连续热镀锌退火炉及锌层退火炉的设备组成

热镀锌机组连续退火炉通常由加热段、均热段、冷却段组成,锌层退火炉通常也由加热段、保温段、冷却段组成。

连续退火炉前端有时设置预热段,将带钢预热至150～200℃,可以节约燃料10%左右。对于对表面质量有严格要求的连续热镀锌机组,预热段须采取用燃烧废气通过换热器来加热保护气体,然后由此保护气体预热带钢的方式。不能用燃烧气体直接预热带钢,燃烧废气与带钢表面直接接触会破坏表面质量。由于须采取复杂的预热方式预热段设备成本增加,而通常加热段燃烧废气都要经过余热锅炉或热水器产生蒸汽或热水供机组其它段使用,因此是否设置预热段需对投资和节能效果进行综合比较而确定之。

加热段将不同品种的带钢加热至其规定的退火温度,使且辐射管间接加热以保持带钢表面清洁。炉内充满保护气体,由于全辐射加热,带钢表面不发生氧化,保护气体中氢气含量很低,约5%。为了保证辐射管发生破裂时,燃烧气体不漏入炉内而引起带钢氧化,辐射管内应保持负压操作。辐射管交错布置在带钢两侧,保证带钢均匀加热。通常,带钢升温无特殊要求,如果前面没有预热段,带钢直接进入炉内进行加热,开始进入炉内时带钢升温速度不能太快,以免引起带钢变形,在辐射管布置及分段控制时应予考虑。

均热段将带钢保持在规定退火温度一段时间,通常约20s。如果采用IF钢作原料,均热段作用就不明显了。采用电阻加热时通常有一通道将加热段和均热段分开。采用辐射管加热时通常加热段和均热段为一体,在中间设置隔墙。加热段和均热段一样通入N2+H2保护气体。

冷却段将带钢从均热温度冷却至镀锌温度,从退火工艺方面看,在带钢连续热镀锌退火工艺中对带钢的冷却速度无特殊要求,仅是将带钢冷却至入锌锅温度。在冷却段之后还可设置均衡段,目的是使带钢具有更佳的板形,达到更均匀的温度进入锌锅镀锌,提高镀锌质量。

从锌层退火工艺上看,加热时间越短对合金化过程越有利。燃气直接加热受设备本身结构的限制,加热时间不可能很短,同时火焰直接喷吹带钢表面,对镀层表面质量不利。目前现代热镀锌机组基本上不采用燃气直接加热方式。感应加热方式可以在1秒甚至更短时间完成加热过程,不仅对锌层退火炉工艺有利,同时也可降低整体设备乃至车间厂房的高度,而且感应加热控制方便,反应快速。加热时间取决于感应加热工艺。感应加热频率对合金化过程的影响,各个厂家看法不一。目前比较普遍的观点是频率越高,越有利于锌与铁之间的扩散,也就是越有利于合金化过程。近两年投产或将要投产的现代热镀锌机组的感应加热器频率都在100kHz以上。感应加热功率由机组GA产品小时产量及镀层量决定,感应加热效率与板厚有关。