[发明专利]气氛分离装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种气氛分离装置，所述气氛分离装置安置在用于热处理金属带材的连续处理线的炉子的两腔室之间，腔室具有不同属性的气氛。

背景技术

处理线可以是例如退火线或电镀线。

热处理的目标带材在相继的腔室中连续行进，特别是加热室、保持室和冷却室，以随循适于所针对的机械特性的热路径。

热循环可以例如包括：加热到800℃的温度，在该温度保持10秒，继而进行快速冷却。为了避免带材的氧化，炉子通常保持在还原气氛下，还原气氛由氮气和氢气的混合物组成。

在加热室和冷却室中的氢气浓度通常在5％到15％之间。在快速对流的冷却室中，有利的是，具有更高的氢气浓度，以提高冷却的性能，例如20-80％的氢气。

连续金属带材退火炉通常具有容积较大的腔室。连续注入以保持腔室低压的气氛流量较高，例如100-300m³/h。氢气比氮气贵很多，有利的是，保持加热室和保持室处于较低的氢气浓度下，以限制所注入气氛的成本。用于金属带材的连续处理炉的两相继腔室的气氛从而可以是不同属性的，特别地在其氢气浓度上。

在炉子的不同腔室之间没有屏障的情况下，气氛的移动将从一腔室向另一腔室进行，引起每个组分的浓度变化，这会影响热处理的效果或带材的表面质量。

此外，富氢气的气氛的使用需要对设备安全性进行特定预防。氢气浓度的增大——其源自从一高氢气浓度腔室向一低氢气浓度腔室的较大移动——可能需要也在低浓度腔室中实施补充保护。

为了保持每段气氛的组成，需要在这些段中注入补充气体，这对设备的经济平衡有影响。

技术问题因此在于在设备的不同段之间设置一屏障，以保持对这些气氛的良好控制，同时使得带材经过，而不对带材有物理损坏。该屏障还应允许限制气氛在两腔室之间的移动。

根据现有技术，通过插入一分离装置获得设备的不同段的受控气氛的分离，所述分离装置包括两缩口(rétreint)区域，在两缩口区域之间要么注入用于产生一缓冲区域的气体，要么抽吸在缩口区域之间经过的气体。

这些缩口例如具有在带材两侧定位和产生产品的经过窗口的节气门的形式。这些缩口通过经过窗口的调节距离调节装置的相对密封性。

金属带材可能具有不同的几何缺陷，如具有瓦形式的不良平直度，或在带材上有皱褶。这些缺陷需要带有扩大通过窗口的缩口装置的调节，以使得带材能够没有损坏地通过，但这增大逸出截面并因此降低装置的效率。

文献JP 05214450示出一种气氛分离装置，所述气氛分离装置布置在对不锈钢进行光亮处理的退火炉的入口和出口，保持在高氢气浓度下。带材在装置的出口的行进平面与在入口的行进平面相同。

为了限制逸出截面，通过使耐高温的柔性金属元件相适应，有时进行对密封装置的修改。这些元件允许减小逸出截面，不过在与带材接触的情况下，会在带材上引起划痕。在柔性元件没有良好对齐或带材的几何形状有缺陷的情况下，会产生在柔性元件和带材之间的这种接触。当带材温度较高，例如为700℃时，还会限制柔性元件随时间的寿命。

发明内容

本发明因此涉及一种气氛分离装置，其安置在具有不同属性的气氛的用于处理金属带材的连续处理线的两腔室之间，允许避免位于装置的上游的腔室的气氛进入位于下游的腔室中，且反之亦然。

根据本发明的气氛分离装置包括：

-第一对电动辊(rouleaux motorisés)，带材在第一对电动辊之间行进，该第一对电动辊保证在第一腔室和装置的内部的密封性的主要部分；

-第二对电动辊，带材在第二对电动辊之间行进，该第二对电动辊保证在第二腔室和装置的内部之间的密封性的主要部分；

和其特征在于，成对辊被布置以引起带材的行进平面在装置的入口和出口之间的变化；并且，在每对辊之间的间距被调节以使得，当带材具有几何缺陷时，特别是具有呈瓦形的横向型面时，辊减小带材在其宽度上的缺陷，以限制气流。

在带材在本发明的装置的辊之间经过时，带材不经历塑性变形。因此，在带材在装置中通过后，带材重回其初始的型面，例如呈瓦形的型面。

根据另一方面，气氛分离装置包括：

-箱体，上游腔室的出口和下游腔室的入口在箱体中开口；

-在箱体的入口的第一对电动辊，带材在所述第一对电动辊之间行进，所述第一对电动辊保证在上游腔室和箱体的内部之间的密封性的主要部分；