測量對象 | 一氧化碳,二氧化碳,氧氣,氫氣 |
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測量范圍 | 根據客戶要求定義 |
分辨率 | 2% |
品牌 | 舒茨 / SIGAS |
型號 | SA-200 |
在帶鋼連續熱鍍鋅機組中,連續退火爐是帶鋼連續熱鍍鋅工藝段主要工序之一,也是機組的心臟。它將完成帶鋼熱鍍鋅前的退火工藝,對熱鍍鋅板的質量及性能起至關重要的作用。其技術水平的高低直接影響到熱鍍鋅產品的質量與性能。
退火爐的組成:
□ NOF 無氧爐
□ RTF 還原爐
□ JCF 快冷爐
退火爐內氣氛控制的重要性:
□ 直接影響鍍鋅板附著性能
□ 氣氛成分波動影響燒嘴空氣系統的變化,空氣系數增大會降低鍍鋅板的附著性能
連續退火爐主要設有無氧化段(NOF)、還原段(RTF)和快冷段(JCF)。
· 帶鋼經過無氧化段快速升溫、還原段的再結晶退火、保溫和快速冷卻,再經過爐鼻進入鋅鍋鍍鋅。
· 無氧化段前部采用煙氣余熱將帶鋼表面的軋制油燒掉并預熱帶鋼,后部采用明火燒嘴快速加熱帶鋼,與此同時在帶鋼表面會形成一層很薄的氧化膜。從爐鼻到還原段通入N2和還原性氣體H2去除帶鋼表面的氧化膜,若帶鋼表面存在氧化膜,鍍鋅時將會影響鐵與鐵鋅合金層之間 Fe2Al5中間層的形成,降低鍍鋅板鍍層附著力,在彎曲時導致脫鋅。因此,明火無氧化加熱段爐內氣氛對產品表面鍍層質量至關重要。
退火爐采用的氣體燃料一般為煉焦爐、高爐、轉爐的副產品煤氣,煤氣中的主要可燃成分有CO、H2、CH4,與空氣混合在爐內進行正常完全燃燒時,空氣量略高于理論配比,產生的煙氣成分含有CO2、H2O、N2及少量富余的自由O2。其中N2為惰性氣體,不會對鋼造成氧化;自由O2有極強的氧化性,只要存在就會使鋼氧化;CO2、H2O也為氧化性氣體,也會使鋼在高溫下氧化,但該氧化反應是可逆的,如果爐內煙氣中含有足夠濃度的還原性氣體CO、H2可阻止鋼的氧化反應,化學反應式見式(1)和式(2)。 因此,使燃料爐內形成無氧化氣氛的目的就是消除煙氣中的自由氧、使煙氣中氧化性氣體與還原性氣體的比例即PCO2/PCO、PH2O/PH2的比值在合理范圍值內(見圖1)。對于無氧化爐內帶鋼溫度在700℃以下時,只有控制PCO2/PCO < 0.7,PH2O/PH2 < 0.45,帶鋼方能夠處于還原區范圍。 | 燒嘴工藝參數控制 無氧化段爐內氣氛通過燒嘴工藝參數即空氣系數的控制來保證,空氣系數定義為燒嘴供入的單位煤氣的實際空氣量與完全燃燒的理論空氣量的比例。當調節燒嘴的空氣系數1時,煤氣為不完全燃燒,形成的煙氣成分主要為CO2、H2O、N2及沒有燃盡的可燃成分CO、H2,沒有過剩的自由O2。空氣系數逐漸減小,煙氣對帶鋼的氧化作用逐漸降低,當使煙氣中的PCO2/PCO、PH2O/PH2的比值達到上述的合理數值時,爐內氣氛就沒有氧化作用了,此時空氣系數降到很低,會造成燃料的極大浪費。在實際熱鍍鋅生產中,無氧化段爐內一般控制為弱氧化性氣氛,根據國外經驗無氧化段四個燃燒控制區的燒嘴空氣系數設定為0.92 - 0.98之間時,可以滿足鍍鋅板表面鍍層附著性能。
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爐內氣氛在線檢測點
實時在線檢測爐內的CO、CO2、H2O(露點)、H2等氣體的濃度,參與燒嘴工藝參數模型控制,可提高鍍鋅板表面附著性能質量控制精度。
舒茨的退火爐氣氛檢測系統包括分析控制部分和取樣預處理部分,根據現場的具體工況參數和技術要求,進行靈活優化的配置,充分滿足用戶的要求,并確保系統的最佳的性價比。
要技術特點:
□ 系統設計穩定可靠,維護成本低、維護量少。
□ 強大的自我診斷功能與主要儀器部件故障警報功能,及時反饋信息,便于操控。
□ 系統部件和采樣頭可選用清洗(反吹)空氣系統,防止煙氣污染分析儀器部件。
□ 防腐設計,保證系統長期可靠運行。
序號 | 檢測點 | 被測組分 | 典型量程 | 在線分析儀 | 便攜式分析儀 |
1 | 預熱段(PHF) | CO | 0 - 10 Vol.-% | S-ANALYZER 200 | SHE-NDIR PORT |
2 | 預熱段(PHF) | CO2 | 0 - 30 Vol.-% | S-ANALYZER 200 | SHE-NDIR PORT |
3 | 輻射段(RTF) | H2 | 0 - 30 Vol.-% | SHE-TCD-ANALYZER | SHE-HYDROGEN PORT |
4 | 輻射段(RTF) | O2 | 0 - 1000ppm | SHE-OXYGEN-ANALYZER | SHE‐OXYGEN PORT |
5 | 輻射段(RTF) | 露點(Dew Point) | -80℃ - 0℃ | Vaisala DRYCAP? Dewpoint |
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6 | 冷卻段(JCP) | O2 | 0 - 1000ppm | SHE-OXYGEN-ANALYZER | SHE‐OXYGEN PORT |
7 | 冷卻段(JCP) | 露點(Dew Point) | -80℃ - 0℃ | Vaisala DRYCAP? Dewpoint |
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8 | 氮氫混合站 | H2 | 0 - 30 Vol.-% | SHE-TCD-ANALYZER | SHE-HYDROGEN PORT |