带钢连续热镀锌退火炉技术优势研究

李杨

摘 要：简要介绍了带钢连续热镀锌退火炉的构成，并在此基础上对带钢连续热镀锌退火炉的技术优势进行了论述，以期对推动带钢连续热镀锌退火炉技术的发展有所帮助。

关键词：热镀锌；退火炉技术；废气；热交换器

中图分类号：TG155.1 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.12.138

1 带钢连续热镀锌退火炉

1.1 退火炉的构成

虽然带钢连续热镀锌退火炉的类型较多，但大部分退火炉的构成基本相同，组成退火炉的5个部分如图1所示。

图1 带钢连续热镀锌退火炉构成示意图

1.1.1 预热段

预热段是借助加热段燃烧后产生的废气对钢带进行预热的区域。通常情况下，在要求并不高的生产线上，可直接利用废气对钢带进行加热处理，或将并未充分燃烧的废气再次通入氧气进一步燃烧后对钢带加热；在要求较高的生产线上，必须使用换热器对炉内的保护气加热，间接完成对钢带的加热。在该区域内，钢带一般能够预热至200～300 ℃，大约可以节省15%～20%的燃料。

1.1.2 加热段

加热段是不同种类钢带加热至规定退火温度的主要区域，在该区域内钢带吸收的热量最多、升温速度最快。

1.1.3 均热段

均热段是为了使钢带内外表面、中心和边缘的温度均等化，将其在退火温度范围内保温一段时间的区域。由于在加热段内钢带的温升速度较快，其内部与表面的温差较大，这对钢带的均匀性会有所影响，因此，需要对其进行均匀性处理。同时，均热段也是还原炉的主要区域。

1.1.4 冷却段

冷却段是将钢带由退火温度冷却至镀锌温度的区域，多以喷气冷却为主。即将炉内的保护气体通过热交换器进行冷却后喷至钢带上，吸收其热量并在循环冷却。

1.1.5 均衡段

均衡段不仅能使冷却后的钢带温度均匀化，而且还能对钢带进行相应的处理，析出其内部间隙原子碳。

1.2 选型要点

在带钢连续热镀锌生产线当中，退火炉以其自身的技术优势成为核心组成部分之一，对生产效率、金属特性和镀层质量等具有直接影响。因此，退火炉的选型尤为重要。在具体选择时，应对以下因素予以充分考虑：①从处理带钢的规格上考虑，卧式退火炉要比立式退火炉的适用性和灵活性更强。②当机组的年处理量≤20万～25万吨时，可以选用卧式退火炉；如果超过25万吨，则应以立式退火炉作为首选。③当带钢在炉内的长度超过100 m时，应选用卧式退火炉；如果长度在150～300 m时，则应选用立式退火炉。

2 带钢连续热镀锌退火炉的技术优势

2.1 带钢运行更加稳定

在退火炉内，如果运行速度达到160 m/min以上，且带钢长度超过300 m，则极易出现炉内带钢跑偏或断带问题。为了保证带钢运行的稳定性，带钢连续热镀锌退火炉将1套双辊纠偏装置设置在了炉内的加热段，将单辊纠偏装置设置在均热段；炉子入口段设置了张力测量辊，用以控制张力的精度；炉内设置了3套张力测量辊，能闭环控制不同炉温区的带钢张力；三辊张紧辊装置设置在锌锅前，用以分开镀锌段张力与炉内带钢张力；带钢连续热镀锌退火炉对炉辊凸度和表面粗糙度进行了优化，可有效避免带钢出现瓢曲、跑偏问题。

2.2 张力控制合理

带钢连续热镀锌退火炉因其各炉段的工况差异较大，所以，各炉段、各行程的带钢张力有所不同。为了解决这一问题，应对各炉辊采取单独交流传动的方式，将张力检测辊设置在每个炉段内，对各炉段的张力进行实时控制和微调，以保证带钢运行速度与各炉辊的线速度一致。由于带钢在快冷段内的冷却速度较快，所以，要在该段设置三辊热张紧辊，彻底分开冷却段与均热段的张力，强化控制带钢在冷却段前、后的张力，以达到避免带钢抖动的目的。对于未将张紧辊设置在快冷段内的带钢连续热镀锌退火炉而言，要想避免带钢瓢曲问题，还应进一步优化炉室设计，并配备特殊的冷却风箱。为了分开退火炉区和镀层区的带钢张力，可将三辊热张紧辊设置在退火炉的出口处，起到减小炉内张力、增大出炉鼻子后张力的作用。在炉内张力减小的情况下，能有效避免带钢变形或断带问题，从而防止带钢抖动，提高涂镀质量。

从总体上看，带钢连续热镀锌退火炉技术的张力分布情况为：在温度超过850 ℃的高温段，炉内张力小；在温度在450～460 ℃的中温段，炉内张力大；在镀锌层中，炉内张力小；在退火炉区内，炉内张力大。在实际操作中，应根据张力分布情况，在满足各工艺段运行要求的前提下合理控制炉内张力。

2.3 炉内衬轻型化

带钢连续热镀锌退火炉内的隔热材料选用轻型材料陶瓷纤维和隔热板，在炉壳钢板上固定好隔热材料，使炉内衬轻型化。同时，将一层厚度为1.0 mm的不锈钢板覆盖在隔热材料表面，以防止隔热材料在气流冲刷的影响下散落在带钢表面，从而达到有效控制炉内粉尘、保证带钢表面质量的目的。

3 结束语

综上所述，本文在对带钢连续热镀锌退火炉的构成进行介绍的基础上，分析了带钢连续热镀锌退火炉的技术优势。同时，提出了退火炉的选型要点。在未来的一段时期内，应加大对带钢连续热镀锌退火炉相关技术的研究力度，并对现有技术进行改进和完善，在提高生产效率和镀层质量的同时，继续降低能耗，这有助于企业经济效益和社会效益的全面提升。

参考文献

[1]许秀飞，刘灿楼，张洵.带钢连续热镀锌退火炉预热区及无氧化加热区的热诊断[J].轧钢，2010（6）.

[2]吴新忠.连续热镀锌退火炉的节能技术与应用[J].天津冶金，2014（10）.

[3]李凯.连续热镀锌退火炉无氧化工艺分析[J].梅山科技，2010（12）.

〔编辑：张思楠〕