超塑性中碳钢丝的球化退火工艺的制作方法及注意事项

　　一种超塑性中碳钢丝的球化退火工艺的制作方法

　　【专利说明】

　　[0001]技术领域:

　　本发明涉及金属材料的退火工艺，具体涉及一种超塑性中碳钢丝的球化退火工艺。

　　[0002]【背景技术】:

　　球化退火是改善钢组织与性能的基本途径之一，球化退火的主要目的是使钢铁材料的微观组织中的碳化物球化，降低材料的硬度，提高材料的塑性，降低材料的变形抗力，使材料易于塑性加工成型。超塑性中碳钢丝生产中要获得理想性能和组织，关键是选择适宜的球化退火工艺。

　　[0003]目前市场上对中碳钢冷镦性能要求较高，因中碳钢含碳量较高，目前传统球化工艺难以满足客户使用需求，中国专利公开了一种中碳钢退火工艺，其专利号为201210313297.8采用的工艺是通过预先增加线材的内部应力，采用预抽真空，充氮气保护气氛，同时控制升加入速度< 150°C /h,降温速度< 50°C /h，720°C保温5小时，空冷到300°C出炉，这种工艺最终的金相组织为F+P球，级别为4-6级，其金相组织不均匀，硬度偏高，韧性差，难以满足对目前冷成型变形量大产品的客户需求，大批中碳钢丝在冷加工成型后出现裂纹，重者直接导致生产的中碳钢丝断裂报废，严重影响中碳钢丝的质量和成材率。

　　[0004]

　　【发明内容】

　　:

　　本发明的目的是克服现有技术存在的不足，提供一种超塑性中碳钢丝的球化退火工艺，采用本发明所述的工艺方法处理后的超塑性中碳钢丝金相组织均匀、塑性高、延展性高，适合后续的高难度多次塑性加工成型，产品成型开裂率低。

　　[0005]本发明的目的通过下述技术方案实现:

　　一种超塑性中碳钢丝的球化退火工艺，它依次包括如下步骤:

　　A、将钢丝置于热处理炉中，向热处理炉中充入保护气体，再将炉内的温度升至720-740°C，保温 3-5h ；

　　B、第一阶段冷却:将炉内的温度以10°C/小时的速度冷却至660-680°C，保温3_5h ；

　　C、第二阶段冷却:继续将炉内的温度以20°C/小时的速度冷却至610-630°C ；

　　D、第三阶段冷却:钢丝自然冷却到常温。

　　[0006]优选的，它依次包括如下步骤:

　　A、将钢丝置于热处理炉中，向热处理炉中充入保护气体，再将炉内的温度升至730°C，保温4h ；

　　B、第一阶段冷却:将炉内的温度以10°C/小时的速度冷却至670°C，保温4h ；

　　C、第二阶段冷却:继续将炉内的温度以20°C/小时的速度冷却至620°C ；

　　D、第三阶段冷却:钢丝自然冷却到常温。

　　[0007]其中，所述步骤A中，首先向热处理炉中充入纯度为99.99%的工业氮气，当炉内的温度升温至500°C时，关闭工业氮气，向热处理炉中充入甲醇裂解气。

　　[0008]其中，所述步骤C结束后，关闭甲醇裂解气，向热处理炉中充入纯度为99.99%的工业氮气。

　　[0009]其中，所述步骤A中将炉内的温度以90_120°C /小时的速度升温至720_740°C。

　　[0010]其中，所述第一阶段冷却和所述第二阶段冷却是通过风冷的方式进行冷却。

　　[0011]其中，所述超塑性中碳钢丝的材质为冷镦用中碳钢SWRCH35K。

　　[0012]本发明与现有技术相比，具有如下优点和有益效果:

　　本发明提供的一种超塑性中碳钢丝的球化退火工艺，首先升温至720-740°C进行保温，因为如果保温温度过高，渗碳体就会均匀溶于奥氏体中，从而形成单一均匀的奥氏体组织，按照球化理论，均匀的奥氏体冷却后转变成粒状渗碳体组织，很难转变成球状渗碳体组织，同理，当保温温度较低时，渗碳体没有被充分溶断，转变后的组织为块状珠光体，且分布不均匀，也很难得到组织均匀的球化珠光体。然后采用第一阶段冷却、第二阶段冷却和第三阶段冷却的缓慢冷却方式，使得渗碳体球化率逐渐升高，均匀度也更好，若冷却速度过快，得到的球化组织不均匀；若冷却速度过慢，原始组织中的片状渗碳体难以破碎，达不到良好的球化效果。综上，本发明采用升温、保温、第一阶段冷却、第二阶段冷却和第三阶段冷却的工艺达到了球化退火效果越好，超塑性中碳钢丝延展性高、硬度低，适合后续的塑性加工成型，产品成型开裂率低的优点，同时该工艺流程简单，对设备要求不高，生产效率高，成本较低；经检测，经过处理的超塑性中碳钢丝可达到如下技术指标:硬度(HV0.3)=120-140 ;抗拉强度:500-550 MPa ;球化级别:5_6级。

　　[0013]【具体实施方式】:

　　为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

　　[0014]实施例1

　　一种超塑性中碳钢丝的球化退火工艺，它依次包括如下步骤:

　　A、将材质为SWRCH35K的钢丝置于热处理炉中，向热处理炉中充入纯度为99.99%的工业氮气，将炉内的温度以90°C /小时的速度升温至500°C时，关闭工艺氮气，向热处理炉中充入甲醇裂解气，继续升温至720°C，保温5h ；

　　B、第一阶段冷却:将炉内的温度通过风冷的方式以10°C/小时的速度冷却至680°C，保温3h ；

　　C、第二阶段冷却:继续将炉内的温度通过风冷的方式以20°C/小时的速度冷却至610°C，关闭甲醇裂解气，向热处理炉中充入纯度为99.99%的工业氮气；

　　D、第三阶段冷却:钢丝自然冷却到常温。

　　[0015]将经过本实施例处理过的钢丝进行硬度检验，经检测其维氏硬度为120，抗拉强度为500MPa，球化级别:5级。

　　[0016]将经过本实施例处理过的钢丝横向在光学显微镜下(500X)进行金相分析，发现铁素体基体上弥散分布着粒状(或球状)碳化物，并且弥散均匀。

　　[0017]总之，采用本发明所述的工艺方法处理后的钢丝金相组织均匀、塑性高、延展性高，适合后续的高难度多次塑性加工成型，产品成型开裂率低。

　　[0018]实施例2

　　一种超塑性中碳钢丝的球化退火工艺，它依次包括如下步骤:

　　A、将材质为SWRCH35K的钢丝置于热处理炉中，向热处理炉中充入纯度99.99%的工业氮气，再将炉内的温度以110°C /小时的速度升温至500°C时，关闭工艺氮气，向热处理炉中充入甲醇裂解气，继续升温至730°C，保温4h ； B、第一阶段冷却:将炉内的温度通过风冷的方式以10°C/小时的速度冷却至670°C，保温4h ；

　　C、第二阶段冷却:继续将炉内的温度通过风冷的方式以20°C/小时的速度冷却至620°C，关闭甲醇裂解气，向热处理炉中充入纯度为99.99%的工业氮气；

　　D、第三阶段冷却:钢丝自然冷却到常温。

　　[0019]将经过本实施例处理过的钢丝进行硬度检验，经检测其维氏硬度为131，，抗拉强度为531MPa，球化级别:6级。

　　[0020]将经过本实施例处理过的钢丝横向在光学显微镜下(500X)进行金相分析，发现铁素体基体上弥散分布着粒状(或球状)碳化物，并且弥散均匀。

　　[0021]总之，采用本发明所述的工艺方法处理后的钢丝金相组织均匀、塑性高、延展性高，适合后续的高难度多次塑性加工成型，产品成型开裂率低。

　　[0022]实施例3

　　一种超塑性中碳钢丝的球化退火工艺，它依次包括如下步骤:

　　A、将材质为SWRCH35K的钢丝置于热处理炉中，向热处理炉中充入纯度99.99%的工业氮气，将炉内的温度以120°C /小时的速度升温至500°C时，关闭工艺氮气，向热处理炉中充入甲醇裂解气，继续升温至740°C，保温3h ；

　　B、第一阶段冷却:将炉内的温度通过风冷的方式以10°C/小时的速度冷却至660°C，保温5h ；

　　C、第二阶段冷却:继续将炉内的温度通过风冷的方式以20°C/小时的速度冷却至630°C，关闭甲醇裂解气，向热处理炉中充入纯度为99.99%的工业氮气；

　　D、第三阶段冷却:钢丝自然冷却到常温。

　　[0023]将经过本实施例处理过的钢丝进行硬度检验，经检测其维氏硬度为140，抗拉强度为550MPa，球化级别:6级。

　　[0024]将经过本实施例处理过的钢丝横向在光学显微镜下(500X)进行金相分析，发现铁素体基体上弥散分布着粒状(或球状)碳化物，并且弥散均匀。

　　[0025]总之，采用本发明所述的工艺方法处理后的钢丝金相组织均匀、塑性高、延展性高，适合后续的高难度多次塑性加工成型，产品成型开裂率低。

　　[0026]上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，因此依本发明申请专利范围所作的等同变化，都包含在本发明的保护范围之内。

　　【主权项】

　　1.一种超塑性中碳钢丝的球化退火工艺，其特征在于:它依次包括如下步骤: A、将钢丝置于热处理炉中，向热处理炉中充入保护气体，再将炉内的温度升至720-740°C，保温 3-5h ； B、第一阶段冷却:将炉内的温度以10°C/小时的速度冷却至660-680°C，保温3_5h ； C、第二阶段冷却:继续将炉内的温度以20°C/小时的速度冷却至610-630°C ； D、第三阶段冷却:线材自然冷却到常温。2.根据权利要求1所述的钢丝的球化退火工艺，其特征在于: A、将钢丝置于热处理炉中，向热处理炉中充入保护气体，将炉内的温度升至730°C，保温4h ； B、第一阶段冷却:将炉内的温度以10°C/小时的速度冷却至670°C，保温4h ； C、第二阶段冷却:继续将炉内的温度以20°C/小时的速度冷却至620°C ； D、第三阶段冷却:钢丝自然冷却到常温。3.根据权利要求1或2所述的钢丝球化退火工艺，其特征在于:所述步骤A中，首先向热处理炉中充入纯度为99.99%的工业氮气，当炉内的温度升温至500°C时，关闭工业氮气，向热处理炉中充入甲醇裂解气。4.根据权利要求3所述的钢丝球化退火工艺，其特征在于:所述步骤C结束后，关闭甲醇裂解气，向热处理炉中充入纯度为99.99%的工业氮气。5.根据权利要求1所述的钢丝球化退火工艺，其特征在于:所述步骤A中将炉内的温度以90-120°C /小时的速度升温至720-740°C。6.根据权利要求1所述的钢丝球化退火工艺，其特征在于:所述第一阶段冷却和所述第二阶段冷却是通过风冷的方式进行冷却。7.根据权利要求1所述的钢丝球化退火工艺，其特征在于:所述超塑性中碳钢丝的材质为冷镦用中碳钢SWRCH35K。

　　【专利摘要】本发明公开了一种超塑性中碳钢丝的球化退火工艺，它包括如下步骤：将钢丝置于热处理炉中，向热处理炉中充入保护气体，再将炉内的温度升至720-740℃，保温3-5h；第一阶段冷却：将炉内的温度以10℃/小时的速度冷却至660-680℃，保温3-5h；第二阶段冷却：继续将炉内的温度以20℃/小时的速度冷却至610-630℃；第三阶段冷却：钢丝自然冷却到常温。采用本发明所述的工艺方法处理后的钢丝金相组织均匀、塑性高、延展性高，适合后续的高难度多次塑性加工成型，产品成型开裂率低。

　　【IPC分类】C21D9/52, C21D1/32

　　【公开号】CN105018712

　　【申请号】CN201410162530

　　【发明人】王福安, 王斯华

　　【申请人】东莞市科力钢铁线材有限公司

　　【公开日】2015年11月4日

　　【申请日】2014年4月23日

　　一种铜丝拉丝退火的防氧化装置的制造方法

　　【技术领域】

　　[0001]本发明涉及铜丝拉丝技术领域，尤其涉及一种铜丝拉丝退火的防氧化装置。

　　【背景技术】

　　[0002]导线是用户在用电过程中必不可少的材料，广泛应用与人们的日常生活和工业生产中的各种电子系统、信息传输系统以及机械设备、仪器仪表系统等。导线包括漆包线、电线、电缆等，它们的导电成份一般都是金属铜。本发明主要运用于电缆绝缘单线的连拉、连退、连挤包的自动化生产线，在生产过程中，一般都需要将铜丝先进行拉丝，通过模具拉至所需要的直径。在拉丝工艺过程中，铜丝经过冷加工塑性变形后，会使内部晶粒碎化，晶格畸变和存在残余的内应力，此时，铜丝很容易发生断裂，因此，将冷变形的铜丝进行高温退火，可以使其原子的动能增加，恢复其特性。但是在目前生产过程中，铜丝在退火后温度很高，铜丝遇到空气后会立刻氧化。因此一般在退火室内进行水封，同时，水中注入适量的抗氧化剂，其缺点在于抗氧化剂成本高、充入的抗氧化剂极易使退火装置金属门框腐蚀。申请号201320535073.1所述的铜丝拉丝退火的防氧化装置，液压栗将箱体内的酒精抽出并通过软管输送至喷嘴处，从喷嘴喷出的酒精遇到刚退火后的高温铜丝，瞬间化为酒精蒸汽，使铜丝温度大幅下降，并在其表面在导管内形成酒精蒸发层，将铜丝与空气隔绝，从而防止铜丝氧化，其缺点在于该装置结构复杂，酒精消耗量大，同时高温铜丝与直接接触容易导致火灾等危害。

　　【发明内容】

　　[0003]本发明要解决上述技术问题，从而提供一种结构简单、安全可靠、酒精消耗少的铜丝拉丝退火的防氧化装置，能够对铜丝表面进行清洁、冷却防氧化处理。

　　[0004]本发明解决上述问题的技术方案如下:一种铜丝拉丝退火的防氧化装置，包括用于夹持铜丝的夹持装置、设置在夹持装置之间用于擦拭铜丝的擦拭件以及滴液装置，所述夹持装置上设有滴液口，所述滴液装置通过所述开口将防氧化液滴入到擦拭件上。

　　[0005]作为优选，所述夹持装置包括固定板和设置在固定板上方的紧压板，所述擦拭件设置在固定板与紧压板之间，所述滴液口设置在紧压板上且位于铜丝的正上方。

　　[0006]作为优选，所述固定板上设有固定杆，所述紧压板套接在固定杆上。

　　[0007]作为优选，所述擦拭件为两层，铜丝从两层擦拭件之间穿过。

　　[0008]作为优选，所述滴液装置包括滴液瓶、与滴液瓶连通的导管和设置在导管端部的喷嘴以及用于控制导管流量的流量控制器，所述滴液瓶设置在夹持装置的上方，所述喷嘴设置在滴液口处。

　　[0009]作为优选，所述固定板上设有导流槽，所述导流槽连接有液体回收装置。

　　[0010]作为优选，所述紧压板上设有罩设在滴液口的保护罩，所述保护罩上设有用于固定喷嘴的安装孔，所述喷嘴通过安装孔固定在滴液口上方。

　　[0011 ] 作为优选，所述保护罩连接有通气管，所述通气管与液体回收装置连通。

　　[0012]本发明设置了夹持装置、擦拭件和滴液装置，使防氧化液直接滴在擦拭件，防止高温铜丝与防氧化液直接接触，避免产生危险；浸有防氧化液的擦拭件既能对高温铜丝进行清洁，去除铜丝表面的金属肩，改善绝缘层包覆效果，使其厚度均一，又能对高温铜丝进行冷去、防氧化处理；滴液装置可以控制防氧化液的流量，保持稳定的消耗，同时在滴液口设置保护罩，使高温汽化的防氧化液进行冷凝回收，减少防防氧化液的浪费。

　　[0013]综上所述，本发明具有以下有益效果:1、本发明结构简单、实用方便，有利于旧设备的改造；2、高温铜丝不与防氧化液直接接触，可以避免产生危险，提高安全生产系数；3、擦拭件既能对高温铜丝进行清洁，去除铜丝表面的金属肩，改善绝缘层包覆效果，使其厚度均一，又能对高温铜丝进行冷去、防氧化处理；4、防氧化液能够进行定量控制，同时便于回收利用，减少消耗。

　　【附图说明】

　　[0014]图1是本发明实施例1的结构示意图；

　　图2是本发明实施例2的结构示意图；

　　图3是本发明实施例2中夹持装置的结构示意图；

　　图中，1-退火炉；2-铜丝；3_夹持装置；31_固定板；311-导流槽；32_紧压板；321_滴液口 ；33_固定杆；34_保护罩；35_通气管；4_擦拭件；5_滴液装置；51_滴液瓶；52_导管；53-流量控制器；54_喷嘴；6_安装架；7_液体回收装置。

　　【具体实施方式】

　　[0015]本【具体实施方式】仅仅是对本发明的解释，并不是对本发明限制。本领域技术人员在阅读了本发明的说明书之后所作出的任何改变，只要在权利要求书的保护范围内，都将受到专利法的保护。

　　[0016]实施例1:如图1所示，一种铜丝拉丝退火的防氧化装置，装在退火炉I的出口处，其包括用于夹持铜丝2的夹持装置3、设置在夹持装置3之间用于擦拭铜丝2的擦拭件4以及滴液装置5，夹持装置3包括固定板31和设置在固定板31上方的紧压板32，固定板31通过安装架6固定在退火炉I炉壁上，固定板31上设有固定杆33，紧压板32套接在固定杆33上。擦拭件4设置在固定板31与紧压板32之间，擦拭件4为两层，铜丝2从两层擦拭件4之间穿过，其中擦拭件4可以为毛巾或毛毡等易吸水且柔软的物件。紧压板32上设有滴液口 321且滴液口 321位于铜丝2的正上方。

　　[0017]滴液装置5包括滴液瓶51、与滴液瓶51连通的导管52和设置在导管52端部的喷嘴54以及用于控制导管52流量的流量控制器53，滴液瓶51内储存防氧化液，防氧化液为酒精或者生理盐水。滴液瓶51通过架杆设置在夹持装置3的上方，喷嘴设54置在滴液瓶51的下方且靠近滴液口 321处，滴液瓶51里的防氧化液经过导管52，从喷嘴54喷到滴液口 321，使滴液口 321处的擦拭件4沾染防氧化液，经过此处的铜丝2被清洁和防氧化处理。

　　[0018]实施例2:如图2和图3所示，一种铜丝拉丝退火的防氧化装置，装在退火炉I的出口处，其包括用于夹持铜丝2的夹持装置3、设置在夹持装置3之间用于擦拭铜丝2的擦拭件4以及滴液装置5，夹持装置3包括固定板31和设置在固定板31上方的紧压板32，固定板31通过安装架6固定在退火炉I炉壁上，固定板31上设有固定杆33，紧压板32套接在固定杆33上。擦拭件4设置在固定板31与紧压板32之间，擦拭件4为两层，铜丝2从两层擦拭件4之间穿过，其中擦拭件4可以为毛巾或毛毡等易吸水且柔软的物件。紧压板32上设有滴液口 321且滴液口 321位于铜丝2的正上方。固定板31上设有导流槽311，导流槽311连接有液体回收装置7。紧压板32上设有罩设在滴液口 321的保护罩34，保护罩34连接有通气管35，通气管35与液体回收装置7连通。液体回收装置7为回收液体的箱体，其内部设有冷凝结构，将汽化的防氧化液进行冷凝液化，从而进行回收利用。

　　[0019]滴液装置5包括滴液瓶51、与滴液瓶51连通的导管52和设置在导管52端部的喷嘴54以及用于控制导管52流量的流量控制器53，滴液瓶51内储存防氧化液，防氧化液为酒精或者生理盐水。滴液瓶51通过架杆设置在夹持装置3的上方，喷嘴设54置在滴液瓶51的下方且靠近滴液口 321处，保护罩34上设有安装孔，喷嘴54通过安装孔固定在滴液口 321上方。滴液瓶51里的防氧化液经过导管52，从喷嘴54喷到滴液口 321，使滴液口321处的擦拭件4沾染防氧化液，经过此处的铜丝2被清洁和防氧化处理。

　　【主权项】

　　1.一种铜丝拉丝退火的防氧化装置，其特征在于:包括用于夹持铜丝(2)的夹持装置(3)、设置在夹持装置(3)之间用于擦拭铜丝(2)的擦拭件(4)以及滴液装置(5)，所述夹持装置(3 )上设有滴液口( 321)，所述滴液装置(5 )通过所述滴液口( 321)将防氧化液滴入到擦拭件(4)上。2.根据权利要求1所述的一种铜丝拉丝退火的防氧化装置，其特征在于:所述夹持装置(3)包括固定板(31)和设置在固定板(31)上方的紧压板(32)，所述擦拭件(4)设置在固定板(31)与紧压板(32)之间，所述滴液口(321)设置在紧压板(32)上且位于铜丝(2)的正上方。3.根据权利要求2所述的一种铜丝拉丝退火的防氧化装置，其特征在于:所述固定板(31)上设有固定杆(33 )，所述紧压板(32 )套接在固定杆(33 )上。4.根据权利要求3所述的一种铜丝拉丝退火的防氧化装置，其特征在于:所述擦拭件(4)为两层，铜丝(2)从两层擦拭件(4)之间穿过。5.根据权利要求3所述的一种铜丝拉丝退火的防氧化装置，其特征在于:所述滴液装置(5)包括滴液瓶(51)、与滴液瓶(51)连通的导管(52)和设置在导管(52)端部的喷嘴(54)以及用于控制导管(52)流量的流量控制器(53)，所述滴液瓶(51)设置在夹持装置(3)的上方，所述喷嘴(54)设置在滴液口(321)处。6.根据权利要求5所述的一种铜丝拉丝退火的防氧化装置，其特征在于:所述固定板(31)上设有导流槽(311)，所述导流槽(311)连接有液体回收装置(7)。7.根据权利要求6所述的一种铜丝拉丝退火的防氧化装置，其特征在于:所述紧压板(32)上设有罩设在滴液口(321)的保护罩(34)，所述保护罩(34)上设有用于固定喷嘴(54)的安装孔，所述喷嘴(54)通过安装孔固定在滴液口(321)上方。8.根据权利要求7所述的一种铜丝拉丝退火的防氧化装置，其特征在于:所述保护罩(34)连接有通气管(35)，所述通气管(35)与液体回收装置(7)连通。

　　【专利摘要】本发明涉及铜丝拉丝技术领域，尤其涉及一种铜丝拉丝退火的防氧化装置，包括用于夹持铜丝的夹持装置、设置在夹持装置之间用于擦拭铜丝的擦拭件以及滴液装置，所述夹持装置上设有滴液口，所述滴液装置通过所述开口将防氧化液滴入到擦拭件上。本发明将防氧化液直接滴在擦拭件，避免高温铜丝与防氧化液直接接触，避免产生危险；浸有防氧化液的擦拭件既能对高温铜丝进行清洁，去除铜丝表面的金属屑，改善绝缘层包覆效果，使其厚度均一，又能对高温铜丝进行冷去、防氧化处理；滴液装置可以控制防氧化液的流量，保持稳定的消耗，同时在滴液口设置保护罩，使高温汽化的防氧化液进行冷凝回收，减少防氧化液的浪费。

　　【IPC分类】C22F1/08, C21D1/68, C21D9/52

　　【公开号】CN105018713

　　【申请号】CN201510521192

　　【发明人】仲华, 罗英宝, 俞秀华

　　【申请人】浙江正导电缆有限公司

　　【公开日】2015年11月4日

　　【申请日】2015年8月24日

　　连续退火炉内气氛增湿方法

　　【技术领域】

　　[0001]本发明涉及一种带钢的热处理控制方法，尤其涉及一种连续退火炉的控制方法。

　　【背景技术】

　　[0002]在连续退火炉中，冷轧后的带钢经过加热和冷却等热处理工艺后，才能达到用户所需要的机械性能。在连续退火炉内，带钢和炉内气氛的接触会使带钢表面状态发生变化，因此，需要根据产品表面质量的不同需求来调节和控制退火炉内的保护气氛。现有的连续退火炉(立式或卧式)如图1所示，在连续退火炉I沿着带钢的行进方向Q的两端分别设置有一活套小车2，3，连续退火炉内具有三个区域，其沿着带钢的行进方向分别为加热区4，均热区5和冷却区6，在连续退火炉外设有增湿器7以向连续退火炉的加热区4和均热区5通入混合气体(包括水蒸气、氮气+氢气)。如图1所示的连续退火炉可以通过调节炉膛进气中的氢气浓度来调整炉内的氢气含量，也可以通过调节保护气体进气量和流动方向来调整炉内气氛的氧气浓度，但是这样的连续退火炉对炉内的露点缺乏有效的调控手段，很难满足日趋严格的带钢表面质量的控制需求。因此，钢材领域的企业希望获得一种新型的连续退火炉，使得连续退火炉能够具有炉内气氛露点的调节控制功能。

　　[0003]现有的连退退火炉增湿装置的结构存在以下缺点:

　　[0004]I)低温高露点的增湿气体具有较强的氧化性，尤其会造成进气孔附近炉膛内衬的氧化。

　　[0005]2)在低温季节，低温增湿气体在进入炉膛之前容易在管道中结露从而生成水，水进入炉膛进一步加剧了炉膛内衬板的氧化程度，甚至会造成炉内进水，造成带钢的严重氧化。

　　[0006]3)增湿气体进入炉膛内再扩散，容易造成炉膛内增湿不均匀，造成局部增湿过度或增湿不足的现象。

　　[0007]4)增湿装置的结构和露点调节控制都比较复杂，日常维护难度大，设备初期投入成本闻。

　　[0008]带钢在连续退火炉内通过加热和冷却等热处理工艺段，在整个退火过程中都会和炉内的保护气氛充分接触，并且带钢表面和炉内气氛发生相关的化学反应，从而会改变带钢的表面形态和表面特征。调整炉内气氛的露点实际上就是调整炉内气氛的氧化/还原性，露点越高则炉内气氛氧化性越强，反之亦然。不同钢种在退火过程中有可能对炉内气氛露点的要求是不同的，因而，需要采用有效的调整手段对于炉内气氛露点进行充分调节。

　　[0009]公告号为CN202595220U，公告日为2012年12月12日，名称为“一种连续退火炉气氛露点控制装置”的中国专利文献涉及了一种连续退火炉气氛露点控制装置。该露点控制装置通过一个PID控制器控制加湿槽内的加热元件或者控制冷、热水槽向加湿槽注入一定体积、一定流量的超纯水来调整气氛露点。

　　[0010]公告号为CN201605295U，公告日为2010年10月13日，名称为“高精度连续退火炉用加湿装置”的中国专利文献公开了一种高精度连续退火炉用加湿装置，其包括供气端的加湿器主体和中间储罐，加湿器主体包括密封槽，密封槽上连接有三套供给管路,分别为保护气体供给管路、饱和水蒸汽供给管路和纯水供给管路，中间储罐的进气端通过中间湿气管路与密封槽相连，中间储罐的送气端通过湿气管路与退火炉相连，中间储罐上装有露点仪，中间湿气管路的初始段装有温度传感器，温度传感器和露点仪将信号反馈给露点控制器，露点控制器控制饱和水蒸汽供给管路上的流量调节阀。

　　[0011]公开号为CN101287854A，公开日为2008年10月25日，名称为“含SI钢板的连续退火热浸镀方法以及连续退火热浸镀装置”的中国专利文献涉及了一种连续退火热浸镀方法及其装置，该方法用于对含SI钢板进行热浸镀的退火炉的热浸镀装置，不会使钢中的SI发生表面氧化，而是发生内部氧化，以避免钢板的镀覆性能的下降和合金化的延迟。在使用依次具有加热带前段、加热带后段、保温带以及冷却带的退火炉、以及热浸镀槽的连续退火热浸镀方法中，将钢板温度至少在300 °C以上的温度区的钢板的加热或保温设定为间接加热，将各带段的炉内气氛设定为氢H:1?10V0L%、余量为氮以及不可避免的杂质的气氛，在加热带前段，将加热中的钢板到达温度设定为550°C?750°C、将露点设定为不足_25°C、接着将加热带后段以及保温带的露点设定为_30°C?0°C、将冷却带的露点设定为不足_25°C，并在这样的条件下进行退火。

　　【发明内容】

　　[0012]本发明的目的在于提供一种连续退火炉内气氛增湿方法，其能够增加连续退火炉内的湿度，以调节连续退火炉内的气氛露点，并有效地避免了炉膛内衬和带钢表面的氧化。

　　[0013]为了达到上述发明的目的，本发明提供了一种连续退火炉内气氛增湿方法，其包括步骤:

　　[0014]将连续退火炉的直火加热段的燃烧废气抽取到连续退火炉的辐射管加热段和均热段以调节辐射管加热段和均热段的气氛露点。

　　[0015]为解决现有方法对连续退火炉内的气氛增湿不均匀，并容易造成炉膛内衬和带钢表面氧化的问题，本发明提供了上述连续退火炉内气氛增湿方法。该连续退火炉内气氛增湿方法利用直火加热段燃烧所产生的高温、高湿废气，将其加入到辐射管的加热段和均热段内。由于废气温度通常高达500-80(TC，一方面降低了炉内气体结露的可能性，另一方面由于高温状态下的增湿气体的氧化性较弱避免了炉膛内衬和带钢表面的氧化。又由于是直火加热段燃烧所产生的废气，其气体的混合均匀性好，有利于提高连续退火炉内气氛增湿的效率和增湿的均匀性。

　　[0016]为了更有效、更精确地控制调节炉内的气氛露点，进一步地，在本发明所述的连续退火炉内气氛增湿方法中，根据所述辐射管加热段和均热段的露点检测值和目标值，反馈控制自直火加热段流入辐射管加热段和均热段的燃烧废气量。

　　[0017]上述控制方法对于提高带钢表面质量有着良好的作用和效果，尤其是能够很好地改善带钢在热镀锌制造工艺中的带钢表面锌层结合力。

　　[0018]更进一步地，在本发明所述的连续退火炉内气氛增湿方法中，将抽取自直火加热段的燃烧废气通过直火加热段和辐射管加热段之间的炉喉在连续退火炉内直接依次输送到辐射管加热段和均热段，以一并调节辐射管加热段和均热段的气氛露点。

　　[0019]通过设于直火加热段和辐射管加热段之间的炉喉的燃烧废气可以均匀地扩散进入辐射管加热段和均热段，不仅增湿均匀性好，而且增湿效率高。同时能够实现该控制方法的装置设备结构简单，实施步骤便于操作。

　　[0020]更进一步地，在本发明所述的连续退火炉内气氛增湿方法中，将燃烧废气从直火加热段抽取到连续退火炉外，并再次分别输送到连续退火炉内的辐射管加热段和均热段，以分别调节辐射管加热段和均热段的气氛露点。

　　[0021]通过控制分别进入辐射管加热段和均热段的直火加热段的燃烧废气，来实现不同热处理加工段的气氛露点的差异化控制，这样更有利于有效地控制连续退火炉内的气氛露点。

　　[0022]与现有的炉内气氛露点的控制方法相比较，本发明所述的连续退火炉内气氛增湿方法能够有效地防止增湿气体容易结露，避免炉膛内衬和带钢表面容易氧化，具有增湿效率

　　高，均匀性好的特点。

　　[0023]此外，本发明的连续退火炉内气氛增湿方法在利用辐射管加热段和均热段的露点检测值和目标值，采用反馈控制自直火加热段流入辐射管加热段和均热段的燃烧废气量的情况下，能够提高带钢表面质量和改善带钢加工工艺效果。

　　【附图说明】

　　[0024]图1为现有的连续退火炉的结构示意图。

　　[0025]图2为实现本发明所述的连续退火炉内气氛增湿方法的一种实施方式的连续退火炉的示意图。

　　[0026]图3为实现本发明所述的连续退火炉内气氛增湿方法的另一种实施方式的连续退火炉的示意图。

　　【具体实施方式】

　　[0027]下面将根据具体实施例及说明书附图对本发明所述的连续退火炉内气氛增湿方法做进一步说明，但是该说明并不构成对本发明技术方案的不当限定。

　　[0028]图2示出了实现本发明所述的连续退火炉内气氛增湿方法的一种实施方式。

　　[0029]如图2所示，在连续退火炉10沿带钢的行进方向P的两端分别设置有入口活套11和出口活套12，整个连续退火炉内沿其长度方向依次设置有直火加热段13，辐射管加热段14，辐射管均热段15以及冷却段16，直火加热段13和辐射管加热段14之间设有炉喉17，在辐射管均热段15的出口处设置有排风设备18。

　　[0030]请继续参阅图2，通过图2所示的连续退火炉实现炉内气氛增湿的步骤为:

　　[0031]I)通过排风设备18对连续退火炉10内的气体进行适当排放，以改变连续退火炉内的气体流向，使得直火加热段13内所产生的高温、高湿废气(包括H2O和CO2)通过设置于直火加热段13和辐射管加热段14之间的炉喉17被抽取走；

　　[0032]2)被抽取的高温、高湿废气则依次进入辐射管加热段14和辐射管均热段15中；

　　[0033]3)实时检测辐射管加热段14和辐射管均热段15内的气氛露点，将测得的露点检测值和设定的露点目标值进行比较；

　　[0034]4)通过比较后的差值来反馈控制排风设备18的气体排放量，以控制从直火加热段13进入到辐射管加热段14和辐射管均热段15内的燃烧废气的流量，从而达到一并调整和控制辐射管加热段和辐射管均热段的气氛露点的目的。

　　[0035]另外，由于炉喉17的体积较大，废气的扩散性好，由此，高温、高湿废气能够均匀地进入到辐射管加热段14和辐射管均热段15中，因而，其对于连续退火炉内的气氛露点的增湿均匀性好，增湿效率高。另外，废气的温度高达500-800°C，一方面降低了增湿气体结露的风险，另一方面避免了炉膛内衬和带钢表面的氧化。

　　[0036]图3则示出了实现本发明所述的连续退火炉内气氛增湿方法的另一种实施方式。

　　[0037]如图3所示，在连续退火炉20沿带钢的行进方向P的两端分别设置有入口活套21和出口活套22，整个连续退火炉内沿其长度方向依次设置直火加热段23，辐射管加热段24，辐射管均热段25以及冷却段26，在直火加热段23的出口处设有管道，其与排风设备28连接，以将直火加热段23中的废气排出至连续退火炉20外，在辐射管加热段24和辐射管均热段25的出口处分别设置管道，该管道分别通过控制阀27和控制阀29与排风设备28连接，以将从直火加热段23排出的废气分别引入到辐射管加热段24和辐射管均热段25中。

　　[0038]从图3可以看出，由于在直火加热段23的出口处设有排风设备28，且该排风设备2分别通过管道与控制阀27和控制阀29连接，这样，如图3所示的连续退火炉可以通过控制阀27和控制阀29来单独地控制输送到辐射管加热段24和辐射管均热段25的废气流量，从而实现辐射管加热段和辐射管均热段的气氛露点的差异化控制。

　　[0039]请继续参阅图3，通过图3所示的连续退火炉实现炉内气氛增湿的步骤为:

　　[0040]I)通过排风设备28将直火加热段23内所产生的高温、高湿废气(包括H2O和CO2)排出连续退火炉20外；

　　[0041]2)被排出的高温、高湿废气通过排风设备28，分别经由控制阀27和控制阀29依次进入辐射管加热段24和辐射管均热段25中；

　　[0042]3)实时检测辐射管加热段24和辐射管均热段25内的气氛露点，将测得的露点检测值和设定的露点目标值进行比较；

　　[0043]4)通过比较后的差值来反馈控制排风设备28的气体排放量，同时，通过控制阀27和控制阀29来分别控制进入到辐射管加热段14和辐射管均热段15内的燃烧废气的流量，从而可以实现单独调节辐射管加热段和辐射管均热段的气氛露点的功能。

　　[0044]需要说明的是，不同钢种对于连续退火炉内的气氛露点需求是不同的，因此，辐射管加热段和辐射管均热段中所设定的露点目标值也是各不相同的。

　　[0045]本发明的连续退火炉内气氛增湿方法可以实现连续退火炉炉内气氛露点的控制调节，克服了现有技术中连续退火炉的露点气氛调节易造成炉膛内衬和带钢表面的氧化，以及增湿气体容易结露的缺陷，对改善带钢表面质量和其加工性能有着良好的技术效果。

　　[0046]需要注意的是，以上所列举的实施例仅为本发明的具体实施例。显然本发明不局限于以上实施例，随之做出的类似变化或变形是本领域技术人员能从本发明公开的内容直接得出或者很容易便联想到的，均应属于本发明的保护范围。

　　【主权项】

　　1.一种连续退火炉内气氛增湿方法，其特征在于，包括步骤: 将连续退火炉的直火加热段的燃烧废气抽取到连续退火炉的辐射管加热段和均热段以调节辐射管加热段和均热段的气氛露点。2.如权利要求1所述的连续退火炉内气氛增湿方法，其特征在于，根据所述辐射管加热段和均热段的露点检测值和目标值，反馈控制自直火加热段流入辐射管加热段和均热段的燃烧废气量。3.如权利要求1或2所述的连续退火炉内气氛增湿方法，其特征在于，将抽取自直火加热段的燃烧废气通过直火加热段和辐射管加热段之间的炉喉在连续退火炉内直接依次输送到辐射管加热段和均热段，以一并调节辐射管加热段和均热段的气氛露点。4.如权利要求1或2所述的连续退火炉内气氛增湿方法，其特征在于，将燃烧废气从直火加热段抽取到连续退火炉外，并再次分别输送到连续退火炉内的辐射管加热段和均热段，以分别调节辐射管加热段和均热段的气氛露点。

　　【专利摘要】本发明公开了一种连续退火炉内气氛增湿方法，其包括步骤：将连续退火炉的直火加热段的燃烧废气抽取到连续退火炉的辐射管加热段和均热段以调节辐射管加热段和均热段的气氛露点。本发明所述的连续退火炉内气氛增湿方法能够增加连续退火炉内的湿度，以调节连续退火炉内的气氛露点，并有效地避免了炉膛内衬和带钢表面的氧化。

　　【IPC分类】C21D9/56, C21D1/76, C21D1/26

　　【公开号】CN105018714

　　【申请号】CN201410155850

　　【发明人】胡广魁, 张理扬, 柯阳林, 孙国强

　　【申请人】宝山钢铁股份有限公司

　　【公开日】2015年11月4日

　　【申请日】2014年4月17日