[发明专利]钢带的连续热处理的方法和设备

说明书

本发明涉及一种钢带的连续热处理的方法，在所述方法中：所述钢带穿过相继的热处理室，在至少其中一个热处理室中通过在所述钢带上喷射液体、或者喷射气体与液体的合成流体、或者喷射气体与液体的雾型组合物来执行所述钢带的快速冷却，所述快速冷却的速度特别是大于200℃/秒，以及在快速冷却之后，通过热浸涂而在所述钢带上沉积金属保护层。被喷射的用于冷却钢带的流体为具有用于酸洗要处理的钢中包含的铁氧化物或其它合金元素氧化物的性质的流体，以限制所述钢带的氧化并且减少能够已经形成在所述钢带上的氧化物，从而在热浸涂覆金属操作期间减少或消除表面缺陷。加压并且在与所述钢带隔有距离的位置处喷射流体，以使被喷射的流体的酸洗性质与机械作用的组合效果减少所述钢带表面上的氧化层。在冷却结束时所述钢带的温度为实施所期望的处理周期所需的温度，所述所需的温度特别是在200℃与750℃之间，典型地大于200℃。

技术领域

本发明涉及在用于金属带(主要是钢板)的连续热处理流水线上的退火炉，其中退火周期使用冷却斜率。

该方法特别适用于热浸镀锌流水线或者涉及退火与热浸镀锌组合的流水线。

根据本发明的相应方法和设备能够实施包括快速潮湿冷却的热处理周期，同时能够产生新钢，这无需在热处理之后对带进行酸洗(décapage)。

背景技术

金属带(主要为钢带)的现有连续退火流水线由相继的室组成，在所述相继的室中带首先被加热，然后在可变时间期间保持温度，最后被冷却几乎直至环境温度，以能够被商品化或承受后期处理。对于更复杂的处理周期，加热、保持及冷却的这些阶段的其它组合可被实施。

按照现有技术在实施冶金退火之后的流水线经常用于在带的表面上实施金属涂覆，以增加所述带的抗腐蚀性。该处理通常通过热浸涂而在金属(例如锌)熔化池中连续执行，以实施带的镀锌，同时增加最终产品(例如汽车车身)的抗腐蚀性。如同其它类型的处理，可描述镀铝或使用金属合金来为带涂覆的的所有其它方法。

汽车市场试图实施越来越轻的车身，同时在存在冲击的情况下保持或增加机械强度，以确保对乘客的保护。该考虑导致两种主要炼钢方法，一种在带的退火热处理期间，另一种在金属板冲压成型(以用于实施例如车辆的车身元件)期间。

例如用于涉及称为“马氏体”的钢或“THLE”(极大弹性极限)钢的的新的热处理方法涉及钢在加热及温度保持阶段之后的极快速冷却，例如冷却速度大于200℃/秒，典型地超过500℃/秒，有时可达到或超过1000℃/秒。通过在带上喷射冷却气体的传统冷却技术不可达到这些冷却斜率，该传统冷却技术的最大冷却斜率接近200℃/秒。需通过水喷雾或者气体与水的混合物在带上的喷雾来使用水淬火型冷却，以实施这些冷却斜率。观察到甚至是在通过使用经处理的水来实施该冷却的情况下，在带的表面上经常产生氧化物沉积所述氧化物沉积在热浸涂覆金属时引起缺陷的产生，所述缺陷使产品不适合当前客户的使用。按照现有技术的技术为因此在实施带的包括潮湿冷却的快速热处理周期之后使金属冷却直至接近环境温度的温度，以在小于大约100℃的温度下实施减少氧化物的化学处理，所述100℃被认为是实施该处理的当前温度极限。事实上，存在于带的表面上的用于实施减少氧化物的酸具有强腐蚀性，并且试图不形成可散发在制造车间中并且可侵蚀周边装备或创造对于操作人员的不可接受的工作条件的蒸气。

在实施冶金退火、冷却和减少氧化物的化学处理之后，带被重新加热直至大约460℃-470℃的温度，以在按照现有技术的流水线上在热浸镀锌或者对于一些应用在电镀锌流水线上镀锌(在带的表面情况禁止热浸镀锌时)。

加热和冷却(尤其是具有大斜率的快速冷却)的系列在带中产生纵向和横向的限制，所述限制可导致带的表面的永久变形，所述变形例如为较大或较小的褶皱或波形部。这些变型或褶皱可通过带与炉装备(例如冷却箱)的接触而在带上促使产生表面缺陷，并且导致最终产品变为废品。