CN207608591U - 一种不锈钢冷轧退火炉炉气检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种不锈钢冷轧退火炉炉气检测装置，属于自动化仪表测量技术领域，以解决炉气检测中残氧分析仪和取样管被高温影响易损坏的问题。装置包括烟气取样装置、残氧分析仪，烟气取样装置包括取样管、炉内取样管、背压抽吸管，取样管由延伸管和竖管组成，延伸管一端与炉内取样管连接，延伸管另一端与竖管连接，延伸管外部套设冷却管，冷却管入口连接有压缩空气罐，冷却管出口与大气连通，竖管一侧设有背压抽吸管，残氧分析仪设在竖管内。本实用新型结构简单、安装方便，有效提高测量的准确性和稳定性，降低故障发生率，经济效果显著。

Description

一种不锈钢冷轧退火炉炉气检测装置

技术领域

本实用新型属于自动化仪表测量技术领域，具体涉及一种不锈钢冷轧退火炉炉气检测装置。

背景技术

在现代的钢铁行业不锈钢生产过程中，炉膛的燃烧能否充分被利用是技术关键之一，最好达到既节能又满足生产的目标，一般冷轧退火炉燃料气使用的是天然气，天然气与加热的空气输送给退火炉膛使用，其燃烧过程的控制主要依据残氧数据的准确测量，残氧数据高，意味着参与燃烧的空气量过剩，易造成不锈钢产品过氧化；残氧数据低，意味着参与燃烧的空气量不足，天然气过剩，易造成不锈钢产品出现火焰花纹、火焰斑点；因此保障残氧数据的准确、稳定测量是实现天然气、空气的精确配比、安全监控、节能减排的重要指标，炉内炉气取样的过程装置是保障残氧分析仪准确、稳定测量的前提。

目前冷轧退火炉在线使用的成套残氧分析仪由两大部分构成，分别是烟气取样装置、残氧分析仪检测装置，烟气取样装置作用是为残氧分析仪检测装置提供满足条件的样气，样气的温度、流速、管路的通畅都决定着残氧分析仪能否准确、稳定测量以及在线使用寿命，因此，烟气取样装置是此测量系统中重要和关键的环节。

现有技术中，退火炉炉内气氛经过预埋在炉墙内部的两根取样管与样气检测桶连接，使炉内气氛通过取样管与样气检测桶形成密闭空间，利用压缩空气的压力作为背压气，将炉气引流抽吸出来，抽吸过程中，炉气会充分的流经残氧探头的检测端，从而达到残氧分析检测的目的，但由于退火炉炉内温度高，正常生产时炉温控制在1100-1210℃范围，炉气背压抽吸至残氧探头检测端的气体温度虽然有所降低，但经过测量也达到750-950℃之间，大大超过了残氧分析仪探头检测端温度的要求：不能超过600℃，导致残氧仪无法稳定正常检测，甚至导致其寿命大幅度降低，同时，样气的抽吸高温炉气过程加速了炉墙内预埋取样管的碳化过程，降低了使用寿命，造成不利影响；另外，退火炉炉内气分中含有灰烬及氧化铁皮颗粒等杂质，对烟气取样管造成堵塞，样气抽吸不出来；导致残氧分析仪无法准确、稳定的工作。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种不锈钢冷轧退火炉炉气检测装置，以解决炉气检测中残氧分析仪和取样管被高温影响易损坏的问题。

为了解决以上问题，本实用新型技术方案为：

一种不锈钢冷轧退火炉炉气检测装置，包括烟气取样装置、残氧分析仪，烟气取样装置包括取样管、炉内取样管、背压抽吸管，取样管由延伸管和竖管组成，延伸管一端与炉内取样管连接，延伸管另一端与竖管连接，延伸管外部套设冷却管，冷却管入口连接有压缩空气罐，冷却管出口与大气连通，竖管一侧设有背压抽吸管，残氧分析仪设在竖管内。

进一步的，取样管内靠近残氧分析仪设有电子温度计，冷却管入口前端设有电动阀，电子温度计与电动阀之间设有PLC。

进一步的，背压抽吸管的管路上安装有减压阀。

进一步的，延伸管和竖管之间夹角110°-120°。

进一步的，炉内取样管为镍基变形高温合金管GH747。

本实用新型的有益效果如下：本实用新型通过分段设置取样管，使样气的流通路径变长，起到自然冷却降温的目的，加装冷却管，对炉内由背压抽吸管抽取的的炉气先进行降温，在进行测定，保证残氧分析仪在允许温度下测定；设置配套设置电子温度计、电动阀和PLC，通过控制冷却气流量来保证残氧分析仪工作温度；炉内取样管采用镍基变形高温合金管GH747，具有良好的高温抗氧化性能及高温强度，可较长时间应用于1200℃左右氧化性高温场所，避免了炉内取样管碳化造成堵塞问题；本实用新型结构简单、安装方便，有效提高测量的准确性和稳定性，降低故障发生率，经济效果显著。

附图说明

图1为一种不锈钢冷轧退火炉炉气检测装置的结构示意图。

附图标记如下：1、残氧分析仪；2、取样管；21、延伸管；22、竖管；3、炉内取样管；4、背压抽吸管；5、冷却管；6、压缩空气罐；7、电子温度计；8、电动阀；9、PLC；10、减压阀；11、炉墙。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施方式，对本实用新型作进一步的详细说明。

名词解释：背压抽吸管是单独的气体流通管路，用流体流动形成的负压抽吸取样管内的气体试样。

如图1所示，一种不锈钢冷轧退火炉炉气检测装置，包括烟气取样装置、残氧分析仪1，烟气取样装置包括取样管2、炉内取样管3、背压抽吸管4，取样管2由延伸管21和竖管22组成，延伸管21和竖管22之间夹角110°-120°，延伸管21一端与炉内取样管3连接，炉内取样管3为镍基变形高温合金管GH747，延伸管21另一端与竖管22连接，延伸管21外部套设冷却管5，冷却管5入口连接有压缩空气罐6，冷却管5出口与大气连通，竖管22一侧设有背压抽吸管4，背压抽吸管4的管路上安装有减压阀10，残氧分析仪1设在竖管22内，取样管2内靠近残氧分析仪1设有电子温度计7，所述冷却管5入口前端设有电动阀8，所述电子温度计7与电动阀8之间设有PLC。

作业时，连接好各仪器、管道，保障无泄漏，首先利用减压阀10将背压气体压力调整至0.1-0.13MPa，在背压作用下，炉内气体经过安装正在炉墙11中的炉内取样管3被抽出，经过延伸管21，在冷却管5中通入冷却气，炉内气体被冷却后进入竖管22内，设置在竖管22内的残氧分析仪1测定炉内气体成分；电子温度计7同时测定到达残氧分析仪1处的炉内气体温度，当温度低于600℃时，电动阀8不动作，当当温度高于600℃时，PLC控制电动阀8动作，增大冷却气流量，直到保证到达残氧分析仪1处的炉内气体温度低于600℃为止，如此循环。

Claims (5)

1.一种不锈钢冷轧退火炉炉气检测装置，包括烟气取样装置、残氧分析仪（1），所述烟气取样装置包括取样管（2）、炉内取样管（3）、背压抽吸管（4），其特征在于：所述取样管（2）由延伸管（21）和竖管（22）组成，所述延伸管（21）一端与炉内取样管（3）连接，所述延伸管（21）另一端与竖管（22）连接，所述延伸管（21）外部套设冷却管（5），所述冷却管（5）入口连接有压缩空气罐（6），所述冷却管（5）出口与大气连通，所述竖管（22）一侧设有背压抽吸管（4），所述残氧分析仪（1）设在竖管（22）内。

2.如权利要求1所述的一种不锈钢冷轧退火炉炉气检测装置，其特征在于：所述取样管（2）内靠近残氧分析仪（1）设有电子温度计（7），所述冷却管（5）入口前端设有电动阀（8），所述电子温度计（7）与电动阀（8）之间设有PLC（9）。

3.如权利要求1或2所述的一种不锈钢冷轧退火炉炉气检测装置，其特征在于：所述背压抽吸管（4）的管路上安装有减压阀（10）。

4.如权利要求3所述的一种不锈钢冷轧退火炉炉气检测装置，其特征在于：所述延伸管（21）和竖管（22）之间夹角110°-120°。

5.如权利要求4所述的一种不锈钢冷轧退火炉炉气检测装置，其特征在于：所述炉内取样管（3）为镍基变形高温合金管GH747。