专利名称：一种实现对不同氢浓度段保护气氛的供气装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及供气装置领域，特别是涉及一种实现对不同氢浓度段保护气氛的 供气装置。
背景技术：
汽车板及其生产技术的发展是随着汽车工业和冶金技术的发展而发展的，而作为 汽车工业原材的高端钢材产品是衡量一个国家钢铁工业发展水平和结构的重要标志。近几 年，发展高端产品、调整产品结构、替代进口一直是钢铁工业发展中各方关注的重点，也是 结构调整中的发展重点。作为汽车板生产中退火工艺显的尤为重要，其中核心技术为连续 退火的快冷技术。高强钢生产中冷却速率能不能达到生产工艺要求直接影响到产品的机械 性能。因此，提高快冷段的冷却速率，对提高产品性能、满足用户要求，提升市场竞争力等方 面发挥着非常重要的作用。与生产普通钢板不通，生产高强钢冷轧板的退火机组必须具有快速冷却装置以确 保获得马氏体或贝氏体组织。其典型的退火工艺流程为加热_均热_缓冷_快冷_过时 效-最终冷却-水淬冷却。不同品种高强钢的生产关键在于能实现各种高强钢不同退火工 艺的设备或装置。其中核心技术为连续退火的快冷技术。用于连续退火炉的带钢冷却技术主要有喷气冷却、辊式冷却、水冷却以及两种以 上方式同时使用的混合冷却等。目前发展最快使用最广的是喷气冷却。这种冷却方式以其 设备投资少，维护量小，控制简单，产品质量好，技术比较成熟得到用户的认同。以前由于冷 却能力受到限制故此人们开发其它冷却方式。随着喷气冷却技术进步和研发的投入，喷气 冷却技术得到飞跃的发展。在连续退火机组退火炉中，退火炉一股为由预热段、加热段、缓却段、快冷段、过时 效段、终冷段组成，为了防止带钢表面氧化，带钢退火一股处于退火炉内保护气氛中进行。 在带钢退火过成中，退火炉中的保护气氛一股采用95%左右氮气和5%左右的氢气的混合 气作为保护气氛。为了生产高强钢，带钢在冷却段必须达到一定的冷却速率才能生产出满足一定机 械性能的产品。因氢气的导热系数约为氮气导热系数7倍左右，为了提高快冷段的冷却能 力，通常采用提高快冷段氢浓度的办法和设备来达到所要求的冷却速率。因生产高强钢，退火炉中冷却段的氢浓度一股高于其他各段，所以，冷却段保护气 氛的供应设备一股不同于其他段保护气氛的供应。例如，采用不同混合站对不同氢浓度段 保护气氛的供气设备及方法是参见图2，首先打开第二 N2管路26、第三N2管路41与第三H2管路34、第四H2管 路49的所有阀门，其包括第二 N2管路上的TOP节点前手动阀27、第二 N2管路TOP节点后 手动阀28、第二 N2管路自动切断阀29、第二 N2管路压力调节阀30、第二 N2管路流量检测装 置31、第二 N2管路流量调节阀32，第三H2管路34上的TOP节点前手动阀35、第三H2管路 TOP节点后手动阀36、第三H2管路自动切断阀37、第三H2管路压力调节阀38、第三H2管路
3流量检测装置39、第三H2管路流量调节阀40，第三N2管路41上的TOP节点前手动阀42、 第三N2管路TOP节点后手动阀43、第三N2管路自动切断阀44、第三N2管路压力调节阀45、 第三N2管路流量检测装置46、第三N2管路流量调节阀47，第四H2管路49上的TOP节点前 手动阀50、第四H2管路TOP节点后手动阀51、第四H2管路自动切断阀52、第四H2管路压力 调节阀53、第四H2管路流量检测装置54、第四H2管路流量调节阀55 ；然后通过调节第二 N2管路流量调节阀32、第三H2管路流量调节阀40，使第二 N2管 路26中N2流量与第三H2管路34中H2流量按95 %与5 %的比例进入第二混合站33，使第 二混合站33中H2比例达5%左右，同时调节第三N2管路流量调节阀47、第四H2管路流量 调节阀55，使第三N2管路41中N2流量与第四H2管路49中H2流量按75 %与25 %的比例 进入第三混合站48，使第三混合站48中H2比例达25%左右，然后通过使第三混合站48对 冷却段23供气，第二混合站33对退火炉其他各段预热段21、加热段22、过时效段24、终冷 段25供气，达到冷却段23与其他各段不同H2浓度保护气氛；因冷却段所要求的保护气氛氢浓度不一样，所以单独采用高氢混合站进行供气； 而其他各段采用5%左右的氢气和95%左右的氮气混合站供气。由上述可知，现有供气设备存在如下不足之处1.采用多个的混合站对不同炉段供气，需增加混合站的数量，设备投资成本高。2.采用多个的混合站对不同炉段供气，需增加混合站的数量，占地面积大。3.采用多个的混合站对不同炉段供气，需增加混合站的数量，设备数量增加，维护 检修成本增加。
发明内容本实用新型所要解决的技术问题是提供一种实现对不同氢浓度段保护气氛的供 气装置，以解决目前立式退火炉内多个混合站对不同炉段不同氢浓度供气存在的不足。本实用新型解决其技术问题采用的技术方案是主要由一条N2管路、两条H2管路 及阀门组成。其中在第一 N2管路和第一 H2管路上，均依次装有TOP节点前手动阀、TOP节 点后手动阀、自动切断阀、压力调节阀、流量检测装置和流量调节阀，这两条管路的输入端 分别与N2、H2供应管道连通，这两条管路的输出端均通过第一混合站与退火炉各段连通；第 二 H2管路上依次装有自动切断阀、压力调节阀、流量检测装置和流量调节阀，该管路的输入 端与第一 H2管路TOP节点后手动阀连通，该管路的输出端与退火炉冷却段连通。本实用新型的技术方案是基于下述情况来提出的虽然生产高强钢时退火炉中冷 却段的氢浓度高于其他各段，各炉段内保护气氛氢浓度不一样，但同样可以采用一个混合站 的方法对整个炉段进行供气。并且本实用新型与现有技术相比具有以下的主要有益效果1.可以减少混合站的数量，节约设备投资成本及运行维护成本。2.采用单个混合站供气，可以减少混合站占地面积。3.操作灵活，若生产不同的钢种对氢浓度要求不一致时，可以很容易通过控制专 供冷却段的氢气管路上的氢气流量来得到不同氢浓度的保护气氛。
图1为本实用新型单一混合站对不同氢浓度段保护气氛的供气装置原理图。[0022]图2为目前采用的不同混合站对不同氢浓度段保护气氛的供气装置原理图。图中1.第一 N2管路；2.第一 N2管路TOP节点前手动阀；3.第一 N2管路TOP节点 后手动阀；4.第一 N2管路自动切断阀；5.第一 N2管路压力调节阀；6.第一 N2管路流量检 测装置；7.第一 N2管路流量调节阀；8.第一混合站；9.第一 H2管路；10.第一 H2管路TOP 节点前手动阀；11.第一 H2管路TOP节点后手动阀；12.第一 H2管路自动切断阀；13.第一 H2管路压力调节阀；14.第一 H2管路流量检测装置；15.第一 H2管路流量调节阀；16.第二 H2管路；17.第二 H2管路自动切断阀；18.第二 H2管路压力调节阀；19.第二 H2管路流量检 测装置；20.第二 H2管路流量调节阀；21.预热段；22.加热段；23.冷却段；24.过时效段； 25.终冷段；26.第二 N2管路；27.第二 N2管路TOP节点前手动阀；28.第二 N2管路TOP节 点后手动阀；29.第二 N2管路自动切断阀；30.第二 N2管路压力调节阀；31.第二 N2管路流 量检测装置；32.第二 N2管路流量调节阀；33.第二混合站；34.第三H2管路；35.第三H2 管路TOP节点前手动阀；36.第三H2管路TOP节点后手动阀；37.第三H2管路自动切断阀； 38.第三H2管路压力调节阀；39.第三H2管路流量检测装置；40.第三H2管路流量调节阀； 41.第三N2管路；42.第三N2管路TOP节点前手动阀；43.第三N2管路TOP节点后手动阀； 44.第三N2管路自动切断阀；45.第三N2管路压力调节阀；46.第三N2管路流量检测装置； 47.第三N2管路流量调节阀；48.第三混合站；49.第四H2管路；50.第四H2管路TOP节点 前手动阀；51.第四H2管路TOP节点后手动阀；52.第四H2管路自动切断阀；53.第四吐管 路压力调节阀；54.第四H2管路流量检测装置；55.第四H2管路流量调节阀。
具体实施方式
本实用新型提供的一种实现对不同氢浓度段保护气氛的供气装置，是利用立式退 火炉单一混合站对不同氢浓度段保护气氛的供气装置，主要由一条N2管路、两条H2管路及 阀门组成。其中在第一 N2管路和第一 H2管路上，均依次装有TOP节点前手动阀、TOP节点 后手动阀、自动切断阀、压力调节阀、流量检测装置和流量调节阀，这两条管路的输入端分 别与N2、H2供应管道连通，这两条管路的输出端均通过第一混合站与退火炉各段连通；第二 H2管路上依次装有自动切断阀、压力调节阀、流量检测装置和流量调节阀，该管路的输入端 与第一 H2管路TOP节点后手动阀连通，该管路的输出端与退火炉冷却段连通。所述流量检 测装置为流量孔板，压力调节阀为自力式压力调节阀，流量调节阀为自动流量调节阀。下面结合实施例及图1对本实用新型作进一步说明。如图1所示本实用新型提供的装置主要由一条N2管路、两条H2管路及阀门组成。所述的一条N2管路为第一 N2管路1，该管路上依次安装有第一 N2管路TOP节点前 手动阀2、第一 N2管路TOP节点后手动阀3、第一 N2管路自动切断阀4、第一 N2管路压力调 节阀5、第一 N2管路流量检测装置6和第一 N2管路流量调节阀7。该管路的输入端与N2供 应管道连通，该管路的输出端通过第一混合站8与退火炉各段连通。所述的两条H2管路分别是第一 H2管路9和第二 H2管路16。在第一 H2管路9上，依次安装有第一 H2管路TOP节点前手动阀10、第一 H2管路 TOP节点后手动阀11、第一 H2管路自动切断阀12、第一 H2管路压力调节阀13、第一 H2管路 流量检测装置14和第一 H2管路流量调节阀15。该管路的输入端与H2供应管道连通，该管 路的输出端通过第一混合站8与退火炉各段连通。[0030]在第二 H2管路16上，依次安装有第二 H2管路自动切断阀17、第二 H2管路压力调 节阀18、第二 H2管路流量检测装置19和第二 H2管路流量调节阀20。该管路的输入端与第
一H2管路TOP节点后手动阀11连通，该管路的输出端与退火炉冷却段连通。本实用新型的使用方法是参见图1，首先打开第一 N2管路1与第一 H2管路9所有 阀门，通过调节第一 N2管路1与第一 H2管路9上的第一 N2管路流量调节阀7、第一 H2管路 流量调节阀15，使第一 N2管路1与第一 H2管路9中N2流量与H2流量按93 97%与3 7%的比例进入第一混合站8，使第一混合站8中H2比例达5%左右。当生产普通钢板时， 此时全部炉段通过第一混合站8供气；当生产高强钢时，各炉段通过第一混合站8供气的同 时，打开第二 H2管路16上所有的阀门，调节第二 H2管路16上的流量调节阀20，通过调节 第二 H2管路16上H2流量对冷却段23专门供应H2,达到冷却段23所有需求的混合气氛。本实用新型的具体供气过程是第一步，打开第一 N2管路1与第一 H2管路9所有阀门，其包括第一 N2管路TOP 节点前手动阀2、第一 N2管路TOP节点后手动阀3、第一 N2管路自动切断阀4、第一 N2管路 压力调节阀5、第一 N2管路流量检测装置6和第一 N2管路流量调节阀7，以及第一 H2管路 TOP节点前手动阀10、第一 H2管路TOP节点后手动阀11、第一 H2管路自动切断阀12、第一 H2管路压力调节阀13、第一 H2管路流量检测装置14和第一 H2管路流量调节阀15。第二步，通过调节第一 N2管路流量调节阀7、第一 H2管路流量调节阀15，使第一 N2 管路1与第一 H2管路9中N2流量与H2流量按95%与5%的比例进入第一混合站8，使第一 混合站8中H2比例达5%左右。第三步，生产普通钢板此时全部炉段通过第一混合站8供气。第四步，生产高强钢板各炉段通过第一混合站8供气的同时，打开第二 H2管路16上所有的阀门，其包括 第二 H2管路自动切断阀17、第二 H2管路压力调节阀18、第二 H2管路流量检测装置19和第
二H2管路流量调节阀20 ；然后调节第二 H2管路流量调节阀20，以此调节第二 H2管路16上H2流量对冷却段 23专门供应H2,从而达到冷却段23所需求的混合气氛。经过上述步骤，本实用新型可以很容易通过控制专供冷却段的氢气管路上的氢气 流量来得到不同氢浓度的保护气氛，实现对不同氢浓度段保护气氛的供气。本实用新型未说明的部分，包括所采用的阀门及流量检测装置等部件均同现有技 术。
权利要求一种实现对不同氢浓度段保护气氛的供气装置，其特征是利用立式退火炉内单一混合站对不同氢浓度段保护气氛的供气装置，该装置主要由一条N2管路、两条H2管路及阀门组成，其中在第一N2管路和第一H2管路上，均依次装有TOP节点前手动阀、TOP节点后手动阀、自动切断阀、压力调节阀、流量检测装置和流量调节阀，这两条管路的输入端分别与N2、H2供应管道连通，这两条管路的输出端均通过第一混合站与退火炉各段连通；第二H2管路上依次装有自动切断阀、压力调节阀、流量检测装置和流量调节阀，该管路的输入端与第一H2管路TOP节点后手动阀连通，该管路的输出端与退火炉冷却段连通。
2.根据权利要求1所述的供气装置，其特征在于所述的压力调节阀为自力式压力调节阀。
3.根据权利要求1所述的供气装置，其特征在于所述的流量检测装置为流量孔板。
4.根据权利要求1所述的供气装置，其特征在于所述的流量调节阀为自动流量调节阀。
专利摘要本实用新型是一种实现对不同氢浓度段保护气氛的供气装置，该装置主要由第一N2管路、第一H2管路、第二H2管路及阀门组成，其中第一N2管路和第一H2管路上均装有TOP节点前手动阀、TOP节点后手动阀、自动切断阀、压力调节阀、流量检测装置和流量调节阀，这两条管路的输入端分别与N2、H2供应管道连通，这两条管路的输出端均通过第一混合站与退火炉各段连通；第二H2管路上装有自动切断阀、压力调节阀、流量检测装置和流量调节阀，该管路的输入端与第一H2管路TOP节点后手动阀连通，该管路的输出端与退火炉冷却段连通。本实用新型可以减少混合站的数量及混合站占地面积，节约投资及维护成本，并且操作灵活。
文档编号C21D9/56GK201762390SQ201020269429
公开日2011年3月16日 申请日期2010年7月23日 优先权日2010年7月23日
发明者李楠, 田发禹, 郑剑辉 申请人:中冶南方(武汉)威仕工业炉有限公司