[发明专利]自动适应冷轧带钢带宽的罩式退火炉用直吹强对流板及其工作方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种能够自动适应冷轧带钢带宽的罩式退火炉用直吹强对流板及其工作方法，属金属热处理技术领域。

背景技术

现有的罩式退火炉采用的通常是单垛紧卷退火方式，钢卷2一层层通过中间对流板1相隔而叠在一起进行退火处理，参见图1。采用该传统方法退火时，钢卷中间层对流效果减弱，在加热和冷却过程中容易造成内外温差，从而恶化层间压力平衡导致粘钢，且该方法退火时加热过程、冷却过程效率低下，影响了罩式退火炉的工作效率。目前，热处理界提出了很多改进措施和方法，但都没有很好的解决上述问题。

公告号CN 101294241A公布了一种用于罩式退火炉的悬浮式对流堆垛方法，首先将钢圈内圈附加有套筒，然后将钢卷堆放在退火炉炉台上，在钢卷上方叠装有对流板，对流板底部与钢卷内套筒相配合，且套筒支撑住对流板，钢卷上表面不与对流板相接触；再将钢卷叠放在对流板上，钢卷下表面与对流板相接触，钢卷内套筒坐在对流板上部，这样将钢卷一层层叠装起来。该发明通过使相关钢卷仅下表面与对流板相接触，而上表面不与对流板相接触，以期可以解决传统设备的粘结发生率。但随着卷曲技术的进步，解决层间叠装的纵向压力问题并不是减少粘钢的首要任务，且以该方式达到降低钢卷纵向折叠的发生概率并不经济，因为随着卷曲技术的进步，只有钢卷芯部和边部出现折叠的概率在实际生产中能够引起工业性损失。

公开号为CN 201284357Y的中国专利公布了一种适合于罩式退火炉的堆垛架，其包括，本体，其为圆柱状框架结构，上下端开口；若干对流板，呈扇形结构，其一端以本体中心、沿本体上端面圆周设置，且对流板位于本体中心一端排列形成供气体对流的孔道。该发明较传统退火装置堆垛过程中下层钢卷容易纵向受压的情况，降低了下层钢卷粘结和纵向折叠发生的概率。但该装置体积庞大，降低了大卷径冷轧钢卷在退火炉里的可操作性。

公告号CN 201183813Y的中国专利提供了一种罩式退火炉用对流板，是由上下扇形片、固定基板、导流片等部件焊接而成。其特征是再增加一组短扇片，将其焊接在下扇形片的下部，使之与现有对流板扇形片内外径形成一定台阶，可以避开钢卷内外径溢出，有效地防止钢卷表面硌伤。但该发明功能单一，只是从改善硌伤方面提高，没有发挥出导流板更大的作用。

CN1718776Y公开了一种罩式炉对流板，它包括隔板与连接件，还设置着口向下的U形吊环，连接件的连接板与U形吊环焊接在一起；连接件是以连接板为中心的成辐射形的连接杆；所说的隔板是焊接在连接杆两侧的长条扇形隔板；在长条扇形隔板的下面中部焊接着条形垫板；长条扇形隔板外端到U形吊环对称线的距离大于钢卷外圈的半径。可在U形吊环焊接上、下两个联接板，在所说的连接件的连接杆具有一个定位环，定位环是竖直的U形环的外侧杆向外水平伸出一横向连接杆，U形环的内侧焊接在上、下两个连接板，U形环外侧杆到U形吊环对称线的距离与钢卷内圈半径相适应。该对流板有效避免了硌伤和因此引起的粘结，但是对于由于温度不均匀引起的粘结没有改善，且功能较单一，不能改善生产效率。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供一种能够自动适应冷轧带钢带宽的罩式退火炉用直吹强对流板及其工作方法。

本发明的原理：

在罩式炉退火生产过程中，钢卷成分和表面粗糙度是确定的，此时影响粘结的主要因素包括：温度、压力、加热及冷却制度。其中，压力是造成粘结的主要原因，压力除了与来料的卷曲张力有关外与温度分布也密切相关。在加热过程中，钢圈外圈与内圈的温度高于中部的温度，外圈与内圈的热膨胀大于中部。外圈压应力减小，内圈压应力增大，此时易在内圈产生粘结。在冷却过程中，外圈与内圈的温度低于中部，外圈与内圈的冷收缩大于中部，内圈的压应力减小，中部的压应力增大，此时易在中部产生粘结。

传统方式中的对流板能有效避免钢卷和钢卷间的粘结，还能起到一定的导流作用，但该作用的发挥是一个被动过程，所以其导流作用强度不大，是产生钢卷内外温差的重要原因。传统方式在加热过程中，其传热途径是：加热罩→内罩→炉内保护气体→钢卷外圈→钢卷芯部；在冷却过程中，其热循环途径是：冷却罩→内罩→炉内保护气体→钢卷外圈→钢卷芯部。可见，钢卷中部的温度变化始终滞后于钢卷芯部和外圈。因此，从控制粘结的均衡温度制度考虑，强化中部对流效果，减小内外温度不均衡现象是本发明的出发点。

本发明提供一种自动适应冷轧带钢带宽的罩式退火炉用直吹强对流板及其工作方法，其能够使热循环途径有以下特点：加热罩(冷却罩)→内罩→完成中部升温(降温)对流后的炉内保护气体→钢卷外圈→热辐射钢卷芯部。