強對流全氫罩式爐的技術(shù)特

1、高氫強循環(huán)罩式退火爐的技術(shù)特點倪明紅江蘇凱特爾工業(yè)爐有限公司1引言高氫強循環(huán)罩式退火爐設(shè)備，是我公司在充分吸收國外先進技術(shù)的基礎(chǔ)上， 結(jié)合我國冶金冷軋板帶、鋼絲等行業(yè)，自行研制開發(fā)的新型節(jié)能環(huán)保產(chǎn)品。 該系 列產(chǎn)品先后被列入江蘇省星火計劃、 高新技術(shù)產(chǎn)品和國家重點新產(chǎn)品、具有國家 發(fā)明專利一個、實用新型專利二個，各項技術(shù)性能指標達到國內(nèi)外先進水平。設(shè)備結(jié)構(gòu)新穎，爐溫均勻，熱效率高，節(jié)能環(huán)保，操作維護方便，自動化程 序及安全聯(lián)鎖性能可靠。設(shè)備通入保護氣后，被處理的材料表面光潔，性能均一。 設(shè)備廣泛用于冷軋板材、帶鋼、線材的中間退火和球化退火。2高氫強循環(huán)罩式退火爐的基本結(jié)構(gòu)1-加熱罩2內(nèi)罩3-鋼

2、卷4-中間對流板5- 爐臺6-循環(huán)風機圖1高氫強循環(huán)罩式爐結(jié)構(gòu)示意圖1 為高氫強循環(huán)罩式退火爐的結(jié)構(gòu)示意圖，高氫強循環(huán)罩式退火爐主要由強對流爐臺、加熱罩、內(nèi)罩、冷卻罩、氣氛供應(yīng)等部分組成。（ 1） 爐臺爐臺是罩式爐的基礎(chǔ)部分，退火鋼卷放置在爐臺上，同時內(nèi)罩也扣在上面形成密閉的退火空間。設(shè)有高功率的耐高溫循環(huán)風機，在鋼卷加熱和冷卻時，保持內(nèi)罩內(nèi)保護氣體的強循環(huán)。每個爐臺包括一臺帶有水冷密封法蘭的爐臺座，一臺圓柱形帶有保溫材料的隔熱層，一臺導流擴散器，還有一塊帶有氣體收集的承載板，用于帶鋼的堆垛。內(nèi)罩罩在爐臺上，壓住密封膠圈，通過鎖緊裝置與爐臺形成密封空間。爐臺底部裝有爐臺電機，通過高強度螺栓與爐

3、臺底板連接，形成密封。兩根定位柱， 安裝在導向塊內(nèi)，與地面預(yù)埋件焊接固定，用于爐臺定位和內(nèi)罩的精確定位。每個爐臺都帶有各能源介質(zhì)的進出口和爐內(nèi)溫度檢測的熱電偶進口。十只鎖緊裝置均布在爐臺周圍，用于爐臺和內(nèi)罩的鎖緊，確保密封的可靠性和安全性。（ 2） 加熱罩加熱罩為一圓柱形板殼結(jié)構(gòu)，用型鋼加強，采用自動埋弧焊接。頂部設(shè)有行車起吊結(jié)構(gòu)，底部支腳帶有可調(diào)墊板，確保加熱罩與爐臺支座接觸平穩(wěn)。加熱罩底部由環(huán)形鋼板焊接而成的密封槽口，嵌有密封盤根，當加熱罩安放在爐臺上時，此密封盤根貼在內(nèi)罩法蘭上，以阻止空氣從下面進入加熱腔和熱量外溢。加熱罩爐襯采用輕型保溫材料，由陶瓷纖維毯，陶纖折疊塊和耐熱鋼錨固件組成。

4、它主要作用是與內(nèi)罩形成燃燒空間，使燃氣與空氣在燃燒空間混合燃燒，對內(nèi)罩加熱。加熱罩和工作負荷空間溫度控制設(shè)定值控制各個程序段的溫度設(shè)定值被歸納到退火程序的溫度軌跡中。溫度程序器處理設(shè)定值的控制，在程序開始之前，退火程序必須發(fā)送到工作爐臺的 PLC中（可編程控制器）。溫度控制直接由PLC自動控制爐內(nèi)溫度，加熱罩溫度僅用于顯示和超溫保護，即當爐內(nèi)溫度超過設(shè)定值5， 或加熱罩溫度超過設(shè)定值上限10，燃燒系統(tǒng)將自動斷開。調(diào)節(jié)控制的開/ 關(guān)控制（ON/OFF）如果出現(xiàn)以下情況，就要進行從調(diào)節(jié)控制到開 /關(guān)（ON/OFF控制的轉(zhuǎn)換：加熱罩溫度比設(shè)定值高10或更高，并且在電動閥上已達到最小設(shè)定值；工作負荷空

5、間的溫度比設(shè)定值高5或更高，并且在電動閥上已達到最小設(shè)定值。如果出現(xiàn)以下情況，就要進行從開/關(guān)（ON/OFF控制到調(diào)節(jié)控制的轉(zhuǎn)換：加熱罩的溫度降低于設(shè)定值15或更低；5或更低。執(zhí)行器調(diào)節(jié)和開/關(guān)控制的執(zhí)行器安裝在助燃空氣管路上。調(diào)節(jié)控制的操作通過調(diào)節(jié)助燃空氣供應(yīng)管路中電動閥的設(shè)定來進行。安裝在助燃空氣供應(yīng)管路中的蝶閥和每個燒嘴的燃氣電磁閥應(yīng)保持開啟。開 /關(guān)控制通過打開和關(guān)閉安裝在燃氣供應(yīng)管路中的電磁閥、和每個燒嘴前的燃氣電磁閥。溫度測量工作負荷空間和加熱罩溫度用 K型NiCr-NiSi鎧裝熱電偶進行測量，產(chǎn)生的信號被傳送到PLC。溫度記錄加熱罩和工作負荷空間溫度由計算機進行記錄?？諝忸A(yù)熱器安

6、裝在加熱罩上的空氣預(yù)熱器，通過燃燒煙氣的廢熱對助燃空氣進行預(yù)熱，一般預(yù)熱溫度在350左右。從加熱罩來的煙氣從頂部進入空氣預(yù)熱器，并向下流過空氣預(yù)熱器。冷空氣從底部進入，從上面管箱出來，送入每個燒嘴，經(jīng)比例閥配比，與燃氣混合后經(jīng)燒嘴燃燒。（ 3） 內(nèi)罩每個內(nèi)罩包括一個蝶形封頭、波紋狀筒體和水冷密封法蘭，筒體材質(zhì)為耐熱合金鋼制成，法蘭及水冷槽材質(zhì)為碳鋼板制成。帶水冷卻槽的密封法蘭，壓在爐臺密封圈上。同時還帶有密封槽口，用于加熱罩密封盤根的密封，防止熱量外溢。（ 4） 冷卻罩冷卻罩安放在內(nèi)罩的外部，采用抽取熱空氣和噴水冷卻兩種方法， 以加快爐 料的冷卻速度。冷卻罩由碳鋼板制成的殼體及加強型鋼、 筋板

7、組成。冷卻風機位于冷卻罩殼 體的頂部兩側(cè)，用于抽取內(nèi)罩殼體散發(fā)出的熱量。當爐內(nèi)溫度降至380c以下時, 冷卻罩頂部的噴水裝置可打開，向內(nèi)罩噴淋冷卻水，以加快冷卻速度。直至爐內(nèi) 溫度降至出爐溫度。冷卻罩的頂部設(shè)有行車起吊裝置。帶喇叭錐的二個導向臂裝在罩體的兩側(cè)，起導向作用。(5)氣氛供應(yīng)氣氛供應(yīng)由用戶將減壓后的各種氣體送至主管道和每個爐臺閥站。保證各種氣體的到達每個閥站的技術(shù)參數(shù)如下：介質(zhì)名稱流量(mn/h)工作壓力(mbair)氨分解氣體20 2555氮氣80 14055天然氣Max 200100阻隔氮氣2100爐臺冷卻水30.3 0.4MPa工藝冷卻水18200.3 0.4MPa儀表氣10.

8、4 0.6MPa注：氮氣應(yīng)有儲備氮氣，保證緊急情況下使用。在標準狀態(tài)下，儲備量應(yīng)達到 100m3。由于保護氣氛為氨分解氣(75%H+25%N)內(nèi)含有氫氣，為易燃易爆氣體，不準空氣與保護氣氛混合是很重要的， 為確保安全，在程序運行第一步，就要對負荷空間進行冷泄漏測試。冷泄漏測試合格后，需用氮氣吹掃負荷空間。氮氣吹掃流量由流量變送器監(jiān)控，吹掃時間由 PLC監(jiān)測。在吹掃完成后，保護氣氛開始進入工作負荷空間。壓力開關(guān)監(jiān)測工作負荷空間壓力。3 高氫強循環(huán)罩式退火爐的技術(shù)特點高氫強循環(huán)罩式退火爐和連續(xù)退火爐的特點比較（ 1） 產(chǎn)品的種類在罩式爐中，由于是以靜止的方式進行熱處理，其加熱、冷去及保溫時間均可方

9、便的控制。特別是針對特殊性能鋼種的特殊工藝要求，罩式爐便顯示出優(yōu)越性。而連續(xù)式退火爐常常受到帶鋼寬度、厚度和鋼種的制約，產(chǎn)品范圍比較窄。（ 2） 加工產(chǎn)品性能罩式退火爐加熱時間長，氫氣在爐內(nèi)強對流循環(huán)，加熱均勻性好，冷卻速度可控。 而連續(xù)退火爐是連續(xù)作業(yè)，加熱和冷卻速度，表現(xiàn)在加工后的產(chǎn)品性能上：罩式爐退火產(chǎn)品的深沖性能、塑性要比連續(xù)爐產(chǎn)品好。（ 3） 生產(chǎn)工藝和能力罩式爐退火時為了充分保證鋼溫的均勻性通常要進行長時間的均熱過程，加上裝卸料占用時間，生產(chǎn)周期較長。而連續(xù)退火爐生產(chǎn)周期極短，大批量生產(chǎn)，生產(chǎn)效率高。（ 4） 投資及運營成本罩式退火爐一次性投資少，并且可分階段進行模塊化擴建，而且運

10、行維護成本低，連續(xù)退火爐技術(shù)復(fù)雜，投資費用高，維護費用也高。4 高氫燃氣罩式爐在生產(chǎn)中的應(yīng)用高氫強循環(huán)罩式退火爐主要用于Q195、 Q215、 Q275、 08AL 、 SPHC、 65Mn、 50#、 T10 等鋼卷的光亮再結(jié)晶退火，生產(chǎn)出滿足鋼卷性能要求的合格產(chǎn)品。自動化控制系統(tǒng)的主要功能就是指罩式爐能按：冷態(tài)密封檢查-沖氮吹掃-點火升溫沖保護氣-保溫熱態(tài)密封檢查-風冷卻-水冷卻-最終沖氮吹掃等工作程序進行自動操作，并出具生產(chǎn)報表，與上級管理機通訊，預(yù)存和調(diào)用工藝曲線，控制整個爐臺生產(chǎn)的全過程。5 結(jié)束語隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展，我國的不銹鋼的生產(chǎn)和消費都在迅速上漲，對不銹鋼的品種和質(zhì)量都提出了更高的要求，強對流全氫罩式退火爐正式順應(yīng)這一趨勢，在不銹鋼制造領(lǐng)域不斷發(fā)展壯大的，也必將在不銹鋼生產(chǎn)制造領(lǐng)域發(fā)揮更重要的作用。參考文獻1 第一機械工業(yè)部第一設(shè)計院主編，工業(yè)爐設(shè)計手冊，機械工業(yè)出版社出版， 1984年 3月第二次印刷。2 江蘇凱特爾工業(yè)爐有限公司 RGB/Q 型微機自控全氫燃氣強對流罩