退火炉保护气循环系统及退火炉机组的制作方法

1.本实用新型涉及一种退火炉保护气循环系统及配置有该退火炉保护气循环系统的退火炉机组。


背景技术：

2.冷轧钢板在连续退火炉内退火过程中需要通入氮气和氢气的混合气体作为保护气，使连续退火炉内保持微正压并维持还原气氛，以防止钢板在高温下被空气氧化，并可以调节钢材性能。氢气是一种重要的二次能源，由于氮氢混合气通常氢气含量低(通常为3-20％)，所以氮氢保护气利用后通常不回收利用，而是通过放散烟囱点燃放散，这不仅浪费了能源，也增加了轧钢工序的成本。


技术实现要素：

3.本实用新型涉及一种退火炉保护气循环系统及配置有该退火炉保护气循环系统的退火炉机组，至少可解决现有技术的部分缺陷。
4.本实用新型涉及一种退火炉保护气循环系统，包括保护气制取机构、保护气回收机构以及混合器，所述保护气回收机构包括通过保护气循环管依次串接的过滤除油器、催化脱氧器、气体干燥机构和回收气储罐，所述保护气制取机构具有与所述混合器连接的第一供气管并于所述第一供气管上设有第一流量调节阀，所述回收气储罐具有与所述混合器连接的第二供气管并于所述第二供气管上设有第二流量调节阀和氢浓度检测仪，所述混合器具有连接至退火炉的出气管。
5.作为实施方式之一，所述回收气储罐上设有回流管，所述回流管与所述气体干燥机构的进气口连接。
6.作为实施方式之一，所述气体干燥机构包括两组干燥器，两组干燥器并联设置。
7.作为实施方式之一，所述过滤除油器的进气口侧的保护气循环管上设有旁通管，所述旁通管连接有放散烟囱，于所述旁通管上设有旁通阀。
8.作为实施方式之一，所述气体干燥机构上设有放散管，所述放散管连接至所述放散烟囱。
9.作为实施方式之一，所述保护气制取机构包括氨分解炉和氮气调节管，所述氨分解炉的出气口与所述第一供气管连接，所述氮气调节管旁接于所述第一供气管上并于所述氮气调节管上设有第三流量调节阀。
10.作为实施方式之一，所述保护气制取机构还包括氨分解气储罐，所述氨分解气储罐的气体流通管旁接于所述第一供气管上。
11.作为实施方式之一，所述过滤除油器与所述催化脱氧器之间的保护气循环管上设有增压机。
12.作为实施方式之一，所述过滤除油器与所述催化脱氧器之间的保护气循环管上或者所述过滤除油器的进气口侧的保护气循环管上设有换热器。
13.本实用新型还提供一种退火炉机组，包括退火炉，还配置有如上所述的退火炉保护气循环系统。
14.本实用新型至少具有如下有益效果：
15.本实用新型将氮氢保护气经除油、除氧、干燥等处理后进行回收，避免了保护气直接点燃放散，节省了能源消耗；回收的保护气通过混合器与氨分解气再调节混合，达到循环利用保护气的效果，从而降低了轧钢工序成本，促进钢铁厂节能减排。
附图说明
16.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
17.图1为本实用新型实施例提供的退火炉保护气循环系统的组成示意图。
具体实施方式
18.下面对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
19.如图1，本实用新型实施例提供一种退火炉保护气循环系统，包括保护气制取机构、保护气回收机构以及混合器3，所述保护气回收机构包括通过保护气循环管依次串接的过滤除油器21、催化脱氧器23、气体干燥机构和回收气储罐25，所述保护气制取机构具有与所述混合器3连接的第一供气管15并于所述第一供气管15上设有第一流量调节阀16，所述回收气储罐25具有与所述混合器3连接的第二供气管27并于所述第二供气管27上设有第二流量调节阀28和氢浓度检测仪26，所述混合器3具有连接至退火炉5的出气管。
20.上述保护气制取机构用于制取氢气与氮气的混合气，作为退火炉5的保护气。在其中一个实施例中，通过液氨气化分解的方式制取氨分解气(75％h2+25％n2)；具体地，如图1，上述保护气制取机构包括氨分解炉13，该氨分解炉13的出气口与上述第一供气管15连接，在氨分解炉13中，氨气进行催化裂解形成氨分解气；相应地，上述保护气制取机构还包括液氨储槽11和液氨气化器12。
21.进一步地，如图1，上述保护气制取机构还包括氮气调节管17，所述氮气调节管17旁接于所述第一供气管15上并于所述氮气调节管17上设有第三流量调节阀18。在生产初期，可通过在氨分解气内加入氮气来调节氮氢混合气的比例以满足轧钢退火炉5的要求；当然也可用于在生产中后期调节炉内气氛。
22.进一步地，如图1，所述保护气制取机构还包括氨分解气储罐14，所述氨分解气储罐14的气体流通管旁接于所述第一供气管15上。通过设置氨分解气储罐14，可以达到调峰氨分解气的效果，保证生产的运行可靠性和节能性。其中，在该气体流通管上设有控制阀。
23.接续上述退火炉保护气循环系统，上述过滤除油器21用于对回收的保护气进行过滤除油，适于对气体进行过滤除油的过滤设备均适用于本实施例中，例如采用金属过滤器
等。
24.上述催化脱氧器23用于对回收的保护气进行除氧处理，在催化剂的作用下，保护气中的少量氧气和氢气催化反应生成水，本实施例中，催化脱氧器23的出口气体含氧量在5ppm以下。
25.一般地，退火炉5排出的保护气的温度在350～600℃，催化脱氧器23的催化剂工作温度一般为常温～200℃，为使循环保护气的温度较好地匹配催化剂工作温度，优选地，所述过滤除油器21与所述催化脱氧器23之间的保护气循环管上或者所述过滤除油器21的进气口侧的保护气循环管上设有换热器，该换热器主要用于对循环保护气进行降温处理，同时也能回收循环保护气的余热，提高退火炉机组的环保性和经济性，降低退火炉5的运行能耗。该换热器一般采用间接换热器，在其中一个实施例中，利用循环保护气的余热加热退火炉5的助燃空气，也即助燃空气管与上述换热器的冷却介质管连接。在另外的实施例中，可以利用循环保护气的余热加热氨分解气，例如上述的第一供气管15包括第一管段和第二管段，第一管段的两端分别连接氨分解炉13以及换热器的冷却介质入口，第二管段的两端分别连接换热器的冷却介质出口和混合器3。
26.另外，如图1，所述过滤除油器21与所述催化脱氧器23之间的保护气循环管上设有增压机22，可使循环保护气的压力匹配于催化脱氧器23的压力要求。
27.上述的气体干燥机构用于对循环保护气进行脱水干燥处理，优选地，经过干燥处理后的循环保护气的含水量低于15ppm。在其中一个实施例中，如图1，所述气体干燥机构包括两组干燥器24，两组干燥器24并联设置；优选地，采用吸附式干燥器24，两组干燥器24交替运行，其中一组干燥器24进行吸附干燥工作时，另一组干燥器24则在脱附再生处理，可以提高系统的运行可靠性和工作效率。
28.进一步地，如图1，所述回收气储罐25上设有回流管，所述回流管与所述气体干燥机构的进气口连接。根据实际情况，当回收气储罐25中的循环保护气湿度较大时，可以使其中的气体回流进一步干燥处理。可以理解地，干燥器24的进气管和出气管上均设有控制阀，以控制气体走向。
29.接续上述退火炉保护气循环系统，如图1，所述过滤除油器21的进气口侧的保护气循环管上设有旁通管，所述旁通管连接有放散烟囱4，于所述旁通管上设有旁通阀。在退火炉5刚启动或非正常工作时，可以控制退火炉5排出的保护气经放散烟囱4点燃放散，提高系统运行可靠性和安全性。相应地，在过滤除油器21的进气口侧的保护气循环管上设有控制阀，该控制阀位于旁通管的旁接点的下游。
30.进一步地，如图1，所述气体干燥机构上设有放散管，所述放散管连接至所述放散烟囱4，可进一步提高系统运行的可靠性和安全性。
31.本实用新型实施例还提供一种退火炉机组，包括退火炉5，并且配置有如上所述的退火炉保护气循环系统。
32.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。