【doc】应用强对流罩式光亮退火炉处理冷带

1、应用强对流罩式光亮退火炉处理冷带】991年第3期应用强对流罩式光亮退火炉热处理冷带第二钢厂蒲健章岳堂提要本文介绍了强对流罩式光亮退火炉的特点,一,分析和总结了强.对比,分析和总结了强对流星式光亮退火炉与普通罩式光亮退火炉在炉型结构,冷带退火工艺,热处理实物质量,节能,经济效益等方面的异同及效果,并指出了存在的问题和改进方向.1我厂冷带热处理的发展及问题l986年以来,我厂冷轧钢带的热处理基本上都在自制的普通罩式光亮退火炉上进行(保护介质为氮分懈气),玲带热处理的实物质量虽比过去的井式炉和箱式炉处理的钢带有明显地改善(集中反映在钢带的脱碳减少,表面变好及力学性能散差有所减小上),但对生产某些厚度

2、薄,精度高的碳索钢,合金钢冷带而言尚难全部满足要求,究其原因主要是普通罩式光亮退火炉炉内温差太大所致.虽然造成炉温不均的因素是多方面的,我们也曾通过改进测温点,采用调功器和可控硅无触点装置来改善炉内温度分布(该项目曾获绵阳市1987年科技成果三等奖和本公司1987年科技成果奖),但普通罩式光亮退火炉受其结构的限制(见图1),不可能从根本上解决炉内温差大的问题.为了解决冷带生产中存在的问题.适应社会对冷带实物质量不断提出的新要求,我厂于1987年9月在江苏泰兴光亮热处理设备厂定购了强对流罩式光亮退火炉,并于1988年初安装调试完毕,经过半年的批试和工艺改进,自1989年起正式投入大生产,主要用于

3、处理60,60si2mn,65mn50az等质量要求高的冷轧钢带.2强对流罩式光亮退火炉的结构及特点2.1强对流罩式光亮退火炉的结构图1普通鼍或光亮遇火炉结构示意圈】一加l蚺罩.2一内-3一钳带.一热i址偶.5一炉白6一砂封或氧化铝螭封表1设备参数名称啦值牧量规浒内掣有效生问尺寸mm2dj000】600内内工作皿度750加热罩最太空问ji己寸mmjdh22002920加热罩颟定功车kw】2o拎动罩最大空问尺寸mm1dh2200x2700持却罩凡机功丰b.w2o.3.热流风机功率kw2】/j5真空捧气系统l2x-15保护气氧调节屏j电器iji柜3长城技术圉2强对流罩式光亮遇火妒结构示意圉加热罩,

4、2一山罩.3一锕带,|一热流风机.5一橡胶密封j耋,6一睁却罩.7一砖风机.8一炉台2.2设备参数见表1.2.3强对流罩式光亮退火炉的特点与普通罩式光亮退火炉相比.强对流罩式光亮退火炉具有下列显着特点:炉台上装有大功率热流风机.强化炉内保护气氛循环,从而促使被处理的钢材快速,均匀地加热和冷却;炉台采用全金属密封结构.与内罩组成全金属装料空间,彻底消除了传统的-耐火材料炉台对保护气氛污染,有效地保证了热处理钢材的表面质量炉台内罩问采用水冷橡胶圈密封.取代了传统的砂封和氧化铝粉封,密封效果好.同时还使劳动条件清洁卫生具有真空捧气系统,使温升前的气体置换过程以原来的12h缩短为几分钟,明显地提高了工

5、作效率.有效地降低了保护气体的消耗.且对含氢量较高的保护气氛的来讲.使用更为安全;在冷却过程中,可采用鼓风冷却和喷(水)雾淋雨等技术措施,控制和强化冷却过程,不仅显着地缩短了冷却时问,提高了热处理生产效率.而且对某些牌号的钢材起到了既能保护表面质量,又能保证力学性能要求的双重作用;加热罩采用耐火纤维绝热材料,不仅减轻了加热罩重量,而且减少了热损失,有效地节约了能源.3使用情况3.1产量强对流罩式光亮退火炉自1989年初正式投入大生产到1990年底共处理各种尺寸的65mn,60.6osi2mn,50az等冷轧钢带345炉,总量达1204t.3.2炉内温度分布强对流罩式光亮退火炉炉内温度分布见图3

6、.图4为普通罩式光亮退火炉温度分布曲线.从圈3可见:强对流罩式光亮退火炉无论在升温阶段,还是在保温阶段和冷却阶段炉内上中下三点.同一水平截面内外两点和上下两水平截面内与外两点的温差都很小(10e:).从仪表实际指示的温度看,保温阶段上述各点的温差仅5c,而普通罩式光亮退火炉则不然(如图4所示),升温阶段同一水平截面的内外温差达30j99年第3期1o0c左右,上中下三点温差达20o左右.上下两水平截面内与外两点温差达250l,左右.即使在保温阶段.前期的温差最大也在200左右.冷却阶段温差最大的也在l0o左右.由于强对80007006do509loo3oo流罩式炉炉温均匀性颇佳,实际生产中可节约

7、仪表.只需一块表控制炉内温度就行丁.而普通罩式炉一般需23块控制仪表.,!,一一/目&提出路肆媪殷|l6l89092盯问,h围3甍对流罩式光亮鼍jl:炉量度分布曲线搀处理牌号65mm.尺寸2.4ramx135mm-裴炉贤2t,时间1988年4月11日热处理工艺;790cxh690c下加热,空玲半小时后怕上玲却堪并鼓风一190c吊下玲却罩空砖.热电偶示意图_,/1芯苒孽,f/z=:儇丑殷围4普通罩式光亮最火炉置度分布曲线(a)热处理牌号l65mn尺寸3mrnx105rnrn,装炉量4.gst.时问1988年4月1lh热处理工艺-710cx1o620吊嘎一s20吊外罩一170c吊内罩.(b

8、)热电偶位置示意凰长城技术3,3退火工艺改进从图3可得:由于强对流罩式光亮退火炉自始至终均采用了强化对流传热,固而钢带在升温阶段的升温速度和均热速度.以及在冷却阶段的降温速度和均冷速度上均较普通罩式光亮退火炉大为改善,最明显和最直接的效果就是钢到达工艺温度所花时间大大缩短.保温时间亦大为减少(当然这里还有装炉量,炉子加热功率等的影响),由此.原普通罩式光亮退火炉的热处理工艺须进行重新制订.根据不同牌号,不同尺寸和强对流罩式光亮退火炉的性能特点,我们分别制订了新的热处理工艺(见表2).仅保温时间一项.强对流炉就较普通炉缩短50左右.表2强对流炉与普通炉退火工艺(以>i.o20mm悄带为恻)

9、普通罩式光亮退出炉强对帐式穹光亮退火炉65mn60o2b-1-70010b7106h60o2h+700c5h602mn71o岫4-er05h50z.5oz6002h+100tn70o6h6071o2h+1006h700铀5071o2h+1005h70o6h3.4退火钢带力学性能在正常大生产情况下,我们对强对流罩式炉和普通罩式炉作了对比试验,在我们试验的几炉中.用强对流炉处理的同炉钢带中,上中下,内中外9点中,强度(盯b)的极差为80n/ram,大多数保持在50n/ram以内,而用普通罩式炉处理的钢带上中下,内中外9点中强度()的极差为300n/ram,大多数处在】0050n/ram范围内.3.

10、5对冷轧工序的影响对强对流罩式炉和普通罩式炉处理的65mn钢带我们作了跟踪试验.在同一台冷轧机(-辊)上轧制,钢带从2.75ram轧到2.30ram,强对流罩式炉处理的钢带尺寸偏差可控制在0.0dmm以内,而普通罩式炉处理的钢带轧制时尺寸偏差一般在0.08ram左右.不仅如此,强对流罩式炉处理的钢带在冷轧过程中还可以减少由于钢带硬度不均而引起的头尾剪切损失,提高成材率.3.6电耗据统计,近两年来普通罩式光亮退火炉的平均电耗为380kwh/t,而强对流罩式光亮退火炉的平均电耗为250kwh/t,吨钢节电颠达】30kwh/t,节电率达34.2.节电主要来源于热处理工艺的改进.3.7生产周期从热处理

11、工艺看.虽然强对流罩式光亮遇火炉升温及保温时问较普通罩式光亮退火炉大为缩短,但由于强对流罩式炉加热罩保温性能特佳,在保温结束随炉缓冷到吊下加热罩这一阶段的时间却比普通罩式炉长,加之冷却罩吊上只采用了鼓风冷却(喷雾冷却由于生产现场未开排水沟.故未用).我们发现鼓风冷却比普通罩式炉的吊顶,吊外罩的冷却强度还要小一些.另外,强对流的真空抽气系统未用上,生产中只有沿用普通罩式炉的.赶气操作,致使生产前的准备时问与普通罩式炉所花时间差不多长.由于以上几方面的因素的影响,使得强对流罩式光亮退火炉与普通罩式光亮通火炉的热处理周期相近.3.8经济效益强对流罩式光亮退火炉比普通罩式光亮退火炉在冷带生产中的明显效

12、益主要来自三个方面:一是节电节(保护)气,二是减少冷轧时的头尾切损,提高了成材率,三是增强了高难度产品的生产能力.由于第二和第三方面的数据资料未作详细统计,真空排气系统未用上(在本文写稿之前),据此,现将两年来的节电效益计算如下:】204tx】30kwh/tx0.】9元kwh=29738.8元3万元j204t-j989,1990酉年在强对流罩式炉中处理的钢带量i】30kwh/t吨钢节电颠0.】9元/kwh电价d存在的不足及改进建议32199年第3期d.1料架不符合太生产要求.目前采用的圆盘状单一料架只能用于处理宽厚规格的钢带.热处理时需拆(小)包打(大)包.热处理后还需拆(大)包打(小)包,不仅工作量大,而且在装出炉时不安全.建议采用整体料架.2炉子加热功率可适当加大.功率加大可提高升温速度,缩短生产时间.由于采用了调功器.可避免不必要的热损失.4.3热流风机兰相电流不平衡.相差较大.我们曾组织有关人员查找原因,但这一问题一直未得到解决.5结论5.1强对流罩式光亮退火炉完全适应我厂玲带热处理.在炉内温差均匀性上比普通罩式光亮退火炉具有明显的优势.5.2强对流罩式光亮退火炉较普通罩式光亮退火炉处理的钢带在力学性能的均匀性上和对冷轧时钢带的尺寸偏差控制上均有明显地改善.5.3强对流罩式光亮退火炉较普通罩式光亮退火炉在热处理工艺上最突出