本发明专利技术特别涉及在具有预热段和保温段并仅配有辐射管的连续钢带镀锌退火炉中确保钢带氧化以防止钢的合金元素的选择性氧化的方法，所述钢带氧化旨在防止钢的合金元素的选择性氧化，其特征在于包括下列步骤：在炉加热段中的至少一个位置和／或在保温段中的至少一个位置安装至少一个能够注射氧化介质的改良管；和通过该改良管注射氧化介质，该氧化介质的组成使得在该氧化介质和钢带的温度条件中，根据钢带的化学组成，所述介质具有确保钢带合金元素的深度氧化的露点。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】连续行经辐射管炉用以镀锌的钢带的表面受控氧化-还原的方法和设备 本专利技术涉及钢带，尤其是具有高的硅、锰和铝含量的AHSS的连续镀锌，特别涉及 包含无直火焰焰加热区的辐射管炉的设施。 汽车制造中所用的加工材料的演化已先后导致钢带在被汽车制造商使用之前镀 锌以改进底盘和车身钢部件的耐蚀性。为了减轻结构并同时改进对由碰撞(撞车)引起的 车辆瘪塌的抵抗力，开发出具有高伸长能力的极高屈服应力和新钢级号。被称作AHSS(先 进高强度钢)的这类加工材料涉及特定化学组合物和操作方法，其使一些钢种，如"DP"或 双相钢、"TRIP"或相变诱导塑性钢等引人注目。这些钢特别描述在International Iron & Steel Institute的"Committee on AutomotiveApplications"准备的"Advanced High Strength Steel (AHSS) applicationguidelines，，中。 这些钢在汽车设计中开启新的前景，但为钢制造商带来许多问题。实际上，它们的 一些合金组分，如锰、硅、铝、铬等在浸在镀锌浴中之前的退火操作过程中在钢带表面上产 生薄氧化物层。这种选择性氧化损害锌"浸润性"并因此损害涂层品质。这些现象归因于 高氧化性合金组分(616ments)向钢带表面扩散的过程，它们在钢带表面可以氧化，即使在 气氛对氧化铁而言仍呈还原性的炉辐射管区域中也如此。 为了理解这些氧化现象的动力学和为了得到镀锌过程中出现的这些问题的解决 方案，已经作出许多研究。来自CECA(ESCC)的"Meetingr印ort ECSC steel workshop Galvanizing of steel strip, Luxembourg, 2002年2月27-28日"概括报道给出主要源于 在欧共体资助下作出的研究的参考文献单。 为了确保高标准镀锌的所提出的解决方案指出，钢带在连续镀锌设施中进行处理 之前的表面预处理(化学处理、电沉积或气相涂布极薄的铁、镍、铜层等)、在退火之后和在 进入锌浴之前的氧化物的机械或化学去除操作。 特别研究了另一途径，其包括在退火炉中对钢带表面施以适合迅速并深入氧化合 金组分并由此避免它们随后朝表面迁移的温度和气氛条件。在此操作过程中，形成氧化物 层，其随后在该退火炉的后继区域中在还原气氛下被除去。这类受控氧化/还原技术是许 多研究和实验的对象。在"Galvatech 2004"会议期间介绍的"Enhancing the wettability of HighStrength Steels during Hot—Dip galvanizing，，文献描述了支配这禾中氧化物层的 受控形成和随后还原的物理原理。专利JP 02-285057描述了在轻微氧化气氛中在400至 70(TC的氧化阶段和随后在还原气氛中在600至80(TC的还原阶段，其给出多种温度和气体 组成(02、^和112含量)。专利EP 1 285 972描述了相同原理。但是，这两个专利仍然非常 笼统并且没有清楚揭示控制反应的切实方式。 专利EP 1 457 580描述了能够在特定外罩中实施氧化阶段的设施，在其中在氧 化气氛下，在100至40(TC之间，通过气体的感应或燃烧加热钢带。 专利US 3，936，543描述了一种操作退火炉的方法，其不针对AHSS钢的特定涂布， 而是借助含碳的钢带的氧化和表面还原，能够避免在镀锌过程中使用清洁熔剂。镀锌浴前 的退火炉是包含直火焰加热区(DFF)和辐射管保温区(RTF)的传统炉。在DFF区中通过在3过化学计量条件中的燃烧调节以使燃烧废气具有受控过量的氧来获得表面氧化。在包含至 少5%氢且余量为氮的RTF区中获得还原。该专利提出的原理适用于AHSS钢的受控氧化/ 还原。其优点是不需要额外的氧化设施和在没有重大改动的情况下使用混合DFF/RTF镀锌 炉。 但是，镀锌炉并非都包含容易实施该氧化所需的DFF区，许多仅使用辐射管。如 今，这些炉尽管具有受控气氛，但没有避免合金组分的选择性氧化。专利W0 2005/017214 推荐两种解决该问题的可能性。第一种可能性在于使用与RTF退火炉分开的直火焰燃烧室 并从中收集燃烧废气以将它们注入炉中。第二种可能性在于在炉罩区段中安装直火焰燃烧 器。在这两种情况下，燃烧废气在组成条件下供应必需的氧化气氛，组成条件当然取决于钢 带温度和气体组成之一。随后通常通过穿过氮和氢混合物来获得还原。这两种可能性要求 修改现有设施(额外的燃烧外罩和通向该炉的输送套，在炉内安装燃烧器)。此外，它们限 定退火炉中氧化区的位置并由此限定氧化区的温度，这不允许高的应用灵活性。 本专利技术目的方法及其操作设备带来这两种问题的解决方案。 总体而言，本专利技术在于，借助一个或多个管，特别是专门改良并能够代替任何现有 管进行安装的管，在尤其具有氮/氢气氛的辐射管炉的区段中注射氧化介质。根据所选用 于氧化的温度范围，可以在该炉的任何区段中，优选在预热段中进行这种注射。 该介质必须根据钢带温度和根据所述钢带的化学组成具有使合金组分，如硅、锰、 铝、铬进行深度氧化并且不再可能向表面迁移的露点。总体而言，这种露点高于_20°C。 为实现这一目标，该注射介质可以是水蒸汽或空气或富氧混合物。其也可以是由 过化学计量(sur-stoechiom6trique)的空气或富氧空气或氧/燃料混合物在燃烧器中的 燃烧生成的产物。 因此，本专利技术特别涉及在包含预热段和保温段并仅配有辐射管的钢带连续镀锌退 火炉中确保钢带氧化以防止钢的合金组分的选择性氧化的方法，其特征在于其包括下列步 骤-在炉的预热段的至少一个位置中和/或在炉保温段的至少一个位置中安装至少 一个能够注射氧化介质的改良管(tube modifi6);禾口 -通过所述一个或多个改良管注射氧化介质；-该氧化介质的组成使得在该氧化介质和钢带的温度条件中，并根据钢带的化学 组成，其具有确保钢带合金组分的深度氧化的露点。 这种选择性氧化的控制优选包括测量所述一个或多个改良管的一个或多个安装 区中的露点。这种测量可以由以固定方式安装并与通过氧化介质喷嘴注射的氧化介质的流 速调节元件和/或燃烧器调节元件闭环运行的露点传感器进行。 本专利技术还涉及一种设备，该设备，在仅配有辐射管的钢带连续镀锌退火炉的预热段和/或保温段(section de maintien)中，确保至少一个氧化区的结构，该氧化区通过在氧化区中的氧化介质注射来防止钢的合金组分的选择性氧化，其特征在于其包含至少一个管，该管包含至少一个带有允许氧化介质进入氧化区的校准孔的支管。 氧化介质引入工具可以是确保向该管供应热氧化介质如水蒸汽、空气或富氧气体的喷嘴，或向该管供应由空气/燃料的过化学计量的(surstoechim6trique)混合物、富氧空气/燃料的化学计量混合物或空气/在非爆炸极限值内氧化的燃料的化学计量混合物的4燃烧生成的产物的燃烧器。 旨在供应钢带氧化所需的氧化介质的一个或多个改良管是例如U形管，其输入支 管在其末端配有水蒸汽或预热或未预热、富氧或非富氧的空气或氧气的注射装置，且它的 与该输入支管相对的支管在其末端被封闭，至少一个支管，优选本文档来自技高网...
【技术保护点】
在包含预热段和保温段并配有辐射管的无直火焰区的钢带连续镀锌的退火炉中，确保钢带氧化以防止钢的合金组分的选择性氧化的方法，其特征在于其包括下列步骤： －在炉预热段的至少一个位置中和／或在炉保温段的至少一个位置中安装至少一个能够注射氧化介质的改良管；和 －通过所述一个或多个改良管注射氧化介质； －该氧化介质的组成使得，在该氧化介质和钢带的温度条件中，根据钢带的化学组成，其具有确保钢带的合金组分的深度氧化的露点。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：PJ博雷尔，
申请(专利权)人：西门子VAI金属科技有限公司，
类型：发明
国别省市：FR[法国]
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