[发明专利]一种适用于连退和热镀锌的预热系统及其预热方法

说明书

本发明公开了一种适用于连退和热镀锌的预热系统及其使用方法，包括循环装置和排烟装置，循环装置与排烟装置相连，循环装置包括炉体、喷气风箱、换热器、射流喷嘴、循环风道和循环风机，喷气风箱具有数对，都设于炉体内，每对喷气风箱的相对面上均设置数个射流喷嘴，每个喷气风箱内均设置一个换热器，同侧边的喷气风箱通过废气管道相连通，循环风机具有数个，均连接设于炉体的内侧面上，每个循环风机通过循环风道分别与一对喷气风箱相连通；排烟装置包括排烟风机、调节阀和排烟管道。本发明充分利用辐射管燃烧尾气的热能并实现高速射流，快速均匀的加热带钢，提升机组的产能，并且，也不会对带钢的表面质量造成负面影响。

技术领域

本发明涉及冷轧带钢连续热处理领域，更具体地说，涉及一种适用于连退和热镀锌的预热系统及其预热方法。

背景技术

喷气加热技术在带钢以及有色金属连续热处理生产线上都有一些应用，在有色金属领域主要用于热处理加热工艺段，主要应用方式为卧式气垫炉，有色金属带材对于带材宽度方向上的温度均匀性要求较高，并且其黑度较低，一般在加热工艺段都不直接使用辐射管辐射加热，而是采用喷气加热技术，如图1所示的国外专利EP1507013A1：带材进入加热工艺段8、9后，采用喷气的方法射流加热并且漂浮带材，循环气体射流带材后再被辐射管21加热并通过循环风机20增压后进入喷气风箱再通过喷嘴射流到带材表面，实现带材的连续漂浮加热，加热带材的能源来自于辐射管燃烧释放的热量，这种加热工艺的优点是加热速度比较快，温度比较均匀。

在带钢连续热处理生产线喷气加热技术主要用于对带钢进行烘干以及预热段的喷气加热，烘干装置一般安装在带钢的酸洗机组、连退机组清洗段漂洗之后或者涂镀设备之后，因为完成上一道的酸洗工艺或连退入口漂洗之后的带钢表面带有很多的水分，需要进入烘干机进行热风烘干，涂镀机组涂层之后也需烘干。如图2所示，目前行业内主要应用的喷气烘干装置由风机、阀门、蒸汽加热机、管道、风罩等部件组成。风机6从自然界抽取新风增压后进入蒸汽加热机7，在蒸汽加热机7内对新风进行加热，加热后的热风通过管道进入风罩12对带钢进行烘干，烘干带钢后的热风通过出风口13、14排出。另外蒸汽通过蒸汽入口2进入蒸汽加热机7与新风进行换热，通过蒸汽出口3排出。这种喷气烘干技术的目标只是消除带钢表面的水分以免对带钢表面造成腐蚀，并不是采用喷气加热技术来加热带钢，不属于连续退火机组加热工艺段的加热方法。

喷气加热技术在连续退火预热段也有广泛的应用，一般来说为了降低能耗冷轧带钢连续热处理技术的传统惯例是在带钢热处理区域之前使用预热装置对其进行预热，预热的能源多来自于辐射管加热段的燃烧尾气如图3所示：辐射管燃烧后的烟气依次从烟气进口进入换热器36然后再从烟气出口排出。预热段39内的循环气体经管道在换热器36内完成热交换后通过循环风机37增压后经管道进入射流喷嘴40，射流并加热带钢38，被带钢38冷却后的循环气体再次进入换热器36进行热交换后完成一次循环。该喷气加热技术的缺点是：换热器与循环风机置于炉子预热段外面，外围管道复杂庞大，造成了大量的管道阻力与热力损失，且射流的速度一般控制在30m/s，相对较低。预热效果较差，最终排烟温度为350-600℃，浪费了大量的能源，根据测算能源回收率低于机组燃气投入能源的5％。而采用新型的喷气加热技术能够很好的解决这一难题，不仅能够提升现有机组能源的利用率还能够快速、均匀的加热带钢。

发明内容

针对现有技术中存在的上述缺陷，本发明的目的是提供一种适用于连退和热镀锌的预热系统及其预热方法，充分利用辐射管燃烧尾气的热能并实现高速射流，快速均匀的加热带钢，提升机组的产能，并且，也不会对带钢的表面质量造成负面影响。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：