一種防止高強鋼退火過程中爐輥結瘤的裝置的製作方法

2023-12-12 13:39:17 1

本實用新型涉及一種防止高Si、Mn元素系列高強鋼連續退火過程中爐輥結瘤的裝置，屬於冷軋連續退火設備技術領域。

背景技術：

在冷軋連續退火線生產含高Si、Mn元素系列高強鋼時，鋼材中的Si、Mn元素在帶鋼表面富集，帶鋼在退火爐內與爐輥塗層發生機械摩擦，帶鋼表面各種氧化物顆粒熔融、粘接在爐輥表面形成爐輥結瘤。帶鋼在高溫狀態下經過爐輥，輥面結瘤硌傷帶鋼，形成亮點缺陷，產品表面質量難以滿足用戶需求。結瘤的影響因素和產生機理極為複雜，有關高強鋼連續退火過程中爐輥結瘤控制的研究尚沒有報導和文獻提及。目前，在生產過程中連續退火線生產高Si、Mn元素系列高強鋼約600噸後，退火爐內均熱段、均熱與緩冷過渡段間爐輥輥面開始出現結瘤現象，且隨著高強鋼產量的增加，爐輥輥面結瘤逐漸變大，亮點缺陷加重，需要停機開爐處理爐輥，用時約80小時，清理乾淨後若再次生產高強鋼，爐輥結瘤很快又出現，嚴重影響了機組高強鋼的產品質量和生產組織，成為困擾高強鋼生產中的難題。因此，如何防止高強鋼連續退火過程爐輥結瘤，消除帶鋼表面亮點缺陷，進而提高高強鋼產品質量和產量是技術人員和生產人員亟待解決的問題。

技術實現要素：

本實用新型所要解決的技術問題是提供一種防止高強鋼退火過程中爐輥結瘤的裝置，這種裝置可以防止含高Si、Mn元素系列高強鋼在連續退火生產過程中爐輥輥面產生結瘤，消除帶鋼表面亮點缺陷，提高高強鋼產品質量和產量，滿足客戶需求，提高企業的經濟效益。

解決上述技術問題的技術方案是：

一種防止高強鋼退火過程中爐輥結瘤的裝置，它包括加溼罐、供水管道、脫鹽水罐、乾燥氮氫混合氣體管道、加溼氮氫混合氣體管道、液位計、電感應加熱器、溫度變送器、露點分析儀和PC機，供水管道一端連接脫鹽水罐，供水管道的另一端與加溼罐相連接，一條乾燥氮氫混合氣體管道通入加溼罐的一側，加溼罐的另一側有輸出加溼氮氫混合氣體的加溼氮氫混合氣體管道，另一條乾燥氮氫混合氣體管道與加溼氮氫混合氣體管道相連接，連接後的輸氣管道通入到退火爐中，液位計和溫度變送器安裝在加溼罐的外部，電感應加熱器安裝在加溼罐的內部，露點分析儀安裝在退火爐外，液位計、電感應加熱器、溫度變送器、露點分析儀分別與PC機相連接。

上述防止高強鋼退火過程中爐輥結瘤的裝置，所述供水管道上安裝有電磁閥，乾燥氮氫混合氣體管道和加溼氮氫混合氣體管道分別安裝有氣動閥，電磁閥、氣動閥分別與PC機相連接。

上述防止高強鋼退火過程中爐輥結瘤的裝置，所述加溼罐上還安裝有加壓泵，加壓泵安裝在加溼罐外，加壓泵的進水管道與加溼罐的底部相連接，加壓泵的出水管道連接在加溼罐的頂部，加壓泵的出水管道與加溼罐內的噴頭相連接。

本實用新型的有益效果是：

本實用新型的防止高強鋼退火過程中爐輥結瘤的裝置，利用帶有壓力的氮氫混合氣體將水蒸氣帶到退火爐內，露點分析儀檢測的均熱段露點信號控制加溼氮氫混合氣體管道和乾燥氮氫混合氣體管道中的氣動閥閥門開度，控制潮溼氮氫混合氣體的溼度和流量，潮溼氮氫混合氣體混合通入爐內，調節爐內氣氛露點，實現露點閉環控制。

本實用新型成功解決了高強鋼生產過程中，連續退火爐內爐輥輥面易出現結瘤的問題，消除了帶鋼表面亮點缺陷，採用本實用新型後連退機組生產高強鋼產品質量居國內一流，完全滿足客戶需求，產量提高至月產1萬多噸，對高強鋼生產實踐具有較強的指導意義。

附圖說明

圖1是本實用新型的結構示意圖。

圖中標記如下：加溼罐1、供水管道2、脫鹽水罐3、乾燥氮氫混合氣體管道4、加溼氮氫混合氣體管道5、液位計6、電感應加熱器7、溫度變送器8、露點分析儀9、加壓泵10、電磁閥11、氣動閥12、PC機13、退火爐14。

具體實施方式

本實用新型由加溼罐1、供水管道2、脫鹽水罐3、乾燥氮氫混合氣體管道4、加溼氮氫混合氣體管道5、液位計6、電感應加熱器7、溫度變送器8、露點分析儀9、加壓泵10、電磁閥11、氣動閥12、PC機13組成。

圖中顯示，供水管道2一端連接脫鹽水罐3，供水管道2的另一端與加溼罐2相連接，供水管道2上安裝有電磁閥11，電磁閥11與PC機13相連接。通過供水管路2的電磁閥11將加溼罐1的罐體內注入脫鹽水，加溼罐1的罐體上安裝液位計6，通過液位計6進行液位控制。

圖中顯示，電感應加熱器7安裝在加溼罐1的內部，溫度變送器8安裝在加溼罐1的外部，對加溼罐1內的脫鹽水進行加熱。電感應加熱器7和溫度變送器8分別與PC機13相連接，控制脫鹽水的加熱溫度。

圖中顯示，乾燥氮氫混合氣體管道4有兩條，一條乾燥氮氫混合氣體管道4從旁路繞過加溼罐1，另一條乾燥氮氫混合氣體管道4通入加溼罐1的一側，在加溼罐1的另一側有加溼氮氫混合氣體管道5，輸出加溼後的加溼氮氫混合氣體。繞過加溼罐1的乾燥氮氫混合氣體管道4與加溼氮氫混合氣體管道5相連接，連接後的輸氣管道通入到退火爐14中，向退火爐14注入一定配比的加溼氮氫混合氣體。

圖中顯示，乾燥氮氫混合氣體管道4和加溼氮氫混合氣體管道5分別安裝有氣動閥12，氣動閥12分別與PC機13相連接，通過兩個氣動閥12的開度控制混合後輸入退火爐14的氣體的溼度。

圖中顯示，加溼罐1上還安裝有加壓泵10，加壓泵10安裝在加溼罐1外，加壓泵10的進水管道與加溼罐1的底部相連接，加壓泵10的出水管道連接在加溼罐1的頂部，加壓泵10的出水管道與加溼罐1內的噴頭相連接，噴頭將水噴出，使罐體內氮氫混合氣混入水蒸汽。

圖中顯示，露點分析儀9安裝在退火爐14外，露點分析儀9與PC機13相連接。露點分析儀9檢測的均熱段露點信號，控制乾燥氮氫混合氣體管道4和加溼氮氫混合氣體管道5的兩個氣動閥12的閥門開度，以控制潮溼氮氫混合氣體通入退火爐14爐內的流量，調節退火爐14爐內氣氛露點，實現露點閉環控制。

本實用新型的使用方法如下：

a．通過供水管路2的電磁閥11向加溼罐1的罐體內注入脫鹽水，通過液位計6對加溼罐1的液位進行控制，當液位下降時，PC機13開啟電磁閥11注入脫鹽水進行補償，實現自動加水功能；

b．PC機13開啟電感應加熱器7對加溼罐1內的脫鹽水進行加熱，PC機13通過間斷開啟和關閉電感應加熱器7對加溼罐1內的脫鹽水溫度保持在一個恆定溫度值；

c．開啟加壓泵10，將加溼罐1底部的脫鹽水通過加壓泵10從加溼罐1外部的管道到達加溼罐1頂部，再通過加溼罐1內部的噴頭噴到加溼罐1內，使加溼罐1的腔室內的水蒸氣與氮氫混合氣進行混合；

d．乾燥氮氫混合氣體通入加溼罐1後輸出的加溼氮氫混合氣體與另一條乾燥氮氫混合氣體管道4中的乾燥氮氫混合氣體進行混合，混合後氮氫氣體通入到退火爐14中，通過調節加溼氮氫混合氣體管道5和乾燥氮氫混合氣體管道4中的氣動閥12的開度，對加溼氮氫混合氣體和乾燥氮氫混合氣體的配比進行調整和保持，通入退火爐14的氮氫混合氣體調節爐內氣氛露點；

e．工藝控制方法：

嚴格控制退火爐內氧含量，通過氣密測試處理退火爐洩露點，使爐內氧含量控制在20ppm之內；

退火爐各區域露點單獨控制，易結瘤區域露點根據工藝研究結果單獨調整，通過控制爐內氣氛的流動方向及閥門開度，控制露點範圍在-20~-30℃之間，退火爐其它各段露點控制在≤-40℃；

合理編制生產計劃，將高強鋼和普材合同分別集中、合理分組，高強鋼每批次排產在1000噸左右，然後間隔一定時間後再繼續排產高強鋼。在生產高強鋼時投入本方法，清除爐輥結瘤，在高強鋼生產結束時，關閉本裝置。

在上述方法的實施過程中，乾燥氮氫混合氣體管道4中為200mbar氮氫混合氣體，加溼罐1中的脫鹽水為≥2.5bar脫鹽水，5bar的壓縮空氣。

生產高強鋼時，加溼罐1的罐體內的脫鹽水液位控制在180-250mm，使用電感應加熱器7對脫鹽水加熱並保持在45℃~60℃範圍內的一個恆定的溫度值。

生產高強鋼時，退火爐的爐壓提高至2.0~2.5mbar，控制快冷段風機開度在≤95%較優範圍，避免集氣室產生負壓，控制爐內氧含量≤20ppm。

生產高強鋼時，不同規格帶鋼的各工藝段張力精確控制，保證平滑、穩定過渡，運行速度與爐輥速度差控制在≤1m/min，避免帶鋼與爐輥間的打滑。