专利名称：镀锌立式退火炉的制作方法
技术领域：
本实用新型属于冶金技术领域，尤其涉及一种镀锌立式退火炉。
背景技术：
随着市场对热镀锌高强钢需求的增加，众多高强钢热镀锌生产线投入市场竞争。但是，一些连续热镀锌生产线在生产和研制过程中却遇到了麻烦，出现锌层附着性下降，甚至出现脱锌等等问题。其原因大部分是因为带钢表面发生选择性氧化。带钢选择性氧化不但造成锌层附着性下降问题，同时还容易造成炉辊反应型结瘤的产生。目前常见的高强钢包括低合金钢HSS、双相钢DP、相变诱发塑性钢TRIP、孪晶诱导塑性钢TWIP等等。在这些钢的化学成分中通常选择不同含量的硅S1、锰Mn、铝Al、铬Cr、磷P等作为添加元素，以获得需要的特性。早期人们研究发现即使再结晶退火保护气体条件下、不同露点、不同氧气分压(或者氢气含量)，某些合金元素也会在带钢表面偏析；同时发现在退火气氛中，铁没有发生氧化，而合金元素硅、锰、铝等容易被氧化，这种氧化过程加剧了合金元素以氧化物形式在钢板表面偏析，这种现象就是选择性氧化。这种发生在钢板表面的外氧化是造成镀锌锌层附着性下降，甚至出现点状脱锌的罪魁祸首。若要获得合格的热镀锌表面镀层，必须避免外氧化行为的发生。目前解决带钢选择性氧化问题有两种解决方案。一种是通过建立数学模型来调整生产工艺，避免带钢产生外氧化来达到解决锌层附着性下降问题；另一种是通过对现有设备进行改造或者设计建设新型连续退火炉来解决这个问题。
实用新型内容本实用新型要解决的技术问题是:提供一种能克服带钢表面选择性氧化的镀锌立式退火炉。本实用新型为解决上述技术问题所采取的技术方案为:镀锌立式退火炉，其包括炉体，所述炉体内设置有预热段及辐射管加热段，其特征在于，所述炉体内还设置有位于所述预热段与辐射管加热段之间的直燃段，带钢在所述预热段向上运动后经过所述预热段顶部设置的至少一个转向辊转向后向下运动进入所述直燃段，所述直燃段产生的烟气进入所述预热段预热带钢，所述直燃段内设置有沿带钢走向排布的多对平焰烧嘴以及多对氮气喷嘴，每对平焰烧嘴对称分布在带钢两侧，每对氮气喷嘴对称分布在带钢两侧，每对氮气喷嘴设置在两对平焰烧嘴之间。上述方案中，所述平焰烧嘴和氮气喷嘴的喷射方向垂直于带钢。上述方案中，每个氮气喷嘴与带钢之间的水平距离小于每个平焰烧嘴与带钢之间的水平距离。上述方案中，所述炉体内还设置有用于使所述直燃段与所述辐射管加热段气氛隔离的隔离装置，所述隔离装置包括两个挡板及设置在所述两个挡板之间的第一氮气补压喷头，所述两个挡板及第一氮气补压喷头设置在带钢的上方。[0011]上述方案中，所述隔离装置还包括两个气氛挡墙及第二氮气补压喷头，所述第二氮气补压喷头设置在所述两个气氛挡墙之间，所述两个气氛挡墙及第二氮气补压喷头均设置在带钢的下方。[0012]上述方案中，所述炉体内还设置有将所述至少一个转向辊与下方高温炉气间隔的隔热板。[0013]本实用新型的原理为:利用平焰烧嘴可快速加热带钢，燃气燃烧后的气氛多为弱氧化性气氛，带钢在直燃段钢处于弱氧化环境，露点非常高，这就造成氧向内扩散通量大，处于优势状态，就发生内氧化。同时在快速加热过程中，没有给外氧化留有任何机会，带钢在进入辐射管加热段段时，已经在带钢表面形成仅仅有少量氧化铁的薄层(铁在这种环境下发生选择性氧化)。在辐射管加热段的前部露点相对高一些(通常在0°c到一 5°C)，促使内氧化进一步发展，使合金元素完成全部内氧化，防止合金元素在带钢表面外氧化。进入辐射管加热段中、后段区域，带钢表层铁的氧化物被氢气还原，可获得好的可镀表面。[0014]与现有技术相比，本实用新型取得的技术效果是:利用本实用新型的退火炉使带钢在退火炉预热段中被限制了带钢中合金元素外氧化行为的发生，促使内氧化行为的进行。并且在退火初期就限制了带钢表面片状外氧化的形成，防止了合金元素在带钢表面外氧化，减小了造成锌层附着性下降问题的因素，使更容易生产更好的表面质量的镀锌板，使生广获得合格广品的几率提闻，减少废材率。
[0015]图1为本实用新型实施例提供的镀锌立式退火炉的结构示意图。
具体实施方式
[0016]
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步的描述，当然下述实施例不应理解为对本实用新型的限制。[0017]如图1所示，本实用新型实施例提供一种镀锌立式退火炉，其包括炉体1，该炉体I内设置有预热段2、直燃段3、及辐射管加热段4。[0018]直燃段3位于预热段2与辐射管加热段4之间。带钢在预热段2向上运动后经过预热段2顶部设置的两个转向辊5转向后向下运动进入直燃段3。直燃段3产生的烟气进入预热段2预热带钢。炉体I内还设置有将两个转向辊5与下方高温炉气间隔的隔热板12。直燃段3内设置有沿带钢走向排布的多对平焰烧嘴6以及多对氮气喷嘴7。每对平焰烧嘴6对称分布在带钢两侧,每对氮气喷嘴7对称分布在带钢两侧,每对氮气喷嘴7设置在两对平焰烧嘴6之间。在本实施例中，平焰烧嘴6和氮气喷嘴7的喷射方向均垂直于带钢。每个氮气喷嘴7与带钢之间的水平距离小于每个平焰烧嘴6与带钢之间的水平距离。平焰烧嘴6可快速加热带钢。在本实施例中，氮气喷嘴7的截面为矩形。氮气喷嘴7可以防止带钢撞击平焰烧嘴6，又可作为故障状态下防止带钢高温断带而快速喷吹氮气冷却带钢之用。隔热板12可防止高温炉气使炉辊温度过高后遇到低温带钢而产生转向辊5辊型变化过大。[0019]炉体I内还设置有用于使直燃段3与辐射管加热段4气氛隔离的隔离装置，该隔离装置包括两个挡板8、设置在两个挡板8之间的第一氮气补压喷头9、两个气氛挡墙10、及第二氮气补压喷头U。两个挡板8及第一氮气补压喷头9设置在带钢的上方，两个气氛挡墙10及第二氮气补压喷头11设置在带钢的下方。两个挡板8与第一氮气补压喷头9共同作用，形成预热段2及直燃段3与辐射管加热段4的隔离，更重要的作用是作为防止炉压波动造成燃烧废气倒流至辐射管加热段4。两个挡板8可左右摆动，目的是通过摆动来腾出空间使带钢穿入。两个气氛挡墙10和第二氮气补压喷头11共同作用可最大限度的减小隔开辐射管加热段4与之前炉段内气氛的接触，配合两个挡板8及第一氮气补压喷头9，起到辐射管加热段4还原性气氛与之前炉段内弱氧化性气氛的隔离。[0020]需要说明的是，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。
权利要求1.镀锌立式退火炉，其包括炉体，所述炉体内设置有预热段及辐射管加热段，其特征在于，所述炉体内还设置有位于所述预热段与辐射管加热段之间的直燃段，带钢在所述预热段向上运动后经过所述预热段顶部设置的至少一个转向辊转向后向下运动进入所述直燃段，所述直燃段产生的烟气进入所述预热段预热带钢，所述直燃段内设置有沿带钢走向排布的多对平焰烧嘴以及多对氮气喷嘴，每对平焰烧嘴对称分布在带钢两侧，每对氮气喷嘴对称分布在带钢两侧，每对氮气喷嘴设置在两对平焰烧嘴之间。
2.如权利要求1所述的镀锌立式退火炉，其特征在于，所述平焰烧嘴和氮气喷嘴的喷射方向垂直于带钢。
3.如权利要求1所述的镀锌立式退火炉，其特征在于，每个氮气喷嘴与带钢之间的水平距离小于每个平焰烧嘴与带钢之间的水平距离。
4.如权利要求1所述的镀锌立式退火炉，其特征在于，所述炉体内还设置有用于使所述直燃段与所述辐射管加热段气氛隔离的隔离装置，所述隔离装置包括两个挡板及设置在所述两个挡板之间的第一氮气补压喷头，所述两个挡板及第一氮气补压喷头设置在带钢的上方。
5.如权利要求4所述的镀锌立式退火炉，其特征在于，所述隔离装置还包括两个气氛挡墙及第二氮气补压喷头，所述第二氮气补压喷头设置在所述两个气氛挡墙之间，所述两个气氛挡墙及第二氮气补压喷头均设置在带钢的下方。
6.如权利要求1所述的镀锌立式退火炉，其特征在于，所述炉体内还设置有将所述至少一个转向棍与下方高温炉气间隔的隔热板。
专利摘要本实用新型提供一种镀锌立式退火炉，其包括炉体，该炉体内设置有预热段及辐射管加热段。该炉体内还设置有位于预热段与辐射管加热段之间的直燃段，带钢在预热段向上运动后经过预热段顶部设置的至少一个转向辊转向后向下运动进入直燃段。直燃段产生的烟气进入预热段预热带钢。直燃段内设置有沿带钢走向排布的多对平焰烧嘴以及多对氮气喷嘴，每对平焰烧嘴及每对氮气喷嘴对称分布在带钢两侧，每对氮气喷嘴设置在两对平焰烧嘴之间。利用本实用新型的退火炉使带钢在退火炉预热段中被限制了带钢中合金元素外氧化行为的发生，促使内氧化行为进行，减小了造成锌层附着性下降的问题，更容易生产更好的表面质量的镀锌板，使生产获得合格产品的几率提高，减少废材率。
文档编号C21D1/52GK202989242SQ201220661079
公开日2013年6月12日 申请日期2012年12月5日 优先权日2012年12月5日
发明者李楠, 吕军, 郑剑辉, 于海 申请人:中冶南方(武汉)威仕工业炉有限公司