[发明专利]连续或离散金属产品的处理方法和装置

说明书

本发明涉及一种处理金属产品的方法和装置，所述金属产品为连续拉长产品例如条或棒的形式，或者离散板的形式。

DFI（直焰冲击）是已知的技术，其中源自燃烧器的火焰直接冲击要被加热的材料表面。DFI加热相比其它加热技术具有一些优势。例如，在炉腔中加热期间不易达到高热传递，使用传统燃烧器、辐射管或电加热元件加热炉腔的气氛，尤其对于具有低辐射系数的材料。感应加热可以给出更好的热传递，但是另一方面对加热材料的几何形状敏感。

因此，在许多情况下，期望使用DFI加热各种金属产品。特别是对于连续细长产品如条和棒，以及离散金属板，是这样的，它们可以在传送带通路上传送通过一个或若干个DFI燃烧器，从而迅速和有效地加热。尤其是，在瑞典专利申请号0502913-7和0702051-4中描述了这种装置。

然而，在使用DFI加热所述金属产品时存在问题。在其较薄的情况下，沿产品的热传导将受到限制，产生温差。

在相反情况下，对于较厚的条或板，在材料的核心有时间达到期望的最终温度之前，材料表面有过热风险。传统上通过使用例如脉冲DFI加热解决上述问题，这例如在瑞典专利申请号0600813-0中有描述。但是，在条或板沿传送带通路连续输送的情况下，这是昂贵的，因为需要若干个DFI燃烧器一个接一个配置。

特别是当制造特定类型的高强度钢板例如用于汽车制造的高强度钢板时，存在这些问题，由此在强度与低重量的结合上有高要求，即，对于涂料，薄的结构和有效的腐蚀防护以及良好的附着力。

传统镀锌在这些应用中作用很差，这是因为得到的锌合金的颗粒边界导致板状金属中产生脆性的问题。然而，所述板通常用类似方法进行抗腐蚀处理，其中板用铝层涂布，加热至退火温度并热处理以使铝层与钢材料部分熔合。为了达到期望的材料性质，之后将板在压缩冷却步骤中快速冷却是重要的，这样板也得到其期望的形状。

使用所述方法，表面和材料性质、抗腐蚀性以及期望的形状都可以有效实现。然而，加热至退火温度需要大量时间，通常超过5分钟，因此加热是所述方法规模化的瓶颈。通常，热处理步骤需要约1-2分钟，这是必要的，以达到充分熔合。

已经证明很难缩短加热时间，这是由于铝涂布的钢板的特殊材料性质。铝具有非常低的辐射系数（低于锌），这导致对材料有限的热传递。现有钢板通常复杂的几何形状使感应加热存在问题。直接接触加热也存在问题，因为在加热期间表面层将熔化。因此，现在，最常用的通过辐射管或电加热元件加热的炉用于加热和热处理步骤。

为了避免氢渗透，导致材料性质的恶化，传统上使用无氢气氛，如氮或干燥空气。迄今为止，这种要求，与材料表面过热的风险相结合，已经使得DFI加热在所述应用中不可用。

本发明解决上述问题。

因此，本发明涉及一种加热连续拉长金属产品如条或棒或者离散板的方法，所述连续拉长金属产品或者离散板在传送带通路上输送，在第一加热位置使用至少一个燃烧器进行加热，输送金属产品穿过所述燃烧器，将来自燃烧器的燃烧产物输送穿过至少一个使其运行与金属产品分离的通道，到至少一个第二加热位置上，第二加热位置沿传送带通路排列，以使在金属产品穿过第二加热位置时，来自燃烧器的燃烧产物冲击金属产品的相对的第二表面，其特征在于，所述燃烧器为DFI（直焰冲击）燃烧器，其火焰在穿过期间直接冲击金属产品的第一表面，以及所述通道从排列燃烧器的火焰以冲击第一表面的位置运行出来。

以下，本发明将参考本发明的示例性实施方案以及附图进行详细描述，其中

图1是依据本发明的DFI装置的侧视图；

图2是适于实施依据本发明的方法的生产线的略图；

图3是第一优选DFI步骤的侧视图；

图4是第二优选DFI步骤的侧视图；

图5是图4说明的第二优选DFI步骤的顶视图；和

图6是第三优选DFI步骤的顶视图。

图1显示了用于加热连续拉长金属产品110，如条或棒，或者离散金属板的DFI装置100，其包含DFI燃烧器102。在图1中，金属产品110被描述为离散板，但是这里所述的当可能时也适用于连续金属产品。金属产品110沿方向A，在容器107内的传送带通路101上输送，通过DFI燃烧器102的火焰在第一加热位置103处加热，DFI燃烧器102位于金属产品110之上，以使火焰在位置103处直接冲击金属产品110的上表面。