CN102816986A - 一种带钢连续热镀锌方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种带钢连续热镀锌方法，其依次包括下列步骤：带钢清洗后进行预热；采用短火焰正对带钢直接接触的方式将带钢加热至550～700℃；采用辐射管加热的方法继续加热带钢至700～850℃；对带钢依次进行均热和缓冷处理；采用氢气体积含量为5～70％的氮氢混合气体将带钢快速冷却至150～550℃；对带钢进行再次加热，加热至450～550℃；对带钢进行二次均热；对带钢进行热镀锌处理。采用该方法不仅能够明显提高超高强钢的可镀性，而且可以灵活地实现各种退火曲线，使得传统热镀锌机组无法实现的退火工艺都能够实现，此外还可以明显减少机组开机时的“锌皮”缺陷。

Description

一种带钢连续热镀锌方法

技术领域

本发明涉及一种带钢连续退火热处理方法，尤其涉及带钢连续热镀锌方法。

背景技术

热镀锌带钢是一种常见的冶金产品，其是使熔融金属与铁基体反应而产生合金层，从而使基体和镀层二者相结合的一种带钢。热镀锌带钢具有镀层均匀，附着力强，使用寿命长等优点。

传统的带钢连续热镀锌方法主要有两种：

A：清洗→预热→加热→均热→缓冷→快冷(冷却到450～500℃)→热镀锌→气刀喷吹→上行冷却段冷却→下行冷却段再次冷却→水冷。

B：清洗→预热→加热→均热→缓冷→快冷(冷却到450～500℃)→再次均热(均热温度450～500℃)→热镀锌→气刀喷吹→上行冷却段冷却→下行冷却段再次冷却→水冷。

上述热镀锌方法的共同点是：带钢进行预热、加热和均热等后续热处理后进行热镀锌。这种方法适于生产普通的低碳铝镇静钢、IF钢、高强IF钢、烘烤硬化钢、低合金高强钢和强度级别在780MPa级别以下的普通高强钢。但对于780MPa级和780MPa级以上超高强钢(如双相钢、TRIP钢等)，由于这些超高强钢中含有较高的Si、Mn等强化元素，在热镀锌过程中很容易出现漏镀缺陷，而且镀层结合力较差，钢板在180度折叠时镀层很容易出现片状剥落的问题。另外，随着热镀锌产品的发展，传统的加热、均热、缓冷、快冷、再均热的热镀锌方法已经不能满足新产品的要求，一些产品要求快冷到400℃以下，甚至快冷到200℃以下，然后再进行热镀锌。此外，传统的热镀锌方法在机组打开炉盖进行检修、穿带等作业后再开机运行时，由于退火炉体积较大，炉温往往还较低，热镀锌前的带钢温度通常需要带钢运行1～2卷才能达到工艺要求，使得开机钢卷带钢表面的锌与带钢结合不牢，很容易成片状脱落，即通常所说的“锌皮”缺陷，“锌皮”缺陷不仅容易污染后续辊子，造成辊印缺陷，还会造成带钢和锌液浪费，增加了生产成本。

发明内容

针对上述传统热镀锌方法的不足，本发明的目的在于提供一种带钢连续热镀锌方法，使用这种热镀锌方法不仅可以显著提高双相钢、TRIP钢等超高强钢的可镀性，而且可以实现现有全部热镀锌产品的热处理，同时使用该方法还可以减少机组打开炉盖进行检修、穿带等作业后再开机运行时所造成的带钢和锌液浪费，进而避免或减少“锌皮”缺陷。

根据上述发明目的，本发明提供了一种带钢连续热镀锌方法，其包括下列步骤：

(1)带钢清洗后进行预热；

(2)采用短火焰正对带钢直接接触的方式将带钢加热至550～700℃；

(3)采用辐射管加热的方法继续加热带钢至700～850℃；

(4)对带钢依次进行均热和缓冷处理；

(5)采用氢气体积含量为5～70％的氮氢混合气体将带钢快速冷却至150～550℃；

(6)对带钢进行再次加热，加热至450～550℃；

(7)对带钢进行二次均热；

(8)对带钢进行热镀锌处理。

优选地，所述步骤(1)中的预热温度为200～350℃。

优选地，所述步骤(1)中采用短火焰燃烧所产生的废气预热带钢。

优选地，所述步骤(2)中的短火焰为天然气燃烧所产生的短火焰。

优选地，所述步骤(4)中采用辐射管均热的方式对带钢进行均热处理，采用喷气缓冷的方式对带钢进行缓冷处理。

优选地，所述步骤(5)中冷却速度为50～150℃/s。

优选地，所述步骤(6)中再次加热采用感应加热的方式。

优选地，所述步骤(7)中二次均热的温度为430～500℃。

优选地，所述步骤(8)中热镀锌的锌液温度为445～465℃。

优选地，所述步骤(8)中热镀锌的锌液中含有0.15～0.30wt％的铝。

本发明所述的技术方案的核心是：预热后对带钢进行两次加热，依次为正对带钢短火焰直火加热和辐射管加热，使得带钢表面先进行预氧化，在带钢表面形成薄的FeO等产物，阻碍Si、Mn等元素向钢板表面富集，使得Si、Mn等元素仅在钢板表面的内部氧化，这样Si、Mn等元素的氧化物就不会影响带钢的可镀性，而在后续热处理过程中，带钢最表面的FeO等产物薄层被充分还原，形成以纯铁为主的表面，从而获得优良的可镀性；在快冷段采用采用氢气体积含量为5～70％的氮氢混合气体进行快冷，可以把带钢迅速冷却到150～550℃，从而满足复相钢等新产品的工艺要求；在快冷之后增加再加热步骤对带钢进行再加热处理，将带钢迅速再加热到450～550℃，从而满足热镀锌工艺要求。这种工艺设计不仅能够明显提高超高强钢的可镀性，而且可以灵活地实现各种退火曲线，使得传统热镀锌机组无法实现的退火工艺都能够实现，此外，其还可以明显减少机组开机时的“锌皮”缺陷。

需要说明的是，对于本技术方案中步骤(1)所述的清洗、预热步骤，步骤(4)所述的均热和缓冷步骤，步骤(5)中的冷却速度，步骤(7)中二次均热的温度以及热镀锌的具体工艺步骤均可以采用传统热镀锌工艺中的具体工艺参数，其与上述各优选的技术方案一样可以实现本技术方案的实施效果，由于这些工艺参数可以为本技术领域内所经常选用的工艺参数，故本发明并未对这些参数做出限制。只是在带钢热镀锌时，如果选用本发明所介绍的优选技术方案，将会获得更好的实施效果。

具体实施方式

采用下述步骤对带钢进行热镀锌，本案实施例1-6中各步骤的具体工艺参数见表1：

(1)带钢清洗后进行预热，预热温度为200～350℃；

(2)采用天然气燃烧的短火焰正对带钢直接接触的方式将带钢加热至550～700℃(表1中表示为直火加热温度)；

(3)采用辐射管加热的方法继续加热带钢至700～850℃；

(4)对带钢进行辐射管均热，均热温度为700～850℃(表1中表示为一次均热温度)；

(5)将带钢喷气缓冷至630～750℃；

(6)采用氢气体积含量为5～70％的氮氢混合气体将带钢快速冷却至150～550℃，冷却速度为50～150℃/s；

(7)采用电磁感应加热器将带钢再次加热至450～550℃；

(8)对带钢进行二次均热，均热温度为430～500℃；

(8)对带钢进行热镀锌处理，锌液温度为445～465℃，控制锌液中含有0.15～0.30wt％的铝。

表1.

为了比较本发明所述的热镀锌方法与传统热镀锌方法之间的效果，发明人还采用本案背景技术中介绍的两种传统热镀锌方法(A和B)以及本发明所述的热镀锌方法(C)分别对普通带钢(低碳铝镇静钢、IF钢、高强IF钢、烘烤硬化钢、低合金高强钢)和780～1280MPa级超高强度带钢(双相钢、TRIP钢、复相钢)进行了多次热镀锌试验，并将试验结果列于表2(表2中的对比结果为多次试验结果的总结，并非为一次试验的结果)。

表2.性能对比

全部具有“锌皮”缺陷全部具有“锌皮”缺陷

从表2中可以看出，本发明所述的热镀锌方法尤其对于高强度带钢的热镀锌效果显著。

要注意的是，以上列举的仅为本发明的具体实施例，显然本发明不限于以上实施例，随之有着许多的类似变化。本领域的技术人员如果从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种带钢连续热镀锌方法，其特征在于，包括下列步骤：

(1)带钢清洗后进行预热；

(2)采用短火焰正对带钢直接接触的方式将带钢加热至550～700℃；

(3)采用辐射管加热的方法继续加热带钢至700～850℃；

(4)对带钢依次进行均热和缓冷处理；

(5)采用氢气体积含量为5～70％的氮氢混合气体将带钢快速冷却至150～550℃；

(6)对带钢进行再次加热，加热至450～550℃；

(7)对带钢进行二次均热；

(8)对带钢进行热镀锌处理。

2.如权利要求1所述的带钢连续热镀锌方法，其特征在于：所述步骤(1)中的预热温度为200～350℃。

3.如权利要求2所述的带钢连续热镀锌方法，其特征在于：所述步骤(1)中采用短火焰燃烧所产生的废气预热带钢。

4.如权利要求1所述的带钢连续热镀锌方法，其特征在于：所述步骤(2)中的短火焰为天然气燃烧所产生的短火焰。

5.如权利要求1所述的带钢连续热镀锌方法，其特征在于：所述步骤(4)中采用辐射管均热的方式对带钢进行均热处理，采用喷气缓冷的方式对带钢进行缓冷处理。

6.如权利要求1所述的带钢连续热镀锌方法，其特征在于：所述步骤(5)中冷却速度为50～150℃/s。

7.如权利要求1所述的带钢连续热镀锌方法，其特征在于：所述步骤(6)中再次加热采用感应加热的方式。

8.如权利要求1所述的带钢连续热镀锌方法，其特征在于：所述步骤(7)中二次均热的温度为430～500℃。

9.如权利要求1所述的带钢连续热镀锌方法，其特征在于：所述步骤(8)中热镀锌的锌液温度为445～465℃。

10.如权利要求1或9所述的带钢连续热镀锌方法，其特征在于：所述步骤(8)中热镀锌的锌液中含有0.15～0.30wt％的铝。