氧化色带钢退火脱色装置及氧化色带钢退火脱色方法与流程

本发明属于冶金工业生产技术领域，更具体地说，是涉及一种氧化色带钢退火脱色装置,本发明还涉及氧化色带钢退火脱色方法。

背景技术：

冷轧连续退火生产中，因开炉检修、处理故障停机的带钢、重新启动生产的带钢，因炉内氧含量高，带钢表面被氧化，而呈现氧化色；还有炉内轻微漏入气(氧)、漏入水，在高温条件下，带钢表面被氧化呈现氧化色。包括一些放置时间较长，表面氧化的钢卷。这些氧化色带钢是废品，通常作废钢处理。这就造成了带钢材料的浪费。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是：针对现有技术的不足，提供一种结构简单，能够方便可靠对冷轧连续退火生产期间不可避免产生的表面氧化色的带钢退火脱色处理，使得不合格带钢产品表面质量和机械性能合格，避免带材浪费，实现降本增效的氧化色带钢退火脱色装置。

要解决以上所述的技术问题，本发明采取的技术方案为：

本发明为一种氧化色带钢退火脱色装置，所述的氧化色带钢退火脱色装置包括退火脱色炉体、氮氢混合站，所述的氮气供应管路和氢气供应管路分别与氮氢混合站连通，退火脱色炉体内设置上炉辊和下炉辊，进入炉体入口的待处理带钢设置为能够依次绕过下炉辊和上炉辊后延伸到炉体出口外部的结构，退火脱色炉体包括炉体快冷段，氮氢混合站的氮氢混合气体输送管路延伸到退火脱色炉体内的炉体快冷段，退火脱色炉体外部设置多个风机，炉体快冷段内部设置多个风箱，氢气供应管路上设置二级氢气供应管，二级氢气供应管上设置多个氢气供应支管，每个氢气供应支管分别延伸到炉体快冷段内，每个氢气供应支管延伸到炉体快冷段内的一端分别靠近一个风箱设置。

所述的退火脱色炉体的炉体快冷段内部设置多个风箱，每个风箱与一个位于退火脱色炉体外部的风机连接，所述的炉体快冷段内靠近退火脱色炉体一侧内壁设置按间隙设置多个风箱，炉体快冷段内靠近退火脱色炉体另一侧内壁按间隙设置多个风箱。

进入炉体入口的待处理带钢依次绕过下炉辊和上炉辊后穿过炉体出口时，经过炉体快冷段的待处理带钢一侧设置为能够依次经过多个风箱的结构，经过炉体快冷段的待处理带钢另一侧设置为能够依次经过多个风箱的结构，炉体快冷段内设置多个换热器。

所述的退火脱色炉体内设置炉内气氛检测仪，颅内气氛检测仪与控制部件连接，每个风机分别与控制部件连接，二级氢气供应管上设置氢气切断阀，氢气切断阀为电磁氢气切断阀，氢气切断阀与能够控制氢气切断阀开闭的控制部件连接。

所述的控制部件控制氢气切断阀打开时，氢气供应管路设置为能够通过二级氢气供应管及多个氢气供应支管向炉体快冷段内部不同部位供应氢气的结构；二级氢气供应管上还设置氢气调节阀，氢气调节阀与能够控制氢气调节阀开度大小调节的控制部件连接。

所述的氮氢混合气体输送管路上设置氮氢混合气体输送电磁切断阀，氮氢混合气体输送电磁切断阀与控制部件连接；上炉辊与驱动电机连接，上炉辊和下炉辊通过皮带或链条连接，驱动电机与控制部件连接。

所述的氮氢混合气体输送管路向退火脱色炉体的炉体快冷段内部注入氮氢混合气体时，氮氢混合气体中氢和氮的份数比控制在1:18-1:21范围之间。

所述的炉内气氛检测仪设置为能够实时检测退火脱色炉体的炉体快冷段内部氧含量、氢含量和露点数值的结构，炉内气氛检测仪检测炉体快冷段内部的氢含量达到8％-10％时，控制部件设置为能够控制氢气调节阀开度处于固定状态的结构。

所述的炉内气氛检测仪检测退火脱色炉体的炉体快冷段内部氢含量小于8％时，控制部件设置为能够控制氢气调节阀的开度增大的结构，炉内气氛检测仪检测退火脱色炉体1的炉体快冷段内部氢含量大于10％时，控制部件设置为能够控制氢气调节阀的开度减小的结构。

本发明还涉及一种步骤简单，能够方便可靠对冷轧连续退火生产期间不可避免产生的表面氧化色的带钢退火脱色处理，使得不合格带钢产品表面质量和机械性能合格，避免带材浪费，实现降本增效氧化色带钢退火脱色方法。

所述的氧化色带钢退火脱色方法的退火脱色步骤为：1)控制部件16控制氢气切断阀17打开，控制氮氢混合气体输送管路11打开，启动风机12，启动电机带动上炉辊5和下炉辊6转动，进入炉体入口7的待处理带钢8持续依次绕过下炉辊6和上炉辊5后延伸到炉体出口9；2)控制部件16控制二级氢气供应管14的多个氢气供应支管15向退火脱色炉体1的炉体快冷段10内部不同部位注入氢气，氢气对待处理带钢8进行还原脱色，而同时氮氢混合气体输送管路11向退火脱色炉体1的炉体快冷段10内部注入氮氢混合气体，保护经过退火脱色炉体1的待处理带钢8不被氧化，同时进行待处理带钢还原；3)炉内气氛检测仪19检测炉体快冷段10内部的氢含量达到8％-10％时，控制部件16控制氢气调节阀20开度处于固定状态；4)炉内气氛检测仪19检测退火脱色炉体1的炉体快冷段10内部氢含量小于8％时，控制部件16控制氢气调节阀20的开度增大，炉内气氛检测仪19检测退火脱色炉体1的炉体快冷段10内部氢含量大于10％时，控制部件16控制氢气调节阀20的开度减小；5)持续上述步骤，能够批量完成待处理带钢8进行脱色还原处理。

采用本发明的技术方案，能得到以下的有益效果：

本发明所述的氧化色带钢退火脱色装置及氧化色带钢退火脱色方法，在现有设备的基础上，对退火炉的快冷段设备进行改造，形成退火脱色炉体及实现相关部件配合，这样，把不合格氧化色带钢集中上线，待处理带钢从退火脱色炉体的炉体快冷段经过时，鞥能够可靠实现退火脱色处理，使带钢表面氧化铁在高温高氢条件下还原脱色成铁，变成合格品。所述的氧化色带钢退火脱色方法的退火脱色步骤为：控制部件控制氢气切断阀打开，控制氮氢混合气体输送管路打开，启动风机，启动电机带动上炉辊和下炉辊转动，进入炉体入口的待处理带钢持续依次绕过下炉辊和上炉辊后延伸到炉体出口；控制部件控制二级氢气供应管的多个氢气供应支管向退火脱色炉体的炉体快冷段内部不同部位注入氢气，氢气对待处理带钢进行还原脱色，而同时氮氢混合气体输送管路向退火脱色炉体的炉体快冷段内部注入氮氢混合气体，保护经过退火脱色炉体的待处理带钢不被氧化，同时进行待处理带钢还原；炉内气氛检测仪检测炉体快冷段内部的氢含量达到8％-10％时，控制部件控制氢气调节阀开度处于固定状态；炉内气氛检测仪检测退火脱色炉体的炉体快冷段内部氢含量小于8％时，控制部件控制氢气调节阀的开度增大，炉内气氛检测仪检测退火脱色炉体的炉体快冷段内部氢含量大于10％时，控制部件控制氢气调节阀的开度减小；持续上述步骤，能够批量完成待处理带钢进行脱色还原处理。本发明所述的氧化色带钢退火脱色装置及氧化色带钢退火脱色方法，装置结构简单，方法步骤简单，能够方便可靠对冷轧连续退火生产期间不可避免产生的表面氧化色的带钢退火脱色处理，使得不合格带钢产品表面质量和机械性能合格，避免带材浪费，有效实现降本增效。

附图说明

下面对本说明书各附图所表达的内容及图中的标记作出简要的说明：

图1为本发明所述的氧化色带钢退火脱色装置的结构示意图；

附图中标记分别为：1、退火脱色炉体；2、氮氢混合站；3、氮气供应管路；4、氢气供应管路；5、上炉辊；6、下炉辊；7、炉体入口；8、待处理带钢；9、炉体出口；10、炉体快冷段；11、氮氢混合气体输送管路；12、风机；13、风箱；14、二级氢气供应管；15、氢气供应支管；16、控制部件；17、氢气切断阀；18、换热器；19、炉内气氛检测仪；20、氢气调节阀；21、氮氢混合气体输送电磁切断阀；22、炉内废气放散阀。

具体实施方式

下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理等作进一步的详细说明：

如附图1所示，本发明为一种氧化色带钢退火脱色装置，所述的氧化色带钢退火脱色装置包括退火脱色炉体1、氮氢混合站2，所述的氮气供应管路3和氢气供应管路4分别与氮氢混合站2连通，退火脱色炉体1内设置上炉辊5和下炉辊6，进入炉体入口7的待处理带钢8设置为能够依次绕过下炉辊6和上炉辊5后延伸到炉体出口9外部的结构，退火脱色炉体1包括炉体快冷段10，氮氢混合站2的氮氢混合气体输送管路11延伸到退火脱色炉体1内的炉体快冷段10，退火脱色炉体1外部设置多个风机12，炉体快冷段10内部设置多个风箱13，氢气供应管路4上设置二级氢气供应管14，二级氢气供应管14上设置多个氢气供应支管15，每个氢气供应支管15分别延伸到炉体快冷段10内，每个氢气供应支管15延伸到炉体快冷段10内的一端分别靠近一个风箱13设置。上述结构，在现有设备的基础上，对退火炉的快冷段设备进行改造，形成退火脱色炉体1，这样，把氧化色带钢集中上线，待处理带钢8从退火脱色炉体1的炉体快冷段10经过时，鞥能够可靠实现退火脱色处理，使带钢表面氧化铁在高温高氢条件下还原脱色成铁，变成合格品。所述的氧化色带钢退火脱色方法的退火脱色步骤为：控制部件16控制氢气切断阀17打开，控制氮氢混合气体输送管路11打开，启动风机12，启动电机带动上炉辊5和下炉辊6转动，进入炉体入口7的待处理带钢8持续依次绕过下炉辊6和上炉辊5后延伸到炉体出口9；控制部件16控制二级氢气供应管14的多个氢气供应支管15向退火脱色炉体1的炉体快冷段10内部不同部位注入氢气，氢气对待处理带钢8进行还原脱色，而同时氮氢混合气体输送管路11向退火脱色炉体1的炉体快冷段10内部注入氮氢混合气体，保护经过退火脱色炉体1的待处理带钢8不被氧化，同时进行待处理带钢还原；炉内气氛检测仪19检测炉体快冷段10内部的氢含量达到8％-10％时，控制部件16控制氢气调节阀20开度处于固定状态；炉内气氛检测仪19检测退火脱色炉体1的炉体快冷段10内部氢含量小于8％时，控制部件16控制氢气调节阀20的开度增大，炉内气氛检测仪19检测退火脱色炉体1的炉体快冷段10内部氢含量大于10％时，控制部件16控制氢气调节阀20的开度减小；持续上述步骤，能够批量完成待处理带钢8进行脱色还原处理。本发明所述的氧化色带钢退火脱色装置及氧化色带钢退火脱色方法，装置结构简单，方法步骤简单，能够方便可靠对冷轧连续退火生产期间不可避免产生的表面氧化色的带钢退火脱色处理，使得不合格带钢产品表面质量和机械性能合格，避免带材浪费，有效实现降本增效。

所述的退火脱色炉体1的炉体快冷段10内部设置多个风箱13，每个风箱13与一个位于退火脱色炉体1外部的风机12连接，所述的炉体快冷段10内靠近退火脱色炉体1一侧内壁设置按间隙设置多个风箱13，炉体快冷段10内靠近退火脱色炉体1另一侧内壁按间隙设置多个风箱13。进入炉体入口7的待处理带钢8依次绕过下炉辊6和上炉辊5后穿过炉体出口9时，经过炉体快冷段10的待处理带钢8一侧设置为能够依次经过多个风箱13的结构，经过炉体快冷段10的待处理带钢8另一侧设置为能够依次经过多个风箱13的结构，炉体快冷段10内设置多个换热器18。上述结构，待处理带钢源源不断地经过退火脱色炉体1，在待处理带钢在经过风箱时，通过风机向风箱内送入的冷风，实现带钢冷却，而此时，二级氢气供应管14的多个氢气供应支管15输送的氢气作用在带钢表面，实现待处理带钢表面的退火脱色，从而将不合格带材转化为合格带材，避免浪费。

所述的退火脱色炉体1内设置炉内气氛检测仪19，颅内气氛检测仪19与控制部件16连接，每个风机12分别与控制部件16连接，二级氢气供应管14上设置氢气切断阀17，氢气切断阀17为电磁氢气切断阀，氢气切断阀17与能够控制氢气切断阀17开闭的控制部件16连接。上述结构，通过炉内气氛检测仪19的设置，能够对退火脱色炉体1内的氢含量进行实时监控，避免氢含量占比过量或占比不足。确保待处理带钢能够在最佳环境下退火脱色，实现废品合格化。

所述的控制部件16控制氢气切断阀17打开时，氢气供应管路4设置为能够通过二级氢气供应管14及多个氢气供应支管15向炉体快冷段10内部不同部位供应氢气的结构；二级氢气供应管14上还设置氢气调节阀20，氢气调节阀20与能够控制氢气调节阀20开度大小调节的控制部件16连接。上述结构，氢气调节阀20与炉内气氛检测仪19分别与控制部件连接，彼此配合，实时监控调节氢气供应量。

所述的氮氢混合气体输送管路11上设置氮氢混合气体输送电磁切断阀21，氮氢混合气体输送电磁切断阀21与控制部件16连接；上炉辊5与驱动电机连接，上炉辊5和下炉辊6通过皮带或链条连接，驱动电机与控制部件16连接。上述结构，氮氢混合气体输送电磁切断阀21能够在控制部件控制下实现氮氢混合气体的供应和停止。而氮气输送管路和氢气输入管路分别供应气体进入氮氢混合站后，即能够配备出比例满足要求的混合气体，然后混合气体输入到退火脱色炉体1内。混合气体保护炉体内的带钢不被氧化，并具有还原能力。

所述的氮氢混合气体输送管路11向退火脱色炉体1的炉体快冷段10内部注入氮氢混合气体时，氮氢混合气体中氢和氮的份数比控制在1:18-1:21范围之间。所述的炉内气氛检测仪19设置为能够实时检测退火脱色炉体1的炉体快冷段10内部氧含量、氢含量和露点数值的结构，炉内气氛检测仪19检测炉体快冷段10内部的氢含量达到8％-10％时，控制部件16设置为能够控制氢气调节阀20开度处于固定状态的结构。这样，有效实现氢的供应量及含量的控制和调节。

所述的炉内气氛检测仪19检测退火脱色炉体1的炉体快冷段10内部氢含量小于8％时，控制部件16设置为能够控制氢气调节阀20的开度增大的结构，炉内气氛检测仪19检测退火脱色炉体1的炉体快冷段10内部氢含量大于10％时，控制部件16设置为能够控制氢气调节阀20的开度减小的结构。上述结构，使得氢气含量实时得到控制。从而使得氢含量始终处于满足退火脱色处理要求的含量配比。

本发明还涉及一种步骤简单，能够方便可靠对冷轧连续退火生产期间不可避免产生的表面氧化色的带钢退火脱色处理，使得不合格带钢产品表面质量和机械性能合格，避免带材浪费，实现降本增效得氧化色带钢退火脱色方法。

所述的氧化色带钢退火脱色方法的退火脱色步骤为：1)控制部件16控制氢气切断阀17打开，控制氮氢混合气体输送管路11打开，启动风机12，启动电机带动上炉辊5和下炉辊6转动，进入炉体入口7的待处理带钢8持续依次绕过下炉辊6和上炉辊5后延伸到炉体出口9；2)控制部件16控制二级氢气供应管14的多个氢气供应支管15向退火脱色炉体1的炉体快冷段10内部不同部位注入氢气，氢气对待处理带钢8进行还原脱色，而同时氮氢混合气体输送管路11向退火脱色炉体1的炉体快冷段10内部注入氮氢混合气体，保护经过退火脱色炉体1的待处理带钢8不被氧化，同时进行待处理带钢还原；3)炉内气氛检测仪19检测炉体快冷段10内部的氢含量达到8％-10％时，控制部件16控制氢气调节阀20开度处于固定状态；4)炉内气氛检测仪19检测退火脱色炉体1的炉体快冷段10内部氢含量小于8％时，控制部件16控制氢气调节阀20的开度增大，炉内气氛检测仪19检测退火脱色炉体1的炉体快冷段10内部氢含量大于10％时，控制部件16控制氢气调节阀20的开度减小；5)持续上述步骤，能够批量完成待处理带钢8进行脱色还原处理。

本发明所述的氧化色带钢退火脱色装置中，氮氢混合站：常规是在氮气中加入氢，注入炉子各段，保护带钢在炉内不被氧化，并具有一般的还原能力。氢气切断阀、氢气流量计、氢气调节阀和二级氢气供应管14及氢气供应支管：把计量调节的高氢通过氢气供应支管送到风机输出风道位置，以比常规较高的氢浓度，对氧化带钢进行还原脱色。炉内气氛检测仪：实时动态检测炉内气氛数据，包括氧含量、氢含量和露点(水含量)数值。对快冷段注入高氢，当快冷段炉内高氢达到8％～10％，炉内气氛检测仪向控制部件反馈信号，控制部件控制氢气调节阀维持平衡，当快冷段炉内氧含量30ppm时系统报警，氧含量50ppm时停止快冷段注入高氢。炉内废气放散阀：氧化色带钢表面氧化铁中的氧被氢置换生产水，如以下公式：

当水含量达到一定的量，露点-20℃以上，带钢表面又被水氧化。所以当检测到露点-25℃以上，信号控制增加放散阀开口度。

本发明的氧化色带钢退火脱色方法的全过程为：1、带钢上线进入清洗段，清洗段运行速度降低20％，以增加清洗效果；2、带钢进入退火脱色炉体1，炉子运行速度降低20％，以增加带钢表面和氢的接触时间；3、炉内气氛条件：各段氧含量15ppm以下；露点-35℃以下；快冷段、缓冷段和过时效段炉气放散阀开20％；4、带钢进入退火脱色炉体1后，快冷段注入高氢。当快冷段炉内高氢达到8％～10％氢含量，控制部件发出的信号控制氢气调节阀维持平衡注入。5、保护：当快冷段炉内高氢检测达到15％氢含量，停止注入高氢；氧含量50ppm时停止注入高氢。

本发明所述的氧化色带钢退火脱色装置及氧化色带钢退火脱色方法，在现有设备的基础上，对退火炉的快冷段设备进行改造，形成退火脱色炉体及实现相关部件配合，这样，把不合格氧化色带钢集中上线，待处理带钢从退火脱色炉体的炉体快冷段经过时，鞥能够可靠实现退火脱色处理，使带钢表面氧化铁在高温高氢条件下还原脱色成铁，变成合格品。所述的氧化色带钢退火脱色方法的退火脱色步骤为：控制部件控制氢气切断阀打开，控制氮氢混合气体输送管路打开，启动风机，启动电机带动上炉辊和下炉辊转动，进入炉体入口的待处理带钢持续依次绕过下炉辊和上炉辊后延伸到炉体出口；控制部件控制二级氢气供应管的多个氢气供应支管向退火脱色炉体的炉体快冷段内部不同部位注入氢气，氢气对待处理带钢进行还原脱色，而同时氮氢混合气体输送管路向退火脱色炉体的炉体快冷段内部注入氮氢混合气体，保护经过退火脱色炉体的待处理带钢不被氧化，同时进行待处理带钢还原；炉内气氛检测仪检测炉体快冷段内部的氢含量达到8％-10％时，控制部件控制氢气调节阀开度处于固定状态；炉内气氛检测仪检测退火脱色炉体的炉体快冷段内部氢含量小于8％时，控制部件控制氢气调节阀的开度增大，炉内气氛检测仪检测退火脱色炉体的炉体快冷段内部氢含量大于10％时，控制部件控制氢气调节阀的开度减小；持续上述步骤，能够批量完成待处理带钢进行脱色还原处理。本发明所述的氧化色带钢退火脱色装置及氧化色带钢退火脱色方法，装置结构简单，方法步骤简单，能够方便可靠对冷轧连续退火生产期间不可避免产生的表面氧化色的带钢退火脱色处理，使得不合格带钢产品表面质量和机械性能合格，避免带材浪费，有效实现降本增效。

上面结合附图对本发明进行了示例性的描述，显然本发明具体的实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其他场合的，均在本发明的保护范围内。