轧钢之家钢铁图表-罩式退火

作者:推拉门 发布时间:2021-02-23 12:04

  恒源工业炉(靖江)有限公司

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  罩式退火炉简介

  
 

  1.带钢退火的常用炉型

  
 

  1.1 连续退火炉

  ? a 立式炉

  ? b 卧式炉

  1.2 罩式退火炉(间歇式退火)

  ? a 单垛式

  ? b 多垛式

  2.全氢罩式退火炉

  
 

  2.1 全氢罩式退火炉特点

  罩式炉保护气体最先采用的是N2作为保护气体,后来发展用氮氢型保护气体(氮氢型保护气体,一般指5%H2,95%N2),最后发展成为现在采用的100%H2作为保护气体。

  选择全氢作为保护气体,主要有以下几点:

  a) 氢气的密度仅是氮气的1/14,氢气的导热系数是氮气的7倍。氢气重量轻,渗透能力强,可以渗入钢卷层间,充分发挥导热系数大的特点,显著提高传热效率;并可提高内罩内保护气体的循环量。

  ?b)氢气作为还原性气体,在高温下能使FeO还原为铁,并能大幅度降低由冷轧机带来的轧制油(残碳)。

  ?c)? 以纯氢气作为保护气氛,可以是在结晶更加均匀化,退火产品的机械性能更加均匀。

  2.2 全氢罩式退火炉直观结构图

  结构示意图

  炉台实物图

  炉台结构示意图
 

  燃烧示意图

  废氢、轧制油燃烧示意图

  喷淋冷却示意图

  
 

  图片来源:百度??编辑整理:轧钢之家

  
 

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  全氢罩式退火炉发展历程

  
 

  1.发展历程

  
 

  传统罩式炉:鞍钢冷轧厂20世纪50年代引进的由前苏联设计开发制造。

  混氢(HNX)强对流罩式炉:武钢冷轧厂20世纪70年代初引进德国LOI公司生产的分流冷却罩式炉。

  全氢罩式炉:?70年代末奥地利EBNER公司(HICON/H2)和德国LOI公司(HPH)分别开发完善。

  2.全氢罩式炉基本构造

  1

  主体构造

  
 

  2

  带罩冷却过程

  3.车间平面布置

  1

  平面布置

  
 

  2

  立面图

  4.艾伯纳介质消耗指标

  
 

  5.其它

  
 

  强对流全氢罩式退火炉即HiCON/H2型罩式退火炉。

  保护气体用体积分数为99.999%的氢气,氢气热传导性好。

  产品表面残碳量不大于20mg/m^2。

  
 

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  全氢罩式退火炉退火过程

  
 

  1

  工艺阶段1-炉台装料/设置内罩

  关闭所有炉台的输入、输出阀门;

  ?炉台装料;

  ?检查炉台密封圈和内罩法兰,如果有轧制油就进行清洗;

  设置内罩;

  ?当内罩接触到内罩位置检测接近开关时,由该接近开关给出“内罩已设置”信号,同时氮气输出阀打开以避免内罩内压力波动;

  收到“内罩已设置”信号时,工艺阶段1 结束并自动进入工艺阶段2。

  
 

  2

  工艺阶段2 --- 压紧内罩

  内罩压紧必须在有炉台冷却水的情况下进行;

  在炉台冷却水流量开关有流量信号给出后,显示“等待压紧内罩”信号,操作人员在现场按下炉台操作台上的“压紧内罩”按钮,开始压紧内罩操作(液压泵起动、压紧用电磁阀打开);

  当液压系统达到压紧压力时,该压力开关给出“内罩已压紧”信号,液压泵停止、压紧用电磁阀关闭;

  收到“内罩已压紧”信号时,工艺阶段2 结束,自动进入工艺阶段3。

  
 

  3

  工艺阶段3 --- 氢气阀密封试验

  打开H2 输入阀2,关闭H2 输入阀1;

  60S 后关闭H2 输入阀2,保存当前H2 输入阀间压力变送器值(+5mbar);

  再过30S,当前压力变送器值不大于上步存储值,否则说明H2 阀1 不密封;

  ?20S 后打开氢气输入阀1,5S 后关闭,保存当前压力变送器值(-5mbar);

  30S 后当前压力变送器值不小于上步存储值,否则说明H2 阀 2 不密封;

  H2 阀密封良好,则发出“氢气阀密封实验成功”,工艺阶段3结束,自动进入工艺阶段4。

  
 

  4

  工艺阶段4---内罩和炉台冷态密封实验

  确认内罩设置并夹紧;

  关闭氮气输入阀,打开氮气输出阀;

  120S 后内罩压力

  确认氢气阀密封实验是否成功完成,没有的话则进入段3 进行氢气阀密封实验;

  氢气阀密封实验完成后,关闭氮气输入阀及输出阀;

  ?60S 后,内罩压力

  ?内罩压力

  25.0mbar,否则报警;

  40.0mbar,否则报警;

  20.0mbar,否则报警;

  再过210S,内罩压力变化在允许范围内,发出“冷态密封实验结束”信号,工艺阶段4结束,自动进入工艺阶段5。

  
 

  5

  工艺阶段5 --- N2 预吹扫

  初始化,清N2 吹扫量并开始重新计算;

  设定吹扫时间22min,设定吹扫N2 量52m3(二次吹扫的话设定吹扫量104m3);

  吹扫5m3,启动循环风机520rpm;?

  吹扫量到,吹扫时间到,O2

  吹扫完成,工艺阶段5结束,自动进入工艺阶段6。

  
 

  6

  工艺阶段6-设置加热罩吹扫并点火

  加热罩已设,并已连上插头;

  ?检查烧嘴是否准备好,故障烧嘴数

  ?吹扫加热罩6min,并开始燃气密封实验(吹扫与实验同时进行);

  燃气密封实验:

  打开燃气放气阀;

  卸压60S 后关闭放气阀等待10S 后,检查压力开关信号,燃气管路压力不低,则发出报警并等待人工确认,否则进入旁通阀密封实验;

  人工确认后,重新开始实验;?

  ?到步骤A 后,再次检查压力开关信号,燃气压力低,则放气阀密封实验完成;

  打开旁通阀,充气240S;

  ?检查压力开关信号,管路压力低,则关闭旁通阀发出报警信号并等待人工确认,否则开始保压计时;

  人工确认后,重新开始密封实验;

  到步骤B 后,再次检查压力开关信号,压力不低,则开始保压计时;

  15S 后关闭旁通阀;计时30S 后,检查压力开关信号,若有压降,则发出燃气线路1 不密封报警信息,并等待人工确认否则进入

  线路2 实验;

  人工确认故障后,重新开始密封实验;

  到步骤C 后,再次检查压力开关信号,无压降,进入线路2 实验;

  打开燃气主阀,燃气旁通阀及燃气进气阀;

  5S 后关闭主阀,15S 后关闭旁通阀及进气阀;???????????????????????????????????????????????????????180S 计时过后,检查线1 压力开关信号,若压力低,则发出线2 充气时间超时报警信息,并等待人工确认否进入线路密封测试过程;

  人工确认后,重新开始线路2 实验;?

  到达步骤D 后,再次检查压力开关信号,若压力不低,进入线路2 测试过程;

  计时30S 后,检查压力开关信号,无压降,则发出密封实验成功信息,否则发出线2 不密封报警信息,并等待人工确认;?

  人工确认后,重新开始线路2 密封实验;

  到达步骤E 后,再次检查压力开关信号,无压降,线2 密封;实验成功。

  打开烧嘴1-12 空气阀,置冷却模式,温度控制输出-100%;

  20S 后,空气压力正常且烧嘴准备好,设定吹扫时间6min,若压力不正常或空气流量不正常则等待各检测点正常;

  6min 后,检查热密封实验是否成功,不成功则再次启动燃气密封实验;?

  ?密封实验成功,检查旁通阀状态,若旁通阀未关闭则重新开始段6,否则吹扫结束,打开燃气主阀;

  烧嘴故障自动确认时间10S;

  检测氧含量信号,O2 含量

  60S 后,点火开始,释放烧嘴1-12;

  点火成功,准许加热则开始退火过程,工艺阶段6结束,自动进入工艺阶段7,否则进入故障处理;

  
 

  7

  工艺阶段7---升温/均热/热态密封实验

  初始化,清退火状态信息及退火时间计时值;

  退火0-退火16,厨房推拉门编辑分析期间循环风机速度根据当前实际温度给出,退火温度设定值由退火时间及结束温度设定值由退火模型计算出;

  退火期间,若H2 吹扫使能,则根据吹扫开始温度设定值运行H2 吹扫。

  H2 置换,置换H2 量10m3;?

  置换量到后,置换结束,开始吹扫1-16;

  吹扫1-16 由开始温度、吹扫时间、吹扫量设定值控制;

  到H2 吹扫16 后,吹扫结束;

  注:吹扫1-10 为加热/均热状态吹扫,11-16 为冷却阶段吹扫。各吹扫段若无吹扫设定,吹扫不进行。

  关于H2 流量的控制说明:H2 输出端配置两个输出阀:输出阀及其旁通阀,输出阀设计理论流量30m3h,

  旁通阀设计理论流量15m3/h,当吹扫流量设定在15m3/h 以内时(包括15m3/h)使用旁通阀控制流量,当吹扫留量设定在15~30m3/h 时(包括30m3/h)使用H2 输出阀控制流量。流量控制方式为在一定周期内控制阀闭的时间比例,实际流量以平均流量计算。基本可达到原罩式炉机组的标准。

  退火段中,在退火结束温度及退火时间到后,自动进入下一退火段,若无温度设定值,则直接跳过此退火段;

  在退火段1-15 过程中,段有效的情况下若退火时间设定值减实际时间的差

  退火段15 信号到时,H2 环境下必做热密封实验(N2 环境下,热密封实验跳过);

  热密封实验:

  关闭所有输出阀(N2 输出阀、H2 排放阀、H2 输出到烧嘴阀),计时60S;

  60S 后关闭所有输入阀(N2 输入阀,H2 输入阀1、H2 输入阀2),计时10S;

  ?10S 后,保存当前内罩压力值,开始计时5min;

  ?5min 后压力变化在10mbar 之内,则发出热密封

  实验成功信号,否则实验不成功;

  实验结束;等待下次实验开始信号到。

  退火段16 信号到时,开始燃气密封实验1;

  退火段结束后,发出过程结束信号,工艺阶段7结束,自动进入工艺阶段8。

  
 

  8

  工艺阶段8---带加热罩冷却

  阶段计时开始,存取带加热罩冷却开始温度设定值(最后一个有效退火段的结束温度设定值);

  设定温度控制为冷却模式,使能烧嘴1-5;

  ?根据温度及时间设定,生成冷却斜率;?

  若时间未设置或温度未设置,或则时间到且炉内温度

  ?正常情况下,时间完,结束温度到时,此段结束,关闭助燃风机及相关阀门,循环风机开始低速运行;

  ?工艺阶段8结束,自动进入工艺阶段9。

  
 

  9

  工艺阶段9---辐射冷却/设置冷却罩

  移去加热罩,拔去加热罩插头;

  ? 辐射冷却开始计时;

  ? 循环风机速度控制设为辐射冷却阶段模式,炉内温度400℃时高速;

  ?循环风机高速时检测炉台冷却水,冷却水流量低或无冷却水时,转为低速;

  ?设置冷却罩,连上冷却罩插头后,辐射冷却计时停止,辐射冷却结束,工艺阶段9结束,自动进入工艺阶段10。

  
 

  10

  工艺阶段10---带冷却罩冷却

  冷却罩已设置及插头已连接信号到后,启动冷却风机,循环风机高速运行;

  炉台温度

  ?120S 后发出冷却结束信号,冷却风机停,工艺阶段10结束,自动进入工艺阶段11。

  
 

  11

  工艺阶段11---喷淋冷却

  该段是将冷却罩上的喷淋冷却水打开,以便加快内罩的冷却速度;

  当控制热电偶的测量温度达到350℃(计算机给出,可调)时,打开喷淋冷却水阀;

  当达到炉台卸料温度(由过程计算机给出)时,喷淋冷却水阀关闭,工艺阶段11 结束,并自动进入工艺阶段12。

  
 

  12

  工艺阶段12-后期氮气吹扫

  打开N2 输出阀及N2 输入阀,计时计量开始;

  ? 设定吹扫时间34min,吹扫量79m3;

  ? 吹扫量及吹扫时间到,开始H2 阀密封实验;

  ? H2 阀密封实验完成,发出后期吹扫结束信号;

  ? 关闭N2 输出阀,停循环风机,关闭N2 输入阀,发出炉次结束信号,工艺阶段12 结束,进入工艺阶段13 。

  
 

  13

  工艺阶段13---移去冷却罩

  冷却风机停止后,断开冷却罩电源,当给出“移去冷却罩”信号时,可用吊车把冷却罩吊走;

  当收到“冷却罩已移去”信号时,工艺阶段13 结束,并自动进入工艺阶段14。

  
 

  14

  工艺阶段14 --- 移去内罩 / 炉台卸料

  只有下述条件满足后内罩才能被松开:

  ?炉台卸料温度已经达到;

  已经完成充氮;

  冷却罩已移去;

  氮气入口阀和氢气入口阀关闭;

  内罩内压力低于250Pa;

  人工在现场按下炉台操作台的“松开内罩”按钮,开始松开内罩的动作,当液压压力降到11MPa 以

  下时,炉台操作台上的“内罩已松开”信号灯亮;

  用吊车吊走内罩;

  一旦收到“内罩已移去”信号时,工艺阶段14 结束。

  
 

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