專利名稱：立式退火爐爐壓控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種爐壓控制技術(shù)，尤其是一種立式退火爐爐壓控制裝置。
背景技術(shù)：
連續(xù)熱鍍鋅/鋁機組立式退火爐按工藝可分為預(yù)熱段、加熱段、均熱段、噴冷段、
均衡段和出口段，爐膛內(nèi)部整體連通，并充滿保護氣體(氮氫混合氣體)，正常生產(chǎn)時爐壓
通?？刂圃?0 15mmH20。氫氣起著保護帶鋼表面不被氧化并還原帶鋼表面殘留的少量氧
化物和未清洗干凈的油脂的作用，在整個生產(chǎn)過程中會持續(xù)地消耗。由于整個退火爐不可
能做到完全密封，加上在帶鋼進入退火爐處通常采用密封輥+氮氣吹掃密封的方式，爐內(nèi)
的保護氣體也會從入口密封輥處溢出。因此，通常退火爐的保護氣體是通過保護氣體混合
站、保護氣體管路不停的送入退火爐內(nèi)，保證爐壓的同時也保證有足夠的氫氣量工消耗所
需。當(dāng)爐壓高時，在保證爐內(nèi)氫氣消耗量所需的最低保護氣體量的基礎(chǔ)上，盡可能減小通入
的保護氣體流量；此外，還可以通過爐頂?shù)某瑝悍派㈤y對爐壓超高進行調(diào)節(jié)。當(dāng)爐壓低時，
通過減小爐頂放散閥的開度、加大通入的保護氣體流量和打開補壓管路的補壓閥等方式進
行調(diào)節(jié)。因此，常規(guī)的退火爐爐壓控制系統(tǒng)主要包括進退火爐保護氣體流量調(diào)節(jié)閥、爐頂超
壓放散調(diào)節(jié)閥及切斷閥、退火爐相應(yīng)工藝段爐壓檢測裝置、補壓管路及補壓電磁閥(部分
系統(tǒng)配備)等。冷卻風(fēng)機是噴冷段的設(shè)備，而不是爐壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)的組成部分，它是造成爐壓
波動的一個源頭。爐壓的波動主要是由帶鋼品種規(guī)格變化、爐內(nèi)溫度變化及冷卻風(fēng)機啟停
等引起的。對于冷卻風(fēng)機啟停之外的其他情況造成的爐壓波動，通過調(diào)節(jié)進入退火爐保護
氣體流量和爐頂超壓放散閥即可進行有效調(diào)節(jié)，但是對于冷卻風(fēng)機啟停造成的爐壓波動，
由于以前的爐壓控制系統(tǒng)并不包括冷卻風(fēng)機，上述調(diào)節(jié)方式效果不佳。現(xiàn)有的立式退火爐
一股包括立式退火爐本體、至少一臺冷卻風(fēng)機、補壓管路、控制閥、控制器及爐壓檢測裝置，
其中，立式退火爐本體與至少一臺冷卻風(fēng)機連接，補壓管路通過控制閥與立式退火爐本體
連接，所述控制閥與控制器連接，控制器與爐壓檢測裝置連接，爐壓檢測裝置設(shè)置在立式退
火爐本體里。其中，在退火爐的噴冷段，主要是將該段爐膛保護氣氛抽出，經(jīng)氣-水換熱器
換熱后噴射至帶鋼表面進行冷卻，由若干臺變頻風(fēng)機(即冷卻風(fēng)機)按控制系統(tǒng)給定的冷
卻需求分程進行帶鋼溫度控制。在冷卻風(fēng)機啟動時，爐壓由于冷氣體的進入及熱氣體的抽
出，會形成瞬間低壓甚至負壓的情況，嚴重影響退火爐安全運行。冷卻風(fēng)機啟動前，位于冷
卻風(fēng)機與退火爐之間的通道擋板處于關(guān)閉位置，此時換熱器附近空間的保護氣體溫度低，
當(dāng)風(fēng)機啟動后，通道擋板打開，這部分冷保護氣體進入爐內(nèi)，同時，爐內(nèi)熱保護氣體進入循
環(huán)風(fēng)道，與換熱器進行熱交換。根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程 TP2 = Λ
丄1由于冷、熱保護氣體溫差大，爐壓迅速降低。常規(guī)爐壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)是在退火爐的各組 成段設(shè)置有相應(yīng)的壓力開關(guān)、壓力變送器等爐壓檢測裝置，這些裝置的爐壓檢測信號反饋 到控制器，由控制器發(fā)出相應(yīng)的指令，調(diào)節(jié)進入爐膛的保護氣體流量；也有部分爐壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)設(shè)置有爐壓補壓管路，當(dāng)檢測到爐壓下降超過程序設(shè)定的變化率或壓力開關(guān)動作值時，打開與退火爐連接的補壓管路上的控制閥，對爐膛補壓。由于常規(guī)的爐壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)依賴于 爐壓檢測裝置的檢測信號，是一種典型的反饋控制，相對于風(fēng)機啟動造成的爐壓迅速變化， 反應(yīng)不夠快捷，存在一定的滯后時間，爐壓調(diào)節(jié)效果不理想，而爐壓驟降引起的均衡段、出 口段等爐膛保護氣氛的變化，會導(dǎo)致帶鋼經(jīng)鍍鋅/鋁后出現(xiàn)漏鋼缺陷。此外，相比熱鍍鋅生 產(chǎn)而言，在鍍鋁鋅生產(chǎn)時，最終退火溫度(720 850°C)與帶鋼出爐溫度(約590°C)溫差 較小，噴冷段冷卻需求量較低，不易控制，造成冷卻風(fēng)機啟停頻繁，進一步加劇了爐壓的波 動，漏鋼缺陷更加明顯。

實用新型內(nèi)容本實用新型所要解決的技術(shù)問題是為了克服現(xiàn)有的爐壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)沒有考慮冷卻 風(fēng)機啟動帶來的爐壓波動的缺點，提供一種能夠在冷卻風(fēng)機啟動時及時補償爐壓變化的立 式退火爐爐壓控制裝置。本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是立式退火爐爐壓控制裝置，包 括立式退火爐本體、至少一臺冷卻風(fēng)機、補壓管路、控制閥、控制器及爐壓檢測裝置，所述立 式退火爐本體與至少一臺冷卻風(fēng)機連接，補壓管路通過控制閥與立式退火爐本體連接，所 述控制閥與控制器連接，控制器與爐壓檢測裝置連接，爐壓檢測裝置設(shè)置在立式退火爐本 體里，其特征在于，所述冷卻風(fēng)機與控制器連接。具體的，還包括擋板，所述擋板設(shè)置在冷卻風(fēng)機與立式退火爐本體之間，擋板與控 制器連接。本實用新型的有益效果是由于將冷卻風(fēng)機與控制器連接，則當(dāng)冷卻風(fēng)機啟動時， 可以利用冷卻風(fēng)機的啟動信號同時控制保護氣體補壓管道上的控制閥，對爐膛進行自動補 壓，以補償冷卻風(fēng)機啟動帶來的爐壓驟降，另外，將擋板與控制器連接，可以更可靠的檢測 爐膛內(nèi)是否開始換氣，從而控制控制閥是否打開來對爐膛進行自動補壓，通過及時補壓，有 效地解決了常規(guī)爐壓控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)滯后帶來的爐壓波動問題，使?fàn)t壓更加穩(wěn)定，其應(yīng)用于 冷軋廠鍍鋅機組、鍍鋁機組的立式退火爐爐壓控制時，可有效減少爐壓波動導(dǎo)致的爐內(nèi)氣 氛變化帶來的漏鋼缺陷，也可廣泛應(yīng)用于其他立式退火爐的爐壓控制。

圖1為本實施例的系統(tǒng)框圖。
具體實施方式

以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。本實用新型的立式退火爐爐壓控制裝置將控制器與冷卻風(fēng)機連接，控制器可以利 用冷卻風(fēng)機的啟動信號對控制閥進行控制，進而判斷是否給爐膛進行補壓。實施例本例的立式退火爐爐壓控制裝置還包括擋板，擋板設(shè)置在冷卻風(fēng)機與立式退火爐 本體之間，擋板與控制器連接，其系統(tǒng)框圖如圖1。首先將立式退火爐本體與至少一臺冷卻風(fēng)機連接，本例以四臺冷卻風(fēng)機為例，補壓管路通過控制閥與立式退火爐本體連接，控制閥與控制器連接，控制器與爐壓檢測裝置 連接，爐壓檢測裝置設(shè)置在立式退火爐本體里，并將每一臺冷卻風(fēng)機都與控制器連接，其 中，控制閥由控制器控制開閉，每一臺冷卻風(fēng)機的啟動控制信號能夠輸入到控制器，當(dāng)至少 有一臺冷卻風(fēng)機啟動時，控制器發(fā)出指令，打開控制閥，經(jīng)過設(shè)定時間t后，控制器發(fā)出指 令，關(guān)閉控制閥，增加了隨冷卻風(fēng)機啟動自動補壓的聯(lián)鎖控制系統(tǒng)，將冷卻風(fēng)機與補壓控制 閥通過控制器聯(lián)鎖，實現(xiàn)隨冷卻風(fēng)機的啟動自動補壓當(dāng)冷卻風(fēng)機啟動時，控制器利用冷卻 風(fēng)機的啟動信號同時控制補壓管路上的控制閥，對爐膛進行時長為t的自動補壓，以補償 冷卻風(fēng)機啟動帶來的爐壓驟降，從而減少了爐壓波動和相應(yīng)的產(chǎn)品缺陷，其中設(shè)定時間t 一股為5 10秒，設(shè)定時間與補壓管路的通徑有關(guān)，與冷卻風(fēng)機啟動過程即風(fēng)機速度由0 加速到系統(tǒng)設(shè)定的速度的過程長短有關(guān)，也與立式退火爐本身的爐壓情況有關(guān)，可由本領(lǐng) 域技術(shù)人員在相應(yīng)的具體工況下經(jīng)過調(diào)試后得出。另外，在將擋板與控制器連接后，考慮到擋板的關(guān)閉狀態(tài)是冷卻風(fēng)機啟動的一個 初始條件，也就是說，冷卻風(fēng)機啟動前先判斷當(dāng)前擋板是否處于關(guān)閉狀態(tài)，然后冷卻風(fēng)機的 啟動指令送至冷卻風(fēng)機的控制變頻器，當(dāng)冷卻風(fēng)機速度達到設(shè)定的最低速度/啟動狀態(tài)判 斷速度時，冷卻風(fēng)機的變頻器反饋回一個狀態(tài)信號，其控制系統(tǒng)收到該狀態(tài)信號后，就將當(dāng) 前所需的冷卻風(fēng)機運行速度輸送給冷卻風(fēng)機的控制變頻器，同時發(fā)出擋板“開”指令，冷卻 風(fēng)機啟動指令的發(fā)出到擋板動作指令的發(fā)出時間間隔極短，約1 2秒，因此控制器也可以 利用用擋板的“開”指令來控制控制閥的開合，但是，考慮到補壓管路的通徑相對于爐膛的 容量來講非常小，在此需要一個提前量，其次，擋板本身并不能完全起到密封的作用，在風(fēng) 機由0加速到啟動最低速度的過程中，換熱通道中的保護氣體會有小部分流動。因此優(yōu)選 以冷卻風(fēng)機的啟動信號而不是擋板的動作信號作為控制閥的動作條件。未工作時，擋板是關(guān)閉的，當(dāng)任意一臺冷卻風(fēng)機啟動時，其前方擋板打開，同時控 制器發(fā)出信號，打開控制閥，經(jīng)補壓管路對退火爐進行補壓，經(jīng)過設(shè)定時間t后，控制器發(fā) 出 信號關(guān)閉控制閥，停止補壓?？刂破骺梢允窃摮Ｒ?guī)爐壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)的控制器改編指令而得， 補壓持續(xù)過程及其前后的生產(chǎn)期間，常規(guī)爐壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)是照常工作的。所述控制器一股采用可編程控制器。一股地，退火爐使用的保護氣體主要成分為 氮氣，則補壓管路與氮氣源連接。
權(quán)利要求立式退火爐爐壓控制裝置，包括立式退火爐本體、至少一臺冷卻風(fēng)機、補壓管路、控制閥、控制器及爐壓檢測裝置，所述立式退火爐本體與至少一臺冷卻風(fēng)機連接，補壓管路通過控制閥與立式退火爐本體連接，所述控制閥與控制器連接，控制器與爐壓檢測裝置連接，爐壓檢測裝置設(shè)置在立式退火爐本體里，其特征在于，所述冷卻風(fēng)機與控制器連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述立式退火爐爐壓控制裝置，其特征在于，還包括擋板，所述擋板 設(shè)置在冷卻風(fēng)機與立式退火爐本體之間，擋板與控制器連接。
專利摘要本實用新型涉及爐壓控制技術(shù)。本實用新型解決了現(xiàn)有的爐壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)沒有考慮冷卻風(fēng)機啟動帶來的爐壓波動的問題，提供了一種立式退火爐爐壓控制裝置，其技術(shù)方案為立式退火爐爐壓控制裝置，包括立式退火爐本體、至少一臺冷卻風(fēng)機、補壓管路、控制閥、控制器及爐壓檢測裝置，所述立式退火爐本體與至少一臺冷卻風(fēng)機連接，補壓管路通過控制閥與立式退火爐本體連接，所述控制閥與控制器連接，控制器與爐壓檢測裝置連接，爐壓檢測裝置設(shè)置在立式退火爐本體里，其特征在于，所述冷卻風(fēng)機與控制器連接。本實用新型的有益效果是，穩(wěn)定可靠，適用于立式退火爐。
文檔編號C21D1/26GK201704359SQ20102019478
公開日2011年1月12日 申請日期2010年5月19日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月19日
發(fā)明者楊澤猛, 羅開野, 胡紅 申請人:攀鋼集團鋼鐵釩鈦股份有限公司;攀鋼集團攀枝花鋼釩有限公司