基于降溫除濕的烘爐方法

1.現(xiàn)有技術(shù)介紹

退火爐烘干的主要目的即是將爐壁隔熱材料內(nèi)部空間內(nèi)所含的水分和氧氣排出，取而代之的是干燥的起保護(hù)作用的惰性氣體—氮?dú)?，和還原性質(zhì)的氣體—?dú)錃狻，F(xiàn)有對(duì)新建退火爐或?qū)﹂L(zhǎng)期停爐暴露在空氣中的退火爐進(jìn)行烘干的方法，采取的都是升溫除濕的方法。

具體講是將退火爐進(jìn)行“加熱—保溫—升溫—保溫—升溫—保溫……”直至工藝需要的溫度，輻射管加熱爐一般為1000左右，無氧化加熱爐一般為1200左右，試圖通過將爐壁隔熱材料加熱升溫，使得隔熱材料內(nèi)部空間內(nèi)所含的水分和氧氣，由靠近爐殼的一側(cè)，向爐膛內(nèi)遷移，排到爐膛里，被置換排出爐外。從而使得隔熱材料內(nèi)部干燥無水汽、氧氣，保障在正常生產(chǎn)時(shí)，不出現(xiàn)水分和氧氣遷移，影響爐膛內(nèi)的保護(hù)氣體露點(diǎn)，影響產(chǎn)品質(zhì)量的現(xiàn)象。

2.現(xiàn)有技術(shù)的局限性

由于退火爐的隔熱材料傳熱很慢，在加熱時(shí)隔熱材料內(nèi)部的溫度梯度很大，比如，即使?fàn)t膛內(nèi)部的氣體被加熱到400℃，隔熱材料內(nèi)側(cè)的溫度也為400℃，但靠近爐殼外側(cè)的溫度也不會(huì)超過60℃。

換而言之，接近內(nèi)側(cè)的隔熱材料中的水已經(jīng)大量蒸發(fā)，水蒸氣的壓力很高，而外側(cè)的隔熱材料中的水還沒有開始蒸發(fā)，水蒸氣壓力很低，這樣即會(huì)造成隔熱材料內(nèi)側(cè)的水向外側(cè)遷移的現(xiàn)象，但由于退火爐鋼板爐殼的作用，無法揮發(fā)出去，只能留在耐火材料與鋼板之間，這是與我們烘干隔熱材料所希望的水分由外側(cè)向內(nèi)側(cè)遷移的方向正好相反。

正因?yàn)槿绱耍捎眠@種烘干方法，往往不能將隔熱材料徹底烘干，造成隔熱材料內(nèi)側(cè)已經(jīng)烘干，但外側(cè)還含有大量水分的現(xiàn)象，盡管爐內(nèi)氣體的露點(diǎn)已經(jīng)降到了規(guī)定的溫度，但這是假象，在隨后的生產(chǎn)過程中，外側(cè)隔熱材料中的水分聚集到了一定程度后，即會(huì)向爐膛內(nèi)遷移，造成局部爐氣中水分含量不能滿足工藝要求的現(xiàn)象，影響產(chǎn)品質(zhì)量。

3.改進(jìn)的目的與方法

鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于提供一種基于降溫除濕的退火爐烘干方法，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中烘爐方法無法烘干設(shè)備外側(cè)耐材，進(jìn)而無法達(dá)到降溫除濕的目的等問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，改進(jìn)方法提供一種基于降溫除濕的退火爐烘干方法，包括如下步驟：

A）向退火爐中通入保護(hù)氣體，然后依次進(jìn)行加熱升溫、保溫；

B)保溫結(jié)束后，繼續(xù)通入保護(hù)氣體，使退火爐降溫冷卻；

重復(fù)步驟A）和B）至退火爐內(nèi)露點(diǎn)保持穩(wěn)定，且達(dá)到設(shè)計(jì)規(guī)定的露點(diǎn)范圍時(shí)，烘爐結(jié)束。

上述各步驟采用加熱—保溫—冷卻工藝循環(huán)，在冷卻降溫過程中實(shí)現(xiàn)退火爐隔熱材料中的水汽、氧氣排出，置換成干燥的保護(hù)氣體。

根據(jù)實(shí)際需要，循環(huán)的次數(shù)可以是2次、3次、4次、5次或者更多。

4.具體實(shí)施方式

在一個(gè)實(shí)施例中，改進(jìn)烘爐方法包括如下步驟：

步驟一、在通入露點(diǎn)低于-40℃的氮?dú)獾那闆r下，將退火爐加熱到900℃并保溫10小時(shí)以后，檢測(cè)到爐外殼鋼板溫度穩(wěn)定在64℃不再升高，于是停止保溫，繼續(xù)通入露點(diǎn)低于-40℃的氮?dú)?，將爐內(nèi)溫度下降到接近環(huán)境溫度，保持8小時(shí)，檢測(cè)到爐內(nèi)氣體露點(diǎn)為-19℃，不再上升；

步驟二、在通入露點(diǎn)低于-50℃的氮?dú)獾那闆r下，再次將退火爐加熱到900℃并保溫9小時(shí)以后，檢測(cè)到爐外殼鋼板溫度穩(wěn)定在62℃不再升高，于是停止保溫，繼續(xù)通入露點(diǎn)低于-50℃的氮?dú)?，將爐內(nèi)溫度下降到接近環(huán)境溫度，保持10小時(shí)，檢測(cè)到爐內(nèi)氣體露點(diǎn)為-33℃,不再上升；

步驟三、在通入露點(diǎn)低于-60℃的氮?dú)獾那闆r下，再次將退火爐加熱到900℃并保溫9小時(shí)以后，檢測(cè)到爐外殼鋼板溫度穩(wěn)定在61℃不再升高，于是停止保溫，繼續(xù)通入露點(diǎn)低于-60℃的氮?dú)猓瑢t內(nèi)溫度下降到接近環(huán)境溫度，保持10小時(shí)，檢測(cè)到爐內(nèi)氣體露點(diǎn)為-41℃，不再上升；達(dá)到了設(shè)計(jì)規(guī)定的露點(diǎn)低于-38℃的要求，烘爐成功，開始生產(chǎn)。

本實(shí)施例沒有出現(xiàn)因?yàn)闋t氣露點(diǎn)高而產(chǎn)生的缺陷。前后共用5.5天，比一般需要的8～15天大為減少。

在本實(shí)施例后續(xù)的生產(chǎn)過程中，爐內(nèi)露點(diǎn)一直穩(wěn)定在-39℃以下，并且有下降的趨勢(shì)，生產(chǎn)的產(chǎn)品沒有任何由于爐氣氧化性造成的缺陷。

5．改進(jìn)的有益效果

采用改進(jìn)方法進(jìn)行烘爐的時(shí)間通常為5～7天。事實(shí)證明，不但使得烘爐時(shí)間減少，而且效果更好，實(shí)用性更高。

綜上所述，改進(jìn)方法在通入干燥的保護(hù)氣氛的情況下，按照設(shè)計(jì)規(guī)定的升溫速度，將退火爐加熱到設(shè)計(jì)的很高溫度并保溫一段時(shí)間，并同時(shí)檢測(cè)爐表鋼板溫度，在爐表鋼板溫度穩(wěn)定不再上升以后，停止保溫，繼續(xù)通入干燥的保護(hù)氣體，將爐內(nèi)溫度下降到接近環(huán)境溫度。如此循環(huán)進(jìn)行加熱保溫和冷卻，直至在冷卻到接近環(huán)境溫度時(shí)，爐內(nèi)露點(diǎn)達(dá)到所規(guī)定的數(shù)值為止。

由于本發(fā)明不是連續(xù)加熱和保溫，而是有幾個(gè)溫度下降的過程，正是在溫度下降的過程中，會(huì)出現(xiàn)隔熱材料外側(cè)的溫度高于內(nèi)側(cè)溫度的情況，即使得外側(cè)的水分能夠順利向內(nèi)側(cè)遷移，而進(jìn)入爐膛，排出爐外，也即能夠使外側(cè)的隔熱材料被有效烘干。

輻射管檢漏和燃燒調(diào)整作業(yè)

1.輻射管檢漏作業(yè)

1）概述

a)為保障輻射管正常工作，防止輻射管破裂對(duì)燃燒及爐內(nèi)氣氛造成影響，要定期對(duì)輻射管進(jìn)行檢漏作業(yè)，并對(duì)不合格的輻射管進(jìn)行處理或更換；

b)當(dāng)發(fā)現(xiàn)爐內(nèi)氣體露點(diǎn)和含氧量發(fā)生超標(biāo)時(shí)，或每次定期大修前可以重點(diǎn)進(jìn)行撿漏；

c) 輻射管檢漏作業(yè)必須在爐子處于工作狀態(tài)下，且爐內(nèi)氫氣含量在控制標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)（≥5%）的條件下進(jìn)行。

2）輻射管檢漏標(biāo)準(zhǔn)

a)采用氫氣分析方法時(shí)，輻射管內(nèi)氫氣含量在3000ppm以下為合格；

b)采用氧氣分析方法是，輻射管內(nèi)氧氣含量在19%以上為合格。

3）氫氣分析檢漏操作步驟

a)關(guān)閉主燒嘴的主煤氣手動(dòng)閥；

b)關(guān)閉點(diǎn)火燒嘴的點(diǎn)火煤氣閥；

c)用軟管將一段不銹鋼細(xì)管與氫氣分析儀聯(lián)接，將不銹鋼細(xì)管插入輻射管下部的取樣孔；

d)打開氫氣分析儀，開始取樣分析，待氫氣分析儀的讀數(shù)穩(wěn)定后，讀取測(cè)量數(shù)據(jù)；

e)根據(jù)檢漏標(biāo)準(zhǔn)判斷該輻射管是否泄漏，如果氧氣含量在19%以上，則說明由輻射管泄漏到爐內(nèi)的氫氣很少，判斷輻射管沒有泄漏。

4）氧氣分析檢漏操作步驟

a)關(guān)閉主燒嘴的主煤氣手動(dòng)閥；

b)關(guān)閉點(diǎn)火燒嘴的點(diǎn)火煤氣閥；

c)用軟管將一段不銹鋼細(xì)管與氫氣分析儀聯(lián)接，將不銹鋼細(xì)管插入輻射管下部的取樣孔；

d)打開氫氣分析儀，開始取樣分析，待氫氣分析儀的讀數(shù)穩(wěn)定后，讀取測(cè)量數(shù)據(jù)；

e)根據(jù)檢漏標(biāo)準(zhǔn)判斷該輻射管是否泄漏，如果氫氣含量在3000ppm以下，則說明爐內(nèi)泄漏到輻射管內(nèi)的氫氣很少，判斷輻射管沒有泄漏。

2.燃燒調(diào)整作業(yè)

1）概述

a)輻射管的燃?xì)夂椭伎諝馐欠謪^(qū)控制的，控制系統(tǒng)保障每一個(gè)區(qū)總體上的燃?xì)夂椭伎諝獾牧髁亢捅壤幱谝欢ǚ秶鷥?nèi)，但在每一區(qū)內(nèi)部，各個(gè)輻射管的燃?xì)夂椭伎諝獾牧髁亢捅壤欠裉幱诤侠矸秶?，即必須靠手?dòng)進(jìn)行調(diào)整；

b)為保障輻射管的燃燒狀況處于良好狀態(tài)，應(yīng)定期進(jìn)行燃燒調(diào)整作業(yè)；每次定期大修后也須進(jìn)行檢測(cè)、調(diào)整；

c)燃燒調(diào)整作業(yè)必須在爐子處于相對(duì)較高的負(fù)荷狀態(tài)下，所以應(yīng)安排生產(chǎn)一些厚規(guī)格的帶鋼，一般應(yīng)在1.0mm以上。

2）燃燒調(diào)整標(biāo)準(zhǔn)

a)每個(gè)燒嘴的額定流量按照設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)調(diào)整；

b)每個(gè)燒嘴的主煤氣壓力差調(diào)節(jié)的目標(biāo)值按照設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，偏差小于100Pa；

c)每個(gè)燒嘴主助燃空氣的壓力調(diào)節(jié)的目標(biāo)值按照設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，偏差小于200Pa；

d) 每個(gè)燒嘴廢氣氧含量調(diào)節(jié)目標(biāo)值是7%，偏差小于1%；

e) 燒嘴燃燒調(diào)整的終的要求是以氧含量為準(zhǔn)。

3）操作步驟

a) 燃燒調(diào)整應(yīng)從1區(qū)到很末區(qū)分別進(jìn)行調(diào)整。

b)首先測(cè)量某區(qū)所有主空氣的壓力，算出平均值，然后以平均值為目標(biāo)值，調(diào)節(jié)各燒嘴的主空氣流量控制閥，調(diào)節(jié)到偏差要求范圍內(nèi)即可，調(diào)節(jié)完成后將該區(qū)的每個(gè)燒嘴流量控制閥固定。

c)將該區(qū)溫控系統(tǒng)流量控制閥的PI調(diào)節(jié)器的設(shè)定值模式打到INT模式，設(shè)定該區(qū)的流量為該區(qū)燒嘴的額定流量乘以燒嘴的數(shù)量；

d)將壓差測(cè)量表的兩個(gè)橡皮管套到某燒嘴的主煤氣流量孔板的兩個(gè)測(cè)壓小管上，注意兩個(gè)橡皮管的正負(fù)不要接反。讀取測(cè)量表上的數(shù)據(jù)，然后調(diào)節(jié)燒嘴的主煤氣流量控制閥直到測(cè)量值達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。逐個(gè)測(cè)量并調(diào)節(jié)該區(qū)的各個(gè)燒嘴，直到該區(qū)所有燒嘴調(diào)節(jié)完畢；

e)將氧含量分析儀和一根1m左右不銹鋼細(xì)管用硅膠軟管連接，將不銹鋼細(xì)管插入某燒嘴下部的測(cè)量孔，插入深度在60cm左右，待氧含量分析儀的測(cè)量結(jié)果穩(wěn)定后讀取測(cè)量數(shù)據(jù)，然后調(diào)節(jié)燒嘴的主空氣流量調(diào)節(jié)閥，直到氧含量測(cè)量結(jié)果達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。逐個(gè)測(cè)量調(diào)節(jié)該區(qū)的燒嘴，直到該區(qū)所有燒嘴調(diào)節(jié)完畢；

f)以上調(diào)節(jié)完成后，將該區(qū)溫控系統(tǒng)的流量控制閥的PI調(diào)節(jié)器的設(shè)定值模式打到EXT模式，使該區(qū)恢復(fù)到正常的自動(dòng)控制狀態(tài)；

g)按照以上方法逐個(gè)調(diào)節(jié)其它各區(qū)輻射管燒嘴。

爐子的正常啟動(dòng)和停止

1爐子段張力控制

1)機(jī)組停機(jī)時(shí)，取消爐內(nèi)張力，將爐前S輥點(diǎn)動(dòng)送料至補(bǔ)償輥1～2米；

2) 很佳做法是采用漸次停車法。鍍鋅退火爐按照由出口到入口的順序，連退爐分別按照由快冷到入口和由出口到快冷的順序，依次停止?fàn)t輥，各段爐輥停止時(shí)間相差一定的角度，保持爐內(nèi)帶鋼松弛一定長(zhǎng)度，用于補(bǔ)償冷卻收縮；

3) 在開機(jī)建張前，手動(dòng)適當(dāng)降低爐內(nèi)和爐子出口的張力，然后建張，以免因張力太大拉斷爐內(nèi)受熱帶鋼；

4)在爬行速度穩(wěn)定后，逐步提高爐內(nèi)和爐子出口的張力設(shè)定值，直到和工藝規(guī)定設(shè)定值一致，并隨時(shí)觀察爐內(nèi)張力是否穩(wěn)定。

2啟動(dòng)作業(yè)條件確認(rèn)

1) 廣播通知全線人員爐子即將啟動(dòng)、全體注意安全，確認(rèn)爐子上沒有檢修或其它無關(guān)人員；

2) 爐子段操作畫面正常、無警報(bào)，全線帶鋼穿帶完畢，現(xiàn)場(chǎng)確認(rèn)正常、無警報(bào)；

3)所有人孔、爐底蓋、爐頂蓋及穿帶孔均關(guān)閉完好，螺栓已緊固；

4)確認(rèn)電源、壓縮空氣、氮?dú)狻錃?、燃?xì)狻⒄羝?、冷卻水供應(yīng)正常，事故水箱已經(jīng)注滿；

5)確認(rèn)淬水槽液位正常，循環(huán)正常；

6) 確認(rèn)爐頂放散閥處于打開狀態(tài)。

3啟動(dòng)作業(yè)步驟

1) 啟動(dòng)排廢氣風(fēng)機(jī)、點(diǎn)火空氣風(fēng)機(jī)和主空氣風(fēng)機(jī)；

2) 將入口密封輥、噴冷段導(dǎo)向輥打開、轉(zhuǎn)動(dòng)，并切換到自動(dòng)模式；

3) 進(jìn)行點(diǎn)火煤氣的供應(yīng)及點(diǎn)火作業(yè)，進(jìn)行主煤氣的供應(yīng)及點(diǎn)火作業(yè)；

4) 進(jìn)行混合氣站的準(zhǔn)備作業(yè)，啟動(dòng)氮?dú)饽Ｊ?，然后切換到氮?dú)獯祾吣Ｊ剑?

5)相繼啟動(dòng)噴冷段的各臺(tái)風(fēng)機(jī)；

6)觀察爐內(nèi)氧含量，當(dāng)氧含量小于1000ppm時(shí)，停止氮?dú)獯祾?，切換到氮?dú)饽Ｊ剑?

7)關(guān)閉爐頂?shù)母鞣派㈤y，開始控制爐壓；

8)啟動(dòng)爐子各段的電加熱，設(shè)定爐子溫度，投入爐溫控制，開始升溫；

9)當(dāng)爐子溫度上升到600℃時(shí)，將氮?dú)饽Ｊ角袚Q到保護(hù)氣體模式；

10)當(dāng)爐溫升高到生產(chǎn)所需溫度時(shí)，即可準(zhǔn)備開機(jī)作業(yè)。

4爐子停止作業(yè)

1)入口投入降溫停機(jī)料，將爐子切換到很小火模式；

2)當(dāng)爐溫降低到600℃時(shí)，機(jī)組可停止運(yùn)行；

3)關(guān)閉主燒嘴及點(diǎn)火燒嘴，關(guān)閉電加熱；

4) 現(xiàn)場(chǎng)關(guān)閉燃?xì)馐謩?dòng)切斷總閥，并進(jìn)行管道的氮?dú)獯祾撸?

5)當(dāng)爐溫降低到500℃時(shí)，將保護(hù)氣體模式切換到氮?dú)饽Ｊ?，現(xiàn)場(chǎng)關(guān)閉氫氣手動(dòng)切斷總閥；

6) 當(dāng)爐溫降低到300℃、且氫氣濃度低于0.5%時(shí)，停止氮?dú)獯祾?，現(xiàn)場(chǎng)關(guān)閉氮?dú)馐謩?dòng)切斷總閥；

7) 在停止氮?dú)獯祾咧埃仨殞t子氣體分析儀關(guān)閉；

8) 在進(jìn)行停機(jī)確認(rèn)后，停止所有的風(fēng)機(jī)，必要時(shí)可以打開爐底蓋。

5安全注意事項(xiàng)

1) 必須由專人負(fù)責(zé)確認(rèn)現(xiàn)場(chǎng)燃?xì)?、氫氣、氮?dú)馐謩?dòng)總閥關(guān)閉情況；

2) 確保防護(hù)裝備能正常使用，軸流風(fēng)機(jī)要定點(diǎn)吹掃，人員站在上風(fēng)口；

3) 進(jìn)行能源介質(zhì)操作時(shí)，嚴(yán)格按標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行置換作業(yè)，氮?dú)庵脫Q煤氣、空氣置換氮?dú)夂蟊仨殰y(cè)氧含量，氧含量低于19.5%方可以動(dòng)火作業(yè)；

4) 所有動(dòng)過的人孔、爐底蓋、爐頂蓋及穿帶孔螺栓，在爐子加熱以后48小時(shí)左右須再次緊固一次。