揭秘连续退火炉:ADEV氢气分析仪准确调控炉内气氛的艺术与科学|埃登威自动化系统设备(上海)有限公司

揭秘连续退火炉:ADEV氢气分析仪准确调控炉内气氛的艺术与科学

连续退火炉在冶金行业中扮演着至关重要的角色,特别是在冷轧线、镀锌线及硅钢线等热处理工艺中,它旨在通过降低材料硬度、优化切削加工性以及消除组织缺陷等方式,提升金属材料的整体性能。为了确保这一过程的顺利进行,退火炉内部需通入保护气体,其主要功能是防止外界空气渗透,避免材料因氧化而受损,并维持炉内温度的均匀分布。揭秘连续退火炉:ADEV氢气分析仪准确调控炉内气氛的艺术与科学

在带钢连续热镀锌机组的生产流程中,连续退火炉不仅是核心工序之一,更是整个机组高效运转的关键。它负责在带钢热镀锌前完成退火处理,这一步骤对*终镀锌板的质量与性能具有决定性的影响。退火炉所采用的气体燃料,如焦炉煤气、高炉煤气或转炉煤气,这些煤气中的可燃成分(如CO、H2、CH4)在与空气混合并完全燃烧时,会产生含有CO2、H2O、N2及微量剩余自由O2的烟气。其中,N2作为惰性气体,不会对钢材造成氧化影响;然而,自由O2、CO2和H2O则具有氧化性,能够在高温条件下导致钢材氧化。不过,值得注意的是,CO2和H2O引发的氧化反应是可逆的,只要炉内存在足够浓度的还原性气体(如CO和H2),就能有效阻止这一氧化过程。

为了营造无氧化气氛,关键在于消除烟气中的自由氧,并**调控氧化性气体与还原性气体的比例,即确保PCO2/PCO和PH2O/PH2的比值维持在合理的范围内。特别是在带钢温度低于700℃的无氧化炉内环境中,只有当PCO2/PCO小于0.7且PH2O/PH2小于0.45时,带钢才能处于理想的还原区范围内。此外,炉子的密封性能也是影响气氛的关键因素之一。若密封**,氧气可能会渗入并与氢气反应生成水蒸气,进而提升露点值。揭秘连续退火炉:ADEV氢气分析仪准确调控炉内气氛的艺术与科学

为了**监测并调控炉内气氛,通常会采用ADEV氧气分析仪来测量氧气含量。由于氧气是导致产品氧化的主要原因,因此炉内氧含量需尽可能接近零。然而,由于原料气中可能自带的氧气以及施工细节上的不足,炉外21%含量的氧气可能会扩散至炉内。连续退火炉在正常生产时采用微正压操作,并持续注入一定比例的保护气体和还原性气体氢气,以维持炉内气氛的稳定。炉内气氛的波动会直接影响冷轧板退火后的表面质量,进而影响烧嘴空气系统的稳定性和镀锌板的附着性能。揭秘连续退火炉:ADEV氢气分析仪准确调控炉内气氛的艺术与科学

除了氧气外,氢气也是炉内气氛的重要组成部分。ADEV氢气分析仪被用于测量氢气含量,因为在高温环境下,H2和CO可以作为还原剂来还原氧化物。带钢表面在外界或加热过程中产生的氧化物需要通过氢气的还原能力来去除。此外,氢气还能去除保护气中所含的微量氧气。

露点仪的使用则是为了监测炉内气氛中的水汽含量。在氢气的还原反应和保护气注入过程中,都可能带入一定量的水汽。若炉内氢气或水蒸气含量超出一定范围,就可能引发氧化铁的可逆氧化还原反应。因此,合理控制露点对于避免氧化反应的发生至关重要。这要求增加氢气在炉中的浓度,并尽可能降低水蒸气的浓度。当退火炉因维修等原因打开炉顶盖和底盖时,空气会进入炉内导致露点值升高。因此,在安装完毕炉盖后,通常需要等待8小时甚至更长时间才能使露点恢复到正常值。在长时间的大修后,露点值可能会大幅超出正常范围,但随着时间的推移会逐渐降低至正常水平。

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