guò)相應(yīng)的、在流動(dòng)過(guò)程中分別新加入的、由各個(gè)噴嘴射出的氣體射束的沖量平衡或校準(zhǔn)可能發(fā)生的流動(dòng)損失或形成在退火爐膛中的、朝向退火爐膛入口或出口的氣流的、降低的密集性。對(duì)此可以一方面使各個(gè)噴嘴裝置的兩個(gè)或多個(gè)噴嘴沿著待處理的扁鋼產(chǎn)品的輸送路徑以合適的間隔進(jìn)行分布并且另一方面可以使由噴嘴裝置的噴嘴射出的氣體射束的入射角在數(shù)值上在0°至90°的范圍中變化。
[0027]已經(jīng)證實(shí)所謂的“噴射管”特別適合作為為了產(chǎn)生根據(jù)本發(fā)明所力求得到的氣流將集中的氣體射束引入到退火爐膛中的噴嘴，這例如在文獻(xiàn)DE 10 2004 047 985 Al中進(jìn)行了描述。[0028]如果氣流以螺旋形狀環(huán)繞待處理的帶體時(shí)，那么在各個(gè)氣流和待處理的扁鋼產(chǎn)品之間產(chǎn)生特別密集的交換。為了產(chǎn)生這種螺旋形狀的、特別高渦流流動(dòng)的氣流，這樣確定至少其中一個(gè)噴嘴裝置的噴嘴的方向是適宜的，即，這些噴嘴中的至少一個(gè)發(fā)出朝向待處理扁鋼產(chǎn)品的底面方向的氣體射束，而其中一個(gè)噴嘴裝置的至少另一個(gè)噴嘴發(fā)出朝向待處理扁鋼產(chǎn)品的頂面方向的氣體射束。對(duì)此以最佳的方式使輸送路徑的縱側(cè)面上的、朝向待處理的扁鋼產(chǎn)品的底面的噴嘴(該噴嘴的氣體射束將氣流對(duì)準(zhǔn)待處理的扁鋼產(chǎn)品的下面)對(duì)應(yīng)于定位在另一縱側(cè)面上的噴嘴，該噴嘴的氣體射束朝向待處理的扁鋼產(chǎn)品的頂面，以使氣體射束對(duì)準(zhǔn)待處理扁鋼產(chǎn)品的頂面。 [0029]此外可以這樣促進(jìn)所需要的、螺旋形地環(huán)繞待處理的扁鋼產(chǎn)品流動(dòng)的氣流的形成，即，通過(guò)截面圖觀(guān)察，退火爐膛的縱側(cè)面彎曲成凹形。在凹形的、特別是彎曲成有規(guī)律的曲線(xiàn)的縱側(cè)面上，在具有最小化的流動(dòng)損失的情況下這樣偏轉(zhuǎn)噴射到縱側(cè)壁上的氣流，即，形成特別均勻的、圍繞扁鋼產(chǎn)品環(huán)繞的流渦。
[0030]此外，可以通過(guò)根據(jù)本發(fā)明所提供的噴嘴裝置的噴嘴的設(shè)置和取向確定起點(diǎn)，從該起點(diǎn)開(kāi)始各個(gè)氣流向退火爐膛入口或出口方向流動(dòng)。根據(jù)分別位于入口和出口處的氛圍的壓力，對(duì)此使氣流的起點(diǎn)沿著待處理的扁鋼產(chǎn)品的輸送路徑向入口或出口的方向移動(dòng)可能是適宜的。如果針對(duì)退火爐膛的縱向長(zhǎng)度方面，朝向入口的氣流和朝向出口的氣流在退火爐膛的中間分別具有氣流的起點(diǎn)，那么對(duì)此得到在調(diào)節(jié)技術(shù)上特別好控制的狀況。
[0031]如果由噴嘴裝置分別射出的氣體射束的流速為60-180m/s，那么得到在根據(jù)本發(fā)明形成的退火爐膛內(nèi)部的最佳流動(dòng)比率。
[0032]原則上根據(jù)本發(fā)明的、裝置的設(shè)計(jì)適用于所有的、扁鋼產(chǎn)品的連續(xù)處理，在這些處理過(guò)程中，通過(guò)各個(gè)穿過(guò)間接加熱的退火爐膛進(jìn)行輸送的扁鋼產(chǎn)品與有針對(duì)性地提供的爐氣的緊密接觸可以制造扁鋼產(chǎn)品的表面的特定狀態(tài)。
[0033]已證實(shí)如果根據(jù)本發(fā)明的裝置包括多個(gè)爐膛，待處理的扁鋼產(chǎn)品依次經(jīng)過(guò)這些爐膛，其中，至少其中一個(gè)爐膛以這里所闡述的、根據(jù)本發(fā)明的方式形成，那么根據(jù)本發(fā)明的裝置的應(yīng)用是特別有效的。因此，可以將根據(jù)本發(fā)明的裝置結(jié)合到用于預(yù)制熱浸鍍層的扁鋼產(chǎn)品的生產(chǎn)線(xiàn)中。對(duì)此，除了以這里所述的、根據(jù)本發(fā)明的方式設(shè)有噴嘴的爐膛之外，根據(jù)本發(fā)明的裝置至少還可以和另一個(gè)爐膛相結(jié)合，在該爐膛中待處理的扁鋼產(chǎn)品在與根據(jù)本發(fā)明所形成的、最先提到的退火爐膛的氛圍不同的氛圍下進(jìn)行進(jìn)一步的處理。
[0034]對(duì)此，優(yōu)選將根據(jù)本發(fā)明形成的爐膛設(shè)置在兩個(gè)退火爐膛之間。這樣做的優(yōu)勢(shì)在于，在位于根據(jù)本發(fā)明形成的退火爐膛之前的退火爐膛中首先使扁鋼產(chǎn)品達(dá)到對(duì)于在根據(jù)本發(fā)明所形成的退火爐膛中進(jìn)行的處理過(guò)程所需要的溫度，然后通過(guò)根據(jù)本發(fā)明所形成的退火爐膛進(jìn)行輸送然后到達(dá)位于根據(jù)本發(fā)明所形成的退火爐膛之后的另一個(gè)退火爐膛中，在該退火爐膛中扁鋼產(chǎn)品得到最終處理。
[0035]例如在根據(jù)本發(fā)明所形成的爐膛之前或之后設(shè)置另一個(gè)膛室，對(duì)于為熱浸鍍層而進(jìn)行的扁鋼產(chǎn)品的準(zhǔn)備工作可能是適宜的。對(duì)此例如可以首先為接下來(lái)的、以金屬保護(hù)層進(jìn)行的熱浸鍍層對(duì)扁鋼產(chǎn)品的表面進(jìn)行氧化然后還原。根據(jù)本發(fā)明的裝置在這種情況下可以是一條加工線(xiàn)，在該加工線(xiàn)中首先在根據(jù)本發(fā)明裝配有噴嘴的、間接加熱的退火爐的第一退火爐膛中氧化待處理的鋼帶然后在緊鄰在用于氧化的退火爐膛出口上的、間接加熱的退火爐的第二膛室中進(jìn)行還原處理。同樣可以使另一個(gè)膛室位于根據(jù)本發(fā)明所形成的爐膛之前，在該膛室中首先在具有還原作用的氛圍下對(duì)扁鋼產(chǎn)品進(jìn)行熱處理，以便之后在根據(jù)本發(fā)明的膛室中進(jìn)行氧化并且在接下來(lái)的爐膛中再次進(jìn)行能夠還原的熱處理。對(duì)此，分別通過(guò)在氧化-退火爐膛中根據(jù)本發(fā)明所產(chǎn)生的、朝向氧化-退火爐膛的出口流動(dòng)的氣流實(shí)現(xiàn)了在根據(jù)本發(fā)明所形成的氧化膛室中的氧化氛圍與在前置或后置的還原膛室中的還原氛圍的分離，同樣根據(jù)本發(fā)明保持在氧化-退火爐膛中的超壓起到輔助作用。
[0036]在需要將根據(jù)本發(fā)明所形成的退火爐膛用于氧化鋼帶的情況下，根據(jù)本發(fā)明所設(shè)置的噴嘴裝置的噴嘴連接在N2-供應(yīng)裝置和O2-供應(yīng)裝置上。對(duì)此能夠以有利的方式調(diào)整注入各個(gè)噴嘴中的N2-氣流或O2-氣流，以致于可以有針對(duì)性地調(diào)整在退火爐膛中所產(chǎn)生的氛圍的組成成分。對(duì)此引入到為氧化所提供的、根據(jù)本發(fā)明設(shè)置的退火爐膛的噴嘴中的氣體射束通常由N2/02混合物構(gòu)成，該混合物的主要部分由具有0.01-20體積％的O2份額的N2構(gòu)成。對(duì)此在實(shí)踐中，如果N2/02混合物的氧氣份額為0.01-5體積％，那么得到最佳的效果。
[0037]通過(guò)在穿過(guò)退火爐膛的過(guò)程中將待處理的扁鋼產(chǎn)品的溫度保持在450_950°C的范圍中，由此促進(jìn)待處理的扁鋼產(chǎn)品和在根據(jù)本發(fā)明所形成的退火爐膛中存在的氛圍進(jìn)行反應(yīng)。對(duì)此通過(guò)使引入到退火爐膛中的氣體射束的溫度為100-1050°C，由此可以避免扁鋼產(chǎn)品的、由于與由根據(jù)本發(fā)明所提供的噴嘴裝置射出的氣體射束相接觸而產(chǎn)生的溫度損失。
[0038]因此，借助本發(fā)明提供了一種用于對(duì)扁鋼產(chǎn)品進(jìn)行連續(xù)處理的裝置，在該裝置的、對(duì)于實(shí)際應(yīng)用特別重要的設(shè)計(jì)中，通過(guò)使用合適的、安裝在退火爐膛內(nèi)部中的噴嘴(例如所謂的噴射管)以高渦流的形式提供反應(yīng)介質(zhì)(例如氧化劑，如O2或n2/o2混合物)，以致于產(chǎn)生至少兩個(gè)彼此向兩側(cè)分離走向的、螺旋狀的氣流。這些螺旋狀的流體環(huán)繞著穿過(guò)退火爐膛的扁鋼產(chǎn)品流動(dòng)。為了在退火爐膛的內(nèi)部產(chǎn)生螺旋的流體，優(yōu)選在退火爐膛中使用三個(gè)或更多的噴嘴裝置。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0039]下面根據(jù)實(shí)施例詳細(xì)闡述本發(fā)明。其中，分別示意性地示出:
[0040]圖1以俯視圖示出了對(duì)扁鋼產(chǎn)品進(jìn)行連續(xù)處理的裝置；
[0041]圖2以沿著圖1中標(biāo)出的割線(xiàn)X - X的剖面圖示出了根據(jù)圖1的裝置。
[0042]附圖標(biāo)記說(shuō)明
[0043]I退火爐膛(氧化-退火爐膛)
2d在輸送方向F上設(shè)置在退火爐膛I之前的退火爐膛(還
原-退火爐膛)
2b在輸送方向F上設(shè)置在退火爐膛I之后的退火爐膛(還
原-退火爐膛)
3退火爐
4通過(guò)退火爐膛1、2的、直線(xiàn)的輸送路徑
5退火爐膛I的入口
6退火爐膛I的出口
[0044]
7、8縱向壁9、10的內(nèi)表面
9、IO退火爐膛I的縱向壁
I1-16噴嘴裝置Dl的單個(gè)噴嘴 17-21噴嘴裝置D2的單個(gè)噴嘴
22N2-供應(yīng)裝置
23O」-供應(yīng)裝置
24、25閥門(mén)
α入射角
β偏角 D1、D2噴嘴裝置
F扁鋼產(chǎn)品S的輸送方向
G氣體射束
Gl、G2氣流
OS扁鋼產(chǎn)品S的頂面
Rl退火爐膛2a的還原氛圍
R2退火爐膛2b的還原氛圍
S扁鋼廣品
U環(huán)境氛圍
US扁鋼產(chǎn)品S的底面
V用于對(duì)作為經(jīng)熱乳的鋼帶或經(jīng)冷軋的鋼帶存在的扁鋼
產(chǎn)品S進(jìn)行連續(xù)處理的裝置【具體實(shí)施方式】
[0045]用于對(duì)作為經(jīng)熱軋的鋼帶或經(jīng)冷軋的鋼帶存在的扁鋼產(chǎn)品S進(jìn)行連續(xù)處理的裝置V包括第一退火爐膛1、直接設(shè)置在第一退火爐膛I之前的第二退火爐膛2a和接在退火爐膛I之后的第二退火爐膛2b，扁鋼產(chǎn)品S在第一退火爐膛中進(jìn)行氧化處理。扁鋼產(chǎn)品S在退火爐膛2a、2b中進(jìn)行還原處理。退火爐膛l、2a、2b是RTF型的、間接加熱的退火爐3的一部分，退火爐膛I安置在該退火爐的中間。
[0046]借助于為了清楚起見(jiàn)而在這里未示出的輸送裝置以連續(xù)的方式在直線(xiàn)水平延伸的、通過(guò)退火爐膛l、2a、2b的輸送路徑4上輸送各個(gè)待處理的扁鋼產(chǎn)品S通過(guò)退火爐3并且對(duì)此在輸送方向F上從退火爐膛2a開(kāi)始經(jīng)由形成在退火爐膛I的端面上的入口 5進(jìn)入到退火爐膛I中。該扁鋼產(chǎn)品S經(jīng)由設(shè)置在退火爐膛I的對(duì)立端面上的出口 6再次離開(kāi)退火爐膛I并且進(jìn)入到直接接在其后的、退火爐3的膛室2b中。因此，退火爐膛I的入口 5構(gòu)成安置在其前面的退火爐膛2a的出口。同樣地，退火爐膛I的出口 6同時(shí)構(gòu)成接下來(lái)經(jīng)過(guò)的退火爐膛2b的入口。
[0047]從退火爐膛的內(nèi)腔觀(guān)察，退火爐膛I的縱向壁9、10的內(nèi)表面7、8以均勻的曲線(xiàn)凹
形地彎曲。
[0048]在退火爐膛I中設(shè)有在輸送方向F上沿著輸送路徑4分布的噴嘴裝置D1、D2。第一噴嘴裝置Dl對(duì)此包括六個(gè)單個(gè)的噴嘴11-16，而第二噴嘴裝置D2包括五個(gè)單個(gè)的噴嘴17-21。
[0049]沿著輸送路徑4這樣定位噴嘴裝置Dl的噴嘴11-16，即，第一噴嘴11緊鄰?fù)嘶馉t膛I的入口 5，第六噴嘴16緊鄰該退火爐膛的出口 6并且其余的四個(gè)噴嘴12-15相互以均勻的間距分布在噴嘴11和16之間。
[0050]以類(lèi)似方式這樣將噴嘴裝置D2的噴嘴17-21定位在輸送路徑4的對(duì)面的一側(cè)上，即，第一噴嘴17緊鄰?fù)嘶馉t膛I的入口 5，第五噴嘴21緊鄰該退火爐膛的出口 6并且其余的三個(gè)噴嘴18-20相互以均勻的間距分布在噴嘴17和21之間。在輸送方向F上觀(guān)察，噴嘴17-21以這種方式分別安置在輸送路徑的、在噴嘴裝置Dl的其中兩個(gè)噴嘴11-16之間分別存在自由空間的區(qū)段上。
[0051]正如圖1示出了噴嘴裝置D2的噴嘴17-21的實(shí)例一樣，例如形成為已知結(jié)構(gòu)類(lèi)型的噴射管的噴嘴11-21分別連接到N2-供應(yīng)裝置22和O2-供應(yīng)裝置23上。對(duì)此可以通過(guò)閥門(mén)24、25為每個(gè)噴嘴11-21單獨(dú)設(shè)置到噴嘴11-21的N2和O2的流入量以及分別從噴嘴11-21射出的、作為聚集的氣體射束G的氣體混合物。
[0052]同樣地，可以為每個(gè)噴嘴11-21單獨(dú)設(shè)置入射角α和偏角β，在俯視圖中觀(guān)察(圖O從各個(gè)噴嘴11-21射出的氣體射束G以入射角流向待處理的扁鋼產(chǎn)品S，在截面圖中觀(guān)察(圖2)氣體射束以偏角噴射在扁鋼產(chǎn)品S上。
[0053]噴嘴11-16的、分別相對(duì)于橫向于輸送方向F的平面的入射角α在數(shù)值上在30°至85°的角度范圍中變化，其中，對(duì)應(yīng)于入口 5的噴嘴11以30°的入射角α朝向入口 5的方向并且對(duì)應(yīng)于出口 6的噴嘴16以相反的方向同樣在30°的入射角α下朝向出口 6的方向。在輸送方向F上接在噴嘴11之后的噴嘴12、13也是以一個(gè)入射角α朝向入口 5的方向，其中，噴嘴12的入射角α大于噴嘴11的入射角α而噴嘴13的大約85°的入射角a又大于噴嘴12的入射角a 0與之相反，在輸送方向F上接在噴嘴13之后的噴嘴14、15如噴嘴16 —樣朝向退火爐膛I的出口 6的方向。對(duì)此，分別在數(shù)值上噴嘴14的入射角a和噴嘴13的入射角a相一致并且噴嘴15的入射角a和噴嘴12的入射角a相一致。
[0054]噴嘴17-21的、分別相對(duì)于橫向于輸送方向F的平面的入射角a在數(shù)值上在0°至30°的角度范圍中變化，其中，對(duì)應(yīng)于入口 5的噴嘴17以30°的入射角a朝向入口 5的方向并且對(duì)應(yīng)于出口 6的噴嘴21以相反的方向同樣在約30°的入射角a下朝向出口 6的方向。在輸送方向F上接在噴嘴17之后的噴嘴18也是以一個(gè)入射角a朝向入口 5的方向，其中，噴嘴18的入射角a大于噴嘴17的入射角a。在輸送方向F上設(shè)置在噴嘴21之前的噴嘴20在數(shù)值上以相同的入射角a朝向出口 6的方向。與此相反，設(shè)置在噴嘴裝置D2的中間的噴嘴19以0°的入射角a朝向輸送路徑4，因此，從該噴嘴19射出的氣體射束G呈直角地噴射到待處理的扁鋼產(chǎn)品S。
[0055]同時(shí)地，噴嘴裝置Dl的噴嘴11-16朝向扁鋼產(chǎn)品S的底面US并且噴嘴裝置D2的噴嘴17-21朝向扁鋼產(chǎn)品S的頂面OS。
[0056]通過(guò)噴嘴11-21的設(shè)置，由噴嘴11-21射出的氣體射束G共同形成兩個(gè)氣流G1、G2，其中，一個(gè)氣流Gl以螺旋狀的渦流環(huán)繞待處理的扁鋼產(chǎn)品S的流渦的形式流向退火爐膛I的入口 5的方向并且以相同的方式另一個(gè)氣流G2以在相反的方向上的、螺旋狀的渦流環(huán)繞待處理的扁鋼產(chǎn)品S的流渦的形式流向退火爐膛的出口 6的方向。
[0057]對(duì)此，氣流Gl、G2的起點(diǎn)大約位于噴嘴19的區(qū)域中的輸送路徑4的長(zhǎng)度上的中間，該噴嘴的、橫向于輸送路徑4射出的氣體射束G通過(guò)由相對(duì)設(shè)置的、朝向入口 5或出口 6的方向的噴嘴13、14的氣體射束G所引起的沖量分成兩個(gè)在相反方向上流動(dòng)的部分流體，由這些部分流體形成氣流G1、G2。
[0058]通過(guò)由噴嘴13、18、12 、17和11中的任意其一射出的氣體射束G，氣流Gl得到新的沖量和額外的體積流量，因此，該氣流的、螺旋狀地圍繞輸送路徑4和在其上進(jìn)行輸送的扁鋼產(chǎn)品S的分布以高聚集性地保持直至入口 5。
[0059]同樣，由噴嘴14、20、15、21和16射出的、氣流G2的氣體射束G提供了新的流體能量和額外的體積流量，因此，螺旋狀地圍繞輸送路徑4和在其上進(jìn)行輸送的扁鋼產(chǎn)品S的、氣流G2的分布以高的流體能量到達(dá)退火爐膛I的出口 6。
[0060]總體上這樣調(diào)整進(jìn)入退火爐膛I的氣體流入量，即，在退火爐膛I中持續(xù)保持有相對(duì)于周?chē)h(huán)境氣壓U至少0.0Olbar的超壓。
[0061]此外，這樣實(shí)現(xiàn)退火爐膛I相對(duì)于在輸送方向上設(shè)置在第一退火爐膛I之前或之后的退火爐膛2a、2b中存在的、分別含有H2的還原氛圍R1、R2的有效密封，即，特別是由最接近入口 5的噴嘴11、17射出的氣體射束G將擠向入口 5的、退火爐膛2a的還原氛圍Rl以及由最接近出口 6的噴嘴16、21射出的氣體射束G將退火爐膛2b的、含有H2的還原氛圍R2從退火爐膛I擠出去。此外，噴嘴16、21的、含O2的氣體射束G或者由出口 6散發(fā)出的氣流G2由于H2和O2的反應(yīng)在退火爐膛I的外部有針對(duì)性地形成H2O,因此，可靠地避免了進(jìn)入到各個(gè)氣體射束G中或者氣流G2中的各個(gè)還原氛圍Rl、R2侵入到退火爐膛I中。
【權(quán)利要求】
1.一種對(duì)扁鋼產(chǎn)品(S)進(jìn)行連續(xù)處理的裝置，所述裝置具有間接加熱的退火爐膛(I)、用于將扁鋼產(chǎn)品(S)經(jīng)由從退火爐膛(I)的入口(5)通至退火爐膛(I)的出口(6)的輸送路徑(4)進(jìn)行連續(xù)輸送的輸送裝置(F)和用于將與扁鋼產(chǎn)品(S)起反應(yīng)的氛圍氣體輸入到退火爐膛(I)中的噴嘴裝置(D1、D2)，其特征在于，設(shè)置有一個(gè)第一噴嘴裝置(Dl)和一個(gè)第二噴嘴裝置(D2)，在處理過(guò)程中氣體射束(G)從所述第一噴嘴裝置噴射出來(lái)，所述氣體射束產(chǎn)生朝向所述退火爐膛(I)的入口(5)的方向的、掃過(guò)待處理的扁鋼產(chǎn)品(S)的表面的第一氣流(Gl )，在處理過(guò)程中氣體射束(G)從所述第二噴嘴裝置噴射出來(lái)，所述氣體射束產(chǎn)生朝向所述退火爐膛(I)的出口(6)的方向的、掃過(guò)待處理的扁鋼產(chǎn)品(S)的表面的第二氣流(G2)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，設(shè)有一個(gè)調(diào)整裝置，所述調(diào)整裝置這樣調(diào)整流到所述退火爐膛(I)的氛圍氣體，即，在處理操作中在所述退火爐膛(I)中保持相對(duì)于環(huán)境氣壓(U)至少0.0Olbar的超壓。
3.根據(jù)前述權(quán)利要求的任意一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述噴嘴裝置(Dl、D2)分別包括至少一個(gè)單個(gè)的噴嘴(11-16 ;17-21)，所述噴嘴產(chǎn)生聚集的氣體射束(G)，所述氣體射束分別與待處理的扁鋼產(chǎn)品(S)的輸送方向(F)有特定的入射角(α )。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于，由噴嘴裝置(Dl、D2)的噴嘴(11-16；17-21)射出的氣體射束(G)的入射角(α )在0°至90°的范圍中變化。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的裝置，其特征在于，能夠單獨(dú)地設(shè)置所述噴嘴(11-16；17-21)的指向。
6.根據(jù)權(quán)利要求3至5中的任意一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，其中一個(gè)噴嘴裝置(Dl)的至少其中一個(gè)噴嘴(11-16)發(fā)出朝向待處理扁鋼產(chǎn)品(S)的底面(US)方向的氣體射束(G)，而其中一個(gè)噴嘴裝置(D2)的至少另一個(gè)噴嘴(17-21)發(fā)出朝向待處理扁鋼產(chǎn)品(S)的頂面(OS)方向的氣體射束(G)。
7.根據(jù)權(quán)利要求3至6中的任意一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述噴嘴裝置(D1、D2)的所述噴嘴(I 1-16 ; 17-21)連接在N2-供應(yīng)裝置和O2-供應(yīng)裝置(22、23)上。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，能夠單獨(dú)設(shè)置流入到各個(gè)噴嘴(11-16；17-21)中的N2氣流或O2氣流。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求的任意一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，在截面圖中觀(guān)察，所述退火爐膛(I)的縱側(cè)面(7、8)彎曲成凹形。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求的任意一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述退火爐膛(I)與至少一個(gè)第二退火爐膛(2)相連，在所述第二退火爐膛中，待處理的扁鋼產(chǎn)品(S)在氛圍(R)中進(jìn)行另一個(gè)處理過(guò)程，所述氛圍不同于第一退火爐膛(I)的氛圍。
11.一種對(duì)扁鋼產(chǎn)品(S)進(jìn)行處理的方法，在所述方法中，所述扁鋼產(chǎn)品(S)以連續(xù)的方式從退火爐膛入口(5)通過(guò)間接加熱的退火爐膛(I)輸送到退火爐膛出口(6)，其中與所述扁鋼產(chǎn)品(I)起反應(yīng)的氛圍氣體保持在所述退火爐膛(I)中，所述氛圍氣體經(jīng)由噴嘴裝置(D1、D2)引入到所述退火爐膛(I)中，其特征在于，借助其中一個(gè)所述噴嘴裝置(D1、D2)產(chǎn)生朝向所述退火爐膛(I)的入口(5)的、掃過(guò)待處理扁鋼產(chǎn)品(S)的表面的氣流(Gl)并且借助于第二個(gè)噴嘴裝置(D1、D2)產(chǎn)生朝向退火爐膛(I)的出口(6)的、掃過(guò)待處理扁鋼產(chǎn)品(S)的表面的氣流(G2)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，氣流(G1、G2)以螺旋形狀環(huán)繞待處理的扁鋼產(chǎn)品(S)流動(dòng)。
13.根據(jù)權(quán)利要求11或12所述的方法，其特征在于，針對(duì)所述退火爐膛(I)的縱向長(zhǎng)度方面，朝向入口(5)的氣流(Gl)和朝向出口(6)的氣流(G2)在所述退火爐膛(I)的中間分別具有氣流的起點(diǎn)。
14.根據(jù)權(quán)利要求11至13中的任意一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，由所述噴嘴裝置(D1、D2)的噴嘴(11-16 ；17-21)分別射出的氣體射束(G)是N2/02混合物，所述混合物的O2份額是0.01-20體積％。
15.根據(jù)權(quán)利要求11至14中的任意一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，由所述噴嘴裝置(D1、D2)分別射出的氣體射束(G)的流速為60-180m/s。
16.根據(jù)權(quán)利要求11至15中的任意一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述待處理的扁鋼產(chǎn)品(S)的溫度為450-950°C。
17.根據(jù)權(quán)利要求11至16中的任意一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，引入到所述退火爐膛(I)中的氣體射束(G)的溫度為100-1050°C。
18.根據(jù)權(quán)利要求11至17中的任意一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在處理操作中在所述退火爐膛(I)中保持相對(duì) 于環(huán)境氣壓至少0.0Olbar的超壓。
【文檔編號(hào)】F27D99/00GK103562419SQ201280022848
【公開(kāi)日】2014年2月5日 申請(qǐng)日期:2012年3月30日 優(yōu)先權(quán)日:2011年5月10日
【發(fā)明者】馬克·布盧梅瑙, 卡斯滕·馬哈利察, 米夏埃爾·彼得斯, 魯?shù)婪颉ど崮喜? 扎比內(nèi)·蔡青格, 馬丁·諾登 申請(qǐng)人:蒂森克虜伯鋼鐵歐洲股份公司