帶鋼連續(xù)熱鍍鋅退火爐技術(shù)優(yōu)勢研究

李楊

摘 要：簡要介紹了帶鋼連續(xù)熱鍍鋅退火爐的構(gòu)成，并在此基礎(chǔ)上對(duì)帶鋼連續(xù)熱鍍鋅退火爐的技術(shù)優(yōu)勢進(jìn)行了論述，以期對(duì)推動(dòng)帶鋼連續(xù)熱鍍鋅退火爐技術(shù)的發(fā)展有所幫助。

關(guān)鍵詞：熱鍍鋅；退火爐技術(shù)；廢氣；熱交換器

中圖分類號(hào)：TG155.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.12.138

1 帶鋼連續(xù)熱鍍鋅退火爐

1.1 退火爐的構(gòu)成

雖然帶鋼連續(xù)熱鍍鋅退火爐的類型較多，但大部分退火爐的構(gòu)成基本相同，組成退火爐的5個(gè)部分如圖1所示。

圖1 帶鋼連續(xù)熱鍍鋅退火爐構(gòu)成示意圖

1.1.1 預(yù)熱段

預(yù)熱段是借助加熱段燃燒后產(chǎn)生的廢氣對(duì)鋼帶進(jìn)行預(yù)熱的區(qū)域。通常情況下，在要求并不高的生產(chǎn)線上，可直接利用廢氣對(duì)鋼帶進(jìn)行加熱處理，或?qū)⒉⑽闯浞秩紵膹U氣再次通入氧氣進(jìn)一步燃燒后對(duì)鋼帶加熱；在要求較高的生產(chǎn)線上，必須使用換熱器對(duì)爐內(nèi)的保護(hù)氣加熱，間接完成對(duì)鋼帶的加熱。在該區(qū)域內(nèi)，鋼帶一般能夠預(yù)熱至200～300 ℃，大約可以節(jié)省15%～20%的燃料。

1.1.2 加熱段

加熱段是不同種類鋼帶加熱至規(guī)定退火溫度的主要區(qū)域，在該區(qū)域內(nèi)鋼帶吸收的熱量最多、升溫速度最快。

1.1.3 均熱段

均熱段是為了使鋼帶內(nèi)外表面、中心和邊緣的溫度均等化，將其在退火溫度范圍內(nèi)保溫一段時(shí)間的區(qū)域。由于在加熱段內(nèi)鋼帶的溫升速度較快，其內(nèi)部與表面的溫差較大，這對(duì)鋼帶的均勻性會(huì)有所影響，因此，需要對(duì)其進(jìn)行均勻性處理。同時(shí)，均熱段也是還原爐的主要區(qū)域。

1.1.4 冷卻段

冷卻段是將鋼帶由退火溫度冷卻至鍍鋅溫度的區(qū)域，多以噴氣冷卻為主。即將爐內(nèi)的保護(hù)氣體通過熱交換器進(jìn)行冷卻后噴至鋼帶上，吸收其熱量并在循環(huán)冷卻。

1.1.5 均衡段

均衡段不僅能使冷卻后的鋼帶溫度均勻化，而且還能對(duì)鋼帶進(jìn)行相應(yīng)的處理，析出其內(nèi)部間隙原子碳。

1.2 選型要點(diǎn)

在帶鋼連續(xù)熱鍍鋅生產(chǎn)線當(dāng)中，退火爐以其自身的技術(shù)優(yōu)勢成為核心組成部分之一，對(duì)生產(chǎn)效率、金屬特性和鍍層質(zhì)量等具有直接影響。因此，退火爐的選型尤為重要。在具體選擇時(shí)，應(yīng)對(duì)以下因素予以充分考慮：①從處理帶鋼的規(guī)格上考慮，臥式退火爐要比立式退火爐的適用性和靈活性更強(qiáng)。②當(dāng)機(jī)組的年處理量≤20萬～25萬噸時(shí)，可以選用臥式退火爐；如果超過25萬噸，則應(yīng)以立式退火爐作為首選。③當(dāng)帶鋼在爐內(nèi)的長度超過100 m時(shí)，應(yīng)選用臥式退火爐；如果長度在150～300 m時(shí)，則應(yīng)選用立式退火爐。

2 帶鋼連續(xù)熱鍍鋅退火爐的技術(shù)優(yōu)勢

2.1 帶鋼運(yùn)行更加穩(wěn)定

在退火爐內(nèi)，如果運(yùn)行速度達(dá)到160 m/min以上，且?guī)т撻L度超過300 m，則極易出現(xiàn)爐內(nèi)帶鋼跑偏或斷帶問題。為了保證帶鋼運(yùn)行的穩(wěn)定性，帶鋼連續(xù)熱鍍鋅退火爐將1套雙輥糾偏裝置設(shè)置在了爐內(nèi)的加熱段，將單輥糾偏裝置設(shè)置在均熱段；爐子入口段設(shè)置了張力測量輥，用以控制張力的精度；爐內(nèi)設(shè)置了3套張力測量輥，能閉環(huán)控制不同爐溫區(qū)的帶鋼張力；三輥張緊輥裝置設(shè)置在鋅鍋前，用以分開鍍鋅段張力與爐內(nèi)帶鋼張力；帶鋼連續(xù)熱鍍鋅退火爐對(duì)爐輥凸度和表面粗糙度進(jìn)行了優(yōu)化，可有效避免帶鋼出現(xiàn)瓢曲、跑偏問題。

2.2 張力控制合理

帶鋼連續(xù)熱鍍鋅退火爐因其各爐段的工況差異較大，所以，各爐段、各行程的帶鋼張力有所不同。為了解決這一問題，應(yīng)對(duì)各爐輥采取單獨(dú)交流傳動(dòng)的方式，將張力檢測輥設(shè)置在每個(gè)爐段內(nèi)，對(duì)各爐段的張力進(jìn)行實(shí)時(shí)控制和微調(diào)，以保證帶鋼運(yùn)行速度與各爐輥的線速度一致。由于帶鋼在快冷段內(nèi)的冷卻速度較快，所以，要在該段設(shè)置三輥熱張緊輥，徹底分開冷卻段與均熱段的張力，強(qiáng)化控制帶鋼在冷卻段前、后的張力，以達(dá)到避免帶鋼抖動(dòng)的目的。對(duì)于未將張緊輥設(shè)置在快冷段內(nèi)的帶鋼連續(xù)熱鍍鋅退火爐而言，要想避免帶鋼瓢曲問題，還應(yīng)進(jìn)一步優(yōu)化爐室設(shè)計(jì)，并配備特殊的冷卻風(fēng)箱。為了分開退火爐區(qū)和鍍層區(qū)的帶鋼張力，可將三輥熱張緊輥設(shè)置在退火爐的出口處，起到減小爐內(nèi)張力、增大出爐鼻子后張力的作用。在爐內(nèi)張力減小的情況下，能有效避免帶鋼變形或斷帶問題，從而防止帶鋼抖動(dòng)，提高涂鍍質(zhì)量。

從總體上看，帶鋼連續(xù)熱鍍鋅退火爐技術(shù)的張力分布情況為：在溫度超過850 ℃的高溫段，爐內(nèi)張力小；在溫度在450～460 ℃的中溫段，爐內(nèi)張力大；在鍍鋅層中，爐內(nèi)張力小；在退火爐區(qū)內(nèi)，爐內(nèi)張力大。在實(shí)際操作中，應(yīng)根據(jù)張力分布情況，在滿足各工藝段運(yùn)行要求的前提下合理控制爐內(nèi)張力。

2.3 爐內(nèi)襯輕型化

帶鋼連續(xù)熱鍍鋅退火爐內(nèi)的隔熱材料選用輕型材料陶瓷纖維和隔熱板，在爐殼鋼板上固定好隔熱材料，使?fàn)t內(nèi)襯輕型化。同時(shí)，將一層厚度為1.0 mm的不銹鋼板覆蓋在隔熱材料表面，以防止隔熱材料在氣流沖刷的影響下散落在帶鋼表面，從而達(dá)到有效控制爐內(nèi)粉塵、保證帶鋼表面質(zhì)量的目的。

3 結(jié)束語

綜上所述，本文在對(duì)帶鋼連續(xù)熱鍍鋅退火爐的構(gòu)成進(jìn)行介紹的基礎(chǔ)上，分析了帶鋼連續(xù)熱鍍鋅退火爐的技術(shù)優(yōu)勢。同時(shí)，提出了退火爐的選型要點(diǎn)。在未來的一段時(shí)期內(nèi)，應(yīng)加大對(duì)帶鋼連續(xù)熱鍍鋅退火爐相關(guān)技術(shù)的研究力度，并對(duì)現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)和完善，在提高生產(chǎn)效率和鍍層質(zhì)量的同時(shí)，繼續(xù)降低能耗，這有助于企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益的全面提升。

參考文獻(xiàn)

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〔編輯：張思楠〕