本發(fā)明涉及一種用于制造帶鋼、特別是具有貝氏體組織結(jié)構(gòu)的帶鋼、例如彈簧帶鋼或沖壓工具的方法和設(shè)備。

背景技術(shù)：

這種彈簧帶鋼或沖壓工具一般從熱軋的和經(jīng)酸洗的含有碳的帶鋼出發(fā)進(jìn)行制造，該帶鋼典型地首先被冷軋到期望的厚度并且隨后經(jīng)受不同的處理步驟，以便對(duì)帶鋼的強(qiáng)度特性產(chǎn)生影響。隨后使原本寬的帶鋼以期望的尺寸縱向分開(kāi)成多個(gè)條帶并最終制成。

為了對(duì)強(qiáng)度特性產(chǎn)生影響，通過(guò)不同的處理裝置在連續(xù)的過(guò)程中引導(dǎo)帶鋼，其中，該帶鋼首先通過(guò)加熱且隨后通過(guò)冷卻實(shí)現(xiàn)硬化并且隨后通過(guò)回火和冷卻而在其韌度方面發(fā)生變化。根據(jù)帶鋼在處理裝置中經(jīng)過(guò)的加熱-和冷卻歷程，可以在材料中產(chǎn)生不同的組織結(jié)構(gòu)。在碳鋼的調(diào)質(zhì)處理中一種特別優(yōu)選的組織是所謂的貝氏體組織，該貝氏體組織在含有碳的鋼的熱處理中可以通過(guò)等溫轉(zhuǎn)變以及通過(guò)連續(xù)冷卻產(chǎn)生。為了實(shí)現(xiàn)盡可能完全的轉(zhuǎn)變，需要在等溫的或近似等溫的轉(zhuǎn)變中在熔爐中的保持時(shí)間期間遵守特定的冷卻速度和溫度。

由德國(guó)專(zhuān)利文獻(xiàn)DE 10 2005 054 014A中已知了一種用于在連續(xù)過(guò)程中制造具有貝氏體組織結(jié)構(gòu)的帶鋼的方法，其中，在處于奧氏體化溫度之上的溫度時(shí)使預(yù)制材料奧氏體化，隨后在金屬熔池中把預(yù)制材料淬火至比所述奧氏體化溫度低的溫度并且在熱空氣加熱的熔爐中保持在貝氏體的轉(zhuǎn)變溫度上。在保持階段之后，把帶鋼冷卻至環(huán)境溫度?？梢员挥糜诎烟幱趭W氏體化溫度之上的帶鋼淬火的典型的金屬熔池是鉛/鉍熔融體。

然而金屬熔池淬火存在缺點(diǎn)。由于使用重金屬、如鉛和鉍，在帶鋼的調(diào)質(zhì)處理中，不僅在熔池的直接的工作區(qū)域中、而且也在處理熔融材料時(shí)都存在形式為灰塵、蒸汽和飛濺物的形式的重金屬污染的危險(xiǎn)。此外可能通過(guò)在帶表面上、特別是在帶邊棱上的鋪展和附著，也在后面的工作步驟中導(dǎo)致由于重金屬引起的工作場(chǎng)所污染。此外，被這樣處理的帶鋼在大量的應(yīng)用領(lǐng)域中是不合適的或必須提前以高花費(fèi)進(jìn)行清潔或涂層。額外地，在維護(hù)和清除熔融材料時(shí)以及也在清除被相應(yīng)污染的回收材料——例如布置在金屬熔池下游的刮擦裝置(Abstreifer)——時(shí)，產(chǎn)生高成本。

此外已知的是，在退火處理之后將氣流用于帶冷卻。因此例如在C.Brugnera,La Revue de Métallurgie，第89卷，第12號(hào)，(1992年12月1日)，第1093-1099頁(yè)中描述了一種用于借助于氣流快速冷卻金屬帶的方法。然而，利用Brugnera所描述的方法不能產(chǎn)生貝氏體組織結(jié)構(gòu)。一方面對(duì)此來(lái)說(shuō)，在Brugnera中提到的750-850℃的起始溫度過(guò)低，而另一方面根據(jù)在那里在圖2中示出的溫度曲線首先描述了緩慢冷卻到650℃，隨后快速冷卻到400℃。這種快速冷卻也僅以近似40℃每秒的冷卻速率進(jìn)行，這對(duì)于貝氏體組織來(lái)說(shuō)過(guò)于緩慢。此外在第1095頁(yè)上描述了不同的冷卻方法，其中，作為氣體冷卻的上限提出了近似80℃每秒的冷卻速率。

此外，H.Lochner及他人在Stahl und Eisen(鋼和鐵)，第128卷，第7號(hào)，(2008年1月1日)，第45-48頁(yè)中描述了一種用于借助于氫氣流把帶鋼淬火以用于馬氏體形成的目的的方法。在此，中等碳含量和高碳含量的帶鋼通過(guò)明顯減小的噴嘴距離，以高的氣體逸出速度和經(jīng)優(yōu)化的氣體引導(dǎo)在沒(méi)有預(yù)分離的情況下冷卻。高合金的馬氏體鉻鋼被以?xún)呻A段淬火硬化并與之聯(lián)系地可能影響到帶的平面。

在Lochner及他人中所述的現(xiàn)有技術(shù)也不適于制造具有貝氏體組織結(jié)構(gòu)的帶鋼。為此不僅必須從處于奧氏體化溫度之上的溫度出發(fā)、也就是說(shuō)在大約900℃之上，把帶鋼淬火至處于具有高的冷卻速率的貝氏體化范圍中的溫度，而且還必須在盡管發(fā)生了組織的熱相變的情況下仍然把貝氏體化范圍中的溫度保持盡可能恒定。

為了實(shí)現(xiàn)被過(guò)度冷卻的奧氏體向貝氏體的完全變換，還需要在帶寬度上把從奧氏體化溫度的淬火保持盡可能均勻并且在溫度處于400℃的范圍中時(shí)停止以及在該溫度時(shí)轉(zhuǎn)換到等溫保持。這也不能通過(guò)在Brugnera和Lochner及他人中所述的現(xiàn)有技術(shù)確保。在該系統(tǒng)設(shè)計(jì)中不考慮帶鋼的特別的冷卻狀況、特別是較短的帶。特別由于在帶窄側(cè)上的額外的表面，帶邊棱比其余帶區(qū)域冷卻得快并且相對(duì)于更接近中央放置的帶區(qū)域產(chǎn)生溫度差(邊棱效應(yīng))。由于額外地，排熱的氣體在帶中央上比在帶邊棱上排出的效果差，因此產(chǎn)生較高的溫度差。因此產(chǎn)生了不均勻的溫度分布。盡管存在橫向于帶行進(jìn)方向布置的縫隙式噴嘴，因此產(chǎn)生了橫向于帶行進(jìn)方向彎曲的冷卻正面(帶邊緣比帶中央短)。在進(jìn)一步的組織形成中，帶中不均勻的溫度分布對(duì)組織變換時(shí)間或組織組成部分及其容積組成產(chǎn)生不利影響。由于強(qiáng)度-或材料特性、例如產(chǎn)生的貝氏體組織的韌度依賴(lài)于變換溫度，因此在變換期間在帶中央與帶邊緣之間的溫度差也導(dǎo)致了強(qiáng)度差。彎曲的冷卻正面因此導(dǎo)致了在帶寬度上材料特性的不同分布。

在淬火時(shí)彎曲的冷卻正面有其它缺點(diǎn)，其不僅涉及帶鋼的硬化，而且還可能通常在帶鋼冷卻時(shí)出現(xiàn)，例如也在未硬化的鉻鋼冷卻時(shí)出現(xiàn)。特別在淬火的起始階段中(也就是說(shuō)在還是相對(duì)較高的溫度水平時(shí))，通過(guò)彎曲的冷卻正面引起在帶寬度上的不均勻的收縮應(yīng)力(在邊棱上的拉應(yīng)力，在帶中央的壓應(yīng)力)，其可能導(dǎo)致各個(gè)帶區(qū)域的塑性變形。就此來(lái)說(shuō)，溫度差可能橫向于帶行進(jìn)方向在冷卻時(shí)對(duì)帶平整度產(chǎn)生不利影響。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

因此本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是，提出一種用于在連續(xù)的調(diào)質(zhì)處理過(guò)程中制造帶鋼、特別是具有貝氏體組織結(jié)構(gòu)的帶鋼、例如彈簧帶鋼或沖壓工具的方法和設(shè)備，其絕對(duì)排除了金屬熔池殘?jiān)?、特別是排除了重金屬殘?jiān)?、如鉛或鉍并且其確保了帶的高平整度和盡可能均勻的組織結(jié)構(gòu)。

該技術(shù)問(wèn)題通過(guò)權(quán)利要求1所述的方法和權(quán)利要求13所述的設(shè)備實(shí)現(xiàn)。根據(jù)本發(fā)明的方法和根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的優(yōu)選的實(shí)施方式是從屬權(quán)利要求的主題。

本發(fā)明相應(yīng)地涉及一種用于制造帶鋼的方法，其中，使帶鋼連續(xù)地經(jīng)過(guò)以下處理步驟：在處于奧氏體化溫度之上的第一溫度使帶鋼奧氏體化；在根據(jù)期望的鋼組織選擇的較低的第二溫度借助于氣態(tài)的淬火介質(zhì)把帶鋼淬火。根據(jù)本發(fā)明的方法的特征在于，把氣態(tài)的淬火介質(zhì)這樣引導(dǎo)到帶鋼上，使得在帶鋼的寬度上實(shí)現(xiàn)均勻的冷卻。

基于根據(jù)本發(fā)明設(shè)置的、對(duì)氣態(tài)的淬火介質(zhì)的應(yīng)用，極為有效地防止了帶鋼和工作環(huán)境的重金屬污染。此外，帶鋼的調(diào)質(zhì)處理成本更低，因?yàn)榕c含有重金屬的熔池的應(yīng)用相關(guān)聯(lián)的能量-和維護(hù)花費(fèi)、以及在現(xiàn)有技術(shù)中需要的后處理-和清潔步驟可以被省去。

在氣態(tài)的淬火方法中出現(xiàn)的邊棱效應(yīng)通過(guò)根據(jù)本發(fā)明的方法避免或者至少明顯減少，因?yàn)榇慊鸾橘|(zhì)被這樣引導(dǎo)到帶鋼上，使得在帶鋼的寬度上實(shí)現(xiàn)均勻的冷卻。因此在帶的橫截面上，在帶中央和帶邊棱處的帶溫度基本上相同。彎曲的冷卻正面和與其相聯(lián)系的缺點(diǎn)、如帶平整度的下降和不均勻的組織形成因此被避免或減少。

作為帶鋼例如可以使用熱軋的、必要時(shí)經(jīng)酸洗的帶鋼，該帶鋼在熱處理之前、特別是在利用根據(jù)本發(fā)明的方法調(diào)質(zhì)處理到期望的厚度之前被冷軋。一種典型的原材料是具有250至1250毫米的寬度和2至4毫米的厚度的帶鋼，該帶鋼例如被冷軋到0.4毫米至2.5毫米的厚度。帶鋼的奧氏體化在處于奧氏體化溫度之上的第一溫度時(shí)進(jìn)行，該第一溫度依賴(lài)于帶鋼的成分。典型地，該第一溫度處于900℃或該溫度之上的范圍中。奧氏體化爐的尺寸和帶鋼的運(yùn)輸速度這樣選擇，使得帶鋼在幾分鐘內(nèi)、例如在2和5分鐘之間處于奧氏體化爐中。

在奧氏體化之后把帶鋼非?？焖俚亍⒁簿褪钦f(shuō)在秒范圍中淬火至較低的第二溫度。第二溫度和冷卻速率通常與期望的組織結(jié)構(gòu)相關(guān)聯(lián)。如果例如期望具有貝氏體組織結(jié)構(gòu)的帶鋼，則把帶鋼淬火至較低的第二溫度，在帶鋼材料的貝氏體化范圍中對(duì)帶鋼進(jìn)行淬火。貝氏體化范圍、也就是說(shuō)溫度——在其中可能形成帶鋼中的貝氏體組織，處于奧氏體化溫度之下和帶鋼材料的馬氏體起始溫度之上。典型地，該溫度處于300℃至450℃的范圍中。隨后在幾分鐘內(nèi)、典型地在2至3分鐘內(nèi)把帶鋼保持在貝氏體范圍中的溫度上，使得可以在期望的范圍中在帶鋼中形成貝氏體組織。由于貝氏體組織形成放熱地進(jìn)行，因此在保溫爐(Halteofen)中的氣氛(Atmosphaere)應(yīng)該被調(diào)節(jié)，使得貝氏體組織的近似等溫的形成、也就是說(shuō)貝氏體組織的形成能夠以沒(méi)有明顯溫度變化的方式在保溫爐中進(jìn)行。

在根據(jù)本發(fā)明的方法中特別對(duì)于貝氏體形成的情況特別重要的是，可靠地確保把帶鋼淬火至貝氏體范圍中的溫度，也就是說(shuō)，在淬火之后形成的帶鋼溫度既不會(huì)過(guò)高也不會(huì)過(guò)低，例如已經(jīng)處于馬氏體范圍中。在另外的冷卻方法中大多時(shí)候也重要的是，盡可能準(zhǔn)確地遵守預(yù)設(shè)的溫度變動(dòng)。因此優(yōu)選地把氣態(tài)的淬火介質(zhì)在溫度受調(diào)節(jié)的循環(huán)回路中引導(dǎo)。由此一方面確保了氣態(tài)的淬火介質(zhì)的盡可能少的損失，使得例如也可以使用更貴的氣體。另一方面，溫度調(diào)節(jié)確保了，氣體能在可調(diào)節(jié)的、始終不變的溫度被吹到經(jīng)過(guò)的帶鋼上。為此優(yōu)選地使用具有多個(gè)噴嘴的噴氣鼓風(fēng)機(jī)，所述多個(gè)噴嘴使得帶鋼優(yōu)選地既在上側(cè)也在下側(cè)被氣體流過(guò)。

優(yōu)選地，噴氣鼓風(fēng)機(jī)的多個(gè)噴嘴的定向和/或流量是可調(diào)節(jié)的。在必要時(shí)可以利用合適的傳感器監(jiān)控在淬火單元下游的帶鋼的溫度并且相應(yīng)地調(diào)整噴氣鼓風(fēng)機(jī)。

特別優(yōu)選地，在帶鋼的寬度上改變氣態(tài)的淬火介質(zhì)的流量，也就是說(shuō)橫向于帶行進(jìn)方向。優(yōu)選地，這樣改變淬火介質(zhì)的流量，使得朝向帶邊棱的冷卻功率小于在帶中央的冷卻功率，從而最終實(shí)現(xiàn)在帶寬度上恒定的溫度曲線。因此確保了，在整個(gè)帶中形成了具有恒定的硬度或強(qiáng)度的統(tǒng)一的、例如貝氏體的組織結(jié)構(gòu)。

除了多個(gè)噴嘴的合適的定向和/或調(diào)整流量之外，這還可以在使用縫隙式噴嘴時(shí)，例如通過(guò)多個(gè)縫隙式噴嘴的特殊造型實(shí)現(xiàn)，在帶寬度上，特別在第一冷卻范圍中，使得這些噴嘴適配于通過(guò)邊棱效應(yīng)引起的彎曲的溫度分布。但是這種解決方案在技術(shù)上花費(fèi)很大且靈活性低，因?yàn)榭p隙式噴嘴的造型必須適配于相應(yīng)的帶尺寸。優(yōu)選地，橫向于帶行進(jìn)方向的冷卻因此通過(guò)調(diào)節(jié)或者甚至通過(guò)控制縫隙式噴嘴的通流寬度來(lái)實(shí)現(xiàn)，例如通過(guò)側(cè)向地封閉或遮蓋噴嘴開(kāi)口的一部分。特別在第一冷卻范圍中可以由此在帶寬度上使得溫度場(chǎng)均勻化并且因此避免了收縮應(yīng)力或塑性變形并且由此顯著改進(jìn)了帶平整度或均勻的組織變換。用于改進(jìn)帶平整度的后續(xù)的加工步驟、例如帶的矯正可以因此被最小化。

根據(jù)本發(fā)明的方法可以用在可硬化的和不可硬化的鋼中。特別優(yōu)選地，該方法用于使得可硬化的碳鋼硬化，特別是用于制造具有貝氏體組織結(jié)構(gòu)的含有碳的帶鋼。根據(jù)本發(fā)明也就為了制造具有貝氏體組織結(jié)構(gòu)的帶鋼而這樣選擇較低的第二溫度，使得該第二溫度處于帶鋼的貝氏體范圍中，并且在冷卻之后把帶鋼保持在所述第二溫度上以用于近似等溫地形成貝氏體組織。

特別優(yōu)選地，把含有氫氣的氣體混合物——例如由氫氣和氮?dú)饨M成的混合物——用作淬火介質(zhì)。用作淬火介質(zhì)的氣體混合物的氫氣份額按體積計(jì)優(yōu)選為在50％至100％之間。氫氣由于其高導(dǎo)熱性能、或更準(zhǔn)確地說(shuō)由于由此得到的高的傳熱系數(shù)而特別優(yōu)選為冷卻介質(zhì)。從表面到圍繞該表面流動(dòng)的流體上的傳熱系數(shù)被定義為導(dǎo)熱性能與表面上的流體的熱邊界層的厚度之比。對(duì)于氮?dú)?氫氣-氣體混合物而言，在按體積計(jì)近似85％的氫氣份額時(shí)得到最大的傳熱系數(shù)。然而也可以相對(duì)于氫氣額外地或另選地使用具有合適的高導(dǎo)熱性能的其它氣體?；谠谘h(huán)回路中引導(dǎo)淬火介質(zhì)，在冷卻循環(huán)回路中的氫氣的損失很小并且可能被連續(xù)地替換。

按照根據(jù)本發(fā)明的方法的一個(gè)優(yōu)選的變型方案，可以在濕潤(rùn)的、含有氫氣的氮?dú)鈿夥罩性趭W氏體化之前在上游的熔爐中或也在奧氏體化期間在同一個(gè)熔爐中使帶鋼表面脫碳。表面脫碳典型地在和奧氏體化類(lèi)似的溫度范圍中進(jìn)行，使得兩個(gè)過(guò)程可以在同一個(gè)熔爐中執(zhí)行。典型地為此使用包括氫氣、氮?dú)夂退魵獾臍怏w混合物，例如氣流包括按重量計(jì)為15％的氫氣和氮?dú)庖约昂兴?，使得露點(diǎn)調(diào)節(jié)為大約39℃。

如果在表面脫碳爐中或奧氏體化爐中把帶鋼加熱到大多時(shí)候高于900℃的溫度，則在帶鋼上典型地還存在的表面的污染物、例如來(lái)自于之前的處理步驟的油殘?jiān)屏?。為了使得這些殘?jiān)粫?huì)在帶表面上粘住，優(yōu)選地與帶鋼的輸送方向逆流地引導(dǎo)濕潤(rùn)的、含有氫氣的氮?dú)鈿夥?，使得污染物可以被清除并從熔爐中導(dǎo)出。

在根據(jù)本發(fā)明的方法之后，也就是說(shuō)例如在貝氏體組織形成之后，可以把帶鋼冷卻至室溫并且繼續(xù)處理，例如通過(guò)以下方式：通過(guò)縱向分割把帶鋼分成較小寬度的多條線，隨后所述多條線例如形成后來(lái)的切割線。為此可以在縱向分割之后使得產(chǎn)生的線的邊棱硬化，該邊棱后來(lái)形成了切割線的切割邊棱。

特別優(yōu)選地，然而直接在根據(jù)本發(fā)明的方法之后，例如在形成貝氏體組織之后，在較高的溫度時(shí)，也就是說(shuō)例如在處于貝氏體化范圍之上的溫度時(shí)把帶鋼回火至期望的最終強(qiáng)度?；鼗鹂梢岳缭?00℃和600℃之間的溫度時(shí)、典型地在400℃的溫度時(shí)在含有氫氣的氮?dú)鈿夥罩羞M(jìn)行?；鼗鸬湫偷卦趲追昼姷臅r(shí)間段中，例如在一分鐘的時(shí)間段中進(jìn)行。被用于回火的惰性的氮?dú)鈿夥盏臍錃夥蓊~按體積計(jì)為在1％至10％之間，優(yōu)選近似為5％。

在根據(jù)本發(fā)明的方法中優(yōu)選地使用包含具有按重量計(jì)在0.2％至1.25％之間的碳含量的鋼的帶鋼。這種鋼例如包括可馬氏體硬化的鉻鋼或可馬氏體硬化的碳鋼。為了形成貝氏體組織，優(yōu)選地使用包含按重量計(jì)碳含量在0.3％和0.8％之間的含有碳的帶鋼。

本發(fā)明還涉及一種用于制造帶鋼的設(shè)備，特別是用于實(shí)施根據(jù)本發(fā)明的方法，該設(shè)備具有用于把經(jīng)過(guò)的帶鋼加熱到處于奧氏體化溫度之上的第一溫度的奧氏體化單元，用于把經(jīng)過(guò)的帶鋼淬火至根據(jù)期望的鋼組織選擇的較低的第二溫度的淬火單元，其中，淬火單元包括用于把溫度受調(diào)節(jié)的氣態(tài)的淬火介質(zhì)輸送到經(jīng)過(guò)的帶鋼上的輸送裝置。根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的特征在于，輸送裝置被這樣設(shè)置，使得在帶鋼的寬度上實(shí)現(xiàn)均勻的冷卻。

根據(jù)一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式，輸送裝置包括多個(gè)、布置在經(jīng)過(guò)的帶鋼的上方和下方的噴嘴，利用該噴嘴可以把溫度受調(diào)節(jié)的氣態(tài)的淬火介質(zhì)吹到帶鋼上。

根據(jù)一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式，噴嘴被這樣設(shè)計(jì)，使得在帶鋼的寬度上產(chǎn)生氣態(tài)的淬火介質(zhì)的改變的流量。因此冷卻速率可以局部地這樣調(diào)節(jié)，使得邊棱效應(yīng)在冷卻時(shí)被補(bǔ)償并且實(shí)現(xiàn)了在帶寬度上恒定的溫度。

根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式，噴嘴可以被設(shè)計(jì)為縫隙式噴嘴，其中，所述噴嘴中的至少一些噴嘴被相對(duì)于經(jīng)過(guò)的帶鋼傾斜地布置。另選地或附加地，被設(shè)計(jì)為縫隙式噴嘴的噴嘴可以包括具有可調(diào)節(jié)的擋板的開(kāi)口，使得噴嘴的寬度——?dú)鈶B(tài)的淬火介質(zhì)從這些開(kāi)口中到達(dá)經(jīng)過(guò)的帶鋼上——可以沿帶鋼行進(jìn)方向改變。優(yōu)選地，所述擋板在此這樣調(diào)節(jié)，使得首先僅冷卻進(jìn)入的帶的中央?yún)^(qū)域，而在后面的縫隙式噴嘴中增加地也共同冷卻了邊緣。

為了控制淬火，例如對(duì)于貝氏體形成重要的是，一方面實(shí)現(xiàn)需要的冷卻速率以用于避免珠光體析出，另一方面不低于馬氏體起始溫度。如果帶最終溫度被用作控制變量，則存在以下危險(xiǎn)：同時(shí)改變了冷卻速率并且低于沒(méi)有初級(jí)沉淀的淬火的臨界值。

通過(guò)把兩個(gè)或更多個(gè)可獨(dú)立控制的氣流組合起來(lái)，可以同時(shí)滿(mǎn)足對(duì)于冷卻速率和最終溫度的要求。在第一階段中可以把冷卻速率保持在高水平上，其中，最終溫度在該階段中大體上明顯處于馬氏體起始溫度之上。在一個(gè)或多個(gè)另外的階段中可以通過(guò)較溫和的或溫度受調(diào)節(jié)的氣流準(zhǔn)確地調(diào)節(jié)對(duì)于等溫變換的目標(biāo)溫度。

特別優(yōu)選地，在根據(jù)本發(fā)明的方法中和根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備中因此把兩個(gè)或更多個(gè)可彼此獨(dú)立地控制的氣流組合起來(lái)，使得可以一方面滿(mǎn)足對(duì)于冷卻速率的要求以及另一方面同時(shí)滿(mǎn)足對(duì)于最終溫度保持恒定、例如在貝氏體范圍中的要求。

淬火單元優(yōu)選地還包括用于氣態(tài)的淬火介質(zhì)的循環(huán)回路并且可能還包括輸入管道，通過(guò)該輸入管道可以由儲(chǔ)存容器補(bǔ)償在循環(huán)回路中氣態(tài)的淬火介質(zhì)的損失。淬火單元還包括合適的部件、例如熱交換器，用于把氣態(tài)的淬火介質(zhì)的溫度保持到期望的值。

附圖說(shuō)明

下面根據(jù)在附圖中示意性示出的實(shí)施例詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明。在附圖中示出：

圖1用于實(shí)施根據(jù)本發(fā)明的方法的根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的示意圖；

圖2根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的縫隙式噴嘴布置，其中出現(xiàn)了明顯的邊棱效應(yīng)；

圖3縫隙式噴嘴布置的根據(jù)本發(fā)明的變型方案，包括部分傾斜放置的縫隙式噴嘴；和

圖4縫隙式噴嘴的另一個(gè)根據(jù)本發(fā)明的布置，其中，縫隙式噴嘴的開(kāi)口具有可調(diào)節(jié)的擋板。

具體實(shí)施方式

在圖1中示出了帶鋼10，該帶鋼被通過(guò)縫隙11引導(dǎo)進(jìn)入熔爐12中以實(shí)現(xiàn)奧氏體化并且可選地也用于使帶鋼表面脫碳。帶鋼的輸送方向通過(guò)箭頭13和14表示。在熔爐12中把帶鋼10加熱到大約為900℃的溫度。通過(guò)閘門(mén)15，帶鋼10再次離開(kāi)奧氏體化爐。在奧氏體化-/表面脫碳爐中存在干燥的或濕潤(rùn)的氣流/氣氛，該氣流除了氮?dú)庵饪赡芤埠袣錃?。氣流通過(guò)位于閘門(mén)15附近的進(jìn)入口16吹到熔爐中并且可以通過(guò)排出口17再次離開(kāi)熔爐12，該排出口位于進(jìn)入縫隙11附近。由此，如通過(guò)箭頭18表明地，與行進(jìn)的帶鋼10逆流地引導(dǎo)氣流，使得破裂的污染物可以隨著氣流散出。在奧氏體化爐12上連接有淬火單元19，該淬火單元通過(guò)閘門(mén)15與奧氏體化爐分開(kāi)。在淬火單元19中，在溫度受調(diào)節(jié)的循環(huán)回路20中引導(dǎo)氣態(tài)的淬火介質(zhì)(例如氫氣/氮?dú)?氣體混合物)。循環(huán)回路20為此包括冷卻裝置21，用于把流通的氣體保持在恒定的溫度上，這確保了，進(jìn)入淬火單元19中的帶鋼10在秒范圍中被冷卻到帶鋼10的貝氏體范圍中的溫度。為此，淬火單元19具有多個(gè)噴嘴22、23，這些噴嘴被布置在帶鋼上方或下方并且把氣態(tài)的淬火介質(zhì)吹到行進(jìn)的帶鋼的表面上。通過(guò)輸送裝置24可以向循環(huán)回路20輸送新鮮氣體，以用于補(bǔ)償循環(huán)回路中的損失、尤其是通過(guò)閘門(mén)15和進(jìn)一步通過(guò)排出口17的損失。在淬火單元19上連接有保溫單元(Halteeinheit)25，在該保溫單元中把行進(jìn)的帶鋼保持在貝氏體范圍中的溫度上，例如保持在400℃的溫度上，使得可以在帶鋼中形成貝氏體組織。在保溫爐25中的氣流例如包括通過(guò)進(jìn)入口28引入的氫氣/氮?dú)饣旌衔铩１貭t25也具有合適的(在圖1中未示出的)溫度調(diào)節(jié)部件，該溫度調(diào)節(jié)部件基于在熔爐中主要存在的對(duì)流(示意性地通過(guò)箭頭26顯示)用于實(shí)現(xiàn)，可以近似等溫地形成貝氏體組織。在出口27上，帶鋼連同形成在其中的貝氏體組織離開(kāi)根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備。隨后，可以提供用于實(shí)現(xiàn)自身已知的后處理的另外的裝置、例如回火爐和/或用于把帶鋼分成多個(gè)條帶的切割裝置。

在圖2中示出在俯視圖中根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的、在淬火單元19的區(qū)域中的帶鋼10。帶鋼10的輸送方向(帶行進(jìn)方向)再次通過(guò)箭頭13表征。根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，為了冷卻帶鋼10，橫向于帶行進(jìn)方向布置有多個(gè)縫隙式噴嘴22。冷卻氣體由該縫隙式噴嘴22中流到帶鋼10上。以虛線示出的線30a-30g表征根據(jù)包括從30a-30g降低的溫度的等溫線的帶鋼10溫度曲線。等溫線的輪廓顯示了與現(xiàn)有技術(shù)關(guān)聯(lián)的邊緣效應(yīng)，其中，通過(guò)帶鋼10邊棱的更強(qiáng)烈的冷卻，在邊緣上比在帶鋼的中央處明顯更早地實(shí)現(xiàn)較低的溫度。

為了補(bǔ)償該邊棱效應(yīng)，根據(jù)本發(fā)明提出，在帶鋼的寬度上改變氣態(tài)的淬火介質(zhì)的流量。

根據(jù)在圖3中提出的變型方案，使用具有沿帶鋼行進(jìn)方向13增加的寬度的縫隙式噴嘴22a、22b、22c、22d，使得首先僅冷卻了帶鋼10的中央?yún)^(qū)域并且僅朝向淬火單元19的端部也冷卻了邊緣區(qū)域。為了進(jìn)一步使得溫度分布均勻化，可以設(shè)有傾斜于帶行進(jìn)方向13布置的縫隙式噴嘴22f、22g。

根據(jù)在圖4中示出的根據(jù)本發(fā)明的淬火單元的變型方案，如在現(xiàn)有技術(shù)中那樣設(shè)有橫向于帶行進(jìn)方向13布置的縫隙式噴嘴22，該縫隙式噴嘴根據(jù)本發(fā)明然而具有擋板31，該擋板被這樣調(diào)節(jié)，使得首先又僅冷卻了帶鋼10的中央?yún)^(qū)域，而邊緣區(qū)域僅在淬火單元19的端部被冷卻。優(yōu)選地，擋板——如通過(guò)箭頭32表示地——設(shè)計(jì)為可運(yùn)動(dòng)的，使得相應(yīng)的開(kāi)口可以適配于不同的鋼種類(lèi)、帶尺寸或冷卻過(guò)程。

在圖3和4中又以附圖標(biāo)記30a-30g示出了降低的溫度的等溫線。通過(guò)縫隙式噴嘴的特殊的布置或遮蔽，在冷卻過(guò)程期間實(shí)現(xiàn)了在帶鋼10的寬度上恒定的溫度。