CN203333721U - 用于连退机组内气氛露点调节装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种用于连退机组内气氛露点调节装置，该调节装置包括：露点检测仪，安装在连退机组的加热段炉膛上，用于监测炉膛内气氛的露点；氮气雾化水供应管路，提供氮气雾化水；氢氮保护气体供应管路，提供氢氮保护气体；喷气装置，与氮气雾化水供应管路和氢氮保护气体供应管路连接并将氮气雾化水和氢氮保护气体混合，然后将混合后得到的气体注入炉膛内，控制系统，与氮气雾化水供应管路和氢氮保护气体供应管路连接，并根据露点检测仪的检测结果控制氮气雾化水和氢氮保护气体保持供应或停止供应。通过利用根据本实用新型的调节装置能够实时快速调节炉膛内气氛，并且可靠性高，而且能够减少氢氮保护气体的浪费。
Description
技术领域
本实用新型涉及钢铁生产技术领域，更具体地讲，涉及一种用于连退机组内气氛露点调节装置。
背景技术
在连退机组中，使用退火炉对带钢进行热处理。退火炉包括预热段（PS段）、加热段（HS段）、均热段（SS段）、缓冷段（SC段）、快冷段（RCS）、OAS段（时效段）、终冷段（FCS段）和水淬槽（QS段），其中，HS段的主要功能就是在NHx保护气体（即，氢氮保护气体）下，加热带钢到退火温度，使带钢达到所需要的内部机械性能。在带钢进行退火处理过程中，HS段炉膛内的温度和保护气体的成份是关键的技术指标。根据不同钢种，HS段炉膛内的温度和保护气体的成份要进行实时调节。在现有技术中，HS段炉膛内的温度是通过辐射管进行加热，通过补充室温下的氢氮保护气体进行炉内保护气体的氢含量的调节，炉膛内多余的氢氮保护气体通过炉顶的自动排放阀排放掉。现有技术的问题在于：对HS段炉膛内的保护气体的露点缺乏有效的调节手段。在低露点的保护气体气氛下，在HS段炉膛内的带钢表面没有进行微氧化保护，致使带钢内部的Si/Mn析出和被氧化并附着在带钢的表面上。一方面，带钢表面析出的Si/Mn及其氧化物将造成生产的废次品的量变大；另一方面，当带钢被传输到在SS段的出口区域，析出在带钢表面的Si/Mn及其氧化物便会脱离带钢附着在炉辊表面，造成该段炉辊结瘤，影响机组正常生产的严重后果。目前，通常根据露点检测退火炉的炉膛内的气氛的露点结果采用人工调整的方式。然而，当炉膛内保护气体的气氛发生变化时，一是不能进行及时、有效地调整，造成炉膛内的带钢被氧化，影响产品质量；二是无法及时控制氢氮保护气体的供应，因此当炉膛内的气氛达到要求后，往往依旧向炉膛内流入大量的氢氮保护气体，会造成氢氮保护气体的浪费。
因此，有必要对炉内气氛露点及时进行调节，以防止上述情况发生。
实用新型内容
本实用新型的一个目的在于提供一种快速调节炉内气氛的用于连退机组炉内气氛露点调节装置。
本实用新型的另一目的在于提供一种能减少氢氮保护气体的损耗的用于连退机组炉内气氛露点调节装置。
为了实现上述目的，提供一种用于连退机组内气氛露点调节装置，该调节装置包括：露点检测仪，安装在连退机组的加热段炉膛上，用于监测炉膛内气氛的露点；氮气雾化水供应管路，提供氮气雾化水；氢氮保护气体供应管路，提供氢氮保护气体；喷气装置，与氮气雾化水供应管路和氢氮保护气体供应管路连接并将氮气雾化水和氢氮保护气体混合，然后将混合后得到的气体注入炉膛内；控制系统，与氮气雾化水供应管路和氢氮保护气体供应管路连接，并根据露点检测仪的检测结果与设定结果进行比较的结果控制氮气雾化水和氢氮保护气体保持供应或停止供应。
氮气雾化水供应管路可包括高压氮气供应管路、软化水供应管路和雾化装置，高压氮气供应管路和软水供应管路与雾化装置连接，雾化装置利用高压氮气将软水雾化得到氮气雾化水并将氮气雾化水供应到喷气装置。
控制系统可包括PLC控制器和显示面板。
在所述高压氮气供应管路上可设置有氮气切断阀，控制系统通过第一电磁阀控制氮气切断阀的操作。
在所述软水供应管路上可设置有软水切断阀，控制系统通过第二电磁阀控制软水切断阀的操作。
在所述氢氮保护气体供应管路上可设置有氢氮保护气体控制阀，控制系统通过第三电磁阀控制氢氮保护气体控制阀的操作。
在所述氢氮保护气体供应管路上可设置有氢氮保护气体控制阀，控制系统通过PLC控制器直接控制氢氮保护气体控制阀的操作。
在所述高压氮气供应管路上还可设置有第一氮气手动阀和第二氮气手动阀。
在所述第一氮气手动阀和第二氮气手动阀之间还可安装有压力计和流量计。
所述在所述软水供应管路上还可设置有第一软水手动阀和第二软水手动阀。
在所述第一软水手动阀和第二软水手动阀之间可安装有压力计和流量计。
在氢氮保护气体供应管路上还可设置有氢氮保护气体手动阀。
在氢氮保护气体供应管路上还设置有氢氮保护气体流量计，该流量计的读数被传输给控制系统。
在每个加热段炉膛上可设置有多组用于连退机组内气氛露点调节装置。
所述喷气装置可以是具有多个喷气孔的空腔结构。
所述喷气装置可被安装在所述炉膛内。
在所述软水供应管路上还设置有过滤器。
氢氮保护气体控制阀可以是切断阀。
通过利用根据本实用新型的调节装置能够实时快速调节炉膛内气氛，并且可靠性高，而且能够减少氢氮保护气体的浪费。
附图说明
通过下面结合附图进行的描述，本实用新型的上述和其他目的和特点将会变得更加清楚，其中：
图1是示出根据本实用新型的实施例的用于连退机组炉内气氛露点调节装置的示意性结构图。
具体实施方式
以下，参照附图来详细说明本实用新型的实施例。
如图1所示，根据本实用新型的实施例的用于连退机组炉内气氛露点调节装置100被安装在连退机组的加热段（HS）的炉膛200上，用于向炉膛200内注入与氮气雾化水混合的HNx保护气体。气氛露点调节装置100还包括安装在炉膛200上的露点检测仪2，该露点检测仪2用于检测炉膛200内的保护气体HNx的露点，并将检测的数据信号传递到气氛露点调节装置100的控制系统30，以保持氮气雾化水和/或氢氮保护气体的供应或切断氮气雾化水和/或氢氮保护气体的供应。
下面将对气氛露点调节装置100的结构进行更加具体的描述。
如图1所示，气氛露点调节装置100包括：露点检测仪2，安装在连退机组的加热段炉膛200上，用于检测炉内气氛的露点；氢氮保护气体供应管路21，用于将氢氮保护气体供应到炉膛200内；氮气雾化水供应管路22，包括软水供应管路23、氮气供应管路24和雾化装置4，其中，软水供应管路23和氮气供应管路24均与雾化装置4连接，以将供应的氮气和软水雾化为氮气雾化水；喷气装置3，设置在炉膛200内，与氢氮保护气体供应管路21以及氮气雾化水供应管路22连接，从而氢氮保护气体与氮气雾化水在喷气装置3内混合从而被加湿并被供应到炉膛200内；控制系统30，根据来自露点检测仪2的检测结果对氢氮保护气体供应管路21和氮气雾化水供应管路22的流体供应进行控制。
优选地，控制系统30包括PLC控制器34、显示面板（未示出）以及电磁阀32和33等。PLC控制器34接收来自露点检测仪2的检测结果，并根据检测结果与设定结果进行比较，从而通过各个电磁阀分别控制氢氮保护气体、氮气和软水的供应。
为此，在氢氮保护气体供应管路21上设置有氢氮保护气体手动阀19以及氢氮保护气体控制阀18，其中，当手动阀19打开时，控制系统30可通过控制阀18控制氢氮保护气体的供应。控制系统30与控制阀18电连接并PLC控制器34直接控制控制阀18的操作，以实现氢氮保护气体的流量控制。优选地，在氢氮保护气体供应管路21上还设置有氢氮保护气体流量计17，该流量计17检测供应的氢氮保护气体的流量并将检测结果发送到控制系统30。氢氮保护气体控制阀18可以是切断阀，以快速切断氢氮保护气体的供应。然而，本实用新型不限于此，例如，也可选择使用电磁阀来控制控制阀18的操作。
在氮气供应管路23上设置有安装在氮气供应管路23的上游的第一氮气手动阀9和安装在氮气供应管路23的下游的氮气控制阀5。此外，在第一氮气手动阀9和氮气控制阀5之间还可安装有氮气流量计7和氮气压力计8，用户可通过直接读取这两个仪表的读数或借助显示面板监视氮气供应是否正常。控制系统30利用电磁阀33控制氮气控制阀5的操作。在第一氮气手动阀9打开时，操作系统30可根据比较结果控制氮气控制阀5的操作，以自动调整氮气供应量。氮气控制阀5可以是氮气切断阀，以快速切断氮气的供应。
类似地，在软水供应管路24上设置有安装在氮气供应管路24的上游的第一软水手动阀16和安装在软水供应管路24的下游的软水控制阀10。此外，在第一软水手动阀16和软水控制阀10之间还可安装有软水流量计13和软水压力计14，用户可通过直接读取这两个仪表的读数或借助显示面板监视软水供应是否正常。控制系统30利用电磁阀32控制软水控制阀10的操作。在第一软水手动阀16打开时，操作系统30可根据比较结果控制氮气控制阀10的操作，以自动调整软水供应量。软水控制阀10可以是切断阀，以快速切断软水的供应。
为了提高雾化效果，在软水供应管路24上还设置有软水过滤器15，以对软水进行过滤。优选地，氮气是高压氮气，以对软水进行充分雾化。
通过软水供应管路24供应的软水和通过氮气供应管路23供应的高压氮气在雾化装置4内进行雾化，从而产生氮气雾化水。
然后，氮气雾化水和由氢氮保护气体一起被供给到喷气装置3内。喷气装置3是一个设置在炉内的具有多个喷射孔的空腔结构，由此，氮气雾化水和由氢氮保护气体可以在喷气装置内进行充分混合，然后朝着炉膛200的内部注入混合后的气体。然而，本实用新型不限于此，例如，喷气装置3可不设置在炉膛200内，例如，可设置在炉膛200的外部，其通过一个或更多个喷气导管或者喷气孔将混合得到的加湿的氢氮保护气体喷射到炉膛200内。在这种情况下，需要在炉膛200的壁上形成相应的喷气孔；或者，喷气装置3的喷射气体的部分设置在炉膛200内，而剩余部分设置在炉膛200的外部。
优选地，对于具有两个加热段的连退机组，可在每个加热段炉膛200上设置多组，例如8组炉内气氛露点调节装置100。当设置多个气氛露点调节装置100时，可通过自动开闭多个气氛露点调节装置100中的一个或多个来快速调节炉内气氛的露点。
根据上面的描述，可以看出根据本实用新型的用于连退机组的炉内气氛露点调节装置100能够通过控制系统30闭环控制保护气体的供应，从而实时快速调节炉内气氛。
为了预防自动控制系统出现故障，还可在氮气供应管路23和软水供应管路24上分别设置第二氮气手动阀6和第二软水手动阀12，以分别实现对氮气和软水供应的手动控制，由此提高系统的可靠性。在这种情况下，氮气压力计和氮气流量计可安装在所述第一氮气手动阀和第二氮气手动阀之间，而压力计和流量计可安装在所述第一软水手动阀和第二软水手动阀之间。此外，在第二软水手动阀12和软水控制阀10之间还可安装另一个软水流量计11，以加强对软水流量的测量。
根据本实用新型的实施例的气氛露点调节装置，可根据实际工艺需求进行快速的露点调节，提高带钢的表面质量，并有效防止炉辊结瘤。
通过利用根据本实用新型的调节装置不仅能够实时快速调节炉膛内气氛，而且可靠性高，并能够减少氢氮保护气体的浪费。
本实用新型不限于上述实施例，在不脱离本实用新型范围的情况下，可以进行各种变形和修改。
Claims (18)
1.一种用于连退机组内气氛露点调节装置，其特征在于，该调节装置包括：
露点检测仪，安装在连退机组的加热段炉膛上，用于监测炉膛内气氛的露点；
氮气雾化水供应管路，提供氮气雾化水；
氢氮保护气体供应管路，提供氢氮保护气体；
喷气装置，与氮气雾化水供应管路和氢氮保护气体供应管路连接并将氮气雾化水和氢氮保护气体混合，然后将混合后得到的气体注入炉膛内；
控制系统，与氮气雾化水供应管路和氢氮保护气体供应管路连接，并根据露点检测仪的检测结果与设定结果进行比较的结果控制氮气雾化水和氢氮保护气体保持供应或停止供应。
2.如权利要求1所述的用于连退机组内气氛露点调节装置，其特征在于，氮气雾化水供应管路包括高压氮气供应管路、软化水供应管路和雾化装置，高压氮气供应管路和软水供应管路与雾化装置连接，雾化装置利用高压氮气将软水雾化得到氮气雾化水并将氮气雾化水供应到喷气装置。
3.如权利要求2所述的用于连退机组内气氛露点调节装置，其特征在于，控制系统包括PLC控制器和显示面板。
4.如权利要求3所述的用于连退机组内气氛露点调节装置，其特征在于，在所述高压氮气供应管路上设置有氮气切断阀，控制系统通过第一电磁阀控制氮气切断阀的操作。
5.如权利要求4所述的用于连退机组内气氛露点调节装置，其特征在于，在所述软水供应管路上设置有软水切断阀，控制系统通过第二电磁阀控制软水切断阀的操作。
6.如权利要求5所述的用于连退机组内气氛露点调节装置，其特征在于，在所述氢氮保护气体供应管路上设置有氢氮保护气体控制阀，控制系统通过第三电磁阀控制氢氮保护气体控制阀的操作。
7.如权利要求5所述的用于连退机组内气氛露点调节装置，其特征在于，在所述氢氮保护气体供应管路上设置有氢氮保护气体控制阀，控制系统通过PLC控制器直接控制氢氮保护气体控制阀的操作。
8.如权利要求3所述的用于连退机组内气氛露点调节装置，其特征在于，在所述高压氮气供应管路上还设置有第一氮气手动阀和第二氮气手动阀。
9.如权利要求8所述的用于连退机组内气氛露点调节装置，其特征在于，在所述第一氮气手动阀和第二氮气手动阀之间安装有压力计和流量计。
10.如权利要求4所述的用于连退机组内气氛露点调节装置，其特征在于，在所述软水供应管路上还设置有第一软水手动阀和第二软水手动阀。
11.如权利要求10所述的用于连退机组内气氛露点调节装置，其特征在于，在所述第一软水手动阀和第二软水手动阀之间安装有压力计和流量计。
12.如权利要求6所述的用于连退机组内气氛露点调节装置，其特征在于，在氢氮保护气体供应管路上还设置有氢氮保护气体手动阀。
13.如权利要求12所述的用于连退机组内气氛露点调节装置，其特征在于，在氢氮保护气体供应管路上还设置有氢氮保护气体流量计，该流量计的读数被传输给控制系统。
14.如权利要求12所述的用于连退机组内气氛露点调节装置，其特征在于，在每个加热段炉膛上设置有多组用于连退机组内气氛露点调节装置。
15.如权利要求1所述的用于连退机组内气氛露点调节装置，其特征在于，所述喷气装置是具有多个喷气孔的空腔结构。
16.如权利要求1所述的用于连退机组内气氛露点调节装置，其特征在于，所述喷气装置被安装在所述炉膛内。
17.如权利要求2所述的用于连退机组内气氛露点调节装置，其特征在于，在所述软水供应管路上还设置有过滤器。
18.如权利要求5或6所述的用于连退机组内气氛露点调节装置，其特征在于，氢氮保护气体控制阀是切断阀。
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