10.3.2 热处理炉——带钢连续热处理炉在线视频

下面我们学习一下

带钢连续热处理炉

带钢连续热处理炉

是与带钢冷轧工艺同时发展起来的

这类炉子不仅产量高

处理质量好

而且能与前后工序组成连续作业线

使生产过程大为简化

自动化程度大为提高

带钢连续退火热处理炉

有卧式和立式两种

卧式炉是靠炉子前后的

两个卷筒的转动

把带钢从炉子的一端拉到另一端

在此过程中

完成全部热处理工序

炉内有许多炉辊将带钢托住

炉辊转动的线速度

与带钢运行速度相同

这样可以降低炉后牵引机械的

牵引力

减小带钢所受的拉力

从而避免带钢被拉裂 拉断

卧式炉的缺点之一是炉体很长

有的甚至长达150至200米

占用厂房面积过大

另一个缺点是

带钢在炉内的运行速度

一般不超过120米每分钟

否则 带钢会强烈跳动

而且容易跑偏

使得卧式炉的生产率

无法进一步提高

在处理薄带钢

而又要求产量高的情况下

可以采用立式炉

这种炉子的上部和下部

分别安装若干转向辊

带钢在这些炉辊的引导下

上下往返若干次

经过预热段 加热段

保温段和冷却段等各工序后出炉

在带钢的运行途中有许多拐弯

这对于稳定带钢的运行方向

和防止带钢跑偏起很大作用

所以带钢运行速度可达

800米每分钟

这对于设计高产量的立式炉

是有利的

但另一方面

正是由于带钢在运行过程中

需要弯曲多次

所以 立式炉只适用于处理

厚度不大的薄带钢

最大厚度随钢种和温度而异

在产量相同的情况下

立式炉的炉体比卧式炉要短很多

与罩式热处理炉相比

带钢连续热处理炉有以下优点

一 带钢平直度好

控制炉内张力可改善带钢板形

二 带钢展开处理

处理质量较均匀

没有粘接和砂粒压入等缺陷

钢材收得率高

三 生产出成品的时间

由10天缩短为10分钟

交货迅速 储备料大大减小

四 车间布置紧凑 占地面积小

带钢连续热处理炉

多数是采用保护气体的

炉子的加热元件是辐射管

或是电热体

靠燃料燃烧直接加热的炉子

在生产上也有应用

但数量较少

带钢连续热处理炉的

进料端和出料端

必须配置一系列附属设备

它们与炉子本体一起组成整个机组

在炉前的附属设备一般有开卷机

剪切机 焊接机 张力辊

定心装置 活套等

在炉后一般有张力辊

定心装置 活套 剪切机 卷取机等

在这些附属设备中

活套和定心装置

是这种热处理炉上特有的装置

带钢连续热处理炉

在操作过程中

炉内带钢的运行是不允许中断的

所以必须在炉子两端

各有一个能够吞吐带钢的设施

也就是活套

每当开卷机暂时停止供料

例如在焊接带钢时

或卷取机暂时停止卷料

例如在卸卷时

都得靠活套的调剂作用

才能保证炉内带钢的正常运行

活套有卧式和立式两种

如图所示

是卧式活套的示意图

活套小车上的辊筒上套着带钢

小车的位置是可以移动的

当小车向左移动时

在活套中的带钢长度减小

也就是活套吐出带钢

反之 小车向右移动时

活套中的带钢长度增加

也就是活套吞进带钢

可见 移动活套

小车的位置就能吞吐带钢

正常运行时

炉前活套的带钢要储满

炉后活套的带钢要出空

当炉前的开卷机暂时停止供料时

前活套逐渐吐出带钢

以保持炉内带钢连续不断

开卷机重新开始供料后

应加大前活套以前的带速

直到前活套重新储满带钢为止

炉后卷曲机暂时停止工作时

也需要用类似的方法

去保证炉内带钢的连续运行

带钢在运行中

稍有跑偏的现象是难免的

但跑偏过大

会使带钢损坏

甚至整个机组不能正常运转

这是必须避免的

带钢跑偏的原因较多

其中主要是一 板型不好

如带钢的厚度不均

存在镰刀弯等

二 辊子对带钢的压力不均匀

三 辊子或轴承磨损后

造成的偏斜或松动

四 设备制造和安装精度不够

防止跑偏的主要措施

是安装各种定心装置

如斜槽定心辊 齐边辊等

这些装置主要是用在卧式炉上

在带钢连续热处理过程中

加热和冷却技术

是连续退火技术的核心

加热技术主要有直接明火加热

和间接辐射管加热两种

冷却技术可分为四类

气体射流冲击冷却

接触冷却 如辊冷

水冷和复合冷却 如气水双相冷却

对于带钢热处理炉而言

无论是何种炉型

采用何种工艺

热处理炉通常可分为

如下几个关键炉段

预热段 加热段 均热段和冷却段

如图所示

为卧式带钢热处理炉

其主要炉段的功能如下

预热段 其主要的功能

是回收炉子烟气余热

按工艺要求把带钢预热到一定的温度

并将冷轧带钢表面残余的油脂

通过蒸发和燃烧清除掉

加热段其主要功能

是把预热到一定温度的带钢

继续加热升温

达到工艺要求的温度

加热段的加热方法主要有两种

一是直接加热

最为常用的是无氧化加热法

火焰可以直接加热带钢

加热效率较高

可以减小炉子的长度

在炉内造成带钢表面轻微的氧化层

可以通过气氛控制和酸洗来解决

采用此方法要注意以下两点

一 炉温必须达到带钢加热温度的

要求

二 空气消耗系数小于1

保证炉气具有弱还原性

无氧化加热过程中

最高炉温可达1200到1350摄氏度

空气消耗系数一般可设定为

0.9左右

严格来说

要使带钢在炉内不氧化

空气消耗系数应小于0.5

这里设定为0.9

只能称其为最小氧化

而不是无氧化

尽管如此

由于带钢在加热区域的

停留时间很短 约为25秒

产生微弱的氧化是可以接受的

另一种常用的加热方法是

辐射管间接加热

燃气在辐射管内燃烧

利用高温的套管表面

以辐射的形式把热量传给带钢

将带钢加热到工艺要求的温度

由于燃烧产物不与带钢表面接触

因此 不会影响带钢表面质量

而且 炉内气氛与加热温度

便于控制和调节

采用辐射管加热时

炉内温度通常在950摄氏度

加热速度较慢

不大于10摄氏度每秒

因此 加热段的炉长较长

均热段 其主要功能

是将氧化的带钢表面还原

并完成带钢的再结晶过程

为了还原带钢表面氧化物

和在热处理过程中保持光亮

炉内通入还原性保护气体

保护气体成分与工艺和带钢表面

氧化程度有关

采用无氧化加热时

可用含氢10%到25%的氮氢混合气

均热段一般采用辐射管或电热体

对带钢进行加热

炉温比带钢温度高30至50摄氏度

冷却段的作用

是将带钢冷却到下一炉段

或工艺要求的温度

冷却过程中

冷却速度的控制对带钢产品质量

有着非常重要的作用

冷却速度与很多因素有关

如冷却设备种类

冷却风箱喷嘴的数量 喷嘴的宽度

喷嘴之间间距

喷嘴与带钢间距

冷却介质速度 带钢运行速度等

目前主要有以下几种常用的

冷却方式

常规喷气冷却

高速喷气冷却

辊冷 喷气与辊冷复合冷却

气水双向冷却 冷水淬 热水冷却等

各种冷却方式的特点对比

可见下表

为了保持炉内压力

和降低保护气体消耗量

炉体各部位必须严密

炉辊和其它引出件要有密封装置

带钢进出口要设置进出口密封室

如图所示 为立式带钢热处理炉

其主要设备组成与设备功能

与卧式热处理炉相同

好 今天的学习内容就是这些

我们下次见