一種用于鈦板及鋼帶退火的立式連續(xù)退火爐的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種用于鈦帶及鋼帶退火的立式連續(xù)退火爐，包括加熱段、過渡段和冷卻段，在加熱段前和冷卻段后均設(shè)有密封系統(tǒng)，各段爐內(nèi)保護氣氛連通；配備有保護氣氛置換系統(tǒng)及保護氣氛循環(huán)系統(tǒng)；保護氣氛置換系統(tǒng)與外部保護氣體供氣系統(tǒng)相連通，且設(shè)置為在立式連續(xù)退火爐需要生產(chǎn)鋼帶或者鈦帶時，根據(jù)工藝需要將爐內(nèi)不同區(qū)域的保護氣氛快速置換為工藝所需要的保護氣氛，完成爐內(nèi)保護氣氛的調(diào)整與置換；所述的保護氣氛循環(huán)系統(tǒng)設(shè)置為在爐內(nèi)保護氣氛的調(diào)整與置換過程中，通過在立式連續(xù)退火爐不同區(qū)域?qū)t內(nèi)氣氛進行擾流加強爐內(nèi)氣氛循環(huán)。可用于鈦帶和鋼帶的連續(xù)退火，獲得組織與性能均勻、表面質(zhì)量良好的退火鈦帶和鋼帶。
【專利說明】一種用于鈦板及鋼帶退火的立式連續(xù)退火爐
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于熱處理領(lǐng)域，具體涉及一種適用于鈦帶及鋼帶退火的立式連續(xù)退火爐。
【背景技術(shù)】
[0002]由于鈦的化學性質(zhì)活潑，在高溫下容易與O、N、H等元素發(fā)生化學反應，致使鈦板及鈦合金的性能變差，強度和塑性降低，硬度增大，不利于后續(xù)加工和使用，因此鈦板退火一般采用真空退火或者氬氣氣氛保護退火?，F(xiàn)有鈦板生產(chǎn)過程中退火處理大都采用真空成卷退火，真空成卷退火為周期式退火，退火周期長，因在真空退火過程中，鈦板外部、中部和心部受熱不均，使得板材內(nèi)外圈組織與性能均勻性較差。目前很多工藝通過在氬氣氣氛下加強氣氛對流以提升鈦板在退火過程中的受熱效果，雖然在一定程度上提升了真空退火鈦板的組織和性能均勻性，但未能從根本上解決鈦板退火不均勻性的問題，退火板材在不同位置存在著性能差異和表面質(zhì)量缺陷等問題。申請?zhí)枮?01110003672.4的發(fā)明提供一種用連續(xù)光亮退火爐對冷軋純鈦、鈦合金帶卷進行連續(xù)光亮退火處理的工藝，根據(jù)卷厚不同，以2飛m/min的速度依次經(jīng)過，清洗，吹干，最后引入連續(xù)光亮退火爐，退火爐內(nèi)填充惰性保護氣體氬氣。連續(xù)退火解決了周期式退火易引發(fā)的受熱不均等問題，但因為鈦板軋制壓延性能特殊，鈦板帶材生產(chǎn)線建設(shè)難度大，鈦板昂貴且用量不大，專門建設(shè)鈦板的帶材生產(chǎn)線不僅投資巨大，而且產(chǎn)線生產(chǎn)能力會一定程度過剩。目前大都利用鋼鐵生產(chǎn)線來進行鈦板的軋制，后續(xù)采取真空成卷退火或連續(xù)退火方式。鈦板連續(xù)退火采用氬氣氣氛保護，鋼帶采用氫氣氮氣混合氣為保護氣氛保護退火，在既有鋼鐵生產(chǎn)線上對鈦板進行軋制后鋼鐵生產(chǎn)線連續(xù)退火爐無法對鈦板進行連續(xù)退火，若專門新建可用于鈦板退火的連續(xù)退火線，則投資巨大；且因為鈦板需求量小、連續(xù)退火線生產(chǎn)能力易過剩并因此導致連續(xù)退火爐階段性停產(chǎn)，經(jīng)濟性差，且可能會因爐區(qū)布局問題影響生產(chǎn)調(diào)度等問題。
[0003]申請?zhí)枮?01220023604.4的實用新型提供了一種不銹鋼及鈦鋼連續(xù)退火爐噴冷裝置，該裝置涉及一種噴冷裝置，具體涉及一種不銹鋼及鈦鋼連續(xù)退火爐噴冷裝置。為了解決現(xiàn)有退火爐噴冷裝置的整體結(jié)構(gòu)不利于不銹鋼加熱后的快速冷卻及鈦鋼緩冷段后的快速冷卻處理，且安裝維修十分不便的問題。該實用新型所研究的不銹鋼及鈦鋼連續(xù)退火爐，是對不銹鋼和含添加的合金元素鈦的鋼進行連續(xù)退火，并非是可以對不銹鋼和鈦板進行連續(xù)退火的連續(xù)退火爐。
實用新型內(nèi)容
[0004]為了解決鈦帶在真空成卷退火中組織與性能不均勻和存在表面質(zhì)量缺陷等問題，同時避免新建鈦帶立式連續(xù)退火爐導致的投資巨大且生產(chǎn)能力過剩問題，本實用新型提出一種適用于鈦帶及鋼帶退火的立式連續(xù)退火爐，可用于鈦帶和鋼帶的連續(xù)退火，獲得組織與性能均勻、表面質(zhì)量良好的退火鈦帶和鋼帶。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用的技術(shù)方案是:[0006]一種用于鈦帶及鋼帶退火的立式連續(xù)退火爐，包括加熱段、過渡段和冷卻段，在加熱段前和冷卻段后均設(shè)有密封系統(tǒng)，各段爐內(nèi)保護氣氛連通；其特征在于:配備有保護氣氛置換系統(tǒng)及保護氣氛循環(huán)系統(tǒng)；保護氣氛置換系統(tǒng)與外部保護氣體供氣系統(tǒng)相連通，且設(shè)置為在立式連續(xù)退火爐需要生產(chǎn)鋼帶或者鈦帶時，根據(jù)工藝需要將爐內(nèi)不同區(qū)域的保護氣氛快速置換為工藝所需要的保護氣氛，完成爐內(nèi)保護氣氛的調(diào)整與置換；所述的保護氣氛循環(huán)系統(tǒng)設(shè)置為在爐內(nèi)保護氣氛的調(diào)整與置換過程中，通過在立式連續(xù)退火爐不同區(qū)域?qū)t內(nèi)氣氛進行擾流加強爐內(nèi)氣氛循環(huán)。
[0007]按上述技術(shù)方案，保護氣氛置換系統(tǒng)分兩個子系統(tǒng)，分別為主供氣系統(tǒng)和次供氣系統(tǒng)；主供氣系統(tǒng)在氣氛置換階段向爐內(nèi)快速通入保護氣氛，次供氣系統(tǒng)在生產(chǎn)階段調(diào)節(jié)爐內(nèi)壓力以保證爐內(nèi)壓力狀態(tài)。
[0008]按上述技術(shù)方案，保護氣氛置換系統(tǒng)配置在立式連續(xù)退火爐的加熱段或者冷卻段，或者配置在加熱段與冷卻段之間的過渡段；保護氣氛循環(huán)系統(tǒng)配置在立式連續(xù)退火爐的加熱段或者冷卻段，或者配置在加熱段與冷卻段之間的過渡段。
[0009]按上述技術(shù)方案，加熱段為馬弗爐；且加熱段為馬弗爐時，所述的保護氣氛置換系統(tǒng)及保護氣氛循環(huán)系統(tǒng)均不設(shè)置在加熱段。
[0010]按上述技術(shù)方案，立式連續(xù)退火爐生產(chǎn)鋼帶時，爐內(nèi)采用氫氣氮氣混合氣為保護氣氛，且氫氣體積比75%~?ΟΟ% ;當生產(chǎn)線改為生產(chǎn)鈦帶且該立式連續(xù)退火爐需要用于生產(chǎn)鈦帶時，設(shè)置立式連續(xù)退火爐運行模式為爬行模式，降低立式連續(xù)退火爐爐溫；當退火爐各區(qū)爐溫降至800°C時，利用保護氣氛置換系統(tǒng)進行氮氣吹掃，逐步將爐內(nèi)的氫氣氮氣混合氣保護氣氛置換為氮氣，再用保護氣氛置換系統(tǒng)進行體積分數(shù)99.99%的高純氬氣吹掃，逐步將爐內(nèi)保護氣氛置換為所需要的氬氣，從而滿足鈦帶的連續(xù)退火保護氣氛需要；當爐內(nèi)氣氛置換完全后，即氬氣含量達99%后，立式連續(xù)退火爐內(nèi)升溫，并通過立式連續(xù)退火爐入口前工序設(shè)備連接鋼帶和鈦帶，將退火產(chǎn)品更換為鈦帶；調(diào)整退火爐為正常運行模式，進行鈦帶在立式連續(xù)退火爐內(nèi)的退火；
[0011]在立式連續(xù)退火爐生產(chǎn)鈦帶時，爐內(nèi)采用氬氣為保護氣氛；當生產(chǎn)線改為生產(chǎn)鋼帶且該立式連續(xù)退火爐需要用于生產(chǎn)鋼帶時，設(shè)置立式連續(xù)退火爐運行模式為爬行模式，降低立式連續(xù)退火爐爐溫；利用保護氣氛置換系統(tǒng)進行氮氣吹掃，逐步將爐內(nèi)的氬氣保護氣氛置換為氮氣；當退火爐各區(qū)爐溫升至800°c時利用保護氣氛置換系統(tǒng)通入氫氣，逐步將爐內(nèi)保護氣氛置換為所需要的氫氣氮氣混合氣，氫氣體積比759^100%，從而滿足鋼帶的連續(xù)退火保護氣氛需要；爐內(nèi)氣氛置換完全后，即氫氣體積比759^100%后，立式連續(xù)退火爐內(nèi)升溫，并通過立式連續(xù)退火爐入口前工序設(shè)備連接鈦帶和鋼帶，將退火產(chǎn)品更換為鋼帶；調(diào)整退火爐為正常運行模式，進行鋼帶在立式連續(xù)退火爐內(nèi)的退火。
[0012]本實用新型于鈦帶及鋼帶退火的立式連續(xù)退火爐，可分別對鈦帶及鋼帶、不銹鋼帶進行連續(xù)退火后生產(chǎn)鈦-鋼-鈦復合板，提升生產(chǎn)鈦-鋼-鈦復合板的效率。立式連續(xù)退火爐包括有加熱段、過渡段和冷卻段，各段保護氣氛連通。保護氣氛置換系統(tǒng)設(shè)置在立式連續(xù)退火爐爐內(nèi)爐墻上。此外，保護氣氛循環(huán)系統(tǒng)設(shè)置的目的是為縮短所述的立式連續(xù)退火爐的氣氛置換時間和爐內(nèi)氣氛對流效果。加熱段可為馬弗爐，主要目的是為縮短爐內(nèi)保護氣氛調(diào)整和置換時間、縮短露點調(diào)整時間及提升露點控制水平。
[0013]相對于現(xiàn)有技術(shù)，本實用新型的優(yōu)點:提供一種立式連續(xù)退火爐，可根據(jù)生產(chǎn)需要靈活置換爐內(nèi)保護氣氛為氫氣氮氣混合氣或氬氣氣氛，從而滿足鋼帶退火和鈦帶的退火；并且可分別對鈦帶及不銹鋼帶進行連續(xù)退火后，生產(chǎn)鈦-鋼-鈦復合板。實現(xiàn)在一條連續(xù)退火線上對鈦帶和鋼帶進行軋制和退火的功能，避免為進行鈦帶的退火和生產(chǎn)專門新建退火爐；也避免了專門新建鈦帶退火爐而因需求不足導致的設(shè)備階段性停產(chǎn)等問題，鈦帶退火后也不會出現(xiàn)周期式退火時板材內(nèi)外圈組織與性能均勻性較差等質(zhì)量問題；提升了生產(chǎn)線、退火爐和車間的利用效率以及經(jīng)濟效率；并且可以提升生產(chǎn)鈦-鋼-鈦復合板的效率。
[0014]【專利附圖】
【附圖說明】
[0015]圖1是本實用新型一個實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖2是本實用新型另一個實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖中各附圖標記對應如下:入口密封1，加熱段2，過渡段3，氣體置換系統(tǒng)4，保護氣氛循環(huán)系統(tǒng)5，轉(zhuǎn)向裝置6，通道7，出口密封8，冷卻段9。
【具體實施方式】
[0018]為了更好地理解本實用新型，下面結(jié)合實施例進一步闡明本實用新型的內(nèi)容，但本實用新型的內(nèi)容不僅僅局限于下面的實施例。
[0019]實施例1:
[0020]本實施例為立式連續(xù)退火爐，包括入口密封1，加熱段2，過渡段3，冷卻段9，轉(zhuǎn)向裝置6和通道7，出口密封8，布置在冷卻段9上的氣體置換系統(tǒng)4以及安裝在加熱段2上的保護氣氛循環(huán)系統(tǒng)5。
[0021]立式連續(xù)退火爐生產(chǎn)鋼帶時，爐內(nèi)采用氫氣氮氣(氫氣體積比99.99%)混合氣為保護氣氛；當需要改為生產(chǎn)鈦帶時，設(shè)置連續(xù)退火爐運行模式為爬行模式，降低連續(xù)退火爐爐溫，當退火爐各區(qū)爐溫降至800°C時，利用氣體置換系統(tǒng)4進行氮氣吹掃逐步將爐內(nèi)的氫氣氮氣混合氣保護氣氛置換為氮氣，再用高純(體積分數(shù)99.99%)氬氣吹掃，逐步將爐內(nèi)氮氣保護氣氛置換為所需要的氬氣，置換過程中通過保護氣氛循環(huán)系統(tǒng)5加強爐內(nèi)氣氛循環(huán)，通過連續(xù)退火爐配備的氣體置換系統(tǒng)4的主供氣系統(tǒng)向爐內(nèi)快速通入氬氣保護氣氛，完成對爐內(nèi)氣氛的置換，從而滿足鈦帶的連續(xù)退火保護氣氛需要。爐內(nèi)氣氛置換完全(氬氣含量達99%)后，升溫，并通過連續(xù)退火爐入口前工序設(shè)備連接鋼帶和鈦帶，將退火產(chǎn)品更換為鈦帶，調(diào)整退火爐為正常運行模式，進行鈦帶在連續(xù)退火爐內(nèi)的退火；
[0022]立式連續(xù)退火爐生產(chǎn)鈦帶時，爐內(nèi)采用氬氣為保護氣氛；當需要生產(chǎn)線改為生產(chǎn)鋼帶時，設(shè)置連續(xù)退火爐運行模式為爬行模式，降低連續(xù)退火爐爐溫，利用氮氣吹掃逐步將爐內(nèi)的氬氣保護氣氛置換為氮氣；當退火爐各區(qū)爐溫升至800°C時通入氫氣，逐步將爐內(nèi)氮氣保護氣氛置換為所需要的氫氣氮氣(氫氣體積比99.99%)混合氣，置換過程中通過保護氣氛循環(huán)系統(tǒng)5加強爐內(nèi)氣氛循環(huán)，通過連續(xù)退火爐配備的氣體置換系統(tǒng)4的主供氣系統(tǒng)向爐內(nèi)快速通入保護氣氛，完成對爐內(nèi)氣氛的置換，從而滿足鋼帶的連續(xù)退火保護氣氛需要。爐內(nèi)氣氛置換完全(氫氣體積比99.99%)后，升溫，并通過連續(xù)退火爐入口前工序設(shè)備連接鈦帶和鋼帶，將退火產(chǎn)品更換為鋼帶，調(diào)整退火爐為正常運行模式，進行鋼帶在連續(xù)退火爐內(nèi)的退火。
[0023]優(yōu)選的，本實用新型的氣體置換系統(tǒng)4優(yōu)選為換氣系統(tǒng)。
[0024]按照上述工藝，根據(jù)生產(chǎn)需要靈活置換爐內(nèi)保護氣氛為氫氣氮氣混合氣或氬氣氣氛，達到滿足鋼帶退火和鈦帶的退火的目的；并且可分別對鈦帶及鋼帶進行連續(xù)退火后，生產(chǎn)鈦-鋼-鈦復合板。實現(xiàn)在一條連續(xù)退火線上對鈦帶和鋼帶進行軋制和退火的功能，不用為進行鈦帶的退火和生產(chǎn)專門新建退火爐。且鈦帶退火后不會出現(xiàn)周期式退火時板材內(nèi)外圈組織與性能均勻性較差等質(zhì)量問題；提升了生產(chǎn)線、退火爐和車間的利用效率以及經(jīng)濟效率；并且可以提升生產(chǎn)鈦-鋼-鈦復合板的效率。
[0025]實施例2:
[0026]本實施例為立式連續(xù)退火爐，包括入口密封1，加熱段2，過渡段3，冷卻段9，轉(zhuǎn)向裝置和通道7，出口密封8，加熱段為馬弗爐，加熱段中有馬弗管10，布置在冷卻段9上的氣體置換系統(tǒng)4和保護氣氛循環(huán)系統(tǒng)5。
[0027]立式連續(xù)退火爐生產(chǎn)鋼帶時，爐內(nèi)采用氫氣氮氣(氫氣體積比80%)混合氣為保護氣氛；當需要改為生產(chǎn)鈦帶時，設(shè)置連續(xù)退火爐運行模式為爬行模式，降低連續(xù)退火爐爐溫，當退火爐各區(qū)爐溫降至800°C時，利用氮氣吹掃逐步將爐內(nèi)的氫氣氮氣混合氣保護氣氛置換為氮氣，再用高純(體積分數(shù)99.99%)氬氣吹掃，逐步將爐內(nèi)保護氣氛置換為所需要的氬氣，置換過程中通過保護氣氛循環(huán)系統(tǒng)加強爐內(nèi)氣氛循環(huán)，通過連續(xù)退火爐配備的保護氣氛置換系統(tǒng)的主供氣系統(tǒng)向爐內(nèi)快速通入保護氣氛，完成對爐內(nèi)氣氛的置換，從而滿足鈦帶的連續(xù)退火保護氣氛需要。爐內(nèi)氣氛置換完全(氬氣含量達99%)后，升溫，并通過連續(xù)退火爐入口前工序設(shè)備連接鋼帶和鈦帶，將退火產(chǎn)品更換為鈦帶，調(diào)整退火爐為正常運行模式，進行鈦帶在連續(xù)退火爐內(nèi)的退火；
[0028]立式連續(xù)退火爐生產(chǎn)鈦帶時，爐內(nèi)采用氬氣為保護氣氛；當需要生產(chǎn)線改為生產(chǎn)鋼帶時，設(shè)置連續(xù)退火爐運行模式為爬行模式，降低連續(xù)退火爐爐溫，利用氮氣吹掃逐步將爐內(nèi)的氬氣保護氣氛置換為氮氣，當退火爐各區(qū)爐溫升至800°C時通入氫氣，逐步將爐內(nèi)保護氣氛置換為所需要的氫氣氮氣(氫氣體積比80%)混合氣，置換過程中通過保護氣氛循環(huán)系統(tǒng)加強爐內(nèi)氣氛循環(huán)，通過連續(xù)退火爐配備的保護氣氛置換系統(tǒng)的主供氣系統(tǒng)向爐內(nèi)快速通入保護氣氛，完成對爐內(nèi)氣氛的置換，從而滿足鋼帶的連續(xù)退火保護氣氛需要。爐內(nèi)氣氛置換完全(氫氣體積比80%)后，升溫，并通過連續(xù)退火爐入口前工序設(shè)備連接鈦帶和鋼帶，將退火產(chǎn)品更換為鋼帶，調(diào)整退火爐為正常運行模式，進行鋼帶在連續(xù)退火爐內(nèi)的退火。
[0029]按照上述工藝，根據(jù)生產(chǎn)需要靈活置換爐內(nèi)保護氣氛為氫氣氮氣混合氣或氬氣氣氛，達到滿足鋼帶退火和鈦帶的退火的目的；并且可分別對鈦帶及鋼帶進行連續(xù)退火后，生產(chǎn)鈦-鋼-鈦復合板。實現(xiàn)在一條立式連續(xù)退火線上對鈦帶和鋼帶進行軋制和退火的功能，不用為進行鈦帶的退火和生產(chǎn)專門新建退火爐。且鈦帶退火后不會出現(xiàn)周期式退火時板材內(nèi)外圈組織與性能均勻性較差等質(zhì)量問題；提升了生產(chǎn)線、退火爐和車間的利用效率以及經(jīng)濟效率；并且可以提升生產(chǎn)鈦-鋼-鈦復合板的效率。
【權(quán)利要求】
1.一種用于鈦帶及鋼帶退火的立式連續(xù)退火爐，包括加熱段、過渡段和冷卻段，在加熱段前和冷卻段后均設(shè)有密封系統(tǒng)，各段爐內(nèi)保護氣氛連通；其特征在于:配備有保護氣氛置換系統(tǒng)及保護氣氛循環(huán)系統(tǒng)；保護氣氛置換系統(tǒng)與外部保護氣體供氣系統(tǒng)相連通，且設(shè)置為在立式連續(xù)退火爐需要生產(chǎn)鋼帶或者鈦帶時，根據(jù)工藝需要將爐內(nèi)不同區(qū)域的保護氣氛快速置換為工藝所需要的保護氣氛，完成爐內(nèi)保護氣氛的調(diào)整與置換；所述的保護氣氛循環(huán)系統(tǒng)設(shè)置為在爐內(nèi)保護氣氛的調(diào)整與置換過程中，通過在立式連續(xù)退火爐不同區(qū)域?qū)t內(nèi)氣氛進行擾流加強爐內(nèi)氣氛循環(huán)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于鈦帶及鋼帶退火的立式連續(xù)退火爐，其特征在于:保護氣氛置換系統(tǒng)分兩個子系統(tǒng)，分別為主供氣系統(tǒng)和次供氣系統(tǒng)；主供氣系統(tǒng)在氣氛置換階段向爐內(nèi)快速通入保護氣氛，次供氣系統(tǒng)在生產(chǎn)階段調(diào)節(jié)爐內(nèi)壓力以保證爐內(nèi)壓力狀態(tài)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于鈦帶及鋼帶退火的立式連續(xù)退火爐，其特征在于:保護氣氛置換系統(tǒng)配置在立式連續(xù)退火爐的加熱段或者冷卻段，或者配置在加熱段與冷卻段之間的過渡段；保護氣氛循環(huán)系統(tǒng)配置在立式連續(xù)退火爐的加熱段或者冷卻段，或者配置在加熱段與冷卻段之間的過渡段。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于鈦帶及鋼帶退火的立式連續(xù)退火爐，其特征在于:加熱段為馬弗爐；且加熱段為馬弗爐時，所述的保護氣氛置換系統(tǒng)及保護氣氛循環(huán)系統(tǒng)均不設(shè)置在加熱段。
【文檔編號】C21D9/56GK203569153SQ201320701749
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2013年11月8日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月8日
【發(fā)明者】楊謙, 李衛(wèi)杰, 楊進 申請人:中冶南方(武漢)威仕工業(yè)爐有限公司