一种基于还原预处理工艺的热轧带钢氧化铁皮还原方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109554529A(43)申请公布日2019.04.02(21)申请号201811548376.0C22C38/04(2006.01)(22)申请日2018.12.18C22C38/06(2006.01)C22C38/26(2006.01)(71)申请人东北大学C22C38/28(2006.01)地址110819辽宁省沈阳市和平区文化路3号巷11号(72)发明人刘振宇李志峰曹光明王皓崔春圆李成刚(74)专利代理机构沈阳东大知识产权代理有限公司21109代理人宁佳(51)Int.Cl.C21D9/52(2006.01)C21D1/74(2006.01)C21D3/02(2006.01)C22C38/02(2006.01)权利要求书2页说明书7页附图8页(54)发明名称一种基于还原预处理工艺的热轧带钢氧化铁皮还原方法(57)摘要本发明的一种基于还原预处理工艺的热轧带钢氧化铁皮还原方法，步骤为：热轧带钢以80～150℃/s快速升温至400～550℃，等温还原30～600s，还原产物为多间隙海绵铁，经中间冷却后，以80～150℃/s升温至700～1100℃，等温还原30～600s，多间隙海绵铁中铁颗粒相互键联，晶粒长大，通过物质传输，还原产物中间隙、气孔和晶界逐渐减少，总体积收缩，形成具有显微结构的致密多晶体纯铁层，完成氧化铁皮还原，本发明的还原方法可显著提高热轧带钢氧化铁皮在连续退火炉内的还原效率，较短的还原时间内可获得大量的还原纯铁，避免了氧化铁皮残留对后续镀层成型性和粘附性的影响，从而保证了免酸洗还原退火热镀锌原型技术的工业推广。CN109554529ACN109554529A权利要求书1/2页1.一种基于还原预处理工艺的热轧带钢氧化铁皮还原方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，预热：热轧带钢升温至200～300℃，完成预热；步骤2，还原预处理：(1)快速加热：将预热后带钢以80～150℃/s的升温速率，加热升温至400～550℃；(2)还原预处理：将加热后带钢进行等温还原，生成预还原后带钢；其中，所述的还原温度为400～550℃，还原时间为30～600s，还原气氛为H2和N2的混合气氛，其中H2的体积浓度为5～50％；步骤3，中间冷却：将预还原后带钢以10～20℃/s的冷却速率，冷却至300～500℃，获得冷却后带钢；步骤4，高温还原：(1)快速加热：冷却后带钢以80～150℃/s的升温速率，升温至700～1100℃；(2)高温还原：升温后带钢进行等温还原，完成氧化铁皮还原，并进行冷却；其中，所述的还原温度为700～1100℃，还原时间为30～600s，还原气氛为H2和N2的混合气氛，其中H2的体积浓度为5～100％。2.根据权利要求1所述的基于还原预处理工艺的热轧带钢氧化铁皮还原方法，其特征在于，所述的步骤1中，热轧带钢的成分按重量百分比含C：0.03～0.10％，Si：0.04～0.60％，Mn：0.15～2.5％，S：≤0.015％，P：≤0.019％，Cr：0.2～1.0％，Als：0.015～0.045％，Ti：≤0.08％，Nb：≤0.08％，余量为Fe和冶炼时不可避免的杂质。3.根据权利要求1所述的基于还原预处理工艺的热轧带钢氧化铁皮还原方法，其特征在于，所述的步骤1中，热轧带钢的厚度为1.3～3.0mm，热轧带钢的开轧温度950～1050℃，终轧温度800～900℃，卷取温度为350～500℃，氧化铁皮的厚度为4～8μm，冷却速率为0.01～0.05℃/s，氧化铁皮中片层状共析组织Fe3O4/α-Fe的比例为60～100％。4.根据权利要求1所述的基于还原预处理工艺的热轧带钢氧化铁皮还原方法，其特征在于，所述的步骤1中，升温速率为30～60℃/s。5.根据权利要求1所述的基于还原预处理工艺的热轧带钢氧化铁皮还原方法，其特征在于，所述的步骤2(2)中，还原预处理后获得的预还原后带钢组织结构为多间隙海绵铁。6.根据权利要求1所述的基于还原预处理工艺的热轧带钢氧化铁皮还原方法，其特征在于，所述的步骤2中，在还原预处理和高温还原过程中，控制露点值控制在-70℃以下，具体操作为：采用气体露点测定仪来测定炉腔内的水蒸气含量，使用高温石墨来控制炉中的水蒸气含量(C+H2O＝CO+H2)，使露点值控制在-70℃以下，炉内气氛中CO含量保持在5～30％。7.根据权利要求1所述的基于还原预处理工艺的热轧带钢氧化铁皮还原方法，其特征在于，所述的步骤4(2)中，经氧化铁皮还原后，带钢用于制备镀锌板，具体过程为：(1)将氧化铁皮还原后的带钢以10～30℃/s的速率冷却至450～480℃，然后浸入到锌液中进行热镀锌；其中，所述的锌液温度为450～480℃，锌