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一种超短流程热纯锌高强带生产线

申请号 CN202211122170.8 申请日 2022-09-15 公开(公告)号 CN117737629A 公开(公告)日 2024-03-22
申请人 宝山钢铁股份有限公司; 发明人 李俊; 张理扬; 张宝平; 刘华飞; 王健;
摘要 一种超短流程热 镀 纯锌高强带 钢 生产线,其依次包括以下工位:开卷- 焊接 -入口活套-中央连续后处理-出口活套-平整-卷取;中央连续后处理工位依次包括快速加热工位、均热工位、快速冷却工位、表面改性工位和热镀纯锌工位;快速加热工位采用直火加热设备;均热工位采用 辐射 管均热设备或喷气辐射复合均热设备;快速冷却工位采用气雾冷却设备或 水 淬冷却设备;表面改性工位采用 酸洗 设备;热镀纯锌工位依次设置再加热段、炉鼻子段、锌锅段、气刀段、镀后冷却段和最终水冷段;至此,该生产线上同时采用直火加热设备、气雾冷却设备进行快速加热、快速冷却处理,并通 过酸 洗进行表面改性,提高超高强钢的可镀性,实现热 镀锌 超高强带钢的连续生产。
权利要求

1.一种超短流程热纯锌高强带生产线,其特征在于,其依次包括以下工位:开卷-焊接-入口活套-中央连续后处理-出口活套-平整-卷取;其中,
所述中央连续后处理工位依次包括快速加热工位、均热工位、快速冷却工位、表面改性工位和热镀纯锌工位;
所述快速加热工位采用直火加热设备;
所述均热工位采用辐射管均热装置、喷气辐射复合均热装置、或电辐射管均热设备、电阻丝均热设备或阻带均热设备;
所述快速冷却工位采用气雾冷却设备或淬冷却设备;
所述表面改性工位采用酸洗设备;
所述热镀纯锌工位依次设置再加热段、炉鼻子段、锌锅段、气刀段、镀后冷却段和最终水冷段。
2.如权利要求1所述的超短流程热镀纯锌高强带钢生产线,其特征在于,所述快速加热工位依次设置直火加热设备和横磁感应加热设备。
3.如权利要求1或2所述的超短流程热镀纯锌高强带钢生产线,其特征在于,所述表面改性工位中,在酸洗段后还设置可选择的闪镀或闪镀镍设备,再接后续的所述热镀纯锌工位。
4.如权利要求1或2或3所述的超短流程热镀纯锌高强带钢生产线,其特征在于,所述热镀纯锌工位中,在气刀段与镀后冷却段之间还可选择地设置移动镀后快冷设备。
5.如权利要求1或2或3或4所述的超短流程热镀纯锌高强带钢生产线,其特征在于,将所述的热镀纯锌工位更换为合金化热镀锌工位,即在气刀段与镀后冷却段之间设置合金化加热段、合金化均热段。
6.如权利要求5所述的超短流程热镀纯锌高强带钢生产线,其特征在于,所述热镀锌工位,在气刀段后,与合金化加热段并列设置可选择的移动镀后快冷段。
7.如权利要求1~6任何一项所述的超短流程热镀纯锌高强带钢生产线,其特征在于,在焊接工位与入口活套工位之间设置清洗工位;或,在入口活套工位之后设置清洗工位。
8.如权利要求1~7任何一项所述的超短流程热镀纯锌高强带钢生产线,其特征在于,在平整工位前设置中央活套设备。
9.如权利要求1~8任何一项所述的超短流程热镀纯锌高强带钢生产线,其特征在于,在卷取工位与出口活套工位之间设置精整工位,带钢精整后再进行卷取。
10.如权利要求1~9任何一项所述的超短流程热镀纯锌高强带钢生产线,其特征在于,在平整工位与出口活套工位之间设置拉矫工位。
11.如权利要求1~9任何一项所述的超短流程热镀纯锌高强带钢生产线,其特征在于,在平整工位与出口活套工位之间设置钝化或耐指纹等表面后处理工位设备;或,在平整工位与出口活套工位之间同时设置拉矫工位和钝化或耐指纹等表面后处理工位。
12.一种用于如权利要求1~11任何一项所述的超短流程热镀纯锌高强带钢生产线的喷气辐射复合均热装置,其特征在于,包括:
炉体,其内沿高度方向设置复合加热体;所述复合加热体,包括,
保温箱体,其壳体内壁设保温材料;保温箱体的一侧面中央设安装孔;
循环机,设置于所述保温箱体安装孔处,其吸风口对应安装孔轴线,出风口设于机壳侧面;
缓冲腔体,设置于所述保温箱体内对应循环风机吸风口处,缓冲腔体背面设与循环风机吸风口对应的热风出口,缓冲腔体正面设热风进口;优选的,所述缓冲腔体与高温喷气风箱为一体结构;
两高温喷气风箱,竖直对称设置于所述保温箱体内缓冲腔体正面热风进口的两侧,形成供带钢穿过的穿带通道;位于该穿带通道两侧的两高温喷气风箱的一侧面沿高度方向间隔设置若干排射流喷嘴,且,n排射流喷嘴之间设置一间隙,n≥1;优选的,所述射流喷嘴直径为射流喷嘴到带钢的距离的1/10~1/5;更优选的,所述射流喷嘴采用圆孔结构;
若干辐射管,对称设置于所述两高温喷气风箱内,所述辐射管包括连接烧嘴的连接管段、自连接管段一端弯折延伸的辐射管段、自辐射管段一端延伸弯折形成的换热管段;所述辐射管段对应所述高温喷气风箱中n排射流喷嘴之间设置的间隙,形成喷气与辐射交替结构;
优选的,所述辐射管的辐射管段、连接管段、换热管段为平行设置。

说明书全文

一种超短流程热纯锌高强带生产线

技术领域

[0001] 本发明涉及高强带钢生产技术,特别涉及一种超短流程热镀纯锌高强带钢生产线。

背景技术

[0002] 汽车耐蚀性能的好坏直接关系着汽车的使用寿命。为了提高车身的耐蚀性能,汽车钢板通常选择使用成本相对低的热镀纯锌钢板或者合金化热镀锌钢板。而近年来随着全球环境恶化和能源紧缺问题的日益加剧,加上世界各国车辆碰撞安全标准和汽车尾气排放法规限定的提高,汽车工业在环保、安全和节能等方面的强劲需求,使得汽车轻量化成为汽车制造业的主要发展方向之一。综合考虑汽车制造成本、回收和维护,高强钢,特别是超高强度钢仍然是未来汽车工业发展的首选材料。结合车身耐蚀性能要求的提高,汽车工业对热镀纯锌和合金化热镀锌高强度带钢的需求在逐年快速增加。为了进一步减轻车身重量,近几年热镀纯锌和合金化热镀锌超高强钢的研究和生产越来越受到钢企业所关注。而传统的热镀纯锌和合金化热镀锌带钢处理线,由于加热能、加热速度、冷却速度的限制,很难经济地生产出超高强钢。
[0003] 传统的热镀纯锌和合金化热镀锌带钢处理线,通常包括以下工位的设备:开卷-焊接-入口活套-清洗-中央连续后处理-中间活套-平整-出口活套-精整-卷取,有的处理线在平整工位与精整工位之间还布置拉矫工位设备,有的处理线在平整工位与精整工位之间布置钝化或耐指纹等表面后处理工位设备,也有的处理线在平整工位与精整工位之间同时布置拉矫工位设备和钝化或耐指纹等表面后处理工位设备。
[0004] 上述中央连续后处理工位,生产热镀纯锌(GI)产品时,中央连续后处理工位通常依次包括普通预热段-加热段-均热段-缓冷段-快冷段-均衡保温段-炉鼻子段-锌锅段-气刀段-镀后冷却段-最终冷段这些设备,如图1所示。有的GI处理线,在快冷段与均衡保温段之间布置再加热段,也有的机组在快冷段与均衡保温段之间同时布置酸洗段和再加热段。有的处理线,在气刀段与固定镀后冷却段(一般在APC塔的上半部)之间气刀上方10米范围内布置可移动镀后快冷段。生产GA产品时,中央连续后处理工位通常依次包括普通预热段-加热段-均热段-缓冷段-快冷段-均衡保温段-炉鼻子段-锌锅段-气刀段-合金化加热段-合金化均热段-固定镀后冷却段和最终水冷段这些设备,如图2所示。有的处理线,在快冷段与均衡保温段之间布置再加热段,也有的机组在快冷段与均衡保温段之间同时布置酸洗段和再加热段。
[0005] 上述传统热镀纯锌和合金化热镀锌带钢处理线存在如下不足:
[0006] 1)机组占地长、面积大,设备投入高,操作人员配置多,整体运营成本高;
[0007] 2)带钢加热速度慢,不适合于生产在带钢加热过程中需奥氏体晶粒细化的超高强钢;
[0008] 3)带钢加热、均热、冷却的整个热处理周期时间长,不能生产需同时快速加热、超快速冷却的超高强钢产品,特别是氏体含量高的超高强钢产品;
[0009] 4)加热最高温度受限,通常仅加热到890℃及以下,很难加热到900℃以上。

发明内容

[0010] 本发明的目的在于设计一种超短流程热镀纯锌高强带钢生产线,可以实现以下目的:1)减少机组占地面积;2)减少机组人员配置数量;3)降低机组整体运营成本;4)通过快速加热技术的使用,可以在高强钢加热过程中生成晶粒细小的奥氏体,从而可以进一步提高高强钢的强度;5)实现高强钢的快速加热、超快速冷却处理,缩短带钢的热处理周期时间,可以生产马氏体含量高的超高强钢产品;6)快速加热、快速冷却及快速热处理工艺技术的应用可以采用较低的合金成分生产更高强度等级的各种先进高强钢产品,不仅可以降低高强钢生产成本,还可以提高各种高强钢产品的力学性能及后续加工性能(如焊接性能、涂装性能),显著提高高强钢产品的市场竞争力;7)实现高强钢的超高温加热,带钢的加热温度可以加热到900℃甚至以上,从而实现热镀锌高强钢的超高温加热退火处理。
[0011] 为达到上述目的,本发明的技术方案是:
[0012] 一种超短流程热镀纯锌高强带钢生产线,其依次包括以下工位:开卷-焊接-入口活套-中央连续后处理-出口活套-平整-卷取;其中,
[0013] 所述中央连续后处理工位依次包括快速加热工位、均热工位、快速冷却工位、表面改性工位和热镀纯锌工位;
[0014] 所述快速加热工位采用直火加热设备;
[0015] 所述均热工位采用辐射管均热设备或喷气辐射复合均热设备;
[0016] 所述快速冷却工位采用气雾冷却设备或水淬冷却设备;
[0017] 所述表面改性工位采用酸洗设备;
[0018] 所述热镀纯锌工位依次设置再加热段、炉鼻子段、锌锅段、气刀段、镀后冷却段和最终水冷段;
[0019] 至此,在同一条生产线上同时采用直火加热设备和气雾冷却设备进行快速加热、快速冷却处理,并使用酸洗设备进行表面改性,提高超高强钢的可镀性,实现热镀锌超高强带钢的连续生产。
[0020] 优选的,所述快速加热工位依次设置直火加热设备和横磁感应加热设备。
[0021] 优选的,所述表面改性工位中,在酸洗段后还设置可选择的闪镀铁或闪镀镍设备,再接后续的所述热镀纯锌工位。
[0022] 优选的,所述热镀纯锌工位中,在气刀段与镀后冷却段之间还可选择地设置移动镀后快冷设备。
[0023] 优选的,将所述热镀纯锌工位更换为合金化热镀锌工位,即在气刀段与镀后冷却段之间设置合金化加热段、合金化均热段,实现即可以生产热镀纯锌产品也可以生产合金化热镀锌产品。
[0024] 优选的,所述热镀锌工位,在气刀段后,与合金化加热段并列设置了可选择的移动镀后快冷段设备。
[0025] 优选的,在焊接工位与入口活套工位之间设置清洗工位。
[0026] 优选的,在入口活套工位之后设置清洗工位。
[0027] 优选的,在平整工位前设置中央活套设备。
[0028] 优选的,在卷取工位与出口活套工位之间设置精整工位设备,带钢精整后再进行卷取。
[0029] 优选的,在平整工位与出口活套工位之间设置拉矫工位。
[0030] 优选的,在平整工位与出口活套工位之间设置钝化或耐指纹等表面后处理工位设备。
[0031] 优选的,在平整工位与出口活套工位之间同时设置拉矫工位和钝化或耐指纹等表面后处理工位。
[0032] 优选的,所述均热工位采用电辐射管均热设备、电阻丝均热设备或阻带均热设备代替所述辐射管均热设备或喷气辐射复合均热设备。
[0033] 本发明所述的喷气辐射复合均热装置,其包括:
[0034] 炉体,其内沿高度方向设置复合加热体;所述复合加热体,包括,保温箱体,其壳体内壁设保温材料;保温箱体的一侧面中央设安装孔;
[0035] 循环机,设置于所述保温箱体安装孔处,其吸风口对应安装孔轴线,出风口设于机壳侧面;
[0036] 缓冲腔体,设置于所述保温箱体内对应循环风机吸风口处,缓冲腔体背面设与循环风机吸风口对应的热风出口,缓冲腔体正面设热风进口;优选的,所述缓冲腔体与高温喷气风箱为一体结构;
[0037] 两高温喷气风箱,竖直对称设置于所述保温箱体内缓冲腔体正面热风进口的两侧,形成供带钢穿过的穿带通道;位于该穿带通道两侧的两高温喷气风箱的一侧面沿高度方向间隔设置若干排射流喷嘴,且,n排射流喷嘴之间设置一间隙,n≥1;优选的,所述射流喷嘴直径为射流喷嘴到带钢的距离的1/10~1/5;更优选的,所述射流喷嘴采用圆孔结构;
[0038] 若干辐射管,对称设置于所述两高温喷气风箱内,所述辐射管包括连接烧嘴的连接管段、自连接管段一端弯折延伸的辐射管段、自辐射管段一端延伸弯折形成的换热管段;所述辐射管段对应所述高温喷气风箱中n排射流喷嘴之间设置的间隙,形成喷气与辐射交替结构;优选的,所述辐射管的辐射管段、连接管段、换热管段为平行设置。
[0039] 本发明所述喷气辐射复合均热装置采用复合加热技术,复合加热技术首先能够把高速高温喷气加热技术与辐射管加热技术能够有机的结合在一起,充分的发挥了高速高温喷气加热技术与辐射管加热技术的技术优势。通过优化设计辐射管的结构,将辐射管安装到高速高温喷气风箱内部把辐射管燃烧气体产生的热量通过高速高温喷气与辐射两种方式迅速的转移到带钢上去,实现带钢的快速加热,对于1mm的带钢平均加热速度最高不低于40℃/s,这样可以大大缩短加热炉的长度,对于一个年产量30万吨机组其加热段约2个pass,降低炉体的热惯性;
[0040] 其次,由于燃气产生的热量被风箱中的循环气体(N2+H2)带走,这不仅可以降低辐射管的排烟温度,同等情况下还可以降低辐射管的排烟温度约100℃,提高辐射管的热效率约5%,还可以降低辐射管的平均工作温度,延长辐射管的使用寿命;
[0041] 再次,经过加热的循环气体温度较为均匀,因此加热过程中带钢宽度方向上的温度分布较为均匀,根据运行实际加热过程中带钢宽度方向上的均匀性控制在±5℃,从而实现机组的稳定运行。高速喷气和辐射复合加热技术将会显著提升现存机组的产能,解决产线上加热能力不足的问题。
[0042] 本发明所述喷气辐射复合均热装置的辐射管既具有燃烧辐射功能(是指在两排喷嘴之间是辐射管的高温段),又具有换热器功能,对循环气体进行加热,这样能够把辐射管内燃烧气体的热量通过强制换热迅速的转移到带钢上去,实现带钢的快速加热,可以大大缩短加热炉的长度,降低大型立式连续退火炉体的热惯性。
[0043] 本发明与传统连续热处理线的不同点或创新点在于:
[0044] 1)本发明技术方案设备配置简洁,占地面积小。
[0045] 2)本发明技术方案的热镀纯锌和合金化热镀锌超高强钢生产线所需配置的人员少。
[0046] 3)本发明技术方案的超高强钢生产线综合运营成本低。
[0047] 4)通过直火加热设备的使用,可以对超高强钢使用预化还原处理,提高高强钢的可镀性。
[0048] 5)通过直火加热设备+横磁感应加热设备与气雾冷却或水淬冷却或气雾+水淬冷却设备的配合使用,实现了高强钢的快速加热、特快速冷却退火处理,减少了退火过程中基板中Si、Mn等强化元素在基板表面的富集量,进一步提高高强钢的可镀性,并且可以生产马氏体含量高的超高强钢。
[0049] 6)本发明技术方案通过横磁感应加热设备与直火加热设备的串联使用,可以将带钢快速加热到900℃甚至以上。
[0050] 7)本发明技术方案中合金化热镀锌高强钢生产线,可以同时生产热镀纯锌和合金化热镀锌两种镀层种类的热镀锌产品。
[0051] 本发明的有益效果体现在:
[0052] 1)机组长度短,占地面积小。
[0053] 2)机组人员配置得少,一条机组4个人即可运行起来。
[0054] 3)机组整体运营成本低。
[0055] 4)快速加热、超快速冷却及快速热处理工艺技术的应用可以采用较低的合金成分生产更高强度等级的各种先进高强钢产品,450MPa级产品的成分可以达到590MPa级产品的强度,相应780MPa级产品的成分可以达到980MPa级产品的性能,不仅可以降低高强钢生产成本,还可以提高各种超高强钢产品的力学性能及后续加工性能(如焊接性能、涂装性能),显著提高高强钢产品的市场竞争力。
[0056] 5)实现了马氏体钢热镀锌和合金化热镀锌产品的生产。
[0057] 6)实现高强钢的快速加热、快速冷却处理,缩短带钢的热处理周期时间。
[0058] 7)实现高强钢的超高温加热,带钢的加热温度可以加热到900℃甚至以上,从而实现高强钢的超高温加热退火处理。附图说明
[0059] 图1为传统热镀锌(GI)生产线工位布置图;
[0060] 图2为传统合金化热镀锌(GA)生产线工位布置图;
[0061] 图3为本发明实施例1的生产线工位布置图;
[0062] 图4为本发明实施例2的生产线工位布置图;
[0063] 图5为本发明实施例3的生产线工位布置图;
[0064] 图6为本发明实施例4的生产线工位布置图;
[0065] 图7为本发明实施例5的生产线工位布置图;
[0066] 图8为本发明实施例6的生产线工位布置图;
[0067] 图9为本发明实施例7的生产线工位布置图;
[0068] 图10为本发明实施例8的生产线工位布置图;
[0069] 图11为本发明实施例9的生产线工位布置图;
[0070] 图12为本发明实施例10的生产线工位布置图;
[0071] 图13为本发明实施例11的生产线工位布置图;
[0072] 图14为本发明实施例12的生产线工位布置图;
[0073] 图15为本发明实施例13的生产线工位布置图;
[0074] 图16为本发明实施例14的生产线工位布置图;
[0075] 图17为本发明实施例15的生产线工位布置图;
[0076] 图18为本发明实施例16的生产线工位布置图;
[0077] 图19为本发明实施例17的生产线工位布置图;
[0078] 图20为本发明实施例18的生产线工位布置图;
[0079] 图21为本发明所述喷气辐射复合均热装置实施例的结构示意图1;
[0080] 图22为本发明所述喷气辐射复合均热装置实施例的结构示意图2;
[0081] 图23为本发明所述喷气辐射复合均热装置实施例中复合加热体的结构示意图;
[0082] 图24为本发明所述喷气辐射复合均热装置实施例中高温喷气风箱的局部立体图;
[0083] 图25为本发明所述喷气辐射复合均热装置实施例中辐射管的立体图。

具体实施方式

[0084] 下面结合实施例和附图对本发明做进一步说明。
[0085] 参见图3,其所示为本发明实施例1,在实施例1中,本发明所述超短流程热镀纯锌高强带钢生产线,依次包括以下工位:开卷-焊接-入口活套-中央连续后处理-出口活套-平整-卷取;
[0086] 中央连续后处理工位依次包括快速加热工位、均热工位、快速冷却工位、表面改性工位和热镀纯锌工位;
[0087] 所述快速加热工位采用直火加热设备;
[0088] 所述均热工位采用辐射管均热设备或喷气辐射复合均热设备;
[0089] 所述快速冷却工位采用气雾冷却设备;
[0090] 所述表面改性工位采用酸洗设备;
[0091] 所述热镀纯锌工位依次设有再加热段、炉鼻子段、锌锅段、气刀段、镀后冷却段和最终水冷段。
[0092] 至此,该条生产线同时采用直火加热设备和气雾冷却设备进行快速加热、快速冷却处理,并使用酸洗设备进行表面改性,提高超高强钢的可镀性,实现热镀锌超高强带钢的连续生产。
[0093] 参见图4,其所示为本发明实施例2,在实施例2中,本发明所述超短流程热镀纯锌高强带钢生产线,包括以下工位:开卷-焊接-入口活套-中央连续后处理-出口活套-平整-卷取;
[0094] 中央连续后处理工位依次包括快速加热工位、均热工位、快速冷却工位、表面改性工位和热镀纯锌工位;
[0095] 所述快速加热工位采用直火加热设备;
[0096] 所述均热工位采用辐射管均热设备或喷气辐射复合均热设备;
[0097] 所述快速冷却工位采用水淬冷却设备;
[0098] 所述表面改性工位采用酸洗设备;
[0099] 所述热镀纯锌工位依次设有再加热段、炉鼻子段、锌锅段、气刀段、镀后冷却段和最终水冷段。
[0100] 至此,该条生产线同时采用直火加热设备和水淬冷却设备进行快速加热、快速冷却处理,并使用酸洗设备进行表面改性,提高超高强钢的可镀性,实现热镀锌超高强带钢的连续生产。
[0101] 参见图5,其所示为本发明实施例3,在实施例3中,本发明所述超短流程热镀纯锌高强带钢生产线,包括以下工位:开卷-焊接-入口活套-中央连续后处理-出口活套-平整-卷取;
[0102] 所述中央连续后处理工位依次包括快速加热工位、均热工位、快速冷却工位、表面改性工位和热镀纯锌工位;
[0103] 所述快速加热工位采用直火加热设备;
[0104] 所述均热工位采用辐射管均热设备或喷气辐射复合均热设备;
[0105] 所述快速冷却工位同时包括气雾冷却设备和水淬冷却设备;
[0106] 所述表面改性工位采用酸洗设备;
[0107] 所述热镀纯锌工位依次设有再加热段、炉鼻子段、锌锅段、气刀段、镀后冷却段和最终水冷段,带钢在快速冷却工位可以选择直接进行水淬冷却处理,也可以选择先进行气雾冷却再进行水淬冷却处理。
[0108] 至此,该生产线同时采用直火加热段设备和气雾冷却段设备+水淬冷却段设备进行快速加热、快速冷却处理,并使用酸洗设备进行表面改性,提高超高强钢的可镀性,实现热镀锌超高强带钢的连续生产。
[0109] 参见图6~图8,其所示为本发明实施例4~6,在实施例4~6中,所述快速加热工位采用直火加热设备和横磁感应加热设备串联设置,带钢在快速加热工位先进行直火加热、后进行横磁感应加热,完成快速加热过程,再进行后续处理。
[0110] 参见图9~图14,其所示为本发明实施例7~12,在实施例7~12中,所述表面改性工位中,在酸洗段后还设置电镀铁或闪镀镍设备,带钢酸洗后可以选择在带钢表面闪镀一层铁或镍,然后再进行后续的热镀锌。
[0111] 参见图15,其所示为本发明实施例13,在实施例13中,本发明所述超短流程合金化热镀锌超高强带钢生产线,包括以下工位:开卷-焊接-入口活套-中央连续后处理-出口活套-平整-卷取;
[0112] 所述中央连续后处理工位依次包括快速加热工位、均热工位、快速冷却工位、表面改性工位和合金化热镀锌工位;
[0113] 所述快速加热工位采用直火加热设备;
[0114] 所述均热工位采用辐射管均热装置或喷气辐射复合均热装置;
[0115] 所述快速冷却工位采用气雾冷却设备;
[0116] 所述表面改性工位采用酸洗设备;
[0117] 所述合金化热镀锌工位依次设有再加热段、炉鼻子段、锌锅段、气刀段、合金化加热段、合金化均热段、镀后冷却段和最终水冷段。
[0118] 至此,该生产线同时采用直火加热段设备和气雾冷却段设备进行快速加热、快速冷却处理,并采用酸洗设备提高超高强钢的可镀性,实现合金化热镀锌超高强带钢的连续生产。
[0119] 参见图16,其所示为本发明实施例14,在实施例14中,本发明所述超短流程合金化热镀锌高强带钢生产线,包括以下工位:开卷-焊接-入口活套-中央连续后处理-出口活套-平整-卷取;
[0120] 所述中央连续后处理工位依次包括快速加热工位、均热工位、快速冷却工位、表面改性工位和合金化热镀锌工位;
[0121] 所述快速加热工位采用直火加热段设备;
[0122] 所述均热工位采用辐射管均热设备或喷气辐射复合均热设备;
[0123] 所述快速冷却工位采用水淬冷却设备;
[0124] 所述表面改性工位采用酸洗设备;
[0125] 所述合金化热镀锌工位依次设有再加热段、炉鼻子段、锌锅段、气刀段、合金化加热段、合金化均热段、镀后冷却段和最终水冷段。
[0126] 至此,在该生产线上同时采用直火加热段设备和水淬冷却段设备进行快速加热、快速冷却处理,并采用酸洗设备提高超高强钢的可镀性,实现合金化热镀锌超高强带钢的连续生产。
[0127] 参见图17,其所示为本发明实施例15,在实施例15中,本发明所述超短流程合金化热镀锌高强带钢生产线,包括以下工位:开卷-焊接-入口活套-中央连续后处理-出口活套-平整-卷取;
[0128] 所述中央连续后处理工位依次包括快速加热工位、均热工位、快速冷却工位、表面改性工位和合金化热镀锌工位;
[0129] 所述快速加热工位采用直火加热段设备;
[0130] 所述均热工位采用辐射管均热装置或喷气辐射复合均热装置;
[0131] 所述快速冷却工位同时包括气雾冷却设备和水淬冷却设备;
[0132] 所述表面改性工位采用酸洗设备;
[0133] 所述合金化热镀锌工位依次设有再加热段、炉鼻子段、锌锅段、气刀段、合金化加热段、合金化均热段、镀后冷却段和最终水冷段。
[0134] 至此,该生产线上同时采用直火加热段设备和气雾冷却段设备+水淬冷却段设备进行快速加热、快速冷却处理,并采用酸洗设备提高超高强钢的可镀性,实现合金化热镀锌超高强带钢的连续生产。
[0135] 参见图18~图20,其所示为本发明实施例16~18,在实施例16~18中,本发明所述超短流程合金化热镀锌高强带钢生产线中,所述中央连续后处理工位的快速加热工位采用直火加热设备和横磁感应加热设备串联设置,带钢在快速加热工位先进行直火加热、后进行横磁感应加热,完成快速加热过程,再进行后续处理。
[0136] 本发明所述中央连续后处理工位的表面改性工位,在酸洗设备后还设置闪镀铁或闪镀镍设备,带钢酸洗后可以选择在带钢表面闪镀一层铁或镍,然后再进行后续的合金化热镀锌。
[0137] 所述中央连续后处理工位的合金化热镀锌工位,在气刀段后,与合金化加热段设备并列设置移动镀后快冷段设备,带钢从锌锅段设备热镀锌经气刀段设备控制镀层重量以后如果生产热镀纯锌产品,该移动镀后快冷段设备切换在线使用,将合金化加热段设备离线;如果生产合金化热镀锌产品,该移动镀后快冷段设备切换离线,将合金化加热段设备切换在线使用。
[0138] 优选的,在焊接工位与入口活套工位之间设置了清洗工位设备,带钢可以选择经过清洗工位设备进行清洗,也可以旁通跳过清洗工位。
[0139] 优选的,将清洗工位设备设置在紧跟入口活套工位之后,带钢可以选择经过清洗工位设备进行清洗,也可以旁通跳过清洗工位。
[0140] 优选的,在平整工位前设置中央活套设备。
[0141] 优选的,在卷取工位与出口活套工位之间设置精整工位,带钢精整后再进行卷取。
[0142] 优选的,在平整工位与出口活套工位之间设置拉矫工位,带钢可以选择进行拉矫处理再进入出口活套。
[0143] 优选的,在平整工位与出口活套工位之间还设置钝化或耐指纹等表面后处理工位设备,带钢可以选择进行钝化或耐指纹等表面处理再进入出口活套。
[0144] 优选的,在平整工位与出口活套工位之间同时设置拉矫工位和钝化或耐指纹等表面后处理工位,带钢可以选择进行拉矫或/和钝化或耐指纹等表面处理再进入出口活套。
[0145] 优选的,用电辐射管均热段设备或电阻丝均热段设备或电阻带均热段设备代替辐射管均热设备或喷气辐射复合均热设备,用于燃气供用紧张的地方建设本发明所述生产线生产热镀锌高强带钢。
[0146] 参见图21~图25,本发明所述的喷气辐射复合均热装置,其包括:
[0147] 炉体4,其内沿高度方向设置复合加热体5;所述复合加热体5包括,[0148] 保温箱体51,其壳体内壁设保温材料;保温箱体51的一侧面中央设安装孔;
[0149] 循环风机52,设置于所述保温箱体51安装孔处,其吸风口521对应安装孔轴线,出风口522设于机壳侧面;
[0150] 缓冲腔体53,设置于所述保温箱体51内对应循环风机52吸风口处,缓冲腔体53背面设与循环风机52吸风口对应的热风出口,缓冲腔体正面设热风进口;
[0151] 两高温喷气风箱54、54’,竖直对称设置于所述保温箱体51内缓冲腔体53正面热风进口的两侧,形成供带钢100穿过的穿带通道200;位于该穿带通道100两侧的两高温喷气风箱54、54’的一侧面沿高度方向间隔设置若干排射流喷嘴55、55’,且,n排射流喷嘴之间设置一间隙300,n≥1;
[0152] 若干辐射管56、56’,对称设置于所述两高温喷气风箱54、54’内,所述辐射管56(辐射管56为例,下同)包括连接烧嘴的连接管段561、自连接管段561一端弯折延伸的辐射管段562、自辐射管段562一端延伸弯折形成的换热管段563;所述辐射管段562对应所述高温喷气风箱54中n排射流喷嘴之间设置的间隙300,形成喷气与辐射交替结构。
[0153] 优选的,所述缓冲腔体与高温喷气风箱为一体结构。
[0154] 优选的,所述射流喷嘴直径为射流喷嘴到带钢的距离的1/10~1/5。
[0155] 优选的,所述射流喷嘴采用圆孔结构。
[0156] 优选的,所述辐射管采用空间四行程结构,形成四段平行设置的管段,其中,一管段为辐射管段,其余为连接管段、换热管段。
[0157] 实例1
[0158] 一种热镀纯锌高强带钢的制备,其产线参见图3,基板主要化学成分(mass%)为0.12%C‑0.50%Si‑2.0%Mn的热轧酸洗板带钢开卷、焊接、入口活套通过后,直火加热到
700℃,辐射管均热40秒,气雾冷却到80℃左右,酸洗,然后再加热到460℃,经过炉鼻子后浸入锌锅进行热镀锌,经气刀控制镀层重量后进行镀后冷却,然后最终水冷,接着进行平整、出口活套通过后卷取,完成生产。最终产品带钢屈服强度为800MPa,抗拉强度1196MPa,断裂延伸率11%。
[0159] 实例2
[0160] 一种热镀纯锌高强带钢的制备,其产线参见图7,基板主要化学成分(mass%)为0.085%C‑0.16%Si‑2.0%Mn的带钢开卷、焊接、入口活套通过后,直火加热到700℃,然后横磁感应加热到820℃,辐射管均热30秒,水淬冷却到50℃左右,酸洗,然后再加热到460℃,经过炉鼻子后浸入锌锅进行热镀锌,经气刀控制镀层重量后进行镀后冷却,然后最终水冷,接着进行平整、出口活套通过后卷取,完成生产。最终产品带钢屈服强度为595MPa,抗拉强度998MPa,断裂延伸率10.5%。
[0161] 实例3
[0162] 一种热镀纯锌高强带钢的制备,其产线参见图11,基板主要化学成分(mass%)为0.095%C‑1.5%Si‑2.4%Mn的热轧酸洗带钢开卷、焊接、入口活套通过后,直火加热到700℃,喷气辐射复合均热20秒,先气雾冷却到400℃左右,再水淬至50℃左右,酸洗,电镀镍后再加热到455℃,经过炉鼻子后浸入锌锅进行热镀锌,经气刀控制镀层重量后进行镀后冷却,然后最终水冷至室温,接着进行平整、出口活套通过后卷取,完成生产。最终产品带钢屈服强度为816MPa,抗拉强度1190MPa,断裂延伸率9%。
[0163] 实例4
[0164] 一种热镀纯锌高强带钢的制备,其产线参见图14,基板主要化学成分(mass%)为0.12%C‑0.27%Si‑2.5%Mn的带钢开卷、焊接、入口活套通过后,直火加热到680℃,然后横磁感应加热到830℃,辐射管均热40秒,气雾冷却到720℃,然后水淬冷却到50℃左右,酸洗,然后再加热到460℃,经过炉鼻子后浸入锌锅进行热镀锌,经气刀控制镀层重量后进行镀后冷却,然后最终水冷,接着进行平整,出口活套通过后卷取,完成生产。最终产品带钢屈服强度为1013MPa,抗拉强度1296MPa,断裂延伸率7%。
[0165] 实例5
[0166] 一种热镀纯锌高强带钢的制备,其产线参见图20,基板主要化学成分(mass%)为0.08%C‑0.3%Si‑2.33%Mn的带钢开卷、焊接、入口活套通过后,直火加热到670℃,再横磁感应加热到810℃,辐射管均热40秒,先气雾冷却到500℃左右,再水淬至50℃左右,酸洗,再加热到455℃,经过炉鼻子后浸入锌锅进行热镀锌,经气刀控制镀层重量后进入合金化加热段加热到520℃进行合金化,然后进入合金化均热段在515℃下均热25秒,再进行镀后冷却,然后最终水冷至室温,接着进行平整,出口活套通过后卷取,完成生产。最终产品带钢屈服强度为816MPa,抗拉强度1190MPa,断裂延伸率9%。
[0167] 实例6
[0168] 一种热镀纯锌高强带钢的制备,其产线是在图20的基础上在再加热段之后增加均衡保温段和二次再加热段,基板主要化学成分(mass%)为0.185%C‑1.75%Si‑2.75%Mn的带钢开卷、焊接、入口活套通过后,直火加热到730℃,再横磁感应加热到910℃,辐射管均热40秒,先气雾冷却到230℃左右,再水淬至50℃左右,酸洗,先第一步再加热到400℃在均衡保温段保温80秒,再第二步再加热到460℃,经过炉鼻子后浸入锌锅进行热镀锌,经气刀控制镀层重量后进入合金化加热段加热到510℃进行合金化,然后进入合金化均热段在500℃下均热30秒,再进行镀后冷却,然后最终水冷至室温,接着进行平整,出口活套通过后卷取,完成生产。最终产品带钢屈服强度为1015MPa,抗拉强度1212MPa,断裂延伸率14.6%。
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