冷轧不锈钢带连续退火炉综述
冷轧连续退火炉工艺
冷轧连续退火炉工艺一、引言冷轧连续退火炉工艺是钢材加工中的一个重要环节，能够使冷轧钢板获得良好的力学性能和表面质量。
本文将系统介绍冷轧连续退火炉的工艺流程、设备特点以及其在钢材加工中的应用。
二、工艺流程1. 上料区：将冷轧钢卷通过输送设备送入连续退火炉。
为了保证钢卷的均匀受热，需要设置上料辊道和预热区。
2. 加热区：在连续退火炉中，通过燃烧器向钢卷表面提供热能，使其达到退火温度。
加热区通常分为预热段、加热段和保温段。
预热段用于加热钢卷，并使其温度均匀；加热段是主要加热区域，通过高温燃烧器提供热源，使钢卷达到退火温度；保温段用于保持钢卷温度，使其均匀受热。
3. 保温区：在加热段达到退火温度后，钢卷进入保温区域，保持一定时间，使钢材内部结构发生改变，消除残余应力，提高塑性。
4. 冷却区：经过保温区的处理后，钢卷进入冷却区，通过水冷或风冷方式，使钢材迅速冷却，固定组织结构，提高硬度和强度。
5. 出料区：冷却后的钢卷通过输送设备送出连续退火炉，进入下一个工序。
三、设备特点1. 设备结构紧凑：冷轧连续退火炉由上料区、加热区、保温区、冷却区和出料区组成，整体结构紧凑，占地面积小。
2. 温度控制精确：连续退火炉采用先进的温度控制系统，能够实时监测钢材的温度变化，并通过调节燃烧器的工作状态，控制加热温度，确保钢材达到所需的退火温度。
3. 生产效率高：连续退火炉采用连续式生产方式，钢卷不间断地通过炉内各个区域，实现了高效连续生产，大大提高了生产效率。
4. 能源消耗低：连续退火炉采用高效的燃烧器和热交换设备，能够最大限度地利用燃料能量，减少能源的浪费，降低生产成本。
四、应用领域冷轧连续退火炉广泛应用于冷轧钢板的生产中，特别是在汽车、家电、建筑和机械制造等领域。
通过连续退火炉的处理，冷轧钢板的力学性能得到提高，表面质量得到改善，能够满足各个行业对高品质钢材的需求。
五、总结冷轧连续退火炉工艺是钢材加工中的重要环节，通过精确控制加热温度和保持时间，能够使冷轧钢板获得理想的力学性能和表面质量。
冷轧生产：连续退火发展
不同退火方法和特点
（1）森吉米尔法的特点 森吉米尔法的退火炉主要包括氧化炉、还原炉两个独立组成部分。
优点：明火燃烧，烧掉轧制油，净化带钢表面。 缺点：明火加热。带钢在氧化炉中生成了较厚的氧化层，在还原炉中还
原十分的困难。
连续退火发展
（2）改良森吉米尔法的特点
把森吉米尔法中的各自独立的氧化炉和还原炉，由一个截面积较小 的过道连接起来。把预热段、还原段、和冷却段构成了一个整体的 退火炉。 优点：氧化炉采用还原性气氛，明火加热，减少了氧化，减轻了还原段的 负担。 缺点：加热温度受限制。
任务六：连续退火机组
《板带冷轧生产》
连续ห้องสมุดไป่ตู้火发展
1、发展历史 ➢ 连续镀锌技术是本世纪30年代由波兰人森吉米尔发明的。是森吉米尔
首先把连续退火工艺和热镀锌工艺联合起来，并于1931年在波兰建设 了第一套宽度为300毫米的带钢连续生产线。 ➢ 美国钢铁公司于1948年设计并投产的一条热镀锌线改良了森吉米尔发 明的退火方法，采用一个碱性电解脱脂槽取代了森吉米尔法中的氧化 炉的脱脂作用，其余的工序和森吉米尔法基本相同。
连续退火发展
➢ 1965年美国的阿姆柯公司发展了森吉米尔法，将森吉米尔法中的氧化 炉直火加热方式改造成为无氧化直火加热方式，将退火炉工艺推进了 一大步。
➢ 80年代后，由于对板带的质量的要求的提高，出现了全辐射管立式退 火炉。
连续退火发展
2. 连续退火炉的分类方式和退火方式 ➢ 按照炉子的形式来分---立式、卧式和L型炉子。 ➢ 按照加热方式来分---直接加热方式和间接加热方式。 ➢ 按照设备的配置情况来分---森吉米尔法、改良的森吉米尔法和美钢联
法等。 ➢ 按照退火后进行热处理方式来分---再结晶退火后进行过时效和再结晶
不锈钢冷轧连续退火炉冷却系统工艺分析---申德-副本.doc.doc
不锈钢冷轧连续退火炉冷却系统工艺分析申德（冷轧分厂丁作业区冷线退火炉）摘要：介绍了不锈钢带水平悬索式连续退火炉冷却系统的工艺与应用，并对冷轧不锈钢退火炉的冷却段进行了分析，包括空冷段、水冷段。
关键词：冷轧不锈钢；连续退火炉；冷却系统；水冷Abstract: this paper introduces the stainless steel belt level suspension type continuous annealing furnace cooling system, and the application and process of cold rolled stainless steel anneal furnace cooling section is analyzed, including air cooling section, water cooling section.Keywords: cold rolled stainless steel; Continuous annealing furnace; Cooling system; water-cooled1.不锈钢连续退火炉冷却系统不锈钢带轧制后产生硬化，耐蚀性降低。
经过连续热处理，可以改善组织，提高塑性，实现碳化物固溶。
图1[1]所示为某规格AISI304 退火温度曲线，该曲线已在生产实践中较好地应用。
图1 不锈钢退火温度曲线不锈钢带轧制后的连续热处理包含加热段和冷却段，其中带钢的冷却段工艺影响不锈钢碳化物固溶效果以及性能和板形。
例如对于奥氏体不锈钢，在850~500℃之间冷却速度慢时，将因碳化物在晶界析出而产生敏化，对其产品的耐腐蚀性有明显的影响，因此通常冷却速度应大于20℃/s。
某规格不锈钢的冷却速率与碳化物析出的关系曲线如图2 所示。
图2 不锈钢的冷却速度与碳含量关系曲线酒钢公司采用的奥氏体不锈钢冷轧连续退火冷却工艺，以38.5℃/s速率快速冷却，使带钢从1150℃冷却到180℃；再用水喷淋冷却，使带钢从180℃冷却到80℃；最后经干燥段烘干出炉。
冷轧带钢连续退火机组的技术特点及应用
收稿日期:2009205214作者简介:张贵春(19652),男,江西高安人,高级工程师,从事冷轧技术管理工作。
文章编号:100622777(2009)0520039204冷轧带钢连续退火机组的技术特点及应用张贵春,张宁峰(新余钢铁有限责任公司,江西新余 338001) 摘 要: 简介冷轧宽带钢连续退火机组设备组成,阐述了现代连续退火机组各工序的新技术、新特点,以及在我国的应用情况。
关 键 词: 连续退火机组;技术特点;应用中图分类号: TG335.5+6;TG155.2+6 文献标识码: AAppli ca ti on and Techn i ca l Fea tures of Con ti n uous Annea li n g L i n e for Cold Rolled Str i pZ HANG Guichun,Z HANG N ingfeng(Xinyu Ir on and Steel Co .L td .,Xinyu 338001J iangxi,China ) Abstract: The equi pment compositi on of continuous annealing line f or cold relled stri p is briefly intr oduced .Ne w featrues andne w technol ogy in every p r ocess of modern continuous annealing line are discussed and its app licati on is intr oduced in China . Key W ords: continuous annealing line;technical features;app licati on 带钢经冷轧后产生冷塑性变形,存在明显的冷加工硬化现象和极高的内应力。
连续退火炉-2012-1
燃气
烧嘴处废气排放温度 空气预热温度 换热器类型 烧嘴功率
天然气
700 450 鳍片式 200 kw
燃烧控制
燃烧控制方式一般有两种，一种是双交叉限幅控制。另一种是脉 冲燃烧控制，即烧嘴只工作在开/关两种状态下。 双交叉限幅控制方式，炉温控制是通过燃料与空气按一定比例的 流量连续变化而实现。这种流量比例调节的方式响应能力无法满 足流量变化的需要，因此温度控制的误差较大。 间断燃烧的方式是通过控制烧嘴的燃烧时序与燃烧时间来控制炉 温。燃料流量可通过压力调整预先设定，烧嘴一旦工作，就处于 满负荷状态，空燃比始终处于最佳配比状态。如一个烧嘴的燃烧 周期为60秒，当燃烧负荷为60%时，该烧嘴一个周期内的燃烧时 间为36秒。
1
2
3
4000
6000 Radiant Tube length (mm)
8000
10000 Exhaust Side
连退线设备介绍
入口密封
功能：
保持密封性，防止炉内气体从入口逸出，将炉内气 氛与炉外环境隔开
结构及组成：
钢结构主体 2根密封辊 2个气缸 密封装置（密封挡板） 驱动系统（齿轮马达，万向联轴器等） 1个快速打开装置（由气缸执行）
炉辊
辊身是离心铸造件，喇叭口是静态浇铸件，采用连续焊接 将它们连在一起。
种类
耐热合金钢辊 碳套辊 陶瓷辊 陶瓷芯材喷涂辊 合金钢喷涂辊
炉辊制造工艺要点
高温合金离心铸管
离心铸造的转速直接影响铸件的表面质量及金相组织， 炉辊外圆表层要求为等轴晶，其余为柱状晶；
辊径大，炉辊加工时表面粗糙度、同轴度和径向跳动有 较高要求；
连续退火炉温度控制系统简介
自动化 电气 系统 的设计 分为生 产管 理级 、过程控 制级 以 及基 础 自动化 级 。其 中 ，基础 自动 化 系统 由工 艺顺序 逻 辑 控制 、 自动化仪 表系统 、电气传动 等三部 分构成 。协 调控制 、 完整 统一 的 自动化 系统就 是 由过程 控制计 算机 与基 础 自动化 系统 相互 统一 而形成 的 。下 图展 示 了退火 炉温 度控 制系统 的 硬件配 置 。
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图 ２燃 气控 制 回路 图
结 语
（１）热镀 锌 机组 焦 炉煤 气 的空燃 比通过 煤 气燃 烧试 验 而获得 ，既可 以有 效保证 燃烧率 ，还不 至于过 氧燃 烧 。
（２）在辐射管段 、直燃段 以及预热段 区域设定煤气 空气 、 炉温及 带温 的控 制器 ＰＩＤ参 数 ，有 效 实现 了炉温 、带 温的稳 定性 和响应 速度 。通过 参数 调整 对退 火炉操 作及 控制参 数进 行优 化 ，以提高 温度 的响应 速度 和控 制精 度 。通 过对 炉温 和 带温控制 响应 的提高 以及 对温度控 制操作方法 的优化 和改善 ， 极大 地缩 短 了带温稳 定 的时 间。在 辐射管 段 和直燃 段 ，若 机 组遇 短 时间停 机 、切 换规格 及 突然 降速 等情况 ，带温 设定 值 ±５℃的稳定时 间缩短 到 ５分钟 以内 ，确保 了充分燃烧 。凹
差 为参 考对 燃料 流量进 行调 节 ，从 而达 到炉 内设定 值 与实 际 值 的一致 。
温度滞 后时 间要 比空气及燃 料调 节 阀滞后 时间大 ，从而
求得燃料调节阀的传递函数 ： Ｇ ）：土 ， ｌ＋
冷轧连退生产工艺概述
连 续 化 生 产 的生 产方 式 ， 生产不 问断 ， 连续性好 ， 产 能高 ． 占
地 面 积小 ， 是 一 种 比较 先 进 的 生产 工 艺 。 冷 轧 连 退 工 艺 主 要 有 以 下几 种 优 势 ：
钢 。其 产 品 拥 有 较 好 的 强 度 和 精 细 的表 面 质 量 ． 满 足 了金 属 表 面 喷漆 的要 求 。 广泛应用 于汽车 、 家 电等 行 业 ， 满 足 了其 对
冷 轧板 较 高 的要 求
３ ． 连 续 退 火 工 艺 的 缺 点 。 工 艺技 术 繁 琐 、 复杂 ， 操 作 难 度
钢材 冷轧 及罩 式退 火的 介绍
１ ． 冷 轧 生 产 的工 序 冷 轧 是 用 热 轧 卷 板 为 生 产原 料 ． 经 过
火、 精 整 等 一 系 列 工 艺 流 程 集 中在 一 条 机组 生 产 线 中 进 行 的
对热 轧钢 卷 的冷 轧 制 ． 使其 发生 冷 变 形 的工 艺 过 程 。
的 质 量 。轧 制 则 是 通 过 轧 钢 机 使 材 料 发 生形 变 的过 程 。脱 脂 是 对 轧 材 表 面 上 附 着 的 油 脂 、 污垢 等 进 行 清 洗 和 处 理 的 工 导． 以保 证 退 火 时钢 材表 面 的 洁 净 无 杂 质 。退 火 工 序 主要 是 对轧材进 行加热 ． 然 后 冷 却 处 理 的过 程 ． 退 火 可 以使 轧 材 通
的 工 艺 方 式 避 免 了罩 式 退 火 工 艺 中 ． 卷 钢 因多 次 搬 运 造 成 的 划伤 、 粘贴 、 折边等缺陷 。 提点 ． 恢 复 了 材 料 的 机 械 性 和 可 塑 性 。精 整 是指对轧材进行检查 、 平整、 分类包装 的过程 ， 保 证 产 品 的合 格． 满足对冷轧 产品较高 的包装要求 ， 防 止 产 品运 输 过 程 中 的损 伤 。
试论连续退火炉冷却技术的发展
试论连续退火炉冷却技术的发展发布时间：2021-01-12T08:04:29.476Z 来源：《中国科技人才》2021年第1期作者：陈鹏远[导读] 本论文着重于研究连续退火炉冷却技术的发展。
中冶南方（武汉）热工有限公司湖北省武汉市 430205摘要：冷轧后连退线和镀锌线上所使用的主要设备是火炉，其所发挥的作用是采用退火技术处理冷轧带钢。
将冷轧加工应力消除，使其力学性能良好。
退火炉要实现其应有的功能，主要在于加热方面和冷却方面。
冷却技术的应用，主要体现为冷却的能力以及冷却的速率，两者缺一不可。
其中，冷却能力对退火炉的产量起到了决定性的作用；冷却速率对产品的性能有一定的影响。
本论文着重于研究连续退火炉冷却技术的发展。
关键词：连续退火炉；冷却技术；发展引言在生产带钢的过程中，带钢机械性能往往会受到冷却速度的影响，所以，最为关键的技术是一次冷却技术，该技术质量如何对产品机械性能具有直接相关性，同时还会影响退火周期以及适应机组的品种［1］。
对于带钢连退机组而言，快速冷却技术是最为重要的。
一、退火工艺的流程应用退火工艺技术的时候，需要严格按照流程操作。
退火炉段按照技术操作流程需要经过预热段、加热段，经过保温之后，就进入到缓冷段和快冷段，然后进入到时效段和终冷段，最后是淬水冷却段。
每个操作环节都不能缺少，否则会影响工艺质量。
所以，对于退火工艺流程要严格执行，并强化监督工作［2］。
二、连续退火炉冷却技术（一）气体喷射冷却技术新日本制铁公司在二十世纪70年代开发了气体喷射冷却技术。
该技术的应用中，用循环喷射保护气体冷却的方式，减慢了冷却速度，大约为每秒钟5摄氏度至30摄氏度之间，延长了过时效时间。
（二）冷水淬冷却技术日本钢管公司开发冷水淬冷却技术，可以有效降低炉内带钢的温度，从原有的700摄氏度至850摄氏度冷却到560摄氏度，经过淬水冷却之后，可以达到65摄氏度，冷却的速度可以达到每秒钟500摄氏度至2000摄氏度之间。
1420冷轧连续退火炉剖析
1420 冷轧连续退火炉剖析
邵其滨 (老干部处) 摘要 宝钢 1420 冷轧工程引进的连续退火机组 ,是镀锡原板退火处理的最先进设备 。概 要介绍了连续退火炉采用的新技术 ,剖析其主要特征 。 关键词 冷轧带钢 镀锡原板 连续退火
冷却终了温度对析出铁碳化合物的尺寸和数量有 密切关系 ,同样过时效处理时间与铁碳化合物粒 度和数量有密切关系 。
在 1420 CAPL 机组上采用了 : (1) 加热 、均热 温度达 710 ℃; (2) 均热缓冷后的快速冷却终点温 度低于过时效的开始温度 ; (3) 快速冷却速度为 100 ℃/ s ; (4) 较长的过时效阶段充分进行过时效 处理 。经 R2OA 工艺处理后的镀锡板的机械性能 包括抗折纹性能得到充分的满足 。
为确保镀锡原板质量 ,防止炉内氧化 、脱碳 , 实现光亮退火 ,炉子的密封性十分重要 。虽然退 火炉是个庞然大物 ,整个炉壳采用钢板全密封 (检 修用炉顶盖和炉底盖在正常状态下压紧封闭) ,炉 子仅有一个出口和一个进口 。2030 退火炉的进 口密封采用陶瓷纤维毡式密封 ,磨耗快气密性不 理想 ;本炉子的进口密封采用带水冷套的密封辊 , 进口密封装置内还喷吹保护气体形成气封 ,并采 用气动调节密封辊辊缝 ,既使带钢自由通过又保 证气密性 ,对带钢表面擦伤现象将可避免 。
图 4 炉内张紧辊示意图
314 高速通板技术 1420 CAPL 工艺段带钢运行最高速度选择为
880 m/ min ,是目前世界上第三条高速连续退火炉 机组 。在连续退火处理过程中 ,带钢依靠炉辊转 动在温度不同的各区域快速上下往返运行 ,带钢 在不同的温度场内热膨胀是不等的 ,容易产生热 瓢曲 、边皱 、跑偏等现象 。为了防止和克服这些现 象 ,本机组采用了以下技术和装置 。 31411 防瓢曲与边皱的控制装置
不锈钢连续退火炉概要
设备结构: 连续式不锈钢退火炉主要由：炉体，耐热钢马弗，保温
段，冷却段（风冷段＋水冷段），传动装置，电器系统 及气体保护系统等部分组城。(铁基、铜基)烧结、硬钎 焊，通入氨分解气体保护。连续式不锈钢退火炉采用氨 分解气氛作为保护气氛，工件在高温下进行无氧化加热、 冷却，达到光亮处理的效果。该生产线具有控制先进、 节奏显著、维修容易等特点。工件输送采用耐高温金属 网带或钢带无级调速。全线加热区均采用PID无触点自动 调功控制，多区控温，保护气源采用氨分解炉并带气体 纯化装置配套。
加热后的不锈钢管在一个专门的密闭冷却隧道内通过“热传 导”方式进行冷却，这些特点就是相对其它系统而言，本系 统仅需少量的气体进行光亮退火的原因。
气体控制系统和设备的保护，由PLC自动控制。所以保证设备 高可靠性和安全性中频电源采用最新的IGBT变频电源，其输 出频率可适用于所有管径。
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在保护气氛中实现的表面无氧化和不脱碳的冷轧板带退 火。保护气氛有单一的惰性气体氩或氦，也有混合气体 CO-H2-N2-CO2(DX)，N2-H2(HNX)，N2-CO2-H2等。这些混 合气体中的成分经过调整能使带钢退火过程中的氧化与 还原、脱碳与渗碳速度相等，从而实现板带的无氧化和 无脱碳的退火。退火后板带表面有不可见的氧化膜，保 护金属光泽。
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2)感应线圈
感应加热线圈为多圈铜管螺线管结构，铜管内部由软化水冷 却，感应线圈长约800毫米，内衬一根套管用于可控气氛的绝 缘。加热处理时间短，可以把钢管从室温加热到1050℃只要 十几秒的时间。
2、冷却隧道
加热后的不锈钢管进入冷却通道，在这个通道内通过热交换 方式与氢气进行冷却，氢气将热量进一步传导至外层的特殊 模具衬套，该衬套具有很高的热导率，并由外部冷却水进行 冷却。与加热部分一样，所有的冷却工作都是在纯氢气氛下 进行的。
冷轧带钢连续退火机组的技术特点及应用
冷轧带钢连续退火机组的技术特点及应用摘要：通常带钢在冷轧后，带钢会发生变形，这主要是因为冷塑性质发生的，并且会发生较为明显的冷加工硬化现象和极高的内应力。
加工硬化现象和内应力的增高会增加带钢的硬度，为了降低钢的硬度就需要消除这些内应力以及加工硬化现象，在冷轧后，要对带钢进行退火处理，通常需要在结晶完成后进行退火。
而由于连续退火机组具有很多优良的性能，其不仅仅能提高生产率还能保证产品的质量和优质的性能，所以连续退火机组在国内外都得到了广泛的应用。
关键词：带钢；冷轧；连续退火机组；特点；应用1 现代连续退火机组设备组成连续退火机组顾名思义，就是利用具有连续退火作用的火炉，在上面进行电解清洗，连续退火，平整以及精整等，实现冷轧带钢的连续工作。
其具体的组成如图1：2 连续退火机组的技术特点现代科技的发展正在不断的进步，连续退火机组的一些设备以及相关的技术都得到了很大的提高，目前也出现了一些新的技术，详细的表现在如下几个方面。
2.1 焊接技术连续退火机组通常情况下采用的是全自动窄搭接焊机，这种自动性主要是通过电流的作用产生的，材料与电极接触的部分通过电流时也会会产生一定的电阻，而电阻的产生也会产生一些热量，这些热量会使得带钢焊接在一起。
1）焊接技术有一项较为先进的焊缝质量监视系统，在焊接的过程中，如果出现了参数的异常，那么该系统就会处于报警状态，这种系统对于焊接过程中出现的问题能及时的发现，能够减少断带率和重焊率。
2）在焊接的前后设置带头带尾平行度调整装置（PAD），而每一对的PAD分布在带钢的两侧，两侧会有一套检测装置和夹钳，这些检测装置主要是用来测量带钢的倾斜量，而这种倾斜度的存在对带钢是不利的，需要消除这种倾斜度。
3）在焊接的过程中会采用搭接量补偿技术，这种补偿技术能够补偿焊接时产生的搭接量的变化，通常这种变化是由于焊轮碾压造成的，通过补偿技术能够使得带头带尾焊接平齐，目的是为了保证焊缝的质量。
2.2 电解清洗技术在冷轧后，带钢的表面会残留一些轧制油，这属于带钢生产中的污染物，除了轧制油还有铁粉等，其总量能够高达300～ 600mg/m 2，通过电解清洗技术能够使得这些污染物减少到10～ 20mg/m 2。
冷轧不锈钢的退火及酸洗工艺
冷轧不锈钢的退火及酸洗工艺不锈钢热轧带钢经热带退火酸洗后，为了达到一定的性能及厚度要求，需进行常温轧制处理，即冷轧。
不锈钢冷轧时发生加工硬化，冷轧量越大，加工硬化的程度也越大，若将加工硬化的材料加热到200—400℃就可以消除变形应力，进一步提高温度则发生再结晶，使材料软化。
冷轧后的退火按退火方式分为连续卧式退火和立式光亮退火；按退火工序分为中间退火和最终退火。
顾名思义，中间退火是指中间轧制后的退火，而最终退火是指最终轧制后的退火，两者在工艺控制和退火目的上无根本区别，因此下文统称为冷轧退火或者退火。
一、连续卧式退火（连退炉）连退炉是目前广为使用的退火设备，广泛用于带钢的热处理，其特点是带钢在炉内呈水平状态，边加热边前进。
炉子的结构一般主要由预热段、加热段和冷却段组成。
卧式退火炉通常与开卷机、焊机、酸洗线等组成一条连续退火酸洗机组。
冷轧退火对不锈钢成品材料的机械性能有很大影响，如晶粒度、抗拉强度、硬度、延伸率和粗糙度等。
其中退火温度和退火时间对冷轧材料再结晶后的晶粒度具有最直接的影响。
10 晶粒度（ASTM）5 0 2 46 8 退火时间（分）图1.SUS304带钢1100℃时退火时间与晶粒度关系示意图如前所述，连退炉一般由预热、加热、冷却三大部分组成。
预热段没有烧嘴燃烧，而是利用后面加热段的辐射热来加热带钢，这样可以有效的利用热能，节约能源成本。
加热段利用燃料燃烧直接对带钢进行加热，该段一般分为若干各区，每个区都有高温计来控制和显示温度。
燃烧后高达700多度的废气被废气风机抽出加热室后进入换热器，在换热器内将冷的燃烧空气进行加热（可加热到400多度），加热后的燃烧空气直接被送到各个烧嘴。
换热器的目的在于有效回收废气热量。
●炉内燃烧条件的管理。
燃料（液化石油气或天然气）在炉内的燃烧状况对质量、成本、热效率等都有很大影响。
空燃比是燃烧管理的一个重要指标。
空燃比越高，燃烧越充分，但是排废量也相应增加，炉内氧含量提高，增加了带钢的氧化程度。
冷轧带钢罩式退火炉BAF
6
退火
吊加热罩， 扣冷却罩
风冷
喷淋
放加 热罩 点火 冷密封 测试及 吹扫 放内罩 及压紧
吊冷 却罩
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
移走
内罩
卸料至 终冷台 冷却
装料
等待下一次装料
完 成
罩式炉工艺操作流程
7
5. 退火周期示意图
均热 空气/水冷却 加热
冷却
8
3
硅钢在高温成品退火中，高斯织构是通过二次再结晶来形成的。对于碳 素钢，晶粒粗大会降低强度、塑性、冲击韧性及冷弯工艺性能，因此不 希望发生二次再结晶。 （3）冷却速度和出炉温度
生产中吊加热罩后的冷却速度是不加以控制的，但是冷却速度对力学和 冲压性能是有影响的。一般希
望冷却速度快些，快冷还可以提高炉台效率、改变台罩比。但在320℃附 近，快冷固溶的碳不能完全析出，以固溶状态冷却下来，以后过饱和的 碳从固溶体中析出产生时效硬化。 从600℃冷到320℃所需时间称为有效冷却时间。为了使固溶碳完全析出， 在冷却过程中进行过时效处理，过时效温度一般为 350 ～ 450 ℃，保温 20~300s。对于有特殊性能要求的，如重深冲汽车板，在500℃以上要求 缓慢冷却，即带大罩冷却，以保证冲压性能。 出炉温度以带钢出炉时与空气接触不发生氧化的原则来确定，考虑到炉 台利用率和确保表面质量，出炉温度应以120～150℃为宜。
2. 退火工艺参数
冷轧带钢退火工艺制度根据钢的化学成分、产品技术标准、带钢尺寸 和卷重等因素决定。退火中必须保证卷层间不粘结，表面不出现氧化， 中高碳钢、合金钢不脱碳，汽车板要能获得好的深冲性能。
1
（1）加热速度
钢的导热系数越大，加热速度可以越快。含碳量或合金含量高时，钢 的导热系数小， 故加热速度应适当慢些。从室温到 400 ℃，加热速度一般不加限制， 因为在此期间，带钢内部组织无显著变化，尚未发生再结晶，在这个 温度区间加热速度快慢对性能和表面质量影响不大。实际生产中，加 热罩（外罩）都是由上一炉保温结束，立即转移到另一炉上，由于罩 体温度很高，钢卷温度很快从室温升到 400 ℃，此期间温度变化是难 以控制的。 从 400℃到保温温度，加热速度对带钢的性能和表面质量影响很大。 对于氮氢型保护气体罩式炉，一般规定为 30~50℃/h；对特殊钢、易 出质量问题的钢种和较厚的带钢，加热速度应有不同的规定，如厚度 较大（大于 1.2mm）的 09MnAl（Re）、Q235F等钢种，易出性能问 题，不易出现粘结，加热速度应慢些，使钢卷温度比较均匀。
冷轧连续退火炉工艺工作总结
目录摘要 (2)一、引言............................................................................................................................................................ ３二、主体............................................................................................................................................................ ３（一）、安全.............................................................................................................................................. ３1、安全教育培训.............................................................................................................................. ３2、机械点检安全规程...................................................................................................................... ４3、岗位安全生产职责...................................................................................................................... ５（二）连退机组工艺................................................................................................................................ ５1、连退机组的主要任务及原理 ...................................................................................................... ８1.1连退机组主要任务.............................................................................................................. ８1.2、机组工艺原理................................................................................................................... ８2、连续退火工艺及设备.............................................................................................................. １０2.1 入口密封室..................................................................................................................... １１2.2 预热/无氧化加热炉...................................................................................................... １２2.3 1＃炉喉........................................................................................................................... １２2.4 辐射管加热段................................................................................................................. １３2.5 均热段............................................................................................................................. １４2.6 2＃炉喉.............................................................................................................................. １５2.7 管冷段........................................................................................................................... １５2.8 膨胀节........................................................................................................................... １６2.9 保护气体循环喷射冷却器 ............................................................................................. １７2.9 出口密封室..................................................................................................................... １８2.10 最终气体喷射冷却....................................................................................................... １９三、总结........................................................................................................................................................ ２０（一）、收获与总结.............................................................................................................................. ２０（二）、对学校开设课程的建议.......................................................................................................... ２１致谢：............................................................................................................................................................ ２１摘要：硅钢被誉为钢铁行业的“工艺品”，广泛的应用于各种电机和变压器的中心部件，其制造工艺复杂，装备总类多，设备自动化程度较高，生产过程困难，对各项指标的要求较高。
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收稿日期:2005-08-23作者简介:王福凯(1968 )男,高级工程师,从事冶金热能工程的技术开发及应用工作.文章编号:1001-6988(2006)01 0018 03冷轧不锈钢带连续退火炉综述王福凯,白秀艳(宝钢工程技术有限公司,上海201900)摘 要:根据冷轧不锈钢带的热处理工艺,对我国已经投产的几条冷轧连续退火酸洗线(CAPL)的连续退火炉的设备组成、性能特点及发展趋势作一综述。
关键词:不锈钢带;连续退火炉;趋势中图分类号:TG155 1 文献标识码:BOverview of Annealing Furnace for Cold Rolled Stainless Steel S tipWANG Fu kai,BAI Xiu yan(Baosteel Engineering and Equipment Co.Ltd,Shanghai 201900,China)Abstract:This article overvie ws the annealing furnace and cooling equipment for cold rolled stainless steel stip currently in use in China,on the basis of the up to date heat treatment process.Key words;stainless steel stip;continuous annealing furnace;tendency 近年来我国不锈钢的市场需求呈快速增长趋势,据统计从2001年到2003年我国不锈钢材的表观消费量平均增长率为34 4%,2003年达到420万t,我国的不锈钢消费总量已经步入世界不锈钢消费大国行列。
近年来我国宝钢集团的宁波宝新、太钢、青岛浦项、张家港浦项、酒钢、宝钢集团不锈钢分公司、上海SKS 、广州LISC O 相继建成投产或正在建设不锈钢热带连续退火、酸洗线(HAPL)和不锈钢冷带连续退火、酸洗线(CAPL),表明我国不锈钢带钢生产技术日趋成熟。
1 国内外不锈钢带生产现状目前世界上冷轧不锈钢带的生产工艺主要有3种:传统冷轧不锈钢带生产工艺;直接轧制退火酸洗不锈钢带生产工艺;全连续式5机架冷连轧生产工艺。
1 1 传统冷轧不锈钢带生产工艺传统冷轧不锈钢带生产工艺具有较悠久的历史,目前世界上大多数冷轧不锈钢带生产厂家基本上都采用该生产工艺,国内生产厂家,如太钢、张家港浦项、宁波宝新、上海SKS 也均采用该生产方式。
其工艺特点是采用单机可逆的多辊轧机进行一个或多个轧程的冷轧轧制。
主要工艺机组有罩式退火炉、热带退火酸洗机组、多辊冷轧机组、冷带退火酸洗机组、平整机组等独立机组。
该工艺成熟可靠,应用广泛,较适宜表面质量要求高及品种多而规模不大的生产。
1 2 直接轧制退火酸洗不锈钢带生产工艺该工艺是20世纪90年代初国际上新开发的冷轧不锈钢生产方式,即热轧不锈钢原料卷直接经过轧制、退火、酸洗连续生产线生产冷轧不锈钢带。
该生产工艺的出现,是顺应不锈钢市场激烈竞争中为降低生产成本而应运产生的,即使在冷轧不锈钢产品价格处于低谷时,该工艺方式仍能在市场中占有一定的优势。
但该工艺生产的产品规格偏厚,最薄规格为1mm,适应市场所需产品规格范围较窄,适宜于大规模生产较单18Industrial Furnace Vol.28 No.1 Jan.2006一的产品,产品表面质量相对略低。
1 3 全连续式5机架冷连轧生产工艺全连续式5机架冷连轧生产工艺是目前世界上冷轧不锈钢带生产新兴发展方向。
该生产工艺与传统生产工艺的区别,在于其核心生产机组采用了与碳钢轧机相类似的最先进4辊、6辊组合或全6辊连轧机,替代了传统的多辊单机可逆式轧机,具有生产产量高,轧制成材率高等特点。
同时还能兼生产碳钢、硅钢等多品种,适应市场变化能力强,可充分发挥规模经济效益,降低单位生产成本,占地面积较传统工艺也有所减少。
该生产工艺与直接轧制退火酸洗不锈钢带生产工艺相比,生产的灵活性大,并且设备间相互牵制的因素大大减小。
目前世界上已有多个生产厂家采用该生产工艺生产不锈钢,主要有美国的AK 钢铁公司Rockport 厂,韩国浦项钢铁公司第二冷轧厂,日本新日铁八幡厂,宝钢集团不锈钢分公司等。
2 连续退火炉不锈钢带冷轧后必须经过退火 酸洗过程,其目的是为了除鳞,改善组织结构和性能。
连续退火炉组成为:断带处理水冷却室 直火焰加热炉 空冷却段 水冷却段 干燥段。
2 1 断带处理水冷却室生产过程中如发生断带,机组停机,钢带反向运动,经处于炉头的水冷却室冷却。
室内有一钢辊,用于支撑回拽的钢带冷却,正常生产过程中,钢辊不起支撑作用。
2 2 直火焰加热炉1~2室为预热段,废气与钢带逆流预热钢带。
3~5室为加热段,采用低NO x 热空气烧嘴加热,并带有火焰监测器和自动点火装置。
燃烧产生的废气由第1室末端排烟口,经烟道到换热器,由引风机,经烟囱排出。
炉内设有卡洛塞尔辊,间距一般20m 左右,用于支持钢带。
每一个卡洛塞尔辊安置在一个固定框架上,有2个小的用于钢带支撑的水冷却辊,生产时一用一备,见图1。
钢带在加热段内悬垂度<800mm,烧嘴的火焰不会打到钢带。
图1 典型的carous els 炉底支撑辊布置2 3 空气冷却段空气冷却段一般有10个左右的冷却室,V 型上下风箱,气刀与钢带间距250mm 左右,达到最佳冷却效果。
第一、二室由于钢带温度高,采用30~50mm 厚的隔热材料,后面几个室不用隔热材料。
冷却后废空气由一个总的管道经废气排风机排到烟囱。
冷却室内设有固定支撑辊,间距一般5m 左右,用于支持钢带。
钢带在冷却室内悬垂度<60mm,钢带不会刮到气刀。
目前世界上最先进的冷却技术是将空冷段与水冷段合二为一,采用全空气悬浮冷却。
国内宁波宝新率先采用全空气悬浮冷却技术,不用支撑辊,效果很好,见图2。
悬浮冷却与空冷的比较,见表1。
图2 典型的空气冷却布置(炉壳未示意)19工 业 炉 第28卷 第1期 2006年1月表1 两种冷却的效果比较比较项目悬浮冷却空冷带钢质量很好好噪音低中等投资高低功率/kW1338.51808风机数量2012辊子数量0112 4 水(水雾:水+压缩空气)冷却段空气冷却段后接一段约6m长的水(水雾:水+压缩空气)冷却段,使带钢温度冷却到80 。
水冷却与水雾冷却的比较见表2。
表2 水冷却与水雾冷却的比较比较项目水雾冷却水冷却炉长加长3m不变电功率较大一般板形好好水质要求水耗量水嘴小,水质要求高,水量一般水嘴大,水质要求低,水量大壳体不锈钢不锈钢冷却效果一般最好2 5 干燥段水冷却段后接一段约6m长的干燥段,干燥段入口设一挤干辊。
干燥段采用120 热风将钢带表面水分干燥,钢带温度80 。
3 连续退火炉发展趋势不锈钢带连续退火炉的一些发展趋势及采用的新技术如下:(1)采用交流调速变频电机传动,C APL机组工艺段最高速度100~130m/min,TV值130m/min左右。
(2)采用carousels炉底辊技术,实现在线换辊。
(3)采用换热器对助燃空气进行预热至500 以上,供低NO x烧嘴使用。
(4)采用PLC控制,实现炉温、带温、炉压及空燃比、钢带空气冷却等自动控制。
(5)采用先进的炉内钢带张力控制技术、纠偏技术等。
(6)在加热段炉顶安装悬垂度测量仪,进行实时检测。
(7)采用数学模型对生产进行控制,对不同厚度、宽度的钢卷跟踪控制,不同厚度、宽度的钢卷采用不同的机组速度。
钢卷的截面积变化不能超过20%,否则采用过度带方法。
(8)在同一座不锈钢带连续退火炉上实现HAPL、CAPL混合生产、水冷技术、水雾冷却及空气悬浮冷却技术等。
(上接第17页)3.3 分析由以上这些截面图可以看出,计算结果表明:炉膛前后两端气流流动顺畅,说明炉子结构设计良好。
炉温均匀性良好,硅酸铝保温层保温效果好,达到了炉壳表面温升小于30 的效果,从而节约了能源,也改善了车间作业环境。
另外,计算时,辐射管能量给定采用恒定功率,而实验和实际生产过程中,辐射管功率的给定由可编程控制器PLC控制,PLC采取的PID控制,进一步增加了炉温的控制精度,使炉温达到温差小于 5 ,达到生产要求的炉温精度。
基于以上流场与温度场分析,可以在计算以及实际生产过程中做如下改进:(1)网格划分,采用多重网格法。
即在网格生成器中分别生成整个计算域的各块网格,将每块网格单独保存成一个网格文件。
用TGrid或tmerge转换器将各网格文件合并成一个文件。
这种网格生成方法,能较大提高生成网格的质量,从而提高计算精度。
(2)改进算法,离散格式都采用二阶迎风格式,减少假扩散现象,计算速度很慢但计算精度高。
(3)实际生产中,循环风机采用两档风速,低温时段(如从室温至200 )采用较低压力(如300Pa)运行,高温阶段(如200 以上)采用较高压力(如600Pa)运行;这样做的目的是为了使炉内热量传递更加均匀。
参考文献:[1] 林 林.全氢罩式退火炉循环风量对退火时间影响分析[J].工业炉,2003,25(2):1-3.[2] 李朝迅.5t铝箔退火炉炉温均匀性的改进[J].轻合金加工技术,1997,25(2):13-16.[3] 王连尉.首钢热风炉运行过程CFD模拟[C].2002年FLUENT中国用户年会论文集,2002,36-41.[4] Fluent Inc.FLUENT6.2Us er s Guide.[5] 王福军.计算流体动力学分析 软件原理与应用[M].北京:清华大学出版社,2004.[6] 陶文铨.数值传热学[M].西安:西安交通大学出版社,1995.20综 述:冷轧不锈钢带连续退火炉综述。