連續退火爐內氣氛控制

摘要 連續退火爐內存在著氧氣、氫氣、水蒸氣等，這些氣體的含量及退火爐內的氣氛壓力直接影響著帶鋼的質量和退火爐的安全。因為上述的影響，就需要檢測爐內各種氣體的含量和爐內氣氛的壓力，通過分析氣體的含量和壓力來控制連續退火爐，以達到安全性能最佳，并生產出高質量的連退板。

一、爐內氧氣檢測

退火爐內為正壓運轉，正是為了控制外部氣體的滲透。但是爐內的氧氣含量幾乎為零，分壓的能力是不足的，所以還是難免會導致爐外21%含量的氧氣擴散到爐內。其次分析儀管路有密封不好的地方，由于抽氣泵從取樣口抽氣，還會循環到爐內。再次如果爐壁出現不規則的漏洞，正壓中的氣氛在補充漏洞是會受到極大的阻力，而且流動的速度也會很慢，這都極大有利于外界氧氣的介入。為了將氧氣含量控制在100ppm到300ppm以內。為了適應各區域對氧氣的檢測，現場安裝了0—100ppm、0-1000ppm、0-10000ppm氧氣檢測儀，當檢測到異常情況時及時解決，當氧氣分析儀的電解液不足時，需要及時添加以免出現誤判的情況。

二、爐內氫氣檢測

   在高溫的化境下，H2和 CO可以做還原劑，還原氧化物。帶鋼表面在外界或加熱區域中產生的氧化物，需要通過氫氣的還原能力來實現Fe鐵分子的釋放。如下：

3Fe203+H2==2Fe3O4+H2O

Fe3O4+H2==3FeO+H2O

Fe3O4+4H2==3Fe+4H2O

FeO+H2==Fe+H2O

Fe分子的各種氧化物，最終都被H2所還原為Fe+H2O，通過這樣分析的話，爐內的保護氣氫氣的濃度是在混合站配好的，它的含量應該從預熱、加熱區域到冷卻、過實效區域是逐漸降低的。氫氣的含量減少也說明著還原方應發生時消耗的氫氣總量比較多，反映出帶鋼的氧化物的總量比較多。此外氫氣的作用還有去除氫氮保護氣中所含微量氧氣的作用，用氮氣氣體的惰性來隔絕氧氣與帶鋼的接觸。

三、爐內露點檢測

上圖為露點分析傳感器，順義冷軋連退線上使用是風管式探頭。對于含有一定量水汽的空氣，在氣壓不變的情況下降低溫度，使飽和水汽壓降至與當時實際的水汽壓相等時的溫度，稱為露點。當溫度急劇下降到露點以下，空氣中的水分迅速凝結為小水珠，就形成了霧。

檢測露點是很有必要的，因為在氫氣的還原反應中會產生一定的水汽，其次的就是保護氣注入環節也會帶到爐內極少不分的水汽，

若爐內氣氛中氫氣含量超過一定的范圍的話，就會發生氧化鐵的還原反應；若爐內氣氛中水蒸氣的含量超過一定范圍的話，發生氧化鐵的氧化反應，這一系列的反應都是可逆反應。從上面分析我們在生產的過程中，露點控制在于避免氧化反應的發生，合理利用氫氣的還原反應。所以要增加氫氣再爐子中的濃度，盡量降低水蒸氣的濃度，這就是合理的控制露點的要求。

連續退火爐如果因為種種原因打開爐頂蓋和底蓋的話，就會導致空氣的進入，露點值就會升高所以安裝完畢爐蓋以后還需要經過8小時甚至更長的時間才能使露點恢復到正常的數值 ，在長時間的大修后，露點的數值可能會大大的超出范圍，但會緩慢降下來的。

另外在爐子密封性不好的情況下，氧氣的滲入，氫氣與氧氣發生反應生成水蒸氣。這些原因都會導致露點值高的情況出現。在順義冷軋連退根據這種情況在程序中引入比較塊，在操作室安裝報警燈，當露點值高于比較塊的設定值時觸發命令報警。相關人員配合下及時去檢查是否有泄漏的地方，避免發生安全事故。

四、爐內壓力控制

   連續退火爐壓力控制系統被分為預熱加熱均熱、快冷和均衡三個控制段，氫氮保護氣通過爐底蓋下方由孔板注入爐內?？装迮c供氣管連接在不同的爐子區域。然后檢測各段的底部爐壓，通過調節各段的控制閥調節保護氣體流量以達到爐壓的設定值。在出口區域安裝了一個遠程控制閥，該閥與一個能控制泄漏的吹掃廢氣系統連接，來實現持續供給新的保護氣體。為了安全，這個閥在過壓時自動打開或爐壓下降時自動關閉。