本發(fā)明涉及一種防止高Si、Mn元素系列高強鋼連續(xù)退火過程中爐輥結(jié)瘤的裝置及方法，屬于冷軋連續(xù)退火設(shè)備及工藝
技術(shù)領(lǐng)域：
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背景技術(shù)：
：在冷軋連續(xù)退火線生產(chǎn)含高Si、Mn元素系列高強鋼時，鋼材中的Si、Mn元素在帶鋼表面富集，帶鋼在退火爐內(nèi)與爐輥涂層發(fā)生機械摩擦，帶鋼表面各種氧化物顆粒熔融、粘接在爐輥表面形成爐輥結(jié)瘤。帶鋼在高溫狀態(tài)下經(jīng)過爐輥，輥面結(jié)瘤硌傷帶鋼，形成亮點缺陷，產(chǎn)品表面質(zhì)量難以滿足用戶需求。結(jié)瘤的影響因素和產(chǎn)生機理極為復(fù)雜，有關(guān)高強鋼連續(xù)退火過程中爐輥結(jié)瘤控制的研究尚沒有報道和文獻(xiàn)提及。目前，在生產(chǎn)過程中連續(xù)退火線生產(chǎn)高Si、Mn元素系列高強鋼約600噸后，退火爐內(nèi)均熱段、均熱與緩冷過渡段間爐輥輥面開始出現(xiàn)結(jié)瘤現(xiàn)象，且隨著高強鋼產(chǎn)量的增加，爐輥輥面結(jié)瘤逐漸變大，亮點缺陷加重，需要停機開爐處理爐輥，用時約80小時，清理干凈后若再次生產(chǎn)高強鋼，爐輥結(jié)瘤很快又出現(xiàn)，嚴(yán)重影響了機組高強鋼的產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)組織，成為困擾高強鋼生產(chǎn)中的難題。因此，如何防止高強鋼連續(xù)退火過程爐輥結(jié)瘤，消除帶鋼表面亮點缺陷，進(jìn)而提高高強鋼產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)量是技術(shù)人員和生產(chǎn)人員亟待解決的問題。技術(shù)實現(xiàn)要素：本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種防止高強鋼退火過程中爐輥結(jié)瘤的裝置及方法，這種方法可以防止含高Si、Mn元素系列高強鋼在連續(xù)退火生產(chǎn)過程中爐輥輥面產(chǎn)生結(jié)瘤，消除帶鋼表面亮點缺陷，提高高強鋼產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)量，滿足客戶需求，提高企業(yè)的經(jīng)濟效益。解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案是：一種防止高強鋼退火過程中爐輥結(jié)瘤的裝置，它包括加濕罐、供水管道、脫鹽水罐、干燥氮氫混合氣體管道、加濕氮氫混合氣體管道、液位計、電感應(yīng)加熱器、溫度變送器、露點分析儀和PC機，供水管道一端連接脫鹽水罐，供水管道的另一端與加濕罐相連接，一條干燥氮氫混合氣體管道通入加濕罐的一側(cè)，加濕罐的另一側(cè)有輸出加濕氮氫混合氣體的加濕氮氫混合氣體管道，另一條干燥氮氫混合氣體管道與加濕氮氫混合氣體管道相連接，連接后的輸氣管道通入到退火爐中，液位計和溫度變送器安裝在加濕罐的外部，電感應(yīng)加熱器安裝在加濕罐的內(nèi)部，露點分析儀安裝在退火爐外，液位計、電感應(yīng)加熱器、溫度變送器、露點分析儀分別與PC機相連接。上述防止高強鋼退火過程中爐輥結(jié)瘤的裝置，所述供水管道上安裝有電磁閥，干燥氮氫混合氣體管道和加濕氮氫混合氣體管道分別安裝有氣動閥，電磁閥、氣動閥分別與PC機相連接。上述防止高強鋼退火過程中爐輥結(jié)瘤的裝置，所述加濕罐上還安裝有加壓泵，加壓泵安裝在加濕罐外，加壓泵的進(jìn)水管道與加濕罐的底部相連接，加壓泵的出水管道連接在加濕罐的頂部，加壓泵的出水管道與加濕罐內(nèi)的噴頭相連接。一種使用上述裝置的防止高強鋼退火過程中爐輥結(jié)瘤的方法，它采用以下步驟進(jìn)行：a．通過供水管路的電磁閥向加濕罐的罐體內(nèi)注入脫鹽水，通過液位計對加濕罐的液位進(jìn)行控制，當(dāng)液位下降時，PC機開啟電磁閥注入脫鹽水進(jìn)行補償，實現(xiàn)自動加水、排水功能；b．PC機開啟電感應(yīng)加熱器對加濕罐內(nèi)的脫鹽水進(jìn)行加熱，PC機通過開啟和關(guān)閉電感應(yīng)加熱器對加濕罐內(nèi)的脫鹽水溫度保持在一個恒定的溫度值；c．開啟加壓泵，將加濕罐底部的脫鹽水通過加壓泵從加濕罐部外的管道到達(dá)加濕罐頂部，再通過加濕罐內(nèi)部的噴頭噴到加濕罐內(nèi)，使加濕罐的腔室內(nèi)充滿水蒸氣；d．干燥氮氫混合氣體通入加濕罐后輸出的加濕氮氫混合氣體與另一條干燥氮氫混合氣體管道中的干燥氮氫混合氣體進(jìn)行混合，混合后氮氫氣體通入到退火爐中，通過調(diào)節(jié)加濕氮氫混合氣體管道和干燥氮氫混合氣體管道中的氣動閥的開度，對加濕氮氫混合氣體和干燥氮氫混合氣體的配比進(jìn)行調(diào)整和保持，通入退火爐的氮氫混合氣體調(diào)節(jié)爐內(nèi)氣氛露點；e．工藝控制方法：嚴(yán)格控制退火爐內(nèi)氧含量，通過氣密測試處理退火爐泄露點，使?fàn)t內(nèi)氧含量控制在20ppm之內(nèi)；退火爐各區(qū)域露點單獨控制，易結(jié)瘤區(qū)域露點根據(jù)工藝研究結(jié)果單獨調(diào)整，通過控制爐內(nèi)氣氛的流動方向及閥門開度，控制露點范圍在-20~-30℃之間，退火爐其它各段露點控制在≤-40℃，制造合理的氧化氣氛，使?fàn)t輥和帶鋼表面均形成一層致密的氧化膜，防止輥面結(jié)瘤的產(chǎn)生。上述防止高強鋼退火過程中爐輥結(jié)瘤的方法，所述干燥氮氫混合氣體管道中為200mbar氮氫混合氣體，加濕罐中的脫鹽水為≥2.5bar脫鹽水。上述防止高強鋼退火過程中爐輥結(jié)瘤的方法，所述加濕罐的罐體內(nèi)的脫鹽水液位控制在180-250mm，使用電感應(yīng)加熱器對脫鹽水加熱至45℃~60℃。上述防止高強鋼退火過程中爐輥結(jié)瘤的方法，退火爐的爐壓提高至2.0~2.5mbar，控制快冷段風(fēng)機開度在≤95%較優(yōu)范圍，避免集氣室產(chǎn)生負(fù)壓，控制爐內(nèi)氧含量≤20ppm。上述防止高強鋼退火過程中爐輥結(jié)瘤的方法，不同規(guī)格帶鋼的各工藝段張力精確控制，保證平滑、穩(wěn)定過渡，運行速度與爐輥速度差控制在≤1m/min，避免帶鋼與爐輥輥面打滑。本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明的防止高強鋼退火過程中爐輥結(jié)瘤的裝置，利用帶有壓力的氮氫混合氣體將水蒸氣帶到退火爐內(nèi)，露點分析儀檢測的均熱段露點信號控制加濕氮氫混合氣體管道和干燥氮氫混合氣體管道中的氣動閥閥門開度，控制潮濕氮氫混合氣體的濕度和流量，潮濕氮氫混合氣體混合通入爐內(nèi)，調(diào)節(jié)爐內(nèi)氣氛露點，實現(xiàn)露點閉環(huán)控制。本發(fā)明針對高Si、Mn元素系列高強鋼連續(xù)退火的工藝特點，根據(jù)生產(chǎn)實踐摸索出了一套防止高強鋼連續(xù)退火過程爐輥輥面結(jié)瘤的方法，成功解決了高強鋼生產(chǎn)過程中，連續(xù)退火爐內(nèi)爐輥輥面易出現(xiàn)結(jié)瘤的問題，消除了帶鋼表面亮點缺陷，采用本發(fā)明后連退機組生產(chǎn)高強鋼產(chǎn)品質(zhì)量居國內(nèi)一流，完全滿足客戶需求，產(chǎn)量提高至月產(chǎn)1萬多噸，對高強鋼生產(chǎn)實踐具有較強的指導(dǎo)意義。附圖說明圖1是本發(fā)明的防止高強鋼退火過程中爐輥結(jié)瘤的裝置結(jié)構(gòu)示意圖。圖中標(biāo)記如下：加濕罐1、供水管道2、脫鹽水罐3、干燥氮氫混合氣體管道4、加濕氮氫混合氣體管道5、液位計6、電感應(yīng)加熱器7、溫度變送器8、露點分析儀9、加壓泵10、電磁閥11、氣動閥12、PC機13、退火爐14。具體實施方式本發(fā)明的防止高強鋼退火過程中爐輥結(jié)瘤的裝置由加濕罐1、供水管道2、脫鹽水罐3、干燥氮氫混合氣體管道4、加濕氮氫混合氣體管道5、液位計6、電感應(yīng)加熱器7、溫度變送器8、露點分析儀9、加壓泵10、電磁閥11、氣動閥12、PC機13組成。圖中顯示，供水管道2一端連接脫鹽水罐3，供水管道2的另一端與加濕罐2相連接，供水管道2上安裝有電磁閥11，電磁閥11與PC機13相連接。通過供水管路2的電磁閥11將加濕罐1的罐體內(nèi)注入脫鹽水，加濕罐1的罐體上安裝液位計6，通過液位計6進(jìn)行液位控制。圖中顯示，電感應(yīng)加熱器7安裝在加濕罐1的內(nèi)部，溫度變送器8安裝在加濕罐1的外部，對加濕罐1內(nèi)的脫鹽水進(jìn)行加熱。電感應(yīng)加熱器7和溫度變送器8分別與PC機13相連接，控制脫鹽水的加熱溫度。圖中顯示，干燥氮氫混合氣體管道4有兩條，一條干燥氮氫混合氣體管道4從旁路繞過加濕罐1，另一條干燥氮氫混合氣體管道4通入加濕罐1的一側(cè)，在加濕罐1的另一側(cè)有加濕氮氫混合氣體管道5，輸出加濕后的加濕氮氫混合氣體。繞過加濕罐1的干燥氮氫混合氣體管道4與加濕氮氫混合氣體管道5相連接，連接后的輸氣管道通入到退火爐14中，向退火爐14注入一定配比的加濕氮氫混合氣體。圖中顯示，干燥氮氫混合氣體管道4和加濕氮氫混合氣體管道5分別安裝有氣動閥12，氣動閥12分別與PC機13相連接，通過兩個氣動閥12的開度控制混合后輸入退火爐14的氣體的濕度。圖中顯示，加濕罐1上還安裝有加壓泵10，加壓泵10安裝在加濕罐1外，加壓泵10的進(jìn)水管道與加濕罐1的底部相連接，加壓泵10的出水管道連接在加濕罐1的頂部，加壓泵10的出水管道與加濕罐1內(nèi)的噴頭相連接，噴頭將水噴出，使罐體內(nèi)氮氫混合氣混入水蒸汽。圖中顯示，露點分析儀9安裝在退火爐14外，露點分析儀9與PC機13相連接。露點分析儀9檢測的均熱段露點信號，控制干燥氮氫混合氣體管道4和加濕氮氫混合氣體管道5的兩個氣動閥12的閥門開度，以控制潮濕氮氫混合氣體通入退火爐14爐內(nèi)的流量，調(diào)節(jié)退火爐14爐內(nèi)氣氛露點，實現(xiàn)露點閉環(huán)控制。本發(fā)明的使用上述裝置的防止高強鋼退火過程中爐輥結(jié)瘤的方法，它采用以下步驟進(jìn)行：a．通過供水管路2的電磁閥11向加濕罐1的罐體內(nèi)注入脫鹽水，通過液位計6對加濕罐1的液位進(jìn)行控制，當(dāng)液位下降時，PC機13開啟電磁閥11注入脫鹽水進(jìn)行補償，實現(xiàn)自動加水功能；b．PC機13開啟電感應(yīng)加熱器7對加濕罐1內(nèi)的脫鹽水進(jìn)行加熱，PC機13通過間斷開啟和關(guān)閉電感應(yīng)加熱器7對加濕罐1內(nèi)的脫鹽水溫度保持在一個恒定溫度值；c．開啟加壓泵10，將加濕罐1底部的脫鹽水通過加壓泵10從加濕罐1外部的管道到達(dá)加濕罐1頂部，再通過加濕罐1內(nèi)部的噴頭噴到加濕罐1內(nèi)，使加濕罐1的腔室內(nèi)的水蒸氣與氮氫混合氣進(jìn)行混合；d．干燥氮氫混合氣體通入加濕罐1后輸出的加濕氮氫混合氣體與另一條干燥氮氫混合氣體管道4中的干燥氮氫混合氣體進(jìn)行混合，混合后氮氫氣體通入到退火爐14中，通過調(diào)節(jié)加濕氮氫混合氣體管道5和干燥氮氫混合氣體管道4中的氣動閥12的開度，對加濕氮氫混合氣體和干燥氮氫混合氣體的配比進(jìn)行調(diào)整和保持，通入退火爐14的氮氫混合氣體調(diào)節(jié)爐內(nèi)氣氛露點；e．工藝控制方法：嚴(yán)格控制退火爐內(nèi)氧含量，通過氣密測試處理退火爐泄露點，使?fàn)t內(nèi)氧含量控制在20ppm之內(nèi)；退火爐各區(qū)域露點單獨控制，易結(jié)瘤區(qū)域露點根據(jù)工藝研究結(jié)果單獨調(diào)整，通過控制爐內(nèi)氣氛的流動方向及閥門開度，控制露點范圍在-20~-30℃之間，退火爐其它各段露點控制在≤-40℃；合理編制生產(chǎn)計劃，將高強鋼和普材合同分別集中、合理分組，高強鋼每批次排產(chǎn)在1000噸左右，然后間隔一定時間后再繼續(xù)排產(chǎn)高強鋼。在生產(chǎn)高強鋼時投入本方法，清除爐輥結(jié)瘤，在高強鋼生產(chǎn)結(jié)束時，關(guān)閉本裝置。在上述方法的實施過程中，干燥氮氫混合氣體管道4中為200mbar氮氫混合氣體，加濕罐1中的脫鹽水為≥2.5bar脫鹽水，5bar的壓縮空氣。生產(chǎn)高強鋼時，加濕罐1的罐體內(nèi)的脫鹽水液位控制在180-250mm，使用電感應(yīng)加熱器7對脫鹽水加熱并保持在45℃~60℃范圍內(nèi)的一個恒定的溫度值。生產(chǎn)高強鋼時，退火爐的爐壓提高至2.0~2.5mbar，控制快冷段風(fēng)機開度在≤95%較優(yōu)范圍，避免集氣室產(chǎn)生負(fù)壓，控制爐內(nèi)氧含量≤20ppm。生產(chǎn)高強鋼時，不同規(guī)格帶鋼的各工藝段張力精確控制，保證平滑、穩(wěn)定過渡，運行速度與爐輥速度差控制在≤1m/min，避免帶鋼與爐輥間的打滑。本發(fā)明的實施例如下：2016年6月10日生產(chǎn)DP590、T280VK和DP780鋼種，規(guī)格1.0~2.5*1420~1250mm共1090噸。鋼卷化學(xué)成分化學(xué)成分CMnSiSPDP590含量%0.07~0.11.7~1.90.38~0.52≤0.008≤0.02T280VK含量%0.06~0.091.2~1.450.13~0.28≤0.008≤0.02DP780含量%0.08~0.111.85~2.051.08~1.2≤0.008≤0.022均為高Si、Mn元素系列高強鋼退火爐各段露點及氧含量爐段預(yù)熱段加熱段1加熱段2均熱段緩冷段快冷段過時效段終冷段露點℃-43-45-50-25-41-40-41-42氧含量ppm1069101291516組織生產(chǎn)高Si、Mn元素系列高強鋼，退火爐爐區(qū)各段露點控制為：單獨調(diào)整、控制均熱段露點在-20~-30℃；其它爐段露點≤-40℃；使用此加濕系統(tǒng)，板面質(zhì)量良好，輥面不易結(jié)瘤。當(dāng)前第1頁1 2 3