不锈钢冷轧连续退火炉冷却系统工艺分析

不锈钢退火后的冷却摘要：介绍了不锈钢带水平悬索式连续退火炉冷却系统的工艺与应用，并对冷轧不锈钢退火炉的冷却段进行了分析，包括空冷段、水冷段。
关键词：冷轧不锈钢；连续退火炉；冷却系统；水冷
Abstract: this paper introduces the stainless steel belt level suspension type continuous annealing furnace cooling system, and the application and process of cold rolled stainless steel anneal furnace cooling section is analyzed, including air cooling section, water cooling section.
Keywords: cold rolled stainless steel; Continuous annealing furnace; Cooling system; water-cooled
1.    不锈钢连续退火炉冷却系统
不锈钢带轧制后产生硬化，耐蚀性降低。经过连续热处理，可以改善组织，提高塑性，实现碳化物固溶。图1[1]所示为某规格AISI304 退火温度曲线，该曲线已在生产实践中较好地应用。
 
图1  不锈钢退火温度曲线
不锈钢带轧制后的连续热处理包含加热段和冷却段，其中带钢的冷却段工艺影响不锈钢碳化物固溶效果以及性能和板形。例如对于奥氏体不锈钢，在850~500℃之间冷却速度慢时，将因碳化物在晶界析出而产生敏化，对其产品的耐腐蚀性有明显的影响，因此通常冷却速度应大于20℃/s。
某规格不锈钢的冷却速率与碳化物析出的关系曲线如图2 所示。
 
图2   不锈钢的冷却速度与碳含量关系曲线
    酒钢公司采用的奥氏体不锈钢冷轧连续退火冷却工艺，以38.5℃/s速率快速冷却，使带钢从1150℃冷却到180℃；再用水喷淋冷却，使带钢从180℃冷却到80℃；最后经干燥段烘干出炉。对于不锈钢连续退火炉冷却段的设计，一般采用钢板焊接的冷却室。在钢带上下面各布置多排喷头，将冷却介质喷向钢带表面，冷却钢带。通常采用的冷却介质有水、水雾、蒸汽、空气等，按钢带的材质和厚度选用。钢带的冷却速度主要由其热处理工艺要求来确定。从大多数不锈钢连续退火炉的实际冷却系统来看，都存在冷却介质多样，设备复杂的特点。
2.    酒钢不锈钢冷轧连续退火炉冷却系统
酒钢采用的是目前世界上最先进的冷却技术【2】，即将空冷段与水冷段合二为一。具体方式如下：
（1）    空气喷射冷却段
冷轧采用的是8段式，长度41.6m。将加热后的带钢按规定冷却速度冷却至要求温度。每一个空气冷却段由4mm厚的AISI-304不锈钢板制成，并用钢结构加固。其中，1st、2nd段内覆有30mm的绝热材料。其它结构如空气供给、排烟管道等都是普碳钢制成。喷气箱由AISI-316制成，每个喷气箱都包含一个控制阀门，喷气箱与普通钢质总管相连。为收集钢带带来的粉尘和碎片，每一个喷射冷却段的底部都安装了一套湿式除尘装置。其工作原理如图3所示。带钢上、下分别设有空气喷管，并按规定的冷却速度进行冷却。
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