本發明涉及一種熱軋帶鋼連續熱鍍鋅設備及方法，尤其是涉及一種采用感應加熱方式的熱軋帶鋼連續熱鍍鋅設備及方法。

　　背景技術：

　　目前，鍍鋅線基本都是生產冷軋板為基板的鍍鋅板，尚無專業的大規模熱軋帶鋼連續鍍鋅線。

　　熱軋鍍鋅板是以熱軋板為基板經過酸洗后直接鍍鋅，與傳統鍍鋅板(冷軋鍍鋅)相比，由于少了冷軋這道工序而有著明顯的價格優勢。過去，熱軋板一直是采用涂油漆防銹，耐腐蝕性較差。隨著用戶對其防腐蝕能力要求的提高，實施熱鍍鋅是最好的解決途徑。較早的熱軋板熱鍍鋅是單張鋼板溶劑法熱鍍鋅，因為污染環境、產量低、質量差，這種工藝已經被淘汰。

　　隨著薄板坯連鑄連軋技術的進步，熱軋帶鋼的質量不斷提高，拓寬了熱軋鍍鋅板的使用范圍。近年來，市場上對熱軋帶鋼鍍鋅板的需求逐年增加，以熱軋板為基板的鍍鋅板，可在建筑、橋梁、鋼板倉、汽車、公路、鐵路等諸多行業中用于取代成本較高的冷軋鍍鋅板，并且具有很大的市場競爭力。

　　由于帶鋼熱連軋技術的進步，出現了薄板坯連鑄連軋工藝(csp)，使熱軋帶鋼的厚度逐漸減薄，客觀上為熱軋鍍鋅板提供了機械性能更好和規格更薄的熱軋板原料，所以在一定領域熱軋板鍍鋅板能夠取代冷軋鍍鋅板的功能，并且有著明顯的成本優勢。不過，熱軋帶鋼連續熱鍍鋅技術，需要許多前后設備的配合，以及包括板型相對規整的熱軋帶鋼的供給。

　　熱軋帶鋼連續鍍鋅的工藝過程是：熱軋帶鋼經在線酸洗后直接進入還原爐內，在還原爐內將帶鋼表面的氧化鐵還原，然后再被冷卻至鍍鋅所需溫度，進入鋅鍋鍍鋅。其中，帶鋼在還原爐內的加熱過程是十分重要的工藝過程，帶鋼必須在還原氣氛中被加熱到500℃以上把帶鋼表面的薄層氧化鐵還原，否則無法獲得好的鍍鋅質量。目前的還原爐均使用燃氣輻射管加熱。

　　燃氣輻射管加熱是本領域的主流工藝技術，該技術是從冷軋帶鋼連續熱鍍鋅技術移植而來。燃氣輻射管加熱的主要熱傳導方式是輻射，它的工作原理是：燃氣在耐熱鋼或其它耐熱材料制成的密封管內燃燒，通過受熱的輻射管表面以熱輻射為主的熱傳導方式來加熱還原爐內的帶鋼；燃燒所產生的煙氣經煙道排出，大部分燃氣輻射管還設有煙氣余熱回收裝置。

　　燃氣輻射管加熱，是通過輻射的熱傳導方式，將帶鋼加熱至所需溫度。輻射加熱的熱效率較低，熱量穿透帶鋼將其在厚度方向上完全加熱至所需溫度，加熱時間較長。為了保證足夠的加熱能力，必須配置較多數量的燃氣輻射管，因此爐長較長；同時，爐膛溫度高，造成爐子周圍操作環境較差；燃燒所產生的煙氣被排入大氣，其中含有大量氮氧化物及顆粒排放物。

　　因此，希望能夠改進熱軋帶鋼連續熱鍍鋅中對帶鋼的加熱方式，以便提高加熱效率、縮短加熱時間、減少對周圍環境的污染。

　　技術實現要素：

　　因此，一方面，本發明所要解決的技術問題在于提供一種熱軋帶鋼連續熱鍍鋅設備。

　　這一技術問題通過一種熱軋帶鋼連續熱鍍鋅設備加以解決。該熱軋帶鋼連續熱鍍鋅設備包括經過酸洗的熱軋帶鋼可以按順序依次通過的入口密封段、加熱段、均熱段、冷卻段、出口段和鋅鍋，其中，所述加熱段具有感應加熱設備。

　　根據本發明的熱軋帶鋼連續熱鍍鋅設備的一種優選實施形式，加熱段出口處設有用于檢測熱軋帶鋼表面溫度的第一溫度檢測裝置。優選的是，加熱段中的感應加熱的熱負荷根據所述第一溫度檢測裝置檢測到的溫度來調整。

　　根據本發明的熱軋帶鋼連續熱鍍鋅設備的一種優選實施形式，均熱段的出口處設有用于檢測熱軋帶鋼表面溫度的第二溫度檢測裝置。均熱段的爐墻上設有電加熱輻射管，所述電加熱輻射管的加熱根據所述第二溫度檢測裝置檢測到的溫度進行調整。優選的是，電加熱輻射管交錯排列地布置。

　　根據本發明的熱軋帶鋼連續熱鍍鋅設備的一種優選實施形式，出口段的出口處設有用于檢測熱軋帶鋼表面溫度的第三溫度檢測裝置。優選的是，冷卻段包括變頻循環風機及換熱器，所述變頻循環風機的流量根據所述第三溫度檢測裝置檢測到的帶鋼表面溫度進行調整，以使得進入所述鋅鍋的熱軋帶鋼保持連續穩定的鍍鋅溫度。

　　另一方面，本發明所要解決的技術問題還在于提供一種熱軋帶鋼連續熱鍍鋅方法。

　　這一技術問題通過一種根據本發明的熱軋帶鋼連續熱鍍鋅方法得以解決。該熱軋帶鋼連續熱鍍鋅方法所采用的熱軋帶鋼連續熱鍍鋅設備包括經過酸洗的熱軋帶鋼可以按順序依次通過的入口密封段、加熱段、均熱段、冷卻段、出口段和鋅鍋，所述加熱段具有感應加熱設備，其中，該熱軋帶鋼連續熱鍍鋅方法包括如下步驟：

　　使熱軋帶鋼經過所述加熱段，其中，熱軋帶鋼在所述加熱段內的還原氣氛中被加熱到使熱軋帶鋼表面的薄層氧化鐵充分還原，

　　使熱軋帶鋼經過所述均熱段和所述冷卻段，

　　使熱軋帶鋼以一個適合鍍鋅的工藝溫度進入鋅鍋進行鍍鋅。

　　根據本發明的熱軋帶鋼連續熱鍍鋅方法的一種優選實施形式，在熱軋帶鋼經過所述加熱段內時，根據所述加熱段的出口處布置的第一溫度檢測裝置檢測到的溫度來調整所述加熱段中的感應加熱的熱負荷。

　　根據本發明的熱軋帶鋼連續熱鍍鋅方法的一種優選實施形式，在熱軋帶鋼經過所述均熱段時，根據所述均熱段的出口處布置的用于檢測熱軋帶鋼表面溫度的第二溫度檢測裝置檢測到的溫度調整所述均熱段的爐墻上布置的電加熱輻射管的加熱。

　　根據本發明的熱軋帶鋼連續熱鍍鋅方法的一種優選實施形式，在熱軋帶鋼經過所述冷卻段時，根據所述出口段的出口處布置的用于檢測熱軋帶鋼表面溫度的第三溫度檢測裝置檢測到的帶鋼表面溫度調整所述冷卻段的變頻循環風機的流量，以使得進入所述鋅鍋的熱軋帶鋼保持連續穩定的鍍鋅溫度。

　　由于酸洗后的熱軋帶鋼只要將其表面存在的薄層氧化鐵還原即可滿足鍍鋅工藝的要求，而感應加熱正是具有電流透入深度小、能迅速加熱金屬表面薄層的特點，因而與傳統的燃氣輻射管加熱技術相比，本發明的熱軋帶鋼連續熱鍍鋅設備及方法的優點十分明顯：本發明將感應加熱技術應用于熱軋帶鋼連續熱鍍鋅工藝中，感應加熱技術可以高效率的將金屬表面加熱至500℃以上，達到還原帶鋼表面氧化鐵的目的，滿足鍍鋅工藝要求。較之于傳統的燃氣輻射管加熱，感應加熱技術具有電流透入深度小的特點，因而能迅速加熱金屬表面薄層。感應加熱技術的應用，可以使爐長縮短45％左右，使得熱軋帶鋼連續鍍鋅線所占空間更小、流程更短、效率更高、更加節能。另外，由于工藝中沒有燃氣燃燒所產生的氮氧化物或顆粒排放物，因而十分環保。

　　熱軋帶鋼沒有經過冷軋加工硬化，經酸洗之后表面干凈而且本身就是等軸晶粒的組織結構，無需退火處理，熱軋帶鋼只要在退火爐內將表面存在的薄層氧化鐵皮被氫氣還原就達到了熱處理的要求。而且氧化鐵在還原爐中被氫氣還原的溫度，只要高于500℃即可，不需要進行高溫退火處理。

　　附圖說明

　　圖1是根據本發明的熱軋帶鋼連續熱鍍鋅設備的示意圖。

　　具體實施方式

　　圖1是根據本發明的熱軋帶鋼連續熱鍍鋅設備的示意圖。如圖所示，在根據本發明的熱軋帶鋼連續熱鍍鋅設備的一個實施例中，在線酸洗后的熱軋帶鋼，由入口密封段1進入加熱段2，在還原氣氛中被加熱到500℃以上，將帶鋼表面的薄層氧化鐵充分還原，然后經過均熱段3和冷卻段4，使帶鋼溫度保持在475℃左右經出口段5后進入鋅鍋9鍍鋅。進入鋅鍋的溫度應根據帶鋼的厚度及品種調整。其中，加熱段2為感應加熱段，均熱段3為電加熱均熱段，冷卻段4為噴射冷卻段。

　　感應加熱段主要由感應加熱設備組成，爐內充滿氮氣/氫氣所組成的保護氣體以保證爐內的還原氣氛。感應加熱段的出口處設有一支高溫計6，用于精確檢測帶鋼的表面溫度，以控制感應加熱的熱負荷。在均熱段出口處設置一支高溫計7，用于檢測并控制均熱段后帶鋼的表面溫度。在出口段設有一支高溫計8設置，用于檢測帶鋼表面溫度從而調整噴射冷卻段變頻循環風機的流量，達到精確控制帶鋼表面溫度的目的，保證帶鋼在經過冷卻段后獲得連續穩定的鍍鋅溫度并進入鋅鍋完成鍍鋅。

　　以上介紹了根據本發明的熱軋帶鋼連續熱鍍鋅設備的一個實施例，根據本發明的熱軋帶鋼連續熱鍍鋅方法可以結合上述熱軋帶鋼連續熱鍍鋅設備實施。

　　首先，經酸洗后的熱軋帶鋼由入口密封段1進入感應加熱爐，在感應加熱段的還原氣氛中被加熱到560℃左右，將熱軋帶鋼表面的薄層氧化鐵充分還原，這一工藝過程十分關鍵，若氧化鐵未能有效還原，則會出現漏鍍鋅現象，甚至無法鍍鋅。帶鋼的加熱溫度應根據帶鋼的品種和厚度進行調整，以適應不同規格帶鋼的鍍鋅溫度需求。該段出口處設置的高溫計6，用于精確檢測帶鋼的表面溫度，以控制感應加熱的熱負荷，并根據不同的帶鋼規格來精確調整帶鋼的加熱溫度。

　　然后，帶鋼從感應加熱段進入電加熱均熱段。均熱段3的爐墻上設置電加熱輻射管，通過電加熱輻射管的加熱來維持帶鋼的表面溫度，并使帶鋼表面溫度保持均勻，為避免帶鋼的局部過熱，電加熱輻射管可設計成交錯排列布置。同時，在均熱段出口處設置一個高溫計7，用于檢測并控制帶鋼的表面溫度。

　　接著，帶鋼由均熱段3進入噴射冷卻段。噴射冷卻段由變頻循環風機及換熱器組成，通過設置在出口段5的高溫計8所檢測的帶鋼表面溫度，調整變頻循環風機的流量，達到精確控制帶鋼表面溫度的目的，使進入到噴射冷卻段的帶鋼獲得連續穩定的鍍鋅溫度后再進入鋅鍋9，而且，即使不同規格帶鋼對鍍鋅溫度要求不同，均可通過調整風機流量進行靈活而準確的調整。

　　最后，帶鋼由噴射冷卻段經由出口段進入鋅鍋鍍鋅。帶鋼進入鋅鍋前的溫度非常關鍵。帶鋼進入鋅鍋的溫度，直接影響著鐵-鋅合金層的厚度，從而顯著影響鍍層性能。經驗表明，若帶鋼進入鋅鍋的溫度偏高或偏低，均無法獲得合格的鍍鋅產品。

　　上述實施例中僅僅限定了加熱段2具有感應加熱設備，并未明確地排除其他加熱技術的同時采用。因此，即便是在感應加熱技術之外同時還采用其它加熱技術，也并不能夠達到規避本發明的范圍的目的。相反，只要在加熱段中應用了感應加熱技術，無論是否還采用了傳統的燃氣輻射管加熱方式，都應當被認為是落入本發明的保護范圍之內。

　　另外，正如上文所言，燃氣輻射管加熱是本領域的主流工藝技術，該技術是從冷軋帶鋼連續熱鍍鋅技術移植而來。因此，容易理解，熱軋帶鋼連續熱鍍鋅工藝中采用感應加熱技術替代燃氣輻射管加熱技術也并不是等同技術手段的簡單置換，因為冷軋帶鋼連續熱鍍鋅技術的實踐會對此給出相反的教導，并且前后涉及的設備都更加復雜。

　　以上記載了本發明的優選實施例，但是本發明的精神和范圍不限于這里所公開的具體內容。本領域技術人員能夠根據本發明的教導而做出更多的實施方式和應用，這些實施方式和應用都在本發明的精神和范圍內。本發明的精神和范圍不由具體實施例來限定，而由權利要求來限定。

　　附圖標記列表

　　1入口密封段

　　2加熱段

　　3均熱段

　　4冷卻段

　　5出口段

　　6第一溫度檢測裝置

　　7第二溫度檢測裝置

　　8第三溫度檢測裝置

　　9鋅鍋。

　　技術特征：

　　技術總結

　　本發明涉及一種熱軋帶鋼連續熱鍍鋅設備，包括經過酸洗的熱軋帶鋼可以按順序依次通過的入口密封段(1)、加熱段(2)、均熱段(3)、冷卻段(4)、出口段(5)和鋅鍋(9)，其中，所述加熱段(2)具有感應加熱設備。本發明還涉及一種熱軋帶鋼連續熱鍍鋅方法，該熱軋帶鋼連續熱鍍鋅方法采用上述熱軋帶鋼連續熱鍍鋅設備，且包括如下步驟：使熱軋帶鋼經過所述加熱段(2)，其中，熱軋帶鋼在所述加熱段(2)內的還原氣氛中被加熱到使熱軋帶鋼表面的薄層氧化鐵充分還原(S1)，使熱軋帶鋼經過所述均熱段(3)和所述冷卻段(4)(S2)，使熱軋帶鋼以一個適合鍍鋅的工藝溫度進入鋅鍋(9)進行鍍鋅(S3)。

　　技術研發人員：馮丹

　　受保護的技術使用者：安德里茨（中國）有限公司

　　技術研發日：2017.12.27

　　技術公布日：2018.04.27