强对流全氢罩式炉的技术特

1、高氢强循环罩式退火炉的技术特点倪明红江苏凯特尔工业炉有限公司1引言高氢强循环罩式退火炉设备，是我公司在充分吸收国外先进技术的基础上， 结合我国冶金冷轧板带、钢丝等行业，自行研制开发的新型节能环保产品。 该系 列产品先后被列入江苏省星火计划、 高新技术产品和国家重点新产品、具有国家 发明专利一个、实用新型专利二个，各项技术性能指标达到国内外先进水平。设备结构新颖，炉温均匀，热效率高，节能环保，操作维护方便，自动化程 序及安全联锁性能可靠。设备通入保护气后，被处理的材料表面光洁，性能均一。 设备广泛用于冷轧板材、带钢、线材的中间退火和球化退火。2高氢强循环罩式退火炉的基本结构1-加热罩2内罩3-钢

2、卷4-中间对流板5- 炉台6-循环风机图1高氢强循环罩式炉结构示意图1 为高氢强循环罩式退火炉的结构示意图，高氢强循环罩式退火炉主要由强对流炉台、加热罩、内罩、冷却罩、气氛供应等部分组成。（ 1） 炉台炉台是罩式炉的基础部分，退火钢卷放置在炉台上，同时内罩也扣在上面形成密闭的退火空间。设有高功率的耐高温循环风机，在钢卷加热和冷却时，保持内罩内保护气体的强循环。每个炉台包括一台带有水冷密封法兰的炉台座，一台圆柱形带有保温材料的隔热层，一台导流扩散器，还有一块带有气体收集的承载板，用于带钢的堆垛。内罩罩在炉台上，压住密封胶圈，通过锁紧装置与炉台形成密封空间。炉台底部装有炉台电机，通过高强度螺栓与炉

3、台底板连接，形成密封。两根定位柱， 安装在导向块内，与地面预埋件焊接固定，用于炉台定位和内罩的精确定位。每个炉台都带有各能源介质的进出口和炉内温度检测的热电偶进口。十只锁紧装置均布在炉台周围，用于炉台和内罩的锁紧，确保密封的可靠性和安全性。（ 2） 加热罩加热罩为一圆柱形板壳结构，用型钢加强，采用自动埋弧焊接。顶部设有行车起吊结构，底部支脚带有可调垫板，确保加热罩与炉台支座接触平稳。加热罩底部由环形钢板焊接而成的密封槽口，嵌有密封盘根，当加热罩安放在炉台上时，此密封盘根贴在内罩法兰上，以阻止空气从下面进入加热腔和热量外溢。加热罩炉衬采用轻型保温材料，由陶瓷纤维毯，陶纤折叠块和耐热钢锚固件组成。

4、它主要作用是与内罩形成燃烧空间，使燃气与空气在燃烧空间混合燃烧，对内罩加热。加热罩和工作负荷空间温度控制设定值控制各个程序段的温度设定值被归纳到退火程序的温度轨迹中。温度程序器处理设定值的控制，在程序开始之前，退火程序必须发送到工作炉台的 PLC中（可编程控制器）。温度控制直接由PLC自动控制炉内温度，加热罩温度仅用于显示和超温保护，即当炉内温度超过设定值5， 或加热罩温度超过设定值上限10，燃烧系统将自动断开。调节控制的开/ 关控制（ON/OFF）如果出现以下情况，就要进行从调节控制到开 /关（ON/OFF控制的转换：加热罩温度比设定值高10或更高，并且在电动阀上已达到最小设定值；工作负荷空

5、间的温度比设定值高5或更高，并且在电动阀上已达到最小设定值。如果出现以下情况，就要进行从开/关（ON/OFF控制到调节控制的转换：加热罩的温度降低于设定值15或更低；5或更低。执行器调节和开/关控制的执行器安装在助燃空气管路上。调节控制的操作通过调节助燃空气供应管路中电动阀的设定来进行。安装在助燃空气供应管路中的蝶阀和每个烧嘴的燃气电磁阀应保持开启。开 /关控制通过打开和关闭安装在燃气供应管路中的电磁阀、和每个烧嘴前的燃气电磁阀。温度测量工作负荷空间和加热罩温度用 K型NiCr-NiSi铠装热电偶进行测量，产生的信号被传送到PLC。温度记录加热罩和工作负荷空间温度由计算机进行记录。空气预热器安

6、装在加热罩上的空气预热器，通过燃烧烟气的废热对助燃空气进行预热，一般预热温度在350左右。从加热罩来的烟气从顶部进入空气预热器，并向下流过空气预热器。冷空气从底部进入，从上面管箱出来，送入每个烧嘴，经比例阀配比，与燃气混合后经烧嘴燃烧。（ 3） 内罩每个内罩包括一个蝶形封头、波纹状筒体和水冷密封法兰，筒体材质为耐热合金钢制成，法兰及水冷槽材质为碳钢板制成。带水冷却槽的密封法兰，压在炉台密封圈上。同时还带有密封槽口，用于加热罩密封盘根的密封，防止热量外溢。（ 4） 冷却罩冷却罩安放在内罩的外部，采用抽取热空气和喷水冷却两种方法， 以加快炉 料的冷却速度。冷却罩由碳钢板制成的壳体及加强型钢、 筋板

7、组成。冷却风机位于冷却罩壳 体的顶部两侧，用于抽取内罩壳体散发出的热量。当炉内温度降至380c以下时, 冷却罩顶部的喷水装置可打开，向内罩喷淋冷却水，以加快冷却速度。直至炉内 温度降至出炉温度。冷却罩的顶部设有行车起吊装置。带喇叭锥的二个导向臂装在罩体的两侧，起导向作用。(5)气氛供应气氛供应由用户将减压后的各种气体送至主管道和每个炉台阀站。保证各种气体的到达每个阀站的技术参数如下：介质名称流量(mn/h)工作压力(mbair)氨分解气体20 2555氮气80 14055天然气Max 200100阻隔氮气2100炉台冷却水30.3 0.4MPa工艺冷却水18200.3 0.4MPa仪表气10.

8、4 0.6MPa注：氮气应有储备氮气，保证紧急情况下使用。在标准状态下，储备量应达到 100m3。由于保护气氛为氨分解气(75%H+25%N)内含有氢气，为易燃易爆气体，不准空气与保护气氛混合是很重要的， 为确保安全，在程序运行第一步，就要对负荷空间进行冷泄漏测试。冷泄漏测试合格后，需用氮气吹扫负荷空间。氮气吹扫流量由流量变送器监控，吹扫时间由 PLC监测。在吹扫完成后，保护气氛开始进入工作负荷空间。压力开关监测工作负荷空间压力。3 高氢强循环罩式退火炉的技术特点高氢强循环罩式退火炉和连续退火炉的特点比较（ 1） 产品的种类在罩式炉中，由于是以静止的方式进行热处理，其加热、冷去及保温时间均可方

9、便的控制。特别是针对特殊性能钢种的特殊工艺要求，罩式炉便显示出优越性。而连续式退火炉常常受到带钢宽度、厚度和钢种的制约，产品范围比较窄。（ 2） 加工产品性能罩式退火炉加热时间长，氢气在炉内强对流循环，加热均匀性好，冷却速度可控。 而连续退火炉是连续作业，加热和冷却速度，表现在加工后的产品性能上：罩式炉退火产品的深冲性能、塑性要比连续炉产品好。（ 3） 生产工艺和能力罩式炉退火时为了充分保证钢温的均匀性通常要进行长时间的均热过程，加上装卸料占用时间，生产周期较长。而连续退火炉生产周期极短，大批量生产，生产效率高。（ 4） 投资及运营成本罩式退火炉一次性投资少，并且可分阶段进行模块化扩建，而且运

10、行维护成本低，连续退火炉技术复杂，投资费用高，维护费用也高。4 高氢燃气罩式炉在生产中的应用高氢强循环罩式退火炉主要用于Q195、 Q215、 Q275、 08AL 、 SPHC、 65Mn、 50#、 T10 等钢卷的光亮再结晶退火，生产出满足钢卷性能要求的合格产品。自动化控制系统的主要功能就是指罩式炉能按：冷态密封检查-冲氮吹扫-点火升温冲保护气-保温热态密封检查-风冷却-水冷却-最终冲氮吹扫等工作程序进行自动操作，并出具生产报表，与上级管理机通讯，预存和调用工艺曲线，控制整个炉台生产的全过程。5 结束语随着国民经济的发展，我国的不锈钢的生产和消费都在迅速上涨，对不锈钢的品种和质量都提出了更高的要求，强对流全氢罩式退火炉正式顺应这一趋势，在不锈钢制造领域不断发展壮大的，也必将在不锈钢生产制造领域发挥更重要的作用。参考文献1 第一机械工业部第一设计院主编，工业炉设计手册，机械工业出版社出版， 1984年 3月第二次印刷。2 江苏凯特尔工业炉有限公司 RGB/Q 型微机自控全氢燃气强对流罩