[实用新型]一种冷轧带钢预氧化装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及冷轧带钢退火热处理技术设备领域，具体涉及一种冷轧带钢预氧化装置。

背景技术

在“安全性”和“节能减排”的大背景下，汽车行业对兼具高强度和高塑性的材料需求巨大。研究表明，钢板的厚度减少0. 05mm，车身总重相应减重6%，为确保相同安全标准，增加钢板强度则是减少板厚、减少车重的主要途径。常见汽车用钢的超高强度钢板种类主要有双相钢(DP)、相变诱发塑性钢(TRIP)、复相钢(CP)和马氏体钢(Ms)等，这类超高强度钢板中都含有Si、Mn、Al等合金元素。

为了提高汽车板的防腐蚀能力，对汽车板进行热浸镀锌是目前既经济效果又明显的手段之一。在热镀锌前的退火过程中，受露点、保护气体气氛及退火温度及时间等工艺参数的影响，带钢中的Si、Mn等合金元素会扩散偏聚到钢板表面，与退火气氛中的氧发生反应生成氧化物。当带钢板浸入锌锅镀锌时，带钢表面生成的氧化物对锌和铁的扩散起到物理屏障作用，使得锌液对带钢表面的润湿性变差。

氧化物的数量和形态影响可镀性，少量且呈细小颗粒状的氧化物，其之间存在活性铁，锌液能较好的浸润钢板；大量且呈薄膜状分布的氧化物，易导致带钢表面大块表面不能浸润而造成漏镀，影响高强钢的可镀性和镀层的黏附质量。

在连续热浸镀锌前热处理过程中，辐射管退火炉内保护气氛通常为H₂+N₂，以及微量的水蒸汽和氧气，上述气氛能充分还原铁氧化产物，但是对于与氧气亲和力比铁强的合金元素来说，上述气氛则是氧化性的。随着退火的进行，带钢里的合金元素会扩散富集到带钢表面，并与气氛中的氧气和水蒸汽发生氧化反应，生成氧化物并覆盖在带钢表面，这种现象称为选择性氧化。在连续热浸镀锌线退火炉内氮气和氢气的混合保护气体中，氢气作为还原剂可将钢板表面铁的氧化物还原生成可以与锌液良好反应的活性铁。然而气氛中的氢气只能还原铁的氧化物，并不能阻止与氧亲和力大的合金元素如Si、Mn、Al、Cr等的偏聚和氧化。如气氛中的氧分压小至1.333×10-6 N /m2时，能使这些元素发生氧化，所以这种氧化在工业生产中是不可避免的。

带钢热浸镀前的表面状态是影响高强钢可镀性和镀层黏附性主要因素，因此，常采用预氧化-还原来改善带钢的表面状态，在一定程度上保证钢板的可镀性和镀层黏附性。预氧化技术即先在带钢表面生成氧化铁，然后再进行还原；通过调整退火炉内的气氛成分和露点，在弱的氧化气氛下，使Fe 与Si、Mn、Al同时被氧化，合金元素的氧化物和氧化铁被混合在一起，当氧化铁的量达到一定程度后，合金元素的氧化物就会被氧化铁完全覆盖，然后通过将氧化铁进行还原，达到将合金元素的氧化物转移到了铁的表面以下。

然而，现有的预氧化装置多采用明火加热或辐射管加热，这两种加热方式均存在一定的弊端，采用明火加热时，炉内气氛不易控制；采用辐射管加热时，加热速度慢，需要较长的路段才能达到加热温度。因此，有必要对现有技术进行改进。

发明内容

本实用新型的目的在于，针对现有技术和装备的不足，提供一种可提高带钢可镀性的冷轧带钢预氧化装置。

本实用新型采用的技术方案为：一种冷轧带钢预氧化装置，包括加热炉、两组密封辊、加热系统、氧气输入系统、氮气输入系统、液态水排出系统，两组密封辊分别固定在加热炉的带钢入口处和带钢出口处，密封辊的工作面相互挤压与加热炉共同构成一个封闭的空间；所述加热系统布置在加热炉的内部，冷轧带钢经加热炉的带钢入口处进入加热炉，经加热系统后从加热炉的带钢出口处伸出；所述氧气输入系统和氮气输入系统均分别与加热炉的内部连通，液态水排出系统与加热炉内底部连通。

按上述方案，所述加热系统包括两个自加热炉高度方向上下安装的电感应加热器组，每个电感应加热器组包括两个正对布置的电感应加热器；所述冷轧带钢从两个正对的电感应加热之间穿过。

按上述方案，所述加热炉设置有压力控制系统，用于检测和调节加热炉内的气压。

按上述方案，所述预氧化装置还包括氮气加湿系统，氮气加湿系统与氮气输入系统连通。

按上述方案，所述氧气输入系统、氮气输入系统、液态水排出系统及氮气加湿系统的管道上均分别配置有控制通断的阀门。