一种具有保护气回收功能的连续退火炉的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种连续退火炉，尤其是一种采用保护气来提供炉内气氛的具有保护气回收功能的连续退火炉。
【背景技术】
[0002]在对钢带进行退火连续退火炉中，为了在炉的大气开放后的启动时或大气侵入炉内氛围气等情况下，使炉内的水分、氧浓度降低，而广泛采用如下方法:提高炉内温度来使炉内的水分气化，并且在气化的前后将惰性气体等非氧化性气体作为炉内氛围气的置换气体而供给至炉内，同时排出炉内的气体，从而将炉内氛围气置换为非氧化性气体。
[0003]随着市场对钢带的质量要求越来越高，如镀锌钢带，镀铝锌钢带，镀铝合金钢带等，在此类钢带产品要求更高的钢带退火工艺，其对保护气氛的要求也更高，通常需加入大量还原性的气体，如氢气等作为保护气。一般而言保护气中氢气含量在10°/『50%，具体的镀锌线保护气中氢含量20%~30%，镀锌铝线保护气中氢含量30%~50%。
[0004]钢带退火，是指经冷轧刨光后的钢板在有保护气的环境下进行高温连续退火，钢带退火过程是一个连续不间断的过程。现有的钢带退火工艺中，除了刚开始装炉及退火结束出炉用氮气置换外，其它的时间都通氮气和氢气的混合气体作为保护气。然而，通入一台钢带退火炉的保护气中氢气的气量为200~500Nm3/h，这部分氢气保护气在运行过程中实际损耗气只有5°/『8%，剩余保护氢气则直接燃烧掉或对大气排空，浪费了大量资源。
[0005]因此，设计开发一种能够将排放的保护气进行回收循环利用的退火炉设备，具有重要的意义。
【发明内容】
[0006]本实用新型的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种回收循环利用保护气、以做到节能减排的具有保护气回收功能的连续退火炉。
[0007]为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是:
[0008]一种具有保护气回收功能的连续退火炉，包括炉本体，其还包括对所述的炉本体中排出的保护气进行净化处理并送回所述的炉本体中循环利用的保护气回收利用装置，所述的保护气回收利用装置具有保护气进口和保护气出口，所述的保护气进口与所述的炉本体的保护气排出口相连接，所述的保护气出口与所述的炉本体的保护气进入口相连接。
[0009]优选的，所述的保护气回收利用装置包括用于过滤所述的保护气中的固体杂质的杂质过滤单元、用于过滤所述的保护气中的氧气的氧气过滤单元、用于过滤所述的保护气中的水的水过滤单元、控制系统；所述的控制系统分别与所述的杂质过滤单元、所述的氧气过滤单元、所述的水过滤单元相信号连接；所述的炉本体的保护气排出口、所述的杂质过滤单元、所述的氧气过滤单元、所述的水过滤单元、所述的炉本体的保护气进入口通过气路依次连接，所述的炉本体的保护气排出口与所述的杂质过滤单元之间设置有进气阀，所述的水过滤单元与所述的炉本体的保护气排出口之间设置有出气阀。
[0010]进一步的，所述的杂质过滤单元包括通过所述的气路依次相连接的一级杂质过滤器和二级杂质过滤器。
[0011]进一步的，所述的一级杂质过滤器为初步过滤分离所述的固体杂质的旋风分离器，所述的二级杂质过滤器为通过淋洗而进一步过滤分离所述的固体杂质的淋洗塔。
[0012]进一步的，所述的炉本体的保护气排出口与所述的一级杂质过滤器之间的所述的气路上设置有前级冷却器；所述的一级杂质过滤器与所述的二级杂质过滤器之间的所述的气路上依次设置有前级缓冲罐、前级冷凝器和鼓风机。
[0013]进一步的，所述的一级杂质过滤器与所述的前级缓冲罐之间的所述的气路上设置有前级压力变送器，所述的前级压力变送器与所述的控制系统相信号连接；所述的鼓风机的出气口具有回连至其进气口的回流气路，所述的回流气路上设置有回流调节阀和回流程控阀，所述的回流程控阀与所述的控制系统相信号连接。
[0014]进一步的，所述的氧气过滤单元包括除氧器。
[0015]进一步的，所述的水过滤单元包括通过所述的气路依次相连接的后级冷却器、后级冷凝器和干燥装置。
[0016]进一步的，所述的水过滤装置的出口所连接的所述的气路上设置有后级压力变送器，所述的后级压力变送器与所述的控制系统相信号连接；所述的杂质过滤单元的出口所连接的所述的气路上设置有放空支路，所述的放空支路上设置有自动放空程控阀，所述的自动放空程控阀与所述的控制系统相信号连接。
[0017]进一步的，所述的水过滤单元和所述的炉本体的保护气进入口之间的所述的气路上设置有气体混合单元，所述的气体混合单元包括后级缓冲罐，所述的后级缓冲罐分别连接有一路氮气补充支路和氢气补充支路，所述的后级缓冲罐的进口所连接的所述的气路上设置有在线智能气体分析仪，所述的在线智能气体分析仪与所述的控制系统相信号连接。
[0018]由于上述技术方案运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点:本实用新型的退火炉装置能够具有保护气回收利用装置，能够充分利用保护气，避免了保护气直接燃烧或对大气排空而带来的问题，大大节省了能源，适应于节能减排的发展方向，具有显著的经济效益和社会效益。
【附图说明】
[0019]附图1为本实用新型的具有保护气回收功能的连续退火炉的结构示意图。
[0020]以上附图中:E1、具有保护气回收功能的连续退火炉的炉本体；E2、前级冷却器；E3、旋风分离器；E4、前级缓冲罐；E5前级冷凝器；E6、淋洗塔；E7、除氧器；E8、后级冷却器；E9、后级冷凝器；E10、干燥装置；E11、后级缓冲罐；E12、氢气储罐；E13、氮气储罐；F、软连接结构；P、鼓风机；V1、进气阀；V2、回流程控阀；V3、回流调节阀；V4、自动放空程控阀；V5、出气阀；V6、氢气补充程控阀；V7、氮气补充程控阀；V8、压力调节阀；A1、微氧分析仪；V2、氢气分析仪；V3、露点分析仪；PT1、前级压力变送器；ΡΤ2、后级压力变送器。
【具体实施方式】
[0021]下面结合附图所示的实施例对本实用新型作进一步描述。
[0022]实施例一:如附图1所示，一种具有保护气回收功能的连续退火炉，包括炉本体El以及保护气回收利用装置。炉本体El上具有用于通入保护气的保护气进入口和排出保护气的保护气排出口，二者分别位于炉本体El的两端部。通入炉本体El中的保护气为氢气和氮气的混合气体，而炉本体El中排出的保护气则为含有少量固体杂质(粉尘和细微颗粒)、氧气等成分、而主要成分为氢气和氮气的混合气体(约600°C)。
[0023]与炉本体El相连接的保护气回收利用装置用于对炉本体El中排出的保护气进行净化处理并送回炉本体El中循环利用，因此，其能够将含有少量固体杂质和氧气等成分而不能直接再次利用的保护气转化成为能够利用的保护气。
[0024]该保护气回收利用装置具有保护气进口和保护气出口，保护气进口与炉本体El的保护气排出口相连接，保护气出口与炉本体El的保护气进入口相连接。从而，由炉本体El的保护气排出口排出的含有少量固体杂质和氧气等成分的保护气经过保护气回收利用装置的净化处理而重新送回至炉本体El中。
[0025]具体的，该保护气回收利用装置包括杂质过滤单元、氧气过滤单元、水过滤单元和控制系统，其中，杂质过滤单元、氧气过滤单元、水过滤单元通过气路依次连接，炉本体El的保护气排出口与杂质过滤单元之间设置有进气阀VI，炉本体El的保护气排出口出设置有软连接结构F (如弹性接头等)来连接气路，从而缓冲炉本体El的振动，水过滤单元与炉本体El的保护气排出口之间设置有出气阀V5。而控制系统则分别与杂质过滤单元、氧气过滤单元、水过滤单元相信号连接，从而用于控制整个保护气回收利用装置的工作。
[0026]杂质过滤单元用于过滤保护气中的固体杂质，其包括通过气路相连接的一级杂质过滤器和二级杂质过滤器。在本实施例中，一级杂质过滤器采用旋风分离器E3，其能够初步过滤分离固体杂质，而二级杂质过滤器采用淋洗塔E6，其能够通过淋洗而进一步过滤分离固体杂质。炉本体El的保护气排出口经过进气阀Vl后与一级杂质过滤器之间的气路上设置有前级冷却器E2，前级冷却器E2的进气口即成为保护气回收利用装置的保护气进口 ；而一级杂质过滤器与二级杂质过滤器之间的气路上依次设置有前级缓冲罐E4、前级冷凝器E5和鼓风机P。这里鼓风机P选用罗茨鼓风机。该杂质过滤单元的整体结构为:前级冷却器E2的进口经进气阀Vl而连接至炉本体El的保护气排出口，前级冷却器E2的出口与旋风分离器E3的进口相连接，旋风分离器E3的出口与前级缓冲罐E4的进口相连接，前级缓冲罐E4的出口与前级冷凝器E5的进口相连接，前级冷凝器E5的出口与罗茨鼓风机P的进口相连接，罗茨鼓风机P的出口与淋洗塔E6的进口相连接，淋洗塔E6的出口即为杂质过滤单元的出口。鼓风机P的出气口具有回连至其进气口的回流气路，回流气路上设置有回流调节阀V3和回流程控阀V2，回流程控阀V2与控制系统相信号连接。在一级杂质过滤器，即旋风分离器E3与前级缓冲罐E4之间的气路上设置有前级压力变送器PTl，前级压力变送器PTl与控制系统相信号连接。杂质过滤单元的出口所连接的气路上设置有放空支路，放空支路上设置有自动放空程控阀V4，自动放空程控阀V4与控制系统相信号连接。
[0027]氧气过滤单元用于过滤保护气中的氧气，其包括具有进口和出口的除氧器E7，其进口与