CN113151662A - 一种冷轧退火炉保护气供应系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种冷轧退火炉保护气供应系统，其可包括液氩气化装置和废氩回收循环利用装置，所述液氩气化装置产生的氩气通过第一管路供应至冷轧退火炉，所述废氩回收循环利用装置产生的氩气通过第二管路供应至冷轧退火炉。采用惰性气体氩气对氢气进行替代，可避免燃爆事故的发生，减少了制氢成本，避免了制氢过程的固废污染；同时对废氩的回收利用显著的降低了氩气消耗，降低带钢生产成本，提高企业竞争力，对钢铁冶金企业冷轧工序节能降耗有着重要的意义。

Description

一种冷轧退火炉保护气供应系统
技术领域
本发明涉及钢铁冷轧退火炉，具体地涉及一种冷轧退火炉保护气供应系统。
背景技术
钢铁冶金企业冷轧退火炉常采用高纯氢气作为保护气，使用后的保护气作为废气排放。而氢气的制取成本较高，且对生产环境安全等级要求较高；使用完的废气中氢气含量高达80％以上，直接排放不光是对能源的极大浪费，亦对环境造成一定污染，并可能带来安全隐患。
发明内容
本发明旨在提供一种冷轧退火炉保护气供应系统，以解决上述问题。为此，本发明采用的具体技术方案如下：
一种冷轧退火炉保护气供应系统，其可包括液氩气化装置和废氩回收循环利用装置，所述液氩气化装置产生的氩气通过第一管路供应至冷轧退火炉，所述废氩回收循环利用装置产生的氩气通过第二管路供应至冷轧退火炉。
进一步地，所述液氩气化装置包括液氩储罐、空温式气化器和调压阀组，所述液氩储罐的出液管连接至所述空温式气化器的入口，所述空温式气化器的出口与所述第一管路连接，所述调压阀组安装在所述第一管路上。
进一步地，所述液氩储罐、空温式气化器和调压阀组均为2套并联设置。
进一步地，所述废氩回收循环利用装置包括通过相应管路依次连接的预处理塔、加压风机、除氧器和干燥塔，所述预处理塔的进气口与冷轧退火炉的废氩排放管连接，用于进行物理吸附，以去除废氩中的乳化液、水分及颗粒，所述加压风机用于对预处理后的氩气进行增压，所述除氧器用于对氩气进行脱氧处理，使氩气中的含氧量小于5ppm，所述干燥塔用于对氩气中的水分进一步脱除，使氩气的露点低于-60℃。
进一步地，所述预处理塔、加压风机和干燥塔均为2套并联设置。
进一步地，所述预处理塔内设有多层分子筛和/或活性炭。
进一步地，所述预处理塔的进气口位于底部，出气口位于顶部，并且所述分子筛布置在所述活性炭下方。
进一步地，所述加压风机设有回流调节设施，以保证退火炉炉压稳定。
进一步地，所述除氧器内填充有触媒和脱氧剂。
进一步地，所述干燥塔内填充有多层分子筛，以吸附残余的水和二氧化碳。
本发明采用上述技术方案，具有的有益效果是：采用惰性气体氩气对氢气进行替代，可避免燃爆事故的发生，减少了制氢成本，避免了制氢过程的固废污染；同时对废氩的回收利用显著的降低了氩气消耗，降低带钢生产成本，提高企业竞争力，对钢铁冶金企业冷轧工序节能降耗有着重要的意义。
附图说明
为进一步说明各实施例，本发明提供有附图。这些附图为本发明揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理。配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本发明的优点。图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。
图1是本发明的冷轧退火炉保护气供应系统的工艺流程图。
具体实施方式
现结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。
如图1所示，一种冷轧退火炉保护气供应系统可包括液氩气化装置1和废氩回收循环利用装置2。液氩气化装置1产生的氩气通过第一管路A供应至冷轧退火炉，废氩回收循环利用装置2产生的氩气通过第二管路B供应至冷轧退火炉。即，纯化后的回收氩气和液氩罐气化的氩气两路并联送入退火炉，两路氩气可切换使用。
液氩气化装置1可包括依次管路连接的液氩储罐11、空温式气化器12和调压阀组13。具体地，液氩储罐11的出液管连接至空温式气化器12的入口，空温式气化器12的出口与第一管路A连接，并且调压阀组13安装在第一管路A 上。液氩储罐11中的液氩通过空温式气化器气化成氩气，再经过调压阀组13 后可直接送至冷轧退火炉，作为带钢生产用保护气。其中，液氩储罐11、空温式气化器12和调压阀组13均为2套并联设置，互为备用，也可同时使用，保证了氩气的持续稳定供应。
液氩储罐11上安装有液位计111，通过液位计111可以了解液氩储罐11内的液氩量，以便于及时补充，确保氩气的持续稳定供应。在一具体实施例中，液氩储罐11的容积为20立方米，2座，可满足200Nm3/h的保护氩气～6天的供应量。优选地，液氩储罐11的外壁包覆有保温层。
随着退火工序的不断进行，炉内氩气的成份、氧含量、露点、杂质粒度都随之改变，会含有少量氧气、氮气、水蒸气、乳化液等杂质，其品质无法作为保护气继续使用。因此，需要通过废氩回收循环利用装置2对其进行纯化处理。
废氩回收循环利用装置2包括通过相应管路依次连接的预处理塔21、加压风机22、除氧器23和干燥塔24。其中，预处理塔21的进气口与冷轧退火炉的废氩排放管连接。来自冷轧退火炉的废氩先进预处理塔21进行物理吸附。预处理塔21内设有多层分子筛和/或活性炭等吸附剂，对废氩中的乳化液、水分及颗粒等杂质进行脱除。具体地，预处理塔21的进气口位于底部，出气口位于顶部，并且分子筛层布置在活性炭层下方。预处理塔21设有2座，以备再生时切换使用。
加压风机22用于将预处理后的氩气进行增压，以补偿氩气经过后续工序所需要的阻力损失。加压风机22设有2台，互为备用，同时设计大回流调节设施 221，以防止过度抽取炉内氩气导致炉内压力波动影响带钢生产。加压风机22 的功率大小可根据需要进行调节。
除氧器23用于对氩气进行脱氧处理，使氩气中的含氧量小于5ppm。具体地，除氧器23内填充有触媒和脱氧剂。加压后的氩气经过除氧器，在触媒的催化作用下，氩气中的氧气与脱氧剂反应，从而达到去除氧气的作用。在一具体实施例中，除氧器为立式储罐结构，高约2米，直径约0.5米，内装有加热器以满足反应温度，且敷设多层镍铬丝网放置脱氧剂以便脱氧反应能充分进行，同时设有方便装卸的进出料孔。
干燥塔24用于对氩气中的水分进一步脱除。干燥塔24的出气口连接第二管路B。经过干燥塔24之后得到的纯度大于99.999％，露点温度低于-60℃，含氧量小于5ppm的高纯氩气，该高纯氩气通过第二管路B供应至冷轧退火炉。干燥塔24设有2座，以备再生时切换使用。在一具体实施例中，干燥塔为立式储罐结构，高约1米，直径约0.5米，内设多层镍铬丝网放置分子筛填料。
本系统可保证退火炉保护气的持续供应。当废氩回收循环利用装置2无法正常运行时，液氩气化装置1投运；当废氩回收循环利用装置2正常工作时，液氩气化装置1可补充循环过程中的氩气损耗，同时兼顾调峰稳压作用。
本发明具有较强的实用性，一方面可大幅减少氩气的使用量，降低退火炉运行成本，提高带钢的价格竞争力；另一方面双供应系统可确保稳定供氩，以满足冷轧退火炉连续生产需要。
尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本发明，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本发明做出各种变化，均为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种冷轧退火炉保护气供应系统，其特征在于，包括液氩气化装置和废氩回收循环利用装置，所述液氩气化装置产生的氩气通过第一管路供应至冷轧退火炉，所述废氩回收循环利用装置产生的氩气通过第二管路供应至冷轧退火炉。
2.如权利要求1所述的冷轧退火炉保护气供应系统，其特征在于，所述液氩气化装置包括液氩储罐、空温式气化器和调压阀组，所述液氩储罐的出液管连接至所述空温式气化器的入口，所述空温式气化器的出口与所述第一管路连接，所述调压阀组安装在所述第一管路上。
3.如权利要求2所述的冷轧退火炉保护气供应系统，其特征在于，所述液氩储罐、空温式气化器和调压阀组均为2套并联设置。
4.如权利要求1所述的冷轧退火炉保护气供应系统，其特征在于，所述废氩回收循环利用装置包括通过相应管路依次连接的预处理塔、加压风机、除氧器和干燥塔，所述预处理塔的进气口与冷轧退火炉的废氩排放管连接，用于进行物理吸附，以去除废氩中的乳化液、水分及颗粒，所述加压风机用于对预处理后的氩气进行增压，所述除氧器用于对氩气进行脱氧处理，使氩气中的含氧量小于5ppm，所述干燥塔用于对氩气中的水分进一步脱除，使氩气的露点低于-60℃。
5.如权利要求4所述的冷轧退火炉保护气供应系统，其特征在于，所述预处理塔、加压风机和干燥塔均为2套并联设置。
6.如权利要求4所述的冷轧退火炉保护气供应系统，其特征在于，所述预处理塔内设有多层分子筛和/或活性炭。
7.如权利要求6所述的冷轧退火炉保护气供应系统，其特征在于，所述预处理塔的进气口位于底部，出气口位于顶部，并且所述分子筛布置在所述活性炭下方。
8.如权利要求4所述的冷轧退火炉保护气供应系统，其特征在于，所述加压风机设有回流调节设施，以保证退火炉炉压稳定。
9.如权利要求4所述的冷轧退火炉保护气供应系统，其特征在于，所述除氧器内填充有触媒和脱氧剂。
10.如权利要求4所述的冷轧退火炉保护气供应系统，其特征在于，所述干燥塔内填充有多层分子筛。
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