一種具有保護(hù)氣回收功能的連續(xù)退火爐的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種連續(xù)退火爐，尤其是一種采用保護(hù)氣來(lái)提供爐內(nèi)氣氛的具有保護(hù)氣回收功能的連續(xù)退火爐。
【背景技術(shù)】
[0002]在對(duì)鋼帶進(jìn)行退火連續(xù)退火爐中，為了在爐的大氣開(kāi)放后的啟動(dòng)時(shí)或大氣侵入爐內(nèi)氛圍氣等情況下，使?fàn)t內(nèi)的水分、氧濃度降低，而廣泛采用如下方法:提高爐內(nèi)溫度來(lái)使?fàn)t內(nèi)的水分氣化，并且在氣化的前后將惰性氣體等非氧化性氣體作為爐內(nèi)氛圍氣的置換氣體而供給至爐內(nèi)，同時(shí)排出爐內(nèi)的氣體，從而將爐內(nèi)氛圍氣置換為非氧化性氣體。
[0003]隨著市場(chǎng)對(duì)鋼帶的質(zhì)量要求越來(lái)越高，如鍍鋅鋼帶，鍍鋁鋅鋼帶，鍍鋁合金鋼帶等，在此類(lèi)鋼帶產(chǎn)品要求更高的鋼帶退火工藝，其對(duì)保護(hù)氣氛的要求也更高，通常需加入大量還原性的氣體，如氫氣等作為保護(hù)氣。一般而言保護(hù)氣中氫氣含量在10°/『50%，具體的鍍鋅線保護(hù)氣中氫含量20%~30%，鍍鋅鋁線保護(hù)氣中氫含量30%~50%。
[0004]鋼帶退火，是指經(jīng)冷軋刨光后的鋼板在有保護(hù)氣的環(huán)境下進(jìn)行高溫連續(xù)退火，鋼帶退火過(guò)程是一個(gè)連續(xù)不間斷的過(guò)程。現(xiàn)有的鋼帶退火工藝中，除了剛開(kāi)始裝爐及退火結(jié)束出爐用氮?dú)庵脫Q外，其它的時(shí)間都通氮?dú)夂蜌錃獾幕旌蠚怏w作為保護(hù)氣。然而，通入一臺(tái)鋼帶退火爐的保護(hù)氣中氫氣的氣量為200~500Nm3/h，這部分氫氣保護(hù)氣在運(yùn)行過(guò)程中實(shí)際損耗氣只有5°/『8%，剩余保護(hù)氫氣則直接燃燒掉或?qū)Υ髿馀趴眨速M(fèi)了大量資源。
[0005]因此，設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)一種能夠?qū)⑴欧诺谋Ｗo(hù)氣進(jìn)行回收循環(huán)利用的退火爐設(shè)備，具有重要的意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種回收循環(huán)利用保護(hù)氣、以做到節(jié)能減排的具有保護(hù)氣回收功能的連續(xù)退火爐。
[0007]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:
一種具有保護(hù)氣回收功能的連續(xù)退火爐，包括爐本體，其還包括對(duì)所述的爐本體中排出的保護(hù)氣進(jìn)行凈化處理并送回所述的爐本體中循環(huán)利用的保護(hù)氣回收利用裝置，所述的保護(hù)氣回收利用裝置具有保護(hù)氣進(jìn)口和保護(hù)氣出口，所述的保護(hù)氣進(jìn)口與所述的爐本體的保護(hù)氣排出口相連接，所述的保護(hù)氣出口與所述的爐本體的保護(hù)氣進(jìn)入口相連接。
[0008]優(yōu)選的，所述的保護(hù)氣回收利用裝置包括用于過(guò)濾所述的保護(hù)氣中的固體雜質(zhì)的雜質(zhì)過(guò)濾單元、用于過(guò)濾所述的保護(hù)氣中的氧氣的氧氣過(guò)濾單元、用于過(guò)濾所述的保護(hù)氣中的水的水過(guò)濾單元、控制系統(tǒng)；所述的控制系統(tǒng)分別與所述的雜質(zhì)過(guò)濾單元、所述的氧氣過(guò)濾單元、所述的水過(guò)濾單元相信號(hào)連接；所述的爐本體的保護(hù)氣排出口、所述的雜質(zhì)過(guò)濾單元、所述的氧氣過(guò)濾單元、所述的水過(guò)濾單元、所述的爐本體的保護(hù)氣進(jìn)入口通過(guò)氣路依次連接，所述的爐本體的保護(hù)氣排出口與所述的雜質(zhì)過(guò)濾單元之間設(shè)置有進(jìn)氣閥，所述的水過(guò)濾單元與所述的爐本體的保護(hù)氣排出口之間設(shè)置有出氣閥。
[0009]進(jìn)一步的，所述的雜質(zhì)過(guò)濾單元包括通過(guò)所述的氣路依次相連接的一級(jí)雜質(zhì)過(guò)濾器和二級(jí)雜質(zhì)過(guò)濾器。
[0010]進(jìn)一步的，所述的一級(jí)雜質(zhì)過(guò)濾器為初步過(guò)濾分離所述的固體雜質(zhì)的旋風(fēng)分離器，所述的二級(jí)雜質(zhì)過(guò)濾器為通過(guò)淋洗而進(jìn)一步過(guò)濾分離所述的固體雜質(zhì)的淋洗塔。
[0011]進(jìn)一步的，所述的爐本體的保護(hù)氣排出口與所述的一級(jí)雜質(zhì)過(guò)濾器之間的所述的氣路上設(shè)置有前級(jí)冷卻器；所述的一級(jí)雜質(zhì)過(guò)濾器與所述的二級(jí)雜質(zhì)過(guò)濾器之間的所述的氣路上依次設(shè)置有前級(jí)緩沖罐、前級(jí)冷凝器和鼓風(fēng)機(jī)。
[0012]進(jìn)一步的，所述的一級(jí)雜質(zhì)過(guò)濾器與所述的前級(jí)緩沖罐之間的所述的氣路上設(shè)置有前級(jí)壓力變送器，所述的前級(jí)壓力變送器與所述的控制系統(tǒng)相信號(hào)連接；所述的鼓風(fēng)機(jī)的出氣口具有回連至其進(jìn)氣口的回流氣路，所述的回流氣路上設(shè)置有回流調(diào)節(jié)閥和回流程控閥，所述的回流程控閥與所述的控制系統(tǒng)相信號(hào)連接。
[0013]進(jìn)一步的，所述的氧氣過(guò)濾單元包括除氧器。
[0014]進(jìn)一步的，所述的水過(guò)濾單元包括通過(guò)所述的氣路依次相連接的后級(jí)冷卻器、后級(jí)冷凝器和干燥裝置。
[0015]進(jìn)一步的，所述的水過(guò)濾裝置的出口所連接的所述的氣路上設(shè)置有后級(jí)壓力變送器，所述的后級(jí)壓力變送器與所述的控制系統(tǒng)相信號(hào)連接；所述的雜質(zhì)過(guò)濾單元的出口所連接的所述的氣路上設(shè)置有放空支路，所述的放空支路上設(shè)置有自動(dòng)放空程控閥，所述的自動(dòng)放空程控閥與所述的控制系統(tǒng)相信號(hào)連接。
[0016]進(jìn)一步的，所述的水過(guò)濾單元和所述的爐本體的保護(hù)氣進(jìn)入口之間的所述的氣路上設(shè)置有氣體混合單元，所述的氣體混合單元包括后級(jí)緩沖罐，所述的后級(jí)緩沖罐分別連接有一路氮?dú)庋a(bǔ)充支路和氫氣補(bǔ)充支路，所述的后級(jí)緩沖罐的進(jìn)口所連接的所述的氣路上設(shè)置有在線智能氣體分析儀，所述的在線智能氣體分析儀與所述的控制系統(tǒng)相信號(hào)連接。
[0017]由于上述技術(shù)方案運(yùn)用，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點(diǎn):本發(fā)明的退火爐裝置能夠具有保護(hù)氣回收利用裝置，能夠充分利用保護(hù)氣，避免了保護(hù)氣直接燃燒或?qū)Υ髿馀趴斩鴰?lái)的問(wèn)題，大大節(jié)省了能源，適應(yīng)于節(jié)能減排的發(fā)展方向，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
【附圖說(shuō)明】
[0018]附圖1為本發(fā)明的具有保護(hù)氣回收功能的連續(xù)退火爐的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]以上附圖中:E1、具有保護(hù)氣回收功能的連續(xù)退火爐的爐本體；E2、前級(jí)冷卻器；E3、旋風(fēng)分離器；E4、前級(jí)緩沖罐；E5前級(jí)冷凝器；E6、淋洗塔；E7、除氧器；E8、后級(jí)冷卻器；E9、后級(jí)冷凝器；E10、干燥裝置；E11、后級(jí)緩沖罐；E12、氫氣儲(chǔ)罐；E13、氮?dú)鈨?chǔ)罐；F、軟連接結(jié)構(gòu)；P、鼓風(fēng)機(jī)；V1、進(jìn)氣閥；V2、回流程控閥；V3、回流調(diào)節(jié)閥；V4、自動(dòng)放空程控閥；V5、出氣閥；V6、氫氣補(bǔ)充程控閥；V7、氮?dú)庋a(bǔ)充程控閥；V8、壓力調(diào)節(jié)閥；A1、微氧分析儀；V2、氫氣分析儀；V3、露點(diǎn)分析儀；PT1、前級(jí)壓力變送器；ΡΤ2、后級(jí)壓力變送器。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖所示的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。
[0021]實(shí)施例一:如附圖1所示，一種具有保護(hù)氣回收功能的連續(xù)退火爐，包括爐本體El以及保護(hù)氣回收利用裝置。爐本體El上具有用于通入保護(hù)氣的保護(hù)氣進(jìn)入口和排出保護(hù)氣的保護(hù)氣排出口，二者分別位于爐本體El的兩端部。通入爐本體El中的保護(hù)氣為氫氣和氮?dú)獾幕旌蠚怏w，而爐本體El中排出的保護(hù)氣則為含有少量固體雜質(zhì)(粉塵和細(xì)微顆粒)、氧氣等成分、而主要成分為氫氣和氮?dú)獾幕旌蠚怏w(約600°C)。
[0022]與爐本體El相連接的保護(hù)氣回收利用裝置用于對(duì)爐本體El中排出的保護(hù)氣進(jìn)行凈化處理并送回爐本體El中循環(huán)利用，因此，其能夠?qū)⒑猩倭抗腆w雜質(zhì)和氧氣等成分而不能直接再次利用的保護(hù)氣轉(zhuǎn)化成為能夠利用的保護(hù)氣。
[0023]該保護(hù)氣回收利用裝置具有保護(hù)氣進(jìn)口和保護(hù)氣出口，保護(hù)氣進(jìn)口與爐本體El的保護(hù)氣排出口相連接，保護(hù)氣出口與爐本體El的保護(hù)氣進(jìn)入口相連接。從而，由爐本體El的保護(hù)氣排出口排出的含有少量固體雜質(zhì)和氧氣等成分的保護(hù)氣經(jīng)過(guò)保護(hù)氣回收利用裝置的凈化處理而重新送回至爐本體El中。
[0024]具體的，該保護(hù)氣回收利用裝置包括雜質(zhì)過(guò)濾單元、氧氣過(guò)濾單元、水過(guò)濾單元和控制系統(tǒng)，其中，雜質(zhì)過(guò)濾單元、氧氣過(guò)濾單元、水過(guò)濾單元通過(guò)氣路依次連接，爐本體El的保護(hù)氣排出口與雜質(zhì)過(guò)濾單元之間設(shè)置有進(jìn)氣閥VI，爐本體El的保護(hù)氣排出口出設(shè)置有軟連接結(jié)構(gòu)F (如彈性接頭等)來(lái)連接氣路，從而緩沖爐本體El的振動(dòng)，水過(guò)濾單元與爐本體El的保護(hù)氣排出口之間設(shè)置有出氣閥V5。而控制系統(tǒng)則分別與雜質(zhì)過(guò)濾單元、氧氣過(guò)濾單元、水過(guò)濾單元相信號(hào)連接，從而用于控制整個(gè)保護(hù)氣回收利用裝置的工作。
[0025]雜質(zhì)過(guò)濾單元用于過(guò)濾保護(hù)氣中的固體雜質(zhì)，其包括通過(guò)氣路相連接的一級(jí)雜質(zhì)過(guò)濾器和二級(jí)雜質(zhì)過(guò)濾器。在本實(shí)施例中，一級(jí)雜質(zhì)過(guò)濾器采用旋風(fēng)分離器E3，其能夠初步過(guò)濾分離固體雜質(zhì)，而二級(jí)雜質(zhì)過(guò)濾器采用淋洗塔E6，其能夠通過(guò)淋洗而進(jìn)一步過(guò)濾分離固體雜質(zhì)。爐本體El的保護(hù)氣排出口經(jīng)過(guò)進(jìn)氣閥Vl后與一級(jí)雜質(zhì)過(guò)濾器之間的氣路上設(shè)置有前級(jí)冷卻器E2，前級(jí)冷卻器E2的進(jìn)氣口即成為保護(hù)氣回收利用裝置的保護(hù)氣進(jìn)口 ；而一級(jí)雜質(zhì)過(guò)濾器與二級(jí)雜質(zhì)過(guò)濾器之間的氣路上依次設(shè)置有前級(jí)緩沖罐E4、前級(jí)冷凝器E5和鼓風(fēng)機(jī)P。這里鼓風(fēng)機(jī)P選用羅茨鼓風(fēng)機(jī)。該雜質(zhì)過(guò)濾單元的整體結(jié)構(gòu)為:前級(jí)冷卻器E2的進(jìn)口經(jīng)進(jìn)氣閥Vl而連接至爐本體El的保護(hù)氣排出口，前級(jí)冷卻器E2的出口與旋風(fēng)分離器E3的進(jìn)口相連接，旋風(fēng)分離器E3的出口與前級(jí)緩沖罐E4的進(jìn)口相連接，前級(jí)緩沖罐E4的出口與前級(jí)冷凝器E5的進(jìn)口相連接，前級(jí)冷凝器E5的出口與羅茨鼓風(fēng)機(jī)P的進(jìn)口相連接，羅茨鼓風(fēng)機(jī)P的出口與淋洗塔E6的進(jìn)口相連接，淋洗塔E6的出口即為雜質(zhì)過(guò)濾單元的出口。鼓風(fēng)機(jī)P的出氣口具有回連至其進(jìn)氣口的回流氣路，回流氣路上設(shè)置有回流調(diào)節(jié)閥V3和回流程控閥V2，回流程控閥V2與控制系統(tǒng)相信號(hào)連接。在一級(jí)雜質(zhì)過(guò)濾器，即旋風(fēng)分離器E3與前級(jí)緩沖罐E4之間的氣路上設(shè)置有前級(jí)壓力變送器PTl，前級(jí)壓力變送器PTl與控制系統(tǒng)相信號(hào)連接。雜質(zhì)過(guò)濾單元的出口所連接的氣路上設(shè)置有放空支路，放空支路上設(shè)置有自動(dòng)放空程控閥V4，自動(dòng)放空程控閥V4與控制系統(tǒng)相信號(hào)連接。
[0026]氧氣過(guò)濾單元用于過(guò)濾保護(hù)氣中的氧氣，其包括具有進(jìn)口和出口的除氧器E7，其進(jìn)口與雜質(zhì)過(guò)濾單元的淋洗塔的出口相連接，而其出口則連接至水過(guò)濾單元。