熱鍍鋅前的退火工藝，對熱鍍鋅板的質(zhì)量及性能起至關(guān)重要的作用。本文介紹了連續(xù)鍍鋅線退火爐工藝控制技術(shù)及節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用。

　　l 緒論

　　在帶鋼連續(xù)熱鍍鋅機(jī)組中，連續(xù)退火爐是帶鋼連續(xù)熱鍍鋅工藝段主要工序之一，也是機(jī)組的心臟。它將完成帶鋼熱鍍鋅前的退火工藝，對熱鍍鋅板的質(zhì)量及性能起至關(guān)重要的作用。其技術(shù)水平的高低直接影響到熱鍍鋅產(chǎn)品的質(zhì)與性能。冷軋鋼帶通過退火完成以下功能：①使帶鋼在退火爐內(nèi)消除軋制應(yīng)力，改善力學(xué)性能。并逐步保溫，冷卻到鍍鋅溫度。②清潔帶鋼表面。將鋼帶表面上的軋制油等污物通過加熱過程中的扦發(fā)，燃燒而去除。③在完成退火過程的同時(shí)，鋼帶表面的一層為氧化膜被爐內(nèi)氫氣還原成純鐵層，為熱鍍鋅準(zhǔn)備好具有良好附著力的表面。④保持和改善鍍鋅鋼帶板形。目前，熱鍍鋅退火技術(shù)的發(fā)展豐要表現(xiàn)在：① 退火爐工藝控制技術(shù)(包括溫度、張力、均衡冷卻控制技術(shù))。②爐內(nèi)帶鋼防瓢曲、跑偏及自動糾偏技術(shù)。③節(jié)能技術(shù)等。

　　2 退火爐工藝控制技術(shù)

　　(I)溫度控制技術(shù)。退火爐溫度控制包括兩方面：一是板溫控制，二是爐溫控制，板溫控制是鍍鋅．1：藝的關(guān)鍵，對于連續(xù)臥式爐來講，爐溫控制也足重要的一環(huán)。實(shí)踐證明，由于不同的加工成形性是帶鋼具有小同的再結(jié)晶溫度。因此，對于某一種產(chǎn)品應(yīng)該結(jié)合使用情況確定出最佳的再結(jié)晶溫度。那么對于不同的鋼鐵企業(yè)，要根據(jù)本身原材料的材質(zhì)，加工成形方式及其最終用途確定熱鍍鋅連續(xù)退火溫度，這關(guān)系到鍍鋅產(chǎn)品的性能和表面質(zhì)量問題，是鍍鋅工藝的基礎(chǔ)。圖1表示的是不同產(chǎn)品的理論退火溫度，僅供參考。另外，爐膛溫度也對鍍鋅產(chǎn)品表面質(zhì)量起到很火作用。對于改良森吉米爾法熱鍍鋅線，在NOF段爐膛溫度愈高，越有利于板面上油污及雜質(zhì)的清除。而且實(shí)

踐證明高爐溫能保證NOF段的無氧化氣氛，盡可能避免帶鋼的二次氧化，有利于RTH段還原作用的進(jìn)行。但是溫度控制要遵循高爐溫、低板溫原則。具體來說，出直燃加熱段最后的加熱區(qū)爐溫要達(dá)到1200℃左右，但板溫要控制在650"C左右，對于熱軋板鍍鋅控制在550"C左右，這樣既能避免鋼帶高溫變形，又保證無氧化加熱氣氛。

　　(2)爐內(nèi)張力控制技術(shù)。帶鋼在高溫區(qū)強(qiáng)度低，容易變形，承受的張力不能太高，需防止熱瓢曲；在低溫區(qū)，由于帶鋼的強(qiáng)度相對較高，能以較高的張力防止跑偏。熱鍍鋅工藝段分為退火爐區(qū)和鍍層區(qū)。在鍍層區(qū)，帶鋼出鋅鍋到冷卻塔頂?shù)母叨纫话銥?0m以上，由于高度高，并且有氣刀和冷卻風(fēng)機(jī)的作用，帶鋼容易抖動，為了保證鍍層厚度的精確和均勻，要求帶鋼抖動小，所以鍍層區(qū)帶鋼的張力要求較高。而在退火爐區(qū)，尤其是加熱段和均熱段，帶鍘溫度很高，則要求帶鍘以低張力運(yùn)行，以防 帶鋼變形和斷帶。在退火爐的爐鼻子入口設(shè)熱張力輥，將退火段和鍍層段的張力斷丌，使帶鋼在爐內(nèi)以低張力運(yùn)行，在鍍層段以高張力運(yùn)行。

　　(3)均衡冷卻技術(shù)。帶鋼經(jīng)過加熱段， 均熱還原段溫度要達(dá)到700~850℃，而經(jīng)過冷卻段要降到入鋅鍋溫度，一般在46O～480℃ 。若帶鋼較厚，帶鍘核心溫度一般要高出表面溫度50"C左右或者更高，這種現(xiàn)象稱作核心熱。這會直接影響冷卻段測溫的準(zhǔn)確性， 若其一直維持到出鋅鍋，會使合金層加厚，導(dǎo)致鋅層韌性下降，脆性增加。對于臥式爐來講，快速冷卻要求在第一區(qū)或第二區(qū)進(jìn)行強(qiáng)制冷卻到鍍鋅溫度460～480℃ ，在以后的各區(qū)段保

溫，維持這個(gè)溫度進(jìn)入鋅鍋，這樣可以促使鋼帶橫斷面的溫度均勻，增強(qiáng)鋅層的粘附性。

3 爐內(nèi)帶鋼防瓢曲．跑偏及自動糾偏技術(shù)

　　在工藝速度不大于120m／min的帶鋼連續(xù)退火線、連續(xù)鍍鋅線機(jī)組中，勉強(qiáng)可以不設(shè)置立式連續(xù)退火爐的爐內(nèi)糾偏系統(tǒng)，但要求爐內(nèi)轉(zhuǎn)向輥位置精度高，鋼帶板形較好，而這一點(diǎn)有時(shí)較難保證。隨著現(xiàn)代化的帶鋼連續(xù)退火線、連續(xù)鍍鋅線機(jī)組工藝速度越來越高(150~450m／min)，連續(xù)退火爐中的爐內(nèi)糾偏系統(tǒng)不但已必不可少，而且有

時(shí)需多套系統(tǒng)組合才能保證機(jī)組的高速運(yùn)行。爐內(nèi)糾偏系統(tǒng)有其鮮明特點(diǎn)，自動糾偏技術(shù)是鋼帶連續(xù)退火爐的關(guān)鍵技術(shù)。爐內(nèi)糾偏系統(tǒng)主要由3部分組成：糾偏執(zhí)行機(jī)構(gòu)、鋼帶位置偏移檢測裝置和糾偏爐輥機(jī)構(gòu)，糾偏輥應(yīng)設(shè)置在最易跑偏的位置上。圖2是一套 輥和雙輥混合糾偏系統(tǒng)示意圖。在立式爐內(nèi)，在加熱段的前幾個(gè)行程， 由于鋼帶溫度變化較大，爐頂輥易產(chǎn)生凸度，負(fù)凸度將引起鋼帶跑偏。因此，在加熱段第3或第4個(gè)爐頂輥上設(shè)一套糾偏裝置效果較好，在均熱段和均衡段設(shè)置一套糾偏裝置也是必要的。相對來說，雙輥糾偏效果要好于單輥糾偏。

　　4 節(jié)能技術(shù)

　　能源是國民經(jīng)濟(jì)最重要的物質(zhì)資源之一，也是人類社會發(fā)展的基礎(chǔ)，節(jié)能已成為我國經(jīng)濟(jì)建的重要國策。而退火爐又是連續(xù)熱鍍鋅生產(chǎn)線的重要耗能設(shè)備，其能耗占整條生產(chǎn)線的70％~80％左右， 因此退火爐的節(jié)能顯得非常重要， 是企業(yè)降低成本、節(jié)約能源、增加經(jīng)濟(jì)效益的重要途徑。下面，我們著重研究一下退火爐的節(jié)能技術(shù)。

(　　1)余熱同收技術(shù)。退火爐的排出的廢氣溫度達(dá)到900 1050℃，在現(xiàn)代化鍍鋅線中，不論是改良森吉米爾法還是美鋼聯(lián)法，其節(jié)能的主要方向都是如何回收排出廢氣中的熱量。在現(xiàn)代化鍍鋅線中，主要采用的回收方式有：①在加熱段設(shè)置廢氣回收裝置，改良森吉米爾法是直接利用高溫?zé)煔忸A(yù)熱帶俐，美鋼聯(lián)法則需先用高溫?zé)煔饧訜岜Ｗo(hù)氣體，再用保護(hù)氣體預(yù)熱帶鋼。

　　② 利用高溫?zé)煔馔ㄟ^空氣預(yù)熱器加熱助燃空氣，這樣可以提高燃燒效率，降低能源消耗。

　　③ 設(shè)置二次燃燒設(shè)備。鍍鋅生產(chǎn)過程中退火爐內(nèi)氣氛為15～20％氫氣和8O～85％氮?dú)猓彝嘶馉t的NOF(無氧化)段的燃燒是欠氧燃燒(空燃比為0。98以下)，氣體燃燒不充分，因而有剩余的可燃?xì)怏w。二次燃燒的實(shí)現(xiàn)，主要是制二次燃燒空氣流量，一般燃燒系統(tǒng)的最佳燃燒段在m=1．02～1．10(空氣過剩率)左右，空氣過剩率如果增大，多余的空氣將帶走一部分熱量，反而降低煙氣溫度。反之，則燃料不完全燃燒，造成能源浪費(fèi)。目前大部分的鍍鋅

線都設(shè)有上述節(jié)能方式，要想提高節(jié)能效率，可以更換高效空氣預(yù)熱器，并加強(qiáng)爐壁絕熱性能。但是，最后經(jīng)過上述換熱后的煙氣仍有4o0～500~C的溫度，還可以進(jìn)一步回收利用。例如某一鍍鋅線在煙氣管道上設(shè)置了一套翅片管式對流換熱器，利用脫鹽水產(chǎn)生蒸汽，用于加熱鍍鋅線脫脂槽、干燥器等用途，這樣可以節(jié)省一部分介質(zhì)成本，從而降低了噸鋼成本。

　　(2)輻射管蓄熱式燃燒技術(shù)。在現(xiàn)代化鍍鋅線上，越

　　來越多地使用了輻射管蓄熱式燒嘴。與普通燒嘴相比，蓄熱式燒嘴能大幅度降低能耗。這是因?yàn)樾顭崾饺紵到y(tǒng)能將高溫?zé)煔獾奈锢頍崃孔畲笙薅鹊鼗厥眨⑼瑫r(shí)將助燃空氣預(yù)熱~8oo~c以上，煙氣排放溫度降~U200℃ 以下。同時(shí)煙氣中的N0X和C0。的排放濃度大幅下降，減少環(huán)境污染。此外，蓄熱式燒嘴的使用壽命也比普通燒嘴長。

　　(3)完善控制系統(tǒng)功能。在生產(chǎn)線調(diào)試過程中，完善自動控制系統(tǒng)，增強(qiáng)爐溫控制，燃燒控制和爐壓控制的快速性、準(zhǔn)確性，與先進(jìn)設(shè)備相配合，提高燃料利用率。控制系統(tǒng)應(yīng)實(shí)現(xiàn)以下功能：①根據(jù)現(xiàn)場儀表檢測調(diào)節(jié)執(zhí)行系以獲得爐子工作參數(shù)設(shè)定值的閉環(huán)控制。② 風(fēng)機(jī)啟動、停止及退火爐內(nèi)氣氛吹掃程序的邏輯控制，燒嘴點(diǎn)火邏輯控制，煤氣、氫氣系統(tǒng)和水冷系統(tǒng)的安全監(jiān)測。③ 操作參數(shù)、介質(zhì)消耗及生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)的顯示和記錄。④ 事故、生產(chǎn)報(bào)告的邏輯控制。⑤ 完善熱工制度，能夠根據(jù)帶鋼實(shí)際情況和數(shù)據(jù)庫存儲自動確定退火爐參數(shù)的設(shè)定值。實(shí)現(xiàn)了以上控制功能可以發(fā)揮爐子的最大功效，降低爐子單耗。

5 結(jié)束語

　　現(xiàn)在世界上已投入運(yùn)行的帶鋼連續(xù)熱鍍鋅生產(chǎn)線正向著高速(超過200 m／min)、高產(chǎn)(超過40萬噸／y)、處理寬(超過2lOOm)、帶鋼厚(超過6mm)的現(xiàn)代大型帶鋼連續(xù)式熱鍍鋅生產(chǎn)線發(fā)展。在產(chǎn)品上主要是朝著汽車用鍍鋅板、無鋁熱鍍鋅板的方向開拓。熱鍍鋅板的市場將不斷擴(kuò)大，前景將更為廣闊。而退火爐作為連續(xù)鍍鋅線的關(guān)鍵，不論是從工藝控制， 還是節(jié)能環(huán)保等方面， 都是今后關(guān)注的重點(diǎn)。

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