連續(xù)退火設(shè)備和連續(xù)退火方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明設(shè)及連續(xù)退火設(shè)備（continuous annealing system)和連續(xù)退火方法 (continuous 曰nne曰ling method)。
【背景技術(shù)】
[0002] 近年來，在汽車、家電、建材等領(lǐng)域中，需要有助于結(jié)構(gòu)物的輕量化等的高強(qiáng)度鋼 帶(高強(qiáng)度鋼材化igh Tensile Strength Steel Strip))。在該高強(qiáng)度鋼材的技術(shù)中，如果 向鋼中添加 Si,則能夠制造擴(kuò)孔(穴広巧)性良好的高強(qiáng)度鋼帶。另外，如果向鋼中添加 Si、 Al,則容易形成殘留丫，能夠提供延展性良好的高強(qiáng)度鋼帶。
[0003] 但是，在高強(qiáng)度冷社鋼帶中，如果含有Si、Mn等易氧化性元素(easily OXidizable me化Is),則在退火中，運(yùn)些易氧化性元素在鋼帶表面濃縮而形成Si、Mn等氧化物，而存在外 觀不良、憐酸鹽處理等化學(xué)處理性不良的問題。
[0004] 另外，在熱鍛鋒鋼帶的情況下，如果在鋼帶含有Si、Mn等易氧化性元素，運(yùn)些易氧 化性元素在退火中會在鋼帶表面濃縮而形成Si、Mn等氧化物，存在妨礙電鍛性而產(chǎn)生未電 鍛缺陷(no噸Iating defects)，或者在電鍛后的合金化處理時使合金化速度降低的問題。
[0005] 其中，在Si在鋼帶表面形成Si02的氧化膜時，鋼帶與烙融電鍛金屬的潤濕性顯著 降低。另外，在合金化處理時，由于Si化氧化膜成為鋼基體與電鍛金屬的擴(kuò)散的障礙，因此 特別容易發(fā)生妨礙電鍛性、合金化處理性的問題。
[0006] 作為避免該問題的方法，考慮對退火氣氛中的氧勢(oxygen potential)進(jìn)行控制 的方法。
[0007] 作為提高氧勢的方法，例如專利文獻(xiàn)1中公開了將從加熱段后段(rear heating zone)到均熱段的露點(diǎn)(dew POint)控制為一30°CW上的高露點(diǎn)的方法。該方法具有能夠期 待某種程度的效果，并且向高露點(diǎn)的控制在工業(yè)上容易進(jìn)行的優(yōu)點(diǎn)。
[000引但是，該方法存在不能簡單地制造不希望在高露點(diǎn)下進(jìn)行作業(yè)的鋼種(例如Ti類-IF鋼（Interstitial Free:無間隙原子鋼））的缺點(diǎn)。運(yùn)是由于使一旦成為高露點(diǎn)的退火氣 氛成為低露點(diǎn)需要花費(fèi)非常長的時間。另外，由于該方法使?fàn)t內(nèi)氣氛為氧化性氣氛，如果錯 誤地進(jìn)行控制，則存在氧化物附著于爐內(nèi)漉而產(chǎn)生粘著（t;°ッ夕アッフ°)缺陷，進(jìn)而使?fàn)t壁受 損的可能。
[0009] 作為其他方法，考慮低氧勢的方法。
[0010] 但是，由于Si、Mn等非常容易氧化，因此在配置于CGU連續(xù)熱鍛鋒線（Continuous galvanizing line))、CAL(連續(xù)退火線（Continuous Annealing line))運(yùn)樣的大型連續(xù)退 火爐中，難W穩(wěn)定獲得抑制Si、Mn等氧化的作用優(yōu)越的一4(TC W下的低露點(diǎn)的氣氛。
[0011] 在專利文獻(xiàn)2、專利文獻(xiàn)3中，公開了高效獲得低露點(diǎn)的退火氣氛的技術(shù)，但運(yùn)些技 術(shù)是關(guān)于1通道立式爐的較小規(guī)模的爐的技術(shù)，沒有考慮到在CGL、CAL運(yùn)樣的多通道立式退 火爐中對含有Si、Mn等易氧化性元素的鋼帶進(jìn)行退火。
[0012] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[oou]專利文獻(xiàn)
[0014] 專利文獻(xiàn)I:國際公開2007/043273號
[0015] 專利文獻(xiàn)2:(日本)特許第2567140號公報
[0016] 專利文獻(xiàn)3:(日本)特許第2567130號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0017] 發(fā)明要解決的技術(shù)問題
[0018] 本發(fā)明是鑒于上述情況而做出的，其目的在于提供一種連續(xù)退火設(shè)備和連續(xù)退火 方法，能夠防止鋼中的Si、Mn等易氧化性元素在鋼帶表面濃縮而形成Si、Mn等易氧化性元素 的氧化物，并且能夠W低成本穩(wěn)定地實(shí)現(xiàn)適用于含有Si、Mn等易氧化性元素的鋼帶的退火 的低露點(diǎn)的退火氣氛。
[0019] 用于解決技術(shù)問題的技術(shù)方案
[0020] 為了使大型退火爐內(nèi)高效地低露點(diǎn)化，需要指定水分產(chǎn)生源。本發(fā)明發(fā)明人進(jìn)行 了銳意研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，充分酸洗、干燥的鋼帶也會放出水分。在仔細(xì)研究放出水分的溫度 區(qū)域時，如圖5所示，在200°C~400°C放出大部分水分，在150°C~600°C幾乎放出所有水分。
[0021] 需要說明的是，在進(jìn)行上述水分放出溫度區(qū)域的仔細(xì)研究時所進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)中，如 圖6所示，在紅外線加熱爐9(爐容積0.016m 3)中，放入與后述表1所示的冷社鋼帶具有相同 成分組成的十張鋼板92(尺寸：100mmX200mm，板厚1 .Omm)，WrC/sec的升溫速度進(jìn)行加 熱，利用鏡面式露點(diǎn)計(jì)91測定露點(diǎn)的變化。其中在加熱中，W1 Nm^hr投入露點(diǎn)一60°C的氣 體，測定排氣的露點(diǎn)。
[0022] 另一方面，根據(jù)實(shí)驗(yàn)室規(guī)模的電鍛試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)引起Si、Mn等易氧化元素氧化、不電 鍛等電鍛性阻礙要因的表面濃縮(不電鍛等電鍛性阻礙要因）為700°C W上。由該事實(shí)可知， 水分產(chǎn)生區(qū)域與需要低露點(diǎn)的區(qū)域不同。因此，例如如果在600°C前后使氣氛實(shí)質(zhì)分離，貝U 能夠使700°C W上的表面濃縮影響區(qū)域低露點(diǎn)化。
[0023] 另外，發(fā)明人通過數(shù)值分析預(yù)測，該氣氛分離能夠通過向爐內(nèi)的下降通道鋼帶吹 送與鋼帶面大致平行的氣流運(yùn)樣的簡單、低成本方法實(shí)現(xiàn)，并且實(shí)際上將其制造成設(shè)備并 予W證實(shí)。
[0024] 本發(fā)明是基于上述見解而完成的，具體如下所述。
[0025] (1) 一種連續(xù)退火設(shè)備，具備：
[0026] 立式退火爐，其具有卷繞鋼帶的上側(cè)漉和下側(cè)漉、W及加熱段和均熱段；
[0027] 氣體吸引部，其用于吸引所述立式退火爐內(nèi)的氣體的一部分;精煉部，其從被所述 氣體吸引部吸引的氣體中除去水分和氧;氣體排出部，其用于使被所述精煉部處理的氣體 返回所述立式退火爐；
[0028] 所述氣體排出部所設(shè)置的位置為，能夠?qū)怏w排出到在所述立式退火爐內(nèi)的300 ~70(TC的溫度區(qū)域內(nèi)下降的鋼帶的位置。
[0029] (2)如上述(1)所述的連續(xù)退火設(shè)備，
[0030] 所述氣體排出部中的一個W上設(shè)置在由下式表示的位置，
[0031] L> 0.7 XLo,
[0032] 其中，
[0033] U從下側(cè)漉中屯、到排出口的距離，
[0034] Lo:上側(cè)漉與鋼帶在通過所述上側(cè)漉之后所通過的下側(cè)漉的中屯、之間的距離。
[0035] (3)如上述（1)或（2)所述的連續(xù)退火設(shè)備，所述氣體排出部中的一個W上設(shè)置于 爐側(cè)壁，向與水平方向所成的角為一30°~10°的方向（向上的方向?yàn)?，向下的方向?yàn)橐?排 出氣體。
[0036] (4)如上述（1)~（3)中任一項(xiàng)所述的連續(xù)退火設(shè)備，對于所有的所述氣體排出部 來說，從同一側(cè)壁側(cè)排出氣體。
[0037] (5)如上述(1)~(4)中任一項(xiàng)所述的連續(xù)退火設(shè)備，
[0038] 所述立式退火爐具備第一整流板、第二整流板、第=整流板，
[0039] 所述第一整流板是與處于來自所述氣體排出部的氣體的排出方向或其附近的鋼 帶在氣體排出后最初卷繞的下側(cè)漉對置，并且從所述立式退火爐的底面延伸的凸?fàn)铙w，
[0040] 所述第二整流板和所述第=整流板是在所述鋼帶即將卷繞于所述下側(cè)漉的位置， 從所述立式退火爐的側(cè)面彼此對置地延伸的凸?fàn)铙w，
[0041 ] 所述下側(cè)漉與所述第一整流板之間的間隔為40~200mm，
[0042] 所述第二整流板和第S整流板的尺寸為，在鋼帶的寬度方向上為200mmW上 ((Wf-Ws)/2-50)mmW下，在鋼帶的輸送方向上為IOOmmW上(Px-300)mmW下，其中，
[0043] Wf:爐寬度，
[0044] Ws:鋼帶的板寬度，
[0045] Px:爐頂部與下側(cè)漉上表面的距離。
[0046] (6)-種連續(xù)退火方法，
[0047] 在使用具有卷繞鋼帶的上側(cè)漉和下側(cè)漉、W及加熱段和均熱段的立式退火爐來進(jìn) 行鋼帶的連續(xù)退火時，
[0048] 設(shè)置:氣體吸引部，其用于吸引所述立式退火爐內(nèi)的氣體的一部分;精煉部，其從 被所述氣體吸引部吸引的氣體中除去水分和氧;氣體排出部，其用于使被所述精煉部處理 的氣體返回所述立式退火爐；
[0049] 所述氣體排出部所設(shè)置的位置為，能夠?qū)怏w排出到在所述立式退火爐內(nèi)的300 ~70(TC的溫度區(qū)域內(nèi)下降的鋼帶的位置。
[0050] (7)如所述(6)所述的連續(xù)退火方法，
[0051] 所述氣體排出部中的一個W上設(shè)置在由下式表示的位置，
[0052] L>0.7XLo,其中，
[0化3] L從下側(cè)漉中屯、到排出口的距離，
[0054] Lo:上側(cè)漉與鋼帶在通過所述上側(cè)漉之后所通過的下側(cè)漉的中屯、之間的距離。
[0055] (8)如所述(6)或(7)所述的連續(xù)退火方法，
[0056] 所述氣體排出部中的一個W上設(shè)置于爐側(cè)壁，向與水平方向所成的角為一30°~ 10°的方向（向上的方向?yàn)?，向下的方向?yàn)橐?排出氣體。
[0057] (9)如所述(6)~（8)中任一項(xiàng)所述的連續(xù)退火方法，對于所有的所述氣體排出部 來說，從同一側(cè)壁側(cè)排出氣體。
[005引 （10)如所述(6)~(9)中任一項(xiàng)所述的連續(xù)退火方法，
[0059]所述立式退火爐具有第一整流板、第二整流板、第=整流板，
[0060] 所述第一整流板是與處于來自所述氣體排出部的氣體的排出方向或其附近的鋼 帶在氣體排出后最初卷繞的下側(cè)漉對置，并且從所述立式退火爐的底面延伸的凸?fàn)铙w，
[0061] 所述第二整流板和所述第=整流板是在所述鋼帶即將卷繞于所述下側(cè)漉的位置， 從所述立式退火爐的側(cè)面彼此對置地延伸的凸?fàn)铙w，
[0062] 所述下側(cè)漉與所述第一整流板之間的間隔為40~200mm，
[0063] 所述第二整流板和第S整流板的尺寸為，在鋼帶的寬度方向上為200mmW上 ((Wf-Ws)/2-50)mmW下，在鋼帶的輸送方向上為IOOmmW上(Px-300)mmW下，其中，
[0064] Wf:爐寬度，
[00化]Ws:鋼帶的板寬度，
[0066] Px:爐