全氢式罩式退火炉简介专业知识讲座课件.ppt
POSCO E&C,熱軋成品庫 11,700M2,公用區域,熱線重捲線,準備線,原料庫8,100M2,BAF,橫切機組,修磨機組,出貨,HAPL 525M,120M,795M,BAF(400系列)廠房11.5Lx28W米7萬公噸/年爐座:5stHog200/520,罩式退火爐,1、生產規模：年生產規模為40萬公噸。2、年額定工作時間：8000小時。3、產品品種：400系不銹鋼帶鋼。4、罩式退火爐規格：,Product Mix,罩式退火炉的特點,为了得到光亮的表面质量，带钢退火应在保护气氛中进行。罩式退火炉一般采用氮气、氮氢混合气(由5 的氢气和95的氮气组成)或全氢气作保护气。保护气体作为传热介质通过对流和辐射将热量传给钢卷，使钢卷得以均匀加热。由于氢气的导热系数是氮气的7倍，因而相同流速下的纯氢气或氮氢混合气体的传热效果优于纯氮气。同时，氢气使气氛具有一定的还原性，能够降低氧化现象的发生几率。但是，氢气含量的提高对炉台的密封性、安全性的要求也越高,全氢罩式退火炉(简称全氢炉),优点:生产的产品具有深冲性良好、表面光洁、生产率高等,氫氣與氮氣的一般特性,全氫退火爐的特點和效果,全氫罩式退火爐優點:生產的產品具有深沖性良好、表面光潔、生產率高等,退火爐的結構概況,罩式退火炉结构示意图,1一内罩；2一加热罩；3一密封圈冷却水槽；4一进气阀；5一水冷气管阀；6一水冷却器；7一水冷气管；8一循环风机；9一卷芯热电偶；l0一超压排气阀；1l一密封圈；l2一气氛热电偶；l3一分流板；14一钢卷,爐台詳細結構,其主要机械设备包括：,1)炉台2)内罩：3)加热罩：4)冷却系统：,炉台：,炉台也称底盘，包括法兰盘、循环风机、驱动电机、扩散装置、分流板和密封系统。炉台密封采用耐热橡胶圈密封，流动水冷却，内罩与炉台边缘由自动液压压紧系统配以软件控制，保证密封良好。炉台中心有热风机轴通道，便于循环风机对保护气进行循环。,内罩：,内罩也称保护罩，由耐热合金製造。生產時保護罩位於鋼捲與加熱罩之間,罩式爐通過保護罩對鋼捲進行間接加熱或冷卻。,加热罩：,加热罩内采用燃气加热，火焰烧嘴可以自动点火，并配有火焰监控系统。烧嘴分两层均匀分布在炉子下半部，火焰沿内罩切线方向喷入炉内。每个烧嘴附近有一个独立耐热铸钢管状换热器，装在炉壁隔热层内，废气在排出过程中将热量传给同时进入炉内的燃气；在炉外，每个换热器都与公用排气管相通。,冷却系统：,氮氢罩式炉配有冷却罩，冷却罩内有冷却风机；还装备有位于炉台下的旁路冷却系统，旁路冷却系统采用水冷对炉内气氛进行循环冷却。炉台橡胶密封圈的下面还有专门的流动水冷却槽，用以对密封圈进行冷却,退火工艺过程简述,全氢罩式炉设备包括炉台、内罩、加热罩和冷却罩。其工艺过程如下：炉台装料，放置内罩并利用液压装置压紧内罩；检验氢气人口阀和炉台内罩密封性，确保系统安全；用氮气吹扫内罩内空气，使炉内氧含量减少到1 以下，为通入氢气做好准备(在内罩外放置加热罩，内罩和加热罩之间为燃烧区间)；用氮气置换空气完成后，氧含量低于1时，开始加热点火，并用氢气置换氮气实现全氢气氛退火过程；退火过程的加热段、均热段，氢气定流量吹扫；带加热罩冷却、辐射冷却；带冷却罩冷却、分流冷却；用氮气吹扫炉内氢气；料卷出炉。,罩式退火爐工藝流程,退火過程傳熱分析,在整个退火过程中，内罩内的传热(见图(a)主要包括：内罩与钢卷的辐射换热，氢气与钢卷及内罩的对流换热，钢卷内部传热加热过程中，加热罩内的传热(见图(a)包括：高温烟气与内外罩的对流与辐射换热，内外罩表面的辐射换热，加热罩外表面散热，加热罩壁的导热冷却过程中，冷却罩内的传热(见图l(b)包括：空气与内外罩的对流换热，内外罩表面间的辐射换热，冷却罩外表面散热,全氢炉内的传热情况整个退火过程,可分为加热和冷却两大过程加热过程又可细分为加热和均热两个阶段加热阶段:从吊盖加热罩，燃烧器点火开始，到循环气体温度达到规定的退火工艺温度结束,均热阶段从加热阶段结束开始，在规定的退火工艺温度下进行保温，直到同时满足以下两个条件时结束：钢卷达到工艺所需的温度(如780)；钢卷内外部温差满足要求(一般要求小于 30，随不同钢种有小范围波动),冷却过程可细分为四个阶段:,带加热罩冷却辐射冷却带冷却罩冷却快速冷却,带加热罩冷却:,從均热阶段后的热态密封试验结束开始，这时停止燃气供应，由烧嘴中喷射常温空气直接冷却内罩，达到冷却钢卷的目的,辐射冷却阶段,当炉内控制热电偶温度达到600时，结束带加热罩冷却，移走加热罩从移走加热罩到吊盖冷却罩一般约有12min的等待时间在这一时间段内，内罩的散热方式为对环境的辐射和自然对流，称为辐射冷却阶段,带冷却罩冷却,扣上冷却罩后，开始带冷却罩冷却此阶段中，由大流量、高流速的冷风对内罩进行冷却,快速冷却,当炉内控制热电偶的温度达到一定值(根据不同的快冷方式，此温度为300450oC不等)时，启动快速冷却装置，进行快速冷却,快速冷却方式,通常有两种快速冷却方式:氢气旁路冷却(将内罩内的循环氢气按比例抽取通过气水换热器冷却后，再输入炉内，以快速降低循环氢气的温度)在退火过程的快冷过程中，旁路冷却风机对不同介质和不同温度情况下也有不同要求。针对这种情况，旁路冷却风机和旁路冷却阀的动作需按行程控制。经过现场使用，行程控制的方式满足快冷过程的工艺要求。水喷淋冷却(JA冷却罩顶部直接向内罩喷水进行冷却)当钢卷达到规定的出炉温度时，结束此过程，也即结束整个退火过程,罩式退火爐退火流程,資料來源:LOI,Annealing base,Heating hood,資料來源:LOI,Water Spray Cooling,BYPASS Cooling,The cooling system,Final Cooling,控制系統配置,氫氣/氮氣閥站,在退火過程中，爐內氣氛隨工藝過程不同而不同，這對迴圈風機要求較高，在不同介質和不同溫度情況下的風機轉速需進行變速控制，經過反復試驗，得出退火過程不同氣氛和不同溫度下對應的迴圈風機的變頻控制過程。氮氫罩式爐的鋼卷氧化問題較為嚴重。但是，造成鋼卷氧化的原因和機理是多方面的，比較複雜，因此有必要進行深入的研究。,結語,謝謝,
