无取向硅钢连续退火炉炉压控制方法介绍

在无取向硅钢连续退火机组中，为了将带钢的含碳量降到一定的范围，需要在炉内通入湿的保护气体，保护气体中的
H 2O 可以与C 发生反映：
H 2O+C=H 2+CO，完成脱碳过程。

在脱碳过程中，因为H 2O 与Fe 也会发生反应：H 2O+Fe=FeO+H 2[1]，所以保护气体中需要加入一定浓度的氢气，用来还原被氧化的带钢。

因为氢气属于易燃易爆气体，所以在使用过程中需要格外的注意安全的问题。

为了控制炉内的氢气分布，需要精确控制各处的炉压值，使炉内的氢气可以按照设计好的路线流动，最终从温度较高的炉子入口处溢出，直接在空气中烧掉。

要防止氢气流向低温炉段，因为氢气在低温炉段聚集会有爆炸的危险。

为了实现上述目的，需要将炉内压力分布情况控制为从入口到出口程逐步递增的趋势。

如图一所示，无取向硅钢脱碳退火炉由入口密封、加热段、均热段、冷却段、出口密封组成。

硅钢在进行脱碳退火时，退火炉内通有氢气含量为25%左右的保护气体，氢气作为还原剂用来防止带钢在脱碳过程中被氧化。

为了安全利用炉内的氢
气，在硅钢连退机组设计过程中有着非常
周到的考虑，其中就包括对炉内压力的严格控制。

为了控制退火炉内的炉压，在冷却段和加热段入口处设有炉压控制点，包括炉压检测装置、泄压装置和连续氮气通入孔；冷却段炉压最高，此处炉压检测点S1的正常值为60Pa ；入口密封炉压最低，炉压检测点S3的正常值为30Pa ；在均热段设有氮氢混合气通入孔，此处布置炉压检测点S2，炉压值约为45Pa。

所以，通入的氮氢混合气体会流向压力比较低的方向，最终从入口密封处溢出退火炉。

因退火炉内的气体温度高达900℃，溢出的氢气会在空气中自动燃烧，从而保证了溢出气体的安全。

如果炉内的压力值波动幅度过大，会使氢气在炉内流向不稳定，从而导致安全隐患，所以在炉内压力控制功能设计上需要做如下考虑：
1.冷却段检测点S1处设置高压氮气通入孔，当此处压力低于设定值下限
（50Pa）时，由工业计算机自动开启高压氮气控制阀，给冷却段通入高压氮气。

在通入高压氮气的过程中，炉压检测设备实时将炉压值传回到工业计算机，直到此处炉压达到炉压设定值上限（70Pa）时，工业计算机自动切断高压氮气控制阀，完成一次炉压调整的过程。

2.加热段检测点S3处设置有泄压阀，通过计算机中心自动控制。

当S3检
测到的炉压值高于设定的上限值（40Pa）时，计算机自动开启泄压阀K。

炉
内泄出的高温氢气在泄压阀外自燃，同时
加热段的炉压开始降低，直到此处压力降到炉压设定值下限（20Pa），泄压阀才会被自动关闭，完成加热段自动调整炉压的过程。

3、工业计算机将S2与S1处的炉压值实时的进行比较。

当炉内压力波动导致S2>S1时，工业计算机也要自动开启高压氮气通入阀，给冷却段增压，直到S1>S2为止。

综上所述，在连续退火炉内控制压力时，首先要为各个炉段设置恰当的压力值。

因为压力值过高，会导致保护气体消耗量过大，生产成本过高；压力值过小时，会增加炉外空气进入炉内的风险，导致控制炉内气氛难度增大。

不同带钢种类和炉子密封形式对应的炉压设定值也会不尽相同。

其次，为保证各处炉压设定值，需要制定科学有效的应对方法，比如泄压或增加等手段。

最后，采用自动化控制系统，可以更有效地保证各处的炉压。

只有将各处炉压控制在一定的范围内，才能保证炉内氢气不会流向危险区域，为安全生产提供最有效的保障。

结论
炉压控制方法有很多种，不同的炉子结构都有各自最适合的控制方法。

在需要使用氢气做保护气体的连续退火炉内，不但要能够清楚的理解炉子结构，根据各炉区的特点制定相应的氢气应对措施，还要根据生产工艺要求，不同的炉内气氛，对炉压的要求程度也是不同的。

另外，在生产过程中，严格执行操作规程也是至关重要的，因为无论多么完善的控制方法，如果不能得到严格的执行，其危害都是不可估量的。

无取向硅钢连续退火炉炉压控制方法介绍
许庆绍 张振甲 天津项明武工程技术有限公司 100070
图一
无取向硅钢连续退火炉炉压控制方法介绍
作者：许庆绍， 张振甲
作者单位：天津项明武工程技术有限公司 100070
刊名：
电子制作
英文刊名：Practical Electronics
年，卷(期)：2012(8)
1.王秉铨工业炉设计手册-2版 1996
本文链接：/Periodical_dzzz201208156.aspx。