一种连续退火炉的气氛置换系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种连续退火炉的气氛置换系统，其特征在于：适用于钛带及钢带退火共用的连续退火炉，所述退火炉包括加热段、过渡段和冷却段，在加热段前和冷却段后均设有密封系统，各段炉内保护气氛连通；保护气氛置换系统与外部保护气体供气系统相连通，且设置为在连续退火炉中由不锈钢带退火模式到钛带退火模式相互转换时完成保护气氛置换，根据工艺需要将炉内不同区域的保护气氛快速置换为工艺所需要的保护气氛，完成炉内保护气氛的调整与置换。在保证连续退火炉使用安全及钛带、不锈钢带退火质量的前提下，对用于钛带及不锈钢带退火的连续退火炉在更换钛带退火或不锈钢带退火时的保护气氛进行置换。
【专利说明】一种连续退火炉的气氛置换系统
【技术领域】
[0001]本实用新型属于钛带及不锈钢带在连续退火炉中进行退火时的保护气氛置换系统，特别属于用于钛带及不锈钢带退火的连续退火炉在更换钛带退火与不锈钢带退火时的保护气氛置换系统。
【背景技术】
[0002]现有钛板生产过程中退火处理大都采用真空成卷退火，真空成卷退火为周期式退火，退火周期长，因在真空退火过程中，钛板外部、中部和心部受热不均，使得板材内外圈组织与性能均匀性较差。目前很多工艺通过在氩气气氛下加强气氛对流以提升钛板在退火过程中的受热效果，虽然在一定程度上提升了真空退火钛板的组织和性能均匀性，但未能从根本上解决钛板退火不均匀性的问题，退火板材在不同位置存在着性能差异和表面质量缺陷等问题。申请号为201110003672.4的实用新型提供一种用连续光亮退火炉对冷轧纯钛、钛合金带卷进行连续光亮退火处理的工艺，根据卷厚不同，以2飞m/min的速度依次经过，清洗，吹干，最后引入连续光亮退火炉；退火炉内填充惰性保护气体氩气。连续退火解决了周期式退火易引发的受热不均等问题，但因为钛板轧制压延性能特殊，钛板带材生产线建设难度大，钛板昂贵且用量不大，专门建设钛板的带材生产线不仅投资巨大，而且产线生产能力会一定程度过剩。目前大都利用钢铁生产线来进行钛板的轧制，后续采取真空成卷退火或连续退火方式。
[0003]申请号为201220023604.4的实用新型提供了一种不锈钢及钛钢连续退火炉喷冷装置，该装置涉及一种喷冷装置，具体涉及一种不锈钢及钛钢连续退火炉喷冷装置。为了解决现有退火炉喷冷装置的整体结构不利于不锈钢加热后的快速冷却及钛钢缓冷段后的快速冷却处理，且安装维修十分不便的问题。该实用新型所研究的不锈钢及钛钢连续退火炉，是对不锈钢和含添加的合金元素钛的钢进行连续退火，并非是可以对不锈钢和钛板进行连续退火的连续退火炉。
[0004]钛板连续退火采用氩气气氛保护，不锈钢板采用全氢气氛保护退火，在既有钢铁生产线上对钛板进行轧制后钢铁生产线连续退火炉无法对钛板进行连续退火，若专门新建可用于钛板退火的连续退火线，则投资巨大，且因为钛板需求量小、连续退火线生产能力易过剩并因此导致连续退火炉阶段性停产问题，经济性差，且可能会因炉区布局问题影响生
广调度等。
[0005]为克服钛板在真空成卷退火中组织与性能不均匀和存在表面质量缺陷等问题，同时避免新建钛带连续退火炉导致的投资巨大且生产能力过剩问题，因此提出一种适用于钛带及不锈钢带退火的连续退火炉，可用于钛板和不锈钢板的连续退火。在钛带及不锈钢带在连续退火中进行退火种类更换时，需要对连续退火炉内保护气氛进行更换。
实用新型内容
[0006]本实用新型所要解决的问题是:提供一种立式或者卧式的连续退火炉的气氛置换系统，在保证连续退火炉使用安全及钛带、不锈钢带退火质量的前提下，对用于钛带及不锈钢带退火的连续退火炉在更换钛带退火或不锈钢带退火时的保护气氛进行置换。
[0007]为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是:
[0008]一种连续退火炉的气氛置换系统，其特征在于:适用于钛带及钢带退火共用的连续退火炉，所述退火炉包括加热段、过渡段和冷却段，在加热段前和冷却段后均设有密封系统，各段炉内保护气氛连通；保护气氛置换系统与外部保护气体供气系统相连通，且设置为在连续退火炉中由不锈钢带退火模式到钛带退火模式相互转换时完成保护气氛置换，根据工艺需要将炉内不同区域的保护气氛快速置换为工艺所需要的保护气氛，完成炉内保护气氛的调整与置换；保护气氛置换系统分两个子系统，分别为主供气系统和次供气系统；主供气系统在气氛置换阶段向炉内快速通入保护气氛，次供气系统在生产阶段调节炉内压力以保证炉内压力状态。
[0009]按上述技术方案，保护气氛置换系统配置在连续退火炉的加热段或者冷却段，或者配置在加热段与冷却段之间的过渡段；保护气氛循环系统配置在连续退火炉的加热段或者冷却段，或者配置在加热段与冷却段之间的过渡段。
[0010]按上述技术方案，加热段为马弗炉时，所述的保护气氛置换系统不设置在加热段。[0011 ] 按上述技术方案，所述连续退火炉为立式连续退火炉或卧式连续退火炉。
[0012]按上述技术方案，退火炉上还配备有保护气氛循环系统；加热段为马弗炉时，所述的保护气氛循环系统不设置在加热段。
[0013]按上述技术方案，上述气氛置换系统进行气氛置换主要包括如下步骤:
[0014]A:设置连续退火炉运行模式为爬行模式，炉内退火产品为不锈钢卷或钛卷；
[0015]B:降低炉温后，通入氮气吹扫退火炉以置换炉内气氛；
`[0016]C:根据退火产品保护气氛需要，通入需要的保护气氛，对炉内气氛进行置换；
[0017]D:炉内气氛置换完毕后，升温，并更换退火产品，调整退火炉为正常运行模式，在连续退火炉内进行退火；
[0018]所述的连续退火炉在更换退火产品后为对不锈钢带退火时，为防止不锈钢带氧化着色，炉内采用氢气氮气混合气为保护气氛，氢气体积比75%~100%;当更换退火产品后为对钛带退火时，需将连续退火炉内氢气氮气混合气吹扫干净，保证氩气气氛为保护气氛，氩气纯度大于99%。
[0019]按上述技术方案，上述气氛置换系统进行气氛置换具体包括如下步骤:
[0020]当连续退火炉生产钢带时，炉内采用氢气氮气混合气为保护气氛；当该连续退火炉需要用于生产钛带时，设置连续退火炉运行模式为爬行模式，降低连续退火炉炉温；当退火炉各区炉温降至800°C时，利用保护气氛置换系统进行氮气吹扫，逐步将炉内的氢气氮气混合气保护气氛置换为氮气，再用保护气氛置换系统进行体积分数99.99%的高纯氩气吹扫，逐步将炉内保护气氛置换为所需要的氩气，从而满足钛带的连续退火保护气氛需要；当炉内气氛置换完全后，即氩气含量达99%后，连续退火炉内升温，并通过连续退火炉入口前工序设备连接钢带和钛带，将退火产品更换为钛带；调整退火炉为正常运行模式，进行钛带在连续退火炉内的退火；
[0021]在连续退火炉生产钛带时，炉内采用氩气为保护气氛；当生产线改为生产钢带且该连续退火炉需要用于生产钢带时，设置连续退火炉运行模式为爬行模式，降低连续退火炉炉温；利用保护气氛置换系统进行氮气吹扫，逐步将炉内的氩气保护气氛置换为氮气；当退火炉各区炉温升至800°C时利用保护气氛置换系统通入氢气，逐步将炉内保护气氛置换为所需要的氢气氮气混合气，从而满足钢带的连续退火保护气氛需要；炉内气氛置换完全后，即氢气体积比759^100%后，连续退火炉内升温，并通过连续退火炉入口前工序设备连接钛带和钢带，将退火产品更换为钢带；调整退火炉为正常运行模式，进行钢带在连续退火炉内的退火。
[0022]相对于现有技术，本实用新型的有益效果为:提供了一种连续退火炉的气氛置换系统，适用于钛带及钢带退火共用的连续退火炉，可根据生产需要灵活置换炉内保护气氛为氢气氮气混合气或氩气气氛，从而满足不锈钢带退火和钛带的退火。实现在一条连续退火线上对钛带和不锈钢带进行退火，避免了为进行钛带的退火和生产专门新建退火炉，也避免了专门新建钛带退火炉而因需求不足导致的设备阶段性停产等问题，提升了生产线和退火炉的利用效率，极大的提升了经济效率与车间使用效率；并且可以提升生产不锈钢带-钛带复合板的效率。
【专利附图】
【附图说明】[0023]图1是本实用新型一个实施例的结构示意图。
[0024]图2是本实用新型另一个实施例的结构示意图。
[0025]图中各附图标记对应如下:入口密封1，加热段2，过渡段3，气体置换系统4，保护气氛循环系统5，转向装置6、通道7，出口密封8，冷却段9。
【具体实施方式】
[0026]以下结合附图1-2和实施例对本实用新型作进一步说明，但不限定本实用新型。
[0027]为了更好地理解本实用新型，下面结合实施例进一步阐明本实用新型的内容，但本实用新型的内容不仅仅局限于下面的实施例。
[0028]实施例1:
[0029]本实施例中气氛置换系统适用的立式连续退火炉，包括入口密封1，加热段2，过渡段3，冷却段9，转向装置6和通道7，出口密封8，布置在冷却段9上的气体置换系统4以及安装在加热段2上的保护气氛循环系统5。
[0030]立式连续退火炉生产钢带时，炉内采用氢气氮气(氢气体积比99.99%)混合气为保护气氛；当需要改为生产钛带时，设置连续退火炉运行模式为爬行模式，降低连续退火炉炉温，当退火炉各区炉温降至800°C时，利用气体置换系统4进行氮气吹扫逐步将炉内的氢气氮气混合气保护气氛置换为氮气，再用高纯(体积分数99.99%)氩气吹扫，逐步将炉内氮气保护气氛置换为所需要的氩气，置换过程中通过保护气氛循环系统5加强炉内气氛循环，通过连续退火炉配备的气体置换系统4的主供气系统向炉内快速通入氩气保护气氛，完成对炉内气氛的置换，从而满足钛带的连续退火保护气氛需要。炉内气氛置换完全(氩气含量达99%)后，升温，并通过连续退火炉入口前工序设备连接钢带和钛带，将退火产品更换为钛带，调整退火炉为正常运行模式，进行钛带在连续退火炉内的退火；
[0031]立式连续退火炉生产钛带时，炉内采用氩气为保护气氛；当需要生产线改为生产钢带时，设置连续退火炉运行模式为爬行模式，降低连续退火炉炉温，利用氮气吹扫逐步将炉内的氩气保护气氛置换为氮气；当退火炉各区炉温升至800°C时通入氢气，逐步将炉内氮气保护气氛置换为所需要的氢气氮气(氢气体积比99.99%)混合气，置换过程中通过保护气氛循环系统5加强炉内气氛循环，通过连续退火炉配备的气体置换系统4的主供气系统向炉内快速通入保护气氛，完成对炉内气氛的置换，从而满足钢带的连续退火保护气氛需要。炉内气氛置换完全(氢气体积比99.99%)后，升温，并通过连续退火炉入口前工序设备连接钛带和钢带，将退火产品更换为钢带，调整退火炉为正常运行模式，进行钢带在连续退火炉内的退火。
[0032]优选的，本实用新型的气体置换系统4优选为换气系统。
[0033]按照上述工艺，根据生产需要灵活置换炉内保护气氛为氢气氮气混合气或氩气气氛，达到满足钢带退火和钛带的退火的目的；并且可分别对钛带及钢带进行连续退火后，生产钛-钢-钛复合板。实现在一条连续退火线上对钛带和钢带进行轧制和退火的功能，不用为进行钛带的退火和生产专门新建退火炉。且钛带退火后不会出现周期式退火时板材内外圈组织与性能均匀性较差等质量问题；提升了生产线、退火炉和车间的利用效率以及经济效率；并且可以提升生产钛-钢-钛复合板的效率。
[0034]实施例2:
[0035]本实施例气氛置换系统适用的立式连续退火炉，包括入口密封1，加热段2，过渡段3，冷却段9，转向装置和通道7，出口密封8，加热段为马弗炉，加热段中有马弗管10，布置在冷却段9上的气体置换系统4和保护气氛循环系统5。
[0036]立式连续退火炉生产钢带时，炉内采用氢气氮气(氢气体积比80%)混合气为保护气氛；当需要改为生产钛带时，设置连续退火炉运行模式为爬行模式，降低连续退火炉炉温，当退火炉各区炉温降至800°C时，利用氮气吹扫逐步将炉内的氢气氮气混合气保护气氛置换为氮气，再用高纯(体积分数99.99%)氩气吹扫，逐步将炉内保护气氛置换为所需要的氩气，置换过程中通过保护气氛循环系统加强炉内气氛循环，通过连续退火炉配备的保护气氛置换系统的主供气系统向炉内快速通入保护气氛，完成对炉内气氛的置换，从而满足钛带的连续退火保护气氛需要。炉内气氛置换完全(氩气含量达99%)后，升温，并通过连续退火炉入口前工序设备连接钢带和钛带，将退火产品更换为钛带，调整退火炉为正常运行模式，进行钛带在连续退火炉内的退火；
[0037]立式连续退火炉生产钛带时，炉内采用氩气为保护气氛；当需要生产线改为生产钢带时，设置连续退火炉运行模式为爬行模式，降低连续退火炉炉温，利用氮气吹扫逐步将炉内的氩气保护气氛置换为氮气，当退火炉各区炉温升至800°C时通入氢气，逐步将炉内保护气氛置换为所需要的氢气氮气(氢气体积比80%)混合气，置换过程中通过保护气氛循环系统加强炉内气氛循环，通过连续退火炉配备的保护气氛置换系统的主供气系统向炉内快速通入保护气氛，完成对炉内气氛的置换，从而满足钢带的连续退火保护气氛需要。炉内气氛置换完全(氢气体积比80%)后，升温，并通过连续退火炉入口前工序设备连接钛带和钢带，将退火产品更换为钢带，调整退火炉为正常运行模式，进行钢带在连续退火炉内的退火。
[0038]按照上述工艺，根据生产需要灵活置换炉内保护气氛为氢气氮气混合气或氩气气氛，达到满足钢带退火和钛带的退火的目的；并且可分别对钛带及钢带进行连续退火后，生产钛-钢-钛复合板。实现在一条立式连续退火线上对钛带和钢带进行轧制和退火的功能，不用为进行钛带的退火和生产专门新建退火炉。且钛带退火后不会出现周期式退火时板材内外圈组织与性能均匀性较差等质量问题；提升了生产线、退火炉和车间的利用效率以及经济效率；并且可以提升生产钛-钢-钛复合板的效率。
[0039]上述两实施例的气氛置换系统进行气氛置换的具体方法如下:炉内退火产品为不锈钢卷，保护气氛为全氢气氛，设置连续退火炉运行模式为爬行模式，降低连续退火炉炉温后，通入氮气吹扫退火炉以置换炉内气氛；再通入氩气气氛，对炉内气氛再次进行置换；炉内气氛置换完全(氩气含量达99%)后，升温，并更换退火产品为钛带，调整退火炉为正常运行模式，进行钛带在连续退火炉内的退火；
[0040]炉内退火产品为钛卷，保护气氛为氩气气氛，设置连续退火炉运行模式为爬行模式，降低连续退火炉炉温后，通入氮气吹扫退火炉以置换炉内气氛；再通入氢气气氛，对炉内气氛再次进行置换；炉内气氛氢气含量达90%后，升温，并更换退火产品为不锈钢带，调整退火炉为正常运行模式，进行不锈钢带在连续退火炉内的退火。
【权利要求】
1.一种连续退火炉的气氛置换系统，其特征在于:适用于钛带及钢带退火共用的连续退火炉，所述退火炉包括加热段、过渡段和冷却段，在加热段前和冷却段后均设有密封系统，各段炉内保护气氛连通；保护气氛置换系统与外部保护气体供气系统相连通，且设置为在连续退火炉中由不锈钢带退火模式到钛带退火模式相互转换时完成保护气氛置换，根据工艺需要将炉内不同区域的保护气氛快速置换为工艺所需要的保护气氛，完成炉内保护气氛的调整与置换；保护气氛置换系统分两个子系统，分别为主供气系统和次供气系统；主供气系统在气氛置换阶段向炉内快速通入保护气氛，次供气系统在生产阶段调节炉内压力以保证炉内压力状态。
2.根据权利要求1所述的连续退火炉的气氛置换系统，其特征在于:保护气氛置换系统配置在连续退火炉的加热段或者冷却段，或者配置在加热段与冷却段之间的过渡段；保护气氛循环系统配置在连续退火炉的加热段或者冷却段，或者配置在加热段与冷却段之间的过渡段。
3.根据权利要求1或2所述的连续退火炉的气氛置换系统，其特征在于:加热段为马弗炉时，所述的保护气氛置换系统不设置在加热段。
4.根据权利要求3所述的连续退火炉的气氛置换系统，其特征在于:所述连续退火炉为立式连续退火炉或卧式连续退火炉。
5.根据权利要求1或2或4所述的连续退火炉的气氛置换系统，其特征在于:退火炉上还配备有保护气氛循环系统；加热段为马弗炉时，所述的保护气氛循环系统不设置在加热段。
【文档编号】C21D1/74GK203668471SQ201320701682
【公开日】2014年6月25日 申请日期:2013年11月8日 优先权日:2013年11月8日
【发明者】杨谦, 李卫杰 申请人:中冶南方(武汉)威仕工业炉有限公司