一种罩式炉退火工艺的制作方法

allin2025-04-11  59

本发明属于退火工艺的,涉及一种罩式炉退火工艺。


背景技术:

1、罩式退火,作为一种历史悠久的冷轧钢卷处理方式,其基本原理在于通过特定的热处理工艺,对冷轧后的带钢进行再结晶处理。这一过程的主要目的是有效降低钢材的硬度,因为冷加工过程中产生的硬化现象会导致钢材变得较为脆弱;同时,通过退火处理可以彻底消除这些冷加工硬化痕迹,从而显著改善钢材的整体性能;此外,该过程还有助于恢复钢材的塑性变形能力,这对于钢材的后续加工和使用至关重要。

2、在罩式退火炉机组的构成中,炉台是整个设备的主体结构,它承载着整个退火过程。加热罩和冷却罩则分别负责对钢卷进行加热和冷却处理,以达到最佳的退火效果。内罩则是起到隔离和保护作用,确保退火过程的稳定进行。阀站、液压锁紧系统、二次减压站等则是保证退火炉正常运行的重要辅助系统。自动化控制系统则使得整个退火过程可以实现自动化控制,提高了生产效率和产品质量。最后,排烟系统和工艺冷却水系统则是环保和生产效率的重要组成部分,它们分别负责将废气和热量排出,以及为生产过程提供必要的冷却。


技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种罩式炉退火工艺,本发明通过罩式炉增大了传热和散热面积,且无死角,退火工艺中能有效防止结炭现象,使得钢材增强了刚度。通过二次退火方式,在合适冷热点温差下,采用较高退火温度有助于氢气使钢卷的径向导热系数加大,减轻偏析现象,使成分均匀,较低二次退火温度促使钢材中的碳化物进行均匀分布,以提高硬度和耐磨性。

2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现:

3、一种罩式炉退火工艺,所述退火工艺包括以下步骤:

4、1)氮气吹扫:将钢材置内罩中,将内罩内的压力调节并密封后,向其内部吹入氮气,控制内罩氧气浓度,扣加热罩并点火,用助燃空气对燃烧室进行预吹扫,使得钢材温度达到预热温度后;

5、2)氢气保护热处理:以30nm3/h速度通入氢气,露点控制>-65℃,控制罩内氧气4ppm;加热罩点火升温,使钢材在700-710℃温度、控制冷热点温差5-8℃温度、退火12-16h,在660-700℃温度、控制冷热点温差5-8℃温度、二次退火6-8h;

6、3)冷却:带罩冷却后,移去加热罩,扣上冷却罩进行风冷却,通过风冷使内罩表面进行降温,以25m3/h流量进行水冷却;

7、4)二次氮气吹扫:通入氮气置换出氢气后,空冷自然冷却至室温,即结束。

8、作为本发明的一种优选技术方案,在步骤1)中,内罩压力为50mbar;所述氮气的流速为120m3/h,通入时间为45min;控制内罩氧气浓度4ppm。

9、作为本发明的一种优选技术方案,在步骤1)中,钢材预热温度为380℃。

10、作为本发明的一种优选技术方案,在步骤2)中,在全氢罩式炉中,退火过程采用纯净的氢气作为唯一的退火介质,这种做法极大地提升了钢卷的径向导热系数,从而加快了钢卷内部的传热速度。这一改进不仅缩短了退火时间,更重要的是,它能有效减少钢卷在升温过程中出现的内外温差,进而使得钢卷的机械性能得到更为均匀和优异的提升。此外,由于氢气的比重较低,全氢罩式炉在设计时特别选用了变频电机驱动的炉台循环风机,这样的配置使得风机在高转速下运行时能够实现低能耗,从而达到了节约能源的效果。

11、作为本发明的一种优选技术方案,在步骤3)中,所述带罩冷却为冷却至650-680℃。

12、作为本发明的一种优选技术方案,在步骤3)中,所述风冷为降温至300℃以下。

13、作为本发明的一种优选技术方案,在步骤3)中,所述水冷却为使钢材至160℃。

14、作为本发明的一种优选技术方案,在步骤4)中,所述氮气的流量大于120m3/h,通入时间为40min以上。

15、作为本发明的一种优选技术方案,本发明半敞开式炉台设计,配备插片式导流扩散器,展现卓越的导风性能,确保结构无变形,具备出色的抗开裂能力;结合长叶片、耐高温的叶轮与高效能的导流扩散器,实现了风量大、风压高的效果,进一步保证了炉温的均匀性;先进的燃烧系统包括:a、低噪音恒压高压风机,确保风压稳定、无喘振现象,同时运行噪音极低;b、特定的烧嘴安装方式确保热气在炉膛内充分搅拌,实现加热罩内温度分布的均匀性,从而确保被加热材料的温度更为均匀;c、高性能的煤气烧嘴,能够自动调节空气、燃气比例,迅速捕捉火焰中的烟尘,展现出卓越的燃烧性能、高效率及便捷的维修更换特性;加热罩燃烧室的压力、温度及烟气氧含量通过智能在线监控系统实时调节烟气排放阀位,确保烧嘴始终维持在最佳燃烧状态,实现设备的高效、节能与环保;采用高能效集中式换热器,不仅降低了烟气排放温度,还提高了火焰燃烧强度,显著提升热效率;加热罩燃气接头实现自动对接,并进行自动密封检查,确保系统的密封性和安全性;加热罩保温层锚固件采用隐藏式设计,显著减小散热损失,提升保温性能;加热罩助燃风机风道配备缓冷装置及自动调节阀,在加热罩缓冷阶段,系统根据工艺要求自动调节阀门开度,确保加热罩达到工艺所需的缓冷速率;炉内废气排放系统运用智能线性控制阀,稳定控制炉内气体压力和流量,有效避免因恒压阀配重导致的内罩压力波动;罩式炉的波纹内罩设计圆滑流畅,既增强了刚度,又增大了传热和散热面积,且无死角,有效防止结炭现象。

16、本发明的有益效果:

17、本发明通过罩式炉增大了传热和散热面积,且无死角,退火工艺中能有效防止结炭现象,并且通过控制冷热点温差,使得钢材均匀受热,进一步增强了刚度。通过二次退火方式,在合适冷热点温差下,采用较高退火温度有助于氢气使钢卷的径向导热系数加大,减轻偏析现象,使成分均匀,较低二次退火温度促使钢材中的碳化物进行均匀分布,以提高硬度和耐磨性。



技术特征:

1.一种罩式炉退火工艺,其特征在于,所述退火工艺包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种罩式炉退火工艺,其特征在于:在步骤1)中,内罩压力为50mbar;所述氮气的流速为120m3/h,通入时间为45min;控制内罩氧气浓度4ppm。

3.根据权利要求1所述的一种罩式炉退火工艺,其特征在于:在步骤1)中,钢材预热温度为380℃。

4.根据权利要求1所述的一种罩式炉退火工艺,其特征在于:在步骤3)中,所述带罩冷却为冷却至650-680℃。

5.根据权利要求1所述的一种罩式炉退火工艺,其特征在于:在步骤3)中,所述风冷为降温至300℃以下。

6.根据权利要求1所述的一种罩式炉退火工艺,其特征在于:在步骤3)中,所述水冷却为使钢材至160℃。

7.根据权利要求1所述的一种罩式炉退火工艺,其特征在于:在步骤4)中,所述氮气的流量大于120m3/h,通入时间为40min以上。


技术总结
本发明涉及一种罩式炉退火工艺,属于退火工艺的技术领域。一种罩式炉退火工艺包括以下步骤:氮气吹扫、氢气保护后热处理、冷却和二次氮气吹扫。本发明通过罩式炉增大了传热和散热面积,且无死角,退火工艺中能有效防止结炭现象,使得钢材增强了刚度。通过二次退火方式,合适冷热点温差结合较高退火温度有助于氢气使钢卷的径向导热系数加大,减轻偏析现象,使成分均匀,较低二次退火温度促使钢材中的碳化物进行均匀分布,以提高硬度和耐磨性。

技术研发人员:段永奇,韩荣双,余明芳,侯靖,刘静
受保护的技术使用者:广东毅马集团有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/10/31
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