[发明专利]一种避免冷轧带钢粘结的高效率退火炉及其工作方法

说明书

技术领域

本发明属热处理技术领域，涉及一种避免冷轧带钢粘结的高效率退火炉及其工作方法。

背景技术

粘结就是在一定的温度和应力作用下，在一定时间内紧卷退火发生层间局部焊合的现象。在平整开卷时，由于粘结的影响导致带钢不再沿钢卷切向打开，而是产生一定弧度，粘结力的一部分成为使带钢弯折的力。当粘结力的这分力超过带钢屈服极限时，就形成了垂直于带钢轴向的弧形弯折。

现有的罩式退火炉采用的通常是单垛紧卷退火方式，钢卷一层层通过中间对流板1相隔而叠在一起进行退火处理，参见图1。采用该传统方法退火时，钢卷中间层对流效果减弱，在加热和冷却过程中容易造成内外温差，从而恶化层间压力平衡导致粘钢，且该方法退火时加热过程、冷却过程效率低下，影响了罩式退火炉的工作效率。目前，热处理界提出了很多改进措施和方法，但都没有很好的解决上述问题。

如公告号CN 101294241A的中国专利公布了一种用于罩式退火炉的悬浮式对流堆垛方法，其特征是：首先将钢圈内圈附加有套筒，然后将钢卷堆放在退火炉炉台上，在钢卷上方叠装有对流板，对流板底部与钢卷内套筒相配合，且套筒支撑住对流板，钢卷上表面不与对流板相接触；再将钢卷叠放在对流板上，钢卷下表面与对流板相接触，钢卷内套筒坐在对流板上部，这样将钢卷一层层叠装起来。该发明通过使相关钢卷仅下表面与对流板相接触，而上表面不与对流板相接触，以期可以解决传统设备的粘结发生率。但随着卷曲技术的进步，解决层间叠装的纵向压力问题并不是减少粘钢的首要任务，且以该方式达到降低钢卷纵向折叠的发生概率并不经济，因为随着卷曲技术的进步，只有钢卷芯部和边部出现折叠的概率在实际生产中能够引起工业性损失。

公开号为CN 201284357Y的中国专利公布了一种适合于罩式退火炉的堆垛架，其包括，本体，其为圆柱状框架结构，上下端开口；若干对流板，呈扇形结构，其一端以本体中心、沿本体上端面圆周设置，且对流板位于本体中心一端排列形成供气体对流的孔道。该发明较传统退火装置堆垛过程中下层钢卷容易纵向受压的情况，降低了下层钢卷粘结和纵向折叠发生的概率。但该装置体积庞大，降低了大卷径冷轧钢卷在退火炉里的可操作性。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供一种避免冷轧带钢粘结的高效率退火炉及其工作方法。

在罩式炉退火生产过程中，钢卷成分和表面粗糙度是确定的，此时影响粘结的主要因素包括：温度、压力、加热及冷却制度。其中，压力是造成粘结的主要原因，压力除了与来料的卷曲张力有关外与温度分布也密切相关。在加热过程中，钢圈外圈与内圈的温度高于中部的温度，外圈与内圈的热膨胀大于中部。外圈压应力减小，内圈压应力增大，此时易在内圈产生粘结。在冷却过程中，外圈与内圈的温度低于中部，外圈与内圈的冷收缩大于中部，内圈的压应力减小，中部的压应力增大，此时易在中部产生粘结。

传统方式中的对流板能有效避免钢卷和钢卷间的粘结，还能起到一定的导流作用，但该作用的发挥是一个被动过程，所以其导流作用强度不大，是产生钢卷内外温差的重要原因。传统方式在加热过程中，其传热途径是：加热罩→内罩→炉内保护气体→钢卷外圈→钢卷芯部；在冷却过程中，其热循环途径是：冷却罩→内罩→炉内保护气体→钢卷外圈→钢卷芯部。可见，钢卷中部的温度变化始终滞后于钢卷芯部和外圈。因此，从控制粘结的均衡温度制度考虑，强化中部对流效果，减小内外温度不均衡现象是本发明的出发点。

为了避免冷轧带钢粘结，本发明采用以下热循环途径：加热罩(冷却罩)→内罩→完成中部升温(降温)对流后的炉内保护气体→钢卷外圈→热辐射钢卷芯部。