CN104846185A - 一种合金化炉保温段气封炉温补偿装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种合金化炉保温段气封炉温补偿装置，包括：喷射喷嘴，位于合金化炉内的带钢的一侧，用于向带钢喷射气体；抽空喷嘴，位于带钢的另一侧，用于抽取从喷射喷嘴的前端喷出的气体；循环风道，设置在合金化炉保温段外部，连接喷射喷嘴的后端和抽空喷嘴的前端；循环风机，串接在循环风道上；加热器，串接在循环风道上，用于对气体进行加热。本合金化炉保温段气封炉温补偿装置不仅对每个气封段边部的温降可以进行温度补偿，而且对各段的温度差异也可以区别进行处理，对气封的运行路径进行优化，克服了炉压波动的问题，改善了炉压状况。

Description

一种合金化炉保温段气封炉温补偿装置

技术领域

本发明涉及带钢生产技术领域，尤其涉及一种合金化炉保温段气封炉温补偿装置。

背景技术

合金化钢板因其较低的生产成本，较好的耐腐蚀性能、涂装性能、焊接性能和抗冲击性能，非常适合应用于汽车、家电等高档热镀锌产品消费行业，能够满足用户对产品优质表面特性和良好内在性能的质量要求。

国际上通行的工艺是“先高温后低温”的退火处理工艺，根据不同的钢种，其工艺温度和保温时间有细微的差别，保证了带钢在合金化炉加热段、保温段和冷却段所需合金化反应温度的稳定性，从而获得较好的合金化层和良好的抗粉化特性。

工业应用中的合金化炉多采用立式布置形式，炉子位于气刀正上方，沿气刀向上方向上分别布置有加热段、保温段和冷却段，每段温度都需要遵循退火工艺曲线及速度要求。传统的保温段多采用“两段式”全密封结构，仅两端开口使带钢通过，在其内部安装有温度感应装置或者电阻加热装置，用于带钢的保温，完成带钢的合金化退火过程。由于带钢合金化退火的初始温度为锌锅中锌液460℃左右，再经过加热段加热，达到530℃～550℃左右进入保温段并保持一段时间，以得到较好的合金化层。

但是，受到立式布置的合金化炉“烟囱效应”的影响，即使在炉子整体密封完好的情况下，热量也极易从保温段下部向上散逸到上部，下部则由冷空气进入补充，造成保温段上部温度高于下部，其危害主要体现在四个方面：一、整个工艺过程无法满足“先高温后低温”的要求，产品质量无法稳定；二、热量的快速散逸无法确保温段保持在530℃～550℃的工艺温度，有时保温温度仅480℃，甚至无法顺利完成合金化过程；三、由保温段散逸出去的热量较大，带钢上部温度较高，会对冷却段的冷却能力提出较高要求，进一步影响了产品质量；四、热量散失还对镀后其它设备造成了不利影响，降低了使用寿命。

现有技术中提出了一种解决方案，如图1所示，设计了一种可实现合金化炉各工艺段温度分段精确控制的合金化炉。该设计主要将保温I段(移动段)，保温II～III段(固定段)的三段式设计联合成一个整体，在每个保温段上都设置温度传感器26，在加热段内设置有感应加热器24、在保温段I～III段内分别设置有电阻加热器25，PLC控制器28通过温度传感器26实时采集每个保温段上的温度，并根据采集到的温度与退火工艺曲线之间的温度差，分别控制每个电阻加热器25进行加热，并控制设置在带钢30两侧的封闭风机23对带钢进行对吹，以进行温度补偿。该技术方案采用了气封强度调节与温度测控相结合的方式控制炉内的气体流运动，减少气流的烟囱效应引起的热散失。

但是，该技术方案无法确保气封分段边部的温度不受到循环气体温降的影响，风机鼓入的气封空气由于与保温段炉温存在温度梯度，容易引起新的空气对流形成紊流；同时，对循环中损失的热量和气流无法进行弥补，而且鼓入压缩空气会引起炉压波动。

发明内容

本申请实施例通过提供一种合金化炉保温段气封炉温补偿装置，解决了现有技术中无法确保气封分段边部的温度不受到循环气体温降的影响，风机鼓入的气封空气由于与保温段炉温存在温度梯度，容易引起新的空气对流形成紊流，同时，对循环中损失的热量和气流无法进行弥补，鼓入压缩空气会引起炉压波动等系列技术问题。

本申请通过本申请的一实施例提供如下技术方案：

一种合金化炉保温段气封炉温补偿装置，包括：

喷射喷嘴，设置在所述合金化炉保温段内，且位于所述合金化炉内的带钢的一侧，所述喷射喷嘴的前端正对所述带钢，用于向所述带钢喷射气体；

抽空喷嘴，设置在所述合金化炉保温段内，且位于所述带钢的另一侧，所述抽空喷嘴后端正对所述合金化炉内的带钢，所述抽空喷嘴的后端还正对所述喷射喷嘴的前端，用于抽取从所述喷射喷嘴的前端喷出的气体；

循环风道，设置在所述合金化炉保温段外部，且连接所述喷射喷嘴的后端以及所述抽空喷嘴的前端；

循环风机，串接在所述循环风道上，用于驱动所述循环风道内的气体循环运动；

加热器，串接在所述循环风道上，用于对所述循环风道内的气体进行加热。

优选地，所述喷射喷嘴的数量为M个，所述抽空喷嘴的数量为M个，M为大于等于2的整数。

优选地，所述加热器，包括：

第一加热器，设置在所述循环风机的一侧；和/或

第二加热器，设置在所述循环风机的另一侧。

优选地，所述的合金化炉保温段气封炉温补偿装置，还包括：

气体过滤除尘器，设置在所述循环风道上，用于对所述循环风道内的气体进行过滤除灰。

优选地，所述气体过滤除尘器，包括：

第一气体过滤除尘器，设置在所述喷射喷嘴与所述第一加热器之间；和/或

第二气体过滤除尘器，设置在所述抽空喷嘴与所述第二加热器之间。

本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

1、在本申请实施例中，喷射喷嘴将封闭风机输出的气体吹向带钢，抽空喷嘴用于将封闭风机吹出的气体抽走，这样，一端吹入，一端抽出，使得整个保温段流体沿一定的方向运行，降低炉内的温度梯度，避免了鼓入的气体对流形成紊流的发生，克服了鼓入的气体对炉压引起波动的问题，改善了炉压状况。

2、在本申请实施例中，在循环风道上加装有加热器，使管道内的循环气体始终保持与炉内气体相接近的温度，确保合金化炉气封分段边部的温度不受到循环气体温降的影响。

3、在本申请实施例中，在循环风道上加装有循环风机，实现了对循环中损失的气流进行弥补的技术效果。

4、在具体实施过程中，在进入循环前利用气体过滤除尘器对合金化炉内气体进行初步除灰处理，从而避免了循环气体中的灰尘对带钢表面造成损伤。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术中合金化炉的结构示意图；

图2为本申请实施例中合金化炉的结构示意图；

图3为本申请实施例中合金化炉保温段气封炉温补偿装置的结构示意图。

具体实施方式

本申请实施例通过提供一种合金化炉保温段气封炉温补偿装置，解决了现有技术中封闭风机鼓入的气封气体由于与保温段炉温存在温度梯度，容易引起新的空气对流形成紊流，同时对循环中损失的热量和气流无法进行弥补，而且鼓入压缩空气会引起炉压波动的技术问题。

本申请实施例的技术方案为解决上述技术问题，总体思路如下：

一种合金化炉保温段气封炉温补偿装置，包括：喷射喷嘴，设置在合金化炉保温段内，且位于合金化炉内的带钢的一侧，喷射喷嘴的前端正对带钢，用于向带钢喷射气体；抽空喷嘴，设置在合金化炉保温段内，且位于带钢的另一侧，抽空喷嘴后端正对合金化炉内的带钢，抽空喷嘴的后端还正对喷射喷嘴的前端，用于抽取从喷射喷嘴的前端喷出的气体；循环风道，设置在合金化炉保温段外部，且连接喷射喷嘴的后端以及抽空喷嘴的前端；循环风机，串接在循环风道上，用于驱动循环风道内的气体循环运动；加热器，串接在循环风道上，用于对循环风道内的气体进行加热。

为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。

首先说明，本文中出现的术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

实施例一

本申请实施例提供了一种合金化炉保温段气封炉温补偿装置，加装在如图2所示的合金化炉21b的保温段(具体而言，可以在保温段I、II、III段各加装一套合金化炉保温段气封炉温补偿装置)，该合金化炉21b与现有技术中的合金化炉21的区别在于：合金化炉21b左侧为抽吸风机29，能够将合金化炉21b右侧的封闭风机23吹出的气体抽走；而合金化炉21左侧为封闭风机23，与合金化炉21右侧的封闭风机23对吹。

如图2所示，在带钢的退火工艺中，PLC控制器28通过设置在每个保温段内的温度传感器26采集每个保温段内的温度，并基于采集到的温度与退火工艺曲线之间的温度差，分别控制每个电阻加热器25进行加热，以进行温度补偿；同时，控制设置在带钢30右侧的封闭风机23吹气，控制带钢30左侧的抽气风机29抽气，以促进气体的运动。此处，将对向吹扫密封方式改为抽吸密封方式，一端吹入，一端抽出，使得整个保温段流体沿一定的方向运行，降低炉内的温度梯度。

具体来讲，如图3(图3为图2的俯视图)所示，所述合金化炉保温段气封炉温补偿装置，包括：

喷射喷嘴12，设置在合金化炉21b保温段内罩22内，且位于合金化炉21b内的带钢30的一侧，喷射喷嘴12的前端正对带钢30，用于向带钢30喷射气体；

抽空喷嘴11，设置在合金化炉保21b温段内罩22内，且位于合金化炉21b内的带钢30的另一侧，抽空喷嘴11后端正对合金化炉21b内的带钢30，抽空喷嘴11的后端还正对喷射喷嘴11的前端，用于抽取从喷射喷嘴12的前端喷出的气体；

循环风道13，设置在合金化炉21b保温段外部，连接喷射喷嘴12的后端以及抽空喷嘴11的前端；

循环风机14，串接在循环风道13上，用于驱动循环风道13内的气体循环运动，例如，如图3所示，驱动循环风道13内的气体逆时针运动；

加热器(例如：第一加热器151和/或第二加热器152)，串接在循环风道13上，用于对气体进行加热，以进行温度补偿。

在具体实施过程中，喷射喷嘴12还与合金化炉21右侧的封闭风机23连接，用于将封闭风机23输出的气体吹向带钢30；抽空喷嘴11还与合金化炉21左侧的抽空风机29连接，用于将封闭风机23吹出的气体抽走；这样，一端吹入，一端抽出，使得整个保温段流体沿一定的方向运行，降低炉内的温度梯度。

在具体实施过程中，本合金化炉保温段气封炉温补偿装置设置在气封气流循环路径上，对每个气封段边部的温降进行补偿，确保气封分段边部的温度不受到循环气体温降的影响。

在具体实施过程中，在循环风道16上设置有加热器(例如：第一加热器151和/或第二加热器152)，来对循环风道13内的气体进行加热，使管道内的循环气体始终保持与炉内气体相接近的温度。

在具体实施过程中，在循环风道13上设置有循环风机14，以对循环中损失的气流进行弥补。

进一步，喷射喷嘴12的数量为M个，抽空喷嘴11的数量为M个，M为大于等于2的整数。

在具体实施过程中，喷射喷嘴12的数量与抽空喷嘴11的数量应该相同，例如，如图3所示，喷射喷嘴12的数量和抽空喷嘴11的数量均为3个，此处，对于喷射喷嘴和抽空喷嘴的数量可以根据需要自定义，本实施例不做具体限制。

进一步，所述加热器，包括：

第一加热器151和/或第二加热器152，其中，第一加热器151和第二加热器152分别设置在循环风机14的两侧。

在具体实施过程中，在循环风机14的两侧各设置一个加热器，可以对提高对循环风道13内热空气进行加热的效率，对循环中损失的热量进行弥补。

进一步，所述合金化炉保温段气封炉温补偿装置，还包括：

气体过滤除尘器，设置在循环风道13上，用于对循环风道13内的气体进行过滤除灰。

在具体实施过程中，所述气体过滤除尘器，包括：

第一气体过滤除尘器161，设置在喷射喷嘴11与第一加热器151之间；和/或

第二气体过滤除尘器162，设置在抽空喷嘴12与第二加热器152之间。

在具体实施过程中，在进入循环前利用第一气体过滤除尘器161和/或第二气体过滤除尘器162对炉内气体进行初步除灰处理，从而避免了循环气体中的灰尘对带钢表面造成损伤。

本合金化炉保温段气封炉温补偿装置设计巧妙，将保温段气封的气体进行循环使用，进一步降低热量散失；气体进入炉内已经被预热到炉内温度，降低了炉内气氛温度不均的程度，改善了保温段炉内温度环境。本技术方案投入少，应用效果非常明显，具有很好的推广价值。

上述本申请实施例中的技术方案，至少具有如下的技术效果或优点：

1、在本申请实施例中，喷射喷嘴将封闭风机输出的气体吹向带钢，抽空喷嘴用于将封闭风机吹出的气体抽走，这样，一端吹入，一端抽出，使得整个保温段流体沿一定的方向运行，降低炉内的温度梯度，避免了鼓入的气体对流形成紊流的发生，克服了鼓入的气体对炉压引起波动的问题，改善了炉压状况。

2、在本申请实施例中，在循环风道上加装有加热器，使管道内的循环气体始终保持与炉内气体相接近的温度，确保合金化炉气封分段边部的温度不受到循环气体温降的影响。

3、在本申请实施例中，在循环风道上加装有循环风机，实现了对循环中损失的气流进行弥补的技术效果。

4、在具体实施过程中，在进入循环前利用气体过滤除尘器对合金化炉内气体进行初步除灰处理，从而避免了循环气体中的灰尘对带钢表面造成损伤。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (5)

1.一种合金化炉保温段气封炉温补偿装置，其特征在于，包括：

喷射喷嘴，设置在所述合金化炉保温段内，且位于所述合金化炉内的带钢的一侧，所述喷射喷嘴的前端正对所述带钢，用于向所述带钢喷射气体；

抽空喷嘴，设置在所述合金化炉保温段内，且位于所述带钢的另一侧，所述抽空喷嘴后端正对所述合金化炉内的带钢，所述抽空喷嘴的后端还正对所述喷射喷嘴的前端，用于抽取从所述喷射喷嘴的前端喷出的气体；

循环风道，设置在所述合金化炉保温段外部，且连接所述喷射喷嘴的后端以及所述抽空喷嘴的前端；

循环风机，串接在所述循环风道上，用于驱动所述循环风道内的气体循环运动；

加热器，串接在所述循环风道上，用于对所述循环风道内的气体进行加热。

2.如权利要求1所述的合金化炉保温段气封炉温补偿装置，其特征在于，所述喷射喷嘴的数量为M个，所述抽空喷嘴的数量为M个，M为大于等于2的整数。

3.如权利要求1所述的合金化炉保温段气封炉温补偿装置，其特征在于，所述加热器，包括：

第一加热器，设置在所述循环风机的一侧；和/或

第二加热器，设置在所述循环风机的另一侧。

4.如权利要求3所述的合金化炉保温段气封炉温补偿装置，其特征在于，还包括：

气体过滤除尘器，设置在所述循环风道上，用于对所述循环风道内的气体进行过滤除灰。

5.如权利要求4所述的合金化炉保温段气封炉温补偿装置，其特征在于，所述气体过滤除尘器，包括：

第一气体过滤除尘器，设置在所述喷射喷嘴与所述第一加热器之间；和/或

第二气体过滤除尘器，设置在所述抽空喷嘴与所述第二加热器之间。