本发明专利技术公开了一种用于金属材料退火还原气体的制备方法，它是：将液氨罐内的液态氨通过减压，气化成为气态氨，氨气进入氨分解炉分解为氢氮混合气，混合气体经换热器冷却和分子筛吸附进行干燥净化，得到氨分解气体，采用氨分解气体做基本气体，通入纯氢调节加大氢气的含量，控制含氢比例在76-95％之间，含氮比例为5-24％。采用所述比例的成品气作为还原保护气体，供给罩式退火炉。采用所述还原气体退火，显著提高了传热效率和炉温均匀性，对存在氧化的钢卷实施还原退火效果良好，保证钢带的光亮表面质量；使产品的内在质量和表面质量均得到提高。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种热处理工艺技术，特别是一种用于金属材料退火的还原保护气体，适用于保护气氛强循环罩式光亮退火炉。
技术介绍
罩式退火炉是随着冷轧技术的发展而发展起来的技术装备，广泛应用与冷轧企业。金属材料应用罩式退火炉进行光亮退火时，炉内需要充入保护气体，以防止氧化。保护气体由氮气和氢气组成，氮气在标准状态下气体的密度为I. 251g/L，常况下是一种无色无味无嗅的气体，且通常无毒。氮气占大气总量的78. 12% (体积分数)，是空气的主要成份。常温下为气体，在标准大气压下，冷却至-195. 8°C时，变成没有颜色的液体，冷却至-209. 86°C时，液态氮变成雪状的固体。氮气的化学性质很稳定，常温下很难跟其他 物质发生反应，但在高温、高能量条件下可与某些物质发生化学变化，用来制取对人类有用的新物质。氢气是一种无色无臭无味的气体，熔点-259. 14，沸点-252. 8，在标准状态下气体的密度为O. 0899g/L，和同体积空气的相比，约为空气质量的1/14，氢气有可燃性，燃烧时无声，会产生蓝色的火焰，和空气中的氧发生反应生成水。原用氮氢型保护气体含氮气96-98%,氢气2-4%。光亮退火后的产品存在表面质量不理想，力学性能不够均匀，退火周期长，能源消耗高，尤其不能还原金属表面存在的氧化等方面的问题。
技术实现思路
本专利技术所要解决的问题在于，克服现有保护气体存在的不足，提供一种罩式退火炉还原保护气体，所述还原保护气体不仅配方合理，制备简便，而且生产的产品质量好，能够较完全地将金属表面的氧化层还原为铁。氢气的导热系数是氮气的七倍，氢气质量轻，渗透能力强，可以渗入钢卷层间，充分发挥导热系数大的优点提高传热效率。氢气是还原性气体，在高温能还原氧化铁。氢的还原性是还原退火所利用的至关重要的性质。在冶金工业中，氢主要作为保护气体和还原气体。—种用于金属材料退火还原气体的制备方法，其特征在于液氨罐I内的液态氨(纯度99. 9%)通过减压阀2减压(压力O. 05 O. IMPa)，在气化罐3内(温度25 45°C)气化为气态氨，氨气进入氨分解炉4 (分解温度850°C )分解为氮氢混合气，混合气体经换热器5冷却和分子筛6吸附干燥净化(残氨彡5PPm,露点-60°C )，得到75% H2,25% N2氨分解气体7，采用氨分解气体做基本气体，通入纯氢调节加大氢气的含量，控制含氢比例在76-95%之间，含氮比例为5-24% ;采用所述比例的成品气作为还原保护气体8供给罩式退火炉9。采用所述还原保护气体退火，显著提高了传热效率和炉温均匀性，对存在氧化的钢卷实施还原退火效果良好，保证钢带的光亮表面质量；使产品的内在质量和表面质量均得到提闻。采用本专利技术的方法制备的还原保护气体进行还原退火钢卷质量检测，其结果如下采用所述还原保护气体退火，显著提高了传热效率和炉温均匀性，对存在氧化的钢卷实施还原退火效果良好，保证钢带的光亮表面质量；使产品的内在质量和表面质量均得到提闻。还原退火钢卷质量检测钢卷部位硬度(Hv) 抗拉强度伸长率(δ%)表面质量退火周期/h(原周期) 6 b (MPa ) 上 88.3、88. 2 330、328 39.9、39.5 光亮 45:30 中 87.2、87.5 324、325 40.2、39. 8 光亮 (52:10) 下 86.8、87. O 321、318 42. 3, 40.8 光亮本专利技术公开的用于金属材料退火还原气体的制备方法所具有的积极效果还原保护气体配方合理，制备简便，采用所述还原保护气体退火，显著提高了传热效率和炉温均匀性，退火周期缩短了约15%，提高了退火能力，降低了能源消耗；对存在氧化的钢卷实施还原退火，保证钢带的光亮表面质量；使产品的内在质量和表面质量均得到提高。本专利技术有较高的市场推广价值。附图说明图I 一种用于金属材料退火的还原气体制备工艺流程图。图中1、液氨罐，2、减压阀，3、气化罐，4、分解炉，5、换热器，6、干燥净化，7、氨分解气体，8、保护气，9、退火炉。具体实施例方式采用氨分解气体经过干燥净化后做基本气体，通入纯氢调节加大氢气的含量，控制含氢比例在76-95%之间，含氮比例为5-24%。采用所述比例的还原保护气体，显著提高了传热效率和炉温均匀性，对存在氧化的钢卷实施还原退火效果良好，保证钢带的光亮表面质量；使产品的内在质量和表面质量均得到提高。以下结合较佳实施例，对本专利技术做进一步的描述，特别加以说明的是，实施实例仅仅是解释、而不是限制本专利技术的范围，所用材料均有市售。实施例I液氨罐内的液态氨通过减压，气化成为气态氨，氨气进入氨分解炉进行分解为氮氢混合气，混合气体经换热器冷却、分子筛吸附进行干燥净化(残氨< 5PPm，露点-60°C )，得到氨分解气体(75% H2,25% N2)，采用氨分解气体做基本气体，通入纯氢调节加大氢气的含量，控制含氢比例在95%，含氮比例为5%。采用所述比例的成品气作为还原保护气体供给罩式退火炉。实施例2液氨罐内的液态氨通过减压，气化成为气态氨，氨气进入氨分解炉进行分解为氮氢混合气，混合气体经换热器冷却、分子筛吸附进行干燥净化(残氨< 5PPm，露点-60°C )，得到氨分解气体(75% H2,25% N2)，采用氨分解气体做基本气体，通入纯氢调节加大氢气的含量，控制含氢比例在76%，含氮比例为24%。采用所述比例的成品气作为还原保护气体供给罩式退火炉。实施例3液氨罐内的液态氨通过减压，气化成为气态氨，氨气进入氨分解炉进行分解为氮氢混合气，混合气体经换热器冷却、分子筛吸附进行干燥净化(残氨< 5PPm，露点-60°C )， 得到氨分解气体(75% H2,25% N2)，采用氨分解气体做基本气体，通入纯氢调节加大氢气的含量，控制含氢比例在85%，含氮比例为15%。采用所述比例的成品气作为还原保护气体供给罩式退火炉。采用本专利技术制备的还原气体与常规还原气体的比较试验比较本专利技术还原保护气体原保护气体含量％ H2、 N276 95%H2. 5 24%N22 4% H,, 96 98% N2钢带力学性能均匀性 Hv 86. 8 88. 3， 6 b318 Ην85· 2 102. 3 , 6 b314 330MPa340MPa氧化的钢卷还原效果还原完全__部分还原_钢带的光亮表面质量____MJt_退火周期_ 45:30_ 52:10_结论采用本专利技术制备的还原保护气体，提高了传热效率和炉温均匀性，退火周期缩短了约15%，提高了退火能力，降低了能源消耗；对存在氧化的钢卷实施还原退火，保证钢带的光売表面质量；使广品的内在质量和表面质量均得到提闻。权利要求1.，其特征在于液氨罐内的液态氨(纯度99.9% )通过减压(压力O. 05 O. IMPa)，气化(温度25 45°C )成为气态氨，氨气进入氨分解炉(分解温度850°C)分解为氮氢混合气，混合气体经换热器冷却和分子筛吸附进行干燥净化(残氨彡5PPm,露点-60°C )，得到75% H2. 25% N2氨分解气体，采用氨分解气体做基本气体，通入纯氢调节加大氢气的含量，控制含氢比例在76-95%之间，含氮比例为5-24% ;采用所述比例的成品气作为还原保护气体供给罩式退火炉。全文摘要本本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于金属材料退火还原气体的制备方法，其特征在于：液氨罐内的液态氨(纯度99.9％)通过减压(压力0.05～0.1MPa)，气化(温度25～45℃)成为气态氨，氨气进入氨分解炉(分解温度850℃)分解为氮氢混合气，混合气体经换热器冷却和分子筛吸附进行干燥净化(残氨≤5PPm，露点？60℃)，得到75％H2.25％N2氨分解气体，采用氨分解气体做基本气体，通入纯氢调节加大氢气的含量，控制含氢比例在76？95％之间，含氮比例为5？24％；采用所述比例的成品气作为还原保护气体供给罩式退火炉。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：宋书成，齐立峰，
申请(专利权)人：天津市亿博制钢有限公司，
类型：发明
国别省市：
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