[发明专利]一种用于钛带及钢带退火的卧式连续退火炉

说明书

技术领域

本发明属于热处理领域，具体涉及一种适用于钛带及钢带退火的卧式连续退火炉。

背景技术

由于钛的化学性质活泼，在高温下容易与O、N、H等元素发生化学反应，致使钛板及钛合金的性能变差，强度和塑性降低，硬度增大，不利于后续加工和使用，因此钛板退火一般采用真空退火或者氩气气氛保护退火。现有钛板生产过程中退火处理大都采用真空成卷退火，真空成卷退火为周期式退火，退火周期长，因在真空退火过程中，钛板外部、中部和心部受热不均，使得板材内外圈组织与性能均匀性较差。目前很多工艺通过在氩气气氛下加强气氛对流以提升钛板在退火过程中的受热效果，虽然在一定程度上提升了真空退火钛板的组织和性能均匀性，但未能从根本上解决钛板退火不均匀性的问题，退火板材在不同位置存在着性能差异和表面质量缺陷等问题。申请号为201110003672.4的发明提供一种用连续光亮退火炉对冷轧纯钛、钛合金带卷进行连续光亮退火处理的工艺，根据卷厚不同，以2~6m/min 的速度依次经过，清洗，吹干，最后引入连续光亮退火炉，退火炉内填充惰性保护气体氩气。申请号为连续退火解决了周期式退火易引发的受热不均等问题，但因为钛板轧制压延性能特殊，钛板带材生产线建设难度大，钛板昂贵且用量不大，专门建设钛板的带材生产线不仅投资巨大，而且产线生产能力会一定程度过剩。目前大都利用钢铁生产线来进行钛板的轧制，后续采取真空成卷退火或连续退火方式。

申请号为201220023604.4的实用新型提供了一种不锈钢及钛钢连续退火炉喷冷装置，该装置涉及一种喷冷装置，具体涉及一种不锈钢及钛钢连续退火炉喷冷装置。为了解决现有退火炉喷冷装置的整体结构不利于不锈钢加热后的快速冷却及钛钢缓冷段后的快速冷却处理，且安装维修十分不便的问题。该实用新型所研究的不锈钢及钛钢连续退火炉，是对不锈钢和含添加的合金元素钛的钢进行连续退火，并非是可以对不锈钢和钛板进行连续退火的连续退火炉。

钛板连续退火采用氩气气氛保护，钢带采用氢气氮气混合气为保护气氛保护退火，在既有钢铁生产线上对钛板进行轧制后钢铁生产线连续退火炉无法对钛板进行连续退火，若专门新建可用于钛板退火的连续退火线，则投资巨大；且因为钛板需求量小、连续退火线生产能力易过剩并因此导致连续退火炉阶段性停产，经济性差，且可能会因炉区布局问题影响生产调度等问题。

发明内容

为了解决钛带在真空成卷退火中组织与性能不均匀和存在表面质量缺陷等问题，同时避免新建钛带连续退火炉导致的投资巨大且生产能力过剩问题，本发明提出一种适用于钛带及钢带退火的卧式连续退火炉，可用于钛带和钢带的连续退火，获得组织与性能均匀、表面质量良好的退火钛带和钢带。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种用于钛带及钢带退火的卧式连续退火炉，包括加热段、过渡段和冷却段，在加热段前和冷却段后均设有密封系统，各段炉内保护气氛连通；其特征在于：配备有气体置换系统及气体循环系统；气体置换系统设置在卧式连续退火炉炉内炉墙上，气体置换系统与外部保护气体供气系统相连通，且设置为在卧式连续退火炉需要生产钢带或者钛带时，根据工艺需要将炉内不同区域的保护气氛快速置换为工艺所需要的保护气氛，完成炉内保护气氛的调整与置换；所述的气体循环系统设置为在炉内保护气氛的调整与置换过程中，通过在卧式连续退火炉不同区域对炉内气氛进行扰流加强炉内气氛循环。

按上述技术方案，卧式连续退火炉在生产钢带时，炉内采用氢气氮气混合气为保护气氛，且氢气体积比75%~100%；当生产线改为生产钛带且该卧式连续退火炉需要用于生产钛带时，设置卧式连续退火炉运行模式为爬行模式，降低卧式连续退火炉炉温；当退火炉各区炉温降至800℃时，利用气体置换系统进行氮气吹扫，逐步将炉内的氢气氮气混合气保护气氛置换为氮气，再用气体置换系统进行体积分数99.99%的高纯氩气吹扫，逐步将炉内保护气氛置换为所需要的氩气，从而满足钛带的连续退火保护气氛需要；当炉内气氛置换完全后，即氩气含量达99%后，卧式连续退火炉内升温，并通过卧式连续退火炉入口前工序设备连接钢带和钛带，将退火产品更换为钛带；调整退火炉为正常运行模式，进行钛带在卧式连续退火炉内的退火；