【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 板 卷 )酸 洗冷 軋退 火 退 火 脫 碳 退 火 連 續(xù) 鍍 鋅平 整 平 整 成 品 退 火電 解清 洗連 續(xù)鍍 鋅橫 剪 縱 剪檢 查重 卷拉伸熱平整瓦 壟機(jī) 組橫剪鍍 錫 板普 通 深 沖 板電 工 硅 鋼 板 鍍 鋅 板涂 層機(jī)橫剪涂 層 板淬 火 , 堿 、 酸 洗檢 查 、 清 理冷 軋淬 火 ， 堿 、 酸洗平 整剪 切矯 直拋 光包 裝入 庫(kù)酸 洗 熱 軋 帶鋼不 銹 鋼 板 圖 各種冷軋產(chǎn)品的工藝流程圖 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū)（畢業(yè) 論文 ） 9 罩式退火爐 單垛式緊卷罩式爐 單垛式緊卷罩式爐的規(guī)格是用爐型來(lái)表示的，爐型大小取決于裝料的幾何尺寸。 例如：爐型為 200/460 型， 200 代表退火鋼卷最大外徑為 200cm； 460 代表退火鋼卷垛最大高度為 460cm。采用 cm 作為單位，是一種通常的表示 方法。 為了提高退火能力，必須增加裝爐量，裝爐量大小取決于卷重和裝料高度。卷重與鋼錠、連鑄坯、初軋機(jī)、熱連軋機(jī)以及冷軋機(jī)都有密切關(guān)系，也是體現(xiàn)近現(xiàn)代鋼鐵工業(yè)技術(shù)水平的綜合標(biāo)志。 目前我國(guó)主要大型鋼鐵公司冷軋鋼卷最大外徑有 1800mm、 1850mm、 2020mm、 2050mm、2500mm 以及 2550mm..鋼卷垛最大高度有 4200mm、 4400mm、 4600mm、 4900mm 以及 5300mm。爐型有 180/420 型、 185/440 型、 200/460 型、 200/530 型、 205/490 型、 255/490 型以及 255/530 型。最大卷重有 15t、 19t、 21t以及 45t等。 單垛式罩式爐技術(shù)是伴隨著冷軋技術(shù)的發(fā)展逐漸發(fā)展起來(lái)的。 50 年代，單垛緊卷罩式爐加熱罩采用高壓噴射式煤氣燒嘴單列徑向布置，加熱罩爐襯是輕質(zhì)粘土磚砌筑。爐臺(tái)對(duì)于保護(hù)罩和加熱罩均是砂封方式。裝有一般爐臺(tái)循環(huán)風(fēng)機(jī)。就其燒嘴而言，燒嘴徑向布置，對(duì)眷燒嘴部位的鋼卷局部溫度偏高，燒嘴與燒嘴之間部位的鋼卷局部溫度偏低，當(dāng)燃燒室擋火板磚脫落的時(shí)候上述現(xiàn)象更為嚴(yán)重，同時(shí)嚴(yán)重?zé)龘p保護(hù)罩，降低了保護(hù)罩的使用壽命。 60 年代，高壓噴射式燒嘴為雙列切向布 置，并有平行或交錯(cuò)兩種布置方式，通過(guò)生產(chǎn)實(shí)踐認(rèn)為雙列燒嘴交錯(cuò)方式布置為好，并將下排煙方式改為上排煙方式。這種罩式爐改善了溫度的均勻性，但是，煤氣和空氣混合配比仍然不能控制，需進(jìn)一步改進(jìn)。 單垛式緊卷罩式爐技術(shù)性能及設(shè)備構(gòu)成 單垛式緊卷罩式爐由于退火鋼種、爐型以及供應(yīng)能源條件等原因，技術(shù)性能各有不內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū)（畢業(yè) 論文 ） 10 同。在這里以某冷軋廠熱處理車間 185/440 型單垛式緊卷罩式爐為例進(jìn)行敘述。技術(shù)性能主要包括： 爐型： 185/440 型單垛式緊卷罩式爐； 退火鋼種：碳素結(jié)構(gòu)鋼、優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼、深沖鋼以及低合金鋼； 用途：在保護(hù)氣體下 進(jìn)行再結(jié)晶光亮退火； 退火鋼卷最大外徑：φ 1850mm。 鋼卷垛最大高度： 4400mm。 鋼卷最大卷重： 15t； 最大裝爐量： 60t。 最高退火溫度： 750℃； 爐臺(tái)小時(shí)能力： 1t/h。 加熱罩小時(shí)能力： 2t/h。 燃料：高焦?fàn)t混合煤氣，高爐煤氣體積：焦?fàn)t煤氣體積＝ 7： 3； 燃料發(fā)熱值： 7110kJ/m3。 燒嘴：低壓套管式燒嘴，兩列交錯(cuò)切向布置； 燒嘴前煤氣壓力： 3000~3500Pa。 煤氣最大消耗量： 370m3/h。 燒嘴前空氣壓力： 3000~3500Pa。 空氣最大消耗量： 750 m3/h（當(dāng)α＝ 時(shí)） 。 空氣預(yù)熱溫度： 250~300℃； 最大廢氣量： 1080m3/h。 保護(hù)氣體成分： 2%~5%H2，其余 N2； 保護(hù)氣體質(zhì)量：露點(diǎn)－ 40℃， O2≤ 10ppm。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū)（畢業(yè) 論文 ） 11 保護(hù)氣體最大消耗量： 30m3/h。 爐臺(tái)保護(hù)氣體最大壓力： 1200Pa。 爐臺(tái)循環(huán)風(fēng)機(jī)能力：風(fēng)量為 20200~24000m3/h， 風(fēng)壓為 1200Pa。 冷卻水供水溫度：≤ 20℃； 冷卻水供水壓力： ~。 分流快冷工藝?yán)鋮s水排水溫度：≤ 42℃； 爐臺(tái)冷卻水用量： 3~5m3/h。 分流快冷工藝用水量： 20m3/h。 單垛式緊卷罩式 退火爐設(shè)備設(shè)計(jì)一般應(yīng)該考慮以下幾個(gè)方面： ① 為了使退火鋼卷的力學(xué)性能均勻，必須均勻地、快速地對(duì)鋼卷進(jìn)行加熱。 ② 為了提高生產(chǎn)能力，當(dāng)鋼卷垛中鋼卷最冷點(diǎn)達(dá)到規(guī)定的退火溫度后，必須迅速地冷卻到出爐溫度。 ③ 退火過(guò)程中煤氣、保護(hù)氣體、冷卻水以及電力等能源消耗應(yīng)盡量少，從而降低退火產(chǎn)品成本。 ④ 操作簡(jiǎn)單，安全生產(chǎn)。 ⑤ 采用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)對(duì)退火工藝實(shí)現(xiàn)程序控制和監(jiān)督。 單垛式緊卷罩式爐主要設(shè)備有：加熱罩、爐臺(tái)、爐臺(tái)循環(huán)風(fēng)機(jī)、快速冷卻設(shè)備、保護(hù)罩、對(duì)流板、鋼卷吊鉗、對(duì)流板吊具。 ⑴ 加熱罩 加熱罩是單垛式 緊卷罩式爐的主要設(shè)備。加熱罩主要幾何尺寸是由最大外徑和鋼卷垛最大高度決定的。加熱罩在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)力求減輕重量，特別是當(dāng)加熱罩的重量已成為車間起重能力的決定因素時(shí)，就更應(yīng)該考慮。 加熱罩由鋼結(jié)構(gòu)的金屬殼體、爐頂橫梁、燃燒系統(tǒng)、排煙系統(tǒng)、空氣預(yù)熱器以及爐內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū)（畢業(yè) 論文 ） 12 襯砌筑等組成。 ⑵ 爐臺(tái) 爐臺(tái)是罩式爐的主體設(shè)備，從某種意義上講，也可以說(shuō)是罩式爐的永久性設(shè)備。 在設(shè)計(jì)罩式爐的時(shí)候，是以退火產(chǎn)量來(lái)計(jì)算爐臺(tái)數(shù)量的，而后計(jì)算加熱罩?jǐn)?shù)量，一般情況下，加熱罩?jǐn)?shù)量與爐臺(tái)數(shù)量相匹配時(shí)，加熱罩?jǐn)?shù)量應(yīng)比爐臺(tái)數(shù)量充裕。 在組織罩式 爐生產(chǎn)的時(shí)候，應(yīng)以不影響生產(chǎn)和浪費(fèi)煤氣為原則，加熱結(jié)束的加熱罩，必須立即扣到另一個(gè)準(zhǔn)備生產(chǎn)的爐臺(tái)上，一般情況下不允許熱狀態(tài)加熱罩落地。 爐臺(tái)要承受鋼卷垛和保護(hù)罩的全部重量。爐臺(tái)應(yīng)該具備承載能力、抵抗反復(fù)加熱和冷卻變形能力，并應(yīng)具有不漏氣、絕熱性能好、蓄熱量小以及結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單等特點(diǎn)。 ⑶ 爐臺(tái)循環(huán)風(fēng)機(jī) 爐臺(tái)循環(huán)風(fēng)機(jī)是罩式爐的重要設(shè)備，是在罩式爐正常退火生產(chǎn)過(guò)程中不可缺少的設(shè)備，它是決定罩式爐退火產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)量的關(guān)鍵性設(shè)備。 爐臺(tái)循環(huán)風(fēng)機(jī)立式安裝在爐臺(tái)中心，保護(hù)罩內(nèi)的保護(hù)氣體進(jìn)行強(qiáng)制循環(huán)，從加熱開(kāi)始 直到冷卻結(jié)束出爐，整個(gè)退火周期連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。爐臺(tái)循環(huán)風(fēng)機(jī)屬于無(wú)殼離心式風(fēng)機(jī)，它的運(yùn)轉(zhuǎn)是從鋼卷垛的內(nèi)腔吸入保護(hù)氣體，經(jīng)過(guò)分流盤(pán)，沿著保護(hù)罩內(nèi)壁上升被加熱（冷卻階段時(shí)被冷卻），然后保護(hù)氣體經(jīng)過(guò)對(duì)流板進(jìn)入鋼卷垛的內(nèi)腔，此時(shí)以高速度沖刷鋼卷端部，對(duì)鋼卷進(jìn)行加熱（冷卻階段時(shí)進(jìn)行冷卻）。經(jīng)過(guò)對(duì)流板回到鋼卷內(nèi)腔的保護(hù)氣體流回爐臺(tái)循環(huán)風(fēng)機(jī)入口處，這樣形成連續(xù)不間斷的循環(huán)保護(hù)氣體氣流。使用爐臺(tái)循環(huán)風(fēng)機(jī)將會(huì)加速鋼卷的加熱和冷卻、縮短退火周期、提高爐溫均勻性。爐臺(tái)循環(huán)風(fēng)機(jī)不啟動(dòng)的時(shí)候，爐內(nèi)保護(hù)氣體不能進(jìn)行強(qiáng)制循環(huán)，加熱時(shí)，其熱量只能 是利用鋼卷外圈徑向和保護(hù)罩壁之間的輻射熱方式來(lái)傳遞，而鋼卷層間縱向?qū)α鱾鳠崾艿接绊?。由于鋼卷層間存在空氣夾層，而空氣的導(dǎo)熱系數(shù)比退火鋼卷的鋼板導(dǎo)熱系數(shù)小得多，這樣徑向加熱速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于軸向加熱速度，所以不啟動(dòng)爐臺(tái)循環(huán)風(fēng)機(jī)時(shí)，鋼卷加熱或冷卻速度十分緩慢。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū)（畢業(yè) 論文 ） 13 爐臺(tái)循環(huán)風(fēng)機(jī)不啟動(dòng)時(shí)爐內(nèi)保護(hù)氣體不能進(jìn)行強(qiáng)制循環(huán)，爐內(nèi)上部溫度高，底部溫度低，鋼卷垛外圈溫度高，內(nèi)圈溫度低，產(chǎn)生了爐溫不均勻。如果啟動(dòng)爐臺(tái)循環(huán)風(fēng)機(jī)會(huì)改變這 種 爐溫不均勻現(xiàn)象，所以說(shuō)罩式爐退火質(zhì)量好壞很大程度上是由爐臺(tái)循環(huán)風(fēng)機(jī)決定的。 ⑷ 快速冷卻設(shè)備 ① 快速冷 卻設(shè)備的作用及型式 在罩式爐冷卻階段使用快速冷卻設(shè)備。罩式爐整個(gè)退火周期中，冷卻階段占用時(shí)間較長(zhǎng)，直接影響退火產(chǎn)量。帶有分流快速冷卻設(shè)備的罩式爐冷卻階段占用時(shí)間和加熱階段占用時(shí)間一般情況下是各占一半。如果沒(méi)帶有分流快速冷卻設(shè)備，則罩式爐冷卻階段占用時(shí)間將大大超過(guò)加熱階段占用時(shí)間。開(kāi)始吊出加熱罩時(shí)，爐內(nèi)溫度在 700℃左右，這時(shí)與室溫的溫度梯度較大，爐溫下降較快。當(dāng)爐溫較低時(shí)，單靠自然散熱冷卻效率 很低，嚴(yán)重影響退火能力。在罩式爐整個(gè)退火過(guò)程中，加熱時(shí)間進(jìn)一步縮短還是有限度的，而冷卻階段采用快速冷卻設(shè)備，對(duì)于縮 短冷卻時(shí)間，提高退火能力還是大有潛力的。 目前，快速冷卻設(shè)備大多和冷卻罩同時(shí)使用。快速冷卻設(shè)備可以為分流快速冷卻設(shè)備和全流快速冷卻設(shè)備兩種。 爐內(nèi)全流快速冷卻設(shè)備 結(jié)構(gòu)緊湊、簡(jiǎn)單、造價(jià)低。但因冷卻器盤(pán)圓形管裝在爐臺(tái)分流盤(pán)中，加熱階段不能通入冷卻水，只有在冷卻階段高溫（ 500℃）通冷卻水，這樣對(duì)冷卻器管的材質(zhì)和形狀等提出較高要求，而且冷卻器的能力也受到限制，尤其在操作時(shí)必須認(rèn)真遵守操作程序，以免發(fā)生爆炸事故。某冷軋廠曾安裝 3臺(tái)爐內(nèi)全流冷卻設(shè)備進(jìn)行試驗(yàn)，應(yīng)用幾爐后，有一次開(kāi)始通水量過(guò)多，造成盤(pán)圓形冷卻水管 抬起事故。這種冷卻方式，爐臺(tái)數(shù)量多，長(zhǎng)期應(yīng)用于大生產(chǎn)，安全無(wú)把握，不宜提倡。 ② 分流快速冷卻設(shè)備 所謂分流快速冷卻設(shè)備是指在爐臺(tái)中心照常安裝一臺(tái)爐臺(tái)循環(huán)風(fēng)機(jī)，按著沒(méi)安裝分內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū)（畢業(yè) 論文 ） 14 流快速冷卻設(shè)備一樣，正常操作運(yùn)轉(zhuǎn)。而另外安裝一套單獨(dú)系統(tǒng)，包括一臺(tái)分流風(fēng)機(jī)、冷卻器、控制蝶閥以及管路等。在分流快速冷卻設(shè)備工作時(shí)，分流風(fēng)機(jī)只能從爐內(nèi)一側(cè)吸入 1/3~1/4 的保護(hù)氣體，而不是全部保護(hù)氣體進(jìn)行快速冷卻，故稱作分流快速冷卻設(shè)備。 設(shè)備主要由分流風(fēng)機(jī)、冷卻器、控制蝶閥、波形管以及管路等組成。該設(shè)備安裝在爐臺(tái)下部，在進(jìn)行分流 快速冷卻的時(shí)候，當(dāng)爐氣熱電偶溫度達(dá)到 500℃后，開(kāi)始啟動(dòng)分流快速冷卻分流風(fēng)機(jī)。溫度過(guò)高時(shí)接通 分流 快速冷卻設(shè)備不能起到提高冷卻速度的作用。500℃時(shí)接通可以減弱熱交變應(yīng)力，這一熱交變應(yīng)力對(duì)保護(hù)罩有損害。高溫急劇下降保護(hù)罩可能產(chǎn)生輕微的不密封現(xiàn)象。分流風(fēng)機(jī)把一部分熱保護(hù)氣體，從保護(hù)罩一側(cè)抽到分流快速冷卻系統(tǒng)中，經(jīng)過(guò)水冷卻器使熱保護(hù)氣體冷卻到 50℃左右，然后把冷卻后的冷保護(hù)氣體再送回到保護(hù)罩另一側(cè)。在分流風(fēng)機(jī)出口管路中安裝一個(gè)控制蝶閥，不使用分流冷卻設(shè)備時(shí)，關(guān)閉此蝶閥。 采用分流快速冷卻設(shè)備可以大大縮短鋼卷的冷卻 周期，從而使罩式爐的罩臺(tái)比由原來(lái)的 1： 3 降到 1： 2。 ⑸ 保護(hù)罩 生產(chǎn)時(shí)保護(hù)罩位于鋼卷垛與加熱罩之間，罩式爐通過(guò)保護(hù)罩對(duì)鋼卷進(jìn)行間接加熱或冷卻。保護(hù)罩的作用是保護(hù)鋼卷在保護(hù)氣體中進(jìn)行退火，保證保護(hù)罩內(nèi)保護(hù)氣體具有一定的壓力，防止保護(hù)氣體泄漏和外部氣體侵入。 保護(hù)罩的設(shè)計(jì)要求是 導(dǎo)熱性能好、傳熱面積大、造價(jià)低、使用壽命長(zhǎng)。 保護(hù)罩材料目前基本上一致認(rèn)為應(yīng)根據(jù)不同爐溫 而采用相應(yīng)材料的耐熱鋼，必須保證保護(hù)罩在工作條件下不發(fā)生氧化起皮和不發(fā)生熱變形，保證保護(hù)罩高溫強(qiáng)度。 ⑹ 對(duì)流板 對(duì)流板又分底部對(duì)流板、中間對(duì)流板以 及頂部對(duì)流板。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū)（畢業(yè) 論文 ） 15 底部對(duì)流板安裝在爐臺(tái)的分流盤(pán)上面，承受鋼卷垛全部重量，因此較厚，上面帶有導(dǎo)向條，下面為平板。 中間對(duì)流板位于鋼卷之間，兩面均帶有導(dǎo)向條，中間夾焊平板，主要作用是使保護(hù)氣體氣流通過(guò)鋼卷端部進(jìn)行加熱或冷卻，是熱交換的重要手段，其次，對(duì)兩個(gè)鋼卷進(jìn)行隔離，防止鋼卷在退火過(guò)程中鋼卷端部粘連。 頂部對(duì)流板蓋放在鋼卷垛頂部，上面是平板，中間有孔，下面帶導(dǎo)向條，主要作用是防止保護(hù)氣體氣流全部從鋼卷垛中腔通過(guò)，影響爐溫均勻性和退火能力。頂部對(duì)流板在國(guó)內(nèi)各種罩式爐中均有設(shè)計(jì)，可是在生產(chǎn)中絕大部分不使用，其原因是 頂部對(duì)流板直徑小于鋼卷外徑，又蓋放到鋼卷垛頂部，蓋上或吊卸十分困難，又不安全。為了解決上述問(wèn)題，頂部對(duì)流板外徑和中間對(duì)流板外徑可以采用同樣的尺寸，同中間對(duì)流板同樣操作。曾 對(duì)最終冷卻臺(tái)頂部對(duì)流板采用過(guò)此種改進(jìn)，解決了上述操作困難問(wèn)題。 對(duì)流板在退火過(guò)程中具有加速熱交換的作用。 ⑺ 罩式爐用吊具 目前較先進(jìn)的大型罩式爐在生產(chǎn)過(guò)程中主要使用兩種吊具，一種是立式吊鉗，另一種是對(duì)流板吊具（也用于保護(hù)罩或冷卻罩）。 罩式爐退火程序 圖 是罩式退火爐的退火程序 ， 罩式爐退火程序具體過(guò)程如下： ⑴ 收料、配料及裝料 。收料時(shí)要檢查與核對(duì)來(lái)料，如有松卷、中心阻塞等現(xiàn)象要及時(shí)處理。配料時(shí)應(yīng)把工藝同、規(guī)格同、內(nèi)徑同、鋼種同的放在一爐。當(dāng)鋼卷規(guī)格不同時(shí)，按上薄下厚、上窄下寬、上小下大的原則配料。按配好的料順序裝爐。 ⑵ 扣內(nèi)罩、密封檢查?？凵蟽?nèi)罩，內(nèi)罩要壓緊密封。然后進(jìn)行密封檢查。 120— 200罩式爐，先關(guān)閉保護(hù)氣體出口閥，打開(kāi)進(jìn)口閥，充氣 80s，關(guān)閉進(jìn)口閥， 30s 后若壓降不超過(guò) 200Pa，即認(rèn)為密封合格，否則認(rèn)定不合格，進(jìn)行處理。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū)（畢業(yè) 論文 ） 16 5123467891 0m3/h,℃時(shí) 間控 制 溫 度底 部 溫 度卷 心 溫 度煤 氣 溫 度保 護(hù) 氣 流 量 圖 罩式爐退火程序 1裝料 。2密封檢查 。3預(yù)吹洗 。4吹洗 。5高溫加熱 。6加熱退火 。 7空冷 。8冷卻 。9快速冷卻 。10一次冷卻 ⑶ 冷吹。密封檢查合格，打開(kāi)保護(hù)氣