[发明专利]用于对连续运动的钢带进行预热的装置和方法

说明书

技术领域

本发明涉及根据权利要求1和17的前序部分的用于对连续地运动的钢带进行预热的装置和方法，尤其是在将该钢带供给到连续退火或热浸镀锌炉之前对该钢带进行预热的装置和方法。

背景技术

已知的是，在用于连续运动钢带的连续退火或镀锌装置中，首先将以卷形式供给的钢带展开并进而对其进行退火并可在其重新卷绕之前镀锌。因此钢带以可达到若干米/秒的速率快速地通过，钢带从周围温度升至冶炼物件所需的、可超过850℃的最大温度。

为了提高效率，采取了大量努力以在燃烧气体排出装置之前在用于加热和保持炉的温度的区域内利用燃烧气体的能量。

该能量可以不同的方式回收，例如对用于直接火焰燃烧器或以“回流换热器”或“交流换热器”类型的辐射管的燃烧气体进行加热。

还可以回收全部或部分热能以在钢带本身供给到炉中之前预热钢带。

非常简单地，可将燃烧气体从辐射管收集在炉内或出口并再将燃烧气体通过扩散器吹到钢带的表面上。鉴于气体较高的温度——可能达到1000℃，将气体首先在新鲜空气中稀释以将其温度降至与操作能力和抽风机阻力相符的数值，抽风机用于收集气体并将气体分配到钢带上的吹风设备。通常，气体在用于预热之前被冷却到大约300至450℃，这大大危害了操作效率。

根据例如在JP60-135530中描述的另一方法，燃烧气体通过将其冷却的换热器，燃烧气体将其热量的一部分传递到在钢带表面吹动的预热气体并然后通过排气抽风机排出。

这种预热气体可以是空气或如在JP60135530A的情况下的构成辐射管炉的受控环境的气体。在此，附加的燃烧气体/预热气体换热器的效率对操作效率产生显著的不利影响。

最后，建议将从炉中排出的燃烧气体直接供给到预热腔内并使用挡板或管道使其在钢带表面上流通，从预热腔朝向所述排出装置排放的所述气体由此得以冷却。

在JP61-048533A中描述的这种装置用于快速加热，但来自预热腔的、在出口处的气体仍然非常热，这在排气回路中产生较高的热载荷。

根据燃烧气体的成分、温度，以及钢带的化学成分和其温度，与钢带接触的这些燃烧气体被发现也可能不适于获得用于钢带的某些表面氧化还原条件。

本发明因此必须可以解决这些问题，尤其是可以使在受控大气下的腔中的钢带预热以最后在抽风机中回收非常凉的不需要稀释的预热气体。本发明必须避免在热气体和实际的预热气体之间的外部换热器的需求并且用于重新构成极度冷却的气体，极度冷却的气体的排放因此更加容易。

发明内容

本发明因此提出根据独立权利要求1和17所述的相关联的预热装置和方法。一组从属权利要求涵盖了本发明的各个方面和优点。

本发明涉及能够在将连续运动钢带供给到连续退火或镀锌炉中之前对其进行预热的装置，其中，将在用于加热或维持在所述炉中的所述带的温度的辐射管或直接火焰燃烧器中外部地回收的燃烧气体抽出并通过管道输送到至少一个带预热单元中，带预热单元本身包括在受控环境下的预热腔中，然后将这些此时冷却过的气体从预热腔排出并通过管道朝向例如抽风机和烟囱之类的排气装置输送。

原则上，用于在预热腔中的连续运动的钢带的预热装置包括(在所述腔中)由内表面与外部回收的燃烧气体接触的至少一个预热管组成的预热回路。这方面与具有除预热模块之外的换热器的真实管的JP360135530A以及包括与注入燃烧气体的管类似的导管的JP361048533A相接近。根据本发明，预热装置与这些文献中的每个都不同，这是因为所述预热管外表面的一部分以一定的距离并直接对置钢带的表面放置，一方面，用于通过热辐射到钢带和腔壁上的第一预热模式，另一方面，用于主要通过构成预热腔中的受控环境的气体的对流的第二预热模式，所述气体至少出现在管的外表面和带的表面之间。可根据所要提供的这两个模式的效果强度来调节管的外表面与钢带的表面隔开的距离，由此可将其加权在一起以及分别加权并且因此更好地控制所需预热的效率。在这方面，即使该距离不受任何阻挡在管的外表面和钢带的表面之间的直接观察的障碍影响，可以设想，具有孔口的元件或隔板放置就位，元件或隔板的材料具有影响两个所述模式中的至少一个的特性。

受控环境下的附加气体具有取决于带和与带直接接触的任何其他材料的氧化还原特性。因此，带的化学性质最好不发生改变。在腔中，附加气体可以是静止的或在与带直接相邻的管的外侧流通，即在管的外表面的一部分与带的表面之间流通。最后，不同于JP361048533A，装置最好设置成使得供应到预热腔中的燃烧气体不与炉的受控环境混合。