[发明专利]快速加热冷轧带钢的装置与方法

说明书

本发明公开了的一种快速加热冷轧带钢的装置与方法。其中，快速加热冷轧带钢的装置，包括加热区、均热区和冷却区，其特征在于，所述加热区沿待加热的带钢的移动方向依次被划分为第一加热段、第二加热段、第三加热段和第四加热段，第一加热段和第四加热段为辐射加热段，第二加热段和第三加热段为感应加热段。快速加热冷轧带钢的方法，采用本发明实施例所述的快速加热冷轧带钢的装置对待加热的带钢进行加热。本发明的快速加热冷轧带钢的装置与方法，通过在传统退火炉加热段中间串联两个感应加热装置，提高生产效率并降低吨钢能耗，同时提高板温控制精度以及成品质量。

技术领域

本发明涉及钢铁生产技术领域，尤其涉及一种快速加热质量分数4.5％以下Si含量的取向硅钢冷轧带钢的装置与方法。

背景技术

在金属带钢连续退火过程中，为了获得高品质的产品，通常需要严格管理加热温度与加热时间。例如，作为变压器铁芯用途的低铁损高磁感取向硅钢，在其制造过程中的脱碳退火工序，就需要采用极为严格的温度管理要求。如果带钢在加热段出口温度低，则有效脱碳时间减少，脱碳效果差；如果带钢在加热段出口温度高，可能短时间内超过目标均热温度，则会过早形成致密氧化膜阻碍脱碳，进而脱碳效果不佳。总之，加热段温度波动不但影响脱碳稳定性进而导致磁性能波动，还会大大增加成品表面缺陷的发生率。

近些年，取向硅钢冷轧带钢已越来越多地采用快速加热工艺进行热处理。相比其它快速加热方法，如通电快速加热等方法，感应加热方法的应用最为广泛，也最为成熟。

例如，中国专利(CN101652485A)公开了一种退火设备，其加热段可以划分为三段，其中：第1加热段为利用气体加热或电加热的辐射加热段，将钢带加热至小于居里温度Tc-50℃；第2加热段为高频感应加热段，将带钢加热至居里温度Tc-30℃至居里温度Tc-5℃；第3加热段与第1加热段结构类似，为辐射加热段，将带钢加热至超过居里温度Tc的目标温度。该退火设备的加热段的主要特点是，在加热段中间设有一段快速感应加热，其最大不足在于：(1)受制于一台感应加热装置的最大能力，第1加热段的出口板温通常不能低于居里温度Tc-150℃，并且第1加热段的出口板温必须为500℃以上。对于厚带钢或机组速度比较快的情况，第1加热段出口温度还需要进一步升高，否则第2加热段出口的带钢温度不能达到或接近居里温度Tc，进而导致带钢沿板宽方向的温度均匀性变差，因此，制约了生产效率的进一步提升；(2)快速升温曲线单一，不利于精确控制初次再结晶织构，成品磁性能改善效果受到限制；(3)由于冷轧带钢表面状态波动以及第1加热段加热工况波动，第1加热段出口板温通常波动较大，尽管可以利用高频感应加热的特性，实现第2加热段出口板温的稳定控制，但前提是要采用类似该专利文献中所公开的复杂控制方案，板温控制技术要求高。

中国专利(CN104603298A)公开了一种退火设备，其加热段可以划分为四段，其中：第1段为感应加热段，配有至少1台感应加热装置；第2段为一长度为1～30m的加热停止区或者升温速度介于0～10℃/s的慢加热区，第2段板温介于250～600℃；第3段也为感应加热段，同样配有至少1台感应加热装置；第4段为常规辐射加热段。需要重点指出的是，第2段的作用是使快速加热后的带钢内温度分布均匀，从而实现带钢板形与磁性能提升。该退火设备的加热段的主要特点是，从室温即开始采用二台以上的感应加热装置，将带钢快速升温至居里温度Tc附近，该方法不足在于：(1)由于要将带钢从室温快速加热至居里温度Tc附近，需要串联至少三台甚至四台感应加热装置，否则产品规格或机组速度受到限制；(2)由于冷轧带钢在回复退火前即采用非常高的升温速度，需要在250～600℃另增一段温度缓冲区，否则因应力集中与板温不均匀等问题，带钢板形与磁性能劣化；(3)由于入口即采用内高非常小的感应加热装置，需要特殊化设计加热段炉压与保护气氛的控制方案，否则成品表面缺陷增加。因此，该方法的设备投入成本相对较高，且炉内气氛控制难度大。

针对现有技术的上述不足，本发明提供了一种加热段板温控制精度高、成品磁性能与表面质量优异的快速加热质量分数4.5％以下Si含量的取向硅钢冷轧带钢的装置与方法。

发明内容