[发明专利]分段紊流控制的合金化炉及其控温方法

说明书

技术领域

本发明涉及热处理设备技术领域，尤其涉及一种分段紊流控制的合金化炉及其控温方法。

背景技术

合金化炉是热镀锌汽车外板生产的关键设备，钢带从锌锅中镀锌出来后，通过气刀控制镀锌层厚度，进入合金化炉对镀锌层进行合金化处理，达到提高镀锌层抗粉化的能力。在合金化炉中钢带进入加热段按照预定的温度曲线升温至500-550℃，再进入保温段恒温一段时间，随后冷却生成需要的锌铁合金相。实际使用中在保温段由于烟囱效应，热空气会进入冷却段，降低冷却工艺段的冷却效果，同时保温段出口温度仅有380-420℃，极大的影响了合金化层的生成，降低了合金化镀锌板的冲压涂装性能和耐腐蚀性能。

冷轧带钢通过锌鼻子进入锌锅，被锌锅里的熔融锌液镀上一层薄薄的锌层，钢带在空气中自然冷却，在锌液处于半凝固状态时，通过气刀的作用去掉多余的锌液，控制锌层使其厚度保持一致。镀锌后的冷轧板往往需要进行合金化处理，提高镀锌板的附着力和抗粉化能力，根据合金化工艺的要求，往往采用先高温再低温的处理工艺，镀锌板在合金化炉中先被加热至500℃左右，在进入保温段保温一段时间，保温段通常分为2-3段，用以提高保温段的温度均匀性，同时通过缩短各保温段的长度减少保温段至冷却段的烟囱效应，提升保温段的温度，减少对冷却段的影响，镀锌板随后进入冷却段冷却，获得需要的合金化组织，合金化的镀锌板进入下一工艺段进行后处理。

目前的合金化处理存在以下缺点，合金化保温段分割成2-3段虽然能够抑制保温段的烟囱效应，但是热量损失也相应的增大了，每段保温段长度减少，烟囱效应依然存在，保温段的末端温度明显偏低，极大的影响了合金化金相组织的生成，专利201310372122.9提出采用气封的装置减少烟囱效应，但仍然存在保温段下面温度高，上面温度低的问题。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种分段紊流控制的合金化炉及其控温方法，旨在减少烟囱效应，同时提高温度的均匀性。

为实现上述目的，本发明提供一种分段紊流控制的合金化炉，包括保温段，所述保温段的入口和出口均设置有热风管，所述热风管与热风机连接，所述热风管上设置有多组与其连通的喷嘴组，每一所述喷嘴组包括由上至下依次排列的横向喷嘴、斜下喷嘴以及斜上喷嘴，所述热风管的入口端为其顶端。

优选地，所述保温段的入口和出口均设置有两根所述热风管，两根所述热风管相对设置于所述保温段的入口，两根所述热风管相对设置于所述保温段的出口。

优选地，多个所述喷嘴组在所述热风管的高度方向均匀分布。

优选地，所述横向喷嘴、斜下喷嘴以及斜上喷嘴之间的间距相同。

优选地，所述横向喷嘴、斜下喷嘴以及斜上喷嘴之间的间距为100~150mm。

优选地，所述斜下喷嘴的轴线与水平方向的夹角为10°~20°，所述斜上喷嘴的轴线与水平方向的夹角为10°~20°。

优选地，在所述保温段的上部还有翻转式的密封挡板。

优选地，所述热风管的长度为11500~12000mm，直径为80~120mm，所述喷嘴组的喷口距离钢带200-300mm。

优选地，所述分段紊流控制的合金化炉还包括位于所述热风管中部一侧的温度传感器、以及与所述温度传感器电连接的控制器，该控制器还与所述热风机电连接。

本发明进一步提出一种基于上述的分段紊流控制的合金化炉的控温方法，包括以下步骤：

获取保温段出口的温度；

当获取到的保温段出口的温度低于第一预设温度时，每间隔第一预设时间提高保温段出口热风管的风量，直至保温段出口温度高于第一预设温度；

当获取到的保温段出口的温度高于第二预设温度时，每间隔第二预设时间降低保温段出口热风管的风量，直至保温段出口温度低于第二预设温度。

本发明提出的合金化炉，通过设置多个横向喷嘴将保温段分隔成多个小段，设置斜下喷嘴和斜上喷嘴起到产生空气紊流的目的，这样每一小段空气达到均匀一致，同时热空气向上的烟囱效应因为保温段分隔成了不同小段及紊流效应得到了强力的抑制，使得热空气极少进入冷却段。同时，热风管采用热空气从上往下的方式注入，从而保证上部喷嘴的压力大于下部喷嘴，起到了良好的分隔阻断作用。

附图说明

图1为热镀锌板合金化工艺布置图；

图2为本发明分段紊流控制的合金化炉优选实施例的结构示意图。