罩式炉保护气同步回收技术与应用.pdf

第38卷第4期
热处理技术与装备
Vol 38. No 4
2017年8月
RECHULI JISHU YU ZHUANGBEI
Aug,2017
设备
罩式炉保护气同步回收技术与应用
唐时葵,章小峰
(1.安徽楚江特钢有限公司,安徽荒湖2410002.安徽工业大学,安徽马鞍山243032)
摘要:本文针对电加热和燃气钟軍式光亮退火炉两种炉型的保护性气体同步回收的技术难点,对
回收率进行了分析和计算,设计了保护气同步回收循环再利用的工艺流程。应用结果表明本技术适
用于平式炉的光亮退火,而且节能、环保,取得了良好的效果,值得推广应用。
关键词:保护性气体;同步回收;回收率;罩式炉;退火
中图分类号:TG155.1文献标志码:A文章编号:1673-4971(2017)04-0059-04
Synchronous Recovery Technology and Application of
Protective Gas in Bell Type Furnace
TANG Shi-kui, ZHANG Xiao-feng
1. Anhui Truchum Special Steel Co, Ltd. Wuhu Anhui 241000 China
2. Anhui University of Technology, Ma'anshan Anhui 243032, China)
Abstract In this paper, the technical difficulties of protective gas synchronous recovery between the elec
tric heating and the gas bell type bright annealing furnaces were studied, and the recovery rate was analyzed
and calculated, and the recycling and reusing technological process of protective gas synchronous recovery
was designed. The results show that the technology is suitable for the bright annealing of bell type furnace
and it can save energy and protect environment. The application of this technology has achieved good re-
sults, and it is worthy of popularization and application
Key words: protective gas; synchronous recovery; recovery rate; bell furnace; annealing
强对流钟罩式光亮退火炉作为冷轧钢带退火的有色金属冶炼行业取得了突破,但在冷轧行业应用
主要工艺设备,冷轧钢带通过退火消除加工硬化、提还不够成熟,尤其电、气两种不同炉型的同步回收尚
高综合力学性能。在退火过程中通入纯氢气或氮无应用实例。
氢混合气体(25%N2+75%H2),通过炉台强对流
风机在炉内形成对流,传导热量2-3,使炉温均匀,1电、气炉保护气同步回收的技术难点分析及解
并除去残余氧和带走钢带表面的挥发物。产生的尾
决方案
气直接向大气排空或燃烧,不仅造成能源的浪费,也
本公司现有19组钟罩式光亮退火炉,其中电加
污染环境。所以对保护性气体回收循环及再利热罩式炉14组,燃气罩式炉5组,总装炉量580t。
用成了冷轧生产企业和气体设备制造厂家亟待解决退火过程中采用氨分解气作为保护气,氨分解气是
的技术难题。目前尽管保护气回收技术在钼、钨等将液氨加热到一定温度,在催化剂的作用下发生分
收稿日期:2017-04-28
作者简介:唐时葵(1972.4-),男,工程师,主要从事冷轧钢带工艺技术研发及管理。
联系电话:0553-5316791;E-mail:412601749@qq.com
万方数据
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热处理技术与装备
第38卷
解得到的氮氢混合气体?,其主要成份为75%H2+补气关闭。
25%N2,氨分解气通过罩式炉后混入了≤2%体积
2)氧含量:炉内残余氧循环累积,超过5%时,
的杂质,杂质的主要成份为灰尘、油污、轧制油不完不仅会使用钢带表面发黑,也会带来一定的安全隐
全燃烧生成的碳氢化合物、水等,使用过的电炉保护患。回收装置中配置除氧器,并在出气端增加氧气
气引出车间燃烧,气炉的保护气直接排空。
分析仪,对氧含量进行监测,当氧含量大于5ppm时
针对现有电炉和气炉两种炉型的用气特点及保自动排空,补入氨分解气。
护性气体特性,结合炉内氢浓度、氧含量、露点温度
3)露点温度:炉内气氛的露点是保护气体中含
等因素进行分析和研究,开发了保护气回收循环再水量的标志,露点的高低会影响钢带表面氧化皮的
利用系统和工艺技术,并根据实际应用情况优化调还原,因此露点温度必须严格控制。回收过经过
整工艺及参数设定,以求达到最佳效果。
淋洗、除油、除杂质,露点逐步降低,带入水分进入炉
压力平衡
内,造成钢带表面发黑、发黄。回收装置中配置干燥
1)回收系统压力平衡:罩式炉正常使用炉压不装置提升露点,并在出气端增加露点分析仪,露点温
超过110mbar,原废气自动排空无阻力,而回收装置度超标时自动排空,补入氨分解气。
系统压力10~49mbar,对炉内排气造成反向压力,
而使炉压升高。从回收系统设计上考虑超压时停止2电、气炉保护气同步回收的工艺流程及技术参数
进气或排空。
工艺流程
2)电、气炉压力平衡:电炉、气炉使用压力分别
1)退火工艺流程
为20~110、20~95mbar,两种炉型使用压力不
电炉;检査→装料→进炉抽真空→通保护气→
致,且两座炉群距离200D。系统设计时将回收系统升温一保温→冷却一风冷一水冷→出炉抽真空一充
安装位置居中,在使用时调升气炉使用压力,使用两
空气→出炉。
者平衡。
气炉:检査一→选择退火程序→装炉→气密性试
1.2关键技术指标保障
验一氮气预吹扫→燃烧室吹扫→充保护气→升温一
1)氢浓度:氮氢混合气体中氢的浓度为75%,循
保温一热态密封检査一→冷却→风冷→水冷→出炉吹
环使用过过程中,浓度逐渐降低,当气体纯度不足扫→出炉。见图1。
时,容易使用退火炉达不到预期的热处理效果,影响
2)退火周期
表面质量?。氨分解气接入回收装置,并在出气端
氢浓度小于70%时自动补人氨分解气,达到70%时保温17h,冷却26ん、平均54h,其中加热11h
电、气退火周期相似,
增加氢气分析仪和报警装置,对氢浓度进行监测,当
1ー罩式炉群;2-淋洗;3-「级冷凝;4-「油水分离:5-缓冲储气;6-螺茨增压;7ー除氧;8-除油
9-I级冷凝;10-Ⅱ油水分离:11-干燥:12-监测仪表;13-储气;14-氨分解
图1保护气回收系统工艺流程图
Fig. I Technological process drawing of protective gas recovery s