鋼帶的連續(xù)退火爐及連續(xù)退火方法
【專利說明】鋼帶的連續(xù)退火妒及連續(xù)退火方法
[0001] 本申請為2013年1月17日申請的、申請?zhí)枮?01380005671.0的、發(fā)明名稱為"鋼帶 的連續(xù)退火爐及連續(xù)退火方法"的申請的分案申請。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002] 本發(fā)明設(shè)及鋼帶的連續(xù)退火爐及連續(xù)退火方法。
【背景技術(shù)】
[0003] W往，在對鋼帶進(jìn)行退火的連續(xù)退火爐中，在爐連通大氣后進(jìn)行啟動(dòng)時(shí)或在大氣 侵入爐內(nèi)氣氛時(shí)等，為了降低爐內(nèi)水分、氧濃度，廣泛進(jìn)行如下方法:升高爐內(nèi)溫度而使?fàn)t 內(nèi)水分氣化，緊接著向爐內(nèi)供給惰性氣體等非氧化性氣體(non-oxidizing gas)作為爐內(nèi) 氣氛的置換氣體，同時(shí)通過將爐內(nèi)氣體排出而將爐內(nèi)氣氛置換為非氧化性氣體。
[0004] 然而，對于運(yùn)種W往的方法而言，將爐內(nèi)氣氛中的水分、氧濃度降低至適合穩(wěn)態(tài)作 業(yè)的規(guī)定水平需要較長時(shí)間，其間無法進(jìn)行作業(yè)，因此存在顯著降低生產(chǎn)率的問題。
[0005] 并且，近年來在汽車、家電、建材等領(lǐng)域中，對于能夠有助于結(jié)構(gòu)體輕量化等的高 張力鋼(高強(qiáng)度材料）的需求正在提高。該高強(qiáng)度技術(shù)中，若在鋼中添加 Si則存在能夠制造 擴(kuò)孔性化ole e邱andability)良好的高張力鋼帶的可能性，并且若含有Si、Al則顯示出能 夠提供容易形成殘留丫的延展性良好的鋼帶的可能性。
[0006] 然而，若在高強(qiáng)度冷社鋼帶中含有Si、Mn等易氧化性元素 （easily oxidizable element)，則在退火中運(yùn)些易氧化性元素富集在鋼帶表面而形成Si、Mn等的氧化物，存在導(dǎo) 致外觀不良、憐酸鹽處理等化成處理性(chemical conversion property)不良的問題。
[0007] 烙融鍛鋒鋼帶的情況下，若鋼帶含有Si、Mn等易氧化性元素，則在退火中運(yùn)些易氧 化性元素富集在鋼帶表面而形成Si、Mn等的氧化物，存在阻礙鍛敷性而產(chǎn)生不鍛敷缺陷 (bare-spot defect)、或者在鍛敷后的合金化處理時(shí)合金化速度降低的問題。其中若Si在 鋼帶表面形成Si化的氧化膜，則鋼帶與烙融鍛敷金屬的潤濕性顯著下降，并且由于合金化 處理時(shí)Si化氧化膜成為基鐵與鍛敷金屬之間的擴(kuò)散的障礙，所W特別容易產(chǎn)生阻礙鍛敷 性、合金化處理性的問題。
[000引作為防止該問題的方法，考慮控制退火氣氛中的氧勢的方法。
[0009] 作為提高氧勢的方法，例如專利文獻(xiàn)1公開了自加熱帶后段起將均熱帶的露點(diǎn)控 制為-3(TCW上的高露點(diǎn)的方法。該手法可W期待一定程度的效果，并且存在向高露點(diǎn)的控 制在工業(yè)上也容易的優(yōu)點(diǎn)，但是存在不能簡易地制造不希望在高露點(diǎn)下進(jìn)行作業(yè)的鋼種 (例如Ti系-IF鋼)的缺點(diǎn)。運(yùn)是因?yàn)槭挂坏┏蔀楦呗饵c(diǎn)的退火氣氛變?yōu)榈吐饵c(diǎn)要花費(fèi)非常 長的時(shí)間。并且，該手法由于使?fàn)t內(nèi)氣氛為氧化性，因此若控制失誤則存在氧化物附著于爐 內(nèi)漉而產(chǎn)生拾取缺陷的問題或爐壁損傷的問題。
[0010] 作為其它方法，考慮形成低氧勢的方法。然而Si、Mn等非常容易氧化，因此可想到 的是在CGL(連續(xù)烙融鍛鋒處理線）.CAL(連續(xù)退火處理線）中配置的運(yùn)樣的大型連續(xù)退火 爐中，很難穩(wěn)定地得到抑制Si、Mn等的氧化的作用優(yōu)良的-4(TCW下的低露點(diǎn)的氣氛。
[0011] 例如專利文獻(xiàn)2、專利文獻(xiàn)3中公開了有效得到低露點(diǎn)的退火氣氛的技術(shù)。運(yùn)些技 術(shù)是針對單道次立式爐運(yùn)種相對小規(guī)模的爐的技術(shù)，未考慮向CGLXAL之類多道次立式爐 的應(yīng)用，因此在多道次立式爐中，無法有效地降低露點(diǎn)的危險(xiǎn)性非常高。
[0012] 在具備加熱帶和均熱帶的多道次立式爐中，有在除供鋼帶移動(dòng)的部分W外的部分 設(shè)置隔壁而將加熱帶和均熱帶物理性地分離的情況和在加熱帶與均熱帶之間沒有隔壁而 未將加熱帶和均熱帶物理性地分離的情況，但在加熱帶與均熱帶之間沒有隔壁的情況相比 具有隔壁的情況，爐內(nèi)氣體的流動(dòng)的自由度高，形成復(fù)雜的流動(dòng)，因此常常難W降低爐整體 的露點(diǎn)。
[0013] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0014] 專利文獻(xiàn)
[0015] 專利文獻(xiàn)1 :PCT國際公開W02007/043273號公報(bào) [0016] 專利文獻(xiàn)2:日本國專利第2567140號公報(bào) [0017] 專利文獻(xiàn)3:日本國專利第2567130號公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0018] 發(fā)明要解決的問題
[0019] 本發(fā)明的課題在于提供一種鋼帶的連續(xù)退火爐，在進(jìn)行對鋼帶連續(xù)地進(jìn)行熱處理 的穩(wěn)態(tài)作業(yè)之前，或者在穩(wěn)態(tài)作業(yè)中爐內(nèi)氣氛中的水分濃度及/或氧濃度升高時(shí)，可W將爐 內(nèi)氣氛的露點(diǎn)迅速降低至適合穩(wěn)態(tài)作業(yè)的水平。另外，本發(fā)明的課題在于提供一種鋼帶的 連續(xù)退火爐，其適合含有Si等易氧化性元素的鋼帶的退火，可W穩(wěn)定得到拾取缺陷的產(chǎn)生 少、爐壁損傷的問題少的低露點(diǎn)氣氛，防止在退火時(shí)鋼中的Si、Mn等易氧化性元素富集在鋼 帶表面而形成Si、Mn等易氧化性元素的氧化物。
[0020] 另外，本發(fā)明的課題在于提供在連續(xù)烙融鍛鋒處理線中配置的連續(xù)退火爐，在對 鋼帶進(jìn)行連續(xù)退火后，實(shí)施烙融鍛鋒，或者在實(shí)施烙融鍛鋒后進(jìn)一步實(shí)施鋒鍛層的合金化 處理。
[0021] 另外，本發(fā)明的課題在于提供一種使用了上述連續(xù)退火爐的鋼帶的連續(xù)退火方 法。
[0022] 需要說明的是，本發(fā)明的技術(shù)適用于不存在將退火爐的加熱帶和均熱帶物理性分 離的隔壁且均熱帶與冷卻帶在爐上部連通的連續(xù)退火爐。
[0023] 用于解決問題的手段
[0024] 發(fā)明者們進(jìn)行了對具有多道次的大型立式爐內(nèi)的露點(diǎn)分布的測定W及W此為基 礎(chǔ)的流動(dòng)分析等。其結(jié)果發(fā)現(xiàn)，與占據(jù)氣氛大部分的化氣體相比，水蒸氣化2〇)的比重輕，因 此在具有多道次的立式退火爐中，爐上部容易成為高露點(diǎn)；并且從爐內(nèi)的上部抽吸爐內(nèi)氣 體并導(dǎo)入具備脫氧器和除濕器的精制器，而除去氧和水分從而使露點(diǎn)降低，使降低露點(diǎn)后 的氣體回到爐內(nèi)的特定部位，由此可W防止?fàn)t上部成為高露點(diǎn)，在短時(shí)間內(nèi)將爐內(nèi)氣氛的 露點(diǎn)減少至適合穩(wěn)態(tài)作業(yè)的規(guī)定水平；另外，拾取缺陷的產(chǎn)生少、爐壁損傷的問題少，可W 穩(wěn)定使?fàn)t內(nèi)氣氛得到低露點(diǎn)氣氛，可W防止在退火時(shí)鋼中的Si、Mn等易氧化性元素富集在 鋼帶表面而形成Si、Mn等易氧化性元素的氧化物。
[0025] 解決上述課題的本發(fā)明的手段如下所述。
[0026] (1) -種鋼帶的連續(xù)退火爐，其是如下構(gòu)成的立式退火爐:依次配置沿上下方向傳 送鋼帶的加熱帶、均熱帶及冷卻帶，所述均熱帶與所述冷卻帶的連結(jié)部配置于爐上部，所述 加熱帶和所述均熱帶之間無隔壁，從爐外向爐內(nèi)供給氣氛氣體，從加熱帶下部的鋼帶導(dǎo)入 部排出爐內(nèi)氣體，并且抽吸爐內(nèi)氣體的一部分并導(dǎo)入在爐外設(shè)置的具有脫氧裝置和除濕裝 置的精制器，而除去氣體中的氧和水分從而使露點(diǎn)降低，使降低露點(diǎn)后的氣體回到爐內(nèi)，所 述鋼帶的連續(xù)退火爐的特征在于，
[0027] 從爐內(nèi)向精制器的氣體抽吸口配置于均熱帶與冷卻帶的連結(jié)部下部、W及除自上 述加熱帶下部的鋼帶導(dǎo)入部起鉛垂方向距離為6mW下且爐長方向距離為3mW下的區(qū)域W 外的加熱帶及/或均熱帶，
[0028] 從精制器向爐內(nèi)的氣體噴出口配置于比均熱帶與冷卻帶的連結(jié)部的社制線高的 區(qū)域、W及比自加熱帶的上部爐床漉中屯、起沿鉛垂方向向下2m的位置高的區(qū)域。
[0029] (2)如上述（1)所述的鋼帶的連續(xù)退火爐，其特征在于，配置于比自加熱帶的上部 爐床漉中屯、起沿鉛垂方向向下2m的位置高的區(qū)域的從精制器向爐內(nèi)的所述氣體噴出口的 噴出寬度W0相對于加熱帶及均熱帶的爐寬W滿足W0/W>l/4。
[0030] 此處，氣體噴出口的噴出寬度wo定義為在加熱帶的最靠近進(jìn)入側(cè)的位置配置的氣 體噴出口與在加熱帶的最靠近退出側(cè)的位置配置的氣體噴出口之間的爐長方向的間隔。
[0031] (3)如上述（1)或(2)所述的鋼帶的連續(xù)退火爐，其特征在于，在均熱帶與冷卻帶的 連結(jié)部下部配置的從爐內(nèi)向精制器的所述氣體抽吸口配置于均熱帶與冷卻帶的連結(jié)部下 部的氣體流道變窄的部位。
[0032] (4)如上述（1)~（3)中任一項(xiàng)所述的鋼帶的連續(xù)退火爐，其特征在于，在加熱帶 及/或均熱帶中多個(gè)部位配置從爐內(nèi)向精制器的所述氣體抽吸口，在配置于該多個(gè)部位的 氣體抽吸口附近設(shè)置測定爐內(nèi)氣體露點(diǎn)的露點(diǎn)計(jì)的露點(diǎn)檢測部。
[0033] (5)如上述（1)~(4)中任一項(xiàng)所述的鋼帶的連續(xù)退火爐，其特征在于，所述冷卻帶 中，傳送鋼帶的道次由一個(gè)道次構(gòu)成。
[0034] (6)如上述（1)~(5)中任一項(xiàng)所述的鋼帶的連續(xù)退火爐，其特征在于，在退火爐下 游具備烙融鍛鋒設(shè)備。
[0035] (7)如上述(6)所述的鋼帶的連續(xù)退火爐，其特征在于，烙融鍛鋒設(shè)備進(jìn)一步具備 鋒鍛層的合金化處理裝置。
[0036] (8)-種鋼帶的連續(xù)退火方法，其特征在于，使用上述(4)~(7)中任一項(xiàng)所述的鋼 帶的連續(xù)退火爐對鋼帶進(jìn)行連續(xù)退火時(shí)，利用在加熱帶及/或均熱帶配置的露點(diǎn)計(jì)測定爐 內(nèi)氣體的露點(diǎn)，優(yōu)先從配置于露點(diǎn)高的部位的氣體抽吸口抽吸爐內(nèi)氣體。
[0037] 發(fā)明效果
[0038] 若使用本發(fā)明的鋼帶的連續(xù)退火爐，則在進(jìn)行對鋼帶進(jìn)行連續(xù)熱處理的穩(wěn)態(tài)作業(yè) 之前、或者在穩(wěn)態(tài)作業(yè)中爐內(nèi)氣氛中的水分濃度及/或氧濃度升高時(shí)，減少爐內(nèi)氣氛中的水 分濃度及/或氧濃度，縮短將爐內(nèi)氣氛的露點(diǎn)降低至能夠穩(wěn)定制造鋼帶的-30°CW下的時(shí) 間，防止生產(chǎn)率下降。
[0039] 另外，若使用本發(fā)明的鋼帶的連續(xù)退火爐，可W穩(wěn)定得到露點(diǎn)為-4(TCW下的低露