CN104212952B

CN104212952B - 立式连续退火炉炉内氛围的分段吹扫控制方法

Info

Publication number: CN104212952B
Application number: CN201310216010.4A
Authority: CN
Inventors: 李少朋; 赵朝强
Original assignee: Shanghai Meishan Iron and Steel Co Ltd
Current assignee: Shanghai Meishan Iron and Steel Co Ltd
Priority date: 2013-06-03
Filing date: 2013-06-03
Publication date: 2016-08-10
Anticipated expiration: 2033-06-03
Also published as: CN104212952A

Abstract

本发明提供一种立式连续退火炉炉内氛围的分段吹扫控制方法。针对目前的退火炉炉内氛围吹扫的方法吹扫过程时间长，吹扫效率较低的问题。本发明的方法包括如下步骤：（1）炉内冷吹扫：采用氮气对炉内氛围进行吹扫，在保证炉内压力不小于15dapa的前提下打开炉顶放散阀，放散阀开口度设定30%；（2）炉内升温：使加热段、均热段温度为480℃—520℃，缓冷段、快冷段温度为240℃—260℃，时效段温度为440℃—460℃；（3）炉内氮氢混合气吹扫：待炉内氛围氧含量达到≤5000ppm时，调节混合站氢气和氮气的配比至5% H₂、95% N₂，继续吹扫，直到炉内氧含量、露点温度符合工艺要求。本发明用于立式连续退火炉炉内氛围的分段吹扫控制。

Description

立式连续退火炉炉内氛围的分段吹扫控制方法

技术领域：

本发明涉及一种退火炉炉内氛围的吹扫工艺，尤其是指一种立式连续退火炉炉内氛围的分段吹扫控制方法。

背景技术：

在现代冷轧连续退火机组中退火炉作为机组的主要工艺段，在生产过程中，往往受环境、设备及人为操作等多种原因的影响而导致炉内断带，当出现炉内断带时往往需要在断带位置打开退火炉相应的炉顶和炉底盖，对断带位置进行氩弧焊接处理，处理完毕关闭炉顶和炉底盖后，就需要对退火炉进行炉内氛围的吹扫作业，即采用氮气、氢气将炉内多余的含氧气体置换出炉膛，使炉内氧含量符合工艺生产要求。

目前，在冷轧连退机组生产工艺中针对这种炉内吹扫作业的常规处理方法是多采用退火炉压力控制系统自动进行吹扫作业，由于受炉内压强及辐射管（或电加热器）温度的限制，只有在炉压达到规定值时，炉内气体才会放散，这样放散阀在吹扫期间就会一直处在打开与关闭之间进行频繁切换，使炉内氛围处于不可控状态，不利于炉内含氧气体的排出，为了使炉内氛围达到工艺要求，往往需要操作人员多次启动吹扫流程，因此采用此方法吹扫过程时间长，吹扫效率较低，而且造成大量氮气和氢气资源的浪费，同时也严重制约着机组产能的提升，因此寻找一种快速提高炉内氛围吹扫效率的控制方法已是至关重要。

发明内容：

本发明的目的是针对上述存在的问题提供一种立式连续退火炉炉内氛围的分段吹扫控制方法，利用现有设备在不影响产品质量的情况下，通过分段控制辐射管、电加热器的加热功率或温度，合理设定各炉室炉顶放散阀的开口度的方法，达到了直接控制各炉段炉膛内的保护气体氛围的目的，使炉内氛围处于可控状态，采用该控制方法后大大降低了炉内氛围的吹扫时间，提高了吹扫效率，同时有效降低了氮气和氢气资源的浪费，有效缩短了机组出成品的时间节点。

上述的目的通过以下的技术方案实现：

立式连续退火炉炉内氛围的分段吹扫控制方法，该方法包括如下步骤：

（1）炉内冷吹扫：采用氮气对炉内氛围进行吹扫，在保证炉内压力不小于15dapa的前提下打开炉顶放散阀，放散阀开口度设定30%；

（2）炉内升温：调节退火炉内的辐射管和电加热器的加热功率或温度，使各炉段炉内温度迅速提高至：加热段、均热段温度为480℃—520℃，缓冷段、快冷段温度为240℃—260℃，时效段温度为440℃—460℃；

（3）炉内氮氢混合气吹扫：待炉内氛围氧含量达到≤5000ppm时，调节混合站氢气和氮气的配比至5% H₂、95% N₂，继续吹扫，直到炉内氧含量、露点温度符合工艺要求。

所述的立式连续退火炉炉内氛围的分段吹扫控制方法，步骤（1）中所述的炉内压力为16-17dapa。

所述的立式连续退火炉炉内氛围的分段吹扫控制方法，步骤（2）中所述的加热段、均热段温度为500℃，缓冷段、快冷段温度为250℃，时效段温度为450℃。

有益效果：

1.在利用现有设备及不影响产品质量的前提下，通过分段控制辐射管、电加热器的加热功率或温度，合理设定各炉室炉顶放散阀的开口度的方法，达到了直接控制各炉段炉膛内的保护气体氛围的目的，使各炉段炉内氛围处于可控状态，打破了常规处理过程中无法单一控制某个单元炉膛氛围的弊端。

2.炉底鼓吹气体采用流量控制代替常规作业过程中的炉内压力控制的方法，提高了炉内气体的交换。同时也保证了在吹扫过程中放散阀始终保持合适的开口度，提高了炉内含氧气体的排放。

3.通过分段调节退火炉炉内辐射管和电加热器的加热功率或温度，使各炉段炉内温度迅速提高至最佳吹扫温度，合理利用了气体受热后加速对流交换的原理，提高了炉内气体的流通，方便了炉内含氧气体的流出，提高了吹扫效率。

附图说明：

图1 冷轧连续退火机组工艺流程示意图

图2 冷轧连续退火机组立式退火炉吹扫工艺示意图

图3退火炉加热段、均热段剖视图

图4 退火炉时效段剖视图

图5 本技术吹扫控制流程图

图中：1开卷机，2带钢，3焊机，4入口活套，5退火炉，6出口活套，7平整机，8卷取机，51 预热段，52 加热段，53均热段，54缓冷段，55快冷段，56时效段１，57时效段２，58时效段３，59终冷段，9混合站，10氢气控制阀，11氮气控制阀，12放散阀，13炉辊 14辐射管，15 电加热器

具体实施方式：

参阅图2、图3、图4并结合图5所示，本退火炉炉内保护氛围的吹扫控制方法流程如下：

首先，机组处于停机状态，炉子段选择合适的带钢2（过渡卷），优选厚度0.21mm-0.35mm、宽度800mm-950mm，如0.21mm×900mm、0.25mm×850mm等料规，同时保证退火炉5各段带钢2无焊缝，将炉口缓冲辊打开，使炉内带钢2一端处于松弛状态，避免在吹扫过程中带钢2受热涨冷缩的影响而出现过度绷紧的现象。

其次，打开混合站9的氮气控制阀11（优选氮气压力1bar，流量≥4500M3/h），使氮气从炉底进口管道进入炉内，即执行冷吹扫操作，此吹扫操作须一直持续到加热段辐射管14温度为500℃左右，同时各炉段炉内最高氧含量低于5000 PPM，若第一次冷吹扫结束时，未达到上述要求，则继续执行冷吹扫。冷吹扫开始后，应及时开启氧含量分析仪对炉内氧含量实时监控，同时进行辐射管14废气管道吹扫和煤气管道泄漏测试，等废气吹扫和泄漏测试完成后，对加热段52、均热段53辐射管14设定为500℃进行升温，开启缓冷段54、快冷段55、时效1——图中的件号 56、时效2——图中的件号57、时效3 ——图中的件号58电加热器15进行升温，手动将加热段 52 、均热段53、缓冷段54、快冷段55、时效1——图中的件号56、时效2——图中的件号57、时效3——图中的件号58炉室顶部放散阀12开口度设定为30%，方便炉内含氧气体的排出；

再次，采用手动设定时效1——图中的件号56、时效2——图中的件号57、时效3——图中的件号58电加热器15加热功率至70%（电加热器温度约700℃），快速使时效段炉内温度达到450℃左右，设定缓冷段54、快冷段55电加热器15温度400℃，使缓冷段54、快冷段55炉内温度快速达到250℃左右，利用受热气体加速对流交换的原理加强炉内气体的流通,方便含氧气体从炉顶放散阀12排出。待炉内气氛氧含量低于0.5%，即≤5000PPM时（由氧含量分析仪检测），加热段52、均热段53炉内温度保持在500℃，手动将加热段52、均热段53、缓冷段54、时效1——图中的件号56、时效2——图中的件号57、时效3 ——图中的件号58炉室顶部放散阀12开口度分3次减小，然后投炉压控制状态（为了防止冷吹扫切换氢气吹扫时，炉压骤降），完成冷吹扫过程；

最后，在混合站9开启氢气控制阀10（优选氮气压力1bar），按工艺要求设定氮气、氢气百分含量（优选5% H₂、95% N₂），同时投入炉子露点检测仪和氢含量分析仪。再次将加热段52、均热段53、缓冷段54、时效1——图中的件号56、时效2——图中的件号57、时效3 ——图中的件号58各炉室放散阀12打开至30%，氢气投入吹扫的动作周期为一个小时，一小时后会自动终止，当该动作终止时应再次启动该动作，直到炉内氧含量低于100ppm（除预热段51和终冷段59外），完成氢气吹扫过程；当炉内氧含量低于100ppm（除预热段51和终冷段59外）。手动将时效1——图中的件号56、时效2——图中的件号57、时效3——图中的件号58段电加热器15功率分3次降低，然后投板温自动控制状态。同时设定加热段辐射管14温度为700℃，机组以35mpm的速度启动,待加热段 52、均热段 53吹扫时停机的带钢2过了快冷段55后，才可以投入快冷段55风箱稳定辊，稳定辊投入后随加热段52辐射管14温度升温机组缓慢升速。待加热段52、均热段53辐射管14自动升温达到700℃时，这时退火炉5加热模式自动结束,待炉内氧含量低于50ppm，露点≤－45℃,H2含量≥3%，手动逐个将加热段52、均热段53、缓冷段54、快冷段55、时效1——图中的件号56、时效2——图中的件号57、时效3——图中的件号58炉室顶部放散阀12开口度分3次减小，然后退火炉5投炉压控制状态，切换至正常生产模式，完成整个吹扫流程。

以上仅是本发明的最佳实施例，本发明的方法包括但不限于上述实施例所公开的技术方案，本发明的未尽事宜，属于本领域技术人员的公知常识。

Claims

1.一种立式连续退火炉炉内氛围的分段吹扫控制方法，其特征是：该方法包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的立式连续退火炉炉内氛围的分段吹扫控制方法，其特征是：步骤（1）中所述的炉内压力为16-17daPa。

3.根据权利要求1所述的立式连续退火炉炉内氛围的分段吹扫控制方法，其特征是：步骤（2）中所述的加热段、均热段温度为500℃，缓冷段、快冷段温度为250℃，时效段温度为450℃。