罩式退火炉的设备与工艺完整版

1、 (9)2 3.2 3.2 单垛式紧卷罩式炉技术性能及设备构成单垛式紧卷罩式炉技术性能及设备构成 以某冷轧厂热处理车间以某冷轧厂热处理车间185 / 440 185 / 440 型单垛式紧卷罩型单垛式紧卷罩 式炉为例进行叙述。技术性能主要包括：式炉为例进行叙述。技术性能主要包括： 退火钢种：碳素结构钢、优质碳素结构钢、深冲钢以及退火钢种：碳素结构钢、优质碳素结构钢、深冲钢以及 低合金钢；低合金钢； 用途：在保护气体下进行再结晶光亮退火；用途：在保护气体下进行再结晶光亮退火； 退火钢卷最大外径：退火钢卷最大外径：1850 mm1850 mm； 钢卷垛最大高度：钢卷垛最大高度：4400mm4400

2、mm； 钢卷最大卷重：钢卷最大卷重：15t15t； 最大装炉量：最大装炉量：60t60t； 最高退火温度：最高退火温度：750 750 ； 炉台小时能力：炉台小时能力：1 t/h 1 t/h ； 3.3.氮氢型保护气体紧卷罩式退火炉的设备与工艺氮氢型保护气体紧卷罩式退火炉的设备与工艺 (9)3 3.2 3.2 单垛式紧卷罩式炉技术性能及设备构成单垛式紧卷罩式炉技术性能及设备构成 加热罩小时能力：加热罩小时能力：2 t/h; 2 t/h; 燃料：高焦炉混合煤气，高焦比为燃料：高焦炉混合煤气，高焦比为7 : 3; 7 : 3; 烧嘴：低压套管式烧嘴，两列交错切向布置；烧嘴：低压套管式烧嘴，两列交错

3、切向布置； 保护气体成分：保护气体成分：H H2 2的体积分数为的体积分数为2 % 2 % 5 % 5 % ，其余为，其余为N N2 2气气 冷却水供水温度：不大于冷却水供水温度：不大于20 20 ； 冷却水供水压力：冷却水供水压力：0.2 0.2 O.3 MPa O.3 MPa ； 分流快冷工艺冷却水排水温度：不大于分流快冷工艺冷却水排水温度：不大于42 42 ； 炉台冷却水用量：炉台冷却水用量：3 3 5 m5 m3 3h h ； 分流快冷工艺用水量：分流快冷工艺用水量：20 m20 m3 3h h ； 3.3.氮氢型保护气体紧卷罩式退火炉的设备与工艺氮氢型保护气体紧卷罩式退火炉的设备与工

4、艺 (9)4 3.2 3.2 单垛式紧卷罩式炉技术性能及设备构成单垛式紧卷罩式炉技术性能及设备构成 3.3.氮氢型保护气体紧卷罩式退火炉的设备与工艺氮氢型保护气体紧卷罩式退火炉的设备与工艺 (9)5 3.3 3.3 退火炉的设备退火炉的设备 (1) (1) 加热罩加热罩 加热罩是单垛式紧卷罩式炉的主要设备。加热罩主加热罩是单垛式紧卷罩式炉的主要设备。加热罩主 要几何尺寸是由钢卷最大外径和钢卷垛最大高度决定的。要几何尺寸是由钢卷最大外径和钢卷垛最大高度决定的。 加热罩由钢结构的金属壳体、炉顶横梁、燃烧系统、加热罩由钢结构的金属壳体、炉顶横梁、燃烧系统、 排烟系统、空气预热器以及炉衬砌筑等组成。排

5、烟系统、空气预热器以及炉衬砌筑等组成。 3.3.氮氢型保护气体紧卷罩式退火炉的设备与工艺氮氢型保护气体紧卷罩式退火炉的设备与工艺 (9)6 3.3 3.3 退火炉的设备退火炉的设备 (2) (2) 炉台炉台 炉台的功能：炉台的功能：炉台是罩式炉的主体设备，在设计罩式炉炉台是罩式炉的主体设备，在设计罩式炉 的时候，是以退火产量来计算炉台数量的而后计算加热的时候，是以退火产量来计算炉台数量的而后计算加热 罩数量，一般情况下，加热罩数量与炉台数量相匹配时，罩数量，一般情况下，加热罩数量与炉台数量相匹配时， 加热罩数量应比炉台数量充裕。加热罩数量应比炉台数量充裕。 炉台要承受钢卷垛和保护罩的全部重量。

6、炉台应该炉台要承受钢卷垛和保护罩的全部重量。炉台应该 具备承载能力、抵抗反复加热和冷却变形能力，并应具具备承载能力、抵抗反复加热和冷却变形能力，并应具 有不漏气绝热性能好、蓄热量小以及结构简单等特点。有不漏气绝热性能好、蓄热量小以及结构简单等特点。 3.3.氮氢型保护气体紧卷罩式退火炉的设备与工艺氮氢型保护气体紧卷罩式退火炉的设备与工艺 (9)7 3.3 3.3 退火炉的设备退火炉的设备 (2) (2) 炉台炉台 炉台结构：炉台结构：炉台钢结构是由型钢和钢板焊接而成的。整个炉台钢结构是由型钢和钢板焊接而成的。整个 炉台通过横梁直接落在钢结构平台井字形结构架上。炉台炉台通过横梁直接落在钢结构平台

7、井字形结构架上。炉台 钢结构外缘是一个环形冷钢结构外缘是一个环形冷 却用水箱，炉台工作时通却用水箱，炉台工作时通 过一定量的冷却水，以保过一定量的冷却水，以保 证炉台不发生变形和密封证炉台不发生变形和密封 法兰上的密封橡胶圈在允法兰上的密封橡胶圈在允 许的温度范围内使用。环许的温度范围内使用。环 形冷却用水箱，有冷却水形冷却用水箱，有冷却水 进出口。冷却水出水管必须一直通到水箱顶部。进出口。冷却水出水管必须一直通到水箱顶部。 3.3.氮氢型保护气体紧卷罩式退火炉的设备与工艺氮氢型保护气体紧卷罩式退火炉的设备与工艺 (9)8 3.3 3.3 退火炉的设备退火炉的设备 (3) (3) 炉台循环风机

8、炉台循环风机 炉台循环风机立式安装在炉台中心，对保护罩内保炉台循环风机立式安装在炉台中心，对保护罩内保 护气体进行强制循环。护气体进行强制循环。 工作原理：工作原理：它从钢卷内腔吸入保护气体，经分流盘沿保它从钢卷内腔吸入保护气体，经分流盘沿保 护罩内壁上升，然后保护气体经过对流板进入钢卷垛内护罩内壁上升，然后保护气体经过对流板进入钢卷垛内 腔，以高速度冲刷钢卷端部，对钢卷进行加热或冷却经腔，以高速度冲刷钢卷端部，对钢卷进行加热或冷却经 过对流板回到钢卷过对流板回到钢卷 内腔的保护气体流内腔的保护气体流 回炉台循环风机入回炉台循环风机入 口处，形成连续不口处，形成连续不 间断的循环气流。间断的循

9、环气流。 3.3.氮氢型保护气体紧卷罩式退火炉的设备与工艺氮氢型保护气体紧卷罩式退火炉的设备与工艺 (9)9 3.3 3.3 退火炉的设备退火炉的设备 (4) (4) 快速冷却设备快速冷却设备 快速冷却设备的作用：快速冷却设备的作用：在罩式炉冷却阶段使用快速冷却在罩式炉冷却阶段使用快速冷却 设备。罩式炉整个退火周期中冷却阶段占用时间较长，设备。罩式炉整个退火周期中冷却阶段占用时间较长， 直接影响退火产量。采用快速冷却设备，可缩短冷却时直接影响退火产量。采用快速冷却设备，可缩短冷却时 间，提高退火能力。间，提高退火能力。 3.3.氮氢型保护气体紧卷罩式退火炉的设备与工艺氮氢型保护气体紧卷罩式退火

10、炉的设备与工艺 (9)10 3.3 3.3 退火炉设备退火炉设备 (4) (4) 快速冷却设备快速冷却设备 全流快速冷却设备：全流快速冷却设备：加热阶段关闭冷却通道，保护气体经加热阶段关闭冷却通道，保护气体经 过加热通道。冷却阶段关闭加热通道，保护气体经过冷却过加热通道。冷却阶段关闭加热通道，保护气体经过冷却 通道。只用一台风机将炉内的全部保护气体由钢卷内腔全通道。只用一台风机将炉内的全部保护气体由钢卷内腔全 流吸入，保护气体全部经过水冷却器进行全流冷却，故称流吸入，保护气体全部经过水冷却器进行全流冷却，故称 全流快速冷却。全流快速冷却。 3.3.氮氢型保护气体紧卷罩式退火炉的设备与工艺氮氢型

11、保护气体紧卷罩式退火炉的设备与工艺 (9)11 3.3 3.3 退火炉设备退火炉设备 (4) (4) 快速冷却设备快速冷却设备 分流快速冷却设备：分流快速冷却设备：所谓分流快速冷却设备是指在炉台中所谓分流快速冷却设备是指在炉台中 心照常安装一台炉台循环风机，按着没安装分流快速冷却心照常安装一台炉台循环风机，按着没安装分流快速冷却 设备一样正常操作运转。而另外安装一套单独系统，包括设备一样正常操作运转。而另外安装一套单独系统，包括 一台分流风机、冷却器、控制蝶阀以及管路等。在分流快一台分流风机、冷却器、控制蝶阀以及管路等。在分流快 速冷却设备工作时，分流风机只能从炉内一侧吸入速冷却设备工作时，分

12、流风机只能从炉内一侧吸入1/31/3 1/4 1/4的保护气体，而不是全部保护气体进行快速冷却，故的保护气体，而不是全部保护气体进行快速冷却，故 称作分流快速冷却设备。称作分流快速冷却设备。 3.3.氮氢型保护气体紧卷罩式退火炉的设备与工艺氮氢型保护气体紧卷罩式退火炉的设备与工艺 (9)12 3.3 3.3 退火炉设备退火炉设备 (4) (4) 快速冷却设备快速冷却设备 冷却罩：冷却罩：冷却罩用于在加热结束揭掉加热罩后，间接加快冷却罩用于在加热结束揭掉加热罩后，间接加快 炉内钢卷的冷却速度加快冷却速度。冷却罩可与其他快速炉内钢卷的冷却速度加快冷却速度。冷却罩可与其他快速 冷却设备同时使用。冷却

13、罩结构形式目前主要有两种。冷却设备同时使用。冷却罩结构形式目前主要有两种。 3.3.氮氢型保护气体紧卷罩式退火炉的设备与工艺氮氢型保护气体紧卷罩式退火炉的设备与工艺 (9)13 3.3 3.3 退火炉设备退火炉设备 (5) (5) 保护罩保护罩 生产时保护罩位于钢卷垛与加热罩之间，罩式炉通过生产时保护罩位于钢卷垛与加热罩之间，罩式炉通过 保护罩对钢卷进行间接加热或冷却。保护罩对钢卷进行间接加热或冷却。 保护罩的作用：保护罩的作用：是保护钢卷在保护气体中进行退火，保证是保护钢卷在保护气体中进行退火，保证 保护罩内保护气体具有一定的压力，防止保护气体泄漏和保护罩内保护气体具有一定的压力，防止保护气

14、体泄漏和 外部气体侵入。外部气体侵入。 保护罩的形式：保护罩的形式：保护罩壁层数有单层和双层两种；密封形保护罩壁层数有单层和双层两种；密封形 式有砂封喇叭形和机械水冷裙式形；罩体形状有平面形、式有砂封喇叭形和机械水冷裙式形；罩体形状有平面形、 横波形及网状形。横波形及网状形。 近几年来又向单层机械密封横波形迅速发展，而网状近几年来又向单层机械密封横波形迅速发展，而网状 形保护罩也是发展方向。形保护罩也是发展方向。 3.3.氮氢型保护气体紧卷罩式退火炉的设备与工艺氮氢型保护气体紧卷罩式退火炉的设备与工艺 (9)14 3.3 3.3 退火炉设备退火炉设备 (5) (5) 保护罩保护罩 3.3.氮氢

15、型保护气体紧卷罩式退火炉的设备与工艺氮氢型保护气体紧卷罩式退火炉的设备与工艺 纵向波纹保护罩纵向波纹保护罩 横向波纹保护罩横向波纹保护罩 (9)15 3.3 3.3 退火炉设备退火炉设备 (6) (6) 对流板对流板 中间对流板：中间对流板：位于钢卷之间，主要作用是使保护气体气流位于钢卷之间，主要作用是使保护气体气流 通过钢卷端部进行加热或冷却，其次，对两个钢卷进行隔通过钢卷端部进行加热或冷却，其次，对两个钢卷进行隔 离，防止钢卷在退火过程中钢卷端部粘连。离，防止钢卷在退火过程中钢卷端部粘连。 顶部对流板：顶部对流板：放在钢卷垛顶部，上面是平板，中间有孔，放在钢卷垛顶部，上面是平板，中间有孔，

16、 下面带导向条，主要作用是防止保护气体气流全部从钢卷下面带导向条，主要作用是防止保护气体气流全部从钢卷 垛中腔通过，影响炉温均匀性和退火能力。垛中腔通过，影响炉温均匀性和退火能力。 3.3.氮氢型保护气体紧卷罩式退火炉的设备与工艺氮氢型保护气体紧卷罩式退火炉的设备与工艺 (9)16 3.4 3.4 冷轧带钢卷退火工艺冷轧带钢卷退火工艺 冷轧带钢卷在保护气体中进行退火，不氧化，也不产冷轧带钢卷在保护气体中进行退火，不氧化，也不产 生脱碳，称为光亮退火。冷轧带钢卷退火工艺制度，主要生脱碳，称为光亮退火。冷轧带钢卷退火工艺制度，主要 根据退火钢种、化学成分、带钢尺寸、卷重以及产品质量根据退火钢种、化

17、学成分、带钢尺寸、卷重以及产品质量 技术要求等因素制定，同时考虑装备技术水平。技术要求等因素制定，同时考虑装备技术水平。 冷轧带钢卷退火工艺制度还需根据多年生产实践以及冷轧带钢卷退火工艺制度还需根据多年生产实践以及 各钢种工艺试验逐步修订，不断完善。各钢种工艺试验逐步修订，不断完善。 加热速度的制定加热速度的制定 主要取决于钢种的导热系数。钢种的化学成分中主要取决于钢种的导热系数。钢种的化学成分中 碳含碳含 量和合金元素含量对导热系数影响较大。若碳含量及量和合金元素含量对导热系数影响较大。若碳含量及 合金合金 含量高，则导热系数小，加热速度应慢些，以避免内含量高，则导热系数小，加热速度应慢些，

18、以避免内 外温外温 (1)(1) 差过大造成组织和性能不均匀。差过大造成组织和性能不均匀。 3.3.氮氢型保护气体紧卷罩式退火炉的设备与工艺氮氢型保护气体紧卷罩式退火炉的设备与工艺 (9)17 3.4 3.4 冷轧带钢卷退火工艺冷轧带钢卷退火工艺 (1) (1) 加热速度的制定加热速度的制定 从室温到从室温到400400，加热速度一般情况下是不控制的。，加热速度一般情况下是不控制的。 钢卷在钢卷在400400以前并没有发生再结晶，内部组织也无显著以前并没有发生再结晶，内部组织也无显著 变化，加热速度的快慢对性能影响是不大的。从变化，加热速度的快慢对性能影响是不大的。从400400加加 热到保温

19、温度，加热速度对带钢退火质量有影响。热到保温温度，加热速度对带钢退火质量有影响。 对于氮氢型保护气体罩式炉，一般升温速度控制在对于氮氢型保护气体罩式炉，一般升温速度控制在 30 30 50 50 h h 之间。之间。 当然钢种、带钢宽度和厚度不同，加热速度也不同。当然钢种、带钢宽度和厚度不同，加热速度也不同。 3.3.氮氢型保护气体紧卷罩式退火炉的设备与工艺氮氢型保护气体紧卷罩式退火炉的设备与工艺 (9)18 3.4 3.4 冷轧带钢卷退火工艺冷轧带钢卷退火工艺 (2) (2) 保温温度的制定保温温度的制定 碳钢再结晶开始温度为碳钢再结晶开始温度为450 450 500 500 。再结晶温度与

20、。再结晶温度与 带钢内部组织状态有直接关系。如在轧制过程中冷加工变带钢内部组织状态有直接关系。如在轧制过程中冷加工变 形量越大，晶格歪扭和晶粒被拉长的现象越严重，带钢内形量越大，晶格歪扭和晶粒被拉长的现象越严重，带钢内 部储存的内能也越大，在较低的温度就能进行再结晶。与部储存的内能也越大，在较低的温度就能进行再结晶。与 上述情况相反，就不易形成再结晶，必须在较高的温度下上述情况相反，就不易形成再结晶，必须在较高的温度下 才能进行再结晶。才能进行再结晶。 保温温度的选择范围也就是带钢再结晶的温度范围，保温温度的选择范围也就是带钢再结晶的温度范围， 主要根据钢种、带钢厚度、卷重以及产品要求而确定，同主要根据钢种、带钢厚度、卷重以及产品要求而确定，同 时还应考虑罩式炉内保护气