罩式炉保护气分级循环利用系统的制作方法

本发明涉及罩式炉保护气循环利用系统，具体地，涉及罩式炉保护气分级循环利用系统。

背景技术：

1、罩式退火一般是指以堆垛形式在罩式炉内进行的冷轧板带退火。退火是冷轧板带钢生产中最主要的热处理工序，冷轧后退火的目的主要是使受到高度冷加工硬化的金属重新软化，在冷轧板带钢热处理中应用最广的是罩式退火炉，罩式炉退火是属于冷轧后钢板卷的光亮退火，需要在退火过程中通入保护气体，以防止退火过程中钢板卷氧化。目前，多采用全氢罩式退火。

2、全氢罩式退火保护气在运行过程中实际损耗气极少，其余保护气直接燃烧掉或对大气排空，造成了极大的资源浪费。另外，对于不同的退火产品，其对保护气的要求是不同，所以对于那些浪费掉的保护气完全可以回收纯化后重新分级投入到不同品质退火产品的使用中。

3、专利文献cn104404239b提供一种罩式退火炉保护气体热循环方法，即在退火过程中根据每个炉台温度升、降情况，温度是450℃以上炉子进行降温，温度是300℃以下炉子进行升温，保护气体是由降温炉中送入升温炉中，即在罩式退火炉热处理过程中，打开加热段的炉子与降温段的炉子的退气阀，关闭关闭阀，使热保护气体由降温段的炉子送入加热段的炉子，同时，关闭加热段的炉子进气阀，开大降温段的炉子进气阀，保证两个炉台保护气体炉压达到工艺要求。

4、专利文献cn103215414a公开了一种抽真空式钟罩式光亮退火炉保护气回收循环利用系统，它包括多个钟罩式炉体，所述的钟罩式炉体上设置有出气管路，所述的出气管路上设置有回气阀，所述的出气管路连通于保护气回收装置，所述的保护气回收装置的进气口与钟罩式炉群的回气管路相连通，所述的回气管路与钟罩式炉体相连通,所述的钟罩式炉体上设置排气管路，所述的排气管路与真空泵连通，泵体与放空管路连通。

5、目前，现有技术未能对回收保护气进行分级利用。

技术实现思路

1、针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种罩式炉保护气分级循环利用系统。

2、根据本发明提供的一种罩式炉保护气分级循环利用系统，包括：氮气进气管路、氮气排放管路、氢气进气管路、废保护气排放管路、废保护气回收管路、回收保护气进气管路以及炉台；

3、所述炉台连接所述氮气进气管路、所述氮气排放管路、所述氢气进气管路、所述废保护气排放管路、所述废保护气回收管路以及所述回收保护气进气管路，所述废保护气回收管路连接所述回收保护气进气管路。

4、优选地，所述废保护气回收管路连接检测和切断系统，所述检测和切断系统连接粗过滤系统，所述粗过滤系统连接一级冷却水换热器，所述一级冷却水换热器连接一级气水分离器，所述一级气水分离器连接缓冲罐，所述缓冲罐连接风机增压系统，所述风机增压系统连接精过滤系统，所述精过滤系统连接除氧器，所述除氧器连接二级冷却水换热器，所述二级冷却水换热器连接冷冻水换热器，所述冷冻水换热器连接二级气水分离器，所述二级气水分离器连接分子筛干燥器，所述分子筛干燥器连接回收气流量计，所述回收气流量计连接压力调节和切断系统，所述压力调节和切断系统连接分析系统，所述分析系统连接所述回收保护气进气管路。

5、所述检测和切断系统中设置压力变送器和自动切断阀，用于检测回收保护气气体压力并可以快速切断罩式炉和循环利用系统的连接，适用于紧急状态下循环利用系统停机和开机前的准备工作；

6、所述粗过滤系统用于去除回收保护气中的油污、杂质；

7、所述一级冷却水换热器用于进一步降低回收保护气的温度，更利于水分分离，所述一级气水分离器是通过容器结构设计来实现分离气体中的水分，所述一级冷却水换热器、所述一级气水分离器以及所述缓冲罐共同实现初步地去除回收保护气内的游离水和系统气压缓冲。

8、所述风机增压系统用于对回收保护气进行增压，所述精过滤系统用于对回收保护气进一步过滤除尘；

9、所述除氧器是利用钯触媒的催化作用，实现氢气与残留的氧气的化学反应，消除掉回收保护气内残留的氧气；

10、所述二级冷却水换热器用于进一步降低回收保护气的温度，更利于水分分离，所述冷冻水换热器用于更进一步的降低回收保护气温度，进一步去除回收保护气的水分，所述二级气水分离器是通过容器结构设计来实现分离气体中的水分，所述二级冷却水换热器、所述冷冻水换热器以及所述二级气水分离器共同实现对回收保护气降温，实现进一步的去除水分；所述二级冷却水换热器和所述冷冻水换热器是通过常规的降温方式，最大化的降低回收保护气内的水分，进一步的减轻了分子筛干燥器的吸水负荷，能够更经济性的设计分子筛干燥器。

11、所述冷冻水换热器为冷却液温度低于所述二级冷却水换热器冷却液温度的换热器。

12、所述分子筛干燥器进一步对回收保护气进行干燥处理，所述分子筛干燥器配置两套，实现吸附和解吸可同时进行；

13、所述回收气流量计用于监测回收保护气的流量；

14、所述压力调节和切断系统用于对回收保护气进行压力调节并用于快速切断罩式炉和循环利用系统的连接，适用于紧急状态下循环利用系统停机和开机前的准备工作；

15、所述分析系统设置微氧分析仪、氢气分析仪以及露点仪，分别用于测量回收保护气中的残氧量、氢气含量以及回收保护气露点。

16、优选地，所述炉台连接氢气流量计和机械稳压阀，所述机械稳压阀用于确保在罩式炉保护气排放时罩式炉内有符合要求的压力保持值。

17、优选地，所述氢气流量计连接第二回收氢气进气阀，所述第二回收氢气进气阀连接第一回收氢气进气阀，所述第一回收氢气进气阀连接所述回收保护气进气管路。

18、优选地，所述氢气流量计连接第二氢气进气阀，所述第二氢气进气阀连接第一氢气进气阀，所述第一氢气进气阀连接所述氢气进气管路，所述第一氢气进气阀和所述第二氢气进气阀用于所述氢气进气管路氢气进气的控制，设置所述第一氢气进气阀和所述第二氢气进气阀两个阀门的目的是进一步的确保安全和无泄漏。

19、优选地，所述氢气流量计连接氮气进气阀，所述氮气进气阀连接所述氮气进气管路，所述氮气进气阀允许所述氮气进气管路将新输入的氢气输送到所述炉台中。

20、优选地，所述机械稳压阀连接氮气空气排放阀，所述氮气空气排放阀连接所述氮气排放管路，所述氮气空气排放阀允许所述氮气排放管路将生产前用氮气置换的炉内空气和采用氮气对炉内氢气进行吹扫置换的气体排出。

21、优选地，所述机械稳压阀连接氮气氢气排放阀，所述氮气氢气排放阀连接所述废保护气排放管路，所述废保护气排放管路用于罩式炉炉料出炉前氮气置换氢气的排气。

22、优选地，机械稳压阀连接氢气流量调节阀，所述氢气流量调节阀连接氢气排放阀，所述氢气排放阀连接所述废保护气回收管路，所述氢气流量调节阀用于吹扫氢气流量的调节，所述氢气排放阀用于吹扫氢气的切断，所述废保护气回收管路用于回收退火过程中排出的氢气保护气。

23、优选地，所述炉台设置有一个或多个，多个炉台并联连接所述氮气进气管路、所述氮气排放管路、所述氢气进气管路、所述废保护气排放管路、所述废保护气回收管路以及所述回收保护气进气管路。

24、与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

25、1、新鲜氢气和回收保护气采用独立的管路为罩式炉供应气体，使得罩式炉在保护气选择上更为灵活，在确保退火产品品质的条件下，进一步的降低了氢气消耗量，降低了生产成本；

26、2、本技术实现了罩式炉保护气供气、使用、回收、操作一体化生产，降低了人力、运营成本；

27、3、通过采用新鲜氢气和回收保护气独立供气的结构，实现保护气分级利用的功能，从本质上提升了氢气回收利用效率。