專利名稱：冷軋金屬帶材退火的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及鋁帶材退火領域。
背景技術：
現(xiàn)有技術中，在250-500°C的溫度對冷軋鋁帶材進行退火。目的是恢復良好的成形性。機理是消除位錯堆積(部分退火)和再結晶(退火)。再結晶過程是取決于時間的眾多過程之一。例如，在500°C時，再結晶耗時數(shù)秒，在 380°C時，耗時數(shù)分鐘，而在280°C時，耗時數(shù)小時。其他因素是合金成分以及退火之前的冷
加工量。部分退火發(fā)生在200-300°C，持續(xù)時間長達15小時。對于鋁帶材卷來說，通常使用吊籃底部箱形爐膛。爐膛利用電氣元件或燃料加熱 的元件加熱。為了在爐膛中實現(xiàn)良好的對流和溫度均勻效果，使用強力風扇來循環(huán)爐膛氣 氛。吊籃底部箱形爐膛意味著巨額投資。直接火焰沖擊(DFI)技術，即多束氧化物燃料(oxyfuel)燃燒器火焰直接撞擊并 加熱運動的鋼帶材是早先開發(fā)并獲得專利的技術。通常利用燃料和含氧量較高的氧化物饋 送給DFI燃燒器。優(yōu)選使用氧重量百分比至少為80%的氧化物。使用DFI燃燒器實現(xiàn)了從 火焰到鋼帶材的較高傳熱性能，因此提供了較高的加熱速率。但是，DFI燃燒器在利用含氧量較高的氧化物燃燒時，產(chǎn)生了非常高的輸出功率和 較高的火焰溫度，諸如2500°C。既便如此，仍然令人驚異地發(fā)現(xiàn)可以在不遭受表面損壞諸如帶材表面局部熔化的 情況下，將鋁帶材非常迅速地加熱到期望的溫度。鋁的熔點大約為660°C。問題在于利用現(xiàn)有技術進行退火。現(xiàn)有技術的帶材卷退火是個緩慢的過程。這一 過程的特征在于，帶材卷內的鋁帶材層之間加熱不充分并且熱傳導緩慢。這樣導致處理時 間很長，生產(chǎn)率很低并且能耗很高。第二個問題在于，來自卷繞材料表面的蒸發(fā)潤滑劑利用爐膛內的空氣點燃時，存 在爆炸的風險。第三個問題在于，由于輥軋潤滑劑、金屬和氣氛之間的反應，帶材表面發(fā)生褪色。第四個問題在于，較長的處理時間可能導致帶材表面氧化層生長，使得釬焊特性 下降以及出現(xiàn)其他不良影響。第五個問題在于，在熱處理過程中，帶材卷內出現(xiàn)溫度梯度。在帶材卷部分退火 時，存在帶材卷的外層較之內層以不同的時間溫度曲線進行熱處理的風險，并且這樣會導 致機械屬性改變。

發(fā)明內容
本發(fā)明解決上述的全部問題。
因此，本發(fā)明指導一種對冷軋鋁帶材進行退火的方法，其特征在于，冷軋鋁帶材沿 著運輸路徑連續(xù)運輸，直接火焰沖擊(DFI)燃燒器的坡道(ramp)位于所述運輸路徑中，用 來加熱所述帶材，所述坡道定位成與所述帶材的移動方向垂直或者基本上垂直，所述DFI 燃燒器相互(mutually)設置以便所述帶材的整個寬度加熱到相同溫度，或者基本上相同 溫度，所述帶材經(jīng)過所述坡道的速度以及所述燃燒器的加熱功率適配成熱處理所述帶材， 以便對所述帶材實施退火，并且熱處理后的所述帶材卷繞成帶材卷。


本發(fā)明在以下更為詳細地進行描述，部分內容針對附圖中示出的例述實施方式， 在附圖中圖1示出了本發(fā)明的第一實施方式；圖2示出了本發(fā)明的第二實施方式；圖3示出了本發(fā)明的第三實施方式；圖4示出了本發(fā)明的第四實施方式；圖5示出了本發(fā)明的第五實施方式；圖6示出了本發(fā)明的第六實施方式。
具體實施例方式圖1示出了本發(fā)明用于對冷軋鋁帶材3進行退火的方法的第一實施方式。根據(jù)本發(fā)明，一種冷軋鋁帶材3沿著運輸路徑連續(xù)運輸，直接火焰沖擊(DFI)燃燒 器的坡道1位于所述運輸路徑上，用于加熱所述帶材。根據(jù)這種實施方式，冷軋鋁帶材從帶 材卷4上解開。所述坡道1定位成與帶材3的運動方向垂直或基本上垂直。此外，DFI燃 燒器相對定位，以便帶材的整個寬度加熱到相同溫度或者基本上相同的溫度。帶材3經(jīng)過 所述坡道1的速度以及所述燃燒器的燃燒功率適配成熱處理所述帶材3，以便對帶材實施 退火并且將熱處理的帶材卷繞成帶材卷5。根據(jù)本發(fā)明的一種實施方式，帶材3經(jīng)過所述坡道的速度以及所述燃燒器的加熱 功率適配成熱處理帶材3，以便對所述帶材實施再結晶。根據(jù)另一種優(yōu)選實施方式，在所述帶材3的所述運輸路徑上方存在至少一個坡道 1，并且下方存在至少一個坡道1。對材料厚度為Imm的冷軋卷繞鋁帶材進行了實驗。帶材經(jīng)過位于帶材上方的一個 DFI燃燒器的坡道以及位于帶材下方的一個燃燒器的坡道。每個燃燒器坡道具有4個燃燒 器。燃燒器產(chǎn)生的總功率為200KW。在帶材以24m/sec的速度經(jīng)過燃燒器時，帶材的溫度變 成400°C。在速度為30m/sec時，獲得的溫度為365°C。未觀察到表面損壞。認為本發(fā)明優(yōu)選用于厚度介于0. 5mm到可以卷繞的最大帶材厚度之間的帶材。根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，存在沿著運輸路徑依次定位的兩個或更多個連續(xù)的 DFI燃燒器的坡道1。優(yōu)選地，坡道1或多個坡道位于爐膛內。但是，在一些應用場合中，所述坡道或多 個坡道可以安裝在不具有包圍殼體的框架中。根據(jù)本發(fā)明的第二實施方式，從輥軋臺6將冷軋鋁帶材3直接引入所述運輸路徑，
4參見圖2。根據(jù)這種實施方式，安全墻7位于DFI爐膛2和輥軋臺之間，因為輥軋時所用的 潤滑劑可以燃燒。根據(jù)本發(fā)明的第三實施方式，如圖3所示，熱處理并卷繞的帶材5置于均熱爐8 內，用于部分退火，即用于去除位錯。均熱爐應該優(yōu)選以氮氣填充，以便使得氧化物生長最 小化。在這種情況下，均熱爐保持在與利用所述DFI燃燒器加熱所獲得的鋁帶材溫度對 應的溫度。從而實現(xiàn)了在均熱爐中立即開始對整個帶材卷的卷繞鋁帶材退火。圖4示出了從輥軋臺將冷軋鋁帶材3直接引入所述運輸路徑，即DFI爐膛，此后所 述帶材卷起并置于均熱爐中。圖5示出了本發(fā)明的第五實施方式，其中冷軋鋁帶材5從帶材卷4上解下，在DFI 爐膛2中進行熱處理，并且經(jīng)過連續(xù)的均熱爐9，此后卷成帶材卷10。圖6示出了圖5所示的實施方式，但是其中冷軋鋁帶材5從輥軋臺6直接引入所 述運輸路徑，即DFI爐膛2，此后經(jīng)過連續(xù)的均熱爐9，然后卷成帶材卷10。利用本發(fā)明，解決了開始部分所述的全部問題。此外，實現(xiàn)了非常迅速的處理，因 為在解開帶材的同時對帶材進行加熱。本發(fā)明的以上若干實施方式已經(jīng)進行了描述。但是，在不脫離本發(fā)明的構思的前 提下，本領域技術人員可以改變本發(fā)明。因此，本發(fā)明不應該限制于上述實施方式，而是可以在附帶的權利要求書的范圍 內變化。
權利要求
一種對冷軋鋁帶材進行退火的方法，其特征在于，使冷軋鋁帶材(3)沿著運輸路徑連續(xù)運輸，直接火焰沖擊(DFI)燃燒器的坡道(1)位于所述運輸路徑中，用來加熱所述帶材，所述坡道(1)定位成與所述帶材(3)的移動方向垂直或者基本上垂直，所述直接火焰沖擊燃燒器(1)相互設置以使得所述帶材的整個寬度加熱到相同的溫度、或者基本上相同的溫度，所述帶材(3)經(jīng)過所述坡道的速度以及所述燃燒器(1)的加熱功率適配成熱處理所述帶材(3)，以便對所述帶材實施退火，并且將熱處理后的所述帶材卷繞成帶材卷(5)。
2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，在所述帶材(3)的所述運輸路徑上方存在至 少一個坡道，在所述帶材(3)的所述運輸路徑下方存在至少一個坡道。
3.如權利要求2所述的方法，其特征在于，存在兩個或更多個連續(xù)的直接火焰沖擊燃 燒器⑴的坡道。
4.如權利要求1、2或3所述的方法，其特征在于，所述坡道或多個坡道位于爐膛(2)內。
5.如權利要求1、2、3或4所述的方法，其特征在于，將鋁帶材的冷帶材卷(4)解開，并 且對解開的帶材(3)進行熱處理。
6.如權利要求1、2、3或4所述的方法，其特征在于，將冷軋鋁帶材(3)從輥軋臺(6)直 接引入所述運輸路徑。
7.如權利要求1、2、3、4、5或6所述的方法，其特征在于，將熱處理并卷繞的帶材(5)置 于均熱爐(8)中進行部分退火，即用于去除位錯。
全文摘要
本發(fā)明的特征在于，冷軋鋁帶材(3)沿著運輸路徑連續(xù)運輸，直接火焰沖擊(DFI)燃燒器(1)的坡道位于所述運輸路徑中，用來加熱所述帶材，所述坡道(1)定位成與所述帶材(3)的移動方向垂直或者基本上垂直，所述直接火焰沖擊燃燒器(1)相互設置以便所述帶材的整個寬度加熱到相同溫度，或者基本上相同溫度，所述帶材(3)經(jīng)過所述坡道的速度以及所述燃燒器(1)的加熱功率適配成熱處理所述帶材(3)，以便對所述帶材實施退火，并且熱處理后的所述帶材卷繞成帶材卷(5)。
文檔編號C22F1/04GK101928897SQ20101021740
公開日2010年12月29日 申請日期2010年6月23日 優(yōu)先權日2009年6月23日
發(fā)明者H·格里彭貝格, J·洛丁, L·朗馬克, O·里策恩, S·維貝格 申請人:林德股份公司