[发明专利]退火炉、用于控制在钢带上的表面反应的方法及钢带

说明书

本发明涉及一种用于对钢带(5)进行退火的连续退火炉(1)、用于控制在钢带(5)上的表面反应的方法以及钢带(5)，所述退火炉(1)包括反应室(2)，其中钢带(5)在反应室中竖直输送，所述反应室(2)包括供给反应物的开口(4)，也称作反应物开口，该反应物开口位于反应室(2)的顶部或底部，其中反应室(2)还包括供给惰性气体的其它开口，也称作惰性气体开口(3)，所述惰性气体开口位于反应室(2)的侧向侧上。

技术领域

本发明涉及一种用于控制在连续镀锌或退火生产线上输送的钢板上的表面反应的装置和方法。

背景技术

高强度钢种通常包含高含量的诸如硅、锰和铬等元素(其重量百分比通常分别在0.5至2％；1.5至6％，以及0.3至1％之间)，由于这些元素在浸入镀锌槽之前的退火期间会形成氧化层，因此使得其难以涂覆。当浸没在槽内时，该氧化层会损害钢表面的润湿能力。结果是一些区域未涂覆，且涂层的粘合性差。

一种用于改进这些钢种的润湿的众所周知的方法是，当钢的温度通常在600至750℃之间时，在特定腔室内将钢表面完全氧化。得到的氧化层包括大量氧化铁，在退火炉的加热和保持区段结束以及接下来的热处理期间，氧化铁被还原。目标是获得大约50至300nm的氧化物厚度，该厚度与规格低于2gr/m²的氧化铁对应。

在还原步骤之前，有不同方式来将钢表面氧化。例如，能在利用过量空气进行燃烧的直接加热炉内进行该氧化。另一种方式是在位于退火炉中间且供给氮和氧化剂的混合物的专用腔室内进行该氧化。专利EP2010690Bl以及图1中描述了这种实施方式。氧化区段通过密封件与退火炉的其它部分分离，以使第一和最后区段内氧化剂的引入最小化。

必须小心控制氧化层的形成以避免形成的层过厚或过薄。在第一种情况下，由于时间不足，退火炉的最后部分内的还原可不完全。还已知的，在这种情况下，氧化物可粘附于炉辊，产生缺陷。在第二种情况下，由于无法充分抑制合金元素的氧化，氧化层并非足够有效，因此液态金属槽内的润湿未得到充分改进。

氧化层的形成由三个主要参数指导：钢带温度、腔室大气中的氧气浓度以及所述氧气至钢表面的输送。由于钢板边缘与钢板中心的边界条件和湍流不同，因此向边缘的氧化剂输送也不同。与处理线中的边缘冷却程度较高相似，以往边缘的氧化程度较高。取决于氧化室的设计以及所使用的工艺参数，受该过氧化影响的宽度在1至10cm的范围内。

为了获得均匀的氧化物厚度，因此需要具有可控系统，其还能够适应连续镀锌生产线上钢带宽度的频繁变化(通常为900至2000cm)。

机械系统能设计成具有可变注入区段，但是由于钢带的高温以及引起的材料热膨胀，该方法在工业上并不可靠。还已知了由于并非所有钢板均需要这种氧化处理，因此仅能偶而使用氧化室，这成为了实际问题。

发明内容

本发明涉及一种用于对钢带进行退火的连续退火炉，包括反应室，在反应室中，钢带竖直地输送，所述反应室包括供给反应物的开口，也称作反应物开口，，该开口位于反应室的顶部或底部，其中反应室还包括供给惰性气体的其它开口，也称作惰性气体开口，所述惰性气体开口位于反应室的侧向侧上。

根据特定优选实施方案，根据本发明的退火炉进一步公开了以下特征的至少其中之一或合适的组合：

-惰性气体开口以这样的方式定位：位于来自反应物开口的反应物流的下游；

-反应室的每一个侧向侧上其包括一个或数个惰性气体开口；

-其包括用于控制惰性气体的流动和惰性气体温度的机构；

-其包括用于独立控制反应室每一个侧向侧的惰性气体的流动的机构；

-反应室包括用于避免反应室内部压力过大的抽取开口，所述抽取开口以这样的方式定位：位于分别从反应物开口和惰性气体开口离开的反应物流和惰性气体流的下游；