用于反应控制的方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于在运行穿过炉(1)的钢带(5)上控制表面反应的方法，所述炉依次包括第一部分(2)、第二部分(3)和第三部分(4)，在第二(3)和第三(4)部分中的气氛分别是氧化和还原的，其中在第一部分(2)中，气氛是轻微氧化的以潜在地形成铁氧化物层，其中H2含量低于2％，O2含量低于0.1％以及H2O或CO2、或H2O+CO2含量高于0.03％，并且优选地，高于0.035％，百分比以体积为单位来表达。

Method and device for reaction control

The invention relates to a method for passing through the furnace in operation (1) of the strip (5) method of controlling surface reaction, the furnace comprises a first part (2), second (3) and third (4), second (3) and third (4) were part of the atmosphere oxidation and reduction, which in the first part (2), the atmosphere is slightly oxidized to potentially formed iron oxide layer, in which the H2 content is lower than 2%, 0.1% and H2O or CO2, or the H2O+CO2 content is lower than the content of O2 was higher than 0.03%, and preferably higher than 0.035%, the percentage of the volume as the unit to express.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于反应控制的方法及装置
本专利技术涉及用于控制在连续电镀(galvanizing，镀锌)或退火生产线(line)中输送的钢带(steelstrip)上的表面反应的装置和方法。
技术介绍
高强度钢种通常包括高含量的元素如硅、锰和铬(以wt为单位，分别通常为0.5至2％、1.5至6％、0.3至1％)，使得它们难以涂覆，这是因为在先于在电镀浴(galvanizingbath，镀锌浴)中的浸渍的退火期间形成那些元素的氧化物层。当淹没在浴中时，这种氧化物层危害钢表面的润湿能力。因此，获得未涂覆区域和涂层的较差附着力。众所周知的是，通过调节通过退火炉的气氛，可以改善钢带的表面质量并因而改善表面的润湿性。例如，专利US8,636,854公开了被分成具有不同气氛的三个区的退火炉。在第一区中，在含有至少2％H2的还原气氛中，将带加热高达至高于(superiorto)750℃的温度。在氧化条件下操作的第二区中，铁表面被转化成铁氧化物层，以及在还原条件下操作的第三区中，先前形成的氧化物层被还原。这种方法和用于进行这种方法的炉具有若干缺点，其可以总结如下：-在铁表面的氧化以前的还原气氛会增加合金元素的外部氧化的风险。当氧化发生在高温如750℃下时，情况尤其是如此，这是因为，在高于600℃时，元素如锰开始显著氧化。-氧化区，即第二区，位于没有特定壳体(casing)的炉内。由于氧化室必须承受的高温以及可以用来分开各区的最终设备，它导致很多技术问题。此外，当氧化部分是在主炉内时，很难控制片材的氧化状态，这是因为不能看见表面。因此，无法安装测量系统。存在这样的炉，其包括位于分开的壳体中的若干区。作为例子，专利US4,183,983公开了具有三个物理分离部分的炉。存在第一直接火焰区，其中调节燃料-空气比以提供由燃烧引起的气体的必要的还原性。存在具有低还原气氛的第二区，其具有少于6％氢气，以及最后，存在第三区，其中在还原条件下冷却带。如上所述，在第一区中加热期间所使用的还原条件不适用于合金钢。此外，通过调节燃料-空气比进行操作的直接火焰炉不允许微调控制表面反应的参数。附图说明基于示例性附图，下面将更详细地描述本专利技术。本专利技术不限于示例性实施方式。在本专利技术的实施方式中，本文描述和/或说明的所有特征可以单独使用或以不同的组合加以组合。通过阅读以下详细说明并参考附图，本专利技术的各种实施方式的特点和优点将变得明显的，其中上述附图说明如下：图1示意性地表示根据本专利技术的包括三个分开的部分的退火炉。还示意性地示出通过不同部分的进出流。图2示出根据本专利技术的控制装置，其用于调节在第二部分中即在氧化部分中气氛的参数。
技术实现思路
本专利技术涉及用于控制在运行穿过炉的钢带上的表面反应的方法，所述炉依次包括(comprisingsuccessively，连续包括)第一部分(section，段)、第二部分和第三部分，在第二和第三部分中的气氛分别是氧化和还原的，其中在第一部分中，气氛是氧化性的以潜在地(potentially)形成铁氧化物层，所述气氛具有H2含量低于2％、O2含量低于0.1％以及H2O或CO2、或H2O+CO2含量高于0.03％，以及优选高于0.035％，百分比以体积为单位来表达。根据特别优选的实施方式，根据本专利技术的方法进一步公开了以下特点的至少一种或合适的组合：-在第一部分中的露点被控制并且范围为-50至-15℃，以及优选为-30至-15℃；-在第一部分中在600和750℃之间加热带，优选在650和750℃之间，以及更优选在650和700℃之间；-在第一部分中CO+CO2的浓度受到控制，并且，按体积计，维持低于2％；-在第二部分中，注入氧化剂介质和惰性气体的混合物，所述氧化剂介质是氧气，以及，按体积计，在混合物中氧气的浓度是0.1至5％以及优选0.5至2％；-对于带的每侧，以范围为50至300Nm3/h的流量，注入混合物；-在第二部分中，将带的温度维持为500至700℃；-带在第二部分中的停留时间是1至10秒；-在第三部分中，带被加热到高达750至870℃的温度；-在第三部分中，按体积计，将H2的浓度调节为3％至30％，以及优选为5至20％；-在第三部分中，露点被控制为-50至-5℃，以及优选为-20至-10℃；本专利技术还涉及用于进行如上所述的方法的炉，所述炉包括分别位于不同壳体中的第一部分、第二部分和第三部分，每个部分设有控制装置，其中第一部分提供有装置，其用于控制露点、H2含量和CO含量。根据特定实施方式，炉的第一部分包括电阻加热、感应加热或辐射管加热器。具体实施方式本专利技术旨在提供这样的方法，其具有调节的工艺参数以获得用于合金钢的优化的润湿性。为此，已专门开发了炉。此炉具有不同部分，各自位于不同的壳体中，所述壳体包括用来仔细控制气氛的装置。炉致力于退火涂覆有液态金属的钢片材，所述液态金属包含Zn、Al或上述两者以各种比例的组合，其中以高于0.1％的比例添加Mg和Si。根据本专利技术的炉还可以用于没有热浸镀设施(hot-dipgalvanizing，热浸镀锌设施)的连续退火线。如图1所示，此炉包括三个明确界定的部分，其由有效的密封装置分开。明确界定的是指，每个部分位于壳体中，所述壳体具有其本身的热绝缘材料、加热组件(如果需要)和控制装置，后者是用于控制露点、氢气含量、氧气含量、一氧化碳含量和温度的装置。第一部分是经典的加热部分，其包括加热元件和辊。它是借助于本领域技术人员众所周知的技术所设计。在这个部分中，至关重要的是，具有轻微氧化的气氛以限制合金元素的外部氧化的风险以及潜在地开始形成Fe氧化物(在一些情况下)。为此，H2含量低于2％，O2水平低于0.1％，但H2O或CO2含量或H2O和CO2(H2O+CO2)的总和是高于0.03％，以及优选高于0.035％，以获得这种轻微氧化的气氛。依据H2、露点和CO来控制气氛，其余为惰性气体。它受控于低于2％的H2含量(如上所述)、-50至-15℃的露点，以及优选-30至-15℃。通过注入具有给定比例的氢气的H2+N2的混合物，以及通过最终注入蒸汽(如果需要)，来调节那些目标值。将CO和CO2的总和(CO+CO2)维持低于2％以避免在此部分中的燃烧。将带加热到600至750℃的温度，优选650至750℃，以及更优选650至700℃，所述温度是通过高温计测量的。在第二部分中，注入O2和N2的混合物以在钢片材的表面上形成受控的铁氧化物层。O2的浓度范围为0.1至5％，但优选为0.5至2％。这部分可以具有各种形状如U形，其规定使用1或2个调低辊(turndownroll)，或是直的而没有任何辊。计算此室的长度以具有1至10秒的带的停留时间。此室可以包括加热元件(如果需要)，但它是绝热的。可以通过如在文件EP15162341中描述的特定装置，在此室中，注入主要基于氧气但还可以包含CO2的氧化剂介质。在每侧上分别地注入这种气氛。它可以是新鲜的或再循环的、冷或热的。优选地，通过风扇来再循环注入流。通过风扇来抽吸来自室的反应的气氛，通过添加一些空气(依据所期望的氧化剂含量)的装置来调节氧化剂含量。通过加热元件，优选调节此惰性气体+氧化剂混合物的温度范围为500至700℃，以及最后在带的每侧上注入限定流量。注入的体积取决于本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于控制在运行穿过炉(1)的钢带(5)上的表面反应的方法，所述炉依次包括第一部分(2)、第二部分(3)和第三部分(4)，在第二(3)和第三(4)部分中的气氛分别是氧化的和还原的，其中，在所述第一部分(2)中，气氛是轻微氧化的以潜在地在所述带(5)上形成铁氧化物层，所述气氛具有低于2％的H2含量；低于0.1％的O2含量以及高于0.03％、并且优选高于0.035％的H2O或CO2、或H2O+CO2含量，所有百分比以体积表示。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.04.22 EP 15164575.1;2015.11.20 EP 15195644.81.用于控制在运行穿过炉(1)的钢带(5)上的表面反应的方法，所述炉依次包括第一部分(2)、第二部分(3)和第三部分(4)，在第二(3)和第三(4)部分中的气氛分别是氧化的和还原的，其中，在所述第一部分(2)中，气氛是轻微氧化的以潜在地在所述带(5)上形成铁氧化物层，所述气氛具有低于2％的H2含量；低于0.1％的O2含量以及高于0.03％、并且优选高于0.035％的H2O或CO2、或H2O+CO2含量，所有百分比以体积表示。2.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述第一部分(2)中的露点受到控制并且范围为-50至-15℃，并且优选地，-30至-15℃。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，在所述第一部分(2)中在600至750℃之间、优选在650至750℃之间、并且更优选在650至700℃之间加热所述带(5)。4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，在所述第一部分(2)中CO+CO2的浓度受到控制，并且按体积计，维持低于2％。5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，在所述第二部分(3)中，注入氧化剂介质和惰性气体的混合物，所述氧...

【专利技术属性】
技术研发人员：米歇尔·杜波依斯，
申请(专利权)人：考克利尔维修工程，
类型：发明
国别省市：比利时,BE