帶鋼連續熱鍍鋅退火爐技術優勢研究

李楊

摘 要：簡要介紹了帶鋼連續熱鍍鋅退火爐的構成，并在此基礎上對帶鋼連續熱鍍鋅退火爐的技術優勢進行了論述，以期對推動帶鋼連續熱鍍鋅退火爐技術的發展有所幫助。

關鍵詞：熱鍍鋅；退火爐技術；廢氣；熱交換器

中圖分類號：TG155.1 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.12.138

1 帶鋼連續熱鍍鋅退火爐

1.1 退火爐的構成

雖然帶鋼連續熱鍍鋅退火爐的類型較多，但大部分退火爐的構成基本相同，組成退火爐的5個部分如圖1所示。

圖1 帶鋼連續熱鍍鋅退火爐構成示意圖

1.1.1 預熱段

預熱段是借助加熱段燃燒后產生的廢氣對鋼帶進行預熱的區域。通常情況下，在要求并不高的生產線上，可直接利用廢氣對鋼帶進行加熱處理，或將并未充分燃燒的廢氣再次通入氧氣進一步燃燒后對鋼帶加熱；在要求較高的生產線上，必須使用換熱器對爐內的保護氣加熱，間接完成對鋼帶的加熱。在該區域內，鋼帶一般能夠預熱至200～300 ℃，大約可以節省15%～20%的燃料。

1.1.2 加熱段

加熱段是不同種類鋼帶加熱至規定退火溫度的主要區域，在該區域內鋼帶吸收的熱量最多、升溫速度最快。

1.1.3 均熱段

均熱段是為了使鋼帶內外表面、中心和邊緣的溫度均等化，將其在退火溫度范圍內保溫一段時間的區域。由于在加熱段內鋼帶的溫升速度較快，其內部與表面的溫差較大，這對鋼帶的均勻性會有所影響，因此，需要對其進行均勻性處理。同時，均熱段也是還原爐的主要區域。

1.1.4 冷卻段

冷卻段是將鋼帶由退火溫度冷卻至鍍鋅溫度的區域，多以噴氣冷卻為主。即將爐內的保護氣體通過熱交換器進行冷卻后噴至鋼帶上，吸收其熱量并在循環冷卻。

1.1.5 均衡段

均衡段不僅能使冷卻后的鋼帶溫度均勻化，而且還能對鋼帶進行相應的處理，析出其內部間隙原子碳。

1.2 選型要點

在帶鋼連續熱鍍鋅生產線當中，退火爐以其自身的技術優勢成為核心組成部分之一，對生產效率、金屬特性和鍍層質量等具有直接影響。因此，退火爐的選型尤為重要。在具體選擇時，應對以下因素予以充分考慮：①從處理帶鋼的規格上考慮，臥式退火爐要比立式退火爐的適用性和靈活性更強。②當機組的年處理量≤20萬～25萬噸時，可以選用臥式退火爐；如果超過25萬噸，則應以立式退火爐作為首選。③當帶鋼在爐內的長度超過100 m時，應選用臥式退火爐；如果長度在150～300 m時，則應選用立式退火爐。

2 帶鋼連續熱鍍鋅退火爐的技術優勢

2.1 帶鋼運行更加穩定

在退火爐內，如果運行速度達到160 m/min以上，且帶鋼長度超過300 m，則極易出現爐內帶鋼跑偏或斷帶問題。為了保證帶鋼運行的穩定性，帶鋼連續熱鍍鋅退火爐將1套雙輥糾偏裝置設置在了爐內的加熱段，將單輥糾偏裝置設置在均熱段；爐子入口段設置了張力測量輥，用以控制張力的精度；爐內設置了3套張力測量輥，能閉環控制不同爐溫區的帶鋼張力；三輥張緊輥裝置設置在鋅鍋前，用以分開鍍鋅段張力與爐內帶鋼張力；帶鋼連續熱鍍鋅退火爐對爐輥凸度和表面粗糙度進行了優化，可有效避免帶鋼出現瓢曲、跑偏問題。

2.2 張力控制合理

帶鋼連續熱鍍鋅退火爐因其各爐段的工況差異較大，所以，各爐段、各行程的帶鋼張力有所不同。為了解決這一問題，應對各爐輥采取單獨交流傳動的方式，將張力檢測輥設置在每個爐段內，對各爐段的張力進行實時控制和微調，以保證帶鋼運行速度與各爐輥的線速度一致。由于帶鋼在快冷段內的冷卻速度較快，所以，要在該段設置三輥熱張緊輥，徹底分開冷卻段與均熱段的張力，強化控制帶鋼在冷卻段前、后的張力，以達到避免帶鋼抖動的目的。對于未將張緊輥設置在快冷段內的帶鋼連續熱鍍鋅退火爐而言，要想避免帶鋼瓢曲問題，還應進一步優化爐室設計，并配備特殊的冷卻風箱。為了分開退火爐區和鍍層區的帶鋼張力，可將三輥熱張緊輥設置在退火爐的出口處，起到減小爐內張力、增大出爐鼻子后張力的作用。在爐內張力減小的情況下，能有效避免帶鋼變形或斷帶問題，從而防止帶鋼抖動，提高涂鍍質量。

從總體上看，帶鋼連續熱鍍鋅退火爐技術的張力分布情況為：在溫度超過850 ℃的高溫段，爐內張力小；在溫度在450～460 ℃的中溫段，爐內張力大；在鍍鋅層中，爐內張力小；在退火爐區內，爐內張力大。在實際操作中，應根據張力分布情況，在滿足各工藝段運行要求的前提下合理控制爐內張力。

2.3 爐內襯輕型化

帶鋼連續熱鍍鋅退火爐內的隔熱材料選用輕型材料陶瓷纖維和隔熱板，在爐殼鋼板上固定好隔熱材料，使爐內襯輕型化。同時，將一層厚度為1.0 mm的不銹鋼板覆蓋在隔熱材料表面，以防止隔熱材料在氣流沖刷的影響下散落在帶鋼表面，從而達到有效控制爐內粉塵、保證帶鋼表面質量的目的。

3 結束語

綜上所述，本文在對帶鋼連續熱鍍鋅退火爐的構成進行介紹的基礎上，分析了帶鋼連續熱鍍鋅退火爐的技術優勢。同時，提出了退火爐的選型要點。在未來的一段時期內，應加大對帶鋼連續熱鍍鋅退火爐相關技術的研究力度，并對現有技術進行改進和完善，在提高生產效率和鍍層質量的同時，繼續降低能耗，這有助于企業經濟效益和社會效益的全面提升。

參考文獻

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〔編輯：張思楠〕