一种镀锌炉内加湿装置的制作方法

本技术属于热镀锌退火炉辅助装置，特别涉及一种镀锌炉内加湿装置。

背景技术：

1、在带钢热镀锌生产工艺中，确保锌层与带钢基体之间具有优良的附着力是核心的质量要求。其基本原理在于，带钢进入锌锅后，其表面会与锌液中的铝元素发生反应，生成一层薄而致密的fe-al合金层（通常为fe2al5），该合金层作为粘附层，能有效促进后续锌层与钢基的紧密结合。

2、然而，这一反应过程对带钢表面的洁净度与化学状态极为敏感。如果带钢在入锌锅前其表面已存在氧化物，这些稳定的氧化物会阻碍铝与铁的有效接触和反应，导致无法形成均匀、连续的fe-al合金粘附层，最终引发镀锌产品附着力不良的缺陷。

3、为解决上述问题，现有技术普遍采用在退火炉内营造并维持强还原性气氛(通常为氢氮混合气体)的方法。该技术路径旨在利用还原性气体(如氢气)与炉内的氧气发生反应，从而中和氧化性气氛，防止带钢在退火过程中被二次氧化。然而，本领域技术人员在实践中发现，该技术方案存在固有的局限性。受限于设备密封性、气氛控制系统精度及生产成本等因素，退火炉内的还原性气氛无法完全、彻底地消除所有的氧气。通常情况下，炉内仍会残余浓度为20ppm至50ppm的氧化性气氛。

4、该残余的、低浓度的氧化性气氛，对于现代高强度镀锌带钢而言，危害尤为显著。为了满足汽车、家电等行业对材料强度的要求，带钢中通常添加有硅、锰、铬等多种合金元素。这些活泼的合金元素极易与残余的氧气发生反应，生成相应的氧化物。关键在于，此类在退火炉内高温环境下生成的合金氧化物具有极高的稳定性，在后续的工艺流程中难以被常规的还原性气氛所还原。一旦形成，这些氧化物便牢固地附着在带钢表面，破坏了fe-al合金粘附层的形成，成为导致镀锌层附着力不良的“顽疾”，严重影响了产品的合格率与性能。

5、因此，现有技术中依赖还原性气氛中和氧气的方案，无法从根本上解决因残余氧气与带钢中合金元素反应所导致的附着力不良问题，亟待一种更为有效、可靠的技术手段来克服这一技术瓶颈。

技术实现思路

1、本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题提供一种镀锌炉内加湿装置，通过在炉内一定温度范围的区域设置加湿腔室并通入一定比例的湿氮气来对带钢进行有效的加湿控制，从而实现了产品的可控氧化以及实现表面附着力的有效控制。

2、本实用新型包括如下技术方案：一种镀锌炉内加湿装置，包括加湿腔室，所述加湿腔室两侧的带钢入口和带钢出口均设有密封辊；所述密封辊外侧设有用于测量带钢温度的温度传感器；所述加湿腔室内设有至少两组平行于带钢的集气管，集气管上设有出气孔；所述集气管通过进气管分别连接干氮气管和湿氮气管，干氮气管和湿氮气管上均设有控制阀；所述湿氮气管上设有加湿水箱或加热加湿装置；所述加湿腔室上下两侧设有排气阀和排气管道，加湿腔室内设置气压传感器。

3、进一步的，正常生产状况下，生产普通的镀锌钢带时，所述温度传感器测得的带钢温度为600℃-650℃。

4、进一步的，每组所述集气管的两端在加湿腔室外连通并与进气管相连。

5、进一步的，所述进气管从退火炉外进入炉内后连接至集气管。干氮气管和湿氮气管均设置在镀锌炉外。

6、进一步的，所述集气管在在加湿腔室内的部分面对带钢一侧均匀设置若干出气孔。

7、进一步的，所述出气孔的孔径为5mm，孔间的间距为10mm。

8、进一步的，所述干氮气管和湿氮气管上分别设有第一控制阀和第二控制阀，干氮气管和湿氮气管与进气管连接在同一处。

9、进一步的，所述第二控制阀设置在加湿水箱的进气端并连接在其底部侧面，加湿水箱的出气端位于其顶部的侧面。

10、进一步的，所述进气管上沿进气方向依次设有露点检测设备、流量计以及加热装置。

11、进一步的，所述第二控制阀设置在加热加湿装置的出气端，所述加热加湿装置另一端为进气端，其侧面连接进水管道；所述进水管道上设有第三控制阀和流量计，通过进水管道向加热加湿装置添加脱盐水并汽化为水蒸气与氮气混合。

12、进一步的，所述加热加湿装置内设有用于加热氮气的电热丝。

13、本实用新型具有的优点和积极效果：

14、本实用新型通过在指定温度范围的带钢上设置加湿腔室并通入湿度可控的氮气实现了对带钢有效的加湿控制，从而实现了产品的可控氧化，通过对氧化膜的控制，抑制其他元素的不可控氧化，从而实现表面附着力的有效控制。

15、本实用新型采用的加湿装置、加热加湿装置均设置在镀锌炉外，无需耐高温设计且日常维护方便；加湿装置采用传统的水箱通气方式使氮气带有一定水分，加湿后的气氛一般温度偏低因此设置单独的加热装置；加热加湿装置则采用在氮气加热装置内直接通入脱盐水的方式为氮气加湿，结构更精简且有利于水分参数的精确控制。

16、本实用新型采用在进气管上设置露点检测设备用以监控湿氮气和干氮气的比例和流量，以便于及时调整控制阀的开度。

1.一种镀锌炉内加湿装置，其特征在于：包括加湿腔室，所述加湿腔室两侧的带钢入口和带钢出口均设有密封辊；所述密封辊外侧设有用于测量带钢温度的温度传感器；所述加湿腔室内设有至少两组平行于带钢的集气管，集气管上设有出气孔；所述集气管通过进气管分别连接干氮气管和湿氮气管，干氮气管和湿氮气管上均设有控制阀；所述湿氮气管上设有加湿水箱或加热加湿装置；所述加湿腔室上下两侧设有排气阀和排气管道，加湿腔室内设置气压传感器。

2.根据权利要求1所述的一种镀锌炉内加湿装置，其特征在于：每组所述集气管的两端在加湿腔室外连通并与进气管相连。

3.根据权利要求2所述的一种镀锌炉内加湿装置，其特征在于：所述进气管从退火炉外进入炉内后连接至集气管。

4.根据权利要求1所述的一种镀锌炉内加湿装置，其特征在于：所述集气管在加湿腔室内的部分面对带钢一侧均匀设置若干出气孔。

5.根据权利要求4所述的一种镀锌炉内加湿装置，其特征在于：所述出气孔的孔径为5mm，孔间的间距为10mm。

6.根据权利要求1-5任一所述的一种镀锌炉内加湿装置，其特征在于：所述干氮气管和湿氮气管上分别设有第一控制阀和第二控制阀，干氮气管和湿氮气管与进气管连接在同一处。

7.根据权利要求6所述的一种镀锌炉内加湿装置，其特征在于：所述第二控制阀设置在加湿水箱的进气端并连接在其底部侧面，加湿水箱的出气端位于其顶部的侧面。

8.根据权利要求7所述的一种镀锌炉内加湿装置，其特征在于：所述进气管上沿进气方向依次设有露点检测设备、流量计以及加热装置。

9.根据权利要求6所述的一种镀锌炉内加湿装置，其特征在于：所述第二控制阀设置在加热加湿装置的出气端，所述加热加湿装置另一端为进气端，其侧面连接进水管道；所述进水管道上设有第三控制阀和流量计。

10.根据权利要求9所述的一种镀锌炉内加湿装置，其特征在于：所述加热加湿装置内设有用于加热氮气的电热丝。