[发明专利]一种气氛退火炉的炉压控制方法

说明书

一种气氛退火炉的炉压控制方法，所述炉压控制针对退火炉的感应加热段建立，并基于设于感应加热装置前炉膛的靠近感应加热装置前端的前烟囱单元、及设于感应加热装置后炉膛的靠近感应加热装置后端的后烟囱单元建立；据此形成基于前、后烟囱单元调节的炉压控制。本发明的一种气氛退火炉的炉压控制方法，针对大流量的保护气体经过感应加热对感应加热造成的过温损坏及因此而带来的使用寿命的问题，通过于感应加热装置的前、后炉膛靠近感应加热装置的分别前、后端位置分别设置前、后烟囱，并据此建立的相应炉压调节机制，建立基于异常工况下及基于正常工况下的炉压调节，使得感应加热装置的使用寿命得以延长，为降本增效贡献了力量。

技术领域

本发明属于冶金领域的钢铁材料退火技术领域，具体涉及一种气氛退火炉的炉压控制方法。

背景技术

绝大多数板带材钢铁产品，例如冷轧板、连退板以及涂镀板等都要经过加热炉退火等相关热处理，为防止带钢氧化，加热炉内一般都通有一定流量的氮气，氢气等保护气氛，简称气氛退火炉。近些年，随着加热技术的进步，采用感应加热形式的气氛退火炉也开始普遍应用在板材退火领域。一般来说，因为加热时板材升温速度快的优势，感应加热装置一般设置在退火炉的入口处，比较典型的是在具有辐射加热段，电加热段的连续退火炉中，将感应加热装置串接在辐射加热段或电加热段之间，既能起到快速加热的作用，降低了机组设备布置的复杂程度，降低了机组燃气消耗，对于某些在产品性能有特殊要求的钢材，由于感应加热装置能快速将板材加热到居里温度附近，因此还能起到改善性能的效果。因此，在连续气氛退火炉上，带钢依次经过辐射加热，感应加热，电均热等炉段及相应设备配置已经成为某些板材产品冷轧后退火的主流技术路线。

现有技术中的感应加热设备的型腔形状一般均为长条矩形，因受感应加热原理的影响，通常其腔体开口高度仅有120-150mm左右。而其前后炉膛，如辐射加热段和电均热段的炉膛远比感应加热段的开阔。同时，气氛退火炉内从安全和产品性能的角度考虑，通入保护气氛后，气氛炉内的压力一般保持为微正压，且气氛的流动方向为逆带钢运行方向，从电均热流至感应加热再流至辐射加热，保护气体的温度一般为850℃以上，在退火炉入口处设置有废气燃烧烟囱，高温的气体主要从退火炉入口废气燃烧烟囱燃烧排放。

由于感应加热装置对其自身安全性和稳定性的要求，流经其狭长型腔的保护气体必须保持流量稳定，温度稳定，长时间的大流量，高温保护气体流经感应加热装置会造成其使用寿命降低，而流过感应加热装置的保护气体的流量受感应加热装置前后的炉膛的炉压差影响，炉压的控制方法，是通过利用退火炉入口废气烟囱挡板的炉压检测值之间的电气程序联锁控制调整，即实际炉压比设定值高时，挡板开度会自动增大，释放更多的保护气体降低炉压至设定值，实际炉压比设定值低时，挡板开度会减小，降低保护气体排出量，升高炉压至设定值。

如果短时间内，有大量的高温保护气体经过感应加热，会造成感应加热炉短时间内过温损坏，在实际生产中，由于机组停机，降速或过渡板材的宽度变化较大时，此类情况时有发生，不仅会造成设备的巨大损失，还会影响到产品质量。

因此，气氛退火炉中感应加热装置前后的炉压必须进行稳定控制，确保流经感应加热装置的保护气流量稳定。而现有技术中，仅依靠退火炉入口的废气烟囱进行炉压的维调，不仅手段单一，而且由于退火炉入口废气烟囱通常距离感应加热前后炉膛距离较远，其调整的覆盖影响范围有限，对于感应加热装置前后炉压差的控制效果甚微。

申请号为：CN201010519941.8的发明申请，公开了“一种连续退火炉炉压控制方法及控制设备”，包括：通过煤气流量检测器和空气流量检测器检测各区的煤气流量和空气流量，相加得到煤气输入总量和空气输入总量，计算燃烧前炉内气体压力；通过成分检测器检测煤气成分以及煤气与空气的配比；通过热电偶检测燃烧前炉内气体温度；根据燃烧化学方程式、煤气输入总量、空气输入总量、煤气成分以及煤气与空气的配比预测燃烧后的气体成分和气体总量；通过热电偶检测燃烧后炉内气体温度；根据燃烧前炉内气体压力、燃烧前炉内气体温度和燃烧后炉内气体温度计算燃烧后炉内气体压力；根据燃烧前后炉内气体压力，基于气体的增量通过算法计算出废气风机开度，并使用该废弃风机开度控制废弃风机。