罩式退火炉的设备与工艺共20页文档

冷轧企业燃气罩式退火炉工艺操作规程XXXXXX有限公司燃气罩式退火炉工艺操作规程一、准备过程：1）首先将电机控制柜内空气开关ON，1QF1-1QF5合上。

2）再将阀架操作箱内的自动开关1QF6-1QF9合上。

3）将主控制室内的上位站打开，切换到主控制工艺画面。

4）检查阀架上各手动阀门是否处于正确状态。

5）根据现有料卷、质量跟踪卡、生产任务单进行配炉，配炉原则为：①钢卷宽度相同，厚度相同或不同，而外径不同，这时堆垛钢卷外径由下而上递减。

②钢卷外径相同，厚度相同或不同，而宽度不同，这是堆垛钢卷宽度由下而上递减。

③钢卷外径相同，宽度相同，而厚度不同，这时堆垛钢卷厚度由下而上递减6）装待处理料卷：利用吊车、吊具将待处理的料卷吊装到准备使用的炉台上，要求已装好整炉料卷中心与炉座中心偏差在10mm内，装料高度（含可吊料盘高度）不得超过装炉高度、装料重量（含可吊料盘重量）不得超过设计吨位。

注意：装运料卷过程中要尽量减小对炉座的冲击；检查热电偶的位置是否正常。

二、扣内罩1）清扫炉座：料卷装好后，清除炉台上沉积的已脱碳的油污及异物，尤其注意密封胶圈要保证清洁；2）吊装内罩：由吊车利用内罩吊具将内罩吊到炉座上方，操作人员校准内罩方向，使导向臂和大导向柱准确配合，在大导向柱的作用下，使内罩正确平稳下降，待内罩接近炉座时，由小导向对其精确定位。

3）压紧内罩：内罩就位后，用炉座上均布的压紧装置对内罩进行压紧。

4）连接内罩法兰冷却水管：压紧完成后将内罩法兰冷却水进回水管快速接头连接好。

三、工艺参数设置1）扣好内罩后，将上位站控制画面切换到“工艺参数画面”；2）首先在“工艺参数设定及选择”框中将洗炉流量、喷淋温度、出炉温度、内罩温度上限、摘罩时间的设定值输入，然后单击“下载工艺参数”按钮，弹出炉座选择下拉菜单，选择相应的炉座，将工艺参数下载到PLC；然后点击“读取工艺参数”按钮，弹出炉座选择下拉菜单，选择相应的炉座，确认参数下载已完成。

功能概述:由于电加热炉一般是间歇式炉，炉温经常升降，在此过程中炉子升降温速度受到炉衬的制约，造成加热周期延长，工效效率低，同时耐火砖吸收或放出大量热，造成热量浪费，致炉子热效率降低，浪费电能。

由于砖结构存在以上缺点，因此采用纤维制作的加热炉膛克服了砖结构存在的缺点，具有升温快、使用寿命长、能量消耗少等优点。

近年来加热炉膛从砖砌炉膛转化为纤维炉膛在日益增加。

特别在冶金行业的连铸连轧加热炉、台车炉式加热炉、罩式炉等加热炉衬中被广泛应用，赢得了用户的一致好评。

设备简介：本设备为台车式电阻炉，即炉底台车可控的情况下自动进出。

工件装在小车上，在传动机构的作用下进入加热炉体，关上炉门；加热温度在电器控制下，加热到工件所需的温度，再根据工件的工艺流程完成后，将工件在传动机构的作用下带动小车开出加热炉膛，从而完成了工件的处理。

炉体是采用型钢、板材焊接而成的炉壳，炉壳的工作室采用瓷纤维折叠块制成。

炉墙加热元件为高温电阻带加工成W形状，用高温瓷螺钉定在炉壁上；炉底台车的加热元件为高温电阻丝绕成螺旋状安装于炉底搁丝砖上，并在小车上铺设炉底板，便于放置工件而不致于损坏高温电阻丝。

电器控制系统为SSR无接点输出，炉温的整个加热过程一由程序仪表实行PID程序控制，而整个炉膛的温度均匀性，由安装在炉顶的热电偶检测，从而实行了升温、恒温、均温、保温等一系列的工艺流程。

全纤维对开式电阻炉又称全纤维对开式罩式炉，可供金属材料、零件的正火、淬火、回火等热处理。

对开式罩式炉主要特点：1.采用全纤维炉状结构,具有优良的节能性能,比同规格的砖体电阻炉结构或电动装置可轻便的移开炉体,露出炉台,装卸料方便.3.采用炉体移动,便于设备保养与维修用,提高生产率,节约投资。

A．移动炉体分炉衬、加热元件；①、移动炉体由钢板及型钢焊接成外壳，材料有槽钢、角钢、钢板等。

②、炉衬采用全纤维棉压筑成模块，通过不锈钢元固定于炉壳支架上。

③、加热元件采用波状电阻带通过高铝瓷钉悬挂固定于两恻和后墙炉衬上。

罩式炉概述罩式退火是钢丝卷新生的退火方式，比传统的退火方式质量更优，效率更高；钢丝通过再结晶球化退火处理，达到降低钢的硬度、消除冷加工硬化、恢复钢丝的塑性变形能力之目的。

退火时,将各钢丝卷放置炉台上,扣上保护罩(即内罩) ,保护罩内通保护气体,再扣上加热罩(即外罩) ,加热到一定温度保温后再冷却。

退火时采用保护气氛，防止钢丝氧化和脱碳，使其表面的润滑剂能更容易蒸发，同时又能获得更好的机械性能。

罩式退火炉机组主要有加热罩、冷却罩、内罩、炉台、炉台阀站、及自动化控制系统组成。

自动化控制部分：主要由操作站，西门子S7-300PLC组成工业控制网络。

主要功能：自动化控制系统的主要功能就是指罩式炉能按：液压锁紧内罩→冷态密封检查→冲氮吹扫→点火升温→进保护气保护→保温→冷却→最终冲氮吹扫等工作程序进行自动操作，并出具生产报表，与上级管理机通讯，预存和调用工艺曲线，控制整个炉台生产的全过程。

主要特点：我公司设计制造的罩式退火炉设备充分吸收了国外同等产品的先进技术，并在我国拥有十多项专利技术，主要特点如下：①由耐热钢构成高保温层炉台座，绝热性能好。

②最新结构的半敞开式炉台，插片式导流扩散器，不仅导风性能好，且无变形，抗开裂。

③炉座法兰、内罩法兰均经消除焊接应力后再进行机加工，确保在使用过程中无变形。

④炉台法兰面，内罩法兰面均设有水冷却槽，增强了密封圈的冷却效果。

⑤全密封水冷却变频电机，具有超温、超电流保护。

⑥长叶片、耐高温的叶轮，结合高效能的导流扩散器，风量大，风压高。

⑦分两层布置的高速燃烧烧嘴，高性能的自动空气、燃气比例调节阀，能迅速捕捉火焰中的烟尘，提高燃烧效果，节约能源。

⑧实行集中空气预热，既降低了烟气排放温度，又提高火焰燃烧强度，降低了燃气消耗。

空气预热温度能达到420℃，烟气排放温度能降低到200℃。

⑨炉衬采用陶纤模块与陶纤毯的组合型成，陶纤模块密度能达到240㎏/m3，散热损失小，保温性能好。

⑩圆滑流畅型的波纹内罩，既增加了刚度，又增大了传热和散热面积，且无死角，无积炭。

罩式光亮退火炉的加工工艺
将需要退火的材料置于带保护气氛的内罩里，以加热方式对材料按规定工艺曲线升降温，从而达到光亮退火的目的，是目前国际先进的工业化生产主流炉型。

1.材料整个退火炉退火工艺过程都置于保护气氛中，经退火的工件表面光亮无氧化，钢材表面不脱碳，洁净工作环境。

2.由于炉内保护气强对流循环，炉温均匀，使炉内材料温差在±5℃以内；能有效保证任何位置退火材料软硬一致，便于材料深加工。

3.采用炉座升温、冷却准连续作业模式，炉体结构科学合理，节能效果明显，吨钢能耗低；单炉最大装容达？30?吨，生产效率高。

4.设备全部微机控制，自动化程度高，能有效保证产品质量和设备安全运行。

但工业炉种类繁多，产品多样及热工制度复杂，对某一特定炉型和产品其适应性如何？能达到何等先进技术经济性？仍有许多技术问题值得研究探讨。

在燃轻柴油铸件时效退火炉设计中进行研究探索。

产品热处理工艺要求分析某机械厂原有燃煤气化退火炉一座，因退火质量不合格而报废，后改为外协电热室式炉及井式炉热处理，效率低，费用高，遂决定新建燃轻柴油时效台车式退火炉。

需要退火的工件有两类：一类是烘缸盖、轴头、机架等铸铁件，最大壁厚220mm,保温温度550.。

绍兴罩式退火炉操作流程一、罩式退火炉简介罩式退火炉是一种常用的金属加热处理设备，主要用于对金属材料进行退火处理，以改变材料的力学性能和组织结构。

绍兴罩式退火炉具有加热速度快、温度控制精确等优点，在金属加工行业广泛应用。

二、罩式退火炉操作前的准备1. 检查设备：确认罩式退火炉的各项设备是否正常，包括供电、排气系统、温度控制系统等。

2. 清洁检查：清理罩式退火炉内部的杂物和残留物，确保加热空间的清洁度。

3. 加热介质准备：根据工艺要求，选择合适的加热介质，如氢气、氮气等。

三、罩式退火炉操作流程1. 打开供电开关：将罩式退火炉的供电开关打开，接通电源。

2. 启动加热系统：根据工艺要求，选择合适的加热系统，如电加热丝、燃气等，并将其启动。

3. 设置退火温度：根据待处理材料的要求，设置合适的退火温度。

在温度控制系统中输入所需的温度数值。

4. 预热罩式退火炉：在启动加热系统后，对罩式退火炉进行预热，使其温度逐渐升高，直至达到设定的退火温度。

5. 材料装入：将待处理的金属材料放入罩式退火炉中。

注意材料的摆放方式和位置，确保加热均匀。

6. 关闭炉门：待材料装入完毕后，将罩式退火炉的炉门关闭，确保内部温度不会外泄。

7. 开始退火：根据工艺要求，设定合适的退火时间，并启动退火程序。

退火过程中，温度控制系统将自动控制温度升降，以实现预定的退火曲线。

8. 观察监控：在退火过程中，需要对罩式退火炉的温度和压力等参数进行实时监控和记录，以确保退火过程的稳定性和准确性。

9. 结束退火：当退火时间到达设定值后，退火程序自动停止。

此时，可以关闭加热系统，并逐渐降低罩式退火炉的温度，直至室温。

10. 取出材料：退火结束后，打开炉门，取出经过退火处理的金属材料。

注意操作时要佩戴好防护手套，以免烫伤。

11. 清洁罩式退火炉：将退火结束后的罩式退火炉进行彻底清洁，清除内部的残留物和杂质，保持设备的干净整洁。

四、注意事项1. 操作前要仔细阅读罩式退火炉的使用说明书，并按照要求正确操作。

1、生产前的准备工作和设备检查.1与气保站联系保护气体，保证生产后能持续供应。

.2检查将投入使用的保护罩、加热罩、炉台、各密封圈、抽烟风机等是否完备。

不能使用的应修好或更换。

.3开启厂房外水冷却塔，打开循环水泵，打开炉台及循环风机冷却水。

检查冷却水是否已通，流量是否足够。

.4试运行炉台的循环风机，试运行前先用手盘动叶轮，确认转动正常无异物后人员远离风机，才能低速启动运行，运行方向是否逆时针，如果不是，叫电工处理。

如果是，再试高速运行，试好后关闭。

.5装炉的钢卷是否已经备好，对号认定。

并排出要装炉的卷号的顺序。

.6必须有足够的瓶装氮气或者液体汽化氮储备（安全生产的必要条件）。

.7自来水应保证供应（安全生产的必要条件）。

.8只要有炉台生产（或烘炉），任何情况下必须有人巡检冷却水、炉压、炉温、烟道积水程度（此项包括不生产时）等关键项目和部位，发现问题，及时处理。

2、装炉2.1 同一炉退火的钢卷，要尽量安排钢种、宽度、厚度、卷径相似的钢卷。

（以上四个项目，以重要程度为序）2.2 装炉时装吊一定要平稳，吊卷和吊空钩都应将夹具落到下死点，才能起吊，炉台钢卷座、钢卷和对流板应在一个同心轴上。

2.3 最下一层的钢卷，如果没有十字支撑架，应打径向捆带，或者点焊。

所有厚钢板则一定要点焊内、外径，气焊割除溢出边，方可装炉。

使用十字支撑架，如果发现水平变形，应翻面后再使用。

2.4 钢卷的宽度、厚度相同，外径不同时，应把外径大的放在下面，小的放在上面。

2.5 当钢卷厚度相同或不相同，外径相同，宽度不同时，宽的放在下面，窄的放在上面。

2.6 当外径和宽度相同，应把厚的放在下面，薄的放在上面。

2.7 严重的塔形卷、溢出边卷不能进罩式炉退火。

2.8 装炉和吊罩应有两人完成，不允许多人参与，以免造成混乱。

2.9 装炉完后，应将热点偶插入钢卷内，并固定好。

3、吊装保护罩3.1 吊装保护罩之前，炉台和保护罩要进行清扫，特别是密封圈结合处,然后在吊装保护罩。

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罩式退火炉生产流程。 1. 原料准备，准备钢板、钢筋、耐火材料和其他所需的原材料。 2. 炉膛组装，按照图纸要求，将炉膛的各个部件组装在一起，包括炉壳、内衬、支架和燃烧器等。

莱钢罩式退火炉工艺研究 [摘 要]针对莱钢板带厂冷轧生产线罩式退火炉的具体情况，分析制定了影响退火工艺的多种因素，在生产实践的基础上，建立了一套较为完善的退火制度。 [关键词]罩式退火炉，退火工艺，优化 中图分类号：tf046.6 文献标识码：a 文章编号：1009-914x（2013）14-0257-01 1 前言 莱钢罩式退火炉于2009年6月份正式投产，在退火炉设备调试及生产前期，为保证退火卷产品质量符合国家要求，我们根据设备特点对退火工艺，特别是加热温度，保温时间，吹氢工艺进行了研究，同时，为保障了退火卷产品的力学性能的连续性，不断优化加热曲线，制定了一套符合莱钢退火产品的退火工艺。 2 罩式退火炉设备特点及生产工艺 莱钢罩式退火炉主要设备包括十二个加热罩，十二个冷却罩，二十四个内罩，二十四个炉台及附属设施，二十座终冷台等，设计产能40万吨，莱钢全氢罩式退火炉主要有以下几个特点： （1）强对流 罩式退火炉通过内罩对带钢进行间接加热，带钢获得热量多少取决于内罩壁的辐射传热和气体对流传热的能力。增加内罩壁与保护气体之间对流传热的主要途径是加大保护气体的流速，采用保护气体流速高、流量大的循环系统，把内罩上的热量尽快传递给钢卷。 （2）采用纯氢作为保护气体 选择全氢作为保护气体，主要有以下几点： a） 氢气的密度仅是氮气的1/14，氢气的导热系数是氮气的7倍。氢气重量轻，渗透能力强，可以渗入钢卷层间，充分发挥导热系数大的特点，显著提高传热效率；并可提高内罩内保护气体的循环量。 b）氢气作为还原性气体，在高温下能使feo还原为铁，并能大幅度降低由冷轧机带来的轧制油（残碳）。 c）以纯氢气作为保护气氛，可以是使结晶更加均匀化，退火产品的机械性能更加均匀。 整个退火周期共分为十一个步骤：炉台装料/安放内罩—氢气进气阀的气密性试验—压紧内罩—内罩/炉台整体的冷态气密性试验—氮气吹扫内罩/炉台—安放加热罩、点火—加热保温/喷射氢气/热态气密性试验—用冷却罩冷却—喷水冷却—氮气吹扫内罩/炉台—终冷台冷却 3 退火工艺的制定 3.1 加热罩烧嘴与工艺控制 退火工艺的控制主要是控制加热速度、保温温度和保温时间，其中最重要的是对温度的控制。罩式退火炉加热罩烧嘴采用的是两环切向布置，脉冲循环控制器对烧嘴实行循环关断式控制，以实现对炉温的控制。对于这种控制方式来说，每个烧嘴的稳定燃烧是实现温度准确控制的关键。因此，加热烧嘴的工况对工艺控制有决定性的作用。 3.1.1 煤气和空气对烧嘴工况的影响 对于关断式控制的烧嘴来说，其煤气和空气的配比都是事先调节好的，由煤气和空气电磁阀的开度来实现“空/ 煤”配比的调节。但当煤气和空气的压力发生变化时，其流量随之发生变化，“ 空/煤”配比也将发生变化。当煤气压力过大时，炉内煤气过剩而不能充分燃烧时，不仅会增加煤气消耗，而且还会使温度波动过大而影响对工艺的控制；煤气压力过小时，流量小而使加热过程延长，降低炉台产量。当煤气热值偏高时，烧嘴燃烧功率增加引起炉内超温报警，加热过程中断；煤气热值偏低又会使加热过程升温困难，甚至难以达到保温温度。总之，煤气压力和热值的稳定是加热罩烧嘴稳定燃烧的保证。 3.1.2 正确调节烧嘴燃烧功率 针对煤气压力和热值的实际情况对每个9个加热罩的所有烧嘴煤气和空气流量进行调节，以5号加热罩为例，具体参数见表2。调整后加热罩参数如下：煤气流量：550m3/ h ；空气流量：1280m3/h ；煤气压力：70～75mbar（1mbar= 102pa）；空气压力47mbar；废气中氧气含量3.8%。 3.2 h2 吹扫工艺的制定 在退火过程中，氢气吹扫量的多少以及吹扫时间直接影响着退火钢卷表面质量的好坏，根据不同的钢卷材质及装炉重量，要选择合适的氢气吹扫工艺，我们经过现场试验及反复研究，确定了一套适合冷轧卷退火的氢气吹扫工艺。 图1是典型的h2退火过程中保护气体成分随时间和温度的变化曲线。从图1中可以看出，炉内气氛中ch4两次达到最大值（即图中ch4的峰值），第一个峰值在加热过程中温度达700℃左右时出现，此时ch4中的c来源于轧制油中，应被吹掉；另一个峰值出现在加热结束的保温段，ch4中的c主要来源于钢中，为了不使钢脱c，此时产生的ch4不应被吹走。由于化学反应方程c+2h2=ch4在600℃以下反应停止进行，因此冷却段ch4含量大大降低，在ch4达第二次峰后，h2含量接近100%。从图1中还可以看到，在加热阶段即300～500℃时，保护气体中乳化液烟气含量迅速增加，该温度段为乳化液蒸发阶段，在设置氢气吹扫方式时，可采用大流量氢气吹扫，在ch4 的第二个峰值到来时，不应进行吹扫。另外，在氢气出口用过滤纸对排出气体中乳化液的浓度进行了实测，结果表明，实测烟气浓度的变化与图1基本一致，即加热到第3h，烟气浓度开始增加，到第9，10h达到第一个峰值，第17h出现第二个峰值。通过以上分析可知，氢气吹扫在加热的前2h采取小流量吹扫，第2～8h应大流量吹扫，然后小流量吹扫，到第18h就应停止吹扫。 4、n2气氛下换氢方法的工艺研究 出于安全保护的原因， 全氢罩式炉在炉内压力低于2.5mbar，或炉内氧含量高于1%，以及高温密封测试不合格时，都会产生氮气紧急吹扫。紧急吹扫后只能在n2气氛下继续退火或冷却，退火周期延长，而且严重影响钢卷表面质量。通过反复试验后，制定了在确认安全的情况下用氢气置换氮气的方法。采用这种办法能将所有发生紧急吹扫的炉台从n2 气氛换成全氢气氛，从而提高炉台产量和产品质量。 由于紧急停电、压力开关误报、高温密封测试不合格（不属泄漏而产生的密封不合） 而发生的急紧吹扫，紧急吹扫后，炉台在氮气气氛下退火，钢卷的表面质量得不到保障，为防止氮气下退火带来的钢卷表面质量缺陷，我们通过不断总结经验，制定了紧急吹扫后氢气置换氮气的方法。具体操作方法如下： （1）在加热阶段的炉台由于上述原因造成的紧急吹扫，经确认没有泄漏，进行如下操作：①关断加热罩；②将炉台置于基本状态；③启动n2预吹扫，结束后重新点火；④点火后重新设定退火时间、吹氢流量和时间。退火时间用总的退火时间减去实际退火时间再加1～2h，吹扫时间根据退火时间作相应调整。 （2）由于高温密封测试不合格，经确认非泄漏造成可进行如下操作：①将炉台置于基本状态；②启动n2预吹扫，结束后重新点火；③重新设置加热和h2吹扫参数，h2吹扫流量：30m3/h，时间：30min。 （3）冷却阶段发生的紧急吹扫，结束后采用强制打开h2入口，关n2 入口，开n2出口，20min后关出口。 5 小结 罩式退火炉的应用增加了冷轧产品的种类，提高了冷轧产品的利润值，为莱钢产品的市场占有率作出了贡献。对退火工艺，特别是加热温度，保温时间，吹氢工艺的研究，能保障退火卷产品的力学性能，表面质量达到国家标准，通过不段优化退火工艺曲线，找到不同品种，不同规格冷轧卷的最佳退火工艺，不但使产品性能更加优良，同时降低了能耗，提高了退火炉生产效率。

全氢罩式退火炉的工作原理全氢罩式退火炉是一种用于退火处理的热处理设备。

其工作原理是利用高温下氢气的还原性，通过氢气的作用，将金属材料表面的氧化层还原成金属，并消除材料内部的应力，使其获得更好的物理性能。

全氢罩式退火炉的主要组成部分包括炉体、加热元件、保护气体供应系统、氢气循环系统和控制系统等。

炉体是全氢罩式退火炉的主体部分，通常由高温合金材料制成，具有良好的耐高温性能。

炉体内部设有加热元件，可通过电阻加热方式提供高温环境。

加热元件通常采用电阻丝或电阻片，通过电流的通入，使其发热产生高温。

保护气体供应系统是为了保护金属材料表面不受氧化而设置的。

通常使用氢气作为保护气体。

氢气具有很强的还原性，能够将金属表面的氧化层还原成金属，从而减少表面氧化的程度。

保护气体供应系统由氢气源、气体管道和喷嘴等组成。

氢气源通过管道输送到喷嘴，然后喷射到金属材料表面，形成一个密闭的氢气环境，从而保护金属材料不受氧化。

全氢罩式退火炉还配备有氢气循环系统。

氢气循环系统的作用是将炉内的氢气循环使用，提高氢气的利用率。

氢气通过循环系统进入炉腔，与金属材料表面发生反应后，再通过循环系统回收，经过净化处理后再次使用。

这样可以节约氢气资源，提高设备的经济性。

全氢罩式退火炉还配备有控制系统，用于控制炉体的温度、氢气流量、氢气压力等参数。

控制系统通常采用计算机和仪表联动控制的方式，可以实现对退火过程的精确控制和参数记录。

通过控制系统，操作人员可以设定所需的退火温度和时间，并实时监控炉体的工作状态，确保退火过程的稳定性和安全性。

总结起来，全氢罩式退火炉是一种利用氢气的还原性对金属材料进行退火处理的设备。

通过高温加热和氢气的作用，可以消除材料内部的应力，还原金属表面的氧化层，从而改善材料的物理性能。

全氢罩式退火炉具有操作简便、效果稳定、能耗低等优点，广泛应用于金属制品的生产过程中。