專利名稱：一種連續(xù)退火爐用加濕裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及氣體加濕的控制裝置，特別屬于冶金行業(yè)帶鋼連續(xù)退火 爐內(nèi)的保護(hù)氣氛進(jìn)行加濕和露點(diǎn)控制的裝置。
背景技術(shù)：
冷軋帶鋼進(jìn)入連續(xù)退火爐內(nèi)進(jìn)行退火處理時(shí)，要求密封的爐體內(nèi)部充滿 不同比例的氫氮保護(hù)氣氛。爐內(nèi)保護(hù)氣氛的露點(diǎn)明顯影響著帶鋼的碳含量， 表面氧化物的成分、含量和組織分布等，因此連續(xù)退火爐內(nèi)保護(hù)氣氛露點(diǎn)控 制的設(shè)備和方法是冷軋帶鋼后工序的重要技術(shù)。目前國(guó)內(nèi)關(guān)于帶鋼退火爐用 加濕器的公開資料十分有限，且其能力只限于提供低露點(diǎn)、小容量的濕氣氛， 加濕器最佳的控制狀態(tài)基本根據(jù)操作者的經(jīng)驗(yàn)來實(shí)現(xiàn)，不可調(diào)節(jié)或可調(diào)性差， 控制精度不高。
編號(hào)為[JP 10183257 A]的國(guó)外專利公開了退火爐內(nèi)氣氛的增濕裝置和方 法，提出在加濕器后設(shè)置初級(jí)加熱器以防止增濕氣氛冷凝；在退火爐供氣管 前設(shè)置次級(jí)加熱器以使得增濕后的氣氛溫度與爐內(nèi)氣氛的溫度相同，從而維 持爐氣露點(diǎn)或溫度穩(wěn)定。這是對(duì)已加濕過的爐內(nèi)保護(hù)氣體進(jìn)行露點(diǎn)控制從而 維持其穩(wěn)定性，沒有涉及到爐氣加濕的過程和爐氣露點(diǎn)調(diào)節(jié)的技術(shù)。
編號(hào)為[JP 2005264305 A]的專利提出一種爐氣加濕的裝置，水蒸汽從交 替布置的爐內(nèi)噴梁上的噴嘴逸出，經(jīng)導(dǎo)流配氣板流到帶鋼上。通過探測(cè)爐內(nèi) 不同處的露點(diǎn)溫度，用控制器調(diào)節(jié)噴嘴的水蒸汽注入量、噴嘴的注入方向、 導(dǎo)流配氣板的上下方向，從而控制爐氣露點(diǎn)分布的均勻性。該方法直接將水 蒸汽通入爐內(nèi)增濕，未能體現(xiàn)對(duì)爐氣露點(diǎn)的調(diào)節(jié)范圍和精度要求，且其控制 的穩(wěn)定性可能存在問題。

實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種連續(xù)退火爐用加濕裝置，該加
濕裝置能夠向退火爐持續(xù)供給大容量的、氣氛可控的爐內(nèi)保護(hù)氣體；使?fàn)t內(nèi) 保護(hù)氣氛的露點(diǎn)可調(diào)。
本實(shí)用新型的構(gòu)思是以一定比例預(yù)先混合后的氫氮?dú)怏w被分為干/濕兩
支路，其中濕氣氛支路通入加濕器槽體內(nèi)，與飽和水蒸汽混合后再經(jīng)過出氣 管路流向退火爐，而旁通的干氣氛支路可不經(jīng)槽體直接通入出氣管路向退火
爐供氣；氫氮混合氣的干、濕兩支路均設(shè)置有流量調(diào)節(jié)閥，控制其比例便可 實(shí)現(xiàn)加濕器對(duì)露點(diǎn)溫度的大范圍調(diào)節(jié)。飽和水蒸汽通入槽體與氫氮混合氣混 合，對(duì)其進(jìn)行加熱和加濕；飽和蒸汽管路上設(shè)有流量調(diào)節(jié)閥，對(duì)加濕器槽體 出口混合氣體的溫度傳感器的信號(hào)形成關(guān)聯(lián)反饋，實(shí)現(xiàn)了加濕器對(duì)露點(diǎn)的自 動(dòng)調(diào)節(jié)功能，使得所制備的加濕氣體露點(diǎn)具有較高的控制精度。小流量的純 水供給管路上同樣設(shè)有自動(dòng)切斷閥，其多頻次開閉的響應(yīng)性直接影響槽體內(nèi) 水位和壓力的變化，從而決定露點(diǎn)波動(dòng)的穩(wěn)定性。純水循環(huán)管路上的泵將槽 內(nèi)純水從底部打到槽體頂部后，向槽內(nèi)噴淋，將氫氮混合氣與飽和水蒸汽經(jīng) 過槽內(nèi)的過濾床充分混合均勻后，獲得退火爐所需的保護(hù)氣氛，從槽體出氣 管路直接供給退火爐。出氣管路上設(shè)置的加熱器、以及出氣管路和飽和水蒸 汽管路上的絕熱包覆層，均為防止氣體冷凝。這樣大流量的氫氮混合氣與飽 和水蒸汽的相互混合便可制得大容量、氣氛可控的爐內(nèi)保護(hù)氣體。
為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供一種連續(xù)退火爐用加濕裝置，包 括一個(gè)加濕器槽體，其上連接有一純水管路，用于向加濕器槽體供水； 一水 蒸汽管路，將水蒸汽通入加濕器槽體內(nèi)； 一純水噴淋管路，從加濕器槽體上 方向下噴淋純水； 一出氣管路；
還包括 一氫氮混合氣體管路，直接通入出氣管路； 一氫氮混合氣體管 路，通入加濕器槽體；所述氫氮混合氣體管路上都設(shè)有流量調(diào)節(jié)閥。
優(yōu)選地，所述氫氮混合氣體管路上還設(shè)有流量計(jì)，其與流量調(diào)節(jié)閥電連 接，將信號(hào)傳遞給流量調(diào)節(jié)閥。
優(yōu)選地，所述水蒸汽管路為飽和水蒸汽管路，其上設(shè)有低壓報(bào)警開關(guān)、 流量調(diào)節(jié)閥、切斷閥、絕熱包覆層、冷凝水排放口、以及伸入加濕器槽體的 噴管。
優(yōu)選地，所述純水管路上設(shè)有低壓報(bào)警開關(guān)、切斷閥。
優(yōu)選地，所述純水噴淋管路是從加濕器槽體底部引出通入槽頂，管路上
設(shè)有水泵。
優(yōu)選地，所述出氣管路上設(shè)有加熱器、溫度傳感器，溫度傳感器與飽和 水蒸汽管路上的流量調(diào)節(jié)閥電連接，將出口氣體的溫度信號(hào)反饋給流量調(diào)節(jié) 閥。
優(yōu)選地，所述出氣管路上還設(shè)有低流量報(bào)警開關(guān)，用于監(jiān)控退火爐保護(hù)
氣體的供給能力；以及絕熱層。
優(yōu)選地，所述加濕器儲(chǔ)水槽體上部設(shè)有高壓報(bào)警開關(guān)，下部還設(shè)有液位 控制開關(guān)、低液位報(bào)警開關(guān)和排水管路，排水管路上設(shè)有切斷閥；所述加濕 裝置還包括一控制單元，分別與高壓報(bào)警開關(guān)、液位控制開關(guān)、純水管路上 的切斷閥和排水管路上的切斷閥電連接，控制單元根據(jù)高壓報(bào)警開關(guān)和液位 控制開關(guān)傳送的信號(hào)控制純水管路上的切斷閥和排水管路上的切斷閥。
優(yōu)選地，所述加濕器槽體下部還設(shè)有高液位報(bào)警器、低液位報(bào)警器和溢 流排放管路，溢流排放管路上設(shè)有切斷閥，所述高液位報(bào)警器與該切斷闊電 連接，所述低液位報(bào)警器與純水管路上的切斷閥電連接。
優(yōu)選地，所述加濕器儲(chǔ)水槽體內(nèi)位于水蒸汽管路噴管的下方，設(shè)有一個(gè) 氣汽混合的濾床，出氣管路穿設(shè)在該濾床上。
本實(shí)用新型采用將氫氮混合氣體分為千/濕兩支路選擇加濕，控制各自氣 氛比例，得到不同的加濕程度，與現(xiàn)有技術(shù)相比，其有益效果是能夠制備 出露點(diǎn)范圍為-2(TC +7(rC的混合加濕氣體。由于各介質(zhì)管路上設(shè)置了流量
調(diào)節(jié)閥使之參與閉環(huán)反饋控制，使得加濕后的混合氣體露點(diǎn)精度高達(dá)士rc，
且露點(diǎn)調(diào)節(jié)性能好。通過槽內(nèi)純水循環(huán)的控制，和純水供給管路上的切斷閥 響應(yīng)性控制，使得槽內(nèi)壓力穩(wěn)定，從而保證了在加濕過程中對(duì)露點(diǎn)控制的穩(wěn) 定性。這樣每套加濕裝置制備出的作為爐內(nèi)保護(hù)氣氛的流量可達(dá)100 300m7h，充分滿足冷軋帶鋼嚴(yán)格退火工藝的生產(chǎn)需要。


以下將結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。 圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中，l是氫氮混合氣管路，2是氫氮混合氣體干氣氛支路，3是氫氮混 合氣體濕氣氛支路，4是手動(dòng)閥，5是孔板流量計(jì)，6是流量調(diào)節(jié)閥，7是加
濕器槽體，8是出氣管路，9是飽和水蒸汽管路，IO是低壓報(bào)警開關(guān)，11是 切斷閥，12是單向閥，13是絕熱層，14是冷凝水排放口， 15是噴管，16是 純水管路，17是純水循環(huán)噴淋管路，18是水泵，i9是低流量報(bào)警開關(guān)，20 是加濕器槽頂噴淋口， 21是濾床，22是溫度傳感器，23是加熱器，24是液 位控制開關(guān)，25是控制單元開關(guān)，26是低液位報(bào)警開關(guān)，27是高壓報(bào)警開 關(guān)，28是高液位報(bào)警器，29是溢流排放管路，30是排水管路。
具體實(shí)施方式
如圖1所示，該裝置上裝有氫氮混合氣管路1，氫氮混合氣管路1被分 為氫氮干氣氛支路2和氫氮濕氣氛支路3，兩支管路上均置有孔板流量計(jì)5 和流量調(diào)節(jié)閥6。流量調(diào)節(jié)閥6既可由過程計(jì)算機(jī)設(shè)定開度，又可通過孔板 流量計(jì)5的信號(hào)來自行反饋調(diào)節(jié)。氫氮濕氣氛支路3通入裝置的加濕器槽體 7內(nèi)加濕，氫氮干氣氛支路2則直接連通出氣管路8。
飽和水蒸汽從水蒸汽管路9依次流經(jīng)所裝的低壓報(bào)警開關(guān)10、切斷閥11、 流量調(diào)節(jié)閥6、流入槽體7后沿水蒸汽管路的噴管15上的槽孔逸出。管路9 上還裝有冷凝水排放口 14，且包覆絕熱層13。
純水從純水管路16依次安裝有低壓報(bào)警開關(guān)10、切斷閥ll、排水管路 30、進(jìn)入加濕體槽體7內(nèi)。氣汽混合的濾床21置于槽體7內(nèi)，出氣管路8 穿入其中，槽體7附近的管路30上還置有排水切斷閥11。純水噴淋管路17 裝在加濕器槽體7底部，槽體內(nèi)的純水從槽底引出到循環(huán)噴淋管路17，管路 17上裝有水泵18，由水泵18將純水從加濕器槽頂噴淋口 20灑入槽體7內(nèi)， 促使氫氮混合氣、飽和蒸汽經(jīng)過濾床21的密集網(wǎng)孔后得以充分混合，制備出 露點(diǎn)均勻的加濕氣體后，從出氣管路8流向退火爐內(nèi)。
出氣管路8上裝有溫度傳感器22將加濕器出口氣體的溫度信號(hào)反饋給管 路9上的流量調(diào)節(jié)閥6，控制飽和蒸汽的流量，從而精確調(diào)節(jié)加濕氣體的露 點(diǎn)；管路8裝有加熱器23，將加濕后的氣體加熱到IO(TC以上，同時(shí)管路8 包覆的絕熱層13有效防止氣體冷凝。出氣管路8上還裝有低流量報(bào)警開關(guān) 19，用于監(jiān)控退火爐保護(hù)氣體的供給能力。
加濕器儲(chǔ)水槽體7上部裝有高壓報(bào)警開關(guān)27，下部還裝有液位控制開關(guān) 24、低液位報(bào)警開關(guān)26。排水管路30及其上的切斷閥11也在槽體7下部。
加濕裝置還包括一控制單元25，分別與高壓報(bào)警開關(guān)27、液位控制開關(guān)24、 純水管路16上的切斷閥11和排水管路30上的切斷閥11電連接。加濕器槽 體7內(nèi)的純水經(jīng)管路16補(bǔ)足后，液位信號(hào)通過液位控制開關(guān)24傳送給控制 單元25。低液位報(bào)警開關(guān)26也可監(jiān)控管路16使供水繼續(xù)。當(dāng)水位持續(xù)升高 時(shí)，槽體7內(nèi)壓力上升，液位控制開關(guān)24和高壓報(bào)警開關(guān)27的信號(hào)傳送給 控制單元25，使得純水管路16上的切斷閥11關(guān)閉，同時(shí)管路30上的切斷 閥ll打開排水；加濕器槽體下部還裝有高液位報(bào)警器28、低液位報(bào)警器26 和溢流排放管路29，溢流排放管路29上裝有切斷閥11。高液位報(bào)警器28 與該切斷閥11電連接，低液位報(bào)警器26與純水管路16上的切斷閥11電連 接。且高液位報(bào)警器28的信號(hào)也可控制槽體7溢流排放管路29上的切斷閥 ll打開排水。因此純水供給管路16上切斷閥11為小流量、多頻次開閉，其 響應(yīng)性良好，使得槽體7內(nèi)壓力穩(wěn)定，從而對(duì)露點(diǎn)的控制穩(wěn)定。
根據(jù)需要，可以在各管道上安裝手動(dòng)閥4和單向閥12，以及各處的溫度、 壓力顯示計(jì)等;氫氮混合氣體管路1和純水管路16前還可裝有加熱器以預(yù)熱 氫氮混合氣和純水，使得槽體7內(nèi)氣氛溫度更均勻，露點(diǎn)波動(dòng)更穩(wěn)定；還可 對(duì)氫氮保護(hù)氣體預(yù)混合前的氫氣、氮?dú)飧髯缘牧髁亢捅壤M(jìn)行設(shè)定，以及對(duì) 加濕器管路上的調(diào)節(jié)閥6進(jìn)行流量設(shè)定，通過各PID控制器來實(shí)現(xiàn)該加濕裝 置不同的露點(diǎn)控制模式，譬如加濕器出口露點(diǎn)控制模式和爐內(nèi)氣體露點(diǎn)控制 模式，使得該加濕裝置的控制方式更靈活。
權(quán)利要求1.一種連續(xù)退火爐用加濕裝置，包括一個(gè)加濕器槽體(7)，其上連接有一純水管路(16)，用于向加濕器槽體(7)供水；一水蒸汽管路(9)，將水蒸汽通入加濕器槽體(7)內(nèi)；一純水噴淋管路(17)，從加濕器槽體(7)上方向下噴淋純水；一出氣管路(8)；其特征在于還包括一氫氮混合氣體管路(2)，直接通入出氣管路(8)；一氫氮混合氣體管路(3)，通入加濕器槽體(7)；所述氫氮混合氣體管路(2、3)上都設(shè)有流量調(diào)節(jié)閥(6)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的連續(xù)退火爐用加濕裝置，其特征在于所述氫氮混合氣體管路(2、 3)上還設(shè)有流量計(jì)(5)，其與流量調(diào)節(jié)閥(6)電連接， 將信號(hào)傳遞給流量調(diào)節(jié)閥(6)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的連續(xù)退火爐用加濕裝置，其特征在于所述水蒸汽管路(9)為飽和水蒸汽管路，其上設(shè)有低壓報(bào)警開關(guān)(10)、流量調(diào)節(jié)閥 (6)、切斷閥(11)、絕熱包覆層(13)、冷凝水排放口 (14)、以及伸入 加濕器槽體(7)的噴管(15)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的連續(xù)退火爐用加濕裝置，其特征在于所述純水管 路(16)上設(shè)有低壓報(bào)警開關(guān)(10)、切斷閥(11)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的連續(xù)退火爐用加濕裝置，其特征在于所述純水噴 淋管路(17)是從加濕器槽體(7)底部引出通入槽頂，管路上設(shè)有水泵(18)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的連續(xù)退火爐用加濕裝置，其特征在于所述出氣管 路(8)上設(shè)有加熱器(23)、溫度傳感器(22)，溫度傳感器(22)與飽 和水蒸汽管路上的流量調(diào)節(jié)閥(6)電連接，將出口氣體的溫度信號(hào)反饋 給流量調(diào)節(jié)閥(6)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的連續(xù)退火爐用加濕裝置，其特征在于所述出氣管 路(8)上還設(shè)有低流量報(bào)警開關(guān)(19)，用于監(jiān)控退火爐保護(hù)氣體的供給 能力；以及絕熱層(13)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的連續(xù)退火爐用加濕裝置，其特征在于所述加濕器儲(chǔ)水槽體(7)上部設(shè)有高壓報(bào)警開關(guān)(27)，下部還設(shè)有液位控制開關(guān)(24)、 低液位報(bào)警開關(guān)(26)和排水管路(30)，排水管路(30)上設(shè)有切斷閥 (11);所述加濕裝置還包括一控制單元(25)，分別與高壓報(bào)警開關(guān)(27)、 液位控制開關(guān)(24)、純水管路(16)上的切斷閥(11)和排水管路(30) 上的切斷閥(11)電連接，控制單元(25)根據(jù)高壓報(bào)警開關(guān)(27)和液 位控制開關(guān)(24)傳送的信號(hào)控制純水管路(16)上的切斷閥(11)和排 水管路(30)上的切斷閥(11)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的連續(xù)退火爐用加濕裝置，其特征在于所述加濕器 槽體下部還設(shè)有高液位報(bào)警器(28)、低液位報(bào)警器(26)和溢流排放管 路(29)，溢流排放管路(29)上設(shè)有切斷閥(11)，所述高液位報(bào)警器(28) 與該切斷閥(11)電連接，所述低液位報(bào)警器(26)與純水管路(16)上 的切斷閥(11)電連接。
10. 據(jù)權(quán)利要求1所述的連續(xù)退火爐用加濕裝置，其特征在于所述加濕器儲(chǔ) 水槽體(7)內(nèi)位于水蒸汽管路噴管(15)的下方，設(shè)有一個(gè)氣汽混合的濾床(21)，出氣管路(8)穿設(shè)在該濾床(21)上。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種連續(xù)退火爐用加濕裝置，包括一氫氮混合氣體管路，直接通入出氣管路；一氫氮混合氣體管路，通入加濕器槽體；所述氫氮混合氣體管路上都設(shè)有流量調(diào)節(jié)閥。與現(xiàn)有技術(shù)相比，其有益效果是氫氮混合氣體可選擇流量加濕，能夠制備出露點(diǎn)范圍為-20℃～+70℃的加濕氣體。各介質(zhì)管路上設(shè)置的流量調(diào)節(jié)閥，可使混合氣體露點(diǎn)可調(diào)精度高達(dá)±1℃。通過槽內(nèi)純水循環(huán)噴淋和相應(yīng)的切斷閥控制，使槽內(nèi)壓力穩(wěn)定，從而保證了加濕過程中對(duì)露點(diǎn)控制的穩(wěn)定性。所制備的爐內(nèi)保護(hù)氣氛的流量可達(dá)100～300m³/h，滿足冷軋帶鋼退火工藝的生產(chǎn)需要。
文檔編號(hào)C21D1/76GK201186942SQ20082005758
公開日2009年1月28日 申請(qǐng)日期2008年4月22日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月22日
發(fā)明者張榮康, 李登峰, 李貴賓, 杰 黃 申請(qǐng)人:寶山鋼鐵股份有限公司