[发明专利]一种用于热浸镀实验的气氛联合配气装置及其方法

说明书

本发明属于热浸镀锌、镀铝技术领域，涉及用于热浸镀实验气氛的联合配气装置及方法。装置包括氮气总管路(a)、氮气支线管路(b)、氮气加湿管路(c)、氢气管路(d)、混合气体总管路(e)、放空管路(f)、氢分仪管路(g)、露点仪管路(h)和自动化控制系统(20)，氮气总管路(a)分成氮气支线管路(b)和氮气加湿管路(c)，氮气支线管路(b)、氮气加湿管路(c)和氢气管路(d)的出端汇成混合气体总管路(e)，该混合气体总管路(e)上装氢分仪(17)、露点仪(18)及流量计(9)；各个管路安装由自动化控制系统(20)控制的各个气体控制阀。本发明操作简单，可配比定露点、定氢含量、定流量的氮氢混合加湿气体。

技术领域

本发明属于热浸镀锌、镀铝技术领域，具体涉及一种用于热浸镀实验的气氛联合配气装置及其配气方法。

背景技术

热浸镀简称热镀，是将用于浸镀的金属基体材料在通过预处理阶段后，把金属基体材料浸入配置好的低熔点金属或合金镀液中，从而得到表面具有更高保护性镀层的金属基体的一种工艺方法，其中，还原法连续热镀是当今钢带生产的主要生产方法。

随着对热浸镀技术研究的逐步加深，人们也加强了热浸镀工艺的优化和新型镀层的开发工作。由于连续热浸镀生产线设备复杂、钢带运行速度快，在新工艺和新产品研发时不可能在实际生产线上进行，故采用热浸镀实验装置模拟实际热浸镀生产流程和工艺是一种低成本、高效率的研究方法。

热浸镀实验装置模拟退火过程是在还原性保护气氛中进行的，而保护气氛的水蒸气含量，既露点值对金属基体的氧化行为影响显著，普通低碳钢基体在热浸镀时要求露点值越低越好，近年来开发的双相钢先进高强钢品种，如Trip钢、IF钢等，其基体中添加了较高含量的Si、Mn等合金元素，热浸镀退火时需要使用预氧化-还原工艺，即在退火开始工艺段，通过提高钢板在还原气氛中的露点值(至0～20℃)，使钢板内氧化深度更大，减少合金元素在钢板表面氧化物的形成，在退火后期工艺段，通过降低还原气氛的露点值(-30～-50℃)，促进钢板表面的氧化物还原成海绵铁，提高钢板与镀液的浸润性，形成表面质量优异的镀层产品。因此热浸镀实验装置要求在配比还原性保护气氛时需要对其进行加湿处理，即调节保护气氛的露点值。

热浸镀实验装置属于实验室装置，因此所使用的低湿加湿装置也属于实验室装置。现有的低湿加湿装置的不足在于流量过低(配比露点为0℃的保护气氛时最高流量只能达到3～4L/min)，且需要手工同时调节多路流量阀及开关阀，调节过程缓慢，不能满足设备要求，限制了低湿加湿装置的应用，不利于热浸镀新工艺和新产品的开发。

发明内容

本发明的目的是解决热浸镀装置保护气氛配气问题，提供一种用于热浸镀实验的气氛联合配气装置及其配气方法，能够配比带有定露点、定氢含量及定流量的氮氢混合加湿气氛。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种用于热浸镀实验的气氛联合配气装置，该装置包括氮气总管路a、氮气支线管路b、氮气加湿管路c、氢气管路d、混合气体总管路e、放空管路f、氢分仪管路g、露点仪管路h、自动化控制系统20和多个气体控制阀和过滤器；其中，氮气总管路a的出端分成氮气支线管路b和氮气加湿管路c，氮气支线管路b、氮气加湿管路c和氢气管路d的出端汇成混合气体总管路e，该混合气体总管路e上装有氢分仪17、露点仪18及流量计9，形成闭环伺服系统，实现精确控制氢含量、露点及气流量；所述各个管路分别安装有由自动化控制系统20控制的各个气体控制阀。

所述氮气支线管路b、所述氮气加湿管路c和所述氢气管路d上分别安装单向阀和质量流量控制器；所述混合气体总管路e上安装流量计9，并且混合气体总管路e在连通放空管路f的节点之后安装混合气体总管路电磁阀11；所述放空管路f上安装放空管路电磁阀19；

混合气体总管路e上连通有氢分仪管路g、露点仪管路h和放空管路f，并且氢分仪管路g和露点仪管路h的出端与放空管路f连通。